山东科技大学2011—2012学年第二学期。
化工原理（1）》考试试卷（b卷）
班级姓名学号。
一、判断题（每空1分，共10分）
1．离心泵在开泵之前要先罐液，目的是防止气缚现象发生。（
2．牛顿型流体的粘度与流体内部的速度梯度成反比。（
3．流体质点是指与分子自由程相当尺寸的流体分子。（
4．细长的旋风分离器分离效率高，但气流通过的压降大。（
5．在相同条件下，采用逆流操作要比并流操作节约载热剂用量。（
6．若减小离心泵的排液量，则其安装高度可适当提高。（
7．提高流体在直管中的流速，则流动的摩擦系数λ与沿程阻力损失hf增大（ ）
8．热负荷由工艺条件决定，而传热速率是换热器本身的特性。（
9．液体的粘度随温度的升高而增大。（
10．乳浊液是液固非均相物系，其中连续相是液体，分散介质是固体。（
二、选择题（每题2分，共30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．从传热角度来讲，工业锅炉和工业泠凝器的设计是依据（ ）现象来考虑的。
a．泡核沸腾及膜状冷凝 b．膜状沸腾及膜状冷凝。
c．泡核沸腾及滴状冷凝 d．膜状沸腾及滴状冷凝。
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。
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．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。
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<λ2 b．λ1=λ2 c．λ1>λ2 d．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。
11．下列关于流体流动时守恒定律的说法中不正确的是（ ）
a. 机械能守恒 b. 能量守恒 c. 动量守恒 d. 质量守恒。
12．颗粒在离心沉降过程中，其沉降方向是指（ ）
a. 径向向外 b. 径向向内 c. 向下 d. 既向下，又向外。
13．在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断中正确的是（ ）
甲：加热管的壁温接近蒸汽的温度；乙：总传热系数接近空气侧的对流传热系数。
a. 甲对，乙不对 b. 乙对，甲不对 c. 甲乙都对 d. 甲乙均不对。
14．有关往复泵论断中不正确的是（ ）
a. 往复泵是容积式泵b. 往复泵有自吸能力。
c. 往复泵的压头与流量无关d. 往复泵不会发生汽蚀现象。
15．对于低于或高于环境温度下操作的化工设备和管道通常需要保温，有下列见解：甲：只要加保温层，设备和管道与环境间的热交换必定减小；乙：随着保温层厚度的增加，则总传热热阻越大，则（ ）
a. 甲对 b. 乙对 c. 甲乙都对 d. 甲乙均不对。
三、解释下列概念或术语（每题3分，共18分）
1．离心分离因子2．临界汽蚀余量3．扬程。
4．黑体5．比阻6．球形度。
四、计算题（共42分）
1．拟在9.81kpa的恒定压差下过滤某悬浮液，已知睡得粘度为0.001pa·s，过滤介质阻力忽略，试求：
（1）单位面积上获得1.5m3滤液所需的过滤时间；（2）若将此过滤时间延长一倍，可再得滤液多少。
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1.005 kj/(kg·℃)空气的对流给热系数为50 w/(m2·℃)蒸汽冷凝给热系数为8000 w/(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．（10分）以20℃清水为介质进行离心泵性能测定实验，已知：泵的吸入口内径为100mm，排出管内径为80mm，两测压口间垂直距离为0.5m，泵的转速为2900r/min，电机效率为93%。
现测得一组数据为：流量15l/s；泵出口处表压：2.
55×105pa；泵入口处真空度：2.67×104pa；功率表读数为：
6.2kw。试求该泵在输送条件下的压头、轴功率和效率。
4．（8分）内径为15mm，外径为19mm的金属管，导热系数λ1=20 w/(m·℃)其外包扎一层厚为30mm的保温材料，导热系数λ2=0.2 w/(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。
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