长江大学董盛富-84 吸收过程的设计型计算 (116).

2005─2006学年 第 2 学期（闭卷A ） 《化工原理》课程考试试卷（装备03级用）
注意：1. 本试卷共 4 页；2. 考试方式为闭卷，考试时间为120分钟；3.姓名、学号（只需填写班序号）必须写在指定地方。

一、填空与选择题（50分）
1.（2分）已知某设备的功率P 是直径d 、转数n 、流体密度ρ及流体粘度μ的函数，利用因次分析法处理，最终所得准数关系式中共有____个准数。

(A)1； (B)2； (C)3； (D)不确定
2.（2分）某设备上真空表的读数为80mmHg ，则其绝压为 kgf/cm 2，该地区的大气压强为720mmHg 。

3.（2分）某长方形截面通风管道尺寸为60×40mm ，则其当量直径e d 为 _ mm 。

4.（2分）孔板流量计的主要缺点是（ ）。

(A)结构复杂； (B)不能测量流速； (C)阻力损失过大； (D)价格过高 5.（2分）流体流速增大，则摩擦系数（ ）。

A.增大
B.减小
C.减小或不变
D.增大或不变
6.（3分）在离心泵的特性影响因素中，密度对 、 和 无影响，但对 有影响；而当粘度上升时，则 、 和 都下降；当运动粘度>20cSt 时，应对离心泵的 进行校正。

7.（4分）在管路系统中，若将阀门开大，则阀门上下游的压力变化为（ ）。

A. 上下游压力增大； B. 上下游压力减小； C. 上游压力增大，下游压力减小； D. 上游压力减小，下游压力增大； E. 无法确定。

8.（3分）若离心泵和管路的其它参数不变，请写出下面几种情况下的流量变化： 阀们关小 ； 位置提高或p ∆增大 ；0>p ∆时密度增大 ；完全湍流时粘度增大 ；叶轮直径被切割
；叶轮转速增大 。

（填增大，减小，不变，或不能确定）。

9.（2分）某一离心泵在运行一段时间后，发现吸入口真空表读数不断下降，管路中的流量也不断下降直至断流，经检查，电机、轴、叶轮均正常，可以断定泵内发生 ，应检查进口管路是否有 。

10.（2分）某同学进行离心泵特性曲线实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真
空表指示真空度很高。

真正的原因是（ ）。

A. 水温太高
B. 真空表坏了
C. 吸入管路堵塞
D. 排出管路堵塞
11.（2分）离心泵的性能曲线中的Q H ~线是在（ ）情况下测定的。

A. 效率一定；
B. 功率一定；
C. 转速一定；
D. 管路)(∑+
e
l l 一定。

12.（2分）为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（ ）输送温度下液体的饱和蒸汽压。

A. 大于；
B. 小于；
C. 等于
13.（2分）颗粒床层的固体颗粒直径小，则床层的空隙率( )。

(A)小； (B)大； (C)与颗粒直径无关； (D)不确定
14.（2分）离心沉降速度是（ ）。

(A)颗粒运动的绝对速度； (B)径向速度； (C)切向速度； (D)气流速度
15.（4分）某套管式换热器，管外为饱和蒸汽冷凝，若饱和蒸汽温度与壁温之差增加一倍，传热速率将增加为原来的（ ）倍（凝液为层流）
（A ）4
/32
（B ）4
/12
- （C ）4
/12
（D ）3
/12
16.（2分）一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应 ，主要原因是 。

17.（3分）有相变时的对流传热系数比无相变时的要 。

粘度值大时，对流给热系数 。

热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时的对流传热系数要 。

18.（2分）一套管式换热器，用水冷却油，水走管内，油走管外。

为强化传热，加翅片，翅片应加在管的（ ）。

A.内外两侧
B.内侧
C.外侧
19．（4分）计算下列热交换过程中的壁温：一侧为1atm （绝压）的饱和水蒸汽（水蒸
汽的4
10≈αW/ m 2·℃），一侧为30℃的水（水的≈α5000W/ m 2·℃）。

则W t 为 ℃。

20.（3分）在蒸发操作中，蒸发器内的传热温差损失有 、 、 三种。

二、计算题（50分）
1（10分）水流过一水平串联的两段直管，两管内径之比为2/21d d =，现测得2000Re 1<，两直管段的压力损失之比为2/21=f f p p ∆∆，试求两直管段的长度之比
?/12=l l
2.（5+5=10分）如图所示，用内径d ＝100mm 的管道，从水箱中引水。

如水箱中水面恒定，水面高出管道出口中心高度H ＝4m ，忽略水箱入管道的入口阻力损失。

水在管内流动损失沿管长均匀发生，g u h B fA 2/32=-。

求：（1）水在管内的流速ｕ及流量Q ；（2）管道中点M 处的静压强M p 。

3.（5+5=10分）用某板框过滤机进行恒压过滤，过滤1小时后得滤液15m 3，停止过滤后用3m 3的清水（其粘度与滤液相同）于同样压力下进行横穿洗涤，假设滤布阻力可忽略，求洗涤时间。

又若卸渣和重装时间为0.4h ，则此过滤机的生产能力有多大？
4.（5+5=10
流操作时冷热流体的温度变化如右上图，其平均温度差；（2
5（5+5=10分）一套管换热器，外管为φ83×3.5mm ，内管为φ57×3.5mm 的钢管，有效长度为 60m 。

用120℃的饱和水蒸汽冷凝来加热内管中的油.蒸汽冷凝潜热为
2205kJ/kg 。

已知油的流量为6500kg/h ，比热为K)2.2kJ/(kg ⋅，进口温度为30℃，出口温度为80℃。

试求：（1）蒸汽用量（不计热损）；（2）传热系数。

附加题（10分，可答在试卷的背面，勿答在草稿纸上）
今有一台水泵，将敞口低位槽中的热水（60℃）送至敞口高位水槽中，已知输送管道采用φ108×4mm 的钢管，管内流速为2m/s ，管路特性曲线方程为241048.222Q h e ⨯+=（式中Q 的单位为/s m 3）。

试求：（1）管路系统中的流量Q ，/s m 3
；（2）此管路要求的升扬高度z ∆为多少mH 2O ，说明原因；（3）当地大气压为10mH 2O ，现该泵的允许吸上真空度为.0m 7=s H ，则此泵的安装高度为多少m 。

设吸入管路和压出管路的压头损失分别为1m 和4m ，动压头忽略不计。

已知热水的密度为33.2kg/m 98=ρ，饱和蒸汽压为49.4mmHg 1=v p 。