化工原理歷年試卷

1、河北理工大學20062007學年第一學期化工原理A-1試卷A題號一二三四五總分得分得分評卷人一、 填空題（每題2分，共20分）1、用U形管壓差計測量管路上兩點間的壓強差，指示液為水，密度為1000kg/m3，讀數(shù)為12mm。為放大讀數(shù)，改用微差壓差計（如下圖所示），指示液A的密度為920 kg/m3，指示液C的度為850 kg/m3，則讀數(shù)R可擴大到原來的 倍。 2、圓形直管內，Vs一定，若將d減少一半，則層流時hf是原值的 倍，高度湍流時，hf是原值的 倍（忽略管壁相對粗糙度的影響）。3、并聯(lián)管路A和B，管長相同，管徑分別為dA50mm，dB25mm。已知流體在管道A中呈滯流流動，則可確定通

2、過A、B管道的流量之比VA/VB為 。4、流體在 區(qū)流動時，相對粗糙度對摩擦系數(shù)的影響最大。5、離心泵與往復泵在流量調節(jié)方面的不同之處在于：離心泵用 調節(jié)流量；往復泵用 調節(jié)流量。6、在列管換熱器中用飽和蒸汽加熱空氣，換熱管的壁溫將接近 ，換熱器的總傳熱系數(shù)K將接近 。7、用飽和蒸汽加熱水，經過一定時間后，發(fā)現(xiàn)傳熱的阻力迅速增大，這可能是由 或 引起的。8、有一25mm×2mm的蒸汽管道，管內飽和蒸汽溫度為130，管外包有一層W/(m.)的保溫層，保溫層外面是30的大氣，若給熱系數(shù)為W/(m2.)，則保溫層的臨界直徑為 mm。9、設置隔熱擋板是 輻射散熱的有效方法，擋板的黑度越 ，輻

3、射散熱量越小。 10、在降塵室內，粒徑為60微米的顆粒理論上能全部除去，則粒徑為42微米的顆粒能被除去的百分率為 。（沉降在滯流區(qū)）得分評卷人二、選擇題（每題2分，共24分）1234567891011121、如下圖所示的開口容器內盛有高度為h1的油和高度為h2的水，右側管中水面高度為h，則處于同一水平面上的B與B點之間的壓強大小之間的關系為（ ）。 A. B. C. D. 無法比較2、定態(tài)流體在圓管內作層流流動時，下列各式中不正確的是（ ）。A. B. C. D. 3、流體在圓形直管內流動時，若流動已進入完全湍流區(qū)，則摩擦系數(shù)與Re的關系為（ ）。 A. 隨Re增加，增加 B. 隨Re增加，減

4、小 C. 隨Re增加，基本不變 D. 隨Re增加，先增加后減小4、如下圖所示，用管子從液面恒定的高位槽中放水，水管有兩個出口，各管段的直徑相同，兩支管的出口與貯槽液面之間的垂直距離相等。設兩支管中的摩擦系數(shù)相等，即。則兩閥全開時，A、B兩管中的流量之間的關系為（ ）。 A. B. C. D. 兩者之間關系無法確定5、當流量一定而且流動進入阻力平方區(qū)時，離心泵的最小汽蝕余量決定于（ ）。 A. 泵的結構尺寸 B. 泵的結構尺寸和供液處壓強的大小 C. 泵的結構尺寸，被輸送液體的性質 D. 供液處壓強的大小和被輸送液體的性質6、假定在濾漿和濾渣中，液相與固相各自所占的體積分別與其單獨存在時的體積相

5、同，且濾液中不含固相，則獲得1m3濾液所生成的濾渣體積v與固相在濾漿及濾渣中所占的體積分率e、es之間的關系式為（ ）。 A. B. C. D. 7、某板框過濾機，在一恒定的操作壓差下過濾某水懸浮液。經2h后，濾渣剛好充滿濾框，并得濾液15m3。它第一個小時濾出濾液（ ）m3。（過濾介質阻力略而不計） A. 7.5 B. 10 C. 15/ D. 無法計算8、某長、寬、高分別為L、b和H的降塵室，可將流量Vm3/s的含塵氣流中直徑為d的粒子全部沉降下來。今欲將2Vm3/s的相同含塵氣流進行同樣效果的除塵，在保持其他尺寸不變的情況下，可按如下（ ）方式來改造設備。 A. 將H增加1倍 B. 將H

6、增加1/2倍 C. 將L增加1倍 D. 將L增加1/2倍9、若含塵氣流的溫度升高，其他操作條件不變，則旋風分離器的臨界粒徑（ ）。 A. 減小 B. 增大 C. 不變 D. 不確定10、在兩灰體間進行輻射傳熱，兩灰體的溫度差為50，現(xiàn)因某種原因，兩者的溫度各升高100，則此時的輻射傳熱量與原來的相比，應該（ ）。 A. 增大 B. 變小 C. 不變 D. 不確定11、一紅磚平面墻厚度為500mm，一面溫度為200，另一面溫度為30，紅磚的導熱系數(shù)0.57W/(m.)，則距離高溫面墻內350mm處的溫度為（ ）。 A. 101 B. 81 C. 83 D. 8712、在蒸汽空氣間壁換熱過程中，為

7、強化傳熱，下列方案中在工程上最有效的是（ ）。 A. 提高空氣流速 B. 提高蒸汽流速 C. 采用過熱蒸汽以提高蒸汽流速 D. 在蒸汽一側管壁上裝翅片，增加冷凝面積并及時倒走冷凝液得分評卷人三、計算題（共22分）采如圖所示的輸送系統(tǒng)，將水池中的清水（密度為1000kg/m3）輸送到密閉高位槽中。離心泵的特性方程為（H的單位為m，Q的單位為m3/s），當壓力表的讀數(shù)為100kPa時，輸水量為10L/s，此時管內流動已進入阻力平方區(qū)。求：（1）管路的特性方程。（10分）若管路和閥門開度不變，當壓力表讀數(shù)為80kPa時，再求：（2）管路的特性方程；（3分） （3）輸水體積流量；（4分） （4）離心泵

8、的有效功率。（5分）得分評卷人四、計算題（共13分）擬用810mm×810mm的板框壓濾機過濾某種水懸浮液，在147.2kPa的恒壓差下，過濾常數(shù)，濾餅不可壓縮，過濾介質阻力可忽略不計。每m3濾液可得濾餅體積0.04 m3，試求： （1）欲在1h時得濾餅0.4 m3，所需的濾框數(shù)和框的厚度；（8分） （2）欲使過濾機在生產能力最大（即過濾時間為45min），操作壓強需提高至多少kPa？已知每批操作的洗滌時間和輔助時間約45min。（5分）得分評卷人五、計算題（共21分）有一單程列管換熱器，傳熱面積為4m2，由的管子組成。用初溫為25的水將機油由200冷卻至100，水走管內，油走管間。

9、已知水和機油的質量流量分別為1200 kg/h和1400 kg/h，其比熱容分別為4.2 kJ/(kg.)和2.0 kJ/(kg.)；水側和油側的對流傳熱系數(shù)分別為1800 W/(m2.)和200 W/(m2.)。兩流體呈逆流流動，忽略管壁和污垢熱阻，忽略熱損失。 （1）校核該換熱器是否合用？（12分） （2）如不合用，采用什么措施可在原換熱器上完成上述傳熱任務？計算之。（假設傳熱系數(shù)及水的比熱容不變。）（9分）20062007學年第一學期化工原理A-1試卷A標準答案及評分標準制定教師： 樊麗華 審核人： 梁英華 制定時間： 2007.1.4 一、 填空題（每題2分，共20分）（一題多空的每空

10、的分數(shù)平均分配）1、14.32、16，323、164、湍流5、出口閥，旁路（支路）6、加熱蒸汽溫度，空氣側的對流傳熱系數(shù)7、冷凝水未排出，不凝氣未排出8、1609、阻止，低10、49二、選擇題（每題2分，共24分）123456ADCAAB789101112CCBABA三、計算題（共22分）解：（1）管路的特性方程：取貯槽液面為1-1截面，高位槽液面為2-2截面，在兩截面之間列柏努利方程，取貯槽液面為基準水平面， （1分） （3分）已知：，（表壓）所以，當壓力表讀數(shù)為100kPa時管路的特性方程為： （1） （3分）離心泵的特性曲線： （2）聯(lián)立（1）、（2），并將代入，得： 解得： （2分）則

11、當壓力表讀數(shù)為100kPa時管路特性方程為： （3） （1分）（2）當壓力表讀數(shù)為80kPa時，由于流動在阻力平方區(qū)，故（3）式中B值不變，而常數(shù)將有所減小，則： （2分）于是： （4） （1分）（3）輸水體積流量：聯(lián)立泵的特性方程及式（4），可求得輸水體積流量，即： （3分）解得： （1分）（4）離心泵的有效功率： （2分） （2分） （1分）四、計算題（共13分）解：（1）框數(shù)和框厚根據濾液體積用恒壓過濾方程計算過濾面積，進而確定框數(shù)。由濾餅的體積計算框厚。 （1分）由于忽略介質阻力，恒壓過濾方程簡化為： （2分）即：解得： （1分）又 （1分）則：n24.31，取n25個 （1分）所需濾

12、框厚度為：，實取框厚25mm （2分）（2）操作壓強實際過濾面積為： （1分）最佳工況時的過濾時間為45min，則： （2分） （2分）五、計算題（共21分）解：（1）校核該換熱器是否合用： 機油放出的熱量為： （2分） 冷卻水的出口溫度為： （2分） 平均溫度差為： （2分） 總傳熱系數(shù)為： W/(m2.) （3分） 所需的傳熱面積為： （3分）即換熱器不適用。（2）采取的措施：（在Q及K0一定的前提下，若增大冷卻水用量，先從熱量衡算方程看：必減小，而t1不變，則冷卻水出口溫度t2下降；再從傳熱速率方程看：必增加，使S0下降，從而使原換熱器面積夠用。）所以采取的措施為增大冷卻水用量。 （2分

13、）因Q一定，K0不變，則用原換熱器面積操作時的平均溫度差為： （2分）假定平均溫度差可用算術均值計算，則： 則冷卻水出口溫度為： （2分）校核： （1分）冷卻水用量為： （2分）（注：對于計算題，由于前一步的結果錯誤而影響后面各步的計算結果的，后面步驟解題思路正確者，不扣分。）河北理工大學20062007學年第一學期化工原理A-1試卷B題號一二三四五總分得分得分評卷人一、填空題（每題2分，共20分）1、如下圖所示虹吸裝置。忽略在管內流動損失，虹吸管出口與罐底部相平，則虹吸管出口處的流速u= 。2、流體流動時，管徑和管長都不變，而流體的流量增加一倍（摩擦阻力系數(shù)可以認為不變，流動為湍流），則阻力

14、增加的倍數(shù)為 倍；若流動為層流，則阻力增加的倍數(shù)為 倍。3、產生離心泵氣縛現(xiàn)象的原因是 ；避免產生氣縛的方法有 。4、三層圓筒壁熱傳導過程中，最外層的導熱系數(shù)小于第二層的導熱系數(shù)，兩層厚度相同。在其他條件不變時，若將第二層和第三層的材料互換，則導熱量變 ，第二層與第三層的界面溫度變 。5、某顆粒的重力沉降服從斯托克斯定律，若在水中的沉降速度為u1, 在空氣中為u2，則u1 u2；若在熱空氣中的沉降速度為u3，冷空氣中為u4，則u3 u4。(填，)6、某液體在一直管內（忽略進口段的影響）穩(wěn)定強制湍流流動，該管內徑為20mm，測得其對流傳熱系數(shù)為a，現(xiàn)將管內徑改為27mm，并忽略出口溫度變化對物性

15、所產生的影響。若液體的流速保持不變，管內對流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的 倍；若液體的質量流量保持不變，管內對流傳熱系數(shù)為原傳熱系數(shù)的 倍。7、在除去某粒徑的顆粒時，若降塵室的高度增加一倍，則沉降時間_，生產能力_。8、黑體的表面溫度提高一倍，則黑體的輻射能力提高 倍。9、有一根219×6mm的無縫鋼管，內外表面溫度分別為300和295，導熱系數(shù)為45 W/(m.)，則每米裸管的熱損失為 W。10、離心泵的流量調節(jié)閥安裝在離心泵出口管路上，關小出口閥門后，真空表讀數(shù) ，壓力表讀數(shù) 。得分評卷人二、選擇題（每題2分，共24分，答案必須寫在下表內，否則不得分）1234567891011121、

16、在一水平變徑管路中，在小截面A和大截面B間連接一U形壓差計，當流體流過該管段時，壓差計讀數(shù)R值反映（ ）。A. 兩截面間的壓強差 B. 兩截面間的流動阻力C. 兩截面間的動壓頭變化 D. 突然擴大或縮小的局部阻力2、如圖所示，若甲管路總長（包括閥門當量長度）為乙管路的4倍，甲管內徑為乙管內徑的2倍。流體在兩管中均呈層流，則甲、乙管內平均流速的關系為 。A. u甲=u乙 B. u甲=2u乙 C. u甲=u乙/2 D. u甲=u乙/43、離心泵調節(jié)閥的開度改變時，則( )。A不會改變管路性能曲線 B. 不會改變工作點C不會改變泵的特性曲線 D. 不會改變管路所需的揚程4、如下圖所示，一敞口容器底部

17、連接等徑的進水管和出水管，容器內水面維持恒定1.5m，管內水的動壓頭均為0.5m，則進水管的點A和出水管的點B的靜壓頭之比為（ ）。 ACB1.5 A. 1 B. 2 C. 3 D. 兩者之間關系無法確定 5、離心泵在一定管路系統(tǒng)下工作時，壓頭與被輸送液體的密度無關的條件是（ ）。 A. B. C. D. 6、某一套管換熱器，由管間的飽和蒸汽加熱管內的空氣，設飽和蒸汽溫度為100，空氣進口溫度為20，出口溫度為80，則此套管換熱器內壁溫度應是（ ）。A接近空氣平均溫度 B. 接近飽和蒸汽和空氣的平均溫度C接近飽和蒸汽溫度 D. 無法確定7、在一個過濾周期中 _。A過濾時間越長生產能力越大B過濾

18、時間越短生產能力越大C輔助時間越長生產能力越大D為了達到最大生產能力，輔助時間越長相應地過濾時間也越長8、設降塵室的長、寬、高分別為L、b、H（單位均為m），顆粒的沉降速度為ut（m/s），氣體的體積流量為Vs（m3/s），則顆粒能在降塵室分離的條件是 。A. H/utLbH/Vs； B. H/utLbH/Vs； C. L/utLbH/Vs；D L/utLbH/Vs9、旋風分離器的分離效率隨器身直徑的增大而（ ）。 A. 減小 B. 增大 C. 不變 D. 不確定10、用板框式過濾機進行恒壓過濾，若介質阻力可忽略不計，過濾20min可得濾液8，若再過濾20min可再得濾液 。A. 8； B.

19、4；C. 3.3； D. 11.311、一紅磚平面墻厚度為500mm，一面溫度為200，另一面溫度為30，紅磚的導熱系數(shù)0.57W/(m.)，則距離高溫面墻內350mm處的溫度為（ ）。 A. 81 B. 83 C. 87 D. 10112、有兩臺同樣的管殼式換熱器，擬作氣體冷卻用，在氣、液流量及進口溫度一定時，為使氣體溫度降到最低，宜采?。?）流程。 A. 氣體走管內，氣體串聯(lián)逆流操作 B. 氣體走管內，氣體并聯(lián)逆流操作 C. 氣體走管外，氣體并聯(lián)逆流操作 D. 氣體走管外，氣體串聯(lián)逆流操作得分評卷人三、計算題（本題22分）用離心泵向密閉高位槽送料，流程如圖所示。在特定轉速下，泵的特性方程為

20、：（Q的單位為m3/s），當水在管內的流量時，流動進入阻力平方區(qū)?，F(xiàn)改送密度的水溶液（其它性質和水相近）時，密閉容器內維持表壓118kPa不變，試求： （1）輸送清水時管路的特性方程。（10分）（2）輸送水溶液時管路的特性方程。（3分） （3）輸送水溶液時的體積流量。（4分） （4）離心泵的有效功率。（5分）得分評卷人四、計算題（本題14分）用板框壓濾機在恒壓強差下過濾某種懸浮液，測得過濾方程式為：V2+V=5×10-5A2，試求：（1） 欲在30min內獲得5m3濾液，需要邊框尺寸為635mm×635mm×25mm的濾框若干個；（6分）（2） 過濾常數(shù)K、qe、

21、e。（8分）得分評卷人五、計算題（本題20分）在一列管換熱器中，管內的氫氧化鈉溶液與管外的冷卻水進行逆流傳熱，兩流體均為湍流流動。氫氧化鈉溶液的流量為1.2 kg/s，比熱容為3770 J/(kg.)，從70冷卻到35，對流傳熱系數(shù)為900 W/(m2.)。冷卻水的流量為1.8 kg/s，比熱容為4180 J/(kg.)，入口溫度15，對流傳熱系數(shù)為1000 W/(m2.)。按平壁處理，忽略管壁和污垢熱阻，忽略熱損失。試求： （1）換熱器的傳熱面積。（10分） （2）操作中，若冷、熱流體初溫不變，兩流體流量都增大一倍，則冷、熱流體的出口溫度分別為多少？（10分）20062007學年第一學期化工原理A-1試卷B標準答案及評分標準制定教師： 樊麗華 審核人： 梁英華 制定時間： 2007.1.4 二、 填空題（每題2分，共20分）（一題多空的每空的分數(shù)平均分配）1、2、3，13、泵內灌入空氣，液體密度降低; 在泵密封嚴密的情況下，灌泵排出空氣4、小, 低5、，6、0.9417，0.58267、增加一倍, 不變8、159、2507410、下降，上升二、選擇題（每題2分，共24分）123456AACBDC789101112DBACAA三、計算題（共22分）解：（1）輸送清水時管路的特性方程：取貯槽液面為1-1截面，高位槽液面為2-2截面，在兩截面之間列柏努利方程，