山东大学化工原理

化工原理

一、填空：

（1）层流条件下，管径一定时，阻力损失与流量（一）次方成正比；流量一定时，阻力损失与管径（四）次方成反比。（2）离心泵的轴功率随流量的增大而（增加），启动离心泵前应（逐渐打开阀门），以减少启动电流，保护电机。另外，离心泵启动前，还要( 关闭出口阀门 )，否则就会造成（汽蚀）现象。

（3）层流时，圆管内的流速呈（抛物线型）分布，u/u max=( 0.5)；当温度升高时，处于层流状态的空气的阻力损失（）。（4）往复泵的流量与压头（没有关系），需采用（旁路调节）调节流量。

（5）研究流体流动时，常将流体视为由无数分子集团所组成的（连续介质），其目的是为了摆脱（复杂的分子运动），而从（宏观）角度来研究流体的流动规律。

（6）在化工生产中，流体静力学基本方程式主要应用于（压力与压力差的测量），（液位的测量），（液封的高度计算）。

（7）离心分离因数Kc=（）,若旋转半径R=0.4m，切向速度u T=20m/s时，则Kc=（102 ）,结果表明在上述条件（离心分离效果很好）。

（8）通过三层平壁的热传导中，若测得各面的温度t1,t2,t3和t4分别为500℃,400℃,200℃和100℃，则各平壁层热阻之比（）（假设各层壁面间接触良好）。

（9）为了减少辐射热损失，可采用（多层遮热板）方法，而且材料的黑度（越高），散热愈少。

（10）当管壁和污垢热阻可以忽略时，如果当两个对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高（对流传热系数较小一侧）的α。若两侧α相差不大时，则必须将（两侧的α同时提高）才能提高K值。

（1）在流体流动中，圆形直管内流体滞流时的速度分布为（抛物线）形状，且平均速度u与管中心最大速度u max之比等于（0.5）；湍流时的速度分布为（幅度很小的曲线）。

（2）有一串联管道，分别由管径为d1与d2的两管段串联而成，d1

（3）离心泵的工作点是（泵的特性）曲线与（管路特性）曲线的交点；离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵发生（汽蚀）现象。

（4）离心泵无自吸作用，开泵前要先（保证关闭出口阀），以防止（管道液体倒流）现象的产生。

（5）在列管式换热器中，用饱和水蒸气加热空气，则传热管的壁温接近（饱和蒸汽侧流体的温度值），总传热系数K的值接近（空气侧的对流传热系数.）。

（7）某球形颗粒在一定密度及黏度的空气中沉降,若处于滞流沉降区,当空气温度升高时,空气的黏度（增大），颗粒的沉降速度（减少）。（8）测定流量常用的流量计有（容积流量计）、（叶轮流量计）、（质量流量计）。

（9）降尘室的生产能力只与降尘室的（底面积）和（颗粒的沉降速度）有关，而与（高度）无关。

（10）工业过滤一般采用（恒压）过程最合理。过滤常数的测定一般在（过滤时）进行。

（2）离心泵的压头与流量（有）关，一般用（阀门）调节流量。往复泵的压头与流量( 无 )关，一般用（旁路）调节流量。

（4）一小颗粒在空气中沉降服从斯托克斯定律，当空气温度升高时，则其沉降速度（减小），且颗粒直径越大，沉降速度越（慢）。（5）降尘室的生产能力只与降尘室的（底面积）和颗粒的（沉降速度）有关，而与（降尘室的高度）无关，因而工业上多采用（多层隔板）降尘室。

（6）工业上，沸腾传热一般控制在（核状沸腾）状态下，冷凝器的设计通常以( 膜状）冷凝考虑。

（7）离心分离某悬浮液，其切向速度为20m/s，旋转半径为0.4m,则其分离因数为（102 ）。

（8）在列管式换热器中使用饱和水蒸气加热冷空气时,管壁的温度接近（冷空气）侧温度.

二、计算题：

1．用降尘室来除去含尘气流中的球形尘粒，颗粒在气流中均匀分布，尘粒密度为3000kg/m3,降尘室长4m，宽2m,高1m。含尘气流密度为1.2kg/m3,流量为7200m3/h，粘度为3×10-5Pa·s,设在斯托克斯区沉降，试求：

（1）可被完全除去的最小粒径；

（2）可被50%除去的粒径。

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g u d s

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）可被（径

可被完全除去的最小粒：解

2．在3×105

Pa 的压强下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验，测得过滤常数K=5×10-5m 2

/s,q e =0.01m 3

/m 2

,又测得滤饼体积与滤液体积之比ν=0.08。现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆，过滤推动力及所用滤布也与试验用的相同。试求： 1过滤至框内全部充满滤渣所需时间；

2过滤完毕以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤，求洗涤时间；

3 若每次卸渣、重整等全部辅助操作时间共需15min ，求每台过滤机的生产能力（以每小时平均可得多少m 3

滤饼计）。

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m S d dV V s m q q KA d dV d dV V S K qq q K qq q m m A V q m m m w

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15414549623.03600T V 3600Q 34141088.179

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/1088.101.0156.0886.491058254910

501.0156.02156.022/156.086

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.60V 6.84938281.0A 623.0025.03881.012333355

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33

2

232=⨯++⨯===⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⨯=+⨯⨯⨯=+=

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=⨯⨯⨯+=+==+======⨯⨯==⨯⨯=----饼）过滤机的生产能力

（）洗涤时间

（由恒压过滤方程式滤液体积过滤面积）滤框总容积：（解θθθθθθθ