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1、-卷化工原理 上期末试卷专业班级 化学工程与工艺、环境工程 学 号 姓 名 开课系室 化学工程系 考试日期 一、填空每空1分，共20分牛顿型流体在圆直管道中作稳态层流流动时，现保持流量不变，管直径变为原来的二分之一，则管路摩擦阻力系数是原来的 倍，产生的摩擦阻力为原来的 倍。*设备入口真空表上读数为120mmHg，当地大气压0.98atm，则入口处绝压为 Pa；出口压力表读数为1.8kgf/cm2，则其绝对压力为 Pa。离心泵的工作点由 确定；如关小离心泵出口阀门开度则离心泵扬程 ，轴功率 。固体颗粒在流体中呈层流自由沉降时，如温度降低，则固体颗粒在气体中的沉降速度 ；固体颗粒在液体中的沉降速
2、度 。对于连续转筒真空过滤机的操作，当转速提高时，过滤机的生产能力 、滤饼层厚度 。对于聚式固体流态化，常出现的不正常操作现象有 ， 。面积和厚度一样的三层导热平壁，测得一维稳态导热时各层导热平壁两侧的温度差大小顺序为t2大于t3大于t1，则各层导热平壁的导热系数大小顺序为 、各层导热平壁的导热热阻大小顺序为 。8.液体在圆直管内作强制湍流对流传热时，如液体的流量和定性温度不变，管直径减小为原来的二分之一，则对流传热系数给热系数变为原来的 倍。 9.在铜质套管换热器中，用饱和蒸汽冷凝加热空气，总传热系数应接近于 的对流传热系数给热系数，传热壁面温度接近于 的温度。 10.黑体的定义为 ，透明体
3、的定义为 。二、分析简答题共20分 本小题8分试分析影响加热炉热效率的因素有哪些？提出提高加热炉热效率的措施。本小题8分画出往复式压缩机工作循环的P-V图，标出每一过程的名称。分析说明为何当压缩气体终压较高时采用多级压缩？本小题4分试说明冷、热两流体在管壳式换热器中换热时，安排流体流程管程或壳程的根本原则。每项1分三、计算题共60分：25分用离心泵将40的水从敞口储水池送入一敞口高位槽当地气压为1atm。泵进出口分别安装真空表和压力表，两表间垂直距离可以忽略不计。水的物性参数如下，密度为992.7kg/m3 ，粘度为0.624cP，水的饱和蒸气压为55.32mmHg。泵入口真空表读数为400m
4、mHg，铭牌上泵的允许吸上真空度为7.2m，输送管路为1084mm的钢管，总长度包括当量长度为40m，其中吸入管路为6m包括当量长度，储水池与高位槽高度差为20m，管路摩擦阻力系数为0.02，流量为65m3/h。试问：泵最大可能的安装高度；8分泵的扬程；6分泵出口处压力表的读数；6分设摩擦阻力系数不随流量改变而改变，写出管路特性方程中。5分15分用一板框过滤机过滤CaCO3的水悬浮液，滤饼可视为不可压缩。压滤机的过滤面积为20m2，*过滤压强下测得过滤常数K=210-2 m2/h。试求：在此压强下将过滤进展至滤饼充满全部滤框时，所获得的滤液为2m3，滤布阻力可以忽略不计，问此时所需过滤时间为多
5、少小时？6分现改用一种较厚的滤布，其常数为qe=210-2m，过滤完毕后，洗涤、拆装等辅助时间共为30分钟，问此时的生产能力为多少？5分如，设CaCO3的水悬浮液的浓度以m3滤饼/m3滤液计提高一倍，此时所需的过滤时间为多少？4分20分一单管程、单壳程列管换热器，有多根252.5mm的钢管组成管束。管程走有机溶剂，流量为1.5104 kg/h，流速为0.5m/s；壳程通入130的饱和蒸汽，将有机溶剂从20加热至50。在定性温度下有机溶剂的物性参数为：密度=884.2kg/m3，比热Cp=1.76kJ/(kgK)，导热系数=0.143W/(mK)，粘度=0.8cP；蒸汽的冷凝对流传热系数为104
6、 W/(m2K)；钢的导热系数取45 W/(mK)；污垢热阻可以忽略不计。求：管内的对流传热系数，W/(m2K)；6分换热器的总传热系数以管束外外表积为基准K，W/(m2K)；2分管子的根数和长度；7分在有机溶剂的初始温度和流量不变的前提下，假设通过提高加热蒸汽温度将上述换热器的传热速率提高10%，则加热蒸汽温度应为多少？5分注：蒸汽冷凝对流传热系数和有机溶剂的物性参数可看作常数。A卷化工原理 下期末试题答案专业班级 化学工程与工艺、环境工程 开课系室 化学工程系 考试日期 一、填空每空1分，共20分 1/2 倍， 1 8.332104 Pa； 2.758105 Pa 泵的特性曲线和管路特性曲
7、线 ； 增大 ， 减小 增大 ； 下降 增大 、 减小 沟流 ， 节涌 132 、 R2 R3 R1 8. 3.482 9. 空气 ， 饱和蒸汽 10. 具有黑外表的物体=1 ， =1 二、分析简答题共20分本小题8分答：影响加热炉效率的因素有：炉墙损失的热量，烟气带走的热量，燃料燃烧情况及空气的入炉温度、过剩空气系数等。 提高加热炉热效率的措施有：提高空气入炉温度；尽量降低过剩空气系数及降低其温度，减少其带走热量；被加热流体选择适当的入炉温度；选择适宜的火嘴，改良燃烧状况，使燃料燃烧完全。本小题8分答：1-2 压缩； 2-3 排气； 3-4 余隙膨胀；4-1 吸气；图1分，每步1分 压缩气体
8、终压较高时，容积系数下降，使压缩机动力消耗增加；排出气体温度增加；造成机件损坏及可能导致的润滑油失效。每项1分，共3分本小题4分答：有腐蚀性、高温及高压流体走管程，降低对壳体材质要求；有毒、易燃流体走管程，降低泄露；易于结垢的流体走易清洗一侧，便于清扫；流量小，粘度大的流体走壳程，便于到达湍流；需要被冷却流体，一般走壳程，便于散热；蒸汽宜走壳程，便于冷凝液及不凝气排放。三、计算题共60分：25分解：1 1分 1分 2分 2分 2分2在两槽之间列柏努利方程，得： 2分 2分 2分3在两表之间列柏努利方程，忽略位差： 3分 3分4 1分15分解：1恒压过滤：Ve=0 V2=KA2t 3分 3分(2
9、) 2分 1 1分 2分(3)滤饼构造不变，比阻不变，悬浮液浓度加倍，饼液比加倍， 1分 1分 1分 1分20分解：1 1分 1分被加热：n=0.4 2分 2分2计算过程中不计热损失，忽略管壁导热热阻及污垢热阻 2分3 2分 1分 2分 1分 2分(4) ； 1分 2分； 2分B卷化工原理 上期末试卷专业班级 化学工程与工艺、环境工程 学 号 姓 名 开课系室 化学工程系 考试日期 一、填空和选择题每空1分，共30分0.5atm(表压) kPa mmHg。连续性方程是 ，柏努利方程是 。 A、物料衡算式 B、能量衡算式 C、相平衡式 D、过程速率式空气在一等径水平圆直管中作等温、稳定流动，则沿流动方向其雷诺准数将 变大，变小，不变；假设沿流动方向空气温度升高，其雷诺准数将 变大，变小，不变。减小阀门开度，管中流体流量减小，这是因为 。 A、减小了阻力系数；
