化工原理试卷2023年答案.docx
教务处 07 版第 1 页 共 5 页重庆大学试卷重庆大学课程试卷juan泵组合 。命题人6. 含尘气体通过长为4米，宽为3米，高为1米的降尘室，颗粒的沉降20232023学年 第学期：开课学院： 化学化工 课程号： 22023025考试日期： 2023.1.08考试方式：名姓考试时间： 120分速度为0.03m/s,则降尘室的生产力量为0.36m3/s.组人7. 齿轮泵、往复泵和 隔膜泵 属于正位移泵。题：题 号一二三四五六七八九十总分得 分密弊号 作学 绝拒注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文推举用小四号宋体；2.按 A4 纸缩小打印纪、一填空题 22 分考肃1. 抱负流体是指没有黏度，没有内摩擦的流体；而实际流体是指严8. 间壁式换热器中冷热流体定态传热，该传热是由壳程对流给热董立春、管壁传热和管内对流给热三个串联传热组成，如在壳程用饱和蒸汽加热，总传热系数接近于管内侧的对流传 审题人热系数，因此假设强化该传热过程，应从管内侧着手：二选择题 18分年 信级 、有黏度和内摩擦得流体 。守实封2. 流体的粘度值和传导率随温度变化而变化，对于大多液体，温度上升，诚、争粘度降低，传导率降低；对于气体，温度上升，粘度升竞平高 ，传导率增大 。增大，减小，不变。1、在完全湍流区，流淌摩擦阻力损失与 B成正比；在层流区，流淌摩擦阻力损失与A 成正比。A 流速的一次方B 流速的平方命题时间：120分班 公、 业3. 流体在管内作层流流淌，假设仅增大管径，则摩擦系数变 大，直管专阻力变小，计算局部阻力的当量长度变大。大，小。线4. 流量q 增加一倍，孔板流量计压差计读数为原来的4倍，转子v流量计的环隙面积A0为原来的2倍。院学5. 调整泵流量的方法有调整阀门开度、转变转速和C 流速的三次方D 流速的五次方钟2. 用一气蚀余量为 2m 的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体，假设泵前管路的全部流淌阻力为 1.5m 液柱，则此泵的安装位置必需C。教务A 高于塔底液面 3.5m 的上方B 高于塔底液面 1.5m 的上方处制C 低于塔底液面 4m 的下方D 低于塔底液面 2 m 的下方4. 实际生产中沸腾传热过程应维持在D区操作。A 自然对流B 强制对流C 膜状沸腾D 核状沸腾5. 往复泵适用于C。 A流量要求特别均匀的场合；B.介质腐蚀性特别强的场合； C流量较小、扬程较高的场合；D.投资较小的场合；6. 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示A的准数。A 物性影响B 流淌状态C 对流传热D 自然对流影响7. 三只长度相等的并联管路，管径的比为 1:2:3，假设三只管路的流淌摩擦系数均相等，则三只管路的体积流量之比为B。A 1:1:1,B 1:2:3,C 1:8:27D 1:4:98. 离心泵的扬程是指泵赐予 B液体的有效能量。A 1 kgB 1NC 1mC 平均粒径大小的颗粒的沉降速度9. 重力场中，微小颗粒的沉降速度与以下因素D 无关。A 颗粒几何外形B颗粒几何尺寸；C 流体与颗粒密度D流体的流速三.问答题：10 分以争论湍流时直管阻力为例，简要列出量纲分析法的步骤，并说明其优点。(1). 析因试验， 查找影响过程的主要因素，找出与直管阻力有关的影响因素有流体密度、黏度、管径、管长、粗糙度、流淌的流速。（2） 。规划试验，将变量组合成无量纲数群，从而削减试验个数。（3） 。数据处理，得到试验结果的正确表达。优点：1，较少试验量。2简化试验装置。3、在设计沉降室时，所依据的根本关系是停留时间VbSut，其中u 是指B tA 颗粒的平均沉降速度 B 要求被除去的最小颗粒的沉降速度四.计算题：1.(20 分) 如下图，用离心泵从水池将水送至 10 米高处的水塔，输水流量（2） 管路状况不变时，此泵正常运转后，管路实际流量为多少？管路曲线与离心泵的特性方程联立求解qv = 0.21m3/min，总管路长L=50m 包括局部阻力的当量长度，管内径约为 40mm，摩擦系数 =0.0，3 问：解得 qV= 0.232m3 / min1假设选用的离心泵的特性方程为 H = 40 - 222q 2 (q3为使流量满足设计要求，需用出口阀门进展调整，则消耗在该阀门的单位 m3/min),证明该v泵适用。流量 qv = 0.21m3/min 代入离心泵的特性方程：v阻力损失增加多少 J/Kg.调整后管路特性曲线H = 40 - 222q 2v= 40 - 222 ´ 0.212 = 30.2,H= 10 + 335.8q 2ev+ H, qEV= 0.21m3 / min在两储槽液面之间列伯努力方程：与离心泵的特性方程联立求解，得 H= 52.68J / kgpE+ Zp 1pg1u 2+ H 12ge=2 + Z pg2u 2+ H 22gfæqö2çv÷得 H= 10 + 0.03 ´e50 ´0.04è 60 ´p ´ 0.022 ø2 ´ 9.83= 10 + 335.8q 2v代入 qv = 0.21m3/min，He=24.8 m 30.2>24.8, 所以泵适用。10mt=qw= 4717sWæ dq öç dt ÷èøW(3): 生产力量Q关心时间 t= 0.8(4717 + 6107) = 8659sDVQ = t+t+tPWP= 3.9 ´10-4 m3 / s3.(15分)某厂循环气经管壳式换热器管内自98冷却至68，给热系数解：(1):框内滤饼总体积 VS= 30 ´ 0.45 ´ 0.45 ´ 0.025 = 0.152m3120W/(m2·);管外逆流通入冷却水，温度自25升至83，给热系数2200W/(m2·)。当冷却水流量增加一倍时，不计管壁和污垢热阻，试求q = VA滤液总体积V = 0.152 / 0.02 = 7.6m3过滤面积A = 30 ´ 0.452 ´ 2 = 12.156m 20.626m3 / m 2 q=V/A = 0.626 m3/m2.（1） 冷、热流体出口温度各位多少？（2） 工况下热流量比旧工况下热量增加多少？(1T =q2 + 2q × q )=Ke0.6262 + 2 ´ 0.626 ´ 0.0236.89 ´10-5= 101.8min解：1原工况： K =1=1 + 111+1= 113.8W / m 2 × °C(2): 洗涤面积AWV= 30 ´ 0.452 = 6.06m20.1´ 7.6aa12qCt- t120220083 - 25q=w = 0.125m3 / m2m1p1 =21= 1.933WA6.06wqCm2p 2T - T1298 - 68æ dq öKT - tæqCöKA(ç÷=t)= 2.65 ´10-5 m3 /(m2 × s)ln 12= ç1 -m1p1 ÷è dø4 q + qT- tçqC÷ qCWe21è工况：m 2p 2 øm1p11K ” =11=+111+ 20.8 ´= 116.4W / m2 × °Ca20.8 ´a121202200T - tæqCöqCln 12Kç1 -m1p1 ÷èT- tç21 =÷m2p 2 øT - t ”æqCön12Kç1 -m1p1÷T ” - tç2qC÷21èm2p 2 ø解得： T ” = 58.7°C, t ” = 63.0°C,22
