化工原理試卷(含答案)

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1、化工原理上冊(cè)考題一、填空與回答問題（20分）1．在完全湍流時(shí)，流體在粗糙管內(nèi)流動(dòng)的摩擦系數(shù)λ數(shù)值只取決于▁▁▁▁▁▁▁。2．有一并聯(lián)管路，兩支段管路的流速、管徑、管長(zhǎng)及流動(dòng)阻力損失分別為u1、d1、l1、hf1及u2、d2、l2、hf2。若d1=2d2，l1=2l2，則當(dāng)兩段管路中流體均作湍流流動(dòng)時(shí)，并取，u1/u2=▁▁▁▁。3．理想流化床中，床層高度隨氣速的加大而▁▁▁▁，整個(gè)床層壓強(qiáng)降▁▁▁▁，床層壓強(qiáng)降等于▁▁▁▁。4．在長(zhǎng)為L(zhǎng)m、高為Hm的降塵室中，顆粒的沉降速度為utm/s，氣體通過降塵室的水平

2、流速為um/s，則顆粒能在降塵室內(nèi)分離的條件是▁▁▁▁▁▁▁▁。5．克?；舴蚨傻臄?shù)學(xué)表達(dá)式為▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁，該式表明▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。6．畫出并流加料法的三效蒸發(fā)裝置流程示意圖，標(biāo)出各流股的名稱，說出并流加料的優(yōu)缺點(diǎn)。二、（20分）如圖所示的輸水系統(tǒng)，已知管內(nèi)徑為d=50mm，在閥門全開時(shí)輸送系統(tǒng)的l+Σle=50m，摩擦系數(shù)λ可取0.03,泵的性能曲線在流量為6m3/h至15m3/h范圍內(nèi)可用下式描述:H=18.92-0.82Q0.8,H為泵的揚(yáng)程m,Q為泵的流量m3/h。問:(

3、1)如要求輸送量為10m3/h,單位質(zhì)量的水所需外加功為多少?此泵能否完成任務(wù)?(2)如要求輸送量減至8m3/h(通過關(guān)小閥門來達(dá)到),泵的軸功率減少百分之多少?(設(shè)泵的效率變化忽略不計(jì))。三、（15分）某板框壓濾機(jī)共有10個(gè)框,框空長(zhǎng)、寬各為500mm,在一定壓力下恒壓過濾30min后,獲得濾液5m3,假設(shè)濾布阻力可以忽略不計(jì),試求:(1)過濾常數(shù)K;(2)如果再過濾30min,還能獲得多少m3濾液?四、(15分)為測(cè)定某材料的導(dǎo)熱系數(shù),把此材料做成一定厚度的圓形平板,夾在某測(cè)定儀器熱、冷兩面之間進(jìn)行試驗(yàn)

4、。假定通過平板傳熱量Q一定，并已知儀器熱、冷面平均溫度分別為tw1和tw2。當(dāng)認(rèn)為儀器熱、冷兩面與平板之間接觸良好沒有空隙時(shí)，所計(jì)算的平板導(dǎo)熱系數(shù)為。若考慮儀器熱、冷兩面與平板之間接觸不好，分別出現(xiàn)厚度為b的空隙，空隙中氣體導(dǎo)熱系數(shù)為,試推導(dǎo)說明平板的實(shí)際導(dǎo)熱系數(shù)大于、小于還是等于？五、（20分）一列管換熱器，由φ25×2mm的136根不銹鋼管組成。平均比熱為4.187kJ/kg.℃的某溶液在管作湍流流動(dòng),其流量為15000kg/h,并由15℃被加熱到100℃。溫度為110℃的飽和水蒸汽在殼方冷凝。已知單管

5、程時(shí)管壁對(duì)溶液的對(duì)流傳熱系數(shù)為520w/m2.℃,蒸汽對(duì)管壁的對(duì)流傳熱系數(shù)為1.16×104w/m2.℃,不銹鋼管的導(dǎo)熱系數(shù)=17w/m.℃,忽略垢層熱阻和熱損失,試求4管程時(shí)的列管長(zhǎng)度（有效長(zhǎng)度）。六、分析題（10分）（1）分析說明本題圖（a）所示的U形壓差計(jì)兩管中指示劑液面高低的畫法是否正確。設(shè)管內(nèi)流動(dòng)的是理想流體。（2）本題圖（b）為冷、熱流體在套管換熱器中進(jìn)行逆流傳熱（無相變），管內(nèi)、外兩側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)的數(shù)量級(jí)相近。當(dāng)冷流體進(jìn)口溫度t1增加時(shí)（T1、Wh、Wc不變），試分析說明熱流體出口溫度T2將如

6、何變化。假設(shè)物性不變。題六圖（b）《化工原理》上冊(cè)試題標(biāo)準(zhǔn)答案1．相對(duì)粗糙度的大小2．u1/u2=13．增高不變單位面積的床層凈重力表明任何物體的輻射能力和吸收率的比值恒等于同溫度下黑體的輻射能力。同時(shí)也說明，吸收外來輻射能能力強(qiáng)的物體，其自身的輻射能力也強(qiáng)。6．圖略。優(yōu)點(diǎn)：（1）溶液從壓強(qiáng)和溫度高的蒸發(fā)器流向壓強(qiáng)和溫度低的蒸發(fā)器，溶液可以依靠效間的壓強(qiáng)差流動(dòng)，不需要泵送。（2）溶液進(jìn)入壓強(qiáng)和溫度較低的次一效時(shí)，可產(chǎn)生自蒸發(fā)，因而可產(chǎn)生較多的二次蒸汽。缺點(diǎn)：由于后效溶液的濃度較前效為高，且溫度又較低，所以沿

7、溶液流動(dòng)方向的濃度逐漸增高，致使傳熱系數(shù)逐漸下降。二、解：（1）以上游水槽液面為1-1截面，下游高位槽液面為2-2截面，并以上游水槽液面為基準(zhǔn)水平面。在1-1、2-2兩截面間列柏努利方程式：即單位質(zhì)量的水所需外加功為128.13kJ/kg。（2）即泵的軸功率減少百分之15.1。三、解：（1）過濾面積過濾獲得的濾液量即，再過濾30min，還能獲得2.02m3濾液。六、解：《化工原理》下冊(cè)試題一、填空與選擇（本大題24分，每小題2分）1．在二元混合液的精餾中，為達(dá)一定分離要求所需理論板數(shù)隨回流比的增加而，當(dāng)兩段

8、操作線的交點(diǎn)落在平衡線上時(shí)，所需的理論板數(shù)為理論板，相應(yīng)的回流比為最小回流比。2．濕空氣在預(yù)熱過程中不變化的參數(shù)是。A焓；B相對(duì)濕度；C露點(diǎn)溫度；D濕球溫度。指出“相對(duì)濕度、絕熱飽和溫度、露點(diǎn)溫度、濕球溫度”中，哪一個(gè)參數(shù)與空氣濕度無關(guān)：。3．當(dāng)分離要求和回流比一定時(shí)，在五種進(jìn)料狀態(tài)中進(jìn)料的q值最大，此時(shí)，提餾段操作線與平衡線之間的距離，在五種進(jìn)料中，分離所需的總理論板數(shù)。4．若僅僅加大精餾塔的回流量，會(huì)引起以下