《石大030150化工原理1期末复习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石大030150化工原理1期末复习题.docx（23页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。
1、化工原理1课程综合复习资料一、单选题1.流体在直管中流动，当ReWO时，流体的流动类型属于层流。A.100OB.2000C.3000D.4000答案：B2.流体在直管中流动，当Re2O时，流体的流动类型属于湍流。A.1000B.2000C.3000D.4000答案：D3.在滞流区颗粒的沉降速度正比于O。A.(PS-P)的1/2次方B.U的零次方C.粒子直径的0.5次方D.粒子直径的平方答案：D4.流化床的压降随流体速度变化的大致规律是O.A.起始随气速增大而直线地增大B.基本上不随气速变化C.AP=UD.APocu2答案：B5.凡能以相同的吸收率且部分地吸收由零到8所有波长范围的辐射能的物体，
2、定义为()0A.白体B.灰体C.透热体D.不透热体答案：B6.有一套管换热器，环隙中有119.6C的蒸气冷凝，管内的空气从20C被加热到50C,管壁温度应接近（）OA.20CB.50C.77.3七D.119.6答案：D7.判断下面的说法哪一种是错误的O.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，物体吸收率与黑度在数值上相等，因此a与C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答案：B8.当换热器中冷、热流体的进出口温度-定时，判断下面的说法哪一个是错误的OA.逆流时，tm一定大于并流、错流或折流时的AtmB.采用逆流操作时
3、可能会节约热流体（或冷流体）的用量C.采用逆流操作可能会减少所需的传热面积D.温度差校正系数4At的大小反映了流体流向接近逆流的程度答案：A9.两灰体间进行辐射换热，两者间的温度差为100C。若将两灰体的温度各升高100C,则此时的辐射传热量与原来的传热量相比，将（）。A.增大B.减小C.不变D.不一定10.某设备内的真空度为0.3kgf/cr112,当地大气压为745mmHg,则设备内的绝对压强为()kPaA.235.4B.128.7C.71.9D.69.9答案：DIL如图所示，流体从大管流向小管，以下表述正确的是O。A.动能上升，静压能下降，位能不变B.动能下降，静压能上升，位能不变C.动
4、能上升，静压能上升，位能不变D.动能不变，静压能不变，位能不变答案：A则角系数2212.一物包一物，如图所示，表面1的面积为0.01m2,表面2的面积为0.035m2,=OoA.0.256B.0.397C.0.711D.0.665答案：C13如图所示，为一个带溢流的高位槽供水管路，管内径相同。假定系统为稳定流动，现将阀门由全开变为半开，则压力表读数PA(),PB()oA.增大，增大B.减小，减小C.减小，增大D.增大，减小答案：D14.如图，开口容器中上层为油，下层为水，容器右侧有一根玻璃管与容器下部相通，图中B-B处于同一水平面，则二者之间压强大小的关系为：OoA.PBPB,B.PBPB,C
5、.PB=PBD.无法比较15.如图所示，连接A、B两截面间的压差计的读数R表示了O的大小。A.A、B间的压头损失HfB.A、B间的压强差PC.A、B间的压头损失及动压头差之和D.A、B间的动压头差8答案：C16.有连续操作的转筒真空过滤机，其生产能力以Q（m3滤液/h）表示，每转-周所得滤液量以V（m3）表示，若过滤介质阻力可忽略，则当转筒转速提高时（）A.V增加，Q下降B.V增加，Q增加C.V下降，Q下降D.V下降，Q增加答案：D17.欲用降尘室净化温度为20C、流量为2500m3/h的常压空气，空气中所含灰尘的密度为1800kgm3,要求净化后的空气不含有直径大于IOUm的尘粒，若降尘室的
6、底面宽2m,长5m,则该降尘室内需要设O块隔板。9B.15C.20D.1.2答案：D18.粒径分别为16Um和8IInI的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，沉降在滞流区，则两种颗粒的离心沉降速度之比为O.A.2B.4C.1D.0.519.液一固散式流化床的流化介质及固体颗粒的密度、床层藏量一定，若颗粒直径增大，则起始流化速度Urnf和带出速度Ut将OoAUmf不变,Ut增大B.umf增大，Ut增大Cumf减小，Ut减小D.umf减小，Ut增大答案：B20.两个无限接近的平行大表面1,2,己知表面1的温度为227C,黑度为0.6,表面2的温度为127C,黑度为0.4,则表面1的有效辐射热为OWm2
7、A.2103.3B.2503.3C.3503.3D.3103.3答案：D2L两块无限接近平行放置的平板,温度分别保持Tl=800K和T2=300K,板的黑度为0.8,板间距离远小于板的宽度和高度，板1和板2之间的辐射换热量约为OW/m2A.19430B.4253C.15177D.16735答案：C22.用光学仪器测得太阳光谱辐射能力最大时的波长为=0.5m,则由此推断太阳表面的温度近似为：OkA.5700B.5800C.5900D.600023某换热器用冷却介质冷凝有机物蒸汽，蒸汽温度为120C,冷凝为同温度下的液体，冷却介质进出口温度分别为50和100C,则换热器的平均温差为()。C。A.5
8、0B.45C.40D.30答案：C24.某-列管式换热器由300根直径为25mm,管长为6米的换热管组成，其换热面积为Om2。A.141.3B.0.471C.0.856D.0.147答案：A25.已知某液体的密度为995kgm3,比热为4.174kJ(kgK),导热系数为0618W(mK),粘度为0801mPas,其Pr(普朗特)准数为多少()。A.5.4B.8.9C.7.8D.0.76答案：A26某工厂用一170X5mm的无缝钢管输送水蒸气。为了减少热损失，在管外包两层绝热材料，第一层为厚30mm的矿渣棉，其导热系数为0065W/(11lK)；第二层为厚30m的石棉灰，其导热系数为021W/
9、(m.K)o钢管与矿渣棉交界温度为300C,矿渣棉与石棉灰交界温度为89.8。管道长50r11o求该管道的散热量OkWaA.7.6B.76C.141.9D.14.1927.恒压过滤悬浮液，操作压差46kPa下测得过滤常数K为4X10-5m2/s,当压差为100kPa时,过滤常数K为Om2/s。（滤饼不可压缩）A.0.810-5B.1.810-5C.8.7X10-5D.2.l10-5答案：C28某燃烧炉平壁，内壁为导热系数63W/（nK）,厚105mm厚的耐火砖，外层为导热系数093W/（m.K）,厚215mm的普通砖导热系数，内、外壁温度分别为760,C和155C。则每平方米炉壁的热损失为Ok
10、W/m2oA.2.35B.2598C.2.598D.2350答案：C29.板框恒压过滤，已知过滤终了时过滤速率为0.04m3/s,洗涤液的粘度与滤液相同，在同样压力下对滤饼进行横穿洗涤，则洗涤速率为（）。A.0.08B.0.02C.0.01D.0.04答案：C30.气固流化床中气流的不均匀分布可能导致的不正常现象有O腾涌或节涌沟流液泛泄露A.B.C.p2p时，由1流向2；当(Pap+Zg)CAi。试绘制当流体分别为静止、沿壁面层流流动和湍流流动时，组分A在壁面法向上的浓度分布示意图。a.静止时b.层流流动c.湍流流动3.已知欲全部除去的尘粒在降尘室内的沉降速度为UJ试从理论上推导降尘室的处理能
11、力和降尘室结构尺寸（降尘式的长、宽、高分别为JB、H）间的关系。答案：当欲除去的尘粒直径为d时，尘粒的沉降速度%一定，则沉降时间力=/,，设处理量为Vs,尘粒在降尘室内的停留时间为7=L8/%,rr4r,%MLSu4.试述Lobo-Evans法假定的内容。答案：烟气在炉膛内的有效辐射温度Tg等于烟气离开辐射室温度Tg（烟气在炉膛内充分混合，各处温度相等，且等于烟气出口温度）；将炽热的烟气与火焰看作一发热面，将管排看作一吸热面，管壁温度为管内介质平均温度加上50C：对流给未敷设炉管炉墙的热量等于其散热损失，从辐射的角度将炉墙看成一全反射面；以上假定把实际过程筒化为：在有反射面的情况下，一个发热面
12、与一个吸热面之间的传热。5.分别变更下列操作条件，试分析转筒真空过滤机的生产能力、灌饼厚度将如何变化？转筒浸没分数增大；转速增大；操作真空度增大（设滤饼不可压缩）。答案：转筒真空过滤机的生产能力：Q=Vr=n（V:+（g）KA2-匕）VH滤饼厚度L=qc=（Jr+（?）K-勿C转筒浸没分数增大，qe、K、n、c、A不变，生产能力、游饼厚度均增加。转速增大，qe、K、6、c、A不变，生产能力增加，滤饼厚度减薄。操作真空度增大，K增大，qe、6、n、c、A不变，生产能力、滤饼厚度均增加。四、计算题1.某厂用板框过滤机在l5kgf/c112压差下恒压过滤某种胶状悬浮液，已知过滤面积为30m过滤常数为
13、K=2.7X10Tm17s,介质阻力可以忽略，过滤2小时后再用1/8倍滤液体积的洗涤液洗涤，若卸饼、清洗、重装等辅助时间为1.2小时。试求：可得滤液多少(m3)?此时生产能力为多大(m7h)?如果辅助时间不变，洗涤液用量仍为所得滤液量的1/8倍，则此机的最大生产能力为多少(mVh)?答案：V2=C42r,得V=A疝=30,2.7lX3600x2=41.8/8VwV84xvL_=F=11E=俞幼Q=-=8.(4唱则*+%+%2+21.2/卜若7+O=Q,时，有最大生产能力。bj2=d=1.2,=0.6,此时，V=302.7104O.636OO=22.9，/Qg=离=92%2.IlOC饱和水蒸汽于
14、套管换热器环隙中冷凝以将内管中的空气由20C加热到80C。已知内管为4)25X2.5mm的紫铜管(=380W/(mC),空气处理量为19kg/h,空气的平均物理性质如下：P=1.060kgm3,=0.029W(t*C),U=2.Ol10-5Pas,Cp=I.050kJ(kg)。忽略换热器的热损失。试求：(1)内管中空气的对流传热系数ai,*成，七)；(2)若水蒸汽在环隙中的对流传热系数取104W/(m2C),不计污垢热阻，求套管换热器的管长1.(m)；(3)内管壁平均温度tw(C)。答案：(1)空气在管内的流速4z2419/3600夕就2L060%0.022=15.843/S_dup0.021
15、.06015.849,_Re=1.672X102.01XIO-人汕=1050上里x2史史J7278A0.029。吟Tnf=0.023(1.6721O4)o,O.72784=7Q2犷/(/.)(2)Q=IH2Cp2t2-Z)-X1.050XIO3x(80-20)=332.5/360。K0%&力恋a070.222038022.5IO4解得:K。=55.84%/(/)Aq历也&290-30,90历30=54.61oC由公式计算管长:。=Ko幺0加,=KodoLtjllrQ332.5/Ko7idoAtm55.84X万X0.025X54.61=1.388w(3)由牛顿冷却定律并代入数据得:。=aiAi(
16、tw-t)=aidiL(tw-r)(Io+80、6=103.9C3.由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高50m,两水面上的压力均为常压，要求输送的流量为90m3/h,输送管内径为156mm。在阀门全开时，管长及各种局部阻力的当量长度的总和为1000m,所用离心泵在Q=65135m3/h范围内属于高效区，在高效区中泵的性能曲线可用H=124.5-5.645X104Q2表示，此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/s,管子摩擦系数可取为X=O.025,水的密度P=100Okg/m3。试求：（1）管路特性曲线方程（要求流量单位为3/s）；（2）核算此泵能否满足要求：（3）泵的实际流量和扬程。答案
17、：（1）在水库水面IT和水池水面2-2间列柏努利方程式，以IT面为基准面，则：Pl。2“2V4+-+丁+儿=Z2+HfPg2gpg2g又8, =丸( + e) d 2gZ=OZj=50mPl=P2=O(表)1勺=2=Ol(+e)1gId勿色黯U).0.025xx-x(0.156 29.819q2=2,238104O0.7850.1562.管路特性方程：=Z2+H=5O+2238xK)4q2(Q-n3s)(2)当Q=90m3h=0.025m3s时,He=64.Om又由泵的特性方程可得H=124.5-5.6451040.0252=89.22m显然HHe,故此泵可用(3)联立泵的特性方程和管路特性方
18、程可得：H=He,即50+2.238104Q2=124.5-5.645104Q2Q=O.0307m3s=110.5m3h,He=71.Im即泵的实际流量为HO.5m3/h,扬程为71.Imo4.在一单程列管换热器内用冷水将管内的高温气体从150冷却至80,两流体逆流流动且为湍流，气体的流量为2000kg/h,冬季冷却水的入口温度为15。&流量为68妹g/h。整个过程属于气体侧热阻控制传热过程，换热器散热损失可以忽略。己知水的定压比热Cp2=4.18kJ/（kgK）,气体的比热Cpl=l.02kJ（kgK）。试求：（1）冬季时换热器的热负荷Q（kW）、冷却水的出口温度t2、对数平均温差Atm和K
19、iAi(W/D；（2）当夏季的冷却水入口温度为25。C时，若要求气体的流量和冷却程度不变，求冷却水的用量（假设总传热系数K和冬季相同，平均温差可近似用算数平均温差代替）。答案：（1）对于气体侧热阻控制传热过程，总传热系数可简化为Kii换热器的热负荷为：Q=G产m5-右）=g2。眼内-g=-l4.18101(r,-15)=1.02103(150-80)=39.7jtW3623600解得冬季冷却水的出口温度为2=65。CMr150-65)-(80-15)1150-65In80-15Q 39.7 X IO3 蓝-74.55= 532,5WoC（2）在夏季操作时若要求传热速率Q不变，而KiAi也近似与
20、冬季相同，故此时必须维持夏季的Atnl与冬季相同时才能完成任务。关键在于计算水的出口温度t2。如果平均温差用算术平均值计算，即: +rMih=-lWKS = 74.552解得：6=55.9。C/ -Q39.7 103 X 3600%2“2F) 4.18103(55.9-25)= 1107Jtg/?5.如图所示，用一台离心泵将密度为P=960kg/m3的某种液体由敞口贮槽A送至表压PD=IoI.3kPa的容器D,要求输送流量V=29.3m3/h已知输送管路的管子规格均为中80X4mm,吸入管路AB段的总长度为Ion1；排出管路CD段的总长MOm（以上管长均为包括局部阻力当量长度在内的总管长），其
21、它数据见图。已知管路的摩擦阻力系数为0.018。试求：液体在管内的流速为多少11s?离心泵的有效扬程为多少m?离心泵的有效功率为多少kW?现由于液体输送流量增加，在离心泵排出管路下游并联一条长度为IOonl（包括局部阻力当量长度）、与原管路规格和敷设方式均相同的管路（如图中虚线所示，CO管段长为40m）。并联该管路后发现离心泵的有效扬程降低了5%,请计算此时流体的输送量可以增加到多少m3/h?（各段管路的摩擦阻力系数仍为0.018）答案：液体在管内的流速:4x29.3%x0.07223600在敞口储槽液面A和容器D液面间列柏努力方程:PHiH=z+EHr.fPg2gpnOt8610+1402窑
22、儿q_CD=0.018XX_7.64s(ffl)d2g0.0722g区1.013x105IOh960x9.81+0+7.645(小)离心泵的有效功率:Ne=Q,0g=x28.4x96Ox9.81xlT=218(AW)并联管路后，由于泵的扬程降低5%、敞口储槽A和容器D的端点条件不变，则总管路的摩擦阻力损失降低5%。由于并联管路与原管路规格相同，则总管路中流体的流速等于并联管路中流体的流速2倍，u=2uoJf，6+以Nd2g1,“/2)(l-0.OSMf,代入已知数据脩018x北Uxi18x黑“喘=%x7645W)解得总管路流速：u=2.757m/sV=-J2m=-x0.0722X2.757x3600=40.4(加/万)44
