化工原理樣卷及答案

1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)2005/2006學(xué)年第2學(xué)期化工原理考試試題（A卷）課程號(hào)：020203 020233考試方式：閉卷使用專業(yè)、年級(jí)：化工 2003生物2003任課教師：赫文秀題號(hào)一一三總分得分一、填空（38分）1、寫出屬于質(zhì)量傳遞過程的單元操作（）、（）、（）。2、離心泵流量調(diào)節(jié)的方法是（）、（）。3、啟動(dòng)離心泵前（）是為了減小啟動(dòng)電流，以保護(hù)電機(jī)。4、局部阻力的計(jì)算方法有（）和（）。5、在靜止的同一種連續(xù)流體的內(nèi)部，各截面上（）與（）之和為常數(shù)。6、蒸汽的冷凝方式為（）、（）。入=（）,在管內(nèi)呈湍流時(shí)，摩7、當(dāng)Re為已知時(shí)，流體在圓形直管內(nèi)呈層流時(shí)的摩擦系數(shù)擦系數(shù)入與（）、（）有關(guān)。8、某液

2、體在套管環(huán)隙內(nèi)流動(dòng)，大管規(guī)格為。56x 3mm,小管規(guī)格為。30x 2.5mm,液體粘度為ImPa.s.,密度為1000kg.m-3,流速為1m.s-1,則該液體在套管環(huán)隙內(nèi)流動(dòng)的Re=（）。9、有兩種不同的固體材料，它們的導(dǎo)熱系數(shù)第一種為入1,第二種為入2,且入1入2,若作為換熱器材料，應(yīng)選用（）種；當(dāng)作為保溫材料時(shí)，應(yīng)選用（）種。10、離心泵產(chǎn)生氣縛現(xiàn)象的主要原因是（） 11、并聯(lián)管路的特點(diǎn)是（）和（）。12、某離心泵在轉(zhuǎn)速為1450r/min下測(cè)得流量為65m/h、壓頭為 60m,若將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)為1200r/min ,此時(shí)泵的流量為（）,壓頭為（）。13、牛頓冷卻定律表達(dá)式為（），其中溫度

3、差代表（）。14、流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，在管壁處速度為（），鄰近管壁處存在（）層，Re值越大,則該層厚度越（）。15、克?；舴蚨杀砻鳎ǎ┖停ǎ?。16、灰體的特點(diǎn)是（）和（）二、選擇（20分）1、離心泵的揚(yáng)程是指泵給予（）液體的有效能量。A、1kgB、1NC、1m2、在阻力平方區(qū)內(nèi)，摩察系數(shù)入（）。A 為常數(shù)，與d/d和Re均無關(guān)B 隨Re值加大而減小C 與Re值無關(guān)，是s/d的函數(shù)D 是Re值和d/d的函數(shù)3、牛頓粘性定律適用于牛頓型流體，且流體（）A、應(yīng)作層流流動(dòng)；B 、應(yīng)作湍流流動(dòng)；C、應(yīng)作過渡流流動(dòng)；D 、靜止的；4、流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的原因很多，屬于內(nèi)在原因的是（）A、流體具有粘性

4、（科）； B 、流體的密度（p ）;C、流動(dòng)類型（Re）;D 、接觸壁面的狀況（£ ）5、關(guān)于導(dǎo)熱系數(shù)，下列說法正確的是（）A、純金屬的導(dǎo)熱系數(shù)一般隨溫度升高而升高；日大多數(shù)非金屬的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而升高；C氣體的導(dǎo)熱系數(shù)很大；D液體中，水的導(dǎo)熱系數(shù)最小。6、下面哪條不是影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素（）A 、流體的流動(dòng)狀態(tài)；B 、流體的物理性質(zhì)；C、傳熱面的形狀、大小、位置； D、流體的溫度；7、離心泵的軸功率 N和流量Q的關(guān)系為（）A、Q增大，N增大 B 、Q增大，N先增大后減小G Q增大，N減小 D 、Q增大，N先減小后增大8、水在圓管中強(qiáng)制對(duì)流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)%為1000W/m2

5、- C,若將水的流量增加一倍,而且其他條件不變，則 豆i為（）A 2000 B 、 1740 C 、 1000 D 、 5009、因此分析的目的是（）A、得到各變量間定量關(guān)系日用無因次數(shù)群替代變量，使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)化C得到無因次數(shù)群間定量關(guān)系D實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠10、工業(yè)生產(chǎn)中，沸騰傳熱應(yīng)設(shè)法保持在（）A、自然對(duì)流區(qū)B 、核狀沸騰區(qū)C膜狀沸騰區(qū)D 、過渡區(qū)三、計(jì)算題（42分）1、（12分） 粘度為30cP、密度為900kg/m3的液體，自開口槽 A經(jīng)45mm< 2.5mm管道流至 開口槽B,兩槽液面恒定。如本題附圖所示，在水平管路上設(shè)置一個(gè)閥門，當(dāng)閥門全關(guān)時(shí)，閥門前后的壓強(qiáng)表上分別指示壓強(qiáng)為 88.

6、3 x 103Pa及44.15 x 103Pa。將閥門調(diào)至1/4開度， 流量為3.34m3/h ,閥門前后管長(zhǎng)分別為 50m及20m （包括一切局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）。試求 閥門開度為1/4時(shí)閥門的當(dāng)量長(zhǎng)度。摩擦系數(shù)計(jì)算式為滯流：九=64Re光滑管湍流：二0.316%0.252、（8分）平壁爐的爐壁由三種材料組成，最內(nèi)層是耐火磚，其厚度b1=200mm導(dǎo)熱系數(shù)入1=1.07W/（m C）,中間為絕緣磚，其厚度 b2=100mm導(dǎo)熱系數(shù) 入2=0.14W/（m - C）,最外層為 鋼板，其b3=6mm,入3=45W/（m-C）。若耐火磚層內(nèi)表面的溫度為1150C,鋼板外表面溫度為30C,實(shí)際測(cè)得爐

7、壁的熱損失為300 W/n2,求導(dǎo)熱的熱通量。若計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)的熱損失不符，試分析原因和計(jì)算附加熱阻。3、（12分） 某離心泵的特性曲線可用以下方程表示H = 25- 2,0Q2 （式中H單位為m, Q單位為m3/min）。若用該泵將 20c水從貯槽送到某設(shè)備，已知管路系統(tǒng)中位壓頭和靜壓頭之和為 20m,輸送管路直徑為 4140mmM 5mm ,管路總長(zhǎng)為150m （包括流動(dòng)系統(tǒng)所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度），流動(dòng)摩察系數(shù)為定值，可取為 0.02,試求離心泵運(yùn)行時(shí)的 流量和壓頭；若將調(diào)節(jié)閥關(guān)小，使工作點(diǎn)的流量變至60m3/h ,試求關(guān)小閥門需多消耗的壓頭和關(guān)小閥門后的管路特性方程。4. （10分）

8、在并流換熱器中，用水冷卻油，水的進(jìn)出口溫度分別為15c和40 C,油的進(jìn)出口溫度分別為150c和100C?，F(xiàn)因生產(chǎn)任務(wù)要求油的出口溫度降至 80C,假設(shè)油和水的 流量，進(jìn)口溫度及物性都不變， 試求換熱器管長(zhǎng)增至原來的多少倍才能滿足要求，假設(shè)換熱器的熱損失可以忽略?；ぴ碓囶}答案、填空1、過濾、蒸儲(chǔ)、吸收 2、改變閥門開度、改變泵的轉(zhuǎn)速 3 、關(guān)閉出口閥門4、 當(dāng)量長(zhǎng)度法.阻力系數(shù)法5、位能、靜壓能6、膜狀冷凝、滴狀冷凝7、64/ ReRe 4d 8、2M 104 9、九 110、啟動(dòng)前未向泵內(nèi)灌滿被輸送液體11、Vs=Vs1+Vs2+ -匯 hf =Ehf1=!2hf2 12 、53.8m3

9、/h 41.1m 13、Q=a sAt、液體溫度與壁面溫度差14、速度為0層流底層薄15、同一溫度下物體的吸收率和黑度在數(shù)值上是相同的物體的吸收率愈大，輻射能力愈大16、灰體的吸收率不隨輻射線波長(zhǎng)而變灰體是不透熱體即A+ R=1二、選擇1、B 2、C 3、A 4、A 5、B 6、D 7、A 8、B 9、B 10、計(jì)算1、解：u3.34=0.738m/s二23600 0.044 duRe =0.04 0.738 90030 10= 885.6 2100屬于滯流64Re 885.664=0.0723在A、B兩槽之間列柏努利方程2Pi UiP2gz1 gZ2 二hfp1 = p2 = 0hfPa -

10、 Pb l le u288.3 -44.15 103900= 0.07230.0450 20 le 02382le=29.66m2、解：qt1 一 t41150 -30b1b2. b30.20.10.00611200.9011.070.1445= 1242W m2計(jì)算結(jié)果的導(dǎo)熱熱通量大于實(shí)測(cè)的熱損失,表明平壁層間接觸不良,有空氣層存在，產(chǎn)生附加熱阻。設(shè)附加熱阻為R,則1120q 二二 3000.901 RR= 2.83m2 W8 L L° Q3、解：gM項(xiàng)(寸)喘)2“ 8 0.02 150 Qex2220+X()2 =20 1.86Q；二2 g0.135 60，e與離心泵特性方程聯(lián)立得H = 22.4mQ = 1.138m3 min = 68.3m3 h由離心泵特性方程求得工作點(diǎn)下的壓頭 260 2H =25- 2.0Q2 = 25 - 2.0 ()2 = 23m60在流量為60 m3 /h時(shí)原管路所要求的壓頭為He =20 1.86Q； =20 1.86(60)2 = 21.86mee60H = H - He =23 -21.86 = 1.14m e關(guān)小閥門的管路特性方程為He = K BQ： ee23 = 20 B(60)260管路特性方程為 H0e=20 3Qe4、解:Q =WhCph 工 FQ=WhCph(T1 T2 )=W