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1、广东工业大学试卷用纸，共 6 页，第 0 页学 院： 专 业： 学 号： 姓 名： 装 订 线广东工业大学考试试卷 ( A )课程名称: 化工原理 B（1） 试卷满分 100 分考试时间: 2009 年 11 月 21 日 (第 12 周 星期 六 日 )【一】 、填空题：15 分(115)1. 空气在标准状态下的密度为 1.29kg/m3,在 0.25Mpa 下，80时的密度为 2.5 kg/m3。2. 雷诺准数 Re= ; 普兰特准数 Pr= 。du Pc3. 某溶液在大小管串联的管道内作稳定流动, 大管直径为小管直径的 2 倍，则小管内的流速为大管内流速的_4_倍。4. 离心泵的工作点是
2、_管路特性 曲线与 工作特性 曲线的交点。5. 恒速过滤时，过滤速率不变，过滤压差随滤饼厚度的增加而 增加；恒压过滤时，过滤压差不变，过滤速率随滤饼厚度的增加而减小。6. 一根暴露在外的热管子以自然对流、热辐射散发热量。7. 若小雨滴在下降过程中与其他雨滴发生合并，雨滴直径增大了 30%，则雨滴合并前后的自由沉降速度比为 0.592（假设雨滴在下降过程中始终处于层流区） 。8. 在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在使冷凝表面传热系数 减小 。 （不变 、增大、减小）9. 一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将变 差（好、差）。【二】 、选择题：20 分 (210)1. 水平导
3、管上的两点接一盛有水银的 U 形管压差计（如下图） ，压差计读书为26mmHg。如果导管内流经的是水，在此种情况下压差计所指示的压强差为 C Kpa。A 2.6 B 3.2 C 3.5 D 2.22. 液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是 D 。A. 从位能大的截面流向位能小的截面； B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面；C. 从动能大的截面流向动能小的截面；D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面。3. 牛顿型流体在直管中呈层流，摩擦系数 不可为下列中的 D A 0.055 B 0.045 C 0.035 D 0.015广东工业大学试卷用纸，共 6 页，第 1 页4. 流体在长为
4、 3m、高为 2m 的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为 C 。A. 1.2m； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m。5. 离心泵的效率 和流量 Q 的关系为 B 。A. Q 增大， 增大； B. Q 增大， 先增大后减小；C. Q 增大， 减小； D. Q 增大， 先减小后增大。6. 降尘室的生产能力 A 。A只与沉降面积和颗粒沉降速度 ut 有关 只与沉降面积有关与沉降面积、u t 及降尘室高度 有关 只与 ut 和有关7. 用转筒真空过滤机处理某悬浮液，滤布阻力可以忽略不计，生产能力为 5m3/h（滤液） 。现将转速增大一倍，其它条件不变, 则其生产能力应为 B 。
5、 A3.54m 3/h B7.07m 3/h C10m 3/h D 2.5 m3/h8. 对双层平壁的稳态导热过程，壁厚相同，各层的导热系数分别为 和 ，其对应的温差分12别为 和 ，若 ，则 和 的关系为 A 。1t21t212A. 。 D. 不确定。 129. 冷热两流体的对流给热系数 h 相差较大时，提高总传热系数 K 值的措施是 A 。A.提高小的 h 值； B. 提高大的 h 值；C.两个都同等程度提高； D. 提高大的 h 值，同时降低小的 h 值。10. 计算下列四种“数”时，其数值大小与单位制选择无关的是 B 。A.运动粘度 B. 传热单元数 NTUC.过滤常数 K D. 黑体
6、辐射常数 0【三】 、20 分(54) 简答题1. 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损失变为原来的多少倍？（5 分）答：根据范宁公式： （2 分）gudlh2.11其中 2d（1 分）14.1uVu又因为流体流型为层流，所以 （1 分）122./6ud即将管径增加一倍，能量损失变为原来的 16 倍 （1 分） 1226.hgudlh2. 何谓离心泵的汽蚀现象？如何防止？ （5 分）答：泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液体将急剧汽化，并广东工业大学试卷用纸，共 6 页，第 2 页产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵体振动，产
7、生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。 （3 分）确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。 （2 分）3. 何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？（5 分）答：沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分离的过程。 （2 分）沉降可分为重力沉降和离心沉降。 （1 分）颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。（2 分）4. 强化传热的途径有哪些？ （5 分）答：强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面积） （2 分）增加温度差；（采用逆流流动） （1 分）增加传热系数 K（增加流体的湍流流动，防
8、止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）（2 分）【四】 、(20 分) 用一台离心泵将水池中的水(密度为 1000 kg/m3)送至一表压为 62 kPa 的水洗塔顶，其流程如图所示。已知离心泵吸入管段长度（包括局部阻力的当量长度，含入口阻力损失，下同）为 60m，泵出口阀全开时排出管线长度 200m（含出口阻力损失） ，全部管路均用 1084 的碳钢管，管内流体流动摩擦系数均为 0.025，其它数据如图所示。试求：（1） 当离心泵入口处的真空表读数为 25 kPa 时系统水的流量 qV（m 3/s） ；（2） 泵的压头 H；若离心泵的效率为 80%，泵的轴功率 Pa；（3） 泵出口阀门全开时
9、管路的特性曲线方程；解：（1）(6 分)如图，在水池液面和真空表所在的 1-1 两截面间列柏努利方程，以地面作为基准水平面. 2223510600.98.5.113m/s.7.8.7m/sV uuqd(2) (6 分) 在水池液面和水洗塔顶 2-2 两截面间列柏努利方程，以地面作为基准水平1.5m 0.3m18.8m0 0112 233广东工业大学试卷用纸，共 6 页，第 3 页面. 2362102061.3(18.5.3).50.5m98.98.7W=.kVaHgqP（3）(4 分) 在水池液面和水洗塔顶 2-2 两截面间列柏努利方程，以地面作为基准水平面 242 ()610206.7850
10、.1(18.5.3).598.19267 VV qHq【五】 、 （15 分）在 Pa 压力下对硅藻土在水中的悬浮液进行过滤试验，测得过滤常数310K=510-5 m2/s，q e=0.01 m3/m2，滤饼体积与滤液体积之比 =0.08。现拟用有 38 个框的BMY50/810-25 型板框压滤机在 Pa 压力下过滤上述悬浮液。试求：（1）过滤至滤框内34部全部充满滤渣所需的时间；（2）过滤完毕以相当于滤液量 1/10 的清水洗涤滤饼，求洗涤时间；（3）若每次卸渣、重装等全部辅助操作共需 15 min，求过滤机的生产能力（ m3 滤液/h） 。 （已知硅藻土 ，可按不可压缩滤饼处理）01.s
11、解：（1）因为硅藻土可按不可压缩滤饼处理，所以， 与 无关 （2 分）pkK2eq又因为已知 ， ， Pa10673/sm1052K23e/01.q所以： 时， ， （1 分）4p4 23e/.， （1 分）332c 62.0805.81.V（1 分）249m3A， （1 分）33c71.6v 2323/m156.0/8.497q代入恒压过滤方程式求过滤时间（2 分）2 05.0153.0（1 分）s67（2）洗涤（1 分）3wm91.V（2 分）sm0748.3s01.5.86491841 3ee2EW qKAd广东工业大学试卷用纸，共 6 页，第 4 页s9.207348.01/WWdV（
12、1 分）（3）生产能力（2 分）/hm27.0/h36/0159.276.5 33DW VQ【六】 、 （10 分）某单程列管式换热器，其换热管为 mm 的不锈钢管，管长为53m，管数为 32 根 。 在 该 换 热 器 中 ， 用 25 的 水 将 壳 程 的 110 的 某 有 机 蒸 汽 冷 凝成 同 温 度 的 液 体 ， 该 有机蒸汽的冷凝传热系数为 W/(m2)。水的流量为3.815000 kg/h，平均比热容为 4.18 kJ/(kg)；管壁与水的对流传热系数为1000W/(m2)；不锈钢的导热系数为 17 W/(m)。试求： （1）总 传 热 系 数 ；oK（2）水 的 出 口 温 度 。解：（1）总 传 热 系 数 o（2 分）iomodb1W/(m2) （1分）3.694021.5023.1702.83 K（2）水 的 出 口 温 度 t(1 分)mopctSKCWQ)(12(2 分)212lnlntTtTtm211l)(tSKtCopc（1 分）pcoWtT21lnm2 （1 分）536.702.14.3LdSo（1 分）.8.6/50579pcCK广东工业大学试卷用纸，共 6 页，第 5 页代入（1）式，得 解出 （1 分） 3.0125lnt 472t
