化工原理期中试题及答案(共7页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上* * * * * * * * * * * 学 号： 姓 名： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 学 院： 专业年级： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 课程考试试题纸课程名称： 化工原理（2） 期中试卷考试方式： （闭卷）印刷份数：

2、 103 学 院： 化学化工学院 任课教师：杨世芳 专业年级： 2009应用化学 题号一二三四五六七八总分阅卷教师得分得分一、 填空（每空1 分 共20分）1 满足方程式，则 处于静止状态 。2 离心泵的部件包括 叶轮、 泵壳 、 轴封装置 。3 流动边界层的含义是指 在壁面附近存在较大速度梯度的流体层 。4 圆形直管内， d一定，操作时若增加一倍，则层流时是原值的 2 倍；高度湍流时是原值的 4 倍（忽略粗糙度的影响）。5 测量流体流量时，随着流体流量增大，转子流量计两端压差值 恒定 ；孔板流量计两端压差值 变化 。6 颗粒在静止流体中的沉降过程可分为两个阶段，第一阶段为 加速 ，第二阶段为

3、 匀速 。7 依靠离心力 实现颗粒沉降的过程称为离心沉降；离心沉降分离悬浮物系比重力沉降有效的多，这是因为离心力场强度不是常数，它随 转速和位置 而变化8 过滤操作中，滤液是先浑浊而后变清，这是因为 刚开始有小颗粒穿过介质小孔 后来出现颗粒”架桥”现象 。9 工业上沉降室大部分采用扁平或多层式设计，这是因为降尘室的生产能力只取决于 降尘室的面积 与 高度 无关。10旋风分离器可分离粒径在 5 m以上的尘粒；如果气流中含有 200 m以上的固体颗粒，最好先用重力沉降除去以减少颗粒 对器壁的磨损 。得分二选择题（每小题2分，共10分）1 内径为27mm的自来水管其设计输水能力宜为 B 。 （A）0

4、.2m3/h (B)2 m3/h (C)20 m3/h (D)200 m3/h2 同一离心泵分别输送密度为及的两种流体，已知两者体积流量相等，=1.2，则 A 。（A）扬程H1=H2，轴功率N1=1.2N2 （B）扬程H1=1.2H2，轴功率N2=N1 （C）扬程H1=H2，轴功率N2=N1 （D）扬程H2=1.2H1，轴功率N2=1.2N13 推导过滤基本方程式的一个最基本的依据是 C 。（A）滤液通过滤饼时呈湍流流动 （B）假定滤渣大小均一 （C）滤液通过滤饼时呈层流流动 （D）假设过滤介质的阻力可忽略B4 如图流体在倾斜变径管中流动，则U型压差计的读数R的大小反映情况 B 。（A）A、B

5、两截面间的动能变化和位能变化之和（B）A、B两截面间的流动阻力损失和动能变化之和（C）A、B两截面间的压差值（D）A、B两截面间的流动阻力损失5局部阻力损失计算式中的u是指标 A 。（A） 小管中的流速u1（B） 大管中的流速u2（C） 小管中的流速u1与大管中的流速u2的平均值（u1+ u2）/2（D） 与流向有关A B A （R得分三简答题（10分）什么是过滤操作？过滤操作有何优点？过滤是以多孔物质为介质，在外力作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的操作。其突出优点是使悬浮液分离更迅速更彻底（于沉降相比），耗能较低（与干燥、蒸发相比）。得分四、计

6、算题（48分） 1 (10分) 将含有石英微粒的水溶液置于间歇沉陷槽中，0.5h后用吸管在水面下10cm处吸取少量试样。试问可能存在于试样中的最大微粒直径是多少微米？石英密度为2650 kg/m,水的密度为1000 kg/m粘度为1cp。解： 假设为滞流沉降：则 验算：1，假设正确。所以：可能存在于试样中的最大微粒直径是7.86微米2（10分）已知含尘气体中尘粒的密度为=2300 kg/m气体温度为377K，粘度为0.036cp，流量为1000 m/h，密度=0.36 kg/m。现采用标准旋风分离器分离其中的尘粒，取D=400mm。试计算理论上能分离出来的最小颗粒直径d和压强降。解：对于标准型

7、旋风分离器，有关参数为：进口管宽度：；进口管高度：，气流旋转的有效圈数：，进口气速为：临界粒径压强降3（16分）如图所示贮水槽水位恒定，槽底放水管直径为1073.5 mm，距管子入口15m处接一U形管水银压差计，其左壁上方充满水右壁通大气，测压点距管子出水口20m。其间装一闸阀控制流量。（1）当闸阀关闭时测得h=1510mm，R=620mm；当闸阀部分开启时，h=1410mm，R=400mm。设管路摩擦系数，管入口阻力系数为0.5，则每小时从管中流出的水量及此时闸阀的当量长度为若干？（2）当闸阀全开时（），U形管压差计的度数为若干mm？ 解：（1）水的流量及闸阀的当量长度 首先根据闸阀全关时的

8、h、R值，用静力学方程求H。在11与22两截面之间列柏努利方程式求流速，然后再用连续性方程求流量、用阻力方程求。 闸阀全关时，对U形管等压面列静力学方程得； 当闸阀部分开启时，以管中心线为基准面，在11与22两截面之间列柏努利方程式中：z1=6.92m,p1(表压)=0，z2=0，u1=0则： 带入数据解得u2=3.38m/s在22与33截面之间列柏努利方程并化简得：解得 =16.9m(2)阀门全开时的压差剂读数 以管中心线为基准面，在11与33两截面之间列柏努利方程求得管内速度，再在22与33截面之间列柏努利方程求P2。 在11与33之间列柏努利方程得式中：z1=6.92m,p1(表压)=

9、p3(表压)=0，z3=0，u1=0解得：u3=4.1m/s在22与33之间列柏努利方程并化简得： 则4（12分）用离心泵将20的清水送到某设备中，泵的前后分别装有真空表和压强表。已知泵吸入管路的压头损失为2.4m，动压头为0.2m，水面与泵吸入口中心线之间的垂直距离为2.2m，操作条件下泵的允许气蚀余量为3.7m。试求：真空表的读数为若干KPa？当水温由20 升到60 （此时饱和蒸汽压为19.42KPa）时，发现真空计与压强表的读数跳动，流量骤然下降，试问出现了什么故障并提出排除措施。当地大气压为98.1KPa。 解：（1）真空表地读数在水面00与泵入口11之间列柏努利方程得：整理上式得：由

10、题给数据知：Z1=2.2m 此即为真空表得读数。2）判断故障及排除措施当水温由20升到60 时由于水的饱和蒸汽压增大，泵吸入口压强若低于操作温度下水的饱和蒸汽压强，则可能出现气蚀现象，下面通过核算安装高度来验证：20 清水时，泵的允许安装高度为：Hg实际安装高度，故可安全运行。当输送60水时，水的密度为983.2kg/m3,饱和蒸汽压19.92KPa则:得分五、应用题（工程案例分析）：（12分） 事情发生在1912年秋天，一艘当时世界上最大的远洋巨轮“奥林匹克”号，正在茫茫的大海上航行。距它100米左右的海面上，一艘比它小得多的铁甲巡洋船“豪客”号与它几乎是平行地行驶着。突然，“豪客”号像着了

11、魔似的，扭转船头径直向“奥林匹克”号冲去。情急之中，两船的水手们赶紧打舵，但无论他们怎样操纵也没用，只能眼睁睁地看着“豪客”号的船头向“奥林匹克”号的船舷撞去，结果撞出了一个大洞。在法庭审理这桩奇案时，“豪客”号被判有过失的一方。问：这个判决是否正确？试用所学流体流动原理分析此次事故的原因。答：这个判决是错误的。由伯努利方程可知，流体流动时，其动能与静压能可以相互转换，速度大的一侧压力低，而速度小的一侧压力大。根据这一原理，两条船并排行驶时，由于内侧船舷中间的流道较窄，水流比两船的外侧快，因此水对内侧的压力比外侧压力要小。于是，船内外的压力差像一双无形的巨手，把两船推在一起，造成碰撞事故。由于“豪客”号吨位小，所以被推得快，看起来是小船撞了大船。专心-专注-专业