化工原理肖稳发化工原理一模拟试题A及答案Word格式文档下载.docx
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4、下列那一项不属于评价旋风分离器性能的主要指标()。
(A)压强降(B)临界粒径
(C)阻力损失(D)分离效率
5、管内介质的流速u对管内传热膜系数α有何影响?
()
(A)u增大,α增大(B)u增大,α减小
(C)u减小,α增大(D)无影响
6、对流传热系数关联式中格拉晓夫准数是表示()的准数。
(A)对流传热(B)流动状态
(C)物性影响(D)自然对流影响
7、揭示了物体辐射能力与吸效率之间关系的定律是()定律。
(A)斯蒂芬-波尔兹曼(B)折射
(C)克希霍夫(D)普郎克
8、欲减小间壁两侧流体传热的总热阻,关键是提高对流传热系数()的α值。
(A)较小一侧(B)较大一侧
(C)两侧(D)无法确定
9、换热器中的折流挡板是用来()的湍动程度。
(A)增加管程流体(B)减小壳程流体
(C)减小管程流体(D)增加壳程流体
10、下述说法中正确的是()。
(A)离心沉降速度ur和重力沉降速度ut是恒定的;
(B)离心沉降速度ur和重力沉降速度ut不是恒定的;
(C)离心沉降速度ur不是恒定值,而重力沉降速度ut是恒定值;
(D)离心沉降速度ur是恒定值,而重力沉降速度ut不是恒定值
三、(8分)本题附图所示的开口容器内盛有油和水。
油层高度h1=0.7m、密度ρ1=800kg/m3,水层高度
h2=0.6m、密度ρ2=1000kg/m3,大气压为101.3kPa。
试求:
(1)A点压强,Pa;
(3分)
(2)计算水在玻璃管内的高度h,m。
(5分)
四、(8分)用?
170mm?
5mm钢管输送水蒸气,为减少热损失,钢管外包扎两层绝热材料,第一层厚度为30mm,第二层厚度为50mm,管壁及两层绝热材料的平均导热系数分别为45W/(m?
K)、0.093W/(m?
K)和0.175W/(m?
K),钢管内壁面温度为300℃,第二层保温层外表面温度为50℃。
试求:
(1)单位管长的热损失量q,W/m;
(4分)
(2)钢管外壁与第一层保温材料之间的温度,℃;
(2分)
(3)第一层保温材料与第二层保温材料之间的温度,℃。
2
五、(10分)一降尘室,长5m,宽3m,高4m,内部用隔板分成20层,用来除去烟气中75?
m以上
33的颗粒。
已知烟气密度为0.6kg/m,粘度为0.03?
10Pa?
s,尘粒密度为4300kg/m,?
3
(1)沉降速率,m/s;
(7分)
(2)可处理的烟气量,m/s。
(3分)3
六、(18分)在套管换热器中用饱和水蒸汽加热苯液,苯在?
54?
2mm的钢管内流动。
196kPa的饱和水蒸汽在环隙冷凝。
已测出苯的进口温度为30℃,出口温度为60℃,流量为4000kg/h,苯和水蒸气的对流传热系数分别为500W/m?
k和10W/m?
k,管内壁的污垢热阻为0.0004W/m?
k,忽略管壁及管外污垢的热阻。
(1)饱和水蒸气的消耗量,kg/h;
(2)基于外表面的总传热系数Ko,W/(m?
K);
(3)套管的长度,m;
(8分)
注:
(1)操作条件下苯的比热为1.9kJ/kg?
k
(2)196kPa时的蒸汽温度为120℃,汽化潜热为2204kJ/kg。
22422
七、(16分)料液自高位槽流入精馏塔,如附图所示。
高位槽液面和大气相通,塔内压强为1.96×
104Pa
(表压),输送管道为φ36×
2mm的光滑管,管长8m。
管路中装有90°
标准弯头两个,180°
回弯头一个,球心阀(全开)一个。
料液以3m3/h的流量流入塔中。
(1)从高位槽到输液管出口内侧的能量损失,J/kg;
(9分)
(2)高位槽安置高度(即位差Z应为多少米),m。
-
已知:
料液在操作温度下的物性:
密度ρ=861kg/m3;
粘度μ=0.643×
103Pa·
s。
局部阻力系数
进口突然缩小(入管口)ζ=0.590°
标准弯头ζ=0.75180°
回弯头ζ=1.5球心阀(全开)ζ
=6.4
学院化工学院班级姓名__________
___________
学号
《化工原理》课程试卷A标准答案
1、沉降槽是利用的作用从气流中分离出尘粒的设备。
2、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是抛物线形曲线,中心最大速度为平均速度的2倍。
3
4、蒸汽在管套换热器中的环隙中冷凝以加热管内的空气,则总传热系数K值接近于空气的对流传热系数;
管壁的温度接近于蒸汽的温度。
5、在饼层过滤中,真正发挥拦截作用的主要是而不是
6、传热和过滤过程都可以归结为推动力/阻力的形式,那么传热过程的推动力为过滤过程的推动力为两端压差。
7、对于多层平壁的稳态热传导,通过各层的热传导速率相等,热通量相等。
8、离心泵安装在一定管路上,其工作点是指
10、在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在的最有效措施是提高流体湍动程度。
11、两台旋风分离器串联时
1、往复泵适用于(C)
2、关于传热系数K下述说法中错误的是(C)
比为(B)(沉降在斯托克斯区)。
4、下列那一项不属于评价旋风分离器性能的主要指标(C)。
(A)
6、对流传热系数关联式中格拉晓夫准数是表示(D)的准数。
。
7、揭示了物体辐射能力与吸效率之间关系的定律是(C)
(A)斯蒂芬-波尔兹曼定律;
(B)折射
8、欲减小间壁两侧流体传热的总热阻,关键是提高对流传热系数(A)的α值。
9、换热器中的折流挡板是用来(D)的湍动程度。
10、下述说法中正确的是(C)。
(A)离心沉降速度ur和重力沉降速度ut是恒定的;
(2)计算水在玻璃管内的高度h,m。
解:
(1)pA=pa+ρ1gh1+ρ2gh2(1分)=101.3×
103+800×
9.81×
0.7+1000×
0.6=112679.6Pa(2分)
(2)计算玻璃管内水的高度h
pA=p&
#39;
A,而pA=p&
A都可以用流体静力学基本方程式计算,即
pA=pa+ρ1gh1+ρ2gh2
pA&
=pa+ρ2gh(1分)
于是pa+ρ1gh1+ρ2gh2=pa+ρ2gh(1分)
简化上式并将已知值代入,得
800×
0.7+1000×
0.6=1000h(2分)
解得h=1.16m(1分)
(1)单位管长的热损失量q,W/m2;
(3)第一层保温材料与第二层保温材料之间的温度,℃。
(1)qL?
2?
(t1?
t4)Q(1分)?
rrr111Lln2?
ln3?
ln4
?
1r1?
2r2?
3r3
其中r1?
80mm,r2?
85mm,r3?
115mm,r4?
165mm(1分)
qL?
(300?
50)?
296W/m2(2分)185********ln?
ln?
ln45800.093850.175115
qLlnr2
r185?
300℃(2分)?
300?
?
45296ln
115
147℃(2分)?
0.093296ln
(2)t2?
t1?
1qLlnr3r2(3)t3?
t2?
2?
2
?
333的颗粒。
s,尘粒密度为4300kg/m,试求
(1)沉
降速率,m/s;
3
(2)可处理的烟气量,m/s。
6解:
(1)d?
75?
10m?
s?
4300kg/m3
0.6kg/m3?
0.03?
10?
3Pa?
s(1分)
设沉降区为层流,则
d2(?
)gut?
(2分)18?
(75?
6)2(4300?
0.6)?
9.81?
0.44m/s(2分)18?
75?
6?
0.44?
0.6验算Ret?
0.66?
1故假设正确(2分)?
3?
10dut?
(2)总处理量为
VS?
nutA?
20?
5?
132m3/s(3分)
已测出苯的进口温度为30℃,出口温度为60℃,流量为4000kg/h,苯和水蒸气的对流传热系数分别为500W/m2?
k和104W/m2?
k,管内壁的污垢热阻为0.0004W/m2?
(1)饱和水蒸汽消耗量2
Q?
w1r?
w2Cp2(t2?
t1)?
w1?
4000?
1.9(60?
30)?
63.33kW/S(3分)3600Q63.33?
3600?
103.4kg/h(2分)r2204
(2)基于内表面的总传热系数Ko
dd111?
54541?
o?
oRsi?
4?
4(3分)Ko?
2didi?
1500?
505010
Ko?
371.5W/m2?
℃(以内表面计)(2分)
(2)套管长度L:
KoSo?
tm(1分)
tm?
t160?
30?
74.0℃(3分)T?
t1120?
30lnln120?
60T?
t2
Q63.33?
103
So?
2.30m2(2分)Ko?
tm371.5?
74
doL
L?
So2.30?
13.56m(2分)?
do3.14?
0.054
104Pa(表压),输送管道为φ36×
求:
-已知:
密度ρ=861kg/m;
进口突然缩小(入管口)ζ=0.5
90°
标准弯头ζ=0.75
180°
回弯头ζ=1.5
球心阀(全开)ζ=6.43
解:
(1)u?
Vs?
1.04m/s(2分)2220.7850.032d4
阻力损失
2lu?
hf?
(1分)?
d?
861Re?
du?
0.032?
1.04?
4.46?
104?
湍流?
0.643?
10
利用柏拉修斯公式?
0.31640.3164?
0.022(2分)0.2540.25Re(4.4?
610)
考试试卷共12页
球心阀(全开)ζ=6.4
故
8?
0.022?
0.5?
0.75?
1.5?
6.4?
0.0322?
=8.33J/kg(3分)
(2)取管出口处的水平面作为基准面。
在高位槽液面1-1与管出口截面2-2间列柏努利方程
22upu122gZ1?
gZ2?
hf(2分)?
22p1
式中Z1=ZZ2=0p1=0(表压)
u1≈0p2=1.96×
104Pa(2分)
所求位差
hf1.96?
8.33p?
pu212Z?
3.22m(3分)?
g2gg861?
9.812?
9.819.812