化工原理A(A)參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1、優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載廣東工業(yè)大學(xué)試卷參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)( A)課程名稱(chēng) :化工原理 A（ 1）?？荚嚂r(shí)間 : 20XX年 11月日 (第 13周星期日)【一】、 填空題： 15 分(1 ×15)1.現(xiàn)場(chǎng)真空表的讀數(shù)為8×104 Pa，該處的絕壓為2× 104Pa （當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?×105 Pa）。2.某牛頓型液體在一段水平圓形直管內(nèi)流動(dòng)，已知 Re值為 1600，若平均流速為0.2m/s，則管中心點(diǎn)處速度為4 m/s，流體在管內(nèi)流動(dòng)類(lèi)型屬層流（滯流）流動(dòng) 。3.流量 qv 增加到原來(lái)的2 倍，孔板流量計(jì)的讀數(shù)（U 型管壓差計(jì)）為原來(lái)的_4_ 倍，轉(zhuǎn)子

2、流量計(jì)的環(huán)隙通道面積為原來(lái)的_2_倍。4.某型號(hào)的離心泵在一定轉(zhuǎn)速下工作時(shí)的特性曲線(xiàn)可表示為函數(shù)H =30-2qV2，其中 H為揚(yáng)程 ， qV 為流量，若轉(zhuǎn)速不變, 則兩臺(tái)相同型號(hào)的泵并聯(lián)工作時(shí)的特性曲線(xiàn)可表示為 H =_30-0.5q V2，串聯(lián)工作時(shí)的特性曲線(xiàn)可表示為H=_60-4q V2。5.用板框過(guò)濾機(jī)過(guò)濾某種懸浮液。測(cè)得恒壓過(guò)濾方程為q 20.02q4105（ 的單位為 s），則 K 為4×10-5232為2.5s。m /s， qe 為0.01 m / m ， e6. 傳熱的基本方式為 _傳導(dǎo) _. 對(duì)流 . 輻射。7. 兩流體通過(guò)間壁換熱， 冷流體從 20被加熱到 50，

3、熱流體從 100被冷卻到 70，則并流時(shí)的 tm=_43.28_ 。8. 用二種厚度相同， 導(dǎo)熱系數(shù)不同的材料保溫時(shí)， 往往把 導(dǎo)熱系數(shù)小 的材料包在內(nèi)層，以達(dá)到好的保溫效果?！径?、選擇題： 20 分 (2×10)2. 如圖示的 U 型管中， I， II ， III 為密度不同的三種液體。 A A、B B為等高液位面。位于同一水平面上的點(diǎn) 1、點(diǎn) 2 處的靜壓 p1 與 p2 的大小為 DAp1 p2Bp1 p2Cp1=p2D無(wú)法比較優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載2.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是_D_。A湍流流速 >層流流速C. 層流的雷諾數(shù)<湍流的雷諾數(shù)流道截面大的為湍流，截面小的為

4、層流層流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)3. 在層流流動(dòng)中， 若流體的總流率不變， 則規(guī)格相同的兩根管子串聯(lián)時(shí)的壓降為并聯(lián)時(shí)的 C倍。A.2；B. 6；C. 4；D. 1。4. 如圖示兩臺(tái)型號(hào)相同的離心泵輸送同一種液體，離心泵安裝高度Hg 1 Hg2 Hg ，兩泵的管路條件相同，則A 。A. qv1 =q v2， Pe1=P e2B. qvl=q v2， Pe1 Pe2C. qvl>qv2， Pe1 Pe2D. qvl>qv2，Pe1>Pe25.水由敞口恒液位的高位槽通過(guò)一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器，當(dāng)管道上的閥門(mén)開(kāi)度減小后，管道總阻力損失C。. 增大.減小. 不變 .不能判斷6.

5、降塵室的生產(chǎn)能力 _A_。A 只與沉降面積和顆粒沉降速度ut 有關(guān)只與沉降面積有關(guān)與沉降面積、ut 及降塵室高度 有關(guān)只與 ut 和有關(guān)37. 用轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)處理某懸浮液， 濾布阻力可以忽略不計(jì)， 生產(chǎn)能力為 5m/h（濾液）?，F(xiàn)將轉(zhuǎn)速增大一倍，其它條件不變 , 則其生產(chǎn)能力應(yīng)為 _A_。A 7.07m3/h 3.54m3/h 10m3/h 2.5 m3/h8.一臺(tái)工作著的列管式換熱器，已知冷流體一側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)1 為 50W/m 2.k,熱流體一側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù) 等于 8000W/m 2.k,要提高總傳熱系數(shù)K,最簡(jiǎn)單有效的途徑是2_D 。A. 設(shè)法減小 1B. 設(shè)法增大 2C. 同時(shí)增

6、大 1和 D. 設(shè)法增大 129.一定流量的液體在一25×2.5 mm 的直管內(nèi)作湍流流動(dòng)，其對(duì)流傳熱系數(shù)i=1000W/(m 2 · ) ； 如 流 量 與 物 性 都 不 變 ， 改 用 一 19×2mm的直管，則其將變 為_(kāi)D_W/(m 2 · )。 . 1259.1496 . 1585 . 167810.穿過(guò)三層平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱過(guò)程，已知各層溫差為t 1=30 ,t 2=20 , t3=10 , 則第一層的熱阻R1 和第二、三兩層熱阻R2、 R3 的關(guān)系為_(kāi)B_。A R1>(R2+R3) R1=(R2+R3) R1<(R2+R3) R1

7、=R2-R3【三】、15 分(5×3)簡(jiǎn)答題1、圖示管路中，流體作穩(wěn)定流動(dòng)。問(wèn)（1）、靜壓頭p 哪個(gè)大？為什么？g（ 2）、體積流量V 哪個(gè)大？為什么？（3）、質(zhì)量流速哪個(gè)大？為什么？（不計(jì)阻力）（5分）答：（1）如附圖所示，不考慮阻力，以管中心線(xiàn)做為基準(zhǔn)水平面，在A 、B 兩截面間列柏努利方程：（1 分）優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載Z Ap Au A2= Z Bp Bu B2g2gg2g其中 ZA=ZB（2 分）又因?yàn)橐阎黧w作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，即遵循連續(xù)性方程uA A A=uBA B ； 而從附圖中很明顯得知流通截面積A A A B, 故 uA uB, 即u22p Ap BA/2g u /2g所

8、以：（1 分）B.gg（2）從（ 1）的分析可知： uAA A=uBA B因?yàn)?V=uA所以體積流量V A =V B（1 分）2、 因某種原因使進(jìn)入降塵室的含塵氣體溫度升高，若氣體質(zhì)量及含塵情況不變，降塵室出口氣體的含塵量將有何變化？原因何在？答：降塵室出口氣體的含塵量將變大，（1 分）因?yàn)椋?1）氣體溫度升高，粘度上升，沉降速度下降；（2分）(2) 氣體溫度升高，質(zhì)量不變，則體積流量上升，導(dǎo)致停留時(shí)間減少。（2 分）3. 保溫瓶（熱水瓶）在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程中采取了哪些防止熱損失的措施？答：保溫瓶防止熱損失所采取的措施：（ 1）保溫瓶膽設(shè)計(jì)成玻璃夾層結(jié)構(gòu)。夾層因空氣被抽出接近真空，可防止對(duì)流散熱

9、損失；（2 分）(2)瓶膽夾層內(nèi)兩表面均鍍有銀、鋁等低黑度涂層，大幅度降低了輻射散熱量；（2 分）(3) 在使用保溫瓶時(shí)，瓶蓋選用導(dǎo)熱系數(shù)很小的軟木制作，而且在灌水時(shí)還要在瓶頸處留一段空氣柱，因?yàn)榭諝獾膶?dǎo)熱系數(shù)比水要小得多，從而有效地降低了瓶口處的熱損失。（1 分）優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載四】、(20 分)用一臺(tái)離心泵將水池中的水 ( 密度為 1000kg/m 3) 送至一表壓為 59kPa 的水洗塔頂，其流程如圖所示。已知離心泵吸入管段長(zhǎng)度（包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度，含入口阻力損失，下同）為 50m，泵出口閥半開(kāi)時(shí)排出管線(xiàn)長(zhǎng)度 150m（含出口阻力損失） ，全部管路均用 108×4mm

10、的碳鋼管，管內(nèi)流體流動(dòng)摩擦系數(shù)均為 0.025，其它數(shù)據(jù)如圖所示。試求：1.當(dāng)系統(tǒng)水的流量為42.5m3/h 時(shí)，離心泵入口處的真空表讀數(shù)（kPa）；2. 泵的壓頭，若離心泵的效率為70%，泵的軸功率（ kW ）；3. 泵出口閥門(mén)半開(kāi)時(shí)管路的特性曲線(xiàn)方程；4.若塔頂表壓增加到98.1kPa 時(shí)，測(cè)得系統(tǒng)中水的流量為35m3/h，假設(shè)泵的特性曲線(xiàn)方程可以表示為HABqV2 ，求泵的特性曲線(xiàn)方程。2224.3m330.3m11m100解：（ 1） u42.51.50m/s(2 分)36000.78512在水池液面和真空表所在的1-1 兩截面間列柏努利方程，其基準(zhǔn)面為地面：.0 19.81p1 10

11、000.02550u2u210000.122p125kPa(表壓 )(4 分)即真空度為 25kPa(2) 在水池液面和水洗塔頂2-2 兩截面間列柏努利方程，其基準(zhǔn)面為地面：H(24.3159100050 1501.52（ 分）0.3)9.810.02529.8136.74m410000.1PagHqV1000 9.8136.7442.5/ 3600分）0.76.08kW(21000（3）在水池液面和水洗塔頂2-2 兩截面間列柏努利方程，其基準(zhǔn)面為地面：qV2H e 25 6.0150 150(0.785 0.12 )（4 分）0.02529.810.131.01 0.003191qV2（4）

12、塔頂表壓為98.1kPa 時(shí)， u351.14m/s（1 分）36000.78512優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載352此時(shí) H e50 150(0.785 0.12 )（1 分）25 10 0.02529.810.138.9m38.9A352B36.74A42.52BA43.45（ 1 分）B0.003716H43.450.003716 qV2（1 分）【五】、（10 分） 用板框過(guò)濾機(jī)恒壓下過(guò)濾某種懸浮液，過(guò)濾機(jī)的尺寸為：濾框的邊長(zhǎng)為 810mm ( 正方形 ) ，每框厚度為42mm，共 10 個(gè)框?，F(xiàn)已測(cè)得：過(guò)濾10 分鐘得到濾液1.31m3, 再過(guò)濾 10 分鐘共得到濾液1.905m 3, 已知

13、每 m3 濾液可形成0.1m3 的濾餅，試計(jì)算：（ 1）過(guò)濾常數(shù) K 為多少 m2 /s?（ 2）將濾框完全充滿(mǎn)濾餅所需的過(guò)濾時(shí)間為多少分鐘?（ 3） 若洗滌時(shí)間和輔助時(shí)間共30 分鐘，求該機(jī)生產(chǎn)能力為多少m3 濾液 /h ?解：（ 1）過(guò)濾面積 A 0.810.81 21013.12m 2（1 分）根據(jù)恒壓過(guò)濾速率方程 :V2+2VVe=KA 2（2 分）將 =10min,V=1.31m 3;=20min,V=1.905m3 代入上式（1 分）解出 : K=2.01 ×10-5m2/sVe=0.1376m 3:V 餅 =0.812×0.042 ×10=0.275

14、6m 3（1 分）(2)濾框充滿(mǎn)時(shí)所得濾餅體積（1 分）濾框充滿(mǎn)時(shí)所得濾液體積:V=V 餅 /=0.2756/0.1=2.756m 3（1 分）2222.756222.7560.137640min（1 分）=(V +2VVe)/KA=2.0110 56013.122(3)生產(chǎn)能力 QV2.7562.362 m3（2 分）(4030) / 60hW優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載【六】、(20 分 )在一個(gè)單程列管式換熱器內(nèi)用110的飽和水蒸汽將某溶液加熱, 換熱器由38根25×2.5mm 的管子組成 , 長(zhǎng) 2m,殼程為水蒸汽冷凝 , 其傳熱膜系數(shù)1=100002，管程走溶液, 流量為0.03m

15、3/s, 進(jìn) 口 溫 度 t1=20 , 密 度 900kg/m3, 比 熱W/(m ·K)3.9kJ/(kg2·)，管壁和污垢熱阻可以忽略 , 管內(nèi)溶液側(cè)的傳熱膜系數(shù) 2=2500 W/(m·K) ，管內(nèi)為湍流，求 ：（ 1）以外表面為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)K o ；（ 2）溶液的出口溫度 t2 ；（ 3）若檢修中發(fā)現(xiàn)有 8 根管子已損壞 , 將壞管堵塞后繼續(xù)使用 , 此時(shí)換熱器的總傳熱系數(shù)和溶液出口溫度將變多少？解：（ 1）以外表面積計(jì)K O11251666.7W/(m 2 K) (4 分 )1(2)100002500202 5.967m2Ao38 3.41590.025(2 分)Q qm2 Cp2 (t2t1 ) K O AO tm(2 分)Q0.03 9003.9 (t 220)1666.75.967t 220100011020(3 分)ln110t 2t 228.1(3)將 8 根管子壞