化工原理试题

一、填空题（共22分）：

1．（3分）当理想流体在变径管路中做稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力。

2．（3分）实验证明，流体在管内稳定流动时，当re≤__时，流动类型为滞流，滞流时的摩擦系数λ与___成反比；湍流时，当re一定，则λ随ε/d的增加而。

3．（3分）离心泵的主要部件有和。

4 .(4分) 离心泵输送的液体密度变大，则其扬程流量___效率轴功率。

5.（3分）蒸发器的生产能力是指。

6. （3分）下列各种情况下的对流传热系数的大小：空气流速为6m/s时的α1和空气流速为25m./s 时的α2之间的数值大小顺序为___

7. （3分）蒸汽中不凝性气体的存在，会使大大降低，因此冷凝器都应有的装置。

二、选择题（每题4分，共20分）：

1. 在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数λ数值。

a) 与光滑管一样；

b) 只取决于雷诺准树re;

c) 只取决于相对粗糙度；

d) 与粗糙度无关。

2. 恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断（）

a、加快； b、减慢； c、不变。

3. 离心泵并联操作的主要目的是（）

a、增大位能 b、增大扬程c、增大流量。

4. 要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（）微粒的沉降时间。

ab. ≤c. ＜d. ＞

5.（是一种以电磁波传递热能的方式。

a、传导 b、对流 c、辐射。

三、简答题（8分）：

1．流体在管路中流动时，有哪两种流动形态？写出判断流型的具体根据。

四、计算题（共50分，答案要求写在答题纸上）：

1. （18分）某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为3m，吸入管直径为50mm的水煤气管，摩擦系数λ=0.029，管下端装有一带滤水网的底阀ζ1=10，泵吸入口附近装一真空表。

底阀至真空表间的直管长8m，其间有一个90度的标准弯头，局部阻力系数ζ2=0.75。

1)试估计当泵的吸水量为20 m3/h、操作温度为20℃时真空表的读数为多少？

2)又当泵的吸水流量增加时，该真空表的读数是增大还是减小？

2. （14分）欲将某减压精馏塔塔釜中的液体产品用离心泵输送至高位槽，釜中真空度为67kpa（其中液体处于沸腾状态，即其饱和蒸汽压等于釜中绝对压强）。泵位于地面上，吸入管总阻力为0.

87j/n，液体的密度为986kg/m3，已知该泵的必需汽蚀余量(npsh)r为3.7m ,试问该泵的安装位置是否适宜？如不适宜应如何重新安排？

（最大允许安装高度：[hg]=p0/ρg-pv/ρg -∑hf(0-1)-[npsh)r+0.5]）

3. (18分) 某列管式加热器由多根φ25mm×2.5mm的钢管组成，将苯由20℃加热到55℃，苯在管中流动，其流量为15t/h，流速为0.

5m/s。加热剂为130℃的饱和水蒸气，在管外冷凝。苯的比热容cp=1.

76kj/kg.℃，密度为858kg/m3。已知加热器的传热系数为700w/m2.

℃，试求此加热器所需管数n及单管长度l。

一、填空题（共24 分）：

1. （4分）流体体积流量一定时，流通截面扩大，则流速动压头静压头填增加，减少，不变)

2. （3分）减少流体在管路中流动阻力σhf 的具体措施有。

3. (3分) 离心泵的工作点是如下两条曲线的交点和。

4. (3分) 离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，离心泵就不能输送液体，这种现象称为___现象。

5. （4分）厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知 b1 >b2 >b3；导热系数λ1 <λ2 <λ3 。在稳态传热过程中，各层的热阻r1___r2___r3；各层导热速率q1___q2___q3。

6. （4分）在采用列管换热器进行换热时，一般来说，蒸汽走管___高压流体走管___有腐蚀性流体走管___粘度大或流量小的流体走管___内或外）

7. (3分) 采用多效蒸发的目的是。

二、选择题（每题3分，共18分）：

1. 过滤操作中滤液流动遇到阻力是（）

a、介质阻力；b、滤渣阻力；c、介质和滤渣阻力之和。

2. 滞流时圆管中心处的流速为平均流速的（）倍。

a. 0.5b. 2c. 0.8

3. 转子流量计的主要特点是（）

a. 恒截面、恒压差 b. 变截面、变压差 c.变截面、恒压差。

4. 离心泵并联操作的目的是（）

a. 增大位能 b. 增大扬程 c. 增大流量。

5. 旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的（）粒径。

a. 最小； b. 最大； c. 平均；

6. 蒸发装置中，效数越多，温度差损失（）

a、越少；b、越大；c、不变。

三、简答题（8分）：

1. 简要指出换热器强化有那些途径？

四、计算题（共50分）

1.（17分）

如附图所示，高位水槽液面恒定，距地面10m，水从φ108×4mm钢管流出。钢管出口中心线与地面的距离为2m，管路的总阻力（包括进、出口等局部阻力损失）可按∑hf=16.15u2 (j/kg)计算，式中u为水在管内的流速（m/s）。

求。1）a-a'截面（垂直管路中的某一截面）处的流速m/s？（2）水的流量为多少m3/h？

2.（16分）欲用离心泵将20℃水以30m3/h的流量由敞口水池打到敞口高位槽，两液面均保持不变，两液面高度差为18m，泵的吸入口在水池液面上方2m处。泵的吸入管路全部阻力为1mh2o柱，压出管路全部阻力为3mh2o柱，泵的效率为0.

6，求。

1）泵的轴功率；

2）若已知泵的必须汽蚀余量为2.5m，20℃水的饱和蒸汽压为2338.43pa，问上述安装高度是否合适？水的密度可取外界大气压为10mh2o。

3.（17分）

在内管为ф189*10mm的套管换热器中，将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃，其平均比热cp（烃）=2.38kj/kg.℃，基于传热外面积的总传热系数ko=2000w/m2.

℃，设其值恒定，忽略热损失。试求：

1）水用量；

计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。

一、填空题（共20分）

1. （3分）减少流体在管路中流动阻力σhf 的措施有。

2. (4分) 柏努利方程实验中，在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压头与动压头之和，若水平管路中的阻力损失等于零，当流速增大时，测压管液位高度升高、降低或不变），因为。

3. （3分）现用离心泵将河水抽送到水塔中，其管路特性曲线方程为he=20+2.5×105qe2 (式中he的单位为m, qe的单位为当输送量为20 时，则泵的扬程为___m。

4. (3分) 悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是。

5. （4分）在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，此时传热管的壁温接近___流体的温度，总传热系数k接近___流体的对流给热系数。

6. (3分) 热量传递的方式主要有三种。

二、选择题（每题3分，共21分）

1. 流体在管内作湍流流动时，滞流内层的厚度随雷诺数re的增大而（）

a. 增厚 b. 减薄 c. 不变。

2. 转子流量计的主要特点是（）

a. 恒截面、恒压差 b. 变截面、变压差 c.变截面、恒压差。

3. 离心泵的扬程是 (

a. 实际的升扬高度 b. 泵的吸液高度。

c. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度。

d. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。

4. 旋风分离器主要是利用（）的作用使颗粒沉降而达到分离。

a. 重力； b. 惯性离心力； c. 静电场。

5. 稳态的多层平壁的导热中，某层的热阻愈大，则该层的温度差（）

a. 愈大 b. 愈小 c. 不变。

6. 对于沸腾传热，工业生产一般应设法控制在（）沸腾下操作。

a、核状 b、稳定的膜状 c、不稳定的膜状。

7. 采用多效蒸发的目的是为了提高（）

a. 完成液的浓度； b. 加热蒸汽经济程度； c. 生产能力。

三、简答题（9分）

1. 离心泵为什么会出现气蚀现象？

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