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1、專業(yè)：化學(xué)工程課程名稱：化工原理學(xué)分：4試卷編號(hào)（A）一、填空題（每空1分，共20分）1.液柱11.浮力2.0.512.灰體3.文丘里13.管4.最高效率14.大5.并聯(lián)15.1.56.圧力降。16.高度7.管式17.吸濾型連續(xù)&對(duì)流1&溫度差9.熱傳導(dǎo)19.普郎克10.小20.蕃熱二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10分，請(qǐng)?zhí)顚懺谟疫厵M線內(nèi)）1d2a3c4b5a三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述流體邊界層分離的過程。P40要點(diǎn)：^7.7分分分分分流體到達(dá)某阻礙點(diǎn)，流速為零，壓強(qiáng)最大，后續(xù)液體繞道離開阻礙點(diǎn)。（1因流通截面逐漸減小，到某點(diǎn)處流速最大而壓強(qiáng)最
2、低。（1過該點(diǎn)后，流通截面逐漸增加，流體又處于減速加壓的情況。（1后續(xù)而來(lái)的流體在高壓下被迫離開壁面，沿新的流動(dòng)方向前進(jìn)。（1這種邊界層脫離壁面的現(xiàn)象稱為流體邊界層分離。（12.簡(jiǎn)述離心泵比例定律。P96要點(diǎn)、:轉(zhuǎn)速改變前后，液體離開葉輪處的速度三角形相似。（1分）不同轉(zhuǎn)速下離心泵的效率相同。（1分）泵的流量與轉(zhuǎn)速間近似關(guān)系為：魚=（^）1;（1分）泵的壓頭與轉(zhuǎn)速間近似關(guān)系為：（^）2；（1分）H2,12（1分）泵的軸功率與轉(zhuǎn)速間近似關(guān)系為：勺=（ZL）3只心1.簡(jiǎn)述減少對(duì)流傳熱熱阻的主要方法。P269要點(diǎn)：1/17J/..)<.分分分分分提咼流體的流
3、速，（1加大流體的擾動(dòng)，（1在流體屮加固體顆粒，（1采用短管換熱器，（1防止垢層形成和及吋清除垢層。（12.熱管的結(jié)構(gòu)原理。P267要點(diǎn)、:它是一種真空容器，其基本組成部件為殼體、吸液芯和工作液。（1分）將殼體抽真空后充入適量的丁作液，密閉殼體便構(gòu)成一只熱管。（1分）當(dāng)熱源對(duì)其一端供熱吋，工作液口熱源吸收熱量而蒸發(fā)氣化，攜帶潛熱的蒸氣在壓差作用下，高速傳輸至殼體的另一端，（1分）向冷源放出潛熱而凝結(jié)，（1分）冷凝液回至熱端，再次沸騰汽化。如此反復(fù)循環(huán)，熱量即不斷從熱端傳至冷端。（1分）四、計(jì)算題（每題10分，共50分）1.如本題附圖所示，用泵2將儲(chǔ)罐1屮的有
4、機(jī)混合液送至精館塔3的屮部進(jìn)行分離。已知儲(chǔ)罐內(nèi)液面維持恒定,其上方壓力為1.0133x10%。流體密度為800kg/n?。精倔塔進(jìn)口處的塔內(nèi)壓力為1.21x10’Pa,進(jìn)料口高于儲(chǔ)罐內(nèi)的液面8m,輸送管道直徑為068mmx4mm,進(jìn)料量為20m'/h。料液流經(jīng)全部管道的能量損失為70J/kg,求泵的有效功率。解：在截面和截面之間列柏努利方程式，得（2分）（2分）雖+牛+gZ嚴(yán)鼻+專+必+羽P2p2p}=1.0133xl05Pa；p2=1.21xlO5Pa；Z2-Z1=8.0m；u}—0；工力f=70J/kgVVu2=—=~A盼4—-―2（^3600m/s=1
5、.966m/s歲x（0.068—2x0.004）2（2分）+gZ-乙）+工心（1.21-1.0133）x105800+9.81X&0+70J/kg=（24.6+1.94+78.48+70）J/kg=175J/kgPc=qmsWc=20/3600x800xl75W=777.8W（2分）（2分）解：聯(lián)立管路和泵的特性方程便可求泵的工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的q、H,進(jìn)而計(jì)算代。聯(lián)立管路特性方程和泵的特性方程，得到：t7=4.52X10_3m3/s；W=19.42m（2分）則Pc=Hqspg=19.42x4.52xl0_3xl000x9.81W=861W（2分）兩臺(tái)泵的并聯(lián)8.8
6、+5.2x10冷2=28-4.2x10逬）2（2分）解得：q=5.54X103m3/s（1分）（2）兩臺(tái)泵的申聯(lián)8.8+5.2xl05^2=2x（28-4.2xl05^2）（2分）解得：t7=5.89X10_3m3/s（1分）2.用離心泵將水庫(kù)屮的清水送至灌溉渠，兩液面維持恒差8.8m,管內(nèi)流動(dòng)在阻力平方區(qū)，管路特性方程為：^=8.8+5.2x10迓@的單位為m3/s）,單臺(tái)泵的特性方程為:H=28-4.2x10'/（q的單位為n?/s）,試求泵的流量（m3/s）.壓頭和有效功率。若用兩臺(tái)規(guī)格相同的離心泵并聯(lián)和串聯(lián)組合操作，求相應(yīng)輸水量（m3/s）o3.在弓
7、驗(yàn)室里用面積OJn?的濾葉對(duì)某懸浮液進(jìn)行恒圧過濾實(shí)驗(yàn)，操作床力差為67kPa,測(cè)得過濾5min后得濾液1L,再過濾5min后，又得濾液0.6L。試求，過濾常數(shù)K,Ve,并寫出恒壓過濾方程式。解：恒壓過濾方程為：(2分)q2+2qqc=K0由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知:0.001=0.01m7nr(2分)q=10min,q}=0.016n?/m‘將上兩組數(shù)據(jù)代入上式得:(0.01)2+2(0.01)么=5k(0.016)2+2(0.016)么=10K（2分）（2分）（2分）解得=0.007m3/m2K=4.8x10"m2/min=8x10m2/s所以，恒壓過濾方程為+0.01
8、4^=8xl0-7&或V2+0.0014V=8x10
