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1、应用化学 2012级化工原理 1 复习（ 201415 第 1 学期） 一、选择题：（每小题2 分）流体流量增大时，流体流经转子流量计的阻力损失（）A减少B增大C 不变 D与转子结构有关下列那种过滤机是连续工作的（）A板框过滤机 B回转真空过滤机C 箱式过滤机 D叶滤机颗粒在重力场中的沉降速度与下列那种因数无关（）A空气流速 B颗粒形状C 粒径 D颗粒密度二、填空题：（每小题2 分）一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍， 流速将为原来的 1 /4 ；产生的流动阻力将为原来的 1/16 。过滤按机理可分为表面过滤和深层过滤两种方式。离心泵内因存有空气而吸不上液的现象称为_气缚_
2、，离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发生_气蚀_现象。三、判断题：相同的球形颗粒在液体中与气体中的自由沉降速度是相同的。对非恒温传热，逆流换热平均温度差必定大于并流。四、简答题：如何用小型过滤设备获取恒压过滤常数K？答：将恒压过滤方程改写为：11eqqqKK则q与 q 成直线关系，实验时，测定不同过滤时间所获得的 q，并作图，直线斜率即为1/K。五、计算题： 4 小题， 5060分1、用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为 38.4 吨/ 小时，高位槽中液面比油池中液面高20m, 管路总长 430m (包括所有局部阻力的当量长度)。钢管管径为1084mm ，若油在输送温度下的密
3、度为960 kg/m3, 粘 度为3.43Pa s，求泵的有效功率和轴功率？设泵的效率 =65%。1、解：已知：3138.4 10,20 ,430 ,10824100,semkg hzm llm dmm%65,43.3,/9603spmkga。示意图如右，选取贮油池液面为1-1 截面，高位槽液面为2-2 截面，并以 1-1 截面为基准水平面列伯努利方程可得：22efuphzhgg由于贮油池和高位槽均为敞口，所以121200pppuu且故有：efhzh又管路中流速3 12238.4 101.4150.78536000.7859600.1smum sd0.1 1.415960Re39.62000,
4、3.43du属于层流。题 1 附图题 2 附图故616.1 6 .3964Re64所以总的压头损失224301.4151.616709.12620.12 9.81flleuhmdg所以fehzh=20+709.126=729.126m 有效功率38400729.1269.8176.33600seseNemwmhgkw轴功率76.3117.40.65eNNKW某降尘室长 2m 、宽 1.5m，在常压、 100下处理 27003/mh的含尘气。设尘粒为球形，p=24003/kg m，气体的物性与空气相同为30.946/kg m,52.19 10 PaS求：可被 100% 除下的最小颗粒直径；直径0
5、.05mm的颗粒有百分之几能被除去？解：（1）qvAVt27003600/0.25/2 1.5qvVtm sm sA假设处于斯托克斯区 ，则：2 m i n()18p tgdum i n18()tpudg5 51 82 . 1 91 00 . 2 56 . 4 71 09 . 8 1 ( 2 4 0 00 . 9 4 6 )m550. 9 4 66. 4 71 00. 2 5R e0. 72. 1 91 0tdu 2因此假设成立，可被100%除下的最小颗粒直径为56.4710m。（2）RedVtRed0 . 0 50 . 0dd因此直径为 0.05mm的颗粒沉降也 属于斯托克斯区20 . 0
6、50 . 0 6 4 71 0 0 %6 0 %dd某固体粉末悬浮液固含量的质量分数=0.02，温度为 20，固 体 密 度p=3200 3/kg m ， 已 通 过 小 试 过 滤 实 验 测 得 滤 饼 的 比 阻1321.8210rm，滤饼不可压缩，滤饼空隙率0.6，过滤介质阻力的当量滤液量0eq。现工艺要求每次过滤时间30 min，每次处理悬浮液 8 3m。选用操作压强P= 0.12MPa。若用叶滤机来完成这个任务，则该叶滤机过滤面积应为多大？解：=36.34103 36. 3 41 0181110. 6VVm悬（）（）37. 8 7 m9 6 32 1333220.12 102.1
7、101.82 106.34 101 10PKmsr222VVVeKA0eq0Ve【237. 8 74. 0 7 2. 11 01 8 0 0VAm K有一单管程列管式换热器，该换热器管径为252.5mm ，管子数 37根，管长 3米。今拟采用此换热器冷凝并冷却CS2饱和蒸汽，将 CS2由饱和温度 46冷却到10。已知 CS2在管外冷凝，其流量为300kg/h ，冷凝潜热为 351.6kJ/kg ，定性温度下的比热容为K)kJ/(kg963.0。冷却水在管内与管外的CS2逆流流动，其进口温度为 5，出口温度为 32，定性温度下的比热容为K).187kJ/(kg4。已知CS2在冷凝和冷却时的总传热
8、系数分别为K)291W/(m=2 1K及K)174W/(m=2 2K。问此换热器是否适用？（注：传热面积A及总传热系数均以外表面积计）解：已知列管尺寸2525 . mm；l3m；n37，题中所给的两个K 值均以外表面积为基准。管外径d1=25mm=0.025m, CS2 k J/ k g6.351r,cp10963.kJ / (kg K)，qm1=300kg/h=0.0833kg/s, T1=46, T2=10, ,32,5),./(187.4212CtCtKkgkJcp冷却水：现有实际传热面积：2 1m71.8373025. 014.3nldA实112m1112120.0833351.629
9、.3(2)0.08330.963(4610)2.8929.32.8932.19kWmpQqrkWQqcTTKWQQQ冷凝段传热量分冷却段传热量（2分）总传热量（1分）m2 22132.190.285kg/s(2)4.187(325)pQqctt冷却水的用量分设冷凝段和冷却段两段交界处冷却水温度为t , 则对于冷凝段：ttcqQp22m2145.7187.4285.03 .29322m21 2pcqQtt示意图。（ 1 分）则冷凝段对数平均温差：tm1385514 38 551424 24.ln.（1 分）冷却段对数平均温差：tm23855538 5551643.ln.（1 分）3 21 11m13 22 22m221229.3 104.16m (1)291 24.242.89 101.01m (1)174 16.434.16 1.015.17m (1)QAKtQAKtAAA需需需需需冷凝段所需传热面积分冷却段所需传热面积分所需的总传热面积分AA实需此换热器可满足生产要求。46 10 7.45 5 38.55 At/Q1,A1Q2,A2K1K2t46 32 10 5 46 46 32 7.45 14 38.55
