江南大学化工原理期末试卷(2004-2011).doc
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1、(完整版)江南大学化工原理期末试卷(2004-2011)一、填空题每空1分,共计30分1.处于同一水平面高的流体,维持等压面的条件必须是 , , 。2. 流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长_ _。 3.米糠油在管中作层流流动,若流速u,管内径d不变,管长l增加一倍,则摩擦阻力损失 ;若流速u,管长l不变,管内径d增加一倍,则摩擦阻力损失_ _ _;若管内径d,管长l不变,油温升高,粘度为原来的1/2,则摩擦阻力损失 。4。 离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能( ) (A)泵壳和叶轮 (B)叶轮 (C)泵壳 (D)叶轮和导轮 5.漩涡泵常用的调节方法是(
2、 ) (A)改变吸入管路中阀门开度 (B)安置回流支路,改变循环量的大小(C)改变压出管路中阀门的开度 (D)改变电源的电压6。 以下种类的泵具有自吸能力( ) (A)往复泵 (B)齿轮泵与漩涡泵 (C)离心泵 (D)旋转泵与漩涡泵 7。离心通风机的全风压等于( ) (A)静风压加通风机出口的动压 (B)离心通风机出口与进口间的压差 (C)离心通风机出口的压力 (D)动风压加静风压 8.离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是( ) (A)输任何条件的气体介质全风压都达100mmH2O (B)输送空气时不论流量多少,全风压都可达100mmH2O (C)输送任何气体介质当效率最高时
3、,全风压为100mmH2O (D)输送20,101325Pa的空气,在效率最高时,全风压为100mmH2O9。离心泵按叶轮串联的多少可分为 和_ _。 10。含尘气体通过长为4 m,宽为3 m,高为1 m的除尘室,已知颗粒的沉降速度为0。03 m/s,则该除尘室的生产能力为( )12。自由沉降的意思是( )。(A)颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 (B)颗粒开始的降落速度为零,没有附加一个初始速度 (C)颗粒在降落的方向上只受重力作用,没有离心力等的作用 (D)颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 13。板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4的这一规律只有在以下条件下才成立(
4、 )。(A)过滤时的压差与洗涤时的压差相同 (B)滤液的粘度与洗涤液的粘度相同 (C)过滤压差与洗涤压差相同且洗涤液粘度与滤液粘度相同 (D)过滤压差与洗涤压差相同,洗涤液粘度与滤液粘度相同,以及过滤面积与洗涤面积相同 14。 过滤推动力一般是指( )。(A)过滤介质两边的压差 (B)过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差 (C)滤饼两面的压差 (D)液体进出过滤机的压差 15。 以下过滤机是连续式过滤机( )。(A)箱式叶滤机 (B)真空叶滤机 (C)回转真空过滤机 (D)板框压滤机 16.流体通过固体颗粒床层流动时随着速度的增长,将会产生三种状态分别是 、 、 。17.搅拌操作中为防止打旋现
5、象出现,常采用设置 和 等方法。18。空气在内径一定的园管中稳定流动,若气体质量流量一定,当气体温度升高Re 。 19.管径改为原来的1/2而流量相同,则其表面传热系数约为原来的 倍。(设条件改变后, 物性常数不变) 20.判断下面的说法中哪一种是错误的( ) (A)在一定的温度下,辐射能力越大的物体,其黑度越大; (B)在同一温度下,物体的吸收率A与黑度e在数值上相等, 因此A和e的物理意义相同; (C)黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强; (D)黑度反映了实际物体接近黑体的程度。21. 沸腾传热可分为三个区域,它们是自然对流区、核状沸腾区和膜状沸腾区,生产中的沸腾传热过程应维持在 区操作.
6、22。 套管换热器,内管外径d1、外管内径d2,则环隙的当量直径 一、概念题(30分)(填空题每空1分,选择题每题1分)1。 同一种流体,连续,静止2. 不变3. 加倍 减为1/4 减为1/24. C 5. B6。 A7。 D8 D9. 单级,多级10。 0.36 m3/s 11。 A 12。 D13。 C14. B15。 C16。 固定床 流化床 气力输送(水力输送) 17。 挡板 搅拌轴偏心或倾斜 18. 下降19。 3.48 20。 B21. 核状沸腾区22. d2-d1一、概念题(30分) (每题1分)1. 稳定热传导是指传热系统中各点的温度仅随_ _而变,不随时间而改变.套管换热器,
7、内管外径d1、外管内径d2,则环隙的当量直径de=_。 2. 在稳定流动过程中,流体流经各截面处的质量流量相等. ( ) 3. 流体在水平管内作稳定连续流动,管路直径变小的地方,流速会增大, 静压强会。 4。 离心泵主要性能参数为压头、. 5。 如图所示,当阀门关闭时,E、F、G点处的压强的关系为:PE()PF( )PG.当阀门打开,液体流动以后: PE( )PF( )PG A. 等于 B。 小于 C。 大于 6。 用离心泵输送浆料或含有固体悬浮液时,应采用( )叶轮。 A. 闭式 B. 开式或半开式 7。 离心泵的允许吸上真空度随泵的流量增大而( ) A。 增大 B。 减少 C。 不变 8。
8、 欲提高降尘室的生产能力,主要的措施是( )。A。 提高降尘室的高度; B。 延长沉降时间; C。 增大沉降面积 9. 球形粒子的球形度(A );非球形粒子的球形度( )。A. 等于1; B. 小于1; C. 大于1 10. 颗粒在滞流区沉降时,介质对颗粒的阻力系数与沉降雷诺数Rep的关系为( ).11. 颗粒的自由沉降速度ut小于其干扰沉降速度。( ) 12. 工业上处理大量含尘气体时,宜采用下列那种操作?( ) A 采用大直径的旋风分离器串联B 采用小直径的旋风分离器并联13. 在化工生产中,研究传热主要有两方面的目的,一是,一是。14. 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容
9、器外表温度为150, 而环境温度为20,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数=0.57w/m。K,则其厚度不低于_0.1482m、_。(注:大型容器可视为平壁,材料外壁温度视为室温)15。 传导传热的傅立叶定律为,其中负号表示。 16。 冷、热气体在间壁换热器中换热,热气体进口温度T1400,出口温度T2= 200,冷气体进口温度150,两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时,冷气体出口温度为;若热损失为5时,冷气体出口温度为17. 多层平壁导热过程中,传热总推动力为各壁面温度差之和。( ) 18. 物质的黑度越大,其辐射传热能力越大. 二、计算题
10、(70分)1(20分) 如图所示的管路系统,用高位槽向管路供应20的水,高位槽液面维持不变,比管路出口高出的垂直距离为10m,管路总长度为30m(包括除阀门以外的所有局部阻力的当量长度),管子规格,水在管内流动时的摩擦因数取0。02,阀门全开时的阻力系数为0。17,20水的密度为998。2kg/m3,粘度1。005103Pas,求:(1) 阀门全开时水在管路中的流速(2) 在管路中的B点处装有一压力表,设AB间的长度为20m(包括局部阻力的当量长度),问压力表显示的读数为多少?(3) 当阀门关小时,压力表的读数将如何变化?请用计算说明当阀门关小到时,压力表的读数为多少?设管路的摩擦因数不发生变
11、化。 2 (15分) 用泵将20水由贮槽打到某一处,泵前后各装有真空表和压力表。已知泵的吸入管路总阻力和速度头之和为2mH2O,允许吸上真空度为5m.槽液面与吸入口位差为2m。当地大气压Pa760mmHg。试问:(1)真空表的读数为多少mmHg?(2)当水温由20变为50时发现真空表与压力表读数突然改变,流量骤然下降,此时出现了什么故障?原因何在?怎样排除?水在20时的饱和蒸汽压为2.334104Pa , 50时的饱和蒸汽压为1.5104Pa. (1) 水的出口温度;(2) 换热器的传热面积;3(15分) 在只有一个滤框的小型板框过滤机上进行过滤实验,过滤的压强差为100kPa,测得K=2.0
12、2710-4m3/s,qe=0。551m3/m2,滤框尺寸为21021030mm,滤饼不可压缩,问:(1) 在过滤的第一个小时内得到多少滤液?(2) 再过滤一个小时,可再得滤液多少?(3) 实际生产时,过滤压差为250kPa,且共有28个滤框,问过滤1小时可得滤液多少?4(20分) 在列管式换热器中,用空气加热水,空气走管程,流量为1。26kg/s,温度从 130降低到70,水走壳程,流量为0.6kg/s,进口温度为30,,已知空气的定压比热容为1.0kJ/kgK,水的定压比热容为4。2 kJ/kgK,管壁热阻可以忽略,空气侧的对流给热系数为100W/m2K,水侧的对流给热系数为2000W/m
13、2K,试求:(3) 将管程加倍,则总传热系数将如何变化?假设空气处于湍流状态,空气和水的物性都不随管程的加倍而变化.一、概念题(30分) (每题1分)1. 位置 d2d12。 正确3。 增大 降低4. 扬程、 流量、 功率、 效率。5. A;A C;C6. B7. B8。 C 9。 A B10. =24/Rep 11. 12. B13. 强化传热,削弱传热14. 148mm15。 Q/tlAt/d , 热量沿温度降低的方向传递16。 250, 24017. 对18. 大 二、计算题(70分)1 (20分) 解:(1) 7分依题意,以高位槽液面为11截面,以管路出口截面为2-2截面,在之间列柏努
14、利方程式: (2)7分 以B点所在的截面为3-3截面,在1-1和3-3截面间列柏努利方程得: (3)6分当阀门关小时,压力表的读数应增大,当时,在1-1和2-2间列柏努利方程,然后在11和3-3之间列柏努利方程得2 (15分) 解:(1)取贮槽中液面为11兼基准面,真空表处截面为2-2,列柏式: 8分 P1/rgZ2P2/rg + u22/2g +Hf () 已知:P1/rg10。33m, Z22m,(u22/rg+Hf吸 )2m 将以上值代入()中 10.332 + P2/rg +2 ,则P2/rg = 6.33mH2 (绝) P真/rgP1/rgP2/rg10。33-6。334mH2 真空
15、表读数为H410009.81760/101300294。4mmHg (2) 发生汽蚀现象 7分 20 Hg Hs -(Hf + u22/rg)523m2m 安装合适 50 Hs Hs +0。24=5+0.24-=5+0。24-1.53=3.71 m Hg 3. 71-2 1。71 m2m 措施: 将泵下移至1.71m以下 减少吸入管路阻力损失,使Hg 2m以上.3(15分)解:(1) 5分 (2) 5分(3) 5分4(20分)一、概念题30分 每空1分或每题1分1. 皮托管测速计所测定的点速度ur计算式为ur_。 2. LZB40转子流量计,出厂时用1物理大气压,20的空气标定流量.生产中用此
16、流量计测量1物理大气压,20的氨气,则此时氨气的实际流量值比刻度值要_(大,小),流量计的校正系数为_。(1物理大气压,20时空气密度为1.2 kg/m3,氨气密度为0。718 kg/m3)3. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生_现象。 4. 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. 往复泵没有以下缺点( ) (A) 流量不均匀 (B) 转速不变、流量不大 (C)没有自吸能力 (D)不宜输送悬浮液6. 离心泵铭牌上标明的扬程是指( ) (A)功率最大时的扬程
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