《化工原理》(上册)期终试卷2023年1月（a卷）
化工041-044 轻化041-042 制药041-042 应化041-042 制药041-042
[一] 选择题：（20×1.5）
1. 化工原理中的 “三传”是指。
.动能传递、势能传递、化学能传递 ｂ.动能传递、内能传递、物质传递。
.动量传递、能量传递、热量传递动量传递、质量传递、热量传递。
2. 关于因次分析法的错误论述是___
a.因次分析法用无因次数群代替变量，使实验与关联简化。
b.因次分析法的使用使得人们可将小尺寸模型的实验结果应用于大型装置，可将水、空气等的实验结果推广应用到其他流体。
c.任何方程，等式两边或方程中的每一项均具有相同的因次，都可以转化为无因次形式。
d.使用因次分析法时需要对过程机理作深入了解。
3. 对于城市供水、煤气管线的铺设应尽可能属于___
.总管线阻力可略，支管线阻力为主 b. 总管线阻力为主，支管线阻力可略
.总管线阻力和支管线阻力势均力敌 d. 以上答案都不正确。
4. 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d1(d1=d0/2)的管子时，若流体为层流，则压降p为原来的___倍。
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 。
. 增大减小 ｃ.不变不能判断
6. 不可压缩流体在水平等径直管中作等温稳定流动时，摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的___项。
. 动能静压能 ｃ.位能动能、静压能和位能。
7. 研究流体在静止和流动状态下的规律时，常将流体视为由无数质点组成的___介质。
. 可压缩 b.不可压缩c.间断d.连续。
8. 离心泵铭牌上标明的扬程可理解为___
a.该泵在规定转速下可以将20℃的水升扬的高度。
b.该泵在规定转速及最高效率下可以将20℃的水升扬的高度。
c. 该泵在规定转速及最高效率下对20℃的水提供的压头。
d. 该泵在规定转速下对20℃的水提供的压头。
9. 泵送含晶体10%的悬浮液宜选用___
a.螺杆泵 b.往复泵 c.齿轮泵 d.离心泵。
10. 以下说法错误的是___
a. 往复泵流量不均匀，常用旁路调节流量。
b. 转子流量计读取流量方便，测量精度高，但不耐高温高压。
c. 往复泵虽然有自吸能力，但安装位置不合适也会发生汽蚀现象
d. 孔板流量计压头损失较文丘里流量计小。
11. 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___w/(m2·℃)
12. 从传热角度来看，工业锅炉与工业冷凝器的设计是依据现象来考虑的。
a. 核状沸腾和滴状冷凝 b. 膜状沸腾和膜状冷凝。
c. 核状沸腾及膜状冷凝 d. 膜状沸腾及滴状冷凝。
13. 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α1为50w/热流体一侧的对流传热系数α2等于8000w/要提高总传热系数k,最简单有效的途径是__
a. 设法减小α1 b. 设法增大α2 c. 同时增大α1和α2 d. 设法增大α1
14. 定态传热是指传热系统内各点的温度___
a. 不仅随时间变，也随位置变 b.只随位置变，但不随时间变。
c. 只随时间变，但不随位置变。 d.不随位置和时间变化。
15. 对流传热是由___原因产生的。
a. 流体分子的热振动b.流体体内电子的移动；
c. 流体质点的位移、扰动 d.晶格振动。
16. 定性温度是指。
a. 流体进出口温度平均值 b. 膜温。
c. 壁温d. 传热计算准数式中的物理性质取值温度。
17. 计算下列四种“数”时，其数值大小与单位制选择无关的是___
.运动粘度传热单元数ntu
.过滤常数k黑体辐射常数σ0
18. 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10 m3/h（滤液）。现将转速减小到原来的二分之一，其它条件不变， 则其生产能力应为___
. 5 m3/h b. 3.54m3/h ｃ.7.07 m3/h d. 2.5 m3/h
19. 某降尘室（长l、高h、宽b）能将流量qv m3/s 的含尘气流中直径为d μm 的粒子全部沉降下来，今想将2qv m3/s的相同含尘气流进行同样效果的除尘，在保持其他尺寸不变的情况下，单方面地按如下___方式改选设备。
a. 将高度h增加1倍。
b. 将高度h减小到原来的0.5倍。
c. 将长度l增加1倍
d. 将长度l减小到原来的0.5倍。
20. 在20m 高的升气管中，要求球形颗粒停留10 s。粒径10 μm，粒子密度2500 kg/m3，气体密度1.
2 kg/m3，粘度0.0186 气流量100 m3/ h。粒子加速段可忽略不计，则升气管直径为___m。
. 0.103 b. 0.123 ｃ.0.133 d. 0.153
二]填空（15×1）
1. 现场真空表的读数为8×104 pa，该处绝对压力为 （当时当地大气压为1×105 pa）。
2. 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量流量不变，含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将___变小、不变、变大）。
3. 含尘气体中尘粒直径在75 μm以上的，一般应选用___除尘。（旋风分离器 、降尘室袋滤器）
4. 液体沸腾的必要条件，一是要有汽化核心，二是要有。
5. 一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果将变 （好、差）。
6. 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δtm=__
7. 离心分离设备在层流区操作，颗粒的旋转速度为15 m/s，旋转半径为0.3 m，则该设备的离心分离因数等于保留一位小数， 重力加速度取9.81 m/s2）
8. 进料量为3000 kg/h，浓度为1%（质量分率，下同）的盐溶液，应用单效蒸发器被浓缩到浓度为1.5%。则蒸发水量是kg/h。
9. 在___阶段，随着流体流量的增加，床层高度增高，床层的空隙率也增大，使颗粒间的流体流速保持不变，床层的阻力等于单位截面床层的重量。（固定床、流化床、气力输送）
10. 搅拌器的两个功能是___和强剪切。
11. 高粘度液体、颗粒悬浮液宜选用搅拌器。（大叶片低转速、涡轮式、旋浆式）
12. 为防止泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量泵的必需汽蚀余量。（大于、小于、等于）
13. 在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在使冷凝表面传热系数 。（不变 、增大、减小）
14. 若小雨滴在下降过程中与其他雨滴发生合并，雨滴直径增大了30%，则雨滴合并前后的自由沉降速度比为 （假设雨滴在下降过程中始终处于层流区）。
15. 在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度相差50℃，现因某种原因，两者的温度各降低10℃，则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比将___不变 、增大、减小）
[三] 简答题（10分）
1） 离心泵启动或关闭时，为什么要先关闭出口阀门？（5分）
2） 列管换热器在什么情况下要考虑热补偿，热补偿的形式有哪些？（5分）
四] （15分）用一台离心泵将水池中的水(密度为1000 kg/m3)送至一表压为62 kpa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60m，泵出口阀全开时排出管线长度200m（含出口阻力损失），全部管路均用φ108×4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） 当离心泵入口处的真空表读数为25 kpa时系统水的流量qv（m3/s）；
2） 泵的压头h；若离心泵的效率为80%，泵的轴功率pa；
3） 泵出口阀门全开时管路的特性曲线方程；
五] （10分）用一板框压滤机（有800×800×30 mm的滤框30个），在恒压下过滤某悬浮液，过滤3 h后滤饼充满滤框，共获得滤液体积3 m3，滤饼洗涤时间和卸渣整理等辅助时间之和为1 h。设介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩。试计算：
1）过滤常数k为多少m2/s?
2）滤饼体积和滤液体积之比；
3）求该压滤机生产能力为多少m3滤液/h ?
4）过滤压差增大一倍，当滤饼充满滤框时，其它条件（物性、洗涤和辅助时间之和）不变，则此时过滤机的生产能力为多少m3滤液/h？
六] （20分）传热面积为10 m2 的间壁式换热器中，用水逆流冷却有机油，油的流量qm1为1860 kg/h，进口温度t1=90℃, 出口温度t2=40℃；冷却水进口温度t1=15℃, 出口温度t2=55℃。油的比热cp1=2.70 kj/(kg℃)，水的比热cp2=4.
186 kj/(kg℃)，物性参数是常数，热油侧给热系数《水侧给热系数，热损失可忽略不计。试计算：
1） 冷却水的流量qm2为多少kg/h？传热量为多少kw?
2） 若两流体流量qm1、qm2和油的进口温度t1均不变，但气候条件变化，冷却水的进口温度t1′=20℃时， 油的出口温度t2′为多少℃?
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