中南大学化工原理上册模拟试题试题(1-4)及答案

上册试题一

[一]

1．多项选择题：

（1）X01a05034

①某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2（d2＝d0/2）的管子时，则其流速为原来的 2 。A．2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍

②若流动为完全湍流（阻力平方区），则压降∆P是原来的 4 。

A．4倍 B. 8倍 C. 16倍 D.32倍

（2）X03a05100

①“I在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”、“滤渣就是滤饼”则： 3 。

A．这两种说法都对 B. 两种说法都不对

C．只有第一中说法对D. 只有第二中说法正确

②助滤剂应具有以下性质 3 。

A．颗粒均匀，柔软，可压缩

B．颗粒均匀，坚硬，不可压缩

C．颗粒分布广，坚硬，不可压缩

D．颗粒均匀，可压缩，易变形

（3）X02a05106

①离心泵停车时要 1 。

A．先关出口阀后断电 B. 先断电后关出口阀

C. 先关出口阀先断电均可

D. 单级式的先断电，多级式的先关出口阀

②离心泵的工作点 4 。

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（4）X04b05038

①用常压水蒸汽冷凝来加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约为。A．20℃ B.100℃ C. 60℃ D. 49.7℃

②高翅片管加热器一般用于。

A．两侧均为液体 B. 两侧流体均有相变化

C．一侧为气体，一侧为蒸汽冷凝 D. 一侧为液体沸腾，一侧为高温液体

③因此分析法的目的在于。

A．得到各变量间的确切定量关系 B. 得到各无因次数群的确切定量关系C．用无因次数群代替变量，使实验数与关联工作简化

D．用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠

2．填空题

（1）t01a05149

对如图所示的测压装置，分别写出∆P＝P1-P2的计算式。

（a）图∆P ，（b）图∆P ，（c）图∆P ，（d）图∆P 。

（2）t02a05009

①离心泵的扬程含义是离心泵为单位重量提供的有效能

量。

②离心泵常采用调节阀调节流量，往复泵常采用旁路调节流量。

（3）t02a05234

通过一换热器，用饱和水蒸汽加热水，可使水的温度由20℃升高至80℃，现发现水的出口温度降低了，经检查水的初温与流量均无变化，引起问题可能的原因是污垢。

（4）t03b05014

①板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的 4 。

②计算颗粒沉降速度U t的斯托克斯式，此式适用于

,《1 的情况。

[二] j01c20192

如图所示，水以3.78L/s的流量流经一扩大管段，已知d1＝40mm，d2＝80mm，倒U形压差计中水位差R＝170mm，试求：①水流经扩大管段的摩擦损失h f。

②如将粗管一端抬高，使管段成倾斜放置，而流量不变，问此时R读数有何变化？

[三] j04c20132

在单程列管换热器内，用120℃饱和蒸汽将流量为850Kg/h的气体从20℃加热到60℃，气体在管内以10m/s流动，管子为Ф26×1的铜管，蒸汽冷凝膜系数为11630W/m2·℃，管壁和污垢热阻可不计，试计算：

A）传热内表面积；

B）如将气体流量增加一倍，气体出口温度为多少？（气体进口温度和气体物性不变）

气体物性为：Cp＝1.005KJ/Kg·℃，ρ＝1.128Kg/m3，λ＝1.754×10-2W/ m2·℃，μ＝1.91×10-5Pa·s。

[四] j03b10066

某板框过滤机的过滤面积为0.4m2，在恒压下过滤某悬浮液，4hr后得滤液80m3，过滤介质阻力可略去不计。

试求：①若其它情况不变，但过滤面积加倍，可得多少滤液？

②若其它情况不变，但操作时间缩短为2hr，可得多少滤液？

③若在原表压下过滤4hr后，再用5m3水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？设滤液与水性质相近。

[五] j05b10045

通过连续操作的单效蒸发器，将进料量为1200Kg/h的溶液从20％浓缩至40％，进料液的温度为40℃，比热为3.86KJ/（Kg. ℃），蒸发室的压强为0.03MPa（绝压），该压强下水的蒸发潜热r’＝2335KJ/Kg，蒸发器的传热面积A＝12m2，总传热系数K＝800 W/m2·℃。试求：

（1）溶液的沸点为73.9℃，计算温度差损失

（2）加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，并忽略损失和浓缩热时，所需要的加热蒸汽温度。

已知数据如下：

压强 MPa 0.101 0.05 0.03

溶液沸点℃ 108 87.2

纯水沸点℃ 100 80.9 68.7

上册试题一答案

1．多项选择题：

（1）X01a05034

①B；②D

（2）X03a05100

①C；②B

（3）X02a05106

① A ②D

（4）X04b05038

① B ② C ③C

2．填空题

（1）t01a05149

（a）∆P＝Rg（ρm－ρ）（b）∆P＝Rgρ

（c）∆P＝Rg（ρA－ρB）（d）∆P＝P1－P2＝Rgρm－hgρ

（2）t02a05009

①离心泵给单位质量的液体所提供的能量。2分

②出口阀门支路阀门各1.5分

（3）t02a05234

传热速率下降引起。根据Q＝KA∆t m分析，可能有几种情况：1.蒸汽压力下降，∆t m减小；2.蒸汽侧有不凝气，使冷凝传热系数αo大幅度地下降，K减小；

3. 水侧污垢积累，污垢热阻增大，K减小；

4. 冷凝水排除器不通畅，有积水现象，使K减小。

（4）t03b05014

①四分之一2分

②Ut＝d2（ρg－ρ）g/（18μ） 1.5分

层流区或10-4

[二] j01c20192

解（1）u1＝3.78×10-3/（0.785×0.042）＝3m/s

u2＝（1/4）u1＝0.75m/s

在1－1、2－2截面是列柏式：

gZ1＋P1/ρ＋u12/2＝gZ2＋P2/ρ＋u22/2＋h f

Z1＝Z2＝0（以过管轴线的水平面为基准面）

（P2－P1）/ρ＝（u12/2－u22/2）－h f＝（32-0.752）/2－h f

由静力学方程：P1－Rρ

气g－Rρ

水

g

（P2－P1）/ρ

水

＝Rg＝0.17×9.81＝1.668

即 4.22－h f＝1.668

h f＝2.552J/Kg

（2）若将粗管一端抬高∆Z，管段成斜放置，而流量仍保持不变