化原05上.docx
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化原05上
科目
化工原理
班级
姓名
学号
时间
2012-01
辽宁石油化工大学试卷密封线共8页第1页
题号
一
二
三
四
五
六
总分
分数
25
30
12
12
12
9
100
得分
09级《化工原理》（上）期末试题
一、填空题（每空1分，共25分）
1、某真空蒸馏塔顶真空表读数为9.81×104Pa，当地大气压强为101.3×103Pa。
则该设备内的绝对压强为（）Pa，相当于（）kgf/cm2。
2、某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。
其管中心处流速为3m/s，则该流体的流量为（）m3/h，管壁处的流速为（）m/s。
3、水在直径为
的直管中以
的速度做稳态流动，已知水的
，则水的流动型态为（）。
4、在稳态流动系统中，水连续地从粗管流入细管。
粗管内径为细管的两倍，则细管内水的流速是粗管内的（）倍。
5、当流体作湍流流动时，在靠近管壁处仍有一薄层流体处于层流，称为（），该层流体对传热传质具有重要意义。
6、除阻力平方区外，摩擦系数随流体流速的增加而（）；阻力损失随流体流速的增加而（）。
7、20℃的水通过10m长，内径为100mm的管路，流量V=10m3/h，摩擦系数λ＝0.02，则其阻力损失△pf＝（）Pa。
8、离心泵的额定点是指在（）对应的扬程、流量、效率和轴功率等的数值。
辽宁石油化工大学试卷密封线共8页第2页
9、离心泵的工作点是指（）特性曲线和（）特性曲线的交点。
10、原来用于输送水的离心泵，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它性质相同，管路布局等都不改变，则泵的轴功率是原来的（）倍；泵的流量是原来的（）倍。
11、离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是（）和（）。
12、间歇式过滤机一个完整的操作周期中所包括的时间有（）、（）和（）。
13、若滤布阻力可以忽略，滤饼不可压缩，将转筒过滤机的操作真空度增大50％，则其生产能力是原来的（）倍。
14、在恒定的操作压差下，过滤某一水悬浮液。
10min后获得滤液5m3，则40min后获得滤液（）m3（过滤介质阻力忽略不计）。
15、在管壳式换热器中，用100℃的饱和水蒸气加热空气，空气的进出口温度分别为20℃和50℃。
则管壁温度约等于（），总传热系数K接近于（）的对流传热系数。
16、一套管式换热器，用水冷却油，水走内管，油走套管环隙，为强化传热，加翅片，则翅片应加在（）。
二、选择题（每空2分，共30分）
1、化工过程中研究流体是把流体看作由无数（）组成的连续介质。
A、分子；B、原子；C、离子；D、质点。
2、流体在圆形直管内做层流流动，若将流量增加一倍（仍保持层流），则阻力损失是原来的（）倍。
A、1；B、2；C、3；D、4
辽宁石油化工大学试卷密封线共8页第3页
3、如图所示，流体稳态流过三根安装方式不同的管路，已知三根管路尺寸完全相同，两测压口间距及管内流量也相等，则下列说法正确的是（）。
A、
；B、
C、
；D、都不对
4、某管路要求Q＝80m3/h，H＝18m，有下列四种型号的离心泵，分别可提供一定的流量和压头，则应选用（）。
A、Q＝88m3/h，H＝28m；B、Q＝90m3/h，H＝28m；
C、Q＝88m3/h，H＝20m；D、Q＝88m3/h，H＝16m。
5、离心泵的轴功率N与流量Q的关系为（）。
A、Q增大，N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先减小后增大。
6、降尘室生产能力增加1倍，则应将（）。
A、高度增加1倍；B、高度增加2倍；
C、长度增加1倍；D、长度增加2倍。
7、下列关于过滤介质的虚拟滤液体积的说法正确的是（）。
A、过滤介质相同，其虚拟滤液体积就相同；
B、过滤介质相同，其虚拟滤液体积不一定相同；
C、过滤介质不同，其虚拟滤液体积就一定不同；
D、都不对。
辽宁石油化工大学试卷密封线共8页第4页
8、用板框过滤机进行恒压过滤操作，随过滤时间增加，滤液量（）。
A、线性增加；B、线性减小；C、非线性增加；D、非线性减小。
9、恒压过滤操作中，随过滤时间增加，滤液流动遇到的阻力（）。
A、增大；B、减小；C、不变；D、无法确定。
10、若洗涤压差与最终过滤压差相同，洗涤水粘度与滤液粘度相同，则板框过滤机的洗涤速率是最终过滤速率的（）倍。
A、1；B、0.5；C、0.25；D、0.1。
11、由厚度相同的平壁组成的三层平壁，若λ1>λ2>λ3，则热阻R1、R2、R3之间的关系为（）。
A、R1>R2>R3；B、R1R3>R2；D、R3>R1>R2。
12、用100℃的饱和水蒸气冷凝成饱和液体加热空气，空气的进出口温度分别为20℃和80℃，则对数平均温度差是（）。
A、67.5℃；B、99.2℃；C、43.3℃；D、无法计算。
13、下列准数中反映流体物性参数对对流传热影响的是（）。
A、Nu；B、Re；C、Pr；D、Gr。
14、在通常操作条件下的同类换热器中，设空气、水和水蒸气冷凝的对流传热系数分别为α1、α2和α3，则应有（）。
A、α1>α2>α3；B、α2>α3>α1；C、α3>α2>α1；D、α2>α1>α3。
15、下列关于导热系数λ和对流传热系数α的说法正确的是（）。
A、二者都是物性参数；B、二者具有相同的量纲；
C、仅λ为物性参数；D、仅α为物性参数。
辽宁石油化工大学试卷密封线共8页第5页
三、（12分）用离心泵从敞口贮槽向密闭高位槽输送清水，输水量40m3/h。
两槽液面恒定。
两槽液面间的垂直距离为12m，管径为
，管长（包括所有局部阻力的当量长度）为100m，密闭高位槽内表压强为9.81×104Pa，流动在阻力平方区，管路的摩檫系数
为0.015。
已知水的密度
，试求：
1、管路特性方程；2、泵的压头；3、若所用泵的效率η＝0.7，则泵的轴功率为多少千瓦。
辽宁石油化工大学试卷密封线共8页第6页
四、（12分）用压滤机在1.5atm（表压）下恒压过滤某种悬浮液，1.6h后得滤液25m3，介质阻力可忽略不计。
试求：
1、如果压强提高一倍，滤饼的压缩指数s＝0.3，则过滤1.6h后可得多少滤液；
2、如果过滤时间缩短一半，其他条件不变，可得多少滤液；
3、如果过滤面积增加一倍，其它条件不变，则过滤1.6h后可得多少滤液。
辽宁石油化工大学试卷密封线共8页第7页
五、（12分）在并流换热器中，用水冷却油。
水的进出口温度分别为15℃和40℃，油的进出口温度分别为150℃和100℃。
现因生产任务要求油的出口温度降至80℃，假设油和水的流量、进口温度及物性均不变，若原换热器的管长为1m，试求此换热器的管长增至若干米才能满足要求。
设换热器的热损失可以忽略。
辽宁石油化工大学试卷密封线共8页第8页
六、（9分）有一管壳式换热器，其传热面积为80
，管内走空气，流量为
，进口温度30℃，比热
℃，管外饱和蒸汽冷凝量为
，饱和蒸汽温度120℃，潜热
。
试求：
1、空气的出口温度；2、总传热系数K；3、若加大空气流量，测得空气的出口温度为76℃，求此时空气的流量为多少kg/h？
设空气的物性参数不变。
辽宁石油化工大学试题标准答案
院（系）:
环境与化学工程学院教研室:
化工
考核课程：
化工原理06-07学年（春）季学期
考核类型：
闭卷考核专业年级：
05化工、应化
命题教师：
张永强答题教师：
张永强
一、填空题（25分，每空1分）
1－（3200，0.0326）；2－（10.60，0）；3－（湍流）；4－（4）；5－（层流内层）；6－（减小），（增大）；7－（125.2）；8－（最高效率点下）；9－（泵，管路）；10－（1.2，1）；11－（汇集液体，转换能量）；12－（过滤时间，洗涤时间，辅助时间）；13－（1.225）；14－（10）；15－（100℃，空气）；16－（管外）。
二、选择题（30分，每题2分）
1－（D）；2－（B）；3－（B）；4－（C）5－（A）；6－（C）；7－（B）；8－（C）；9－（A）；10－（C）；11－（B）；12－（C）；13－（C）；14—（C）；15—（C）。
三、（12分）解：
1、管路特性曲线方程
由题意：
，
即：
（Qe的单位为m3/s）
或：
（Qe的单位为m3/h）（6分）
2、泵的压头可由管路特性曲线方程求得：
（2分）
辽宁石油化工大学试题标准答案共4页第1页
3、泵的轴功率
泵的有效功率：
泵的轴功率
（4分）
四、（12分）恒压过滤方程：
1、操作压强增加一倍，即：
则：
（4分）
2、过滤时间减半，即：
（4分）
3、过滤面积加倍，即：
（4分）
五、（12分）解：
原工况平均温度差：
由热量衡算：
原工况：
新工况：
辽宁石油化工大学试题标准答案共4页第2页
联立解得：
新工况平均温度差：
（6分）
由传热速率方程：
原工况：
新工况：
所以：
（6分）
六、（9分）解：
1、根据热量衡算：
℃（3分）
2、
℃，
℃
℃
，
（3分）
3、原工况：
----------------
（1）
新工况：
--------------------
（2）
（2）比
（1）：
-----------------------------------------（3）
计算
：
℃，
℃
℃
辽宁石油化工大学试题标准答案共4页第3页
计算
：
因为：
，则：
代入（3）式：
（3分）
辽宁石油化工大学试题标准答案共4页第4页
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