化工原理1-1重修练习

练习一一、填空题(每小题2分，共20分)1、某地大气压为101.33kPa，一设备的表压强为50kPa，则它的绝对压强为kPa；另一设备的真空度为360mmHg，则它的绝对压强为mmHg。2、密度为1000kg/m3的水在内径为100mm的管道中流过时，其质量流量为5×104kg/h，则其流速为m/s，质量流速为kg/(m2.s)。3、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，会发生现象，在启动前应先灌泵，否则会发生现象。4、转子流量计的特点是、。5、降尘室为气固两相分离设备，其长、宽、高分别为L、B、H。它的处理量与该设备的有关，与无关。6、板框压滤机恒压过滤的最终速率为1.0m3/h，过滤完毕用横穿洗涤法洗涤30分钟，洗涤时的压差和过滤时相同，滤液和洗液均为水，且温度相同，则洗涤速率m3/h，需洗液体积Vw=m3。7、根据传热速率方程，提高传热速率的途径主要有：扩展传热面积、、。8、在卧式列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热原油，则原油宜在程流动；总传热系数接近于的对流给热系数。9、某单效蒸发操作，因真空泵损坏，冷凝器压强由某真空度升至常压，此时溶液沸点（升高、降低、不变），有效传热温差（增大、减小、）。10、用饱和蒸汽加热某液体，操作一段时间后，发现传热阻力迅速加大，可能的原因是、。二、选择题(每小题3分，共30分)1、直径为Φ57mm×3.5mm的细管逐渐扩到Φ108mm×4.0mm的粗管，若流体在细管内的流速为4m/s，则在粗管内的流速为。[A]2m/s[B]1m/s[C]0.5m/s[D]0.25m/s2、如图1所示，管中水的流向为A→B，则p1与p2的关系是。[A]p1=p2[B]p1p2+0.5ρg[C]p1p2-0.5ρg[D]p1p2图13、对间壁两侧流体一侧恒温，另一侧变温的传热过程，两流体逆流安排时的推动力为△tm1，并流安排时为△tm2，则△tm1和△tm2大小的关系为。[A]△tm1△tm2[B]△tm1△tm2[C]△tm1=△tm2[D]无法确定4、某套管式换热器，其内管外径为d1、外管内径为d2，则内、外管环隙的当量直径为。[A](d1+d2)/2[B](d2-d1)/2[C](d2-d1)[D](d1+d2)5、局部阻力损失计算式hf=ζu2/2中的流速u是指。[A]小管中的流速u1[B]大管中的流速u2[C](u1+u2)/2[D]与流向有关6、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，设水池和水塔水面维持恒定，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致。[A]送水量增加，泵的压头增大[B]送水量增加，泵的压头下降[C]送水量增加，泵的轴功率不变[D]送水量增加，泵的轴功率下降7、在层流情况下，流体的流量不变，将圆形直管的直径减小一半，则因直管阻力引起的压降损失为原来的倍。[A]2[B]4[C]8[D]168、为了减少室外设备和管道的热损失，常在保温层外包一层金属皮，此金属皮应是。[A]表面光滑、色泽较浅[B]表面光滑、色泽较深[C]表面粗糙、色泽较浅[D]表面粗糙、色泽较深9、在列管式换热器中，用常压水蒸气冷凝以加热空气，空气的进口温度为20℃，出口温度为80℃，则换热器管壁面温度约为℃。[A]20[B]100[C]50[D]8010、当其他条件不变时，提高回转真空过滤机的转速，则过滤机的生产能力。[A]增大[B]减小[C]不变[D]无法判断三、计算题(第1、2小题各15分，第3小题20分，共50分)1、如图2所示，要求将20℃、粘度为1cP的水从一贮水池打入水塔中，每小时送水量不低于75000kg，贮水池和水塔的水位设为恒定，且与大气相通，水塔水面与贮水池水面的垂直距离为13m，输水管为Φ140mm×4.5mm的钢管，所需铺设的管长为50m，管线中的所有局部阻力当量长度为20m。摩擦系数可按下式计算：层流时λ＝64/Re；湍流时λ＝0.3164/Re0.25。现库存有两台不同型号的清水泵A、B，它们的性能如表所示，试从中选一台合适的泵。泵流量/（m3/h）扬程/m轴功率/kW效率/%AB807915.214.84.354.1076782、某板框过滤机有10个滤框，框的尺寸为635mm×635mm×25mm。滤浆为含15%（质量百分率，下同）的CaCO3悬浮液，滤饼含水50%，纯CaCO3固体的密度为2710kg/m3。操作在20℃、恒压条件下进行，此时过滤常数K=1.57×10-5m2/s，qe=0.00378m3/m2。求：⑴框充满所需的时间；⑵用清水在同样条件下洗涤滤饼，清水用量为滤液量的1/10，求洗涤时间。3、用直立管壳式换热器将流量为500kg/h的常压苯蒸气冷凝，并冷却至30℃。冷却介质为20℃的冷却水，冷却水的出口温度不超过45℃，冷、热流体呈逆流流动。已知苯蒸气的冷凝温度为80℃，汽化潜热为390kJ/kg，平均比热容为1.86kJ/(kg.K)，并估算出冷凝段的传热系数为500W/(m2.K)，冷却段的传热系数为100W/(m2.K)，求需要的传热面积和冷却水用量为多少？图2练习一答案一、填空题(每小题2分，共20分)1、151.33kPa400mmHg2、1.77m/s1.77×103kg/m2.s3、气蚀气缚4、恒流速恒压差5、L、B（底面积）H（高度）6、0.250.1257、提高传热系数K增大平均传热温差△tm8、管原油9、升高减小10、不凝性气体未排出冷凝水未排出二、选择题(每小题3分，共30分)1、[B]2、[C]3、[C]4、[C]5、[A]6、[B]7、[D]8、[A]9、[B]10、[A]三、计算题(第1、2小题各15分，第3小题20分，共50分)1、解：管路所需的流量：hmmQ/751000107533（2分）管径：mmmd131.01315.42140（1分）流速：smdQu/55.1131.0413600754122（2分）5310031.2100.1100055.1131.0Redu（1分）015.0Re3164.025.0（1分）在1-1面与2-2面之间列机械能衡算方程：gudllgugpzhgugpzee222222222111（4分）smumdmllzzuuppe/55.1131.070130122121，，，，，mhe0.14（2分）这就是管路所需的扬程。A、B两台清水泵的流量和扬程均大于管路所需的流量和扬程，所以都可以使用，但考虑到B泵轴功率较小，效率较高，且其流量和扬程与管路所需更接近，故应选B泵。（2分）2、解：29336.07.020535.07.01000%1510002100020535.015.005535.015.01000%15100005535.02710%151000100013333cmmmmkg滤液的体积滤饼的体积滤饼中水的体积滤饼中的固体体积悬浮液为基准，则：）取（min375.25.142/)2(204261.00645.8/34363.0/0645.8102635.0635.034363.029336.010080625.010080625.010025.0635.0635.01022233sKqqqKqqqAVqmAmcVVmVee过滤面积：相应的滤液体积个框为计算基准）：（以框全充满时的滤饼体积饼饼min757.1105102595.31.034363.0/102595.3)(82434sddVVsmqqKAddV）（3、解：冷却段的热流量为：WTTcqQpm43211111029.1)3080(1086.13600500)(（2分）冷凝段的热流量为：WrqQm43121042.5103903600500（2分）冷却水用量为：skgcttQQqpm/639.0102.4)2045(1042.51029.1)(344212212（2分）设在冷凝段与冷却段交界处冷却水的温度为t，则8.24204200639.01029.141222tcqQtpm℃（2分）冷却段的对数平均温差及所需传热面积为：5.2620308.2480ln)2030()8.2480(ln)()(1211211tTtTtTtTtm℃（1分）2411119.45.261001029.1mtKQAm（2分）冷凝段的对数平均温差及所需传热面积为：3.4445808.2480ln)4580()8.2480(ln)()(2112112tTtTtTtTtm℃（1分）2422224.23.445001042.5mtKQAm（2分）所需总传热面积为：2213.74.29.4mAAA（1分）练习二一、选择题(每小题3分，共45分)1、某地区的大气压强为760mmHg，一设备上的真空表读数为80mmHg，其绝对压强为Pa。[A]10663.2[B]111963.2[C]101300[D]90636.82、密度为1000kg/m3、粘度为1cP的液体以3m/s的流速在内径为100mm的管内流动，其流动类型为。[A]层流[B]过渡流[C]湍流[D]无法判断3、直径为Φ108mm×4.0mm的粗管逐渐缩到Φ57mm×3.5mm的细管，若流体在细管内的流速为4m/s，则在粗管内的流速为。[A]2m/s[B]1m/s[C]0.5m/s[D]0.25m/s4、在阻力平方区情况下，流体的流量不变，将圆形直管的直径减小一半，则因直管阻力引起的压降损失为原来的倍。[A]4[B]8[C]16[D]325、流体在圆直管中作滞流流动时，其直管阻力损失与流速u的关系为。[A]与u1.0成正比[B]与u2成正比[C]与u1.5成正比[D]与u0.5成正比6、离心泵的轴功率N与流量Q的关系为。[A]Q增大，N先减小后增大[B]Q增大，N减小[C]Q增大，N先增大后减小[D]Q增大，N增大7、在一输送系统中，改变离心泵出口阀门的开度，不会影响。[A]管路的特性曲线[B]泵的特性曲线[C]泵的工作点[D]管路所需的压头8、一转子流量计，当流量为10m3/h时，测得流量计进出口压差为50N/m2，现增大流量至15m3/h，则流量计进出口压差为N/m2。[A]50[B]75[C]57.2[D]1009、板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4，这一规律成立条件为。[A]过滤时的压差与洗涤时的压差相同[B]滤液的粘度与洗涤液的粘度相同[C]过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同[D]过滤压差与洗涤压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，且过滤面积与洗涤面积相同10、计算下列四种“数”时，其数值大小与单位制选择有关的是：[A]普兰德准数Pr[B]传热单元数NTU[C]离心分离因数K[D]过滤常数K11、固定管板式列管换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走。[A]管程[B]壳程[C]都可以[D]不能确定12、某单效蒸发操作，因真空泵损坏，冷凝器压强由某真空度升至常压，此时加热器的有效传热温差。[A]增大[B]减小[C]不变[D]不能确定13、降尘室为气固两相分离设备，它的处理量只取决于该设备的。[A]长度[B]宽度[C]高度[D]底面积14、某截面为长15cm，宽10cm的长方形的输气管道，其当量直径为cm。[A]10[B]12[C]12.5[D]1515、吸收率为1的物体称为。[A]黑体[B]白体[C]透热体[D]灰体二、计算题(第1,3小题各20分，第2小题15分，共55分)1、用离心泵将敞口贮槽中的液体输送到常压高位槽中，两槽液面保持恒定，两液面高度差为12m。输送管路直径为Φ42mm×2.0mm，管路总长为50m(包括管件、阀门的当量长度)。泵