化工原理B(A卷)标准答案及评分标准

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1、广东工业大学考试试卷 ( A )课程名称: 化工原理B（1） 试卷满分 100 分考试时间: 2009年 11 月 21 日 (第 12 周 星期 六 日 )【一】、填空题：15分(115)1. 空气在标准状态下的密度为1.29kg/m3,在0.25Mpa下，80时的密度为2.5 kg/m3。2. 雷诺准数Re=; 普兰特准数Pr=。3. 某溶液在大小管串联的管道内作稳定流动, 大管直径为小管直径的2倍，则小管内的流速为大管内流速的_4_倍。4. 离心泵的工作点是_管路特性 曲线与 工作特性 曲线的交点。5. 恒速过滤时，过滤速率不变，过滤压差随滤饼厚度的增加而 增加；恒压过滤时，过滤压差不变

2、，过滤速率随滤饼厚度的增加而减小。6. 一根暴露在外的热管子以自然对流、热辐射散发热量。7. 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0.592（假设雨滴在下降过程中始终处于层流区）。8. 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 减小 。（不变 、增大、减小）9. 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 差（好、差）。【二】、选择题：20分 (210)1. 水平导管上的两点接一盛有水银的U形管压差计（如下图），压差计读书为26mmHg。如果导管内流经的是水，在此种情况下压差计所指示的压强差为C Kpa。A

3、 2.6 B 3.2 C 3.5 D 2.22. 液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是 D 。A. 从位能大的截面流向位能小的截面；B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面；C. 从动能大的截面流向动能小的截面；D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面。3. 牛顿型流体在直管中呈层流，摩擦系数不可为下列中的 D A 0.055 B 0.045 C 0.035 D 0.015学 院： 专 业： 学 号： 姓 名： 装 订 线4. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为 C 。A. 1.2m； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m。5. 离心泵的效

4、率和流量Q的关系为 B 。 A. Q增大，增大； B. Q增大，先增大后减小； C. Q增大，减小； D. Q增大，先减小后增大。6. 降尘室的生产能力 A 。 A只与沉降面积和颗粒沉降速度ut有关 只与沉降面积有关与沉降面积、ut及降尘室高度有关 只与ut和有关7. 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5m3/h（滤液）。现将转速增大一倍，其它条件不变, 则其生产能力应为 B 。 A3.54m3/h B7.07m3/h C10m3/h D 2.5 m3/h8. 对双层平壁的稳态导热过程，壁厚相同，各层的导热系数分别为和，其对应的温差分别为和，若 ，则和的关系为 A

5、。A. 。 D. 不确定。9. 冷热两流体的对流给热系数h相差较大时，提高总传热系数K值的措施是 A 。A.提高小的h值； B. 提高大的h值；C.两个都同等程度提高； D. 提高大的h值，同时降低小的h值。10. 计算下列四种“数”时，其数值大小与单位制选择无关的是 B 。A.运动粘度 B. 传热单元数NTUC.过滤常数K D. 黑体辐射常数0【三】、20分(54)简答题1. 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损失变为原来的多少倍？（5分）答：根据范宁公式： （2分）其中 （1分）又因为流体流型为层流，所以 （1分） 即将管径增加一倍，能量损失变为原来的16倍 （

6、1分） 2. 何谓离心泵的汽蚀现象？如何防止？（5分）答：泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵体振动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。 （3分）确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。 （2分）3. 何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？（5分）答：沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分离的过程。 （2分）沉降可分为重力沉降和离心沉降。 （1分）颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。（2分）4.

7、 强化传热的途径有哪些？ （5分）答：强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面积） （2分）增加温度差；（采用逆流流动） （1分）增加传热系数K（增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）（2分）【四】、(20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1084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

8、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；1.5m0.3m18.8m00112233解：（1）(6分)如图，在水池液面和真空表所在的1-1两截面间列柏努利方程，以地面作为基准水平面.(2) (6分) 在水池液面和水洗塔顶2-2两截面间列柏努利方程，以地面作为基准水平面.（3）(4分) 在水池液面和水洗塔顶2-2两截面间列柏努利方程，以地面作为基准水平面【五】、（15分）在Pa压力下对硅藻土在水中的悬浮液进行过滤试验，测得过滤常数K=510-5 m2/s，qe=0.01 m3/m2，滤

9、饼体积与滤液体积之比=0.08。现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机在Pa压力下过滤上述悬浮液。试求：（1）过滤至滤框内部全部充满滤渣所需的时间；（2）过滤完毕以相当于滤液量1/10的清水洗涤滤饼，求洗涤时间；（3）若每次卸渣、重装等全部辅助操作共需15 min，求过滤机的生产能力（m3滤液/h）。（已知硅藻土，可按不可压缩滤饼处理）解：（1）因为硅藻土可按不可压缩滤饼处理，所以，与无关 （2分）又因为已知 ， ， 所以：时， （1分）， （1分） （1分）， （1分）代入恒压过滤方程式求过滤时间 （2分） （1分）（2）洗涤 （1分） （2分） （1分）（3）生产能力 （2分）【六】、（10分）某单程列管式换热器，其换热管为 mm的不锈钢管，管长为3m，管数为32根。在该换热器中，用25的水将壳程的110的某有机蒸汽冷凝成同温度的液体，该有机蒸汽的冷凝传热系数为 W/(m2)。水的流量为15000 kg/h，平均比热容为4.18 kJ/(kg)；管壁与水的对流传热系数为1000W/(m2)；不锈钢的导热系数为17 W/(m)。试求： （1）总传热系数；（2）水的出口温度。解：（1）总传热系数 （2分） W/(m2) （1分）（2）水的出口温度 (1分) (2分) （1分） m2 （1分） （1分）代入（1）式，得 解出 （1分）