化工原理试卷3

化工原理

合分人： 一、填空题：（每空1分，共18分）

1、边长为0.4m 的正方形通风管道，其润湿周边长为 ，当量直径为 。

2、气体的粘度随温度的升高而 ， 水的粘度随温度的升高而 。

3、已知某油品在圆管中定态流动，其Re =1000。已测得管中心处的点速度为0.5m/s ， 则此管截面上的平均速度为 m/s 。若油品流量增加一倍， 则通过每米直管的压头损失为原损失的 倍。

4、用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送密度为 1100kg/m 3但其他物性与水相同的溶液，则流量 ，扬程 ，功率 。（增大，不变，减小，不能确定）

5、对恒压过滤，压差不变，当过滤面积A 增大一倍时，如滤饼不可压缩，对相同的q ，则过滤速度dV/dT 增大为原来的___ __倍，如滤饼可压缩，过滤速度增大为原来的 倍。

6、多层圆筒壁定态热传导中，若某层的热阻最大，则该层两侧的温差 ；若某层的平均导热面积最大，则通过该层的热流密度 。

7、在间壁式换热器的设计计算中，用算术平均法求冷热两流体平均温度差的必要条件是Δt 1（大）/Δt 2（小） 。

8、斯蒂芬－波尔茨曼定律的数学表达式是 。

9、蒸发过程中引起温度差损失的原因有 、 、 和 。

二、选择题：（每题2分，共16分）

1、如下左图所示，连接A 、B 两截面间的压差计的读数R 表示了（ ）的大小。

A A、B间的压头损失H fA

B B A、B间的压强差△P

C A、B间的压头损失及动压头差之和

D A、B间的动压头差（u A2－u B2）/2g

2、如上右图，若水槽液位不变，在阀门打开后，①、②、③点的流体总机械能的关系为（）。

A ①=②=③

B ①=②>③

C ①>②=③

D 不能确定

3、如下图所示，从操作角度看，以下离心泵哪种安装方式合适（）。

4. 若降尘室高度降低，则沉降时间（），生产能力（）。

A 不变

B 增加

C 下降

D 不确定

5、板框压滤机中（）。

Ａ框有两种不同的构造Ｂ板有两种不同的构造

Ｃ框和板都有两种不同的构造Ｄ板和框都只有一种构造

6、用常压水蒸气冷凝来加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约为（）。

A 20℃

B 100℃

C 60℃

D 49.7℃

7、有一列管换热器，由38根?25?2.5mm无缝钢管组成，某有机蒸汽在管外冷凝，管内通冷却水，水流速0.5m/s，相应的R e=104及对流给热系数为?，当水流量减为一半时，对流给热系数改变为??，则（）。

A ?? =（1/2）0.8?

B ? ??（1/2）0.8?

C ?? ?（1/2）0.8?

D 不一定

8、红砖的黑度为0.93，若温度为300℃，则红砖的发射能力为（）W/m2。

A 6112.3 W/m2

B 5684 W/m2

C 916.8 W/m2

D 1000 W/m2

分数评卷人三、计算题：（每小题分数见题后，共66分）

1

口处低10 m ，冷却塔入口处要求压强为3×104Pa（表压），钢管内径100mm，吸入管路总长20m，泵后压出管路长80m（均包括所有局部阻力的当量长度）。要求流量为70 m3/h，求：（1）离心泵的扬程；（2）泵的有效功率；（3）泵入口处的压强。（ρ=1000kg/m3，μ=10-3Pa.s，λ=0.3164/Re0.25）（24分）

2、某板框压滤机恒压下操作，经1h过滤，得滤液2m3，过滤介质阻力可以忽略。试问：

(1)若操作条件不变，再过滤1h，共得多少滤液?

(2)在原条件下过滤1h后即把压差提高一倍，再过滤1h，共可得多少滤液? （12分）

3、用降尘室净化烟气，已知烟气流量为36000 m3/h，烟气密度为0.6kg/m3，粘度为3×10-5 Pa?s，尘粒密度为4300kg/m3，要求除去60μm以上的颗粒，试求：

（1）所需的降尘室面积；

（2）若降尘室底面积为6m2，则需加几层隔板。（10分）

4．有一套管换热器，由Ф57mm×3.5mm与Ф89mm×4.5mm的钢管组成。甲醇在管内流动与冷却水逆流流动，液量为5000kg/h，由60℃冷却到30℃，甲醇侧的对流传热系数α1＝1512W/(m2?K)。冷却水在环隙中流动，其入口温度为20℃，出口温度为35℃。忽略热损失、管壁及污垢热阻，且已知甲醇的平均比热容为 2.6 kJ/(kg?K)，在定性温度下水的粘度为0.84cP、导热系数为0.61W/(m?K)、比热容为4.174 kJ/(kg?K)。试求：

（1）冷却水的用量q m2（kg/s）；

（2）该过程的对数平均温差Δt m (K)；

（3）换热器的总传热系数K（W/(m2?K)）；

（4）所需套管的长度l(m)；

（5）如果该过程的冷、热流体的进出口温度不变，流型可能设计为并流吗？（20分）