化工原理复习题上Word格式文档下载.docx
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二、选择题(每题2分,共20分)
1.过滤基本方程是基于()推导出来的。
A.滤液在介质中呈湍流流动B.滤液在介质中呈层流流动
C.滤液在滤渣中呈湍流流动D.滤液在滤渣中呈层流流动
2.层流与湍流的本质区别是()。
A.湍流流速>
层流流速B.流道截面大的为湍流,截面小的为层流
C.层流的雷诺数<
湍流的雷诺数D.层流无径向脉动,而湍流有径向脉动
3.沉降室的生产能力与()有关。
A.颗粒沉降速度和沉降室高度B.沉降面积
C.沉降面积和颗粒沉降速度D.沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度
4.对流传热速率=系数×
推动力,其中推动力是()
A.两流体的温度差 B.流体与壁面间的温度差
C.同一流体的温度差 D.两流体的速度差
5.离心沉降速度ur随旋转半径r的增加而()。
A.增大B.减小C.恒定
6.换热器中冷热流体一般为逆流流动,这主要是为了()。
A.提高传热系数B.减少冷却剂用量
C.提高对数平均温度差D.减小流动阻力
7.往复泵的压头随流量的增大而()。
A.增大B.减小C.不变
8.对双层平壁的稳态导热过程,壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温差分别为△t1和△t2,若△t1>
△t2,则λ1和λ2的关系为()。
A.λ1<
λ2B.λ1=λ2C.λ1>
λ2D.不确定
9.离心泵在恒定转速下的扬程与流量(H-Q)曲线为已知,现增大转速,此时H~Q线会()。
A.上移B.下移C.不变D.不确定
10.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是()。
A.同一种流体内部B.连通着的两种流体
C.同一种连续流体D.同一水平面上,同一种连续的流体
三、解释下列概念或术语(每题3分,共18分)
1.球形度2.气蚀现象3.流动边界层
4.灰体5.滤饼比阻;
6.自由沉降
四、计算题(共42分)
1.(12分)板框过滤机恒压下过滤某种悬浮液,过滤机的尺寸为:
滤框的边长为800mm(正方形),每框厚度为40mm,共10个框。
现已测得:
过滤10分钟得到滤液1.3m3,再过滤10分钟共得到滤液1.9m3,已知1m3滤液可形成0.1m3的滤饼,试计算:
(1)过滤常数K为多少m2/s?
(2)将滤框完全充满滤饼所需的过滤时间为多少分钟?
(3)若洗涤时间和辅助时间共30分钟,求该机生产能力为多少m3滤液/h?
2.(12分)在由118根252.5,长为3m的钢管组成的列管式换热器中,用饱和水蒸汽加热空气,空气走管程。
已知加热蒸汽的温度为132.9℃,空气的质量流量为7200kg/h,空气的进、出口温度分别20℃和60℃,操作条件下的空气比热为1.005kJ/(kg·
℃),空气的对流给热系数为50W/(m2·
℃),蒸汽冷凝给热系数为8000W/(m2·
℃),假定管壁热阻、垢层热阻及热损失可忽略不计。
试求:
(1)加热空气需要的热量Q为多少?
(2)以管子外表面为基准的总传热系数K0为多少?
(3)此换热器能否完成生产任务?
3.(8分)内径为15mm,外径为19mm的金属管,导热系数λ1=20W/(m·
℃),其外包扎一层厚为30mm的保温材料,导热系数λ2=0.2W/(m·
℃),若金属管内表面温度为680℃,保温层表面温度为80℃,试求每米管长的热损失、金属管外表面温度以及保温层中的温度分布。
4.(10分)如附图所示、某厂利用喷射泵输送氨。
管中稀氨水的质量流量为1×
104kg/h,密度为1000kg/m3,入口处的表压为147kPa。
管道的内径d1为53mm,喷嘴出口处内径d2为13mm,喷嘴能量损失可忽略不计,试求喷嘴出口处的压力。
1.当密度880kg·
m-3,粘度6.5×
10-4Pa·
s的苯,以流速为0.06m·
s-1在内径为20mm的圆管中流动时,其雷诺数为,流动类型为。
2.某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为4m·
s-1,此时管内的平均流速为。
4.离心泵的调节方式通常有、两种。
5.流体在光滑管内作湍流流动时,摩擦系数λ与和有关。
6.测量流体流量时,随着流体流量增大,转子流量计的转子两端压差值;
孔板流量计的孔板两端压差值。
7.某长方形截面的通风管道,其截面尺寸为30×
20mm,其当量直径为__________。
8.横穿洗涤过程中,洗水所走路径为过滤终了滤液所走路径的倍,而洗涤面积为过滤面积的倍。
9.气体的粘度随温度的升高而。
10.在恒定压差条件,随着过滤操作的进行,过滤阻力变,过滤速度变。
11.离心泵的必需汽蚀余量随流量的加大而。
12.在湍流情况下,计算局部阻力所引起的能量损失的方法有_________和_________。
13.若蒸汽管道的保温层小于临界直径,增加保温层的厚度,热损失变_________。
1.在恒压过滤实验中,提高过滤温度,过滤常数K()。
A.变大B.变小C.不变
4.以下物质的导热系数由大到小的一般顺序为()。
①纯金属②气体③非金属液体④绝热材料
A.①>
③>
④>
②B.①>
②
C.①>
②>
D.①>
5.因次分析法的目的在于()。
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.用无因数群代替变量,使实验与关联工作简化
D.用无因数群代替变量,使实验结果更可靠
7.以下离心泵的性能参数与流体密度有关的是()。
A.扬程B.效率C.轴功率D.流量
8.对双层平壁的稳态导热过程,壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温差分别为△t1和△t2,若△t1<
9.离心泵在恒定转速下的扬程与流量(H-Q)曲线为已知,现减小转速,此时H~Q线会()。
10.一般换热器平均温度差应()。
A.≥10℃B.≥5℃C.≤10℃D.<
20℃
1.粒级效率;
2.热流密度;
3.克希霍夫定律
4.扬程;
5.临界汽蚀余量6.球形度
1.(8分)用一台工业过滤机过滤某碳酸钙悬浮液,过滤面积为12m2,可容纳滤饼的容积为0.15m3,实验测得过滤常数K为2×
10-4m2/s,Ve为0.005m3,滤饼体积与相应的滤液体积之比υ为0.03m3。
(1)过滤到设备内充满滤渣所需的时间;
(2)当设备内充满滤渣时的过滤速率。
2.(12分)粘度为30cp、密度为900kg/m3的某油品自容器A流过内径40mm的管路进入容器B。
两容器均为敞口,页面视为不变。
管路中有一阀门,阀前管长50m,阀后管长20m(均包括所有局部阻力的当量长度)。
当阀门全关时,阀前后的压力表读数分别为88.3kPa和44.2kPa。
现将阀门打开至1/4开度,阀门阻力的当量长度为30m。
管路中油品的流量。
3.(12分)拟采用降尘室回收炉气中所含的球形固体颗粒。
降尘室的面积为10m2,宽和高均为2m。
已知:
操作条件下,气体的密度为0.75kg/m3,粘度为2.5×
10-5Pa·
s,固体的密度为3000kg/m3;
降尘室的生产能力为3m3/s;
沉降在层流区。
(1)理论上能完全捕集下来的最小颗粒直径;
(2)粒径为40μm的颗粒的回收率。
4.(10分)有一废热锅炉,由φ25×
2.5mm锅炉钢管组成,其导热系数为45W/(m·
K)。
管外沸腾的水的饱和温度为226.4℃,管内输送合成转化气,温度有575℃下降到472℃。
已知转化气侧α1=300W/(m2·
K),水侧α2=10000W/(m2·
K),忽略污垢热阻,试求平均壁温Tw和tw。
5.流体在光滑管内作湍流流动时,摩擦系数λ与和有关;
若其作完全湍流(阻力平方区),则λ仅与有关。
3.黑度
1.流体在圆形直管内作滞流流动时,其速度分布呈_________形曲线,中心最大速度为平均速度的________倍,此时摩擦系数λ的计算式为__________。
2.球形颗粒在静止流体中作重力沉降,经历________和_______两个阶段。
沉降速度是指_______阶段,颗粒相对于流体的运动速度。
5.努塞尔特准数Nu表示的准数,其表达式为。
普兰特准数Pr是表示
的准数,其表达式为。
7.测量流体流量时,随着流体流量增大,转子流量计的转子两端压差值;
5.以水作实验流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系适用于()。
A.牛顿型流体B.只有液体流体C.任何流体D.只有水本身
7.以下物理量不属于离心泵的性能参数()。
A.扬程B.效率C.轴功率D.有效功率
1.离心分离因子2.临界汽蚀余量3.扬程
4.黑体5.虚拟滤饼厚度;
6.球形度
3.(10分)如附图所示、某厂利用喷射泵输送氨。
4.(8分)内径为15mm,外径为19mm的金属管,导热系数λ1=20W/(m·
8.工业上的过滤操作分为两大类,即和。
9.液体的粘度随温度的升高而。
12.在湍流情况下,为克服局部阻力所引起的能量损失有_________和_________两种计算方法。
10.U型压差计不可能测出的值为()。
A.表压B.真空度C.压强差D.绝对压强
1.自由沉降;
2.热对流;
4.管路特性曲线;
5.气蚀余量6.球形度
2.(10分)用水测定一台离心泵的特性曲线,在某一次试验中测得:
流量为10m3/h,泵出口处压力表的读数为1.7atm(表压),泵入口出真空表的读数为160mmHg(真空度),轴功率为1.07kw,电动机的转速为2900r/min,真空表与压力表间垂直距离为0.5