2012年上期化工原理考题
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2012年上期《化工原理》上册考试题
班级______________ 姓名______________ 学号_________ 成绩
[一]
1.多项选择题:
⑴(2分)如图所示,用U型压差计与管道A、B两点相连。已知各图中管径、A、B间的管长l及管道中流体流量Vs均相同,管内流体均为20℃水,指示液均为水银,则_____。
A)R1≠R2, R1=R3=R4B) R1=R2=R3=R4
C) R1=R2< R3 (2)(2分)离心泵的工作点 (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 (3)(2分)当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为 (A)气体的粘度太小 (B)气体的密度太小 (C)气体比液体更容易起漩涡 (D)气体破坏了液体的连续性 (4) (3分) ①要除去气体中含有的5μ~50μ的粒子。除尘效率>75%,宜选用___。 A)除尘气道B)旋风分离器C)离心机D)电除尘器 ②等压过滤的滤液累积量q与过滤时间τ的关系为_____________。 (5) (2分) ①判断下面的说法中哪一种是错误的 A)在一定的温度下,辐射能力越大的物体,其黑度越大; B)在同一温度下, 物体的吸收率A 与黑度ε在数值上相等, 因此A 和ε的物理意义 相同; C)黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强; D)黑度反映了实际物体接近黑体的程度。 2.填空题: ⑴ (5分)如图所示,水从内径为d1的管段流向内径为d2管段,已知123d d =;d1 管段流体流动的动压头为0.8m水柱,h1=0.7m, 1.忽略流经AB段的能量损失,则h2=,h3=。 2.若流经AB段的能量损失为0.2m水柱,则h =,h=。 ⑵ (5分) ①间壁换热器管壁温度 t 接近α___一侧的流体温度;总传热系数K的数值接近 _____ __一侧的α值。 ②对于间壁式换热器: 等式成立的条件是 、 、_________。 ⑶ (2分) 选择(或设计)旋风分离器时要依据 和 。 ⑷ (5分) ①在三效并流加料蒸发流程中,从第一效至第三效,溶液浓度将愈来愈_ _, 蒸发室的真空度将愈来愈__,溶液的沸点将愈来愈 __,各效产生的二次蒸汽压力将愈 来愈__。 ②蒸发器的生产强度是 。 ③黑体表面温度由37℃加热到347K ,则辐射能力增加为原来的 倍。 (5)(2分) 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来 t KS t t c W T T c W Q pc c ph h ∆=-=-=)()(1221 的倍; 如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的倍。 [二] (20分)一敞口高位水槽A中水流经一喉径为14mm的文丘里管, 将浓碱液槽B中的碱液(密度为1400kg/m3)抽吸入管内混合成稀碱液送入C 槽,各部分标高如附图所示; 输水管规格为φ57×3mm,自A至文丘里喉部M处管路总长(包括所有局部阻力损失的当量长度在内) 为20m,摩擦系数可取0.025。 ⑴当水流量为8m3/h时,试计算文丘里喉部M处的真空度为多少mmHg; ⑵判断槽的浓碱液能否被抽吸入文丘里内(说明判断依据)。如果能被吸入,吸入量的大小与哪些因素有关? [三](15分)某炉墙由厚250mm的耐火砖构成,其导热系数为: λ=0.84(1+0.695×10-3 t)w/m℃。 设炉内气体温度为1200℃,室温为25℃。热气体对炉墙的对流传热系数α1=30w/m2·℃,炉墙对周围大气的对流传热系数α2=10w/m2.℃。 求每平方米壁面的散热量和壁面温度。 [四](20分)四](20分)在一板框过滤机上恒压过滤某种悬浮液。在1atm 表压下20分钟在每1m2过滤面积上得到 0.197m3的滤液,再过滤20分钟又得滤液0.09m3。试求共过滤1小时可得总滤液量为若干m3。 答文 对于恒压过滤 q2+2qqe =Kθ(1) 将两组数据代入方程(1),求qe ,K q1 =0.197,q2 =0.197+0.09=0.286 0.1972+2×0.197qe =20K 0.2872+2×0.287qe =40K 联解之:qe =0.0222 m3/m2 K=2.378×10-3 m2 /min=3.963×10-5 m2 /s 将θ=60min 代入方程(1),求q: q2+2×0.0222q-0.00237×60=0 q={-0.0444±√ ̄[0.0444^2-4×(-0.002378×60)]}/2 取正值 q=(-0.0444+0.75676)/2=0.3562m3/m2 [五] (15分)一平流三效蒸发器,每小时处理浓度为10%(质量百分率, 下同)的水溶液总量为3000 kg。混合各效流出的浓缩溶液作为产品,其浓度为40%。已知该蒸发器的单位蒸汽消耗量为0.42。试求该蒸发过程所需要的生蒸汽量。 2012年上期《化工原理》上册考试题答案班级______________ 姓名______________ 学号_________ 成绩 [一] 1.多项选择题: ⑴(2分)如图所示,用U型压差计与管道A、B两点相连。已知各图中管径、A、B间的管长l及管道中流体流量Vs均相同,管内流体均为20℃水,指示液均为水银,则___B____。 A)R1≠R2, R1=R3=R4B) R1=R2=R3=R4 C) R1=R2< R3 (2)(2分)离心泵的工作点(D ) (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 (3)(2分)当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为( B ) (A)气体的粘度太小 (B)气体的密度太小 (C)气体比液体更容易起漩涡 (D)气体破坏了液体的连续性 (4) (3分) ①要除去气体中含有的5μ~50μ的粒子。除尘效率>75%,宜选用____B____。 A)除尘气道B)旋风分离器C)离心机D)电除尘器 ②等压过滤的滤液累积量q与过滤时间τ的关系为______B__________。