昆 明 理 工 大 学 试 卷(B)
考试科目:化工原理A1 考试日期:2011.03. 命题教师:顾丽莉
学院:化学工程学院 专业班级: 学生姓名: 学号:
任课教师:杨玲、杨劲、阳超琴 上课班级: 考试座位号:
题 号 评 分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分
一、填空(每空1分,共计20分)
1.不可压缩性流体在圆形直管内流动时,质点运动的最大速度处于 线上,当流体作层流流动时,最大速度与平均速度的关系是umax= u;湍流流动时,则umax= u。 2.离心泵启动前必须 ,以防止 现象发生。管路特性曲线与离心泵特性曲线的交点称为 ,若需改变这一交点的位置,常用 的方法改变管路的特性曲线,或采用 的方法改变泵的特性曲线。 3.降尘室的沉降速度应根据待分离颗粒的______________决定。 4.在滤饼过滤操作中,实际起到主要过滤作用的是 。
5.回转真空过滤机,回转一周所需时间为T,转鼓的表面积为A,转鼓的浸没度为? ,则一个过滤周期中,过滤时间为 ,过滤面积为 。
6.换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多,这往往是由于 的缘故,解决的办法是 。
7.生产上,常在________沸腾区操作,因在该区域沸腾的给热系数比________沸腾的给热系数大。
8.黑体A的表面温度为27℃,黑体B的表面温度627℃,黑体B的辐射能力为黑体A的________倍.
9.蒸发过程中引起温差损失的原因有 、 、 。
二、单项选择(每一选项2分,共计20分)
1.在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数λ数值( )。
A)与光滑管一样;B)只取决于Re;C)只取决于相对粗糙度;D)与粗糙度无关。 2.现要输送45m3.h-1的水,若管内水的流速约取2.5m.s-1,则可选( )钢管。 A) φ76×3mm B) φ88.5×4mm C) φ108×4mm 3.离心泵内有较多的空气时,就不能输送液体,这是由于( )。
A)气体的密度比液体的密度小 B)气体的粘度比液体的粘度小
C)气体比液体容易起旋涡 D)气体破坏了液体的连续性 4.降尘室的生产能力由( )决定。
A)降尘室的高度和长度 B)降尘室的高度 C)降尘室的底面积 D)降尘室的体积 5.回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为( )。 A)1 B)1/2 C)1/4 D)1/3 6.自由沉降的意思是( )。
A)颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 B)颗粒开始的降落速度为零,没有附加一个初始速度
C)颗粒在降落的方向上只受重力作用,没有离心力等的作用
D)颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程
7.为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( )。 A)表面光滑,颜色较浅 B)表面粗糙,颜色较深 C)表面粗糙,颜色较浅 D)表面光滑,颜色较深 8.某套管换热器由Φ108×4mm和Φ55×2.5mm钢管组成,流体在环隙间流动,其当量直径为( )mm。
A)53 B)45 C)50 D)58
9.下述4种情况:①空气流速为30m/s时的α;②水的流速为1.5m/s时的α;③蒸汽滴状冷凝时的α和④水沸腾时的α,对流传热系数α由大到小的正确顺序应该是( )。
A)③>④>①>② B)④>③>②>① C)③>④>②>① D)③>②>④>① 10.常压蒸发与真空蒸发比较,常压蒸发的优点是( )。
A)设备流程简单 B)溶液沸点低 C)减少或防止热敏性物料的分解 D)传热推动力大
三、简答题(每题5分,共计10分)
1.简述离心泵的工作原理及其操作和安装时应注意哪些问题。 2.提高加热蒸汽的经济性,可以采用的措施有哪些?
四、流体流动与输送计算题(20分) 如图所示输水系统。已知: 管路总长度(包括所有局部阻力当量长度)为120m,其中压力表至高位槽液面为90m, 管路摩擦系数λ=0.025,管子内径为0.05m,水的密度ρ=1000kg/m3,泵的效率为0.75, 输水量为15m3/h,求: ⑴泵轴功率N轴=?
⑵压力表的读数为多少kgf/cm2
2-220mP3-32mE-21-1
五、过滤与沉降计算题(10分)
欲用降尘室净化温度20℃、流量为2500m3/h的常压空气,空气中所含灰尘的密度为1800kg/m3,要求净化后的空气不含有直径大于10μm的尘粒,试求所需沉降面积为多大?若沉降室底面的宽为2m、长为5m,室内需要设多少块隔板?(20℃空气的密度取1.2kg/m3,粘度为1.81×10-5Pa﹒s )。
六、传热计算题(20分)
有一套管换热器, 内管为φ54×2mm,外管为φ116×4mm的钢管, 内管中苯被加热, 苯进口温度为50℃, 出口温度为80℃, 流量为4000kg/h。环隙为133.3℃ 的饱和水蒸汽冷凝, 其汽化热为2168.1kJ/kg,冷凝传热系数为11630W/m2.K。
苯在50℃~80℃之间的物性参数平均值为密度ρ=880kg/m3, 比热Cp=1.86kJ/kg℃, 粘度μ=0.39×10-3Pa.s, 导热系数λ=0.134W/m.K, 管内壁垢阻为0.000265℃m2/W, 管壁热阻及管外侧垢阻均不计。试求: 1)加热蒸汽消耗量;
2)所需的传热面积(以内管外表面计)。
3)当苯的流量增加50%,要求苯的进出口温度不变, 加热蒸汽的温度应为多少?
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