化工原理考试题及答案I优选稿Word格式文档下载.docx
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A
2.(2分)题号2121第2章知识点500难度容易
通常所说的离心通风机的风压是指()
A.静风压B.动风压C.全风压
C
3.(2分)题号4147第4章知识点400难度中等
为了提高列管换热器管内流体的α值,可在器内设置()。
A.分程隔板B.折流接板C.多壳程
三、判断题:
1.(2分)题号3058第3章知识点100难度容易
要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来,颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。
()
×
四、问答题:
1.(8分)题号3079第3章知识点300难度容易
试分析提高过滤速率的因素?
过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有:
(1)提高推动力△P,即增加液柱压力;
增大悬浮液上面压力;
在过滤介质下面抽真空。
(2)降低阻力,即提高温度使粘度下降;
适当控制滤渣厚度;
必要时可加助滤剂。
2.(4分)题号4203第4章知识点100难度容易
什么是稳定传热和不稳定传热
在传热过程中,传热面上各点的温度不随时间变化,称为稳定传热。
稳定传热时,传热速率为定值。
反之,若传热面上各的温度随时间而变,则为不稳定传热。
不稳定传热时,传热速率也随时间而变。
五、计算题:
1.(12分)题号1337第1章知识点340难度容易
用离心泵经φ57×
3.5mm的钢管,将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为800kg.m,粘度为20cp)输送到反应器中。
设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m,见附图。
已知钢管总长度(包括局部阻力当量长度)为25m,反应器内的压力恒定为4kgf.cm(表压),有机溶液输送量为6m.h,试确定泵提供的压头。
本题目有题图:
titu027.bmp
取敞口贮槽液面为1-1截面,反应器内液面为2-2截面,在1-1与2-2截面间列柏努利方程,并以1-1截面为基准面:
gZ+(u/2)+(p/ρ)+W
=gZ+(u/2)(p/ρ)+Σhf
W=(Z-Z)g+[(u-u)/2]+[(p-p)/ρ]+Σhf
Σhf=λ[(l+le)/d](u/2)
u=(6/3600)/[(π/4)×
0.05]=0.8488m.su≈u≈0Z=0
Re=duρ/μ=0.05×
0.8488×
800/(20×
10)=1697.6<
2000
则λ=64/Re=64/1697.6=0.0377
Σhf=0.0377×
(25/0.05)×
(0.8488
故W=16×
9.81+4×
98100/800+6.79=654J.kg
2.(8分)题号1386第1章知识点100难度容易
湿式钢制钟罩圆筒气柜,如附图所示。
圆筒直径为6m,质量3000kg,圆筒没入水中的深度1m,则气柜内气体的表压为多少N.m圆筒内外的液面差为多少m
titu075.bmp
表压P=3000×
9.81/(0.785×
6)=1041N.m
Δ=1041/(1000×
9.81)
=106mm=0.106m
3.(10分)题号1344第1章知识点100难度中等
某受压设备,用串联U形管压差计测量其表压,装置如附图所示,写出1、2、3、4各点及P的压强计算式。
(连通U形管压差计水银面上充满水)
titu034.bmp
以表压为基准:
P=Rρg
P=P-Rρg=Rρg-Rρg
P=P=Rρg-Rρg
P=P+Rρg
=(R+R)ρg-Rρg
P=PRρg
=(R+R)ρg-(R+R)ρg
4.(10分)题号2223第2章知识点130难度容易
用泵将比重为0.85的某液体从低位槽打到高位槽。
低位槽距地面高2m,管子出口距地面高20m,管路阻力损失为30J.kg,泵入口流速为0.915m.s,入口管径为φ89×
6mm出口管径为φ60×
4mm,求泵有效功率。
在低位槽液面与管子出口截面列柏努利方程得:
We=g(Z-Z)+(P-P)/ρ+(u-u)/2+hf
=9.81×
18+0+0.915[(77/52)-1]/2+30
=208.6J.kg
Ne=WeρQ=208.6×
850×
0.915π×
(0.077)/4=755w
5.(20分)题号2238第2章知识点600难度中等
单级单动往复压缩机的气缸内径为200mm,活塞冲程为200mm,往复次数260min,余隙系数ε的压缩空气80kg.h,空气进压缩机的压力为1kgf.cm,温度20℃,空气的压缩为多变过程,多变指数m=1.25,问:
(1)此压缩机能否满足生产要求(
2)试求此压缩机的最大压缩比。
titu190.bmp
(1)验压缩机
已知:
D=200mm;
S=0.2m;
n=260minP=1kgf.cm
P;
ε=5%;
ld=0.85l
求压缩机能提供的风量Vkg.h
∵v=ldv=ldπ/4Dsn=0.85l。
π/4Dsn
其中l。
=1-ε[(P/P)-1]
=1-0.05[(4.5/1)/-1]=0.883
代入得:
V=0.85×
0.883×
π/4×
0.2×
0.2×
260
=1.23mmin
进入压缩机时空气的密度ρ=735.6/760×
1.2=1.16kgm
∴风量m=Vρ=1.23×
1.16×
60=86kg.h>
80kg.h
此压缩机能满足生产要求。
(2)最大压缩比(P/P)
l。
=0时的压缩比为最大压缩比,即:
O=1-0.05[(P/P)/-1]
求得:
(P/P)最大=39.67≈40
6.(8分)题号3098第3章知识点100难度容易
相对密度7.9,直径2.5mm的钢球,在某粘稠油品(相对密度0.9)中以5mm.s的速度匀速沉降。
试求该油品的粘度。
设沉降以滞流状态进行,则:
μ=dp(ρ-ρ)g/(18μ)
=(0.0025)×
(7900-900)×
9.81/(18×
0.005)
=4.77Pa.s
验算:
Re=duρ/μ
=0.0025×
0.005×
900/4.77
=2.36×
10<1假设正确
7.(10分)题号3097第3章知识点100难度容易
空气中含有直径为15μm的油滴,油的相对密度为0.9,空气温度为20℃。
若允许在沉降室中沉降1分钟,沉降室的高度应为多少?
计算中可忽略开始时油滴加速沉降时的时间,并可认为油滴是在静止空气中沉降。
20℃空气的粘度为1.8×
10kg.m.s,密度为1.21kg.m。
油的密度为900kg.m。
设油滴在空气中沉降在滞流区,则:
U=dp(ρ-ρ)/18μ
=(15×
10)×
(900-1.21)×
1.8×
10)
=0.0061m.s
验算:
Re=dρuρ/μ=15×
10×
0.0061×
1.21/(1.8×
10)=0.0061<1假设正确
所以,1分钟内沉降距离=0.0061×
60=0.37m
因此,沉降室高度不能大于此值,否则,有可能在油滴沉降到室底前被气流带出。
8.(8分)题号4220第4章知识点100难度容易
如图所示,有一稳定导热的平壁炉墙,墙厚240mm,导热系数λ=0.2w.m.K,若炉墙外壁温度t=45℃,为测得炉墙内壁温度t,在墙深100mm处插入温度计,测得该处温度t=100℃,试求炉墙内壁温度t。
titu087.bmp
Q=(λ/δ)A△t=(λ/δ)A(t1-t3)
Q'
=(λ/δ1)A△t1=(λ/δ1)A(t2-t3)
Q=Q'
∴(λ/δ)A(t1-t3)=(λ/δ1)A(t2-t3)
t1=(δ/δ1)(t2-t3)+t3
=(240/100)(100-45)+45
=2.4×
55+45=177℃
9.(12分)题号4283第4章知识点300难度容易
在一套管式油冷却器里,热油在φ25×
2.5mm的金属管内流动,流量216kg.h,油的进、出口温度分别为150℃和80℃,水的进口温度为20℃,流量216kg.h。
油侧给热系数为1.5kw.m.K,水侧给热系数为3.5kw.m.K。
油的比热为2.0kJ.kg.K,试求逆流换热时所需管长。
已知水的比热为1.0kcal.kg.K,并忽略管壁及垢层热阻。
216×
2×
(150-80)=216×
4.187(t-20)
t=53.4℃
q=(216/3600)×
2000×
(150-80)=8400w
Δt=(96.6-60)/ln(96.6-60)=76.85℃
1/K=(1/1500)+(1/3500),K=1050w.m.C
A=q/(k.Δt)=πdl
l=8400/(1050×
76.85×
π×
0.0225)=1.47m
10.(14分)题号4224第4章知识点100难度中等
某平壁炉的炉壁由耐火砖,绝热砖和普通砖组成,它们的导热系数分别为1.163,0.233和0.582[w.m.K],为使炉内壁温度保持1000℃,每平方米炉壁的热损失控制在930w以下,若普通砖厚度取为10cm,炉外壁温度为83℃,求:
耐火砖和绝热砖厚度各为多少绝热砖和普通砖交界面温度t为多少(假设绝热砖与耐火砖交界面温度为800℃)
设耐火砖厚度b1,绝热砖厚度b2跨过耐火砖的热通量为:
q=(t1-t2)/(b1/λ1)
∴b1=λ1(t1-t2)/q=1.163(1000-800)/930=0.25m
跨过三层砖的热通量为:
q=(t1-t4)/[(b1/λ1)+(b2/λ2)+(b3/λ3)]
b2=[(t1-t4)/q-b1/λ1-b3/λ3]λ2
=[(1000-83)/930-0.25/1.163-0.1/0.582]×
0.233=0.14m,
跨过普通砖的热通量:
=t3-t4/b3/λ3,
t3=q.b3/λ3+t4=930×
0.1/0.582+83=243℃
goodok2020-11-21