中南大学化工原理上册模拟试题试题14及答案讲解Word下载.docx

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A．颗粒均匀，柔软，可压缩

B．颗粒均匀，坚硬，不可压缩

C．颗粒分布广，坚硬，不可压缩

D．颗粒均匀，可压缩，易变形

（3）X02a05106

①离心泵停车时要1。

A．先关出口阀后断电B.先断电后关出口阀

C.先关出口阀先断电均可D.单级式的先断电，多级式的先关出口阀

②离心泵的工作点4。

A．由泵铭牌上的流量和扬程所决定B.即泵的最大效率所对应的点

C.由泵的特性曲线所决定D.是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点

（4）X04b05038

①用常压水蒸汽冷凝来加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约为。

A．20℃B.100℃C.60℃D.49.7℃

②高翅片管加热器一般用于。

A．两侧均为液体B.两侧流体均有相变化

C．一侧为气体，一侧为蒸汽冷凝D.一侧为液体沸腾，一侧为高温液体

③因此分析法的目的在于。

A．得到各变量间的确切定量关系B.得到各无因次数群的确切定量关系

C．用无因次数群代替变量，使实验数与关联工作简化

D．用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠

2．填空题

（1）t01a05149

对如图所示的测压装置，分别写出∆P＝P1-P2的计算式。

（a）图∆P，（b）图∆P，

（c）图∆P，（d）图∆P。

（2）t02a05009

①离心泵的扬程含义是离心泵为单位重量提供的有效能量。

②离心泵常采用调节阀调节流量，往复泵常采用旁路调节流量。

（3）t02a05234

通过一换热器，用饱和水蒸汽加热水，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，引起问题可能的原因是污垢。

（4）t03b05014

①板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的4。

②计算颗粒沉降速度Ut的斯托克斯式，此式适用于

《1的情况。

[二]j01c20192

如图所示，水以3.78L/s的流量流经一扩大管段，已知d1＝40mm，d2＝80mm，倒U形压差计中水位差R＝170mm，试求：

①水流经扩大管段的摩擦损失hf。

②如将粗管一端抬高，使管段成倾斜放置，而流量不变，问此时R读数有何变化？

[三]j04c20132

在单程列管换热器内，用120℃饱和蒸汽将流量为850Kg/h的气体从20℃加热到60℃，气体在管内以10m/s流动，管子为Ф26×

1的铜管，蒸汽冷凝膜系数为11630W/m2·

℃，管壁和污垢热阻可不计，试计算：

A）传热内表面积；

B）如将气体流量增加一倍，气体出口温度为多少？

（气体进口温度和气体物性不变）

气体物性为：

Cp＝1.005KJ/Kg·

℃，ρ＝1.128Kg/m3，λ＝1.754×

10-2W/m2·

℃，μ＝1.91×

10-5Pa·

s。

[四]j03b10066

某板框过滤机的过滤面积为0.4m2，在恒压下过滤某悬浮液，4hr后得滤液80m3，过滤介质阻力可略去不计。

试求：

①若其它情况不变，但过滤面积加倍，可得多少滤液？

②若其它情况不变，但操作时间缩短为2hr，可得多少滤液？

③若在原表压下过滤4hr后，再用5m3水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？

设滤液与水性质相近。

[五]j05b10045

通过连续操作的单效蒸发器，将进料量为1200Kg/h的溶液从20％浓缩至40％，进料液的温度为40℃，比热为3.86KJ/（Kg.℃），蒸发室的压强为0.03MPa（绝压），该压强下水的蒸发潜热r’＝2335KJ/Kg，蒸发器的传热面积A＝12m2，总传热系数K＝800W/m2·

℃。

（1）溶液的沸点为73.9℃，计算温度差损失

（2）加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，并忽略损失和浓缩热时，所需要的加热蒸汽温度。

已知数据如下：

压强MPa0.1010.050.03

溶液沸点℃10887.2

纯水沸点℃10080.968.7

上册试题一答案

1．多项选择题：

①B；

②D

①C；

②B

①A②D

①B②C③C

（a）∆P＝Rg（ρm－ρ）（b）∆P＝Rgρ

（c）∆P＝Rg（ρA－ρB）（d）∆P＝P1－P2＝Rgρm－hgρ

①离心泵给单位质量的液体所提供的能量。

2分

②出口阀门支路阀门各1.5分

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，使冷凝传热系数αo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。

①四分之一2分

②Ut＝d2（ρg－ρ）g/（18μ）1.5分

层流区或10-4<

Ret<

11.5分

解

（1）u1＝3.78×

10-3/（0.785×

0.042）＝3m/s

u2＝（1/4）u1＝0.75m/s

在1－1、2－2截面是列柏式：

gZ1＋P1/ρ＋u12/2＝gZ2＋P2/ρ＋u22/2＋hf

Z1＝Z2＝0（以过管轴线的水平面为基准面）

（P2－P1）/ρ＝（u12/2－u22/2）－hf＝（32-0.752）/2－hf

由静力学方程：

P1－Rρ气g－Rρ水g

（P2－P1）/ρ水＝Rg＝0.17×

9.81＝1.668

即4.22－hf＝1.668

hf＝2.552J/Kg

（2）若将粗管一端抬高∆Z，管段成斜放置，而流量仍保持不变

静力学方程式得：

（P2－P1）/ρ水－∆Zg＝Rg

由1－1与2-2截面间列柏式得

P2－P1）/ρ水－∆Zg＝u12/2－u22/2－hf＝4.22－hf

管线倾斜后，流经扩大管的摩擦损失hf不变

故管线倾斜后R读数不发生变化

（1）Re=0.024×

10×

1.128/（1.91×

10-5）＝14170

Pr＝1.91×

10-5×

1.005×

103/（1.754×

10-2）＝1.094

αi＝0.023×

1.754×

10-2/0.024×

141700.8×

1.0940.4

＝36.3W/m2·

℃

Ki＝1/（36.3＋24/（11630×

26））＝36.2W/m2·

Q＝8500×

103×

（60-20）＝3.417×

105KJ/h

≈94.92KW

（∆tm＝[（120-20）－（120-60）]/ln[（120-20）/（120-60）]＝78.3℃

Αi＝94.92×

103/（36.2×

78.3）＝33.5m2

（2）αi′＝αi×

20.8＝63.2W/m2·

K

K′＝1/（1/63.2＋24/（26×

11630））＝62.9W/m2·

Ki′Αi∆tm＝m′Cp（t2－t1）

62.9×

39.5（t2′-20）/ln（120-20）/（120-t2′）＝2×

8500×

1.005（t2′-20）

解得t2＝55.84℃

或令KiUαiKi/Ki′＝（1/2）0.8＝0.575

KiΑi∆tm/（Ki′Αi∆tm′）

＝mc（t2－t1）/（2mc（t2′－t1）

展开解得：

t2′＝55.85℃

（1）V2＝KS2г3分

V2/802＝0.82/0.42

所以V＝80×

2＝160m3

（2）V2/802＝2/43分

所以V＝80/（21/2）＝55.6m3

（3）KS2＝V2/θ＝802/4＝1600m6/h4分

因为（V＋Ve）2＝KS2（θ＋θe）

2（V＋Ve）dv＝KS2dθ

Dv/dθ＝KS2/（2（V＋Ve））＝KS2/2V

Θw＝Vw/（1/4）（dv/dθ）E）＝Vw/（（1/4）KS2/（2V））

＝5/（（1/4）×

1000（2×

80））

＝2h

或a＝5/80θw＝8aг＝8×

5/80×

4＝2h

（1）根据所给数据，杜林曲线的斜率为

K=（108-87.2）/（100-80.9）＝1.089

溶液的沸点

（87.2-t1）/（80.9-68.7）＝1.089

t1＝73.9℃

沸点升高∆′＝73.9-68.7＝5.2℃

（2）蒸发水量W＝F（1－X0/X1）

＝1200（1-0.2/0.4）＝600Kg/h

蒸发器的热负荷

Q＝FCo（t1－t0）＋Wr′

＝（1200/3600）×

3.86（73.9-40）＋600/3600×

2335

＝432.8Kw

所需加热蒸汽温度T

Q＝KA（T－t1）

T＝Q/（KA）＋t1

化工原理上测试题二

1.多项选择题：

（1）x03a05103

①在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指。

A．旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径

B．旋风分离器允许的最小直径

C．旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径

D．能保持滞流流型时的最大颗粒直径

②旋风分离器的总的分离效率是指。

A．颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率

B．颗粒群中最小粒子的分离效率

C．不同粒级（直径范围）粒子分离效率之和

D．全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率

（2）x02a05022

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某泵在运行1年后发现有气缚现象，应。

A．停泵，向泵内灌液B.降低泵的安装高度

C．检查进口管路有否泄漏现象D.检查出口管路阻力是否过大

③用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，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，整个管路压头损失减小；

B．送水量增加，整个管路压头损失增大；

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。

（3）x04b05039

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传热系数。

A．甲乙均合理B.甲乙均无理C.甲合理，乙无理D.乙合理，甲