化工原理上册模拟试卷4

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化工原理I 模拟试卷4 课程代码： 13100060 课程： 化工原理I 一、填空题( 15分) 1.( 2分)当量直径的定义是ｄ ＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，在套管环间流动的流体，外管的内径是ｄ ，内管的外径是ｄ ，则当量直径ｄ ＝＿＿＿＿＿＿＿＿。 2.( 2分)某输水的水泵系统, 经管路计算得,需泵提供的压头为He=25[m 水柱],输水量为0.0079[m .s ],则泵的有效功率为________. 3.( 4分)若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头＿＿＿，流量＿＿＿，效率＿＿＿，轴功＿＿＿＿。 4.( 2分)过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 5.( 2分)某悬浮液在离心机内进行离心分离时，若微粒的离心加速度达到9807m.s-2，则离心机的分离因数等于__________。 6.( 3分)某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240 mm,λ=1.05ｗ.m .K ,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) 二、选择题( 15分) 1.( 1分)层流底层越薄__________。 A)近壁面速度梯度越小 B)流动阻力越小 C)流动阻力越大 D)流体湍动程度越小 2.( 1分)密度为1000 kg/m 3 的清水，在圆形导管（57×3.5mm ）内以3600 kg/h 的流量流动，它的体积流量与流速分别为（ ） A. 0.001 m 3/s 和 0.51 m/s B. 0.01 m 3/s 和 0.051 m/s ? C. 0.1 m 3

/s 和 0.051 m/s D. 0.001m 3

/s 和 0.0051 m/s 3.( 1分)圆管的摩擦系数λ=64/Re 公式的适用范围是（ ）。 A 、滞流 B 、过渡流 C 、湍流 4.( 1分)离心泵最常用的调节方法是 ( ) A. 改变吸入管路中阀门开度 B. 改变压出管路中阀门的开度

C. 安置回流支路，改变循环量的大小

D. 车削离心泵的叶轮

5.( 1分)离心泵铭牌上标明的流量是指( )

A. 效率最高时的流量

B. 泵的最大流量

C. 扬程最大时的流量

D. 最小扬程时的流量

6.( 1分)离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工

作，这是因为（ ）

A 、Q ＝0， N ≈0

B 、Q 〉 0，N 〉0

C 、Q 〈0，N 〈0

7.( 1分)往复泵的流量调节常采用（ ）

A 、出口阀，

B 、进口阀

C 旁路阀

8.( 2分)当微粒与流体的相对运动属于滞流时，旋转半径为1m ，切线速度为20m*s-1，同一微粒在上述条件下的离心沉降速度等于重力沉降速度的（ ）。

A 、2倍；

B 、10倍；

C 、40.8倍 9.( 1分)球形粒子的球形度Φ( )；非球形粒子的球形度Φ（ ）。

A 、等于1；

B 、小于1；

C 、大于1 10.( 2分)翅片管换热器的翅片应安装在_________________。

A. α小的一侧

B. α大的一侧

C. 管内

D. 管外 11.( 1分)传热速率公式q ＝KA Δt 中，Δt 的物理意义是（ ）。

A.器壁内外壁面的温度差;

B.器壁两侧流体对数平均温度差;

C.流体进出口的温度差;

D.器壁与流体的温度差。

12.( 2分)在稳定变温传热中，流体的流向选择（ ）时传热平均温度差最大。 A 、并流 B 、逆流 C 、错流 三、判断题( 10分) 1.( 1分)流体作层流流动时，摩擦系数只是Re 的函数，而与管壁的粗糙度无关。（ ）

2.( 1分)流体流动时，造成能量损失的根本原因是内摩擦。 （ ）

3.( 1分)实验证明，流体在管内作稳定湍流时，当Re 一定，则摩擦系数λ随管子的相对粗糙度的增加而增大。 （ ）

4.( 1分)离心泵的扬程随其送液能力（流量）的改变而变化，当其流量达到最大时，其扬程也最大，而流量为零时，其扬程亦等于零。 （ ）

5.( 1分)选用离心通风机时，如果输送气体的温度、压力与实验状态不同时，则要校正风压后再选用。 （ ）

6.( 1分)离心泵的“气缚”与“气蚀”现象，其本质是相同的。 （ ）

7.( 1分)在气一固分离过程，为了增大沉降速度U ，必须使气体的温度升高。（ ） 8.( 1分)滤渣的比阻越大，说明越容易过滤。 （ ） 9.( 1分)板框压滤机的洗涤速率是过滤未了速率的1/4倍，这是因为洗涤液所走的路程是滤液走的路程的两倍，而穿过的面积也是滤液所穿过的面积的两倍。 （ ） 10.(1分)当保温材料的厚度加大时，内外壁面的总温度差增大，总的热阻也增大，总推

动力与总阻力之比为定值，即导热速率不变。（）

四、计算题(60分)

1. (15分)某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽A输送至一敞口搅拌反应槽B中,输液管为φ38×

2.5mm的铜管,已知料液在管中的流速为u m.s ,系统的Σhf=20.6u /2 J.kg ,因扩大生产，须再建一套同样的系统, 所用输液管直径不变，而要求的输液量须增加30%,问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统增高多少

?

2.(10分)某厂准备用离心泵将20℃的清水以40m . h 的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶。已知塔内的表压强为1kgf.cm ，塔顶水入口距水池水面的垂直距离为6（m），吸入管和排出管的压头损失分别为1m和3m，管路内的动压头忽略不计。当地的大气压为10.33（m水柱），水的密度为1 000〔kg.m 〕。

现仓库内存有三台老式离心泵，其型号和铭牌上标有的性能参数如下，从中选一台比较合适的以作上述送水之用。

型号流量（m .h ）扬程（m）允许吸入真空高度（m）

3B57A 50 38 7.0

3B33 45 32 6.0

3B19 38 20 5.0

3.(10分)现要设计一降尘室来净制气体，要求降尘室的最大生产能力为1500标准m *h ，近似常压的含尘气体。气体的温度为50℃，粘度为2×10-5Pa·s

，密度为1.5kg*m ，而层粒的密度为3500kg*m ，最小直径为10μm，沉降过程服从斯托克斯定律，试求：

(1)降尘室的面积为多少m ？(取整数)

(2)若此降尘室只允许做成宽4m，高2m，那么此降尘室的最小长度为多少m？

(3)如果厂房面积有限，要求降尘室的长度为你所计算出的最小长度的一半，你认为座采取什么措施来完成此任务？

4.(10分)在内管为φ180×10mm的套管换热器中，将流量为3500kg.h 的某液态烃从100℃冷却到60℃，其平均比热ｃ ＝2.38kJ.kg . K ,环隙走冷却水,其进出口温度分别为40℃和50℃,平均比热ｃ ＝4.174kJ. kg ℃, 基于传热外面积的总传热系数K=2000ｗ.m K ,且保持不变.设热损失可以忽略。试求:

（1）冷却水用量；

（2）计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及管长。

5.(15分)拟用一台板框压滤机过滤CaCO3悬浮液。滤框的容渣体积为450×450×25m m，有40 个滤框。在恒定压差⊿P=3×105Pa 下进行过滤。待滤框充满后在同样压差下用清水洗涤滤饼，洗涤水量为滤液体积的1/10。已知每m3滤液可形成0.025m3的滤饼，φ=0 . 00796 , r =3. 45×1013⊿P0.277, q e =0.0268 m,μ=0. 8937×10-3Pa s

试求：

(1) 过滤时间τ；

(2) 洗涤时间τw ；

(3) 压滤机的生产能力(设辅助时间为60 分钟)。

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