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1、优秀学习资料欢迎下载广东工业大学试卷参考答案及评分标准 ( A )课程名称 : 化工原理 A（1）。考试时间 : 20XX年 11 月日 ( 第 13 周 星期 日 ) 【一】 、填空题： 15 分(1 15) 1.现场真空表的读数为8 104 Pa，该处的绝压为2104Pa （当时当地大气压为1 105 Pa） 。2.某牛顿型液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re 值为1600，若平均流速为0.2m/s，则管中心点处速度为4 m/s，流体在管内流动类型属层流（滞流）流动。3.流量 qv增加到原来的2 倍，孔板流量计的读数（U 型管压差计）为原来的_4_倍，转子流量计的环隙通道面积为原来的_2
2、_倍。4.某 型号的离心泵在一定转速下工作时的特性曲线可表示为函数H=30-2qV2， 其中 H为扬程 ，qV为流量，若转速不变, 则两台相同型号的泵并联工作时的特性曲线可表示为H=_30-0.5qV2， 串联工作时的特性曲线可表示为H=_60-4qV2。5.用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为5210402.0qq（的单位为 s） ，则 K 为 4 10-5 m2/s，qe为 0.01 m3/ m2，e为2.5 s。6.传热的基本方式为_传导 _. 对流. 辐射。7.两流体通过间壁换热， 冷流体从 20被加热到50， 热流体从 100被冷却到70，则并流时的 tm=_43.28_。
3、8.用二种厚度相同，导热系数不同的材料保温时，往往把导热系数小的材料包在内层，以达到好的保温效果。【二】 、选择题： 20 分 (210) 2.如图示的U 型管中， I，II，III 为密度不同的三种液体。A A 、B B 为等高液位面。位于同一水平面上的点1、点 2 处的静压p1与 p2的大小为DA p1p2 B p1p2 C p1=p2 D 无法比较精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页优秀学习资料欢迎下载2.层流与湍流的本质区别是_D_。A湍流流速 层流流速流道截面大的为湍流，截面小的为层流C. 层流的雷诺数qv2
4、， Pe1Pe2D. qvlqv2，Pe1Pe2 5.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道总阻力损失C 。. 增大. 减小. 不变 . 不能判断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、ut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_A_。A7.07m3/h 3.54m3/h 10m3/h 2.5 m3/h 8.一台工作着的列管式换热器，已知冷流体一侧的对流传热系数1为 5
5、0W/m2.k,热流体一侧的对流传热系数2等于 8000W/m2.k,要提高总传热系数K,最简单有效的途径是_D 。A. 设法减小1B. 设法增大2C. 同时增大1和 2D. 设法增大19.一定流量的液体在一25 2.5 mm 的直管内作湍流流动，其对流传热系数i=1000 W/(m2 ) ； 如 流 量 与 物 性 都 不 变 ， 改 用 一19 2 mm的 直 管 ， 则 其将 变 为_D_W/(m2 )。. 1259 . 1496 . 1585 . 1678 10. 穿过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为t1=30,t2=20,t3=10 , 则第一层的热阻R1和第二、三两层热阻R2
6、、R3的关系为 _B_。AR1(R2+R3) R1=(R2+R3) R1(R2+R3) R1=R2-R3 【三】 、15 分(53)简答题1、 图示管路中，流体作稳定流动。问（1） 、静压头gp哪个大？为什么？（2） 、体积流量V 哪个大？为什么？（3） 、质量流速哪个大？为什么？（不计阻力）（5分）答： （1）如附图所示，不考虑阻力，以管中心线做为基准水平面，在A、B 两截面间列柏努利方程：（1 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页优秀学习资料欢迎下载gugpZAAA22=gugpZBBB22其中ZA=ZB （2
7、 分）又因为已知流体作稳态流动，即遵循连续性方程uAAA=uBAB；而从附图中很明显得知流通截面积AAAB, 故uAuB, 即uA2/2guB2/2g所以：gpgpBA.（1 分）（2）从（ 1）的分析可知：uAAA=uBAB因为V=uA 所以体积流量VA=VB （1 分）2、 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？答：降尘室出口气体的含尘量将变大，（1 分）因为（ 1）气体温度升高，粘度上升，沉降速度下降；（2 分）(2) 气体温度升高，质量不变，则体积流量上升，导致停留时间减少。（2 分）3.保温瓶（热水瓶）在设计和
8、使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？答：保温瓶防止热损失所采取的措施：（1）保温瓶胆设计成玻璃夹层结构。夹层因空气被抽出接近真空，可防止对流散热损失；（2 分）(2)瓶胆夹层内两表面均镀有银、铝等低黑度涂层，大幅度降低了辐射散热量；（2 分）(3)在使用保温瓶时，瓶盖选用导热系数很小的软木制作，而且在灌水时还要在瓶颈处留一段空气柱，因为空气的导热系数比水要小得多，从而有效地降低了瓶口处的热损失。（1 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页优秀学习资料欢迎下载四】 、 (20 分)用一台离心泵将水池中的水( 密度为
9、1000kg/m3) 送至一表压为59kPa 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50m，泵出口阀半开时排出管线长度150m（含出口阻力损失） ，全部管路均用1084 mm 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.当系统水的流量为42.5m3/h 时，离心泵入口处的真空表读数（kPa） ；2.泵的压头，若离心泵的效率为70%，泵的轴功率（kW ） ；3.泵出口阀门半开时管路的特性曲线方程；4. 若塔顶表压增加到98.1kPa 时，测得系统中水的流量为35m3/h，假设泵的特性曲线方程可以表示为2
10、VBqAH， 求泵的特性曲线方程。解： （1）242.51.50m/s36000.785 1u(2 分) 在水池液面和真空表所在的1-1 两截面间列柏努利方程，其基准面为地面：. 221110005001 9.810.02510000.12225()25puupkPakPa表压即真空度为(4 分) (2) 在水池液面和水洗塔顶2-2 两截面间列柏努利方程，其基准面为地面：259 1000501501.5(24.3 1 0.3)0.02536.74m41000 9.810.12 9.811000 9.81 36.74 42.5/ 36006.08kW (20.7 1000VaHgHqP（ 分）分
11、）（3）在水池液面和水洗塔顶2-2 两截面间列柏努利方程，其基准面为地面：222()501500.7850.1256.010.0250.129.8131.010.003191VeVqHq（4 分）（4）塔顶表压为98.1kPa 时，2351.14m/s36000.785 1u（1 分）1m 0.3m 24.3m 0 0 1 1 2 2 3 3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页优秀学习资料欢迎下载此时2235()50 1500.785 0.125100.0250.12 9.8138.9eHm（1 分）22238.93
12、536.7442.543.450.00371643.450.003716VABABABHq（1 分）（1 分）【五】 、 （10 分）用板框过滤机恒压下过滤某种悬浮液，过滤机的尺寸为：滤框的边长为 810mm(正方形 ) ，每框厚度为42mm，共 10 个框。现已测得：过滤10 分钟得到滤液1.31m3, 再过滤 10 分钟共得到滤液1.905m3, 已知每 m3滤液可形成0.1m3的滤饼，试计算：（1）过滤常数K 为多少 m2/s? （2）将滤框完全充满滤饼所需的过滤时间为多少分钟 ? （3） 若洗涤时间和辅助时间共30 分钟，求该机生产能力为多少m3滤液 /h ? 解： （1）过滤面积20
13、.810.812 1013.12mA（1 分）根据恒压过滤速率方程:V2+2VVe=KA2（2 分）将 =10min, V=1.31m3; =20min,V=1.905m3代入上式（1 分）解出 : K=2.01 10-5m2/s Ve=0.1376m3（1 分）(2) 滤框充满时所得滤饼体积:V 饼 =0.812 0.042 10=0.2756m3（1 分）滤框充满时所得滤液体积:V=V 饼/ =0.2756/0.1=2.756m3（1 分） =(V2+2VVe)2/KA2=min40601001.212.131376.0756.22756.2522（1 分）(3) 生产能力32.756m2
14、.362h(4030) / 60WVQ（2 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页优秀学习资料欢迎下载【六】 、(20 分)在一个单程列管式换热器内用110的饱和水蒸汽将某溶液加热, 换热器由 38 根25 2.5mm 的管子组成 , 长 2m,壳程为水蒸汽冷凝, 其传热膜系数1=10000 W/(m2K) ， 管 程 走 溶 液 , 流 量 为0.03m3/s,进 口 温 度t1=20 ,密 度900kg/m3,比 热3.9kJ/(kg)，管壁和污垢热阻可以忽略, 管内溶液侧的传热膜系数2=2500 W/(m2K)
15、，管内为湍流，求：（1）以外表面为基准的总传热系数Ko ；（2）溶液的出口温度t2；（3）若检修中发现有8 根管子已损坏, 将坏管堵塞后继续使用, 此时换热器的总传热系数和溶液出口温度将变多少？解： （1）以外表面积计211666.7W/(mK)112510000250020OK(4 分) (2) 2967.52025.04159.338mAo(2 分) mOOmtAKttCpqQ)(1222(2 分) ttttQ1.2811020110ln20967.510007.1666)20(9.390003.02222(3 分) (3) 将 8 根管子坏管堵塞后,管程流量不变，速度增大为原来是38/30=1.2667 倍，仍为湍流，管程2=2500 1.26670.8= 3020.4 W/(m2K) (2 分) 212359W/(mK)1125100003020.420OK(2 分) 230 3.4159 0.025 24.712moA(2 分) ttttQtAKttCpqQmOOm2911020110ln20712. 410002359)20(9 .390003.0)(22221222（3 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页
