化工原理样卷

发布 2024-01-13 11:45:19 阅读 7486

河北理工大学2006~2007学年第一学期。

化工原理a-1试卷a

一、 填空题(每题2分,共20分)

1、用u形管压差计测量管路上两点间的压强差,指示液为水,密度为1000kg/m3,读数为12mm。为放大读数,改用微差压差计(如下图所示),指示液a的密度为920 kg/m3,指示液c的度为850 kg/m3,则读数r可扩大到原来的倍。

2、圆形直管内,vs一定,若将d减少一半,则层流时hf是原值的倍,高度湍流时,hf是原值的倍(忽略管壁相对粗糙度的影响)。

3、并联管路a和b,管长相同,管径分别为da=50mm,db=25mm。已知流体在管道a中呈滞流流动,则可确定通过a、b管道的流量之比va/vb为 。

4、流体在区流动时,相对粗糙度对摩擦系数λ的影响最大。

5、离心泵与往复泵在流量调节方面的不同之处在于:离心泵用调节流量;往复泵用调节流量。

6、在列管换热器中用饱和蒸汽加热空气,换热管的壁温将接近换热器的总传热系数k将接近。

7、用饱和蒸汽加热水,经过一定时间后,发现传热的阻力迅速增大,这可能是由或引起的。

8、有一φ25mm×2mm的蒸汽管道,管内饱和蒸汽温度为130℃,管外包有一层w/(m.℃)的保温层,保温层外面是30℃的大气,若给热系数为w/(m2.℃)则保温层的临界直径为mm。

9、设置隔热挡板是辐射散热的有效方法,挡板的黑度越 ,辐射散热量越小。

10、在降尘室内,粒径为60微米的颗粒理论上能全部除去,则粒径为42微米的颗粒能被除去的百分率为沉降在滞流区)

二、选择题(每题2分,共24分)

1、如下图所示的开口容器内盛有高度为h1的油和高度为h2的水,右侧管中水面高度为h,则处于同一水平面上的b与b’点之间的压强大小之间的关系为( )

a. b.

c. d. 无法比较。

2、定态流体在圆管内作层流流动时,下列各式中不正确的是( )

ab. cd.

3、流体在圆形直管内流动时,若流动已进入完全湍流区,则摩擦系数λ与re的关系为( )

a. 随re增加,λ增加b. 随re增加,λ减小。

c. 随re增加,λ基本不变 d. 随re增加,λ先增加后减小。

4、如下图所示,用管子从液面恒定的高位槽中放水,水管有两个出口,各管段的直径相同,两支管的出口与贮槽液面之间的垂直距离相等。设两支管中的摩擦系数相等,即。则两阀全开时,a、b两管中的流量之间的关系为。

a. b. c. d. 两者之间关系无法确定。

5、当流量一定而且流动进入阻力平方区时,离心泵的最小汽蚀余量决定于( )

a. 泵的结构尺寸b. 泵的结构尺寸和供液处压强的大小。

c. 泵的结构尺寸,被输送液体的性质。

d. 供液处压强的大小和被输送液体的性质。

6、假定在滤浆和滤渣中,液相与固相各自所占的体积分别与其单独存在时的体积相同,且滤液中不含固相,则获得1m3滤液所生成的滤渣体积v与固相在滤浆及滤渣中所占的体积分率e、es之间的关系式为( )

a. b. c. d.

7、某板框过滤机,在一恒定的操作压差下过滤某水悬浮液。经2h后,滤渣刚好充满滤框,并得滤液15m3。它第一个小时滤出滤液( )m3。(过滤介质阻力略而不计)

a. 7.5 b. 10 c. 15/ d. 无法计算。

8、某长、宽、高分别为l、b和h的降尘室,可将流量vm3/s的含尘气流中直径为d的粒子全部沉降下来。今欲将2vm3/s的相同含尘气流进行同样效果的除尘,在保持其他尺寸不变的情况下,可按如下( )方式来改造设备。

a. 将h增加1倍b. 将h增加1/2倍。

c. 将l增加1倍d. 将l增加1/2倍。

9、若含尘气流的温度升高,其他操作条件不变,则旋风分离器的临界粒径( )

a. 减小 b. 增大 c. 不变 d. 不确定。

10、在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度差为50℃,现因某种原因,两者的温度各升高100℃,则此时的辐射传热量与原来的相比,应该( )

a. 增大 b. 变小 c. 不变 d. 不确定。

11、一红砖平面墙厚度为500mm,一面温度为200℃,另一面温度为30℃,红砖的导热系数0.57w/(m.℃)则距离高温面墙内350mm处的温度为( )

a. 101 b. 81 c. 83 d. 87

12、在蒸汽-空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中在工程上最有效的是( )

a. 提高空气流速b. 提高蒸汽流速。

c. 采用过热蒸汽以提高蒸汽流速。

d. 在蒸汽一侧管壁上装翅片,增加冷凝面积并及时倒走冷凝液。

三、计算题(共22分)

采如图所示的输送系统,将水池中的清水(密度为1000kg/m3)输送到密闭高位槽中。离心泵的特性方程为(h的单位为m,q的单位为m3/s),当压力表的读数为100kpa时,输水量为10l/s,此时管内流动已进入阻力平方区。求:

(1)管路的特性方程。(10分)

若管路和阀门开度不变,当压力表读数为80kpa时,再求:

2)管路的特性方程;(3分)

(3)输水体积流量;(4分)

(4)离心泵的有效功率。(5分)

四、计算题(共13分)

拟用810mm×810mm的板框压滤机过滤某种水悬浮液,在147.2kpa的恒压差下,过滤常数,滤饼不可压缩,过滤介质阻力可忽略不计。每m3滤液可得滤饼体积0.

04 m3,试求:

(1)欲在1h时得滤饼0.4 m3,所需的滤框数和框的厚度;(8分)

(2)欲使过滤机在生产能力最大(即过滤时间为45min),操作压强需提高至多少kpa?已知每批操作的洗涤时间和辅助时间约45min。(5分)

五、计算题(共21分)

有一单程列管换热器,传热面积为4m2,由的管子组成。用初温为25℃的水将机油由200℃冷却至100℃,水走管内,油走管间。已知水和机油的质量流量分别为1200 kg/h和1400 kg/h,其比热容分别为4.

2 kj/(kg.℃)和2.0 kj/(kg.

℃)水侧和油侧的对流传热系数分别为1800 w/(m2.℃)和200 w/(m2.℃)两流体呈逆流流动,忽略管壁和污垢热阻,忽略热损失。

(1)校核该换热器是否合用?(12分)

(2)如不合用,采用什么措施可在原换热器上完成上述传热任务?计算之。(假设传热系数及水的比热容不变。)(9分)

河北理工大学2006~2007学年第一学期。

化工原理a-1试卷b

一、填空题(每题2分,共20分)

1、如下图所示虹吸装置。忽略在管内流动损失,虹吸管出口与罐底部相平,则虹吸管出口处的流速u

2、流体流动时,管径和管长都不变,而流体的流量增加一倍(摩擦阻力系数可以认为不变,流动为湍流),则阻力增加的倍数为倍;若流动为层流,则阻力增加的倍数为倍。

3、产生离心泵气缚现象的原因是避免产生气缚的方法有。

4、三层圆筒壁热传导过程中,最外层的导热系数小于第二层的导热系数,两层厚度相同。在其他条件不变时,若将第二层和第三层的材料互换,则导热量变 ,第二层与第三层的界面温度变 。

5、某颗粒的重力沉降服从斯托克斯定律,若在水中的沉降速度为u1, 在空气中为u2,则u1 u2;若在热空气中的沉降速度为u3,冷空气中为u4,则。

u3 u4。(填>,<

6、某液体在一直管内(忽略进口段的影响)稳定强制湍流流动,该管内径为20mm,测得其对流传热系数为α,现将管内径改为27mm,并忽略出口温度变化对物性所产生的影响。⑴若液体的流速保持不变,管内对流传热系数为原传热系数的倍;⑵若液体的质量流量保持不变,管内对流传热系数为原传热系数的倍。

7、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,则沉降时间生产能力。

8、黑体的表面温度提高一倍,则黑体的辐射能力提高倍。

9、有一根φ219×6mm的无缝钢管,内外表面温度分别为300℃和295℃,导热系数为45 w/(m.℃)则每米裸管的热损失为w。

10、离心泵的流量调节阀安装在离心泵出口管路上,关小出口阀门后,真空表读数 ,压力表读数 。

二、选择题(每题2分,共24分,答案必须写在下表内,否则不得分)

1、在一水平变径管路中,在小截面a和大截面b间连接一u形压差计,当流体流过该管段时,压差计读数r值反映( )

a. 两截面间的压强差 b. 两截面间的流动阻力。

化工原理 I 样卷

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