江南大學(xué)化工原理試卷7

1、食工原理期末考試試卷（上）A 2004.1一 概念題（30分）1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)管道上的閥門開(kāi)度減小后，水流量將_，摩擦系數(shù)_，管道總阻力損失_。2離心泵的主要結(jié)構(gòu)有： _、_和_。3一球形石英顆粒，在空氣中按斯托克斯定律沉降，若空氣溫度由20升至50，則其沉降速度將_。4降塵室的生產(chǎn)能力只與降塵室的_有關(guān)，而與_無(wú)關(guān)。5流化床中有兩種不同的流化形式，即_和_ 。 6兩流體通過(guò)間壁換熱，冷流體從20被加熱到50, 熱流體從100 被冷卻到70，逆流時(shí)的Dtm=_。并流時(shí)的Dtm=_。 7板框過(guò)濾機(jī)在過(guò)濾階段結(jié)束的瞬間，設(shè)框已充滿，則在每一框中濾液穿過(guò)厚度

2、為 的濾餅，而洗滌時(shí)，洗滌液則穿過(guò)厚度為 的濾餅，洗滌液穿過(guò)的濾布面積等于 。8攪拌器放大時(shí)使用的一種重要工具是相似原則。在流化攪拌系統(tǒng)中，需要考慮試驗(yàn)系統(tǒng)（模型）與實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)之間的三種相似，分別為、 、 _ 、_ 。 9層流底層越薄_。A)近壁面速度梯度越小 B)流動(dòng)阻力越小C)流動(dòng)阻力越大 D)流體湍動(dòng)程度越小10雙液體U形差壓計(jì)要求指示液的密度差_。 A)大 B)中等 C)小 D)越大越好11在完全湍流(阻力平方區(qū))時(shí)，粗糙管的摩擦系數(shù)l數(shù)值_。A)與光滑管一樣； B)只取決于Re； C)只取決于相對(duì)粗糙度； D)與粗糙度無(wú)關(guān)。12離心泵的性能曲線中的HQ線是在( )情況下測(cè)定的。A)

3、效率一定； B)功率一定； C)轉(zhuǎn)速一定； D)管路(lSle)一定。13離心泵調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度改變時(shí)，則( ) A)不會(huì)改變管路性能曲線 B)不會(huì)改變工作點(diǎn) C)不會(huì)改變泵的特性曲線 D)不會(huì)改變管路所需的壓頭 14轉(zhuǎn)子流量計(jì)的工作原理主要是靠流體（ ）。 A)流動(dòng)的速度 B)對(duì)轉(zhuǎn)子的浮力 C)流動(dòng)時(shí)在轉(zhuǎn)子的上、下端產(chǎn)生了壓強(qiáng)差。 15某板框過(guò)濾機(jī)，在恒定的操作壓差下過(guò)濾某種水懸浮液，經(jīng)兩小時(shí)后，濾渣剛好充滿濾框得濾液15m3，則第一小時(shí)可得濾液為：_。(過(guò)濾介質(zhì)阻力略而不計(jì)) A)7.5m3 B)10m3 C)15/m3 D)缺條件, 無(wú)法計(jì)算。 16（判斷題）（正確的打錯(cuò)誤的打×）

4、（1）穩(wěn)定的圓筒壁傳熱，熱通量為常數(shù)。_ （2）在穩(wěn)態(tài)傳熱中，凡熱阻大處其溫差也大。_ （3）滴狀冷凝的傳熱系數(shù)小于膜狀冷凝表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。_ （4）沸騰傳熱時(shí)，壁面與沸騰流體的溫差愈大，則a愈大_。 二、計(jì)算題（70分）1(20分) 如圖所示，水從槽底部沿內(nèi)徑為100mm的管子流出，槽中水位穩(wěn)定。閥門關(guān)閉時(shí)測(cè)得R=50cm，h=1.8m。求：（1）ZA為多少m?（2）閥門全開(kāi)時(shí)的流量。（3）閥門全開(kāi)時(shí)B處的表壓(閥全開(kāi)時(shí)le/d=15，設(shè)摩擦系數(shù)l=0.018) 2（15分） 用3B57A離心泵將20水由水池送到操作壓力為1.18×105Pa(表壓)的塔內(nèi)。 流程如圖所示。已知管徑為

5、f108mm×4mm， 水池液面到排出管出口處的高度為15m，吸入管路和排出管路的阻力損失分別為1.5m和3m（包括進(jìn)出口阻力損失），要求輸水量為45m3/h。水密度r998.2kg/m3。試求：1.管路需要的壓頭為多少m？ 2.在圖中讀出泵實(shí)際工作（輸水量為45m3/h）的各特性參數(shù)值為多少？ 3. 已知該泵的允許汽蝕余量h=4.2m，求泵的安裝高度？泵工作地區(qū)的大氣壓為9.81×104 Pa。20水的飽和蒸汽壓為2.33×103 Pa。3(15分) 某板框壓濾機(jī)的過(guò)濾面積為0.4m2，在恒壓下過(guò)濾某懸浮液，4h后得濾液80m3，過(guò)濾介質(zhì)阻力可略去不計(jì)。 試求：

6、 若其它情況不變，但過(guò)濾面積加倍，可得多少濾液？ 若其它情況不變，但操作時(shí)間縮短為2h，可得多少濾液？ 若在原表壓下過(guò)濾4h后，再用5m3水洗滌濾餅，需多長(zhǎng)洗滌時(shí)間？設(shè)濾液與水性質(zhì)相近。 4（20分）有一單殼程單管程列管換熱器，管外用120飽和蒸汽加熱，干空氣以12m/s的流速在管內(nèi)流過(guò)，管徑為f38mm×2.5mm, 總管數(shù)為200根。已知空氣進(jìn)口溫度為26, 要求空氣出口溫度為86，試求 (1)該換熱器的管長(zhǎng)應(yīng)為多少m？(2)若氣體處理量、進(jìn)口溫度、管長(zhǎng)均保持不變，而管徑增大為f54mm×2mm。總管數(shù)減少20%，此時(shí)的出口溫度為多少？(不計(jì)出口溫度變化對(duì)物性的影響，忽

7、略熱損失, 忽略蒸汽冷凝、管壁和垢的熱阻)。 定性溫度下空氣的物性數(shù)據(jù)如下：cp1.005kJ/kgK,r1.07kg/m3,m1.99×10-5 Pa·s, l0.0287W/mK,Pr0.697。 食工原理期末考試試卷（上）A1減??； 增大； 不變 2泵殼 ；葉輪 ； 軸封裝置3下降4面積 ； 高度 5散式流化； 聚式流化 650； 43.3 7框厚度之半； 框的厚度； 框的面積 8幾何相似； 運(yùn)動(dòng)相似； 動(dòng)力相似9 C 10C 11C 12C 13C 14C 15C16（1）× （2） （3）× （4）二、計(jì)算題（70分）1(20分) 解：（1）閥

8、關(guān)時(shí)：(ZA +1.8)×1000=0.5×13600 ZA =5m 4分 （2）閥全開(kāi)：對(duì)A-A和C-C截面列柏努利方程： 8分gZA +pA /r+u2A /2=gZc+pC /r+u2c S/2+ hfA-C pA =0(表壓), uA =0(大截面), Zc=0(基準(zhǔn)面), pc =0(表壓) 9.81×5=0.018(50/0.1+15)+1+0.5(u2c /2) 解出：uc =3.02m/s /4)×0.1pV=(2×3.02×3600=88.29 m3/h （3）對(duì)A-A到B-B截面列柏努利方程： 8分gZA +(pA

9、 /r)+(u2A /2)=gZB +(pB /r)+(u2B S/2)+ hfA-BpA =0, uA 0, ZB =0 , uB =uC =3.02m/s9.81×5=(pB /r)+ (3.0252/2)+(0.018×30/0.1+0.5)3.022/2 解出pB =1.75×104 N/m2（表壓）2（15分） 解：(1)取水池面為00面，流體(水)從管線流到塔內(nèi)處為11截面，并以00 面為基準(zhǔn)面，在00和11截面間列柏努力方程為： 7分 Hezp/rg+Hf Z2(p1p0)/rg1.5+3 u45/(3600×0.785×0.12

10、) =1.59 m/sHe15+1.18×105/(9.81×998.2)+1.5+3=31.55 m水柱當(dāng)Q45m3/h時(shí)，管路需要的壓頭He31.55m水柱。 (2) 3分 泵工作時(shí)Q45 m3/h，H40m N7.5KW ，h64。 (3) Z=m 5分3(15分) 解： (1) V2K S2t V/800.8/0.4 4分 V80×2160m (2) V/80 V80/55.6m 4分(3) KS2V2/802/41600 m6/h 7分 (VVe )2KS2(e ) 2(VVe )VK2 V/KS2/(2(VVe )KS2/2V wVw/(1/4)(V/

11、)E)Vw/(1/4)KS2/(2V) 5/(1/4)×1000/(2×80) 2 h 4（20分）解：（1）空氣流量12×200×(/4)×0.0332×1.072.2 kg/s 10分 Q2.2×1.005×（86-26）132.7 kJ/s a(0.023×0.0287/0.033)×(0.033×12×1.07/0.0199×10-3)0.8×0.6970.4=0 .023×0.0287/0.033×2901×0.86

12、6 50.3 W/m2·K 忽略蒸汽冷凝，管壁和垢的熱阻 Ka Dtm(120-26)-(120-86)/l(120-26)/(120-86)59 A(132.7×103)/(50.3×59)44.7m2 管長(zhǎng)L44.7/(200××0.033)2.16 m(2) 原管截面(200×/4)×0.03320.171 m2 10分 現(xiàn)管截面(160×/4)×0.0520.314 m2 現(xiàn)管內(nèi)流速u(0.171/0.314)×126.54 m/s a(0.023×0.0287/0.05)×0.05×6.54×1.07/(0.0199×10-3)0.8×0.866 28.5 W/m2·K或 W/m2·K A×0.05×2.16p160×54.3 m2 Q2.2&#