化工原理考试题及答案I

化工原理考试题及答案

姓名____________班级____________学号_____________成绩______________

一、填空题：

1.（3分）题号1155 第1章知识点400 难度容易

当20℃的甘油（ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊）,在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_______,流体的流动型态为______。

***答案***

168.2 层流

2.（2分）题号2038 第2章知识点100 难度容易

往复压缩机的实际工作循环由_____、_______、______和______四个阶段组成。

***答案***

膨胀、吸气、压缩、排气

3.（2分）题号4060 第4章知识点200 难度容易

对流传热膜系数α工程制单位为_____________，SI制单位为_________。

***答案***

kCal.h.K.m; W/(Km)

二、选择题：

1.（2分）题号1202 第1章知识点400 难度容易

园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（）。

A. 滞流

B. 过渡流

C. 湍流

***答案***

A

2.（2分）题号2121 第2章知识点500 难度容易

通常所说的离心通风机的风压是指（）

A. 静风压

B. 动风压

C. 全风压

***答案***

C

3.（2分）题号4147 第4章知识点400 难度中等

为了提高列管换热器管内流体的α值，可在器内设置（）。

A. 分程隔板

B. 折流接板

C. 多壳程

***答案***

A

三、判断题：

1.（2分）题号3058 第3章知识点100 难度容易

要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（）

***答案***

×

四、问答题：

1.（8分）题号3079 第3章知识点300 难度容易

试分析提高过滤速率的因素？

***答案***

过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有：

（1）提高推动力△P，即增加液柱压力；增大悬浮液上面压力；在过滤介质下面抽真空。

（2）降低阻力，即提高温度使粘度下降；适当控制滤渣厚度；必要时可加助滤剂。

2.（4分）题号4203 第4章知识点100 难度容易

什么是稳定传热和不稳定传热

***答案***

在传热过程中，传热面上各点的温度不随时间变化，称为稳定传热。稳定传热时，传热速率为定值。

反之，若传热面上各的温度随时间而变，则为不稳定传热。不稳定传热时，传热速率也随时间而变。

五、计算题：

1.（12分）题号1337 第1章知识点340 难度容易

用离心泵经φ57×3.5mm的钢管, 将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为800kg.m,粘度为20cp)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m，见附图。已知钢管总长度(包括局部阻力当量长度) 为25m，反应器内的压力恒定为4kgf.cm(表压) ,有机溶液输送量为6m.h,试确定泵提供的压头。

本题目有题图：titu027.bmp

***答案***

取敞口贮槽液面为1-1截面，反应器内液面为2-2截面，在1-1与2-2截面间列柏努利方程，并以1-1截面为基准面：

gZ+(u/2) +(p/ρ)+W

=gZ+(u/2)(p/ρ)+Σhf

W=(Z-Z)g+[(u-u)/2]+[(p-p)/ρ]+Σhf

Σhf=λ[(l+le )/d](u/2)

u=(6/3600)/[(π/4)×0.05]=0.8488m.s u≈u≈0 Z=0

Re=duρ/μ=0.05×0.8488×800/ (2 0×10) =1697.6<2000

则λ=64/Re=64/1697.6=0.0377

Σhf=0.0377×(25/0.05)×(0.8488

故W=16×9.81+4×98100/800+6.79=654J.kg

2.（8分）题号1386 第1章知识点100 难度容易

湿式钢制钟罩圆筒气柜,如附图所示。圆筒直径为6m，质量3000kg,圆筒没入水中的深度1m，则气柜内气体的表压为多少N.m圆筒内外的液面差为多少m

本题目有题图：titu075.bmp

***答案***

表压P＝3000×9.81/（0.785×6）＝1041N.m

Δ＝1041/（1000×9.81）

＝106mm＝0.106m

3.（10分）题号1344 第1章知识点100 难度中等

某受压设备，用串联U形管压差计测量其表压，装置如附图所示，写出1、2、3、4各点及P的压强计算式。（连通U形管压差计水银面上充满水）

本题目有题图：titu034.bmp

***答案***

以表压为基准：

P＝Ｒρｇ

P＝P－Rρｇ＝Rρｇ－Rρｇ

P＝P＝Rρｇ－Rρｇ

P＝P＋Rρｇ

＝（R＋R）ρｇ－Rρｇ

P＝P Rρｇ

＝（R＋R）ρｇ－（R＋R）ρｇ

4.（10分）题号2223 第2章知识点130 难度容易

用泵将比重为0.85的某液体从低位槽打到高位槽。低位槽距地面高2m，管子出口距地面高20 m，管路阻力损失为30 J.kg，泵入口流速为0.915 m.s，入口管径为φ89×6 mm 出口管径为φ60×4mm，求泵有效功率。

***答案***

在低位槽液面与管子出口截面列柏努利方程得：

We=g(Z-Z)+(P-P)/ρ+(u-u)/2+hf

=9.81×18+0+0.915[（77/52）-1]/2+30

=208.6 J.kg

Ne=WeρQ=208.6×850×0.915π×(0.077)/4=755w

5.（20分）题号2238 第2章知识点600 难度中等

单级单动往复压缩机的气缸内径为200mm，活塞冲程为200mm，往复次数260 min,余隙系数ε的压缩空气80kg.h,空气进压缩机的压力为1kgf.cm,温度20℃，空气的压缩为多变过程，多变指数m=1.25,问：（1）此压缩机能否满足生产要求？（2）试求此压缩机的最大压缩比。