化工原理_肖穩(wěn)發(fā)_化工原理一模擬試題A及答案

1、勤奮、求是、創(chuàng)新、奉獻(xiàn)20072021學(xué)年第一學(xué)期期末測(cè)試試卷學(xué)院 化工學(xué)院班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) ?化工原理一?課程試卷A本卷測(cè)試時(shí)間 120分鐘題號(hào)一一三四五六七八九十總得分題分202088101816得分一、填空題每空1分,共20分1、沉降槽是利用 的作用進(jìn)行懸浮液別離；旋風(fēng)別離器是利用 的作用從氣流中 別離出塵粒的設(shè)備.2、流體在圓形直管內(nèi)作滯流流動(dòng)時(shí)的速度分布是 形曲線,中央最大速度為平均速度的 倍.3、降塵室內(nèi),顆粒可被別離的必要條件是 .4、蒸汽在管套換熱器中的環(huán)隙中冷凝以加熱管內(nèi)的空氣,那么總傳熱系數(shù)K值接近于 的對(duì)流傳熱系數(shù)；管壁的溫度接近于 的溫度.5、在餅層過濾中,真正發(fā)揮攔截

2、作用的主要是 而不是.6、傳熱和過濾過程都可以歸結(jié)為推動(dòng)力 /阻力的形式,那么傳熱過程的推動(dòng)力為 ;過濾 過程的推動(dòng)力為.7、對(duì)于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo),通過各層的熱傳導(dǎo)速率 ,熱通量.填相等或 不相等8、離心泵安裝在一定管路上,其工作點(diǎn)是指 .9、當(dāng)進(jìn)氣口氣速一定時(shí),旋風(fēng)別離器的直徑越大,其別離因數(shù)越 .10、在無相變的對(duì)流傳熱過程中,熱阻主要集中在 ,減少熱阻的最有效舉措11、兩臺(tái)旋風(fēng)別離器串聯(lián)時(shí) 增倍,并聯(lián)時(shí) 增倍.12、局部阻力的計(jì)算方法分為阻力系數(shù)法和選擇題(每題2分,共20分)1、往復(fù)泵適用于()(A)大流量且要求流量均勻的場(chǎng)合(B)介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)的場(chǎng)合(C)流量較小,壓頭較高的場(chǎng)合(

3、D)流量較大,壓頭較高的場(chǎng)合2、關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()(A)傳熱過程中總傳熱系數(shù) K實(shí)際是個(gè)平均值；(B)總傳熱系數(shù) K隨著所取的傳熱面不同而異；(C)總傳熱系數(shù) K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱,與冷、熱流體的物性無關(guān);(D)要提升K值,應(yīng)從降低最大熱阻著手；3、粒徑分別為16dm和8d m的兩種顆粒在同一旋風(fēng)別離器中沉降,那么兩種顆粒的離心沉降速度之比為()(沉降在斯托克斯區(qū)).(A) 2(B) 4(C) 1(D) 1/24、以下那一項(xiàng)不屬于評(píng)價(jià)旋風(fēng)別離器性能的主要指標(biāo)().(A)壓強(qiáng)降(B)臨界粒徑(C)阻力損失(D)別離效率5、管內(nèi)介質(zhì)的流速u對(duì)管內(nèi)傳熱膜系數(shù)有何影響?(A

4、) U增大,a增大(B) U增大,a減小(Q U減小,a增大(D)無影響6、對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中格拉曉夫準(zhǔn)數(shù)是表示(A)對(duì)流傳熱(C)物性影響)的準(zhǔn)數(shù).(B)(D)流動(dòng)狀態(tài)自然對(duì)流影響(B)(D)定律.折射普郎克7、揭示了物體輻射水平與吸效率之間關(guān)系的定律是( (A)斯蒂芬-波爾茲曼(C)克?；舴?、欲減小間壁兩側(cè)流體傳熱的總熱阻,關(guān)鍵是提升對(duì)流傳熱系數(shù)()的a值.(A)較小一側(cè)(B)較大一側(cè)(C)兩側(cè)(D)無法確定9、換熱器中的折流擋板是用來()的湍動(dòng)程度.(B)減小殼程流體(C)減小管程流體(D)增加殼程流體(A)增加管程流體10、下述說法中正確的選項(xiàng)是( (A)離心沉降速度 (B)離心沉

5、降速度水層高度).u r和重力沉降速度ut是恒定的；ur和重力沉降速度ut不是恒定的;(C)離心沉降速度 ur不是恒定值,而重力沉降速度 ut是恒定值;(D)離心沉降速度ur是恒定值,而重力沉降速度 ut不是恒定值二、(8分)此題附圖所示的開口容器內(nèi)盛有油和水.油層高度hi=0.7m、密度pi=800kg/m3,h2=0.6m、密度 p 2=l000kg/m3,大氣壓為 101.3kPa.試求：(1) A點(diǎn)壓強(qiáng),Pa； (3分)(2)計(jì)算水在玻璃管內(nèi)的高度h, m.(5分)四、8分用170mm 5mm鋼管輸送水蒸氣,為減少熱損失,鋼管外包扎兩層絕熱材料,第一層厚度為30mm第二層厚度為50mm

6、管壁及兩層絕熱材料的平均導(dǎo)熱系數(shù)分別為45W /m K、0.093 W/m K和0.175W/m K,鋼管內(nèi)壁面溫度為 300C,第二層保溫層外外表溫度為50Co試求：1單位管長的熱損失量 q, W/m2; 4分2鋼管外壁與第一層保溫材料之間的溫度,C； 2分3第一層保溫材料與第二層保溫材料之間的溫度,C. 2分五、10分一降塵室,長 5m,寬3m,高4m,內(nèi)部用隔板分成 20層,用來除去煙氣中 75 m以上333的顆粒.煙氣密度為 0.6kg/m ,粘度為0.03 10 Pa s,塵粒密度為4300 kg / m ,試求： 1沉降速率,m/s； 7分2可處理的煙氣量,m3 / s 0 3分5

7、4 2mm的鋼管內(nèi)流動(dòng).196kPa的飽和水六、18分在套管換熱器中用飽和水蒸汽加熱苯液,苯在蒸汽在環(huán)隙冷凝.已測(cè)出苯的進(jìn)口溫度為30C,出口溫度為 60 C,流量為4000kg/h,苯和水蒸氣的對(duì)流傳熱系數(shù)分別為 500W/m2 k和104W/m2 k,管內(nèi)壁的污垢熱阻為 0.0004 W/m2 k,忽略管壁及管 外污垢的熱阻.試求：1飽和水蒸氣的消耗量,kg/h； 5分2基于外外表的總傳熱系數(shù)Ko, W/m2 K; 5分3套管的長度,m； 8分注：1操作條件下苯的比熱為 1.9kJ/kg k2 196kPa時(shí)的蒸汽溫度為120C,汽化潛熱為2204kJ /kg o七、16分料液自高位槽流入

8、精儲(chǔ)塔,如附圖所示.高位槽液面和大氣相通,塔內(nèi)壓強(qiáng)為1.96x l04Pa表壓,輸送管道為6 36 x 2mm的光滑管,管長8m.管路中裝有90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭兩個(gè),180°回彎頭一個(gè), 球心閥全開一個(gè).料液以3m3/h的流量流入塔中.試求：1從高位槽到輸液管出口內(nèi)側(cè)的能量損失,J/kg；9分2高位槽安置高度即位差 Z應(yīng)為多少米,m.7分：料液在操作溫度下的物性：密度 p=861kg/m3;粘度=0.643 x 10 3Pa . s.局部阻力系數(shù)進(jìn)口忽然縮小入管口90.590°標(biāo)準(zhǔn)彎頭上0.75180°回彎頭<=1.5工海工存區(qū)4攵豚球心閥全開仁6.4勤

9、奮、求是、創(chuàng)新、奉獻(xiàn)20072021學(xué)年第一學(xué)期期末測(cè)試試卷學(xué)院 化工學(xué)院班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào)?化工原理?課程試卷A標(biāo)準(zhǔn)答案本卷測(cè)試時(shí)間 120分鐘題號(hào)一一三四五六七八九十總得分題分:202088101816得分一、填空題每空1分,共20分1、沉降槽是利用 重力的作用進(jìn)行懸浮液別離;旋風(fēng)別離器是利用慣性離心力的作用從氣流中別離出塵粒的設(shè)備.2、流體在圓形直管內(nèi)作滯流流動(dòng)時(shí)的速度分布是拋物線形曲線,中央最大速度為平均速度的_2倍.3、降塵室內(nèi),顆?？杀粍e離的必要條件是氣體的停留時(shí)間.沂隆時(shí)間. t .4、蒸汽在管套換熱器中的環(huán)隙中冷凝以加熱管內(nèi)的空氣,那么總傳熱系數(shù)K值接近于空氣 的對(duì)流傳熱系數(shù)；管

10、壁的溫度接近于蒸汽的溫度.5、在餅層過濾中,真正發(fā)揮攔截作用的主要是濾餅層 而不是 過濾介質(zhì) .6、傳熱和過濾過程都可以歸結(jié)為推動(dòng)力/阻力的形式,那么傳熱過程的推動(dòng)力為兩端溫差；過濾過程的推動(dòng)力為兩端壓差.7、對(duì)于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo),通過各層的熱傳導(dǎo)速率相等 ,熱通量 相等 .填相等或不相等8、離心泵安裝在一定管路上,其工作點(diǎn)是指泵的特性曲線和管路曲線的交點(diǎn).9、當(dāng)進(jìn)氣口氣速一定時(shí),旋風(fēng)別離器的直徑越大,其別離因數(shù)越小 .10、在無相變的對(duì)流傳熱過程中,熱阻主要集中在滯離層內(nèi)或熱邊界層內(nèi)、減少熱阻的最有效舉措是提升流體湍動(dòng)程度.11、兩臺(tái)旋風(fēng)別離器串聯(lián)時(shí)壓降 增倍,并聯(lián)時(shí) 流量 增倍.12、

11、局部阻力的計(jì)算方法分為阻力系數(shù)法和當(dāng)量長度法.二、選擇題每題2分,共20分1、往復(fù)泵適用于 C A大流量且要求流量均勻的場(chǎng)合B介質(zhì)腐蝕性強(qiáng)的場(chǎng)合C流量較小,壓頭較高的場(chǎng)合D流量較大,壓頭較高的場(chǎng)合2、關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 CA傳熱過程中總傳熱系數(shù) K實(shí)際是個(gè)平均值；B總傳熱系數(shù) K隨著所取的傳熱面不同而異；C總傳熱系數(shù) K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱,與冷、熱流體的物性無關(guān)；D要提升K值,應(yīng)從降低最大熱阻著手；3、粒徑分別為16dm和8d m的兩種顆粒在同一旋風(fēng)別離器中沉降,那么兩種顆粒的離心沉降速度之比為B 沉降在斯托克斯區(qū).A 2B 4C 1D 1/24、以下那一項(xiàng)不屬于評(píng)價(jià)旋

12、風(fēng)別離器性能的主要指標(biāo)C .A壓強(qiáng)降B臨界粒徑C阻力損失D別離效率5、管內(nèi)介質(zhì)的流速u對(duì)管內(nèi)傳熱膜系數(shù)有何影響？ A (A) u增大,a增大(Q U減小,a增大(B) U增大,a減小(D)無影響6、對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中格拉曉夫準(zhǔn)數(shù)是表示(A)對(duì)流傳熱(C) 物性影響D )的準(zhǔn)數(shù).(B)(D)流動(dòng)狀態(tài)自然對(duì)流影響7、揭示了物體輻射水平與吸效率之間關(guān)系的定律是(A)斯蒂芬-波爾茲曼定律；(C)克希霍夫C(B)(D).折射 普郎克8、欲減小間壁兩側(cè)流體傳熱的總熱阻,(A )較小一側(cè)關(guān)鍵是提升對(duì)流傳熱系數(shù)(A )的a值.(B)較大一側(cè)(C)兩側(cè)(D)無法確定9、換熱器中的折流擋板是用來(A)增加管程流

13、體(C)減小管程流體D )的湍動(dòng)程度.(B)減小殼程流體(D)增加殼程流體10、下述說法中正確的選項(xiàng)是( (A)離心沉降速度 (B)離心沉降速度C ).u r和重力沉降速度ut是恒定的； u r和重力沉降速度ut不是恒定的;(C)離心沉降速度 ur不是恒定值,而重力沉降速度 ut是恒定值;(D)離心沉降速度ur是恒定值,而重力沉降速度 ut不是恒定值hi=0.7m、密度 p1=800kg/m3,水層圖度三、(8分)此題附圖所示的開口容器內(nèi)盛有油和水.油層高度 h2=0.6m、密度 p 2=1000kg/m3,大氣壓為 101.3kPa.(1) A點(diǎn)壓強(qiáng),Pa； (3分)(2)計(jì)算水在玻璃管內(nèi)的

14、高度h, m.(5分)解：(1) pA=p a+ p 1gh1+ p 2gh2(1 分)=101.3X 103+ 800X 9.81 乂 0.7+ 1000X 9.81 X 0.6= 112679.6 Pa (2 分)(2)計(jì)算玻璃管內(nèi)水的高度hPA=P'A,而pA=p'A都可以用流體靜力學(xué)根本方程式計(jì)算,即pA=p a+ p 1gh1+ p 2gh2pA'=p a+ p 2gh(1 分)于是pa+ p 1gh1+ p 2gh2=pa+ p 2gh(1 分)簡化上式并將值代入,得800X 0.7+1000 X 0.6=1000h(2 分)四、8分用170mm 5mm鋼管

15、輸送水蒸氣,為減少熱損失,鋼管外包扎兩層絕熱材料,第一層厚度為30mm第二層厚度為50mm管壁及兩層絕熱材料的平均導(dǎo)熱系數(shù)分別為45W/m K、0.093 W/m K50 Co和0.175W/m K,鋼管內(nèi)壁面溫度為 300C,第二層保溫層外外表溫度為試求：1單位管長的熱損失量 q, W/m2； 4分2鋼管外壁與第一層保溫材料之間的溫度,C; 2分3第一層保溫材料與第二層保溫材料之間的溫度,C. 2分解：1qL2 t1t4L 1 , r21 , r31 , r4ln ln ln1r12r23r31分其中r180mm, r2 85mm, r3 115mm, r4 165mm1分qL2 300 5

16、01 , 851, 115ln - ln 45 80 0.093852-296W / m1, 165ln 0.175 1152分3t1qL ln 包2 1qL ln 目五、10分一降塵室,的顆粒.煙氣密度為3003000.6 kg /85296ln 一80 300 c245115 2961n 85 147 c 20.093寬3m ,高4m ,內(nèi)部用隔板分成2分2分20層,用來除去煙氣中 75 m以上m3,粘度為0.03 10 3Pa s,塵粒密度為 4300kg/m3,試求1沉降速率,m/s； 7分2可處理的煙氣量,m/ s o 3 分解：1 d 75 10 6m3s 4300 kg/m0.6

17、 kg / m30.03 10 3 Pa s1分設(shè)沉降區(qū)為層流,那么ut -2分2六、75 10 624300 0.6 9.81318 0.03 100.44m/ s 2 分Retdut 75 10 6 0.44 0.6 ,一 3 0.66 1 故假設(shè)正確0.03 10 3總處理量為3Vs nut A 20 0.44 5 3 132m /s18分在套管換熱器中用飽和水蒸汽加熱苯液,苯在蒸汽在環(huán)隙冷凝.已測(cè)出苯的進(jìn)口溫度為30 C,出口溫度為流傳熱系數(shù)分別為500W / m2 k和104W / m2 k ,3分2分54 2mm的鋼管內(nèi)流動(dòng).196kPa的飽和水60 C,流量為4000 kg /

18、h ,苯和水蒸氣的對(duì)2管內(nèi)壁的污垢熱阻為0.0004 W/m k ,忽略管壁及管外污垢的熱阻.試求：1飽和水蒸氣的消耗量,kg/h;5分2基于外外表的總傳熱系數(shù)Ko, W/ m2K ; 5 分3套管的長度,m； 8分注：1操作條件下苯的比熱為 1.9kJ/kg解：12 196kPa時(shí)的蒸汽溫度為120C,汽化潛熱為 2204 kJ / kg .飽和水蒸汽消耗量Qw1rw2cp2t2 t14000 1.960 30360063.33kW/S3 分Q 63.33必3600r 2204103.4kg/h2分2基于內(nèi)外表的總傳熱系數(shù) Ko1Kododo1Rsi一2didi1 54500 505444 105011043分Ko 371.5W/m2 c以內(nèi)外表計(jì)2分2套管長度L:QKoSo tm1分tt2tmtlnT t60 30 74.0 C20 30ln120 603分SoQKonm63,33 103371.5 7422.30m22分SodoL2分L 專 d2 13.56m七、16分料液自高位槽流入精儲(chǔ)塔,如附圖所示.高位槽液面和大氣相通,塔內(nèi)壓強(qiáng)為1.96x 104Pa表壓,輸送管道為636X2mm的光滑管,管長8m.管路中裝有90°標(biāo)準(zhǔn)