大学化工原理期末考试重点题

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

1.一管路由φ108×4mm和φ57×3.5mm的钢管连接而成，若水在管内作稳定流动时，

在小管内的流速为3m/s，则它在大管内的流速为（ C ）m/s。

A. 6

B. 1.5

C. 0.75

2.从流体静力学基本方程了解到: U型管压力计测量流体压强差时，压差大小

( A )。

A.与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关；

B.与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关；

C.与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。

3.液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是（ D ）。

A.从位能大的截面流向位能小的截面

B.从静压能大的截面流向静压能小的截面

C.从动能大的截面流向动能小的截面

D.从总能量大的截面流向总能量小的截面

4.某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应（ B ）。

A.停泵向泵内灌水

B. 检查吸入段是否泄露

C. 检查出口管路阻力是否过大

D.降低泵的安装高度

5.离心泵铭牌上标明的扬程是指（ D ）。

A.功率最大时的扬程

B.最大流量时的扬程

C.泵的最大扬程

D.效率最高时的扬程

6.拟采用一个降尘室和一个旋风分离器来除去某含尘气体中的灰尘，则较适合的安

排是（ A ）。

A.降尘室放在旋风分离器之前

B.降尘室放在旋风分离器之后

C.降尘室与旋风分离器并联

D.方案A 、B 均可

7. 如果板框过滤的滤饼采用横穿洗涤法，滤饼的洗涤面积为W A ，过滤面积为S A ，

洗涤液穿过的滤饼厚度为W L ，过滤终了时滤液穿过的滤饼厚度为S L ，则应有

（ D ）。

A. S W A A 2=,S W L L 5.0=

B. S W A A 2=,S W L L 2=

C. S W A A 5.0=,S W L L 5.0=

D. S W A A 5.0=,S W L L 2=

8. 为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是（ A ）。

A.表面光滑，颜色较浅

B.表面粗糙，颜色较深

C.表面粗糙，颜色较浅

D. 都可以

9. 棉花保温性能好，主要是因为（ C ）。

A.棉花纤维素导热率小

B.棉花中含有相当数量的油脂

C.棉花中含有大量空气，而空气的运动又受到阻碍

D.棉花为白色，因而黑度小

10. 关于总传热系数K 下述说法中错误的是（ A ）。

A. K 可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；

B. K 随着所取的传热面不同而异；

C. 传热过程中K 实际上是个平均值；

D. 要提高K 值，应从降低最大热阻着手。

二、 填空题（每小题4分，共20分）

1. 流体在管内作湍流流动并处于非阻力平方区时，其摩擦系数λ随（ Re ）而变。

2. 列举出两种正位移泵（即容积式）泵（ 往复泵 ）、（ 螺杆泵等等 ）。

3. 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500℃，而

环境温度为20℃，采用某隔热材料,其厚度为240 mm ，λ=0.25w/m 2.K ，此时单位面积的热损失为（ 2100 ）w 。（注:大型容器可视为平壁）

4. 当微粒与流体的相对运动属于滞流时，旋转半径为1m ，切线速度为20m/s ，同

一微粒在上述条件下的离心沉降速度等于重力沉降速度的（ 40.8 ）倍。

5. 流量是化工生产过程中的重要参数，测量仪表多种多样，请列举两种应用流体流

动机械能转换原理设计的流速计或流量计：（ 孔板流量计 ）、（ 转子流量计 ）。

6. 用一台离心泵将30℃的水从敞口地面水池输送到敞口高位水池，地面水池水面比

泵轴低2 m ，两水池液面的位差为15 m ，管路总长为60 m （包括所有局部阻力的当量长度，下同），管内径50 mm ，摩擦系数为0.025。试求：

(1) 该管路的特性曲线方程；（14分）

(2) 若离心泵的特性曲线方程为H=30-BQ 2（式中，H 为压头，单位为m ，Q 为流量，单位为m 3/s ），要求输送量0.0035 m 3/s ，则B 为多少？（6分）

解：（1）在两池液面间列伯努利方程：

∑+++=+++f e H g

u g P Z H g u g P Z 2222222111ρρ 01=Z m Z 152= 021==p p 021==u u

81.9205.060025.0222⨯==∑u g u d l H f λ

2522221097.3))05.0(785.0(53.1)4

(53.1Q Q d Q ⨯=⨯==π )(86.19)0035.0(1097.3151097.3152525m Q H e =⨯⨯+=⨯+=

2)0035.0(3086.19B -= 51028.8⨯=B

7. 用板框过滤机过滤某悬浮液，已知过滤机有10只滤框，框的尺寸为0.4×0.4×

0.025m ，悬浮液中固体的质量百分数为20%，滤饼中水的体积百分数为50%，固体

的密度为2500Kg/m 3，水的密度为1000Kg/m 3，恒压过滤，测得操作时的过滤常数K=5×10-6m 2/s ，忽略滤饼阻力。试求：

（1）滤框被滤饼充满时所获得的滤饼量（Kg ）；

（2）滤框被滤饼充满时所需要的悬浮液量（Kg ）；

（3）滤框被滤饼充满时所获得的滤液量（m 3）

（4）让滤饼充满时所需要的过滤时间（s ）

解：（1）饼水

水饼固水饼）（V x m x m =⋅+-⋅ρρ1 04.0025.04.04.0101000

%502500%50=⨯⨯⨯=⨯+⨯m m kg m 14.57=

（2）悬，固

饼，固饼悬，固固悬x x m x m m == ）（kg 85.14220501457=⨯=... 滤饼悬滤滤滤ρρm m m V -== ）（308575.01000

1.5785.142m =-= （4）nab A 2= ）2(234040102m ...=⨯⨯⨯=

θ22KA V = θ2622.310508575.0）（）（⨯⨯=-

)(6.143s =θ

8. 某厂在一内管尺寸为φ57×3.5mm 的套管式换热器内用冷却水冷凝饱和甲苯蒸汽。

壳程的甲苯蒸汽流量为2800kg/h ，饱和冷却温度为110℃，冷凝液于饱和温度下直接排出，甲苯汽化潜热为365kJ/kg ，甲苯冷凝传热膜系数为5000W/m2.℃。冷却水进口温度为18℃，流量为6500kg/h ，比容热为4.18KJ/Kg.℃，对流传热系数为2550 W/m2.℃。热损失及管壁、垢层热阻均可忽略。试求 ：

（1）冷却水的出口温度；（6分）

（2）对数平均温差；（4分）

（3）换热器套管长度。（10分）