化工原理_劉雪暖_應(yīng)化專業(yè)上A卷

1、化工原理 上期末試卷專業(yè)班級(jí) 應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 學(xué) 號(hào) 姓 名 開(kāi)課系室 化學(xué)工程系 考試日期 一、填空選擇題（每空分，共30分）某設(shè)備的表壓強(qiáng)為50kPa，則它的絕對(duì)壓強(qiáng)為kgf/cm2；另一設(shè)備的真空度為360mmHg，則它的絕對(duì)壓強(qiáng)為Pa（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?50mmHg）。對(duì)于如圖所示的并聯(lián)管路，各支管及其總管阻力之間的關(guān)系為：(hf)A-B (hf)A-1-B (hf)A-2-B（填“”“”或“”）。 第2題圖 第4題圖測(cè)速管用來(lái)測(cè)量管道中流體的 速度，而孔板流量計(jì)則用來(lái)測(cè)量管道中流體的速度。如下圖所示的輸水系統(tǒng)，當(dāng)閥門A關(guān)小時(shí)，QA，PC，PB。（填“變大”、“變小”、“不變”或“無(wú)法判斷”

2、）離心泵的揚(yáng)程是指 ，除揚(yáng)程以外，離心泵的性能參數(shù)還包括 、和 。有兩種說(shuō)法：往復(fù)泵啟動(dòng)不需要灌泵；往復(fù)泵的流量隨壓頭增大而減小；則 。A、兩種說(shuō)法都對(duì)；B、兩種說(shuō)法都不對(duì)； C、說(shuō)法對(duì)，說(shuō)法不對(duì)；D、說(shuō)法對(duì)，說(shuō)法不對(duì) 多級(jí)壓縮機(jī)工作時(shí)，要在每一級(jí)壓縮機(jī)后設(shè)置和，以利于氣體在下一級(jí)被繼續(xù)壓縮。將降塵室用隔板分層后，若能完全被分離下來(lái)的顆粒最小直徑不變，則生產(chǎn)能力將，沉降時(shí)間。（填“變大”、“變小”或“不變”）聚式流化床的不正常操作現(xiàn)象有和。液固散式流化床，流化介質(zhì)和固體顆粒的密度及床層藏量一定，若顆粒直徑增大，則帶出速度，床層壓降。（填“變大”、“變小”或“不變”）在飽和水蒸汽冷凝加熱空氣的套

3、管換熱器中，傳熱壁面的溫度接近于的溫度，總傳熱系數(shù)K接近于的對(duì)流傳熱系數(shù)，傳熱過(guò)程的熱阻主要集中在_側(cè)。按照熱補(bǔ)償方式的不同，列管式換熱器可分為三類，其熱補(bǔ)償方式分別為 、 、 。在一套管式換熱器中，用水冷卻空氣，空氣走管外，水走管內(nèi)。為了強(qiáng)化傳熱，加翅片在管上，翅片應(yīng)加在管 側(cè)，原因是 。二、分析簡(jiǎn)答題（共15分）（5分）如圖示的阻力實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖，同一流體在規(guī)格相同的兩個(gè)鋼管（內(nèi)徑為d）內(nèi)流動(dòng)，兩測(cè)壓點(diǎn)的長(zhǎng)度L相同。已知流體在兩種情況下的流量相同，試推導(dǎo)U型管壓差計(jì)R的數(shù)值表達(dá)式，并比較兩種情況下R的大小。（5分）指出離心泵的氣蝕與氣縛現(xiàn)象有什么區(qū)別。（5分）簡(jiǎn)述強(qiáng)化換熱器傳熱的途徑，舉出若干具

4、體措施。三、（20分）用離心泵將40的水從儲(chǔ)水池打入一高位槽，已知水的物性參數(shù)如下：密度=992.7kg/m3 ，粘度=0.624cP，水的飽和蒸氣壓為55.32mmHg。已知泵入口真空表讀數(shù)為400mmHg，銘牌上泵的允許吸上真空度為7.2m，輸送管路為1084mm的鋼管，總長(zhǎng)度（包括所有的局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度在內(nèi)，下同）為40m，其中吸入管路為6m，儲(chǔ)水池與高位槽液面高度差為20m，管路摩擦系數(shù)為0.02，流量為65m3/h，忽略泵進(jìn)、出口之間的高差和阻力損失。試求：泵最大可能的安裝高度Hg ，m（當(dāng)?shù)貧鈮簽?atm）；(8分)泵的揚(yáng)程H ，m；(8分)泵出口處壓力表的讀數(shù)。(4分)四、（1

5、5分）擬采用降塵室回收常壓爐煙氣中所含的球形固體顆粒。降塵室底面積為10m2，寬和高均為2m。操作條件下，氣體的密度為0.75kg/m3，粘度為2.6105Pas；固體的密度為3000 kg/m3；降塵室的生產(chǎn)能力為3 m3/s。試求：理論上能完全捕集下來(lái)的最小顆粒直徑；（8分）如欲完全回收直徑為10m的塵粒，在原降塵室內(nèi)需設(shè)置多少層水平隔板？（已知：10m塵粒沉降位于層流區(qū)）（7分）五、（20分）用一內(nèi)管尺寸為252.5mm的套管換熱器作為精餾塔塔頂全凝器，冷卻水走管程，塔頂蒸汽走殼程。已知塔頂蒸汽流量為500kg/h，汽化潛熱為270kJ/kg，飽和蒸汽溫度為80；冷卻水入口溫度為15，出

6、口溫度為45。已知蒸汽側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)o =104；水的物性參數(shù)：CP=4.174，=995.7kg/m3，=0.618，=0.801cP。忽略管壁及兩側(cè)的污垢熱阻，忽略換熱器的熱損失。試求：換熱器的熱負(fù)荷Q ，kW；（2分）冷卻水的用量m2 ，kg/h；（2分）換熱過(guò)程的對(duì)數(shù)平均溫差tm ，；（3分）換熱過(guò)程的總傳熱系數(shù)KO ，；(以內(nèi)管的外表面積為基準(zhǔn))（10分）若達(dá)到要求，換熱器長(zhǎng)度L不短于幾米？（3分）化工原理 上期末試題答案專業(yè)班級(jí) 應(yīng)用化學(xué)專業(yè) 開(kāi)課系室 化學(xué)工程系 考試日期 一、填空選擇題（每空分，共30分） 1.529 kgf/cm2；5.20104Pa (hf)A-B = (

7、hf)A-1-B = (hf)A-2-B點(diǎn)速度，平均速度QC變小，PA變大，PB變大離心泵對(duì)單位重量流體所作的功，流量、功率和效率 C 中間冷卻器和油水分離器變大，變小溝流和節(jié)涌_變大_， _不變_水蒸汽_， _空氣_， _空氣_補(bǔ)償圈、浮頭、U型管管外側(cè)，增大熱阻大的一側(cè)流體的擾動(dòng)及增大傳熱面積，強(qiáng)化傳熱二、分析簡(jiǎn)答題（共15分）（5分）答：可推導(dǎo)出：水平放置時(shí)：斜置時(shí)：由于管路規(guī)格相同，測(cè)壓點(diǎn)長(zhǎng)度相同，故兩個(gè)管路的阻力損失相等，因此有：R=R。（5分）答：氣蝕是指由于泵的安裝高度太高而使泵吸入口的壓力小于液體的飽和蒸氣壓而引起的不正常操作；氣縛是由于啟動(dòng)時(shí)未灌泵或由于泵體密封不嚴(yán)而導(dǎo)致液體

8、不上量。（5分）答：增大總傳熱系數(shù)K：采用多管程或多殼程；在殼程設(shè)置折流擋板；提高流體流速；及時(shí)清除污垢等；采用相變、較大的流體等;增大傳熱面積A：增大換熱器單位體積的傳熱面積，如采用波紋管、翅片管等；增大傳熱溫差tm：盡可能逆流操作，或使溫差校正系數(shù)0.8。三、（20分）解： （2分） （2分） （2分） （2分）在兩貯槽液面間列柏努利方程式： （2分）其中：， （2分） ， （2分） （2分）在泵的入口至出口間列柏努利方程式： 其中：， （2分） （2分）四、（15分）解：在降塵室中能夠完全被分離出來(lái)的最小顆粒的沉降速度為： m/s （2分）采用試差法：假設(shè)沉降在滯流區(qū)，用斯托克斯公式求最小顆粒直徑，即 （3分）2核算沉降流型： Ret （3分）原設(shè)在滯流區(qū)沉降正確，求得的最小粒徑有效。需設(shè)置的水平隔板層數(shù)：已知10m顆粒的沉降在滯流區(qū)，用斯托克斯公式計(jì)算沉降速度，即 m/s （3分）所以 ：，取47層隔板 （4分）五、（20分）