化工原理上册试卷答案

常州工程职业技术学院

06-07学年重修试卷答案及评分标准

课程：《化工原理》上册卷种（A/B）：A 考核形式：闭卷试卷总页数：4适用班级（专业、年级）：化工、应化类03、04级考试时间：90分钟

学生系部：班级：学号：姓名：

一、填空（共7题，1分/空，共20分）

1、说明气体的密度必须要说明_________和________条件。温度，压力

2、间壁式换热器的传热过程是对流、传导、对

流。

3、流体的流动形态有_____________和____________两种，可用________判断。层流，湍

流，雷诺数Re。

4、多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板(简

称挡板)，其目的是提高对流传热系数。

5、离心泵的构造主要包括________和________组成的旋转部件以及________和_________组

成的固定部件。叶轮，泵轴，泵壳，轴封

6、离心泵开车时，泵空转、吸不上液体、进口处真空度低，此时泵发生了__________现象，

其原因可能是________________或__________________。气缚，没有灌泵，轴封不严密。

7、离心泵运转时，泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降，此时泵发生了________现

象，其原因可能是____________或_____________或________________。气蚀现象，安装

高度过高，吸入管路阻力太大，被输送流体温度过高。

二、单项选择题（共5题，每题4分）

1、 应用柏努利方程时，错误的是( )B

A ．单位必须统一出

B ．截面与基准水平面可任意取

C ．液面很大时，流速可取为零

D ．用压头表示能量的大小时，应说明是哪一种流体

2、 离心泵的效率η和流量Q 的关系为( )。B

A ．Q 增大，η增大；

B ．Q 增大，η先增大后减小；

C ．Q 增大，η减小；

D ．Q 增大，η先减小后增大。

3、 下列说法中错误的是 C 。

A ．热量总是自发地从高温处向低温处传递

B ．固体中存在热传导，不存在热对流

C ．液体中存在热对流，不存在热传导

D ．辐射传热不仅是能量的传递，同时还拌有能量形式的转换

4、 关于热导率的叙述错误的是 D 。

A ．金属的热导率随纯度的增高而增大

B ．气体的热导率随压力的升高而增大

C ．与固体和液体相比，气体的热导率最小

D ．物质的热导率均随温度的升高而增大

5、 最简单，但测量精度最低的是（ ）A

A. 孔板流量计

B. 文丘里流量计

C. 转子流量计

D. 无法确定

三、简答题（共4题，每题5分）

1、流体在直管中作层流流动，流量不变时，管径增大一倍，流体阻力发生什么样的变化？（写出运算过程）

答：阻力减小16倍。根据阻力计算式：g d q d l d q d

h v v

f

244642

22⎪

⎪⎪⎪⎭⎫

⎝⎛⋅⋅=πμ

ρ

π得4

1d h f

∝，所

以

161214

4

211

2=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=d d h h f f 2、热的基本方式有哪几种?各有什么特点? 答 传热的基本方式有三种：

（1） 热传导：是指物体内部温度较高的分子或自由电子，以振动或碰撞

的形式将能量传给相邻温度较低的分子的过程。其特点是物体内的分子没有宏观的相对位移。

（2） 热对流：是指流体质点之间产生宏观相对位移而引起的热量传递。

其特点是传热过程中流体质点要产生宏观位移。

（3） 热辐射：是指热量以电磁波形式传递的现象。其特点是不需要任何

介质做媒介。

3、什么叫稳态传热?什么叫不稳态传热?

答 稳定传热：流体在管道内流动时，任一管截面处的物理量（如流量、流

速、压强等）不随时间而改变。

不稳定传热：流体在管道内流动时，任一管截面处的物理量（如流

量、流速、压强等）要随时间而改变。

4、 离心泵调节流量的方法有哪几种？如何调节？分别用于什么情况？

答：主要有两种：一是改变管路特性曲线，即调节离心泵出口阀开度，称为节流调节法，一般生产中改变流量大小都用此法；二是改变泵的特性曲线，即改变泵内叶轮直径或改变泵的转速，一般用于需长期变更流量的场合。

四、计算题（共2题，每题20分）

1、粘度为３０c Ｐ、密度为９００kg/m 3的液体，自开口槽Ａ经Φ４５mm ×2.5mm 管道流至开口槽B ，两槽液面恒定。如本题图所示，系统中两压力表分别指示压强为88.3×103Pa 及44.15×103Pa 。将阀们调至1/4开度，流量为3.34 m 3/h ，两侧压点间阀们前、后管长分别为50m 及20m （包括一切局部摩擦阻力的当量长度）。试求阀们开度为1/4时的当量长度。摩擦系数计算式为

滞流： λ=64/Re 光滑管湍流： λ=0.3164/Re 0.25

解：管路中流体的流速为：

888

1030900

74.004.0Re 3=⨯⨯⨯=

- 属于层流

则：

072.088864

Re 64===

λ

由两侧压点间的柏努利方程式得： 解得：

m

l e 54.29=

由柏努利方程式得：

m

H 1.1681.9226.1065.012403.081.9226.181.91060300005.82

2=⨯⨯⨯+⨯+⨯+=小于18m

答：可以满足现生产要求。

2、外径为426mm 的蒸汽管道，其外包上一层厚度为426mm 的保温层，保温层材料的热导率为0.615W/ (m ·℃)。若蒸汽管道与保温层交界面处温度为180℃，保温层的外表面温度为40℃，试求每米管长的热损失。假定层间接触良好。

解 已知 r2＝0.426/2＝0.213m ，tw2＝180℃，tw3＝40℃ r3＝0.213+0.426=0.639m

由单层圆筒壁导热式可算得每米管长的热损失为

＝213.0639.0ln

)

40180(615.014.32-⨯⨯＝491.5W/m