化工原理上册实验考试

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2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。

一、选择题（每小题2分，共20分）

1.在完全湍流区是，粗糙管的摩擦系数值

A 与光滑管一样

B 只取决于雷诺数

C 只取决于相对粗糙度

D 与粗糙度无关

2.水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温度升高时，Re值将。

A 变小

B 变大

C 不变

D 不确定

3.转子流量计的主要特点是。

A 恒截面，变压差

B 变截面，恒压差

C 变流速，恒压差

D 恒流速，变压差

4.离心泵和往复泵的安装高度

A 都有限制

B 离心泵有限制，往复泵没有限制

C 往复泵有限制，离心泵没有限制

D 都没有限制

5.离心泵性能曲线中的H-Q线是在

A 效率一定

B 功率一定

C 转速一定

D 管路阻力损失一定 6.离心泵并联操作的目的是。

A 增大扬程

B 增大流量

C 增大位能

D 提高洗液高度 7.在滤饼过滤操作中，实际上起到主要拦截固体颗粒作用的是。

A 滤饼层

B 过滤介质

C 滤饼层与过滤介质

D 虑浆、滤饼层与过滤介质

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

D 增大流速

9.冷热流体在套管换热器内换热，换热器内管为冷流体，如果冷流体流量增大一倍，则总传热系数

，冷流体出口温度。

A 增大，升高

B 增大，降低

C 减小，升高

D 减小，降低

10.当间壁两侧的对流传热系数存在下列关系α1＜＜α2，要提高总传热系数K应采取的有效措施是 A 。

A 提高α1

B 提高α2

C 提高α1，降低α2

D 不确定

二、填空题（每小题1分，共30分）

1.某设备入口真空表上读数为120mmHg，当地大气压0.98atm，则入口处绝压为；出口压力表读数为1.8mH2O，则其绝对压力为Pa。

2.直管流体流动中，管道截面上产生流速分布的是和

3.流体流动的两种基本类型为 层流 、 湍流 ，判断流动类型的特征数是 雷诺数 。

4.牛顿型流体在圆直管道中作稳态层流流动时，现保持流量不变，管直径变为原来的一半，则管路摩擦阻力系数是原来的 0.5 倍，产生的阻力损失为原来的 16 倍。 5.一般来说，随流量的增大，离心泵的压头将。

6.离心泵的流量调节方法有两种，一种是。

7.输送沸点

8.而则是将动能转变为静压能的部件。

9.固体颗粒在流体中呈层流自由沉降时，如温度降低，则固体颗粒在气体中的沉降速度；固体颗粒在液体中的沉降速度 减小 。

10.写出两种强化过滤速率的措施、加入絮凝剂改变滤质的聚集状态。

11.假定洗涤液黏度与滤液黏度相等，板框压滤机洗涤速率是最终过滤速率的

转筒真空过滤机是 1 倍。课本108页

12.在恒压过滤操作中，忽略过滤介质的阻力，且过滤面积恒定，则所得的滤液量与过滤时间的次方成正比，当滤液量一定时，需要的过滤时间与过滤面积的 -2 次方成正比。

13.传热的三种基本方式 热传导 、 对流 、 辐射 。

14.面积和厚度相同的三层导热平壁，测得一维稳态导热时各层导热平壁两侧的温度差大小顺序为Δt2>Δt3>Δt1，则各层导热平壁的导热系数大小顺序为 1>3>2 、各层导热平壁的导热热阻大小顺序为

15.傅里叶定律表明，导热传热通量与。

三、分析题（共10分）

A、B分别向水槽C、D供水。假设总管和支管上的阀KO、KA、KB均处在全开状态，三个水槽液面保持恒定。试分析，当将阀门KA关小时，总管和支管的流量及分支点前O处的压力如何变化?

图1

当阀门A关小时，管路的局部阻力增大，显然总管和支管A中的流量减小，

在1-1’ 与O之间列机械能衡算式：

2uOpOlOleOu12 E1gz1gzOO12dO2p1

上式中E1、zO、lOleO不变，λO变化很小可近似认为不变，所以当总管流速uO减小时，pO增大。 dO

由1-1’与3-3’截面

E1E3wf10wf0322lOleOuOlBleBuBE3OB dO2dB2

式中，E1与E3、

时，uB增大。

lOleOlBleB、不变，λO、λB变化很小可近似认为不变，所以当总管流速uO减小dOdB

四、计算题（共40分，第1题13分，第2题11分，第3题16分）

1.用泵将贮槽中的某油品以40m2/h的流量输送到高位槽，两槽的液位差为20m。输送管内径为100mm，管子总长为450m（包括各种局部阻力的当量长度在内）。试计算泵所需的有效功率。设两槽敞口且液面恒定。油品的密度为890kg/m3，黏度为0.187Pa·s。

由已知

Redu

4VS489040673.72000 d0.10.1873600

所以管内为层流

又泵的扬程为

2p2p1u2u12hez1z2hfg2g

2lleu2p2p1u2u12z1z2g2gd2g

2p2p1u2u1232lle4Qz1z2g2ggd2

320.187450440he200020.44m 28909.810.13600

有效功率

NeQheg4020.448909.811982.9W 3600

2.用一板框过滤机过滤CaCO3的水悬浮液，滤饼可视为不可压缩。压滤机的过滤面积为20m2，某过滤压强下测得过滤常数K=2×10-2 m2/h。

试求：⑴在此压强下将过滤进行至滤饼充满全部滤框时，所获得的滤液为2m3，滤布阻力可以忽略不计，问此时所需过滤时间为多少小时？

⑵现改用一种较厚的滤布，其常数为qe=2×10-2m，过滤完毕后，洗涤、拆装等辅助时间共为30分钟，问此时的生产能力为多少？

（1）由已知过滤阻力可以忽略不计，所以V2KA2

V222

0.5h KA22102202

V22VVe22222102200.7 （2）222KA21020

QV21.667m3/h R0.70.5

3.有一单管程列管换热器，传热面积为40m2（按管外表面积计），共有Φ25mm×2.5mm的传热管86根，现用该换热器以水冷却流量为28000kg/h的是有产品，是有产品走壳程，冷却水走管程，两流体逆流换热。实际测得石油产品的进、出口温度分别为90℃和50℃，冷却水的进出口温度分别为25℃和40℃，已知是有产品的比热容为Cp=2.8kJ/(kg·K)，水的相关物性分别为：ρ=995 kg/m3，Cp=4.17kJ/(kg·K)，μ=0.8×10-3 Pa·s，λ=0.618W/(m·K)。试求：

（1）冷却水用量；

（2）该换热器总传热系数；

（3）管程与壳程的给热系数（忽略两侧的污垢热阻和管壁热阻）。

280002.81039050（1） 3600

8.71105WmS24.171034025QmS1Cp1T1T2mS2Cp2t2t1

解得mS2=13.9kg/s

（2）tmT2t1T1t25025904036.1Ttln21

T1t25025ln9040K

Q8.71105

K) K603 W/(m2·Atm4036.1

（3）Redu

4mS2413.91290010000 3d0.02860.810

PrCP2

4.171030.81035.400.7 0.618

20.023

dRe0.8Pr0.40.0230.618129000.85.40.42711 W/(m2·K) 0.02

由1111d1835.2 W/(m2·则1K) 2

K1d122Kd12603202711