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    化工原理(上册)试卷B  
   

一、填空(每空1分,共16分)

 
   

1.一并联管路由两支管A、B组成,已知直径dA=dB,管长2LA=LB,若管路A、B中流体均作层流流
   动,则体积流量比VA/VB=_______;若管路A、B中流体均作湍流流动,且λAB,则体积流
   量比VA/VB=________。
2.离心泵在管路系统中工作时的流量与扬程取决于___________与____________。
3.在滤饼过滤中,刚开始时滤液常常会浑浊不清。这是因为____________________,生产中常
   采用_______________的方法来解决这一问题。
4.厚度相同的两种材料构成二层平壁,层间接触良好,在一维稳定传热过程中,若温度差△t1
   于△t2;则导热系数λ1______λ2;导热速率Q1______Q2
5.孔板流量计是利用________的方法来测量的;转子流量计的特点是________、________、
   ________。
6.列管换热器中,用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内,蒸汽走管外,则管壁温度接近______
   的温度,总传热系数接近管_____的对流给热系数

       
   

二、单项选择题(每小题2分,共14分)

 
   

1.用流量计测量管内流体流量,以下说法错误的是( )。
   (A)流量增大,孔板流量计两侧压强差增加;    (B)孔板流量计可安装于水平管路上;
   (C)流量增大,转子流量计进出口压强差增加;  (D)转子流量计只能安装于垂直管路上。
2.下列变化中,不影响离心泵扬程的是( )。
   (A)被输送流体的密度增大;   (B)被输送流体的粘度增大;
   (C)离心泵转速增大;        (D)离心泵叶轮直径增大。
3.在恒压过滤操作中,如滤饼不可压缩,介质阻力忽略不计,下列说法不正确的是( )
   (A)当过滤面积增大一倍时,同一时间内所得的滤液量比原来多1倍;
   (B)当过滤时间延长一倍时,单位过滤面积所得到的滤液量是原来的√2倍;
   (C)当过滤压差增大一倍时,同一过滤时刻所得滤液量增大至原来的√2倍;
   (D)当过滤面积增大一倍,过滤时间缩短一倍时,单位过滤面积所得到的滤液量不变。
4.在设计与使用管壳式换热器时,下列作法不妥的是( )
   (A)设置隔板,以增加管内流体的对流给热系数;
   (B)设置折流板,以改善管外流体的对流给热;
   (C)高压或有腐蚀性流体走管程,以避免造成同时对管程与壳程的损害;
   (D)用饱和蒸汽加热石油,蒸汽走管程,石油走壳程。
5.套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸汽。如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空
   气流量增加时:传热系数K应( );空气出口温度( )。
   (A)增大;  (B)减小;  (C)基本不变。
6.当流体在圆形管内滞流流动时,平均速度与管中心处最大流速之比为( )
   (A)1.5    (B)0.8    (C)0.5    (D)0.75
7.离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后,以下能量的增加值( )
   (A)包括内能在内的总能量    (B)机械能
   (C)压能                  (D)位能(即实际的升扬高度)

 
    三、计算题(12分)  
        用泵将贮槽A中的油品送至高位槽B中,两槽均系常压操作且液面恒定不变,其液面差为15m(如
图)。管路规格为φ89×4.5mm,总长为200m(包括局部阻力的当量长度)。要求流量为21m3/h,已
知油品密度为920kg/m3,粘度为0.5 Pa.s,饱和蒸气压18kPa;大气压100kPa。试计算:
(1)总阻力损失?(J/kg);(3分)
(2)泵的有效功率?(W);(4分)
(3)若吸入管路阻力损失为3m,必需的气蚀余量为3m,
   此泵可否在贮槽A液面之上3m处正常工作?(5分)
 
       
    四、计算题(12分)  
   

    某板框过滤机由10个尺寸为400×400 mm,厚度为30 mm的滤框组成,恒压过滤泥浆。 过滤
25分钟,得到滤液1m3。如果过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩,试求:
(1)得到2m3滤液需要多少分钟?(5分)
(2)若滤渣体积(V饼)与滤液体积(V)之比为1:60,则每个过滤周期得到的总滤液体积是多少?
     (m3)(3分)
(3)若用相当于滤液量10%(体积)的清水洗涤,洗涤时间为多少分钟?(4分)

 
       
    五、计算题(23分)  
   

    拟采用单程管壳式换热器用初温为10℃的水将机油由200℃冷却至100℃,水走管内,油走管间,该换热器由43根φ25×2.5mm,长1m的钢管组成。 已知水和机油的质量流量分别为1000 kg/h和1200 kg/h,其比热容分别为4.18 kJ/kg℃ 和2.0kJ/kg℃;水侧和油侧的对流传热系数分别为2000 W/m2℃和250 W/m2℃,忽略热损失、管壁和污垢热阻。试求:
(1)基于管外表面计算的传热系数Ko(4分)
(2)在逆流操作条件下,该换热器是否适用?(11分)
(3)夏天当水的初温达到30℃,而油的流量及冷却程度不变时,计算说明该换热器是否仍然适用
     (假设传热系数Ko不变)?若不适用,请简要说明如何解决。(8分)

 
       
    六、计算题(23分)  
   

    如图所示,用一水位恒定的高位槽供水,要求流量不低于70m3/h,管路规格为Φ108×4mm,在
A点连接一U形压差计,压差计另一侧与大气相通,指示液为汞,其他尺寸如图所示。试求:
(1)阀门关闭时,R=0.6m,h=1.5m,高位槽内水位高度H是多少?A点压强pA=?(Pa)(6分)
(2)当阀门半开时,R=0.4m,h=1.4m,高位槽到A点管长(包括管件的当量长度)为30m,摩擦系
     数λ=0.03,管内实际平均流速是多少?,流量能否满足供水需要?(11分)
(3)当阀门全开时,管路总长(包括局部阻力的当量长度)为60m,摩擦系数λ不变,流量能否满
     足供水需要?(6分)

 
       
 
     
   
   
 
 
   
   
   
   
 
 
 
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