化工机械基础第三篇习题
第三篇 习题
1、已知DN2000的压薄壁圆筒，壁厚δn=22mm，壁厚附加量为C=2mm ，承受的最大气体压力P=2MPa ，焊接接头系数φ=0.85，试求筒体的最大应力。
解：已知D i =2000mm ，δn =22mm ，C=2mm ，P=2MPa ，φ=0.85，δe =22-2=20mm 。 则
所以筒体的最大应力为118.82Mpa 。
提示：此题亦可以根据最大许可承压计算公式得出，此时[P w ]=2MPa
2. 某化工厂反应釜，径为1600mm 。工作温度为5℃～105℃，工作压力为1.6MPa ，
釜体材料用0Crl8Ni9。采用双面对接焊缝，局部无损探伤，凸形封头上装有安全阀，试计算釜体壁厚。 解：已知Di=1600mm 。
查附表6，0Crl8Ni9在105℃时的，其许用应力[σ]105=137MPa 。 查表10-9，采用双面对接焊缝，局部无损探伤，故取φ=0.85。 介质对不锈钢腐蚀极微，取C2=0。
因装安全阀，取设计压力P=1.1×1.6=1.76MPa 。 根据式（10-12）
估计δn=8-25mm 。查表10-10，取C1=0.8mm 。
则 δn ’=δd+C 1=12.18+0.8=12.98mm ，圆整后取δn=13mm
[][]()()MPa
D P e
e i w t 82.11820
85.022*******=??+?=+=
=φδδσσ()()
MPa
D P e e i 82.11820
85.022*******=??+?=+=
φδδσmm C p D p c
t
i c d 18.12076.185.013721600
76.1][22=+-???=+-=
φσδ
3. 材料为20的无缝钢管，规格为φ57×3.5，求在室温和400℃时，各能耐多大的压力，按不考虑壁厚附加量和C=1.5mm 两种情况计算。
解：已知D 0=57mm ，δn=3.5mm，则Di=D0-2δn=57-2×3.5=50mm。查附表7，20钢管在室温时 [σ]=130MPa,在400℃时的[σ]400=86MPa。无缝钢管φ=1 （1） 不考虑壁厚附加量 室温时
a MP D P e i e w 175
.53910
5.3505.311302][2][==+???=+=
δφδσ
400℃时
a MP D P e i e w 2.115.53602
5.3505.31862][2][400==+???=+=δφδσ
（2） 考虑壁厚附加量 室温时
a MP D P e i e w 1052
520
250211302][2][==+???=+=
δφδσ
400℃时
a MP D P e i e w 6.65234425021862][2][400==+???=+=δφδσ
4. 今欲设计一台反应器，直径为3000mm ，采用双面对接焊缝，100％探伤。工作压力为1．8MPa ，工作温度450℃，试用20R 和16MnR 两种材料分别设计反应器的厚度，并作分析比较。
解：已知D i =3000mm ， t=450℃， P c =1.1×1.8=1.98MPa ，φ=1，C 2=2mm （腐蚀很小，取1，腐蚀较严重，取2mm ，一般单面腐蚀） （1）采用20R
[σ] 450℃=61MPa ，代入公式得
（5分）
钢板负偏差取C 1=1.2mm ，圆整后δn =52mm （2）采用16MnR
[]2 1.983000
251.492611 1.98
2c i d t
c
P D C mm
P δσ??=
+=
+=??--
[σ] 450℃=66MPa ，代入公式得
钢板负偏差取C 1=1.2mm ，圆整后δn =48mm
比较两种材料设计反应器厚度可知，16MnR 比20R 节省材料。
5. 乙烯贮罐，径1600mm ，壁厚16mm ，设计压力为2．5MPa ，工作温度-35℃，材料为16MnR 。采用双面对接焊，局部无损探伤，壁厚附加量C ＝1.5mm ，试校核强度。
解：已知径Di=1600mm ，δn=16mm 。δe=δn-C=16-1.5=14.5mm 。 P=2.5MPa 。16MnR 在20℃时的许用应力 [σ]
20℃
=170MPa 。取φ=0.85。
则设计温度下筒体的计算应力为： MPa D P e e c t 2.13929
25
.40365.142)5.141600(5.22)(==?+?=+=
δδσi
φ[σ] 20=0.85×170=144.5MPa 因σt
＜φ[σ] 20
所以，容器的强度是足够的。
6. 设计容器筒体和封头壁厚。已知径1200mm ，设计压力1.8MPa ，设计温度40℃，材质为20R ，介质无大腐蚀性。双面对接焊缝，100％探伤。讨论所选封头的形式。
解：已知D i =1200mm ，P=1.8MPa ，20R 在40℃时的许用应力[σ]40=133MPa 。C 2=1mm 。φ=1.0
（1） 设计筒体壁厚
取C 1=0.8mm 。则 δn ’=δd +C 1=9.18+0.8=9.98mm ，圆整取δn =10mm （2）设计封头壁厚
[]2 1.983000
247.692661 1.98
2c i d t
c
P D C mm
P δσ??=
+=
+=??--mm C p D p c
t i c d 18.918.11133212008.1][22
=+-???=+-=φσδ
选择椭圆形封头，材料与操作条件均与筒体相同。
取C 1=0.8mm （估计壁厚10mm ），圆整后取δn =10mm ，与筒体同。 ---------------------------
设计容器筒体和封头壁厚。已知径1200mm ，设计压力1.8MPa ，设计温度40℃，材质为20R ，
介质无大腐蚀性，双面对接焊缝，100%探伤。讨论所选封头形式。（15分）（20R 在40℃下[σ]=133MPa ）
解：已知D i =1200mm ， t=40℃， P c =1.8MPa ， [σ] 40℃
=133MPa ，φ=1，C 2=1mm 。 （2分）
（1）设计容器筒体壁厚 （4分）
钢板负偏差取C 1=0.8mm ，圆整后δn =10mm （2）设计容器封头壁厚
从工艺操作要求考虑，对封头形状无特殊要求。球冠形封头、平板封头都存在较大的边缘应力，且采用平板封头厚度较大，故不宜采用。理论上应对各种凸形封头进行计算、比较后，再确定封头型式。但由定性分析可知：半球形封头受力最好，壁厚最薄、重量轻，但深度大，制造较难，中、低压小设备不宜采用；碟形封头的深度可通过过渡半径r 加以调节，适合于加工，但由于碟形封头母线曲率不连续，存在局部应力，故受力不如椭圆形封头；标准椭圆形封头制造比较容易，受力状况比碟形封头好，故可采用标准椭圆形封头。 （3分）
根据标准椭圆形封头壁厚公式：
（4分）
把数据代入公式，得
（2分）
考虑钢板厚度负偏差，取C 1=0.8mm ，圆整后用δn =10mm
-----------------------------
7. 某工厂脱水塔塔体径为D i ＝700mm 。壁厚为δn ＝12mm ，工作温度为180℃。压力为2MPa 。材质为20R 。塔体采用手工电弧焊，局部探伤，壁厚附加量为C ＝2mm ，试校核塔体工作与水压试验强度。
mm C p D p c
t
i c d 15.918.15.0113321200
8.15.0][22=+?-???=+-=
φσδ[]
mm C P D P c
t
i c d 18.918.1113321200
8.122=+-???=+-=φσδ[]2
d 5.02C p D p c
t
i c +-=φσδmm
d 15.90.18
.15.0113321200
8.1=+?-???=δ
解：已知D i ＝700mm ，δn ＝12mm ，C=2mm 。δe=δn －C ＝10mm ，P=2MPa ，20R 在180℃时的许用应力[σ]180=126.6Mpa ，φ=0.8（塔体径小，只能单面焊）， 设计温度下塔体的计算应力为：
MPa D P e e c t 7120
1420
102)10700(22)(==?+?=+=
δδσi
φ[σ] 180=0.8×126.6=101.3MPa 因σt ＜φ[σ] 180
所以，塔体的强度是足够的。 水压试验时的试验压力
a MP P
P T 63.26.126133
225.1]
[][25.1180
=??==σσ 水压试验时的应力为
MPa D P e e T T 4.9310
2)
10700(63.22)(=?+?=+=
δδσi
20R 的σs=245MPa ，
0.9φσs=0.9×0.8×245=176.4MPa ，因σT ＜0.9φσs 故水压试验强度足够。
—————————————————————————————————— 复习插法：
6
.1266.09132150200150
180)132123(132150200150180)][]([][][150200150180=?+=--?
-+=--?-+=σσσσ
——————————————————————————————————
【参考题】某化工厂脱水塔塔体径为D i =700mm ，壁厚为δn=12mm ，工作温度为t=180℃，工
作压力为Pw=2MPa ，材料为0Cr18Ni9，塔体采用手工电弧焊，局部探伤，试校核塔体水压试验强度。（0Cr18Ni9在≤150℃以下 [σ]=137MPa ，在200℃下[σ]=130MPa ，常温下σs=240MPa ）
解：已知D i =700mm ，设计温度t=180℃，设计压力P c =1.1×2=2.2MPa ，壁厚
δn =12mm ，材料许用应力[σ] 180℃
=132.8MPa ，焊接接头系数φ=0.8，钢板负偏差C 1=0.8mm ，腐蚀裕量C 2=0mm 。
根据水压试验应力公式
[]()e i T t T D p p
δσσ 25.1p T
+=
=
δe=δn-C 1-C 2=12-0.8-0=11.2mm 代入得
()MPa 9.882
.1122.117008.2T =?+?=
σ
0.9φσs=0.9×0.8×240=172.8MPa σT ＜0.9φσs
水压试验时满足强度要求。
8. 有一长期不用的反应釜，经实测径为1200mm ，最小壁厚为10mm ，材质为Q235-A ，纵向焊缝为双面对接焊，是否曾作探伤不清楚，今欲利用该釜承受1MPa 的压力，工作温度为200℃，介质无腐蚀性，装设安全阀，试判断该釜能否在此条件下使用。
解：已知D i =1200mm ，δn ＝10mm ，φ=0.85，P=1.1×1=1.1MPa ， [σ]200=105MPa ，C 2=0，取C 1=0.8mm ，δe =δn －C 1－C 2=10-0.8=9.2mm 。 设计温度下反应釜的计算应力为：
MPa D P e e c t 3.722
.92)
2.91200(1.12)(=?+?=+=
δδσi
φ[σ] 180=0.85×105=89.3MPa 因σt ＜φ[σ] 200
所以，该釜强度是足够的，能在此条件下使用的。
9. 有一台聚乙烯聚合釜，外径1580mm ，高7060mm ，壁厚11mm ，材质为0Crl8Ni9，试确定釜体的最大允许外压力（许用外压）。(设计温度为200℃。) 解：已知外径D o =1580mm ，L=7060mm ，壁厚δn=11mm ，设计温度t=200℃，设计温度下材料的弹性模量E t =184000MPa ， C 1=0.8mm ， C 2=0mm ，则釜体有效厚度δe=δn- C 1- C 2=11－0.8－0=10.2mm
MPa p T 8.28
.132137
2.225.1=?
?=
根据临界长度公式：
因为L 根据短圆筒的临界压力公式 许用外压： 10. 今欲设计一台常压薄膜蒸发干燥器，径为500mm ，其外装夹套的径为600mm ，夹套通0.53MPa 的蒸汽，蒸汽温度为160℃，干燥器筒身由三节组成，每节长1000mm ，中间用法兰联接。材质选用Q235-A ，夹套焊接条件自定。介质腐蚀性不大，试确定干燥器及其夹套的壁厚。 （解略） 11. 设计一台缩聚釜，釜体径 1000mm ，釜身高度为700mm ，用0Crl8Ni9钢板制造。釜体夹套径为1200mm ，用Q235-A 钢板制造。该釜开始是常压操作，然后抽低真空，继之抽高真空，最后通0.3MPa 的氮气。釜物料温度＜275℃，夹套载热体最大压力为0.2MPa 。整个釜体与夹套均采用带垫板的单面手工对接焊缝，局部探伤，介质无腐蚀性，试确定釜体和夹套壁厚。 （解略） 【参考题】设计一台缩聚釜，釜体径为1000mm ，釜身高度为700mm ，用厚度为5mm 、7mm 、9mm 的0Cr18Ni9钢板制造。釜体夹套径为1200mm ，用Q235-A 钢板制造。该釜开始是常压操作，然后抽低真空，继之抽高真空，最后通0.5MPa 的氮气。釜物料温度低于275℃，夹套载热体最大压力为0.3MPa 。整个釜体与夹套均采用带垫板的单面手工对接焊缝，局部探伤，介质无腐蚀性，试确定釜体和夹套壁厚。（20分） （0Cr18Ni9在250℃下[σ]=122MPa ，在300℃下[σ]=114MPa ；Q235-A 在250℃下 mm D D L e o o cr 6.229222 .101580 158017.117.1=? ?==δ()()MPa D L D E p o o e t cr 357.01580 706015802.1018400059.259.25 .25 .2=? ?==δ[]MPa m p p cr 119.03 357 .0=== [σ]=94MPa ，在300℃下[σ]=86MPa ） 解： 1）设计釜体厚度 已知D i =1000mm ，L=700mm ，t=275℃，P o =0.3MPa ，φ=0.8，材料为0Cr18Ni9钢板δn 分别为 5mm 、7mm 、9mm ，它们的钢板负偏差C 1分别为0.5mm 、0.6mm 、0.8mm ，腐蚀裕量C 2=0mm 。 则钢板有效厚度δe 分别为4.5mm 、6.4mm 和8.2mm （1）当δn =5mm 时 L/Do=700/（1000+2×5）=0.69 Do/δe =1010/4.5=224.44 查图得，A=6.0×10-4 ，再查图得，A 值所在点落在材料温度线的右方，故 B=53MPa [P]=B δe /Do=53/224.44=0.24MPa ＜P o （2）当δn =7mm 时 L/Do=700/（1000+2×7）=0.69 Do/δe =1014/6.4=158.44 查图得，A=1.1×10-3 ，再查图得，A 值所在点落在材料温度线的右方，故 B=63MPa [P]=B δe /Do=63/158.44=0.40MPa ＞P o （3）当δn =9mm 时 L/Do=700/（1000+2×9）=0.69 Do/δe =1018/8.2=124.15 查图得，A=1.5×10-3 ，再查图得，A 值所在点落在材料温度线的右方，故 B=67MPa [P]=B δe /Do=67/124.15=0.54MPa ＞P o 所以可以采用7mm 厚的0Cr18Ni9钢板制造这台缩聚釜。 另外，需要对δn =7mm 的缩聚釜进行压强度校核。 已知D i =1000mm ，P c =1.1×0.5=0.55MPa ，t=275℃， [σ]=118MPa （插法），φ=0.8，δe =6.4mm 则 所以，这台缩聚釜可以采用7mm 厚的0Cr18Ni9钢板制造 2）设计夹套厚度 已知D i =1200mm ，P c =1.1×0.3=0.33MPa ，t=275℃， [σ]=90MPa （插法），φ=0.8，C 2=0mm （2分） 取C 1=0.22mm ，圆整后δn =3mm 所以，夹套厚度3mm 12. 今有一直径为640mm ，壁厚为4mm 、筒长5000mm 的容器，材料为Q235-A ，工作温度为200℃，试问该容器能承受0.1MPa 外压？如不能承受，应加几个加强箍？ 解：已知D i =640mm ，δn =4mm ，L=5000mm ，t=200℃，P=0.1MPa ，E t =1.86×105MPa ， ()()[]MPa MPa D P t e e i c t 4.941188.024.434.624.610005 5.02=?=≤=?+?=+=σφδδδ[]mm C P D P c t i c d 76.2033.08.09021200 33.022=+-???=+-=φσδ C 1=0.3mm ，C 2=2mm ，200℃下Q235-A （含碳量<0.22%）的弹性模量为1.86×105MPa ， δe =δn － C 1－C 2=4－0.3－2=1.7mm L cr ＞L ，故该容器为短圆筒 由于[P]＜P ，容器不能承受0.1MPa 外压，所以需要加加强箍 ()()mm mp D D E L o e o t 82.3661 .036487.16481086.159.259.25 .255 .2=?????= = δ n=5000/366.82－1=12.63≈13个 所以应该加13个加强箍。 13. 试设计一中间试验设备──轻油裂解气废热锅炉汽包筒体及标准椭圆形封头的壁厚，并画出封头草图，注明尺寸。己知设计条件为：设计压力1.2MPa ，设计温度为350℃，汽包径450mm ，材质为16MnR ，筒体带垫板，单面对接焊缝，100％探伤。 解：已知P=1.2MPa ，Di=450mm ，假设厚度6-16mm ，16MnR 在350℃时的许用应力[σ]350=134MPa ，φ=0.9，C 2=2mm 。 取C 1=0.5mm ，则取δn=5mm mm D D L e o o cr 12.148027 .1648 64817.117.1=? ?=?=δ()()MPa D L D E P o o e t cr 022.0648 5000648 7.11086.159.259.25 .255 .2=? ??==δ []MPa m P P cr 0073.03 022.0===mm C p D p c t i c d 25.422.19.01342450 2.1][22=+-???=+-= φσδ 椭圆形封头,整体冲压取φ=1 考虑钢板负偏差，并考虑焊接方便，取δ n =6mm与筒体同。 14. 试设计一反应釜锥形底的壁厚，该釜径为800mm，锥底接一公称直径DN150(外径为159mm)的接管。锥底半顶角为45°，釜的设计压力为1.6MPa，工作温度为40℃，釜顶装有安全阀，介质无大腐蚀性，材质为Q235-A。 解：由于半顶角α＞30°，所以锥体大端采用带折边的结构。折边半径r=0.15D i ，r=120mm。整个封头取同一厚度，锥体厚度按下式计算： （2分） 查表得f=0.645，P c =1.6MPa，D i =800mm，[σ]=113MPa，φ=1.0（采用双面对接 焊缝，全部无损探伤），C 2 =1mm，代入公式得 （2分）过渡区厚度为： （2分）查表得K=0.8181，代入公式得 （2分） 比较后取δ d =8.36mm，钢板负偏差取C 1 =0.8mm，圆整后δ n =10mm []2 5.0 C P D fP c t i c d + - = φ σ δ mm d 36 .8 1 6.1 5.0 1 113 800 6.1 645 .0 = + ? - ? ? ? = δ []2 5.0 2 C P D KP c t i c d + - = φ σ δ mm d 65 .5 1 6.1 5.0 1 113 2 800 6.1 8181 .0 = + ? - ? ? ? ? = δ mm C p D p c t i c d 02 .4 2 2.1 5.0 1 134 2 450 2.1 5.0 ] [22 = + ? - ? ? ? = + - = φ σ δ 15. 试为一精馏塔配塔节与封头的联接法兰及出料口接管法兰。已知条件为：塔体径800mm，接管的公称直径为100mm，操作温度300℃，操作压力0.25MPa，材质Q235-A。绘出法兰结构图并注明尺寸。 16. 为一不锈钢(1Crl9Ni9)制的压力容器配制一对法兰，最大工作压力为1.6MPa，工作温度为150℃，容器径为1200mm。确定法兰型式，结构尺寸，绘出零件图。 环境工程原理考试要点（待完善版） 类型： 一：填空（15分） 二：名词解释（15分） 5个 三：简答题（20分） 4个 四：计算题（50分） 4个 一：填空（15分）因为老师没给，只说了简单所以不好说（下面的仅供参考） 二：名词解释（15分） 5个 16选5 1、球形度：它是表征球形颗粒的形状与球形颗粒的差异程度， 又称为形状系数。 2、干扰沉降：在流体中，如果流体的分率较高，颗粒之间有显 著的相互作用，容器壁面对颗粒沉降的影响也不 可忽，此种沉降称为干扰沉降。 3、分离因数：将同一颗粒在同一种流体中的离心沉降速度与重 力沉降速度的比称为分离因数。 4、分割颗径：粒级效率正好为50%的颗粒直径,称为分割粒径。 5、深层过滤：是指流体中的固体颗粒被过滤介质内部的空隙拦 截在介质的微孔流道内，固体颗粒不形成滤饼。 6、固体流态化：是指将大量固体颗粒悬浮于流动的流体之中， 并在流体作用下使颗粒作翻滚运动，类似于液 体的沸腾状态。 7、傅里叶定律：内涵为通过等温面的导热速率与温度梯度和传 热面积成正比，即（P136）。 8、热导率：单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比 例系数 9、对流传热系数：在对流传热过程中由牛顿冷却定律定义热流 密度q与ΔT成正比。 10、菲克定律：在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面 积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正 比，即。 11、漂流因子：总体流动对传质速率的影响程度，表达式为 P/PBMm。(P212) 12、双膜理论：双模理论基于双模模型，他复杂的的对流传质 过程描述为吸收质以分子扩散形式通过两个串 一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W 一、名词解释（10分） 1、无力矩理论：在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用，该情况下的应力状态和承受 内压的薄膜相似，又称薄膜理论。 2、法兰的公称压力：以16MnR 在200℃时的力学性能为基础，其最大操作压力即为具有该 尺寸法兰的公称压力。 3、泊松比：弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值，称为横向变形系数或泊松 比。是一无量纲的量，其数值随材料而异，也是通过试验测定的。 εεν'= 4、同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化的现象，称同素异构转变。 5、热脆：硫以FeS 的形态存在于钢中，FeS 和Fe 形成低熔点（9850C ）化合物，而钢材的热 加工温度一般在11500C-12000C 以上，当钢材热加工时由于FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂，称为“热脆”。 二．作图题（共10分） 根据受力图画出剪力图和弯矩图（10分） 三、问答题（共26分） 1. Q235-A ●F 代表 普通碳素钢 （钢种），其中Q 为 屈服强度的头一个拼音字母 ，235为 屈服强度值 ，A 表示 质量等级 ，F 表示 沸腾钢 ；0Cr18Ni9 代表 铬镍不锈钢 （钢种），18 表示 含铬18% ， 9 表示 含镍9% ；ZL7代表 铸铝 （钢种）； H80 代表 黄铜 （钢种），80 表示平均含铜80% 。（5分） 2．埋弧自动焊的优缺点是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点是什么？（5分） 埋弧自动焊的优点：1）生产效率高；2）焊缝质量高；3）劳动条件好 缺点：不及手工电弧焊灵活，工件边缘准备和装配质量要求高、费工时，必须严格控制焊接规范。 不锈钢焊接可采用氩弧焊，用氩气为保护介质，是惰性气体，既不与金属起化学反应也不溶于液态金属，可避免焊接缺陷，获得高质量的焊缝。 3．什么是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外 压容器的类型？（8分） 容器强度足够，却突然失去原有的形状，筒壁被压瘪或发生褶皱，筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳。其实质是容器筒壁内的应力状态有单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。 侧向失稳时壳体断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形，产生的波形数n=2时，为长圆筒；n>2时，为短圆筒；如只发生强度破坏，无失稳则为刚性筒。 4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类？（8分） （1） 直径为2000mm ，设计压力为10Mpa 的废热锅炉 （2） 设计压力为0.6Mpa 的氟化氢气体储罐 （3） 设计压力为1.0Mpa 的搪玻璃压力容器 （4） p 为4Mpa 的剧毒介质容器 （1） 为三类容器；（2）为二类容器；（3）为二类容器；（4）为三类容器。 四、计算题（共54分） 1、 一个低合金钢内压反应釜，内径mm D i 1000=，工作压力MPa 0.2（装有安全阀），工 作温度C 0 300，釜体采用单面手工电弧焊（有垫板），全部无损探伤，内部介质有轻微腐蚀性，试设计反应釜筒体壁厚，并校核水压试验强度。（[]MPa t 144=σ []MPa 170=σ MPa s 345=σ，()s e e i T T D p ?σδδσ9.02≤+=）（10分） l 解：设壁厚mm 11，mm C 8.01=，mm C 12= []mm C p pD t i d 97.98.105 .129.01442100005.122=+?-????=+-=?σδ 圆整为规格钢板，取mm n 10=δ厚。 《应用数理统计》复习题 第一章 概率知识 一、一袋中有5个球，编号1、2、3、4、5. 现从中任取3个，以X 表示所取球的号码的最大值， 求X 的概率分布律. 解：X 的可能取值为3、4、5， 1.010 1 }3{35 33== ==C C X P ， 3.0103 }4{352311====C C C X P ， 6.010 6 }5{35 2411== = =C C C X P ， 故X 的概率分布律为 6 .03.01.05 43k p X . 二、设连续型随机变量X 的密度函数为?? ?<≤=., 0, 10,)(其它x Ax x f （1）求常数A ；（2）求X 的分布函数)(x F . 解：（1）由完备性：? ∞+∞ -=1)(dx x f ， 有 11 =?Ax , 解得2=A . （2）t d t f x F x ?∞ -=)()( 当0≤x 时， 0)(}{)(?∞ -==≤=x dt t f x X P x F ， 当10≤ 2、0cos 21 )(22 ??∞ ∞--===π πxdx x dx x xf EX ； ???∞ ∞---====22202 2 22 2 14cos cos 21)(πππ πxdx x xdx x dx x f x EX ; 14 )(2 2 2-= -=∴πEX EX DX . 四、若随机(X ,Y )在以原点为中心的单位圆上服从均匀分布，证明X ,Y 不相互独立. 解：依题意有(X ,Y )的概率密度为221/, 1; (,)0, x y f x y π?+≤=??其它. . 故 11, 11()(,)0, 0, X x x f x f x y dy +∞ -∞ ?-≤≤-≤≤?===????? ? 其它其它; 同理 11()0, Y y f y -≤≤=??其它 . 于是(,)()()X Y f x y f x f y ≠, X 与Y 不相互独立. 五、设X 的概率密度为? ? ?≤≤+=.,0,10,)(其它x bx a x f ，且已知EX =127求DX . 解：由概率密度的完备性有： 1= ?? += ∞+∞ -1 d )(d )(x bx a x x f =b a 5.0+, 且有12 7 =EX = ? ? += ∞+∞ -10 d )(d )(x bx a x x x xf = 3 2b a +, 联立上述两式解得: 1,5.0== b a 又= )(2X E 12 5 d )5.0(1 02= +? x x x , 于是 =DX =-22)()(EX X E 2)12 7(125-14411=. 六、1．设随机变量)3,2(~2 N X ，)()(C X P C X P >=<，则=C （ A ）. A . 2 B . 3 C . 9 D . 0 2. 设随机变量),(~2 σμN X ，则随σ增大，}|{|σμ<-X P ( C ). (A) 单调增大； (B) 单调减小； (C) 保持不变； (D) 增减不定 十一章 第一节 (1) 快速去除污染物的关键是什么？ (2) 反应器的一般特性主要指哪几个方面？ 指反应器内物料的流动状态、混合状态以及质量和能量传递性能等，它们取决于反应器的结构形式、操作方式等。 (3) 反应器研究开发的主要任务是什么？ (4) 什么是间歇操作、连续操作和半连续操作？它们一般各有哪些主要特点？ 1.间歇操作：将反应原料一次加入反应器，反应一段时间或达到一定的反应程度后一 次取出全部的反应物料，然后进入下一轮操作。 间歇操作的主要特点： （1）操作特点：反应过程中既没有物料的输入，也没有物料的输出，不存在 物料的进与出。 （2）基本特征：间歇反应过程是一个非稳态的过程，反应器内组成随时间变化而变化。 （3）主要优点：操作灵活，设备费低，适用于小批量生产或小规模废水的处理。 （4）主要缺点：设备利用率低，劳动强度大，每批的操作条件不易相同，不便自动控制。 2.连续操作：连续地将原料输入反应器，反应产物也连续地流出反应器。 特点： （1）操作特点∶物料连续输入，产物连续输出，时刻伴随着物料的流动。 （2）基本特征∶连续反应过程是一个稳态过程，反应器内各处的组成不随时间变化。（反应组分、浓度可能随位置变化而变化。） （3）主要优点∶便于自动化，劳动生产率高，反应程度与产品质量较稳定。 规模大或要求严格控制反应条件的场合，多采用连续操作。 （4）主要缺点∶灵活性小，设备投资高。 3.半连续操作：原料与产物中的一种或一种以上为连续输入或输出，而其它成分分批 加入或取出的操作。 特点：半间歇操作具有间歇操作和连续操作的某些特点。反应器内的组成随时间变化而变化。 (5)什么是空间时间和空间速度？它们所表达的物理意义分别是什么？ 空间时间：反应器有效体积(V)与物料体积流量(q v)之比值. 空间速度：单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量. (6) 一般情况下，反应器内的流体流动状态会对反应结果产生影响，为什么？ (7) 根据反应物料的流动与混合状态，反应器可分为哪些类型。 理想流反应器和非理想流反应器；完全混合流（全混流）反应器和推流反应器。 (8) 反应器设计的基本内容包括哪几个方面？它通常用到哪几类基本方程？ 基本内容： 选择合适的反应器型式；确定最佳的操作条件；计算达到规定的目标所需要 2011-2012硅酸盐专业《热工基础》期末试题A卷 一、名词解释：（30分） 1、流体的密度—— 2、静压强—— 3、体积流量—— 4、发热量—— 5、相对湿度—— 6、黑体—— 7、干燥—— 8、完全燃烧—— 9、高温系数—— 10、干球温度—— 二、填空：（25分） 1.煤的工业分析法组成主要由__________、__________、__________、__________四种。 2.空气过剩系数是指_________________与__________________之比。 3.表示固体和液体燃料组成的基准有__________、__________、__________、__________四种。 4.传热的基本方式有__________ 、__________和__________。 5、在燃烧学中空气分为__________和________，而在干燥学中空气分为_________和________。 6、不完全燃烧分为______________和______________。 7、表示湿度的方法有三种：________、_____________、_________其中_____是为了测定方便； ______表示空气的相对干燥能力；________便于干燥计算。 三、简答题：（25分） 1、燃烧计算的内容有哪些？ 2、如何对煤进行工业分析？ 3、如何根据雷诺准数的大小来判断流体的流态？ 4、冬天用手接触相同温度的铁块和木块时感到铁块比木块凉，这是为什么？ 5、流态有几种？表现形式有何不同？如何判定？ 五、计算题（20分） 1、水从三段串联管路流过，管路直径分别为：d1=100mm, d2=50mm, d3=25mm, ω3=10m/s,求ω1和ω2. 2、已知标态下CO2的密度为1.96kg/m3, O2的密度为1.43kg/m3，CO 的密度为1.25kg/m3, N2的密度为1.25kg/m3。今测得某水泥回转窑窑尾废气的体积百分比：CO2 =28.8% ，O2=1.0% ，CO =0.2%，N2=70%，求此废气标态时的密度。 3、一炉壁由耐火砖砌成，厚度δ=250mm，耐火砖内表面温度t1=1000℃, 外表面温度t2=100℃, 耐火砖平均导热系数为λ=1.28W/(m.℃)。求通过炉壁的热流量。 4热量传递 1)什么是热传导？ (2)什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。 (3)简述辐射传热的过程及其特点。 (4)试分析在居室内人体所发生的传热过程，设室内空气处于流动状态。 (5)若冬季和夏季的室温均为18℃，人对冷暖的感觉是否相同？在哪种情况下觉得更暖和？为什么？ (1)简述影响对流传热的因素。 (2)简述对流传热的机理、传热阻力的分布及强化传热的措施。 (3)为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强？ (4) 传热边界层的范围如何确定？试分析传热边界层与流动边界层的关系。 (5)试分析影响对流传热系数的因素。 (6) 分析圆直管内湍流流动的对流传热系数与流量和管径的关系，若要提高对流传热系数，采取哪种措施最有效？ (7)流体由直管流入短管和弯管，其对流传热系数将如何变化？为什么？ (8)什么情况下保温层厚度增加反而会使热损失加大？保温层的临界直径由什么决定？ (9)间壁传热热阻包括哪几部分？若冷热流体分别为气体和液体，要强化换热过程，需在哪一侧采取措施？ (10)什么是传热效率和传热单元数？ 1)分析热辐射对固体、液体和气体的作用特点。 (2)比较黑体和灰体的特性及其辐射能力的差异。 (3) 温度对热辐射和辐射传热的影响。 (4)分析物体辐射能力和吸收能力的关系。 (5)简述气体发射和吸收辐射能的特征，分析温室效应产生的机理。 1)简述换热器的类型。 (2)什么是间壁式换热器，主要包括哪几种类型？ (3)列管式换热器式最常用的换热器，说明什么是管程、壳程，并分析当气体和液体换热时，气体宜通入哪一侧？ (4)简述增加传热面积的方法。 (5)试分析提高间壁式换热器传热系数的途径。 5质量传递 (1)什么是分子扩散和涡流扩散？ (2)简述费克定律的物理意义和适用条件。 (3)简述温度、压力对气体和液体分子扩散系数的影响。 (4)对于双组分气体物系，当总压和温度提高1倍时，分子扩散系数将如何变化？ (5)分析湍流流动中组分的传质机理。 (1)什么是总体流动？分析总体流动和分子扩散的关系。 (2)在双组分混合气体的单向分子扩散中，组分A的宏观运动速度和扩散速度的关系？ (3)单向扩散中扩散组分总扩散通量的构成及表达式。 热工基础题库 一、选择题 基本概念 1.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为。B A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2.与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为。D A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3.开口系统与外界可以有。D A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4.与外界有质量交换的热力学系统是：A A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 5.下列与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统 D、孤立系统 6.实现热功转换的媒介物质称为。C A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7.工质应具有良好的和。A A、流动性/膨胀性 B、耐高温性/导热性 C、耐高压性/纯净 D、耐腐蚀性/不易变形 8.若闭系处于热力学平衡状态，则内部工质的处处一致。A A、压力和温度 B、压力和比容 C、比容和温度 D、压力、温度和比容 9.稳定状态是平衡状态，而平衡状态是稳定状态。B A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 10.均匀状态是平衡状态，而平衡状态是均匀状态。C A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 11.下列组参数都不是状态参数。C A、压力；温度；比容 B、内能；焓；熵 C、质量；流量；热量 D、膨胀功；技 术功；推动功 12.下列组参数都是状态参数。A A、焓；熵；比容 B、膨胀功；内能；压力 C、热量；比热；温度 D、技术功；动能；位能 13.下列答案是正确的。B A、10℃=43.8℉=285.15K B、10℃=50℉=283.15K C、10℃=40.2℉=285.15K D、10℃=42℉=283.15K 14.摄氏温度变化1℃与热力学绝对温度变化1K相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 15.摄氏温度变化1℃与华氏温度变化1℉相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 16.若大气压力为100KPa，真空度为60KPa，则绝对压力为。D A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40KPa 17.若大气压力为100KPa，表压力为60KPa，则绝对压力为。A A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40Kpa 18.在工程热力学计算中使用的压力是。A A、绝对压力 B、表压力 C、真空压力 D、大气压力 19.若大气压力为0.1Mpa，容器内的压力比大气压力低0.004Mpa，则容器的B。 A、表压力为0.096Mpa B、绝对压力为0.096Mpa C、真空度为0.104Mpa D、表压力为0.104Mpa 一、名词解释(10分) 1、无力矩理论:在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用,该情况下的应力状态与承受内压 的薄膜相似,又称薄膜理论。 2、法兰的公称压力:以16MnR 在200℃时的力学性能为基础,其最大操作压力即为具有该尺 寸法兰的公称压力。 3、泊松比:弹性阶段杆件的横向应变与轴向应变之比的绝对值,称为横向变形系数或泊松比。 就是一无量纲的量,其数值随材料而异,也就是通过试验测定的。 ε εν' = 4、同素异构转变:在固态下晶体构造随温度发生变化的现象,称同素异构转变。 5、热脆:硫以FeS 的形态存在于钢中,FeS 与Fe 形成低熔点(9850 C)化合物,而钢材的热加工 温度一般在11500C-12000 C 以上,当钢材热加工时由于FeS 化合物的过早熔化而导致工件开裂,称为“热脆”。作图题(共10分) 根据受力图画出剪力图与弯矩图(10分) 三、问答题(共26分) 1、 Q235-A ●F 代表 普通碳素钢 (钢种),其中Q 为 屈服强度的头一个拼音字母 ,235为 屈服强度值 ,A 表示 质量等级 ,F 表示 沸腾钢 ;0Cr18Ni9 代表 铬镍不锈钢 (钢种),18 表示 含铬18% , 9 表示 含镍9% ;ZL7代表 铸铝 (钢种); H80 代表 黄铜 (钢种),80 表示平均含铜80% 。(5分) 2.埋弧自动焊的优缺点就是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点就是什么？(5分) 埋弧自动焊的优点:1)生产效率高;2)焊缝质量高;3)劳动条件好 缺点:不及手工电弧焊灵活,工件边缘准备与装配质量要求高、费工时,必须严格控制焊接规范。 不锈钢焊接可采用氩弧焊,用氩气为保护介质,就是惰性气体,既不与金属起化学反应也不溶于液态金属,可避免焊接缺陷,获得高质量的焊缝。 3.什么就是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断 外压容器的类型？(8分) 容器强度足够,却突然失去原有的形状,筒壁被压瘪或发生褶皱,筒壁的圆环截面一瞬间变成了曲波形,这种现象称为弹性失稳。其实质就是容器筒壁内的应力状态有单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。 侧向失稳时壳体断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形,产生的波形数n=2时,为长圆筒;n>2时,为短圆筒;如只发生强度破坏,无失稳则为刚性筒。 4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类？(8分) （1） 直径为2000mm,设计压力为10Mpa 的废热锅炉 （2） 设计压力为0、6Mpa 的氟化氢气体储罐 （3） 设计压力为1、0Mpa 的搪玻璃压力容器 （4） p 为4Mpa 的剧毒介质容器 （1） 为三类容器;(2)为二类容器;(3)为二类容器;(4)为三类容器。 四、计算题(共54分) 1、 一个低合金钢内压反应釜,内径mm D i 1000=,工作压力MPa 0.2(装有安全阀),工作 温度C 0 300,釜体采用单面手工电弧焊(有垫板),全部无损探伤,内部介质有轻微腐蚀性,试设计反应釜筒体壁厚,并校核水压试验强度。([]MPa t 144=σ []MPa 170=σ MPa s 345=σ,() s e e i T T D p ?σδδσ9.02≤+= )(10分) 表 钢板负偏差C l (mm) 解:设壁厚mm 11,mm C 8.01=,mm C 12= []mm C p pD t i d 97.98.105 .129.014421000 05.122=+?-????= +-= ?σδ 圆整为规格钢板,取mm n 10=δ厚。 水压试验校核:() ()MPa D p e e i T T 5.1902 .822.81000144170 05.1225.12=?+? ??= += δδσ 一 填空题 1 设 6 21,,,X X X 是总体 ) 1,0(~N X 的一个样本， 26542321)()(X X X X X X Y +++++=。当常数C = 1/3 时，CY 服从2χ分布。 2 设统计量)(~n t X ，则~2X F(1,n) ， ~1 2 X F(n,1) 。 3 设n X X X ,,,21 是总体),(~2 σu N X 的一个样本，当常数C = 1/2（n-1） 时， ∑-=+-=1 1 212 )(n i i i X X C S 为2σ的无偏估计。 4 设)),0(~(2σεε βαN x y ++=，),,2,1)(,(n i y x i i =为观测数据。对于固定的0x ， 则0x βα+~ () 2 0201,x x N x n Lxx αβσ?? ? ?- ???++ ??? ?????? ? 。 5．设总体X 服从参数为λ的泊松分布，，2，2，， 为样本，则λ的矩估计值为?λ ＝ 。 6．设总体2 12~(,),,,...,n X N X X X μσ为样本，μ、σ2 未知，则σ2的置信度为1－α的 置信区间为 ()()()()22 2212211,11n S n S n n ααχχ-??--????--???? 。 7．设X 服从二维正态),(2∑μN 分布，其中??? ? ??=∑??? ? ??=8221, 10μ 令Y ＝X Y Y ???? ??=???? ??202121，则Y 的分布为 ()12,02T N A A A A μ??= ??? ∑ 。 8．某试验的极差分析结果如下表（设指标越大越好）： 表2 极差分析数据表 XXXXXX 2016至2017学年第 1 学期 环境工程原理 考查试卷 考试方式： 开卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的70% 教研室主任复核 本试卷可能用到的计算值： ln2=0.693, ln3=1.099, ln5=1.609，g=10 m/s 2 ，＝ 1.4 π＝3.14， ＝1.44 一、填空题：（每空0.5分 .共20分） 1. _______________和________________是目前人类面临的两大类环境问题，它们已经成为影响社会可持续发展、人类可持续生存的重大问题。 2. 水污染根据污染物的不同可分为___________________、___________________和________________三大类。 3. 空气净化与大气污染控制技术可分为_________________和_______________两大类。 4. 压强用国际单位制单位导出的表示结果为_________________。 5. 李白诗中有“白发三千丈，缘愁似个长”句，用国际单位制表示李白描述的白发长度为________________。释印肃诗中有“黄金万两非堪比，东西南北至分明”，用国际单位制表示诗中描述的黄金质量是_____________________。 6. 百分比浓度的量纲为_______________。 7. 在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随__________而变，不随__________而变，称为稳定流动。质量衡算依据的基本定律是________________，能量衡算依据的基本定律是____________________。 8. 考古学家发掘出长、宽、高分别为160 cm 、40 cm 、30 cm 的古代排水砖管，壁厚为3 cm ，则流过其中的流体的当量直径为____________。 9. 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_____________ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的___________ ，縻擦糸数λ与Re 的关系为______________。 10. 用二种厚度相同的材料保温时，往往把_____________ 的材料包在内 层，以达到好的保温效果。 11. 能量衡算方程中涉及的能量中机械能包括_______________、_______________和____________，不能直接转变为机械能的能量包括_______________和____________。 12. 流体流动有两种典型的形态，即_________和_________，判别方法是用___________的值来判断，判断临界值分别为____________和_______________。 13. 测流量的装置主要有_______________、________________和______________。 14. 热量传递主要三种方式分别为________________、______________和______________，其中____________不能发生在固体中，________________可以发生在真空中。 15. 费克定律的表达式为_______________。 16. 重力沉降和离心沉降是利用待分离的颗粒与流体之间的____________，在重力或离心力的作用下使颗粒和流体之间发生相对运动。 二、判断题:（每小题1分，共10分） 1. 对于土壤的污染只能产生局部污染。 （ ） 2. 对于两种气体组成的混合体系来说，两种组分的质量比等于摩尔比。 （ ） 系部名称： 专业班级： 姓名 学号： 密 封 线 内 不 得 答 ：题 -----------------------------密 封 线----------------------------------------密 封 线-----------------------------------------密 封 线-------------- 工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C ，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： =??? ? ?++- ?=15.27350015.273301500,q x E 303.95kJ 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?= +++R 0S ?= iso S ?= 5. 试由开口系能量程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态程可写成：P i V = m i R i T 。 7. 高、低温热源的温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大，愈有利？试证明你的结论。 答：否，温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数愈小，耗功越大。（2分） 证明：T T w q T T T R ?==-= 2 2212ε，当 2q 不变，T ?↑时，↑w 、↓R ε。即在同样2q 下(说明 得到的收益相同)，温差愈大，需耗费更多的外界有用功量，制冷系数下降。（3分） 8. 一个控制质量由初始状态A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B ，若两过程中热源温度均为 r T 。试证明系统在可逆过程中吸收的热量多，对外做出的膨胀功也大。 2003.6《化工机械基础》试题答案（48学时） —、名词解释（10分） 1、无力矩理论：在旋转薄壳的受力分析中忽略了弯矩的作用，该情况下的应力状态和承受 内压的薄膜相似，又称薄膜理论。 2、法兰的公称压力：以16MnR在200°C时的力学性能为基础，其最大操作压力即为具有 该尺寸法兰的公称压力。 3、泊松比：弹性阶段杆件的横I何应变与轴向应变之比的绝对值，称为横l，J变形系数或泊松 比。是一无量纲的量，其数值随材料而异，也是通过试验测定的。1/ = 4、同素异构转变：在固态下晶体构造随温度发生变化的现象，称同素异构转变。 5、热脆：硫以FeS的形态存在于钢中,FeS和Fe形成低熔点（985%）化合物，而钢材的热 加工温度一般在1150°C-1200°C以上，当钢材热加工时由于FeS化合物的过早焰化而导致工件开裂，称为“热脆”。 %1.作图题（共10分） 根据受力图画出勇力图和弯矩图（10分） qa2q 三、问答题（共26分） 1.Q235.A,F代表普通碳素钢（钢种）,其中0为屈服强度的头一个拼音字母，235 为 屈服强度值，A表示质量等级，F表示沸腾钢；0Crl8Ni9代表为竦不锈钢（钢种,18表示含铭18% , 9表示含锲9% ；ZL7代表铸铝（钢种）；H80代表茧铜（钢种），80表示平均含铜80%。（5分） 2.埋弧自动焊的优缺点是什么？不锈钢焊接采用何种方法及其特点是什么？（5分） 埋弧自动焊的优点：1）生产效率高；2）焊缝质量高；3）劳动条件好 缺点：不及手工电弧焊灵活，工件边缘准备和装配质量要求高、费工时，必须严格控制焊接规范。 不锈钢焊接可采用叙弧焊，用氧气为保护介质，是惰性气体，既不与金属起化学反应也不溶于液态金属，可避免焊接缺陷，获得高质量的焊缝。 3.什么是外压容器的失稳？简述外压容器侧向失稳的形式并说明如何通过失稳形势判断外 压容器的类型？（8分） 容器强度足够，却突然失去原有的形状，筒壁被压瘪或发生褶皱，筒壁的圆环截面一?瞬间变成了曲波形，这种现象称为弹性失稳。其实质是容器筒壁内的应力状态有单纯的压应力平衡跃变为主要受弯曲应力的新平衡。 侧向失稳时壳体断面由原来的圆形被压瘪而呈现波形，产生的波形数n=2时，为长圆筒; n>2时，为短圆筒；如只发生强度破坏，无失稳则为刚性筒。 4、下列容器属一、二、三类容器的哪一类？（8分） （1）直径为2000mm,设计压力为lOMpa的废热锅炉 （2）设计压力为0. 6Mpa的氟化氢气体储罐 （3）设计压力为1. OMpa的据玻璃压力容器 （4）p为4Mpa的剧毒介质容器 （1）为三类容器；（2）为二类容器；（3）为二类容器；（4）为三类容器。 四、计算题（共54分） 1、一个低合金钢内压反应釜,内径D t = 1000/n/??, I .作压力2.0MPa（装有安全阀），T. 作 温度300°C ,釜体采用单面手工电弧焊（有垫板），全部无损探伤，内部介质有轻微腐蚀性，试设计反应釜筒体壁厚，并校核水压试验强度。（[b]'=144MPo [b] =1 lOMPa = 345"。，％, =相'」卷 < 0.9冲）（10 分） 表钢板负偏差Ci （mm） 解：设壁厚 1 \mm , C l = ().8mm , C9 = \mm =「. +C= 2U05XI。。。+18 = 9.97〃而 5l 2[o-]z(p-p2x144x0.9-2x1.05 北航2010《应用数理统计》考试题及参考解答 09B 一、填空题（每小题3分，共15分） 1，设总体X 服从正态分布(0,4)N ，而12 15(,,)X X X 是来自X 的样本，则22 110 22 11152() X X U X X ++=++服从的分布是_______ . 解：(10,5)F ． 2，?n θ是总体未知参数θ的相合估计量的一个充分条件是_______ . 解：??lim (), lim Var()0n n n n E θθθ→∞ →∞ ==． 3，分布拟合检验方法有_______ 与____ ___. 解：2 χ检验、柯尔莫哥洛夫检验． 4，方差分析的目的是_______ . 解：推断各因素对试验结果影响是否显著． 5，多元线性回归模型=+Y βX ε中，β的最小二乘估计?β 的协方差矩阵?βCov()=_______ . 解：1?σ-'2Cov(β) =()X X ． 二、单项选择题（每小题3分，共15分） 1，设总体~(1,9)X N ，129(,, ,)X X X 是X 的样本，则___B___ . （A ） 1~(0,1)3X N -； （B ）1 ~(0,1)1X N -； （C ） 1 ~(0,1) 9X N -； （D ~(0,1)N ． 2，若总体2(,)X N μσ，其中2σ已知，当样本容量n 保持不变时，如果置信度1α-减小，则μ的 置信区间____B___ . （A ）长度变大； （B ）长度变小； （C ）长度不变； （D ）前述都有可能. 3，在假设检验中，就检验结果而言，以下说法正确的是____B___ . （A ）拒绝和接受原假设的理由都是充分的； （B ）拒绝原假设的理由是充分的，接受原假设的理由是不充分的； （C ）拒绝原假设的理由是不充分的，接受原假设的理由是充分的； （D ）拒绝和接受原假设的理由都是不充分的. 4，对于单因素试验方差分析的数学模型，设T S 为总离差平方和，e S 为误差平方和，A S 为效应平方和，则总有___A___ . 环境工程原理复习题 1、连续介质假说把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质，假设流体是由连续分布的流体质点组成的介质，按连续介质的概念，流体质点是指: A 、流体的分子； B 、流体内的固体颗粒； C 、几何的点； D 、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 2、苯和甲苯的混合溶液，苯的质量分数为0.4，试求混合液在293K 时的密度（ ） （已知293K 下，苯的密度为879kg/m 3，甲苯的密度为867 kg/m 3） 3、计算标准状况下空气的密度（ ）（气体常数R=8.314KJ/kmol ·K ） 4、某混合气体压力为0.2MPa ，温度为30°C ，混合气体含CO 体积分数为0.3, CO 2体积分数0.2, N 2体积 分数为0.4, 氧气0.1, 则混合气体的密度为（ ）。 5、水泵进口管处真空表的读数为100mmHg ，出口处压力表读数为250kPa ，水泵前后的压力差为（ ）。 6、某密闭罐内装有水，离罐顶10米处压力表上的读数为400kPa ，当地大气压力为101.3kPa, 则罐顶的绝 对压力为( ). 7、下面关于流体粘性的说法中，不正确的是 A 、粘性是流体的固有属性； B 、粘性是运动状态下，流体有抵抗剪切变形速率能力的量度 C 、流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重性； D 、流体的粘度随温度的升高而增大 8、与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是 A 、切应力和压强； B 、切应力和剪切变形速率； C 、切应力和流速； D 、切应力和剪切变形。 9、一底面积为40 ×45cm 2，厚为1cm 的木块，质量为5kg ，沿着涂有润滑油的斜面向下作等速运动，已 知木块运动速度u =1m/s ，油层厚度d =1mm ，由木块所带动的油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。 （9题图） （10题图） （11题图） 10、在如上图所示的密闭容器上装有U 形水银测压计,其中1、2、3点位于同一水平面上，其压强关系为： A p 1=p 2=p 3； B p 1>p 2>p 3； C p 1 一、判断题： 1. 平衡状态一定稳定状态。 2. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律； 3．公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。 4．容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。 5．在T —S 图上，任意二条可逆绝热过程线不能相交。 6．膨胀功与流动功都是过程的函数。 7．当把一定量的从相同的初始状态压缩到相同的终状态时，以可逆定温压缩过程最为省功。 8．可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行，并能恢复到初始状态的过程。 9. 根据比热容的定义式 T q d d c ，可知理想气体的p c 为一过程量； 10. 自发过程为不可逆过程，非自发过程必为可逆过程； 11．在管道作定熵流动时，各点的滞止参数都相同。 12．孤立系统的熵与能量都是守恒的。 13．闭口绝热系的熵不可能减少。 14．闭口系统进行了一个过程，如果熵增加了，则一定是从外界吸收了热量。 15．理想气体的比焓、比熵和比定压热容都仅仅取决与温度。 16．实际气体绝热节流后温度一定下降。 17．任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。 18. 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率； 19．混合气体中质量成分较大的组分，其摩尔成分也一定大。 20．热力学恒等式du=Tds-pdv 与过程可逆与否无关。 21．当热源和冷源温度一定，热机工质能够做出的最大功就是在两热源间可逆热机对外输出的功。 22．从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态，因为气化过程温度未变，所以焓的变化量Δh=c p ΔT=0。 23．定压过程的换热量q p =∫c p dT 仅适用于理想气体，不能用于实际气体。 24．在p －v 图上，通过同一状态点的定熵过程的斜率大于定温过程的斜率。环境工程原理考试重点
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