化工原理考试题及答案
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化工原理考试题及答案
• 答案在下载后,将空格部分涂黑即可见! • 如: 1.( 1分) 当地大气压为750mmHg时,
测得某体系的表压为100mmH涂g黑,则该体系的 绝对压强为___850______ mmHg • 1.( 1分) 当地大气压为750mmHg时,测得 某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对 压强为___850______ mmHg
二、选择题(共15分，每题1分):
1. 流体在圆管内流动时，管中心流速最大u1，若湍流时的平均流速u2与 管中心的最大流速的关系约为（ B ）
• A、 u2＝1/2 u1 B、u2＝0.8 u1 ＝3/2u1 D、u2＝0.3 u1
C、 u2
2. 转子流量计的主要特点是___ C____。
• A)恒截面、恒压差； 差；
在容器内装导流筒（1分）。
• 请你评价本题难度? • 你通过复习后,能掌握到何种程度? • 信心!!!
7. 强化传热过程最有效的途径是增大传热面 积，提高传热温度差。（ ×）
8. 多层平壁导热过程中，传热总推动力为各 壁面温度差之和。（ √）
9. 蛇管换热器是属于间壁式换热器的一种 （√）
10 液体的充分混合是靠搅拌浆叶直接打击的结 果。（ × ）
四、计算题(50分，要求写出计算公式和主要 的计算步骤)
• 7. ( 2分) 某长方形截面的通风管道, 其 截面尺寸为60mm×50mm,其当量直径de为
___54.5mm（无单位或单位错误扣1分）
_____.
8.( 3分) 某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810
mm×810mm×25mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_ 13.12m2（无单 位或单ห้องสมุดไป่ตู้错误扣1分）__。
• 2. 在并联的各条管路中稳定流动时，流体 的能量损失皆相等。（ √ ）
3. 离心泵的出口阀关闭，其流量为零，则所 需的轴功率也为零。（ × ）
4. 旋风分离器是利用惯性离心力作用来净化 气体的设备。（ √ ）
5. 做板框压滤机的过滤实验时，滤液的流动 路线与洗涤水的流动路线是相同的。（×）
6. 为提高离心机的分离效率，通常采用小直 径，高转速的转鼓。（ √ ）
一、填空题(共10小题，共20分):
• 1.( 1分) 当地大气压为750mmHg时,测得 某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对 压强为___850______ mmHg。
• 2. ( 2分) 圆管中有常温下的水流动, 管 内径d=100mm,测得其中的质量流量为 19.6kg/s,其体积流量为___0.0196m3/s ________.平均流速为__2.5m/s ____.
1.(8分) 某鼓风机吸入管直径为200mm，在喇 叭形进口处测得U型压差计读数R＝25mm，指 示剂为水。若不及阻力损失，空气的密度为 1.2kg/m3，试求管道内空气的流量（m3/h）。
***参考答案***
∴P1－P2=ρu22/2
（3分）
由U型压差计，Pa－P2＝Rg(ρi-ρ)
2Rg(i )
每周期过滤时间为多长时才能使叶滤机 达到最大的生产能力？
参考答案：
4.( 6分) 某厂准备建一个降尘室来净化常压， 温度为40℃的含尘空气流，气体进入降尘室的 流速u保持在0.15m/s，而微粒在室内的沉降速 度ut为0.025m/s，现依厂房面积分配，降尘室只 允许做成宽为3m，高为2m;问：
∴u2 =
= 2 0.025 9.81(1000 1.2) 20.2m / s （3分）
1.2
=
（3分）
∴V=
1 4
d
2
2u
2
20.2 0.785 0.22
0.634m3
/s
2284m3
/h
（2分）
• 2. (7分) 某离心泵以71m3／h的送液量输送 密度为850kg/m3的溶液，在压出管路上压力 表读数为3.14×105Pa．吸入管路上真空表 读数为220mmHg，两表之间的垂直距离为 0.4m，泵的进出口管径相等。两测压口间 管路的流动阻力可忽略不计，如泵的效率 为60％，
– 求该泵的轴功率。
答案：
• 3. (15分) 用叶滤机在等压条件下过滤某悬浮 液，过滤开始后10min和20min，获得累积 滤液量分别为1.327m3/m2和1.882 m3/m2，所 得滤饼需用1/5滤液体积的清水在相同压差 下洗涤（洗涤水粘度和滤液粘度相同）。 每操作一周期的辅助时间为15min，问：
（1）冷却水用量w2；(2分)
（2）计算两流体为逆流和并流情况下 的平均温差及管长。(12分)
***参考答案***
五、分析与简答(5分)
• 为了提高搅拌的效果，增加液流的湍动速 度，工程上可采取哪些措施？
• 简答要点： »提高搅拌器的转速（1分）
阻止容器内液体的圆周运动：在搅拌釜内装 挡板；破坏循环回路的对称性，如使搅拌器 偏心或偏心倾斜安装（3分）；
A、(1)和(4) C、(2)和(5) E、(3)和(4)
B、(2)和(4) D、(2)和(6)
12. 吸收率等于1的物体称为（ B）
• A、灰体 B、黑体 C、白体 D、透热 体
13. 稳定的多层平壁的导热中，某层的热阻 愈大，则该层的温度差（A ）。
• A、愈大 B、愈小 C、不变
14.工业沸腾装置应在（ B ）状态下操作：
• A、增大位能 C、增大流量
B、增大扬程
10. 离心机的分离因数α 愈大，表明它的分 离能力愈（ B ）。
• A、差；
B、强； C、低
11. 介质阻力系数ζ =24/Rep的适用范围是 （ B ）。
• (1)、圆柱形微粒；(2)、球形微粒；(3)、 方形微粒；
(4)、层流区；(5)、过渡区； (6)、湍流区
• （1）降尘室的最小长度应为多少m？
（2）降尘室的最大生产能力为多少？
（3）若因厂房面积有限，降尘室的长度仅允许 为你计算的最小长度的一半，你认为应采取 什么措施来完成此除尘任务？
***参考答案***
5.(14分) 在内管为φ180×10mm的套管换热器 中，将流量w1为3500kg/h的某液态烃从100℃ 冷却到60℃， 其平均比热ｃp1＝2.38kJ/(kg.℃)， 冷却水走环隙，其进出口温度分别为40℃和 50℃，平均比热ｃp2＝4.174 kJ/(kg.℃), 基于 传热外面积的总传热系数K=2000ｗ/(m2.℃)， 且保持不变，设热损失可以忽略。试求:
9.( 3 分) 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外
表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500ｗ,
采用某隔热材料,其导热系数λ=0.57ｗ/m.℃,则其厚度不低于_148mm（无 单位或单位错误扣1分）______。(注:大型容器可视为平壁)
10．（1分）通常将1kg加热蒸汽所能蒸发的水量（W/D）称 为蒸汽的__经济性_____。
3.(2分) 流体流动形态用雷诺准数来判断， 当Re>4000时，流型为＿＿湍（紊）流＿＿＿， •当Re<2000时，流型为＿＿＿层（滞）流＿ ＿。
4.( 2分) 流体在圆形管道中作层流流动，如 果只将流速降低一半，则阻力损失为原来的 _1/2___倍；如果只将管径增加一倍，流速不 变，则阻力损失为原来的__ 1/4____倍。
B)变截面、变压
C)恒流速、恒压差； D)变流速、恒压差。
3. 柏努利方程的物理意义可以从题图中得到说明，若忽略A，B间的阻力 损失，试判断B玻璃管水面所处的刻度。（ A ）
•A. a位置 B. c位置 C. b位置
4. 相同管径的圆形管道中，分别流动着粘油和 清水，若雷诺数Re相等，二者的密度相差不大， 而粘度相差很大，则油速（ A ）水速。
• A、表面汽化 B、核状沸腾 C、不稳 定膜状沸腾 D、稳定膜状沸腾
15. 评价旋风分离器性能的主要两个指标 为（B ）
• A、压降和速度 B、分离效率和压降 C、 分离效率和分割直径 D、总效率和粒级效 率
三、判断题(10分，对的划√，错的划×，每 题1分):
1. 流体在圆管内流动时，管的中心处速度最 大，而管壁处速度为零。（ √ ）
• A、大于 • B、小于 • C、等于 • D、小于或等于
5.离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵 后以下能量的增加值 ( B )
• A. 包括内能在内的总能量 • B. 机械能
C. 压能 D. 位能（即实际的升扬高度）
6. 当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象， 这是因为( B. ) • A. 气体的粘度太小
5.( 2分) 某输水的水泵系统, 经管路计算得, 需泵提供的压头为He=19[m水柱],输水量为 20[kg/s],则泵的有效功率为__3728 瓦___
（无单位或单位错误扣1分）__.（重力加速
度=9.81m/s2）
6.( 2分) 离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：__泵特 性曲线（H-Q）；_________________________, ________管 路特性曲线（He-Q）______.
B. 气体的密度太小 C. 气体比液体更容易起漩涡
D. 气体破坏了液体的连续性
7.输送气体的密度越大，则风机的风压 （A）
A、越高
B、越低 C、不变
8. 用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，
泵提供的流量减少了，其原因是
（C
）。
• A、发生了气缚现象
B、泵特性曲
线变了
C、管路特性曲线变了
9. 离心泵并联操作的目的是（ C ）
• 答案在下载后,将空格部分涂黑即可见! • 如: 1.( 1分) 当地大气压为750mmHg时,
测得某体系的表压为100mmH涂g黑,则该体系的 绝对压强为___850______ mmHg • 1.( 1分) 当地大气压为750mmHg时,测得 某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对 压强为___850______ mmHg
二、选择题(共15分，每题1分):
1. 流体在圆管内流动时，管中心流速最大u1，若湍流时的平均流速u2与 管中心的最大流速的关系约为（ B ）
• A、 u2＝1/2 u1 B、u2＝0.8 u1 ＝3/2u1 D、u2＝0.3 u1
C、 u2
2. 转子流量计的主要特点是___ C____。
• A)恒截面、恒压差； 差；
在容器内装导流筒（1分）。
• 请你评价本题难度? • 你通过复习后,能掌握到何种程度? • 信心!!!
7. 强化传热过程最有效的途径是增大传热面 积，提高传热温度差。（ ×）
8. 多层平壁导热过程中，传热总推动力为各 壁面温度差之和。（ √）
9. 蛇管换热器是属于间壁式换热器的一种 （√）
10 液体的充分混合是靠搅拌浆叶直接打击的结 果。（ × ）
四、计算题(50分，要求写出计算公式和主要 的计算步骤)
• 7. ( 2分) 某长方形截面的通风管道, 其 截面尺寸为60mm×50mm,其当量直径de为
___54.5mm（无单位或单位错误扣1分）
_____.
8.( 3分) 某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810
mm×810mm×25mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_ 13.12m2（无单 位或单ห้องสมุดไป่ตู้错误扣1分）__。
• 2. 在并联的各条管路中稳定流动时，流体 的能量损失皆相等。（ √ ）
3. 离心泵的出口阀关闭，其流量为零，则所 需的轴功率也为零。（ × ）
4. 旋风分离器是利用惯性离心力作用来净化 气体的设备。（ √ ）
5. 做板框压滤机的过滤实验时，滤液的流动 路线与洗涤水的流动路线是相同的。（×）
6. 为提高离心机的分离效率，通常采用小直 径，高转速的转鼓。（ √ ）
一、填空题(共10小题，共20分):
• 1.( 1分) 当地大气压为750mmHg时,测得 某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对 压强为___850______ mmHg。
• 2. ( 2分) 圆管中有常温下的水流动, 管 内径d=100mm,测得其中的质量流量为 19.6kg/s,其体积流量为___0.0196m3/s ________.平均流速为__2.5m/s ____.
1.(8分) 某鼓风机吸入管直径为200mm，在喇 叭形进口处测得U型压差计读数R＝25mm，指 示剂为水。若不及阻力损失，空气的密度为 1.2kg/m3，试求管道内空气的流量（m3/h）。
***参考答案***
∴P1－P2=ρu22/2
（3分）
由U型压差计，Pa－P2＝Rg(ρi-ρ)
2Rg(i )
每周期过滤时间为多长时才能使叶滤机 达到最大的生产能力？
参考答案：
4.( 6分) 某厂准备建一个降尘室来净化常压， 温度为40℃的含尘空气流，气体进入降尘室的 流速u保持在0.15m/s，而微粒在室内的沉降速 度ut为0.025m/s，现依厂房面积分配，降尘室只 允许做成宽为3m，高为2m;问：
∴u2 =
= 2 0.025 9.81(1000 1.2) 20.2m / s （3分）
1.2
=
（3分）
∴V=
1 4
d
2
2u
2
20.2 0.785 0.22
0.634m3
/s
2284m3
/h
（2分）
• 2. (7分) 某离心泵以71m3／h的送液量输送 密度为850kg/m3的溶液，在压出管路上压力 表读数为3.14×105Pa．吸入管路上真空表 读数为220mmHg，两表之间的垂直距离为 0.4m，泵的进出口管径相等。两测压口间 管路的流动阻力可忽略不计，如泵的效率 为60％，
– 求该泵的轴功率。
答案：
• 3. (15分) 用叶滤机在等压条件下过滤某悬浮 液，过滤开始后10min和20min，获得累积 滤液量分别为1.327m3/m2和1.882 m3/m2，所 得滤饼需用1/5滤液体积的清水在相同压差 下洗涤（洗涤水粘度和滤液粘度相同）。 每操作一周期的辅助时间为15min，问：
（1）冷却水用量w2；(2分)
（2）计算两流体为逆流和并流情况下 的平均温差及管长。(12分)
***参考答案***
五、分析与简答(5分)
• 为了提高搅拌的效果，增加液流的湍动速 度，工程上可采取哪些措施？
• 简答要点： »提高搅拌器的转速（1分）
阻止容器内液体的圆周运动：在搅拌釜内装 挡板；破坏循环回路的对称性，如使搅拌器 偏心或偏心倾斜安装（3分）；
A、(1)和(4) C、(2)和(5) E、(3)和(4)
B、(2)和(4) D、(2)和(6)
12. 吸收率等于1的物体称为（ B）
• A、灰体 B、黑体 C、白体 D、透热 体
13. 稳定的多层平壁的导热中，某层的热阻 愈大，则该层的温度差（A ）。
• A、愈大 B、愈小 C、不变
14.工业沸腾装置应在（ B ）状态下操作：
• A、增大位能 C、增大流量
B、增大扬程
10. 离心机的分离因数α 愈大，表明它的分 离能力愈（ B ）。
• A、差；
B、强； C、低
11. 介质阻力系数ζ =24/Rep的适用范围是 （ B ）。
• (1)、圆柱形微粒；(2)、球形微粒；(3)、 方形微粒；
(4)、层流区；(5)、过渡区； (6)、湍流区
• （1）降尘室的最小长度应为多少m？
（2）降尘室的最大生产能力为多少？
（3）若因厂房面积有限，降尘室的长度仅允许 为你计算的最小长度的一半，你认为应采取 什么措施来完成此除尘任务？
***参考答案***
5.(14分) 在内管为φ180×10mm的套管换热器 中，将流量w1为3500kg/h的某液态烃从100℃ 冷却到60℃， 其平均比热ｃp1＝2.38kJ/(kg.℃)， 冷却水走环隙，其进出口温度分别为40℃和 50℃，平均比热ｃp2＝4.174 kJ/(kg.℃), 基于 传热外面积的总传热系数K=2000ｗ/(m2.℃)， 且保持不变，设热损失可以忽略。试求:
9.( 3 分) 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外
表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500ｗ,
采用某隔热材料,其导热系数λ=0.57ｗ/m.℃,则其厚度不低于_148mm（无 单位或单位错误扣1分）______。(注:大型容器可视为平壁)
10．（1分）通常将1kg加热蒸汽所能蒸发的水量（W/D）称 为蒸汽的__经济性_____。
3.(2分) 流体流动形态用雷诺准数来判断， 当Re>4000时，流型为＿＿湍（紊）流＿＿＿， •当Re<2000时，流型为＿＿＿层（滞）流＿ ＿。
4.( 2分) 流体在圆形管道中作层流流动，如 果只将流速降低一半，则阻力损失为原来的 _1/2___倍；如果只将管径增加一倍，流速不 变，则阻力损失为原来的__ 1/4____倍。
B)变截面、变压
C)恒流速、恒压差； D)变流速、恒压差。
3. 柏努利方程的物理意义可以从题图中得到说明，若忽略A，B间的阻力 损失，试判断B玻璃管水面所处的刻度。（ A ）
•A. a位置 B. c位置 C. b位置
4. 相同管径的圆形管道中，分别流动着粘油和 清水，若雷诺数Re相等，二者的密度相差不大， 而粘度相差很大，则油速（ A ）水速。
• A、表面汽化 B、核状沸腾 C、不稳 定膜状沸腾 D、稳定膜状沸腾
15. 评价旋风分离器性能的主要两个指标 为（B ）
• A、压降和速度 B、分离效率和压降 C、 分离效率和分割直径 D、总效率和粒级效 率
三、判断题(10分，对的划√，错的划×，每 题1分):
1. 流体在圆管内流动时，管的中心处速度最 大，而管壁处速度为零。（ √ ）
• A、大于 • B、小于 • C、等于 • D、小于或等于
5.离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵 后以下能量的增加值 ( B )
• A. 包括内能在内的总能量 • B. 机械能
C. 压能 D. 位能（即实际的升扬高度）
6. 当离心泵内充满空气时，将发生气缚现象， 这是因为( B. ) • A. 气体的粘度太小
5.( 2分) 某输水的水泵系统, 经管路计算得, 需泵提供的压头为He=19[m水柱],输水量为 20[kg/s],则泵的有效功率为__3728 瓦___
（无单位或单位错误扣1分）__.（重力加速
度=9.81m/s2）
6.( 2分) 离心泵的工作点是如下两条曲线的交点：__泵特 性曲线（H-Q）；_________________________, ________管 路特性曲线（He-Q）______.
B. 气体的密度太小 C. 气体比液体更容易起漩涡
D. 气体破坏了液体的连续性
7.输送气体的密度越大，则风机的风压 （A）
A、越高
B、越低 C、不变
8. 用离心泵从河中抽水，当河面水位下降时，
泵提供的流量减少了，其原因是
（C
）。
• A、发生了气缚现象
B、泵特性曲
线变了
C、管路特性曲线变了
9. 离心泵并联操作的目的是（ C ）