化工原理試卷2009上(董)A答案.doc

重慶大學(xué)試卷 教務(wù)處07版 第 4 頁 共 4 頁 命題人：董立春 組題人： 審題人：譚世語 命題時間： 2008912.28 教務(wù)處制學(xué)院 專業(yè)、班 年級 學(xué)號 姓名 公平競爭、誠實守信、嚴肅考紀、拒絕作弊封線密重慶大學(xué) 課程試卷juan 2009 2010 學(xué)年 第 1 學(xué)期開課學(xué)院： 化學(xué)化工 課程號： 22014025 考試日期： 2009.01.14 考試時間： 120 分鐘題 號一二三四五六七八九十總 分得 分注：1.大標(biāo)題用四號宋體、小標(biāo)題及正文推薦用小四號宋體；2.按A4紙縮小打印一 填空題 （20 分）1. 流體流動阻力的形成是流體具有 粘性 的結(jié)果。2. 邊長為a的正方形截面風(fēng)道，其當(dāng)量直徑為 a 。3經(jīng)內(nèi)徑為50mm的鋼管輸送運動20的水，水的流速為2 m/s，粘度為1.005cP，則該流動的流型為 湍流 。4每千克水經(jīng)過泵后其機械能增加了490J，則該泵的揚程為 50m 。5某精餾塔頂操作壓強須維持在5.3kPa，若當(dāng)?shù)貧鈮河嫷淖x數(shù)為100.6kPa，塔頂真空表讀數(shù)應(yīng)為 95.3 kPa。6一球形石英顆粒，分別在空氣和水中按斯托克斯定律沉降，若系統(tǒng)溫度升高，則其在水中的沉降速度將 增大 ，在空氣中的沉降速度將 減小 。 8餅層過濾中，真正發(fā)揮攔截顆粒作用的主要是 濾餅層 而不是 過濾介質(zhì) 。9. 對流傳熱的熱阻主要集中在 滯流內(nèi)層 ，因此， 加速流動，減薄滯流內(nèi)層厚度 是強化對流傳熱的重要途徑。10. 正位移泵不能通過出口閥門來調(diào)節(jié)流量，它們流量調(diào)節(jié)的方法有 旁路調(diào)節(jié) 和 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 。11.在通常操作條件下，空氣、水及水蒸氣冷凝的對流傳熱系數(shù)大小順序為 水蒸氣冷凝水空氣 。12. 降塵室一般采用多層結(jié)構(gòu)，是因為其處理能力與 平面面積 成正比，而與 高度 無關(guān)。13. 在多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，某一層的溫度降大，則表示該層熱阻 大 ，弱各層壁厚相等則該層的傳熱系數(shù) 小 。14. 在蒸發(fā)器中，被蒸發(fā)溶液的真實沸點應(yīng)包括 溶質(zhì)濃度增大 引起的沸點升高和 液面高度 引起的沸點升高。二選擇題 （18分）1. 孔板流量計的孔流系數(shù)C0當(dāng)Re增大時，其值（ B ）。A總在增大; B. 先減小，后保持為定值; C. 總在減小; D. 先增大，后保持為定值;2. 某液體在內(nèi)徑為d0的水平管路中穩(wěn)定流動，當(dāng)它以相同的體積流量通過等長的內(nèi)徑為d2 = d0/2的管子時，若流體為層流，則壓降Dp為原來的 （ C ）。A. 4倍; B. 8倍; C. 16倍; D. 32倍;3恒壓過濾時，如濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力可忽略，當(dāng)操作壓差增加1倍，則過濾速率為原來的（ B ）。A 1倍； B 2倍； C 1.414 倍； D 1/2倍；4. 旋風(fēng)分離器的總的分離效率是指 （ D ）。A. 顆粒群中具有平均直徑的粒子的分離效率； B. 顆粒群中最小粒子的分離效率； C. 不同粒級（直徑范圍）粒子分離效率之和； D. 全部顆粒中被分離下來的部分所占的質(zhì)量分率5. 在蒸氣空氣間壁換熱過程中，為強化傳熱，下列方案中的（ B ）在工程上可行。 A. 提高蒸氣流速; B. 提高空氣流速;C. 采用過熱蒸氣以提高蒸氣溫度;D. 在蒸氣一側(cè)管壁加裝翅片，增加冷凝面積;6. 在完全湍流時（阻力平方區(qū)），粗糙管的摩擦系數(shù)l數(shù)值（ C ）。A. 與光滑管一樣 B. 只取決于Re C. 取決于相對粗糙度 D. 與管路的粗細無關(guān)。7. 流體在等管徑的管道中流動時的摩擦阻力損失hf所損失的是機械能中的（ B ）項。 A. 位能 B. 靜壓能 C. 總機械能 D. 動能8. 用一氣蝕余量為2m的離心泵輸送處于沸騰狀態(tài)下的塔底液體，若泵前管路的全部流動阻力為2m液柱，則此泵的安裝位置必須（ C ）。A.高于塔底液面4m 的上方 B.高于塔底液面2m的上方C.低于塔底液面4.5m的下方 D.低于塔底液面2.5m的下方 9. 某蒸發(fā)器用以增濃50%(質(zhì)量)的NaOH水溶液，加熱用飽和溫度為160C的飽和蒸汽，已知常壓下50%的NaOH水溶液的沸點為140C，當(dāng)冷凝器真空度為53kPa（此溫度下，純水的飽和溫度為80C）。如忽略液面高度且杜林規(guī)則適用，則傳熱溫度差為（ B ）。A 30 C； B. 40 C； C. 50 C； D. 60 C；10. 適宜高粘度、易結(jié)晶、結(jié)垢的濃溶液的蒸發(fā)器為（ D ）。A. 升膜蒸發(fā)器; B. 降膜蒸發(fā)器; C. 強制對流蒸發(fā)器 D. 旋轉(zhuǎn)刮片式蒸發(fā)器三. 問答題：（10分）以研究直管阻力系數(shù)為例，簡要列出量綱分析法的步驟，并說明其優(yōu)點。解：(1). 析因?qū)嶒灒?尋找影響過程的主要因素，找出與直管阻力有關(guān)的影響因素有流體密度、黏度、管徑、管長、粗糙度、流動的流速。（2）。規(guī)劃實驗，將變量組合成無量綱數(shù)群，從而減少實驗個數(shù)。（3）。數(shù)據(jù)處理，得到實驗結(jié)果的正確表達。優(yōu)點：1，較少實驗量。 2簡化實驗裝置。四.計算題：1.(20分) 如圖所示，用離心泵從水池將水送至10米高處的水塔，輸水流量qv = 0.21m3/min，總管路長L=50m （包括局部阻力的當(dāng)量長度），管內(nèi)徑約為40mm，摩擦系數(shù)=0.03，問：（1）若選用的離心泵的特性方程為(qv單位m3/min),證明該泵適用。（2）管路情況不變時，此泵正常運轉(zhuǎn)后，管路實際流量為多少？（3）需用出口閥門進行調(diào)節(jié)。閥門調(diào)節(jié)后，整個管道的阻力損失為多少 J/Kg，消耗在該閥門的阻力損失增加多少 J/Kg.解：（1）將流量qv = 0.21m3/min 代入離心泵的特性方程：在兩儲槽液面之間列伯努力方程： 代入qv = 0.21m3/min，He = 24.8 m，30.224.8, 所以泵適用。 （2）管路曲線與離心泵的特性方程聯(lián)立求解，解得（3）未調(diào)節(jié)前， v 調(diào)節(jié)后所以消耗在閥門上的阻力損失，得2.(10分) 有一過濾面積為0.093m2的小型板框壓濾機，恒壓過濾含有碳酸鈣顆粒的水懸浮液。過濾時間為50秒時，共得到2.2710-3 m3的濾液；過濾時間為100秒時。共得到3.3510-3 m3的濾液。試求當(dāng)過濾時間為200秒時，可得到多少濾液？ 解：已知A=0.093m2 、t1=50s 、V1=2.2710-3m3 、t2=100s 、V2=3.3510-3m3 、t3=200s 由于 根據(jù)式（2-38a） 聯(lián)立解之：qe = 4.1410-3 K = 1.59610-5因此 q3=0.0525所以：V3=q3A=0.05250.093=4.8810-3m33（20分）在某列管換熱器中，用120C 的飽和水蒸氣將管徑為f54mm2mm、流量為4103kg/h（流速為0.643m/s）的管內(nèi)某溶液從50C加熱到80C。已知在操作條件下溶液平均密度為880kg/m3, 平均粘度0.39mPas, 比熱容為1.86 kJ/(kgC ), 導(dǎo)熱系數(shù)