燕山大学化工原理试题及答案上

燕山大学试卷 密 封 线 共 8 页 第 2 页

原来的(

)倍。 )和( ) 。 ) 、

11、离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是(

12 、间歇式过滤机一个完整的操作周期中所包括的时间有( ( )和( ) 。

13、若滤布阻力可以忽略，滤饼不可压缩，将转筒过滤机的操作真空度增大 50%, 则其生产能力是原来的( )倍。

14、 在恒定的操作压差下， 过滤某一水悬浮液。 10min 后获得滤液 5m3, 则 40min 后获得滤液( )m3(过滤介质阻力忽略不计) 。

15、在管壳式换热器中，用 100℃的饱和水蒸气加热空气，空气的进出口温度分别 为 20℃和 50℃。则管壁温度约等于( 的对流传热系数。 16、一套管式换热器，用水冷却油，水走内管，油走套管环隙，为强化传热，加翅 片，则翅片应加在( ) 。 ) ,总传热系数 K 接近于( )

二、选择题(每空 2 分，共 30 分) 1、化工过程中研究流体是把流体看作由无数( A、分子； B、原子； C、离子； D、质点。 )组成的连续介质。

2、流体在圆形直管内做层流流动，若将流量增加一倍(仍保持层流) ,则阻力损失 是原来的( A、1; )倍。 B、2; C、3; D、4

3、如图所示，流体稳态流过三根安装方

式不同的管路，已知三根管路尺寸完全相 同，两测压口间距及管内流量也相等，则下列说法正确的是( A、 R1 R3 R2 ; B、 R1 R2 R3 C、 R1 R3 R2 ; ) 。 D、都不对

4、某管路要求 Q=80m3/h,H=18m,有下列四种型号的离心泵，分别可提供一 定的流量和压头，则应选用( A、Q=88m3/h,H=28m; C、Q=88m3/h,H=20m; ) 。 B、Q=90m3/h,H=28m; D、Q=88m3/h,H=16m。 ) 。

5、离心泵的轴功率 N 与流量 Q 的关系为(A、Q 增大，N 增大； B、Q 增大，N 减小；

C、Q 增大，N 先增大后减小；

D、Q 增大，N 先减小后增大。 ) 。

6、降尘室生产能力增加 1 倍，则应将( A、高度增加 1 倍； C、长度增加 1 倍； B、高度增加 2 倍；

D、长度增加 2 倍。 ) 。

7、下列关于过滤介质的虚拟滤液体积的说法正确的是( A、过滤介质相同，其虚拟滤液体积就相同； B、过滤介质相同，其虚拟滤液体积不一定相同； 拟滤液体积就一定不同； D、都不对。

C、过滤介质不同，其虚

8、用板框过滤机进行恒压过滤操作，随过滤时间增加，滤液量( A、线性增加；B、线性减小；C、非线性增加；D、非线性减小。 9、恒压过滤操作中，随过滤时间增加，滤液流动遇到的阻力( A、增大； B、减小； C、不变； D、无法确定。 ) 。

) 。

10、若洗涤压差与最终过滤压差相同，洗涤水粘度与滤液粘度相同，则板框过滤机

的洗涤速率是最终过滤速率的( A、1; B、0.5;

)倍。 D、0.1。

C、0.25;

11、由厚度相同的平壁组成的三层平壁，若λ 1>λ 2>λ 3,则热阻 R1、R2、R3 之间 的关系为( ) 。 B、R1<R2<R3; C、R1>R3> R2; D、R3>R1>R2。

A、R1>R2>R3;

12、用 100℃的饱和水蒸气冷凝成饱和液体加热空气，空气的进出口温度分别为 20℃和 80℃,则对数平均温度差是( A、67.5℃; B、99.2℃; ) 。 C、43.3℃; D、无法计算。 ) 。

13、下列准数中反映流体物性参数对对流传热影响的是( A、Nu; B、Re; C、Pr; D、Gr。

14、在通常操作条件下的同类换热器中，设空气、水和水蒸气冷凝的对流传热系数 分别为α 1、α 2 和α 3,则应有( ) 。

A、α 1>α 2>α 3;B、α 2>α 3>α 1;C、α 3>α 2>α 1;D、α 2>α 1>α 3。15、下列关于导热系数λ 和对流传热系数α 的说法正确的是( ) 。

A、二者都是物性参数； B、二者具有相同的量纲；C、仅λ 为物性参数； D、仅α 为物性参数。

三、(12 分) 用离心泵从敞口贮槽向密闭高位槽输送清水，输水量 40m /h。两槽液面恒定。两 槽液面间的垂直距离为 12m, 管径为 102 4mm , 管长 (包括所有局部阻力的当量长度) 为 100m, 密闭高位槽内表压强为 9.81×10 Pa,流动

在阻力平方区，管路的摩檫系数 为 0.015。已知水4

3

的密度 1000 kg / m ,试求：1、管路特性方程；2、泵的压头；3、若所用泵的效率 η =0.7, 则泵的轴功率为多少千瓦。3

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六、 (9 分)有一管壳式换热器，其传热面积为 80 m2 ,管内走空气，流量为 2.5 10 kg / h ,进4

口温度 30℃,比热 1 10 j / kg. ℃,管外饱和蒸汽冷凝量为 567kg / h ,饱和蒸汽温度 120℃,3

潜热 r 2205kj / kg 。试求：1、空气的出口温度；2、总传热系数 K;3、若加大空气流量，测 得空气的出口温度为 76℃,求此时空气的流量为多少 kg/h?设空气的物性参数不变。

燕山大学试题标准答案

院(系): 环境与化学工程学院 教研室: 化工

考核课程： 化工原理 06-07 学年 （ 春 ）季学期 考核类型：闭卷 考核专业年级： 05化工、应化 命题教师： 张永强 答题教师： 张永强

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' 联立解得： t2 50 C

新工况平均温度差： tm

t1 t2 135 30 70 C (6 分) t1 135 ln ln 30 t2

由传热速率方程： 原工况： Q Wh c ph 150 100 KS tm Kn dL 92.5 Kn dL 70 新工况： Q Wh c ph 150 80 KS tm

所以： L

70 92.5 1 1.85m (6 分) 50 70

六、 (9 分)解：1、根据热量衡算： Wc c pc t2 t1 Wrt2 Wr 567 2205 1000 t1 30 80 ℃(3 分) Wc c pc 2.5 104 1 103

2、 t1 120 30 90 ℃, t2 120 80 40 ℃ tm t1 t2 90 40 61.66 ℃ t 90 ln ln 1 40 t2Q 567 2205 0.07kW / m2 .K (3 分) S tm 3600 80 61.66

Q KS tm , K

3、原工况： Q KS tm Wc c pc t2 t1 ----------------(1) Wc c pc t2 t1 --------------------(2) 新工况： Q K S tm

(2)比(1) : Wc t2 t1 K tm -----------------------------------------(3) t1 K tm Wc t2

: t1 120 30 90 ℃, t2 120 76 44 ℃ 计算 tm

tm

t1 t2 90 44 64.28 ℃ t1 90 ln ln 44 t2

计算 K :因为： K u 0.8 Wc0.8 ,则：K Wc 代入(3)式： K Wc 0.8

Wc Wc

0.2

80 30 64.28 t2 t

1 tm 1.13 t1 tm 76 30 61.66 t2

Wc 1.84Wc 1.84 2.5 104 4.6 104 kg / h (3 分)