化工试题修改版Word文档格式.docx
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(5)“离心泵启动时应全关出口阀”“漩涡泵启动时则应全开出口阀”,则()
A这两种说法都不对B这两种说法都对C第一种说法不对D第二种说法不对
(6)说明下列各公式的导出方法:
⑴流体通过颗粒床层压降的kozeny方程;
⑵层流时管内截面速度分布表达式u=umax(1-r2/R2);
⑶强制对流无相变流体的给热系数关联式;
A理论方法B因次分析法C纯经验方法D数学模型法
(7)在长为Lm,高为Hm的降尘室中,颗粒的沉降速度为uTm/s,气体通过降尘室的水平流速为um/s,则颗粒能在降尘室内分离的条件是:
____。
AL/u<H/uTBL/uT<H/uCL/uT≥H/uDL/u≥H/uT
(8)①在列管换热器中,用饱和蒸汽加热空气,下面两项判断是否合理:
____________
甲.传热管的壁温将接近加热蒸汽温度;
乙.换热器总传热系数K将接近空气侧的对流给热系数。
A)甲乙均合理B)甲乙均不合理C)甲合理,不合理D)乙合理,甲不合理
②已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度____________耐火砖的黑度。
A)大于B)等于C)不能确定是否大于D)小于
③在一列管式加热器中,壳程为饱和水蒸气冷凝以加热管程中的空气。
若空气流量大10%,为保证空气出口温度不变,可采用的办法是______________。
A)壳程加折流挡板,增大壳程α值B)将原先的并流改为逆流流动以增大Δtm
C)开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸气流量D)开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力
[二]
(1)在下图中定性地画出流体流动时,各支管的液面高度(忽略阻力损失):
(2)U形压差计用水作指示液,测量气体管道中的压降,若指示液读数R=20mm,则表示压降为______Pa,为使R读数增大,而△P值不变,应更换一种密度比水______的指示液。
(3)泵铭牌上的轴功率和允许吸上真空高度是指_______时的数值。
产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的______下,输送_______时的性能曲线。
(4)离心通风机全风压的单位是_________其物理意义是_________________。
(5)写出两种真空泵的名称:
______、______。
(6)当旋转半径为r,每秒钟转速为n,则分离因数为________,当旋转物圆周速度为u则分离因数为___
(7)根据有无热补偿或补偿方法不同,列管式换热器的一般结构型式有_________、_________、_________。
(8)通过一换热器,用饱和水蒸气加热水,可使水的温度由20℃升高至80℃,现发现水的出口温度降低了,经检查水的初温与流量均无变化,可能是因为:
1________________________________________,2________________________________________,
3________________________________________,4_______________________________________。
[三]如图所示输水系统。
已知:
管路总长度(包括所有局部阻力当量长度)为100m,压出管路总长80m,管路摩擦系数λ=0.025,管子内径为0.05m,水的密度ρ=1000kg/m3,泵的效率为0.8,输水量为10m3/h,求:
⑴泵轴功率N轴的值?
⑵压力表的读数为多少kgf/cm2。
[四]以某板框压滤机恒压过滤某悬浮液,过滤1.5小时得滤液30.3m3。
过滤介质阻力可略。
试问:
(1)若再过滤0.5h,操作条件不变,又可得多少滤液?
(2)在上述条件下共过滤2h后以4m3水洗涤滤饼,水与滤液黏度相同,洗涤与过滤压力相同,求洗涤时间是多少?
[五]有一列管式换热器,装有φ25×
2.5mm钢管300根,管长为2m。
要求将质量流量为8000kg/h的常压空气于管程由20℃加热到85℃,选用108℃饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。
若水蒸气的冷凝给热系数为1×
104W/(m2·K),管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计,而且不计热损失。
已知空气在平均温度下的物性常数为cp=1kJ/(kg·K),λ=2.85×
10-2W/(m·K),
μ=1.98×
10-5(Pa·S),Pr=0.7。
试求:
(A)空气在管内的对流给热系数;
(B)求换热器的总传热系数(以管子外表面为基准);
(C)通过计算说明该换器能否满足需要?
(D)计算说明管壁温度接近于哪一侧的流体温度。
[六]某单效蒸发器每小时将1000kg的15%(质量百分数,下同)的NaOH溶液浓缩到50%。
已知:
加热蒸汽温度为120℃,进入冷凝器的二次蒸汽温度为60℃,总温度差损失为45℃,蒸发器的总传热系数为1000W/m2℃,溶液预热至沸点进入蒸发器,蒸发器的热损失和稀释热可忽略,加热蒸汽与二次蒸汽的汽化潜热可取相等,为2200kJ/kg。
试求:
蒸发器的传热面积及加热蒸汽消耗量。
化工原理(上)试题九(答案)
[一]
(1)B
(2)A;
B;
C(3)B(4)C(5)B(6)
(1)D
(2)A(3)B(7)D(8)①A)②D)③D)
[二]
(1)图略。
(2)196.2Pa;
小(3)效率最高转速20℃的水(或答:
水)(4)N/m2风机提供给每m3气体的能量(5)水环真空泵喷射泵(或其它种类均可)(6)(2πn)2r/gu2/rg(7)固定管板式,浮头式,U形管式(8)传热速率下降引起。
根据Q=KA∆tm分析,可能有几种情况:
1、蒸汽压力下降,∆tm减小;
2、蒸汽侧有不凝气,使冷凝给热系数α大幅度地下降,K减小;
3、水侧污垢积累,污垢热阻增大,K减小;
4、冷凝水排除器不通畅,有积水现象,使K减小。
[三]⑴Na=Ne/ηNe=W·
WeW=10×
1000/3600=2.778kg/sWe--泵对单位质量流体所做的有效功。
为此:
选取1-1与2-2截面,并以1-1截面为基准面。
在两截面间作机械能衡算:
gZ1+(p1/ρ)+(u12/2)+We=gZ2+(p2/ρ)+(u22/2)+Σhf
∵Z1=0Z2=2+18=20Mp1=p2=0u1=u2=0We=g·
Z2+ΣhfΣhf=λ(ΣL/d)(u2/2)
u=(V/3600)/[(π/4)d2]=(10/3600)/(0.785×
0.052)=1.415m/s
Σhf=0.025×
(100/0.05)(1.4152/2)=50.06J/kgWe=9.81×
20+50.06=246.25J/kg
Ne=W·
We=2.778×
246.25=684J/sNa=Ne/0.8=684/0.8=855W
⑵再就3-3与2-2截面作机械能衡算,并取3-3为基准面
gZ3+(p3/ρ)+(u32/2)=gZ2+(p2/ρ)+(u22/2)+Σhf,压∵Z3=0Z2=18p2=0u2=0
∴p3/ρ=gZ2+Σhf,压-(u32/2)=9.81×
18+λ(L压/d)(u32/2)-(u32/2)=176.58+0.025(80/0.05)×
(1.4152/2)-(1.4152/2)=215.6J/kgp3=1000×
215.6=215.6×
103Pap3=215.6×
103/(9.81×
104)=2.198kgf/cm2(表)
[四]
(1)∵V2=KA2t则(V2/V1)2=t2/t1
即(V2/30.3)2=2/1.5∴V2=35.0m3可多得滤液V2-V1=35.0-30.3=4.7m3
(2)∵(dV/dt)E=KA2/(2VE)=VE/(2tE)=V2/(2t2)=35.0/(2×
2)=8.75m3/h
∴tw=Vw/(dV/dt)w=Vw/[(dV/dt)E/4]=4×
4/8.75=1.83h=109.7min
[五]
(1)Re=dG/μ=0.02×
8000/[(3600×
0.785×
0.022×
300)×
(1.98×
10-5)]=2.38×
104>
104
Pr=0.7L/d=2/0.025=80
∴α=0.023(λ/d)Re0.8Pr0.4=0.023×
(2.85×
10-2/0.02)×
(2.38×
104)0.8×
0.70.4=90.1W/(m2·℃)
(2)1/K1=1/α1+d1/(α2·
d2)=1/104+25/(90.1×
20)=0.01397(m2·℃)/W∴K1=71.6W/(m2·℃)
(3)Q=W2cp2(t2-t1)=(8000/3600)×
103×
(85-20)=1.44×
105W
Δtm=[(108-20)-(108-85)]/Ln[(108-20)/(108-85)]=48.4℃
A1=nπd1L=300×
3.14×
0.025×
2=47.1m2Q=K1A1/Δtm
A1’=Q/K1Δtm=1.44×
105/(71.6×
48.4)=41.6m2A1’<
A1满足要求
(4)求壁温Tw∵壁的热阻忽略∴Tw=tw空气平均温度tm=(20+85)/2=52.5℃
∵(T-Tw)/(1/α1)=(Tw-tm)/[d1/(α2d2)]即(108-Tw)/(1×
10-4)=(Tw-52.5)/[25/(90.1×
20)]
∴Tw=107.6℃即壁温接近外侧蒸汽温度(或α大的一侧流体的温度)
[六]W=F(1–x0/x)=1000×
(1-15/50)=700kg/h=0.1944kg/sQ=Dr0=Wr
t=t/+Δ=60+45=105℃
化工原理(上)试题十
[一]
(1)在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数λ数值________。
A与光滑管一样B只取决于ReC只取决于相对粗糙度D与粗糙度无关
(2)如图,U形压差计测得:
________。
(A)A、B间的阻力损失(B)A、B间的压强差
(C)A、B间的位头差加阻力损失(D)A、B间位头差
(3)①将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用()
A离心泵B往复泵C齿轮泵D喷射泵
②某