南京工业大学-化工原理期末试卷及答案.doc

1、南京工业大学期末考试(A)卷课程：化工原理（上册）班级： 姓名： 学号： 一、 选择填空题： (每题5分，共20分)1(1) 如图所示，若敞口罐液面恒定，罐上方压强为Pa，忽略流动阻力损失，出水管管径为d，则出水管的出口速度u与 有关。 （A） （B） 、 （C） （D） （E） 、 水 Pa u H(2)有一并联管路，两段管路的流量，流速、管径、管长及流动阻力损失分别为V1，1，d1，1，f1及V2，2，2，2，f2。若12，12，则： f1f2（ ） （A） （B） （C）； （D） （E） 当两段管路中流体均作滞流流动时，V1V2（ ） （A） （B） （C） （D） （E） (3)转子

2、流量计的主要特点是（ ）（A）恒截面、恒压差 （B）变截面、变压差 （C）恒流速、恒压差 （D）变流速、恒压差2已知流体经过泵后，压力增大P N/m2，则单位重量流体压能的增加为（ ） （A）P （B）P/ （C）P/g （D）P/2g离心泵的下列部分是用来将动能转变为压能（ ） （A）泵壳和叶轮 （B）叶轮 （C）泵壳 （D）叶轮和导轮3（1）过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩进行恒速过滤时,如滤液量增大一倍,则_ （）操作压差增大至原来的倍 （）操作压差增大至原来的倍 （）操作压差增大至原来的倍 （）操作压差保持不变 （2）恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液

3、量_ （）增大至原来的倍 （）增大至原来的倍 （）增大至原来的倍 （）增大至原来的倍 4比较下列对流给热系数的大小空气流速为6m/s的1，空气流速为25m/s的2，水流速为1.2m/s的3，水流速为2.5m/s的4，蒸汽膜状冷凝的5，自大到小的顺序为： 二、 填空题： (每题5分，共20分)11atm=_kN/m2。 _的流体称为理想流体。 表压与绝对压力的关系是_。 2离心泵的流量调节阀安装在离心泵的 管路上，关小出口阀门后，真空表的读数 ，压力表的读数 。（填增加、降低或不变）管路特性曲线的一般表达式是 。 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生现象。3. 粒子沉降过程分 阶段和

4、 阶段。沉降速度是指 时， 相对于 的速度。4 冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T1400，出口温度T2为200，冷气体进口温度t150，两股气体的质量流量相同，物性数据可视为相同，若不计热损失时，冷气体出口温度为 ；若热损失为5%时，冷气体出口温度为 。 三、 计算题 (本题15分)某液体密度800kg/m3，粘度73cP，在连接两容器间的光滑管中流动，管径300mm，总长50m（包括局部当量长度），两容器液面差3.2m，求（1）管内流量 （2）若在连接管口装一阀门，调节此阀的开度使流量碱为原来的一半，阀的局部阻力系数是多少？（设流体流动为湍流，摩擦系数符合柏拉修斯公式0.316

5、4/Re0.25）四、 计算题 (本题10分)用泵将石油从低位槽输送至高位槽，两槽液位恒定，液面差15m，管子规格894.5mm，管路总长度（包括所有局部阻力当量长度）为200m，要求流量21 m3/h，石油的密度r 920kg /m3，粘度0.5NS/m2，求：(1) 雷诺数Re，摩擦系数，流动阻力hf(2) 泵的有效功率五、 计算题 (本题15分)用板框压滤机过滤悬浮液，已知过滤面积10m2，操作压力2kgf/cm2（表压），过滤15分钟后，得滤液2.91m3，若介质阻力可忽略不计，滤饼不可压缩，求：（1）已知该板框压滤机的生产能力4.8m3/h，计算洗涤时间和辅助时间之和 （2）若过滤时

6、间和滤液量均不变，操作压力降至1kgf/cm2（表压），需增加多少过滤面积才能维持生产能力不变？六、 计算题 (本题20分)有一套管式换热器，内管542mm，外管1164mm的钢管， 内管中苯由50加热至80，流量4000kg/h，环隙为2kgf/cm2（绝）饱和蒸汽，蒸汽冷凝的传热系数104W/m2K，已知苯的r 880kg /m3，CP=0.1856kj/kg, =0.134 W/mK，=0.39cP, 管内污垢热阻Rsi0.0004 m2 K / W，管壁热阻和管外污垢热阻可略，求：（1）管内给热系数i，以管内表面积计的总传热系数Ki （2）套管的有效长度 （3）若加热蒸汽压力增至3kg

7、f/cm2（绝），问苯的出口温度是多少？（设Ki不变）压强，kgf/cm2（绝） 1.0 2.0 3.0温度， 99.1 120 133汽化潜热，KJ/Kg 2259 2204 2163选择填空题：1. A E C C 2. C C 3. C C 4. 543 21 填空题1. 1atm=_101.3_kN/m2。 粘度为零，无流动阻力的流体称为理想流体。 表压与绝对压力的关系是表压绝对压力大气压。 2离心泵的流量调节阀安装在离心泵的 出口管路上，关小出口阀门后，真空表的读数 减小，压力表的读数 增大。（填增大、减小或不变）t02a05002管路特性曲线的一般表达式是 HeH0+KV2 。 t

8、02a05001离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生汽蚀现象。3.粒子沉降过程分 加速 阶段和 匀速 阶段。沉降速度是指 加速终了时 时，颗粒相对于 流体的速度。4冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T1400，出口温度T2为200，冷气体进口温度t150，两股气体的质量流量相同，物性数据可视为相同，若不计热损失时，冷气体出口温度为 250 ；若热损失为5%时，冷气体出口温度为 240 。 三解：p1=-p2 u1=u2gZ1+u12/2+p1/+He=gZ2+u22/2+p2/g+hfgZ1=hf= (0.3164/Re0.25)(l/d)(u2/2)u=3.513m/s

9、(2) gZ1=hf= (0.3164/Re0.25+)(l/d)(u2/2)=14.3四解：u=21/(3600*0.785*0.082)=1.16m/sRe= du/=170.8 层流64/Re=0.374hf=(l/d)(u2/2)=0.374*(200/0.08)*(1.162/2)=629.9J/Kg(2) He=gz+hf=777J/KgNe=HeVrg=4.17KW五解：(1)Q=V/(F+W+R)0.00133=2.91/(900+W+R)W+R=21.47min(2) V2=2kP A2V2=2kP A2A2=P A2/P=200A=14.14m2A=14.14-10=4.1

10、4 m2六解（1）Re=du/=4W/d=4*4000/(3600*3.14*0.05*0.39*10-3)=7.259*104Pr=Cp/=0.1856*103*0.39*10-3/0.134=5.4i=0.023(/di)Re0.8Pr0.4=936.59W/ m2KKi=1/(1/i+di/0d0+Rsi)=641 W/ m2K(2)ts=120 tm=(80-50)/ln70/40=53.6Q=WCCPC(t2-t1)=(4000/3600)*0.1856*103*(80-50)=61864WQ=KidiLtm L=11.5m(3) ts=133 tm=( t2-50)/ln(133-50)/(133- t2)Q=KidiLtm= WCCPC(t2-t1)641*0.05*11.5*( t2-50)/ln(133-50)/(133- t2)=(4000/3600)*0.1856*103*( t2-50)t2=84.5南京工业大学期末考试(A)卷课程：化工原理（下册）班级: 姓名: