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1、一填空1生产装置中安装液封装置的目的：一是为了确保设备的安全，二是（防止气体泄漏）。2.非牛顿性流体是指（不符合牛顿粘性定律的流体）。3.流体在圆形直管内做稳定层流流动时，其平均速率于管内中心速率的比值为（0.5）。4.边界层厚度的定义是（速度达到 0.99u处与壁面的法向距离 ）。5.两管路甲、乙串联，若两管路的长度相同，甲管内径是乙管内径的 2 倍，且两管内的流动均为稳定层流，则甲管的质量流量与乙管质量流量的比值为（1）6.圆管内流体完全湍流流动时，当流体的速度增加 1 倍时，流体的阻力增加为原阻力的（4）倍。7.孔板流量计是定（截面），变压差的流量计。8.离心泵在开泵之前泵内没有充满液体
2、，可能会发生（气缚）现象。915 看不清16. 某列管式换热器的内外两侧流体的表面传热系数分别为 5800W/(m2)和 640W/(m2)，为强化过程的传热，应采用措施增加（外）侧的表面传热系数。17. 当蒸汽管路的外直径（大于）临界半径时，在蒸汽管道外侧家保温层一定能够保温。18.一球形小石英颗粒，在空气中在层流区沉降，若颗粒的直径减为为原来的 80%，则其沉降速度将变为原来的（0.64）倍。19.液体沸腾的必要条件：一是要有（气化核心），二是液体必须过热。20.一切物体的发射能力和吸收率的比值等于同温度下黑体的发射能力。21.列管是换热器根据温度补偿方式的不同可以分为：（浮头式换热器），
3、U 型管是换热器，以及固定管板式三种形式。22.平流加料主要应用于蒸发过程中（液体易结晶）的场合。23.改变旋风分离器的操作条件，使其临界直径减小，则其分离总效率（增大）。24 在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在是冷凝表面的传热系数（降低）。二、简答题1.离心泵的部件（3 个以上）答：蜗壳，叶片，底阀，滤网，泵轴，调节阀等（见教材 P86）2.给出大容积饱和沸腾曲线，并表明相应的点及区域答：见教材 P277 图 4.4.233.蒸发操作中溶液沸点升高的原因有哪些？答：1）溶液蒸汽压降低引起的沸点升高2）液柱静压头引起的沸点升高，溶液内部沸点，按平均压力计算： 3）二次蒸汽阻力损失引起的沸点升高用
4、冷凝器压力计算二次蒸汽温度时，需考虑。（详见书P360）.三，有一单壳程多管程换热器，换热管长为 3m，直径为 25*2.5mm。水以 0.7m/s 的流速在管内流过，并从 20被加热到 60。流量为 13140kg/h，温度为 97笨的饱和蒸汽在管外被冷凝成同温度的液体。笨的相变热为 400kj/kg。已知壳程蒸汽冷凝表面传热系数 h0=10000w/(m2.)，管程污垢热阻为0.0003m2/w，壳程污垢热阻为 0.0002 m2/w。水的有关物性为;密度为 995kg/m3，定压比热容为4.18kj/（kg.）,粘度为 0.3315*10-3Pa.s，热导率为 0.678w/(m.)。忽
5、略管壁热阻和热损失，试求(1) 水用量(2) 管内表面传热系数(3) 完成换热任务所需的换热面积(4) 换热器的管程数（取整）(5) 维持该换热器结构参数不变，仅将其改为单管程列管换热器，定性分析在水流量和入口温度不变的条件下，被冷凝的笨蒸汽流量和水出口温度如何变化？四，一板框过滤机共有 10 个滤框，框的尺寸是 800mm*800mm*25mm.过滤操作在 20，恒压下进行，过滤常数 K=4*10-5 m2/s,介质单位过滤面积当量滤液量 qe=0.02m3/m2,滤饼体积和滤液体积之比=0.1m3/m3。每次过滤后的卸渣，重装等辅助时间为 15min，滤饼不洗涤，切不可压缩。（1），求滤框
6、全部充满所需的过滤时间。（2），现用一回转真空过滤机代替上述半框过滤机，所用滤布与板框过滤机一样，过滤压差相同。此回转真空过滤机的直径为 1.5m,长度为 1.0m,浸没角为 120。求达到相同的生产能力时回转真空过滤机的转速为多少？参考公式：V h=3600A -nVe)&(2Tnk五、（23分）用一台离心泵将敞口水池中的水密度为（1000kg/m3）送至一表压为62kpa的水洗塔塔顶。其流程如题图所示，一直离心泵的入管段长度（包括局部阻力的当量长度）为60m，泵出口阀全开时排出管线长度为200m（包括除管路出口突然扩大以外的局部阻力），全部管路均用108*4mm的碳钢管，管内流体流动摩擦系
7、数为0.025，泵的特性曲线方程为H=35-0.01qv2（其中H的单位为m3/h）其他数据如图所示。试求： （1）泵出口阀全开是管路的特性曲线方程。 （2）泵出口阀全开时的工作点。若离心泵的效率为80%. 泵的轴功率。 （3）离心泵入口处的真空表的读数是多少？ （4）为满足生产的要求，输送水的流量需要增加15%，如果采用的叶轮直径比原直径增大5%，问该泵能否满足要求？ （5）由于生产波动，塔顶表压降低，定性分析系统中输水系统中输送水的流量如何变化，并图示工作点的变化。一、 （30 分）填空题1. 流体的压力处处与它的作用面，并且总是指向流体的作用面。BA. 平行 B. 垂直 C. 成 45o
8、 夹角 D. 成 60o 夹角 2. 现场真空表的读数为 8104Pa，则该处绝对压力为（当时当地大气压为 1105Pa） 。3. 流体在圆直管内层流流动时，平均流速与最大流速的比值为_0.5_ 。4. 管内流体处于完全湍流流动区，当流体的速度增加至原来的 2 倍时，流动阻力增加至原来的_4_倍。5. 转子流量计为_A_流量计。 （ A 定压差变截面式 B. 变压差定截面式 C. 变压差变截面式 D. 定压差定截面式 ）6. 离心泵启动时应_关闭_出口阀。 （A. 半开 B. 全开 C.关闭） 7. 当用离心泵输送 50C 时的清水时，实际最高效率点处的流量比样本上给出的流量_减小_。 （A.
9、 减小 B. 增大）8. 离心泵的安装高度大于其允许的安装高度，容易发生_汽蚀_ 。9. 多级压缩时，为了节省轴功，多采用各级压缩比_B_ 。（A. 逐渐减小 B. 相等 C. 逐渐增大 D. 不确定）10. 流体层流流动时，动能校正因子为_ 。11.某一量纲一定的物理方程，物理量数目为 7，用来表示这些物理量的基本量纲数目为 4，则量纲为一（无因次）的数群数为 312. 离心泵内损失包括_水力损失_，容积损失和机械损失。13. 对于球形颗粒，其球形度 _小于_1。 （A. 等于 B. 大于 C. 小于）14. 对于非球形颗粒，其等体积当量直径_小于_其等比表面积当量直径。（A. 等于 B.
10、大于 C. 小于）15. 改变旋风分离器的操作条件，使其临界半径减小，则其分离总效率_B_ （A. 不变 B. 增大 C. 减小）16. 通过流化床层的流体速度增加，床层阻力_A_。 （A. 基本不变 B. 增大 C. 减小）17. 叶滤机的洗涤方法是_置换_洗涤法。18. 在流化床阶段，B 系统易出现聚式流化现象。 （A. 液-固 B. 气-固 C. 液-液）19. 回转真空过滤机转速提高 1 倍，其它条件不变，其生产能力是原来的 _1.41_ 倍。20. 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 20%，则雨滴合并前后的自由沉降速度比为 1.44 （假设雨滴在下降过程中始终处
11、于层流区） 。21. 流化床倾斜时，床层表面_B_ 。 （A.随之倾斜 B.保持水平 C.无法确定具体状态）22 .蒸汽冷凝可分为滴状冷凝和_膜状冷凝_ 冷凝两种。23. 无相变的对流传热温度梯度集中在_热边界层_以内。24. 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 C （A.不变 B. 增大 C. 减小 D. 无法确定）25. 气体辐射的特点是_对波长具有选择性_和在整个体积内进行。26. 传热基本方式有热传导、热辐射和 _对流传热_三种。27. 换热器中传热管常见的排列方式有正方形和_正三角形_ 两种。28蒸发器工作一年后处理量下降，可能的原因是_管污垢热阻增大_。29. 平
12、流加料流程主要适用于_液体容易结晶_的场合。30蒸发操作溶液沸点升高的原因（1）_溶液蒸汽压降低_， （2）液柱静压头,（3）二次蒸气阻力损失。二、 （28 分）有一离心泵，其特性曲线为 H=125-4.010-3qV2， （qV 的单位：m3/h） ，转速为 2900 转/分，现拟用该泵将水库中的水送到高度为 58.5m 的常压高位水槽，输送管路的管内径均为 150mm，当泵出口阀门全开时，管路总长（包括局部阻力当量长度）为 900m。已知水的密度 =1000kg/m3，摩擦系数为 0.025。1.5m 58.5m1. 若该泵的实际安装高度为 1.5m，吸入管总长（包括局部阻力当量长度）为
13、60m，求系统流量在 80m3/h 时泵入口处的真空度为多少（kPa） 。2. 求出口阀门全开时管路的特性曲线。3. 求该泵在出口阀门全开时的工作点，若泵的效率为 70%，求泵的轴功率。 0.5m4. 若用出口阀将流量调至 80m3/h, 求由于流量调节损失在阀门上的压头是多少米。5. 若降低泵的转数，图示说明在泵出口阀门全开的条件下，泵工作点的变化情况。支路 2支路 1三、 （7 分）如图所示一管路系统，将水送至两同样高度的常压高位水槽，其中支路 1 的管长为 50m（包括局部阻力当量长度，下同） ，管内径为 100mm，支路 2 的管长为 100m，管内径为 150mm，两支路的摩擦系数均
14、为 0.023。测得支路 1中的流量为 40m3/h，求支路 2 中的流量。四（12 分）有一板框过滤机的过滤面积为 40 m2，在恒压下过滤某悬浮液 2 小时后得到滤液 4m3，介质的阻力可忽略不计。试求： (1) 过滤常数 K。(2) 若滤饼不洗涤，且辅助时间为 0.5 小时，求该机的生产能力。(3) 其他条件不变，但过滤压强加倍，滤饼的压缩指数为 0.3，则过滤 1 小时后可得滤液量为多少？五、 （23 分）一台新的列管换热器，其列管规格为 F25´2.5，管长为 4m，管总根数为 488 根，两管程。用 161C、流量为 443m3/h 的热油将 310m3/h 的水从 8
15、2C 加热到 90C，以满足热水用户的需求，水走管程。已知操作条件下，水的物性：比热容 cp=4.203kJ/(kgC)，密度 r=968kg/m3，热导率 l=0.678 W/(mC)，粘度h=0.3315´10-3Pas；热油的物性：比热容 cpo=2.202kJ/(kgC)，密度 ro=945kg/m3。碳钢管的热导率为lW=0.678 W/(mC)。试求：1. 管内表面传热系数。2.开车时该换热器现场指示水的出口温度为 97C，该工况下换热器的传热系数及壳程的表面传热系数为多少（设物性不变，不计热损失）？3.如果运行两年后，换热器管内侧污垢热阻为 0.0004(m2C)/W，管外侧污垢热阻为 0.0006(m2C)/W。若物流流量及入口温度不变，该换热器能否满足生产要求？换热器还有多大裕度？通过计算说明。姓名：_ 大 连 理 工 大 学 学号：_ 课程名称： 化工原理（上） 试卷 A 试卷共 6
