化工原理模拟题及参考答案教材

1、化工原理试卷一-、填空：（1）层流条件下，管径一定时，阻力损失与流量（-定时，阻力损失与管径（）次方成反比。（2）离心泵的轴功率随流量的增大而（），启动离心泵前应（）,以减少启动电流，保护电机。另外，离心泵启动前，还要（），否则就会造成（）现象。（3）层流时，圆管内的流速呈（）分布，U/UmaF（）；当温度升高时，处于层流状态的空气的阻力损失（）。（4）往复泵的流量与压头（），需采用（）调节流量。（5）研究流体流动时，常将流体视为由无数分子集团所组成的（），其目的是为了摆脱（），而从（）角度来研究流体的流动规律。（6）在化工生产中，流体静力学基本方程式主要应用于（），（）,（）。（7）离心分离

2、因数Kc=（），若旋转半径R=0.4n切向速度UT=20m/s时，则Kc=（）,结果表明在上述条件（）。（8）通过三层平壁的热传导中，若测得各面的温度tl,t2,t3和t4分别为500C,400C,200c和100C,则各平壁层热阻之比（）（假设各层壁面问接触良好）。（9）为了减少辐射热损失，可采用（）方法，而且材料的黑度（）,散热愈少。（10）当管壁和污垢热阻可以忽略时，如果当两个对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高（）的a。若两侧a相差不大时，则必须将（）才能提高K值。二、计算题：1 .用降尘室来除去含尘气流中的球形尘粒，颗粒在气流中均匀分布，尘粒密度为3000kg/m3,降尘

3、室长4m宽2m,高1m=含尘气流密度为1.2kg/m3,流量为7200n3/h,粘度为3X10-5Pa-s,设在斯托克斯区沉降，试求：（1）可被完全除去的最小粒径；）次方成正比；流量（2）可被50解去的粒径。2 .在3X105Pa的压强下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验，测得过滤常数K=5X10-5n2/s,qe=0.0lH7m2,又测得滤饼体积与滤液体积之比v=0.08。现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆，过滤推动力及所用滤布也与试验用的相同。试求：过滤至框内全部充满滤渣所需时间；过滤完毕以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤，求洗涤时间；若每次卸渣、重整等全部

4、辅助操作时间共需15min,求每台过滤机的生产能力（以每小时平均可得多少吊滤饼计）。3.有一管长为2m的列管冷却器，将油从150c冷却到100C,冷却水的进口温度为15C,出口温度为40C,油和水作并流流动， 若用增加管长的办法， 使油的出口温度降到80Co设油和水的流速、进口温度及冷却器的其它尺寸均保持不变，问新冷却器的管长应等于多少才能满足要求？（假设Cp比热不随温度而变）。参考答案：解1:（1）可被完全除去的最小粒径7200=0.25m/s360024UtVsblUtd2gdmin18utg18310，0.250.0677mm,3000-1.29.81可被50%除去的粒径H=H50%=1

5、50%=0.5mH1c二二=4SUt0.25UtdH0.5=0.125m/s418%tj：s18310*0.125g3000-1.29.81=0.0479mmQI二Kn二dL1%二5Q2Kn二dL2tm27解2:(1)滤框总容积=0.812380.025=0.623m3过滤面积A=0.812238=49.86m2滤液体积V=竺史=7.79m30.0877932-779=0.156m3/m2由恒压过滤方程式q22qqe二Kuq22qqeu=K(2)洗涤时间T=VWw-jdV；d02-0.15620.1560.01510,-549SMLKA8qqe510、49.8680.1560.01-1.881

6、0m3/sVwdV)7.79I1N414s1001540及1501001550所以Im：t2Ln寸2狙1：tm1135-60,135Ln60=92.47135-30,135Ln30-69.81所以L2=3.71m化工原理试卷二一、填空题：（1）在流体流动中，圆形直管内流体滞流时的速度分布为（）形状，且平均速度u与管中心最大速度Umax之比等于（）；湍流时的速度分布为（）。（2）有一串联管道，分别由管径为di与d2的两管段串联而成，did2o某流体稳定地流过该管道。今确知di管段内流体呈滞流，则流体在d2管段内的流型为（）。（3）离心泵的工作点是（）曲线与（）曲线的交点；离心泵的安装高度超过允许

7、安装高度时，离心泵发生（）现象。（4）离心泵无自吸作用，开泵前要先（），以防止（）现象的产生。（5）在列管式换热器中，用饱和水蒸气加热空气，则传热管的壁温接近（），总传热系数K的值接近（）。（6）为了减少辐射热损失，可采用（）方法，而且材料的黑度（散热愈少。（7）某球形颗粒在一定密度及黏度的空气中沉降，若处于滞流沉降区，当空气温度升高时，空气的黏度（）,颗粒的沉降速度（）。（8）测定流量常用的流量计有（）、（）、（）。（9）降尘室的生产能力只与降尘室的（）和（）有关，而与（）无关。（10）工业过滤一般采用（）过程最合理。过滤常数的测定一般在（）进行。二、计算题：1 .某车间用离心泵将原料送到塔

8、中，如附图所示。塔内压强为491kPa（表压），槽内液面维持恒定，其上方为大气压。槽内液面和塔进料口之间的垂直距离为20m假设输送管路的阻力损失为5m液柱，料液的密度为900kg/m3,管子内经皆为25mm送液量为2000kg/h。试求：),（1）泵的有效功率；（2）如果泵的效率是60%求其轴功率2 .用板框过滤机包压过滤某水悬浮液，滤框共10个，具规格为810X810mm框的厚度为42mm现已测得过滤10分钟后的滤液1.31m3,再过滤10分钟，共得滤液1.905m3。滤饼体积和滤液体积之比为0.1。试计算：将滤框完全充满滤饼时所需的时间（h）;若洗涤时间和辅助时间共45分钟，该装置的生产能

9、力（以每小时滤饼体积计）c3.常压贮槽中盛有石油产品，具密度为760kg/m3,粘度小于20cst。在贮存条件下的饱和蒸汽压强为80X103Pa。现才H用65A60B型油泵将此油品以15m3/h的流量送往表压为177X103Pa的设备内。 贮槽液面包定， 设备的油品入口比贮槽液面高5m吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1m和4nl试核算该泵是否合用。若油泵位于贮槽液面以下1.2m处，问此泵能否正常操作？当地大气压按101.33KPa计。附：65A60B型油泵性能参数如下：流量m3/h19.8扬程m38效率55轴功率KW3.75允许气蚀余量m2.6解1：（1）取料液槽液面为1_1截面，兼做基

10、准水平面，料液进塔处为22截面,在两截面之间列柏努力方程式：22P1U1P2U2gz1We=gz2二hf1N其中：z1=0,z2=20m,p1=0（表压）,p2=491kR（表压）,P=900kg/m3u1=0Ws2000U2=1.26m/sAP二2一3600-d:4将已知数据代入柏努力方程式，得2P2PIUWe=gz2-ZI2-=八hf1/=791.7J/kg：g2ws=2000/3600kg/s则泵的有效功率为（2）泵的轴功率为Ne439.8N-=733W=0.733kW.Ne=WeWs=791.720003600=439.8W0.6解2：(1)将滤框完全充满滤饼时所需的过滤时间一个框的体

11、积：0.8120.042=0.0276m310个框所得滤饼的总体积3Vc=0.027610=0.276mc滤饼体积滤液体积过 滤 面积:八.0.2763=0.1=V=2.76mV一2一一一=0.81210-13.12mViV2q2-A1.31=0.1m13.121.905=0.15m13.12恒压过滤方程式qqe2=K?建2.0.1qe=K600人2.0.15qe=K12004q2=KE解得：K=1.7510-5,qe=2.510：%=0.357过滤基本方程式：(q+2.5102=1.75父10-5(日+0.357)当过滤时间q=VA(2)生产能力2.76=0.21m,则=0.72h13.12VcTVc日十日洗+6附0.2763=0.19m/h0.720.75解3：在贮槽液面11与输送管出口外侧截面22,间列柏努力方程，并以截面11为基准水平面，得：Hg=-,：h-Hf0j：g：gp0=1.0133105Pa3P、=8010Pa.：h=2.6m1.0133-0.8105g=-2.6-1=0.74m7609.81油泵的实际安装高度为-1.2m1.060.425400=30.3m3(2)洗涤时间/VwVwKA28V解3：(1)10m