化工原理试题及答案

中南大学考试试卷(A)

2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷

专业年级:化工､制药､应化11级总分100分，占总评成绩70 %

一、选择填空(35分)

1､(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ，当地大气压为101kPa，则泵入口处的绝对压强为( )｡

A. 74.3kPa;

B. 101kPa;

C. 127.6kPa｡

2､(2分) 水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的( )｡

A. 1/4;

B. 1/2;

C. 2倍｡

3､(4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Pa，真空度为Pa｡

4､(2分) 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将｡

5､(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于，润湿周边等于，当量直径等于｡

6､(2分) 板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的( )｡

A.一倍

B.一半

C.四倍

D.四分之一

7､(4分) 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90o C，出口温度为50o C，冷水进口温度为15o C，出口温度为53o C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的( )｡

A､5%; B､6%; C､7%; D､8%;

8､(2分) 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､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､表面光滑，颜色较深;

9､(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的倍｡10､(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )｡

A. 完成液的浓度;

B. 加热蒸汽经济程度;

C. 生产能力

11、(1分) 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的｡

A. 传热面积;

B. 加热蒸汽压力;

C. 传热系数

12､(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大，致使后效的传热系数降低｡

A. 并流;

B. 逆流;

C. 平流

13､(1分) 离心泵的调节阀( ) ，

A.只能安在进口管路;

B.只能安在出口管路上;

C.安装在进口管路和出口管路上均可;

D.只能安在旁路上

14､(1分) 泵的工作点( )｡

A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定;

B 即泵的最大效率所对应的点;

C 由泵的特性曲线所决定;

D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点｡15､(3分) 在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m，切向速度为15 m/s ｡当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数K c为｡

二､(20分)用离心泵将水从储槽送至水洗塔的顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示｡管路的直径均为ф76×2.5 mm｡在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×103 Pa；水流经吸入管与排出管(不包括喷头)单位质量流体的能量损失可分别按Σhf1=2u2与Σhf2=10u2计算｡由于管径不变，故式中u 为吸入或排出管的流速m/s｡排水管与喷头处的压强为98.07×103 Pa(表压)｡求泵的有效功率｡(水的密度取为1000 kg/m3)

三､(10分) 某板框压滤机共有10个框，框空长､宽各为500mm，在一定压力下恒压过滤30min 后，获得滤液5m3，假设滤布阻力可以忽略不计｡试求：

(1)过滤常数K;

(2)如果再过滤30min，还能获得多少m3滤液?

四､(10分) 用离心泵输送水，已知所用泵的特性曲线方程为：H e=36-0.02V2｡当阀全开时的管路特性曲线方程：H e’=12+0.06V2（两式中H e､H e’—m，V—m3/h）｡问：①要求流量12m3/h，此泵能否使用?

②若靠关小阀的方法满足上述流量要求，求出因关小阀而消耗的轴功率｡已

知该流量时泵的效率为0.65｡

五､(15分) 设计一燃烧炉，拟用三层砖，即耐火砖､绝热砖和普通砖｡耐火砖和普通砖的厚度为0.5m和0.25m｡三种砖的热传导系数分别为 1.02 W/(m·℃)､0.14 W/(m·℃)和0.92 W/(m·℃)，已知耐火砖内侧温度为1000℃，外壁温度为35℃｡试问绝热砖厚度至少为多少才能保证绝热砖温度不超过940℃、普通砖不超过138℃？

六､(10分) 在一单效蒸发装置中将某原料液进行浓缩，完成液的浓度为28%(质量%)，操作条件下沸点为98℃｡为了减少生蒸汽的消耗量，用二次蒸汽四分之一的冷凝潜热把原料液从20℃预热至70℃｡原料液的流量为1000 kg/h｡二次蒸汽的温度为90℃｡相应的冷凝潜热为2283kJ/kg｡原料液的比热为 3.8kJ/kg℃｡忽略热损失｡

试求：（1）溶液的沸点升高; （2）原料液的浓度x0｡

中南大学考试试卷（A）

2013 -- 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式：闭卷专业年级：化工、制药、应化11级总分100分，占总评成绩70 %

二、选择填空（35分）

1、（2分）某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg ，当地大气压为101kPa, 则泵入口处的绝对压强为（）。A

A. 74.3kPa；

B. 101kPa；

C. 127.6kPa。

2、（2分）水在园形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的（）。 A

A. 1/4；

B. 1/2；

C. 2倍。

3、（4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_113404__Pa, 真空度为_ -13340__Pa。

4、（2分）一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将。答案(增大，下降)

（5分）套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于1633mm2，5、

润湿周边等于242mm，当量直径等于27mm

6、（2分）板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的（）。C

(A)一倍 (B)一半 (C)四倍 (D)四分之一

7、（4分）冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90C，出口温度为50C，冷水进口温度为15C，出口温度为53C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的（）。

A、5%；

B、6%；

C、7%；

D、8%；答案：A