中南大学化工原理上册模拟试题试题(1-4)及答案(22页).doc

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1、-上册试题一题号一二三四五%4020201010一1多项选择题：（1）X01a05034某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2（d2d0/2）的管子时，则其流速为原来的 2 。 A2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍 若流动为完全湍流（阻力平方区），则压降P是原来的 4 。 A4倍 B. 8倍 C. 16倍 D.32倍（2）X03a05100 “I在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”、“滤渣就是滤饼”则： 3 。A这两种说法都对 B. 两种说法都不对C只有第一中说法对 D. 只有第二中说法正确

2、助滤剂应具有以下性质 3 。A 颗粒均匀，柔软，可压缩B 颗粒均匀，坚硬，不可压缩C 颗粒分布广，坚硬，不可压缩D 颗粒均匀，可压缩，易变形（3）X02a05106 离心泵停车时要 1 。A 先关出口阀后断电 B. 先断电后关出口阀C. 先关出口阀先断电均可 D. 单级式的先断电，多级式的先关出口阀 离心泵的工作点 4 。A由泵铭牌上的流量和扬程所决定 B. 即泵的最大效率所对应的点C. 由泵的特性曲线所决定 D. 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点（4）X04b05038 用常压水蒸汽冷凝来加热空气，空气平均温度为20，则壁温约为 。A20 B.100 C. 60 D. 49.7 高翅片管加

3、热器一般用于 。A两侧均为液体 B. 两侧流体均有相变化C一侧为气体，一侧为蒸汽冷凝 D. 一侧为液体沸腾，一侧为高温液体 因此分析法的目的在于 。A得到各变量间的确切定量关系 B. 得到各无因次数群的确切定量关系C用无因次数群代替变量，使实验数与关联工作简化D用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠2填空题（1）t01a05149对如图所示的测压装置，分别写出PP1-P2的计算式。（a）图P ， （b）图P ，（c）图P ， （d）图P 。 （2）t02a05009 离心泵的扬程含义是 离心泵为单位重量提供的有效能量 。 离心泵常采用 调节阀 调节流量，往复泵常采用 旁路 调节流量。（3）t0

4、2a05234 通过一换热器，用饱和水蒸汽加热水，可使水的温度由20升高至80，现发现水的出口温度降低了，经检查水的初温与流量均无变化，引起问题可能的原因是 污垢 。（4）t03b05014 板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的 4 。 计算颗粒沉降速度Ut的斯托克斯式 ，此式适用于 ,1 的情况。二 j01c20192如图所示，水以3.78L/s的流量流经一扩大管段，已知d140mm，d280mm，倒U形压差计中水位差R170mm，试求： 水流经扩大管段的摩擦损失hf。如将粗管一端抬高，使管段成倾斜放置，而流量不变，问此时R读数有何变化？ 三 j04c20132 在单程列管换热器内，用120

5、饱和蒸汽将流量为850Kg/h的气体从20加热到60，气体在管内以10m/s流动，管子为261的铜管，蒸汽冷凝膜系数为11630W/m2，管壁和污垢热阻可不计，试计算：A） 传热内表面积；B） 如将气体流量增加一倍，气体出口温度为多少？（气体进口温度和气体物性不变）气体物性为：Cp1.005KJ/Kg，1.128Kg/m3，1.75410-2W/ m2，1.9110-5Pas。四 j03b10066 某板框过滤机的过滤面积为0.4m2，在恒压下过滤某悬浮液，4hr后得滤液80m3，过滤介质阻力可略去不计。试求： 若其它情况不变，但过滤面积加倍，可得多少滤液？ 若其它情况不变，但操作时间缩短为2

6、hr，可得多少滤液？ 若在原表压下过滤4hr后，再用5m3水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？设滤液与水性质相近。五 j05b10045通过连续操作的单效蒸发器，将进料量为1200Kg/h的溶液从20浓缩至40，进料液的温度为40，比热为3.86KJ/（Kg. ），蒸发室的压强为0.03MPa（绝压），该压强下水的蒸发潜热r2335KJ/Kg，蒸发器的传热面积A12m2，总传热系数K800 W/m2。试求：（1） 溶液的沸点为73.9，计算温度差损失（2） 加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，并忽略损失和浓缩热时，所需要的加热蒸汽温度。已知数据如下：压强 MPa 0.101 0.05 0.03溶液沸点 1

7、08 87.2 纯水沸点 100 80.9 68.7上册试题一答案1 多项选择题：（1）X01a05034 B； D（2）X03a05100 C； B（3）X02a05106 A D（4）X04b05038 B C C2填空题（1）t01a05149（a）PRg（m） （b）PRg（c）PRg（AB） （d）PP1P2Rgmhg（2）t02a05009 离心泵给单位质量的液体所提供的能量。 2分 出口阀门 支路阀门 各1.5分（3）t02a05234 传热速率下降引起。根据QKAtm分析，可能有几种情况：1.蒸汽压力下降，tm减小；2.蒸汽侧有不凝气，使冷凝传热系数o大幅度地下降，K减小；3.

8、 水侧污垢积累，污垢热阻增大，K减小；4. 冷凝水排除器不通畅，有积水现象，使K减小。（4）t03b05014 四分之一 2分 Utd2（g）g/（18） 1.5分 层流区 或10-4Ret B. 阀门打开时C阀门打开时 D. 阀门打开时 如图2，U形管压差计测得： 。AA、B间的阻力损失 B. A、B间的压强差CA、B间的位头差加阻力损失 D. A、B间位头差2填空题：（1）t01b05019 在流体阻力实验中，以水作工质所测得的至管摩擦系数与雷诺数的关系适用于 流体。 当流体在管内流动时，如要测取管截面上流体的速度分布，应选用 测量。 并联管路的特点是：A）并联各管段压强将 ；B）主管流量

9、等于并联的各管段 ；C）并联各管段中是管子长、直径小的管段通过的流量 。（2）t02b05088 离心泵用出口阀调节流量实质上是改变 曲线，用改变转速来调节流量实质上是改变 曲线，漩涡泵常采用 方法来调节流量。 往复泵、 泵等一切 泵在回路阀关闭时，不能全关 。（3）t03a05002 在出去某粒径的颗粒时，若将尘室的高度增加一倍，则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。 在滞流（层流）区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。（4）t03a05166 在多层平壁稳定热传导中，通过各层的热通量 。 列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近 的温度，总传热系数接

10、近 的对流传热系数。 饱和蒸汽冷凝时，t越大，越 ；液体核状沸腾时，t越大，越 。二 j01c20089 用离心泵将密闭储槽中20的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽。两储槽液面高度差为10m，密闭槽液面上有一真空表P1读数为600mmHg（真），泵进口处真空表P2读数为294mmHg（真）。出口管路上装有一孔板流量计，其孔口直径d070mm，流量系数0.7，U形水银压差计读数R170mm。已知管路总能量损失为44J/Kg，试求：（1） 出口管路中水的流速。（2） 泵出口处压力表P3（与图对应）的指示值为多少？（已知P2与P3相距0.1m）三 j04c20126有一套管换热器，由内管为

11、542mm，套管为1164mm的钢管组成。内管中苯自50被加热至80，流量为4000Kg/h。环隙中为2at（绝）的饱和水蒸汽冷凝。蒸汽冷凝传热系数为10000W/m2。已知：苯在5080之间的物性数据平均值为：880Kg/m3， Cp1.86KJ/Kg， 0.134 W/m2， 0.39cP， 管内侧污垢热阻R10.0004 m2/W， 管壁及管外侧污垢热阻不计。蒸汽温度与压强关系如下表所示：压强 at（绝） 1.0 2.0 3.0温度 99.1 120 133试求：A）管壁对苯的对流传热系数； B）套管的有效长度； C）若加热蒸汽压力为1at（绝），问苯出口温度有何变化？应为多少？四 j0

12、3b10075 用板框过滤机来过滤某悬浮液。已知过滤面积为10m2 ，操作压力为0.2MPa(表压)。过滤15分钟后，共得滤液2.91m3（介质阻力不计，滤饼不可压缩）。试问：（1）若已知该过滤机得生产能力为4.8m3/h，计算洗涤、卸料等辅助时间。 （2）若过滤时间与滤液量均不变，而操作压力降至0.1MPa（表压），需增加多少过滤面积才能维持生产能力不变？五 j05b10048 用一双效并流蒸发器，浓缩浓度为5（质量百分率，下同）的水溶液，沸点进料，进料量为2000Kg/h。第一、二效的溶液沸点分别为95和75，耗用生蒸汽量为800Kg/h。各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为2280KJ/K

13、g。试求不计热损失时的蒸发水量。化工原理上册试题二答案一1. 多项选择题：（1）x03a05103 C D（2）x02a05022A C A（3）x04b05039A D D（4）x01a05041D B A2填空题：（1）t01b05019 牛顿型 比托管（测速管） 相等； 流量之和； 小（2）t02b05088管路性能， 泵的性能， 回流支路 3分 旋转， 正位移式， 出口阀 2分（3）t03a05002增加一倍 减小一倍 不变 2 各1分（4）t03a05166相等 水蒸汽 空气侧 小； 大二 j01c20089（1）因为 VA（2P/2）0.5A（2P/）0.5 PRg（o）0.179

14、.81（13600-1000）2.1104V0.7（/4）（0.07）2（2.1104）2/1000）0.5 0.70.785（0.07）2（4.210）0.50.0174m3/s所以UV/（0.785d2）0.0174/（0.7850.12）2.22m/s（2） 选低位水池的水平为基准面，取1-1、2-2两截面建立柏努力方程：Z1（P1/g）+(U12/2g)HZ2（P2/g）（u22/2g）hfu1u20 Z10 P2/g0所以 HZ2+hf-（P1/g）=10+(44/9.81)+0.613.622.7mmH2O再选泵入口管所在面为基面，取3-3、4-4两截面建立柏努力方程：Z3（P3/

15、g） (U32/2g)HZ4（P4/g）(U42/2g)Hh0（u42U32）/2gH真 （u42U32）/2g0 P4g（Hho）H真）10009.8（22.70.10.29413.6）1.8105Pa1.8大气压（表）P31.8kg/cm2（表） 泵出口处的指示值为1.8kg/cm2参见附图：j01c089.d三j04c20126解：（1）RedlG/0.054000/3600/40.052）/（0.3910-3）7.2586104PrCp/1.861030.3910-3/0.1345.410.023/d（Re）0.8（Pr）0.4 （0.0230.134/0.05）（7.2586104）

16、0.85.40.4936.4W/m2.（2）Q4000/36001.86103（80-50）6.2104W1/K11/936.41/100000.0004 所以K1637.8W/ m2.tm（120-50）（12080）/ln（120-50）/（120-80）53.6A1Q/（K1tm）6.2104/（637.853.6）1.814m2LA1/（d内）1.814/（0.05）11.55m（3）K不变，A不变，T变为99.1，苯的流量及比热均不变。设出口温度为t2，在新条件下，传热速率方程变为4000/36001.86103（t2-50） 637.81.814（99.1-50）（99.1t2）/

17、ln（99.1-50）/（99.1t2）解得 ln（99.1-50）/（99.1- t2）0.5598所以 t271四 j03b10075（1）已知V2.91m3，15min900s Q4.8m3/h0.00133 m3/s 生产能力 QV/（D） 0.001332.91/（900D） 所以 D1288s21.47min（2）若Q、V、不变 V22（P/rc）A2 （1） V22（P/rc）A2 （2） 因为 （1）（2） 得A2PA2/P 2102/1200 所以 A14.14m2增加面积14.14-104.14 m2五 j05b10048解：第一效蒸发量： 已知：D1800kg/h， r1

18、r12280KJ/kg， W1D1800kg/h 第二效蒸发水量： 已知：D2W1800kg/h， F2F1W12000-8001200kg/h X02X1FX0/（FW1）20000.05/（2000-800）0.0833 t0295 t270 r2r22280KJ/kg Cp02Cpw(1-X 02)=4.187(1-0.0833) =3.84KJ/（kg）D2r2（F2Cp02（t2t02）/r2W2 r2 W2（800228012003.84（7595）/2280 840kg/h蒸发水量WW1W2 8008401640kg/h化工原理上册试题三题号一二三四五六七八一1多项选择题：（1）

19、x01a05161 图示为一异径管段，从A段流向B段，测得U形压差计的读数为RR1；从B段流向A段测得U形压差计读数为RR2，若两种情况下的水流量相同，则 。AR1 R2 ； B. R1R2； C. R1R2 D. R1-R2 图示所表示的R值大小反映 。AA、B两截面间压差值 B. AB截面间流动压降损失CA、B两截面间动压头变化 D. 突然扩大或突然缩小流动损失。参见附图：x01a161.t（2）x02a05093 离心泵最常用的调节方法是 。A 改变吸入管路中阀门开度B 改变压出管路中阀门的开度C 安置回流支路，改变循环量的大小D 车削离心泵的叶轮 漩涡泵常用的调节方法是 。A 改变吸入

20、管路中阀门开度B 安置回流支路，改变循环量的大小C 改变压出管路中阀门的开度D 改变电源的电压（3）x03b05112 过滤常数K与以下因素无关 。 A滤液的粘度 B. 滤浆的浓度 C滤饼在P1时的空隙率 D. 滤饼的压缩性 以下物理量与过滤面积的大小无关 。 A过滤速率dV/dt B. 单位过滤面积的过滤速率dV/（sdt） C介质的当量滤液量Ve D. 介质在单位面积上的当量滤液量qe（4）x04b05039 在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理： 。 甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度； 乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数。A甲乙均合理 B. 甲乙均无理

21、 C. 甲合理，乙无理 D. 乙无理，甲合理 已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度 耐火砖的黑度。 A大于 B. 等于 C. 不能确定是否大于 D. 小于 在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大10，为保证空气出口温度不变，可采用的办法是 。A壳程加折流挡板，增大壳程值 B. 将原先的并流改为逆流流动以增大tmC开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸汽流量D开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力2填空题：（1）t01b05024 流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速0.5m/s，压强为10Pa，Re为1000，问管中心处点速度为 m/s，

22、若流速增加为1m/s，则压强降为 Pa。 一转子流量计，当流过水的流量为1m3/h，测定该流量计进出口压力降为20mmHg7柱，当流量增加到1.5m3/h，问转子流量计进出口压降有何变化？ （2）t02a05008 离心泵的主要特性曲线有 、 、 等。 往复泵的转速（往复次数）增加时，流量 ，扬程 。（增大，变小，不变）（3）t03b05006 除去液体中混杂的固体颗粒，在化工生产中可以采用 、 、 等方法（列举三种方法） 旋风分离器性能的好坏，主要以 来衡量， 愈小，说明其分离性能愈好。（4）t04b05059 根据有无补偿或补偿方法不同，列管式热器的一般结构型式有 、 、 、 。 换热器中

23、，热流体由200冷却到140，冷流体由20升高到35，热流体的热容量流率较小，则传热效率为： 。二 j01c20111如图所示，水通过倾斜变径管段（AB），DA100mm，DB240mm，水流量为2m3/min，在截面A与B处接一U形水银压差计，其读数R20mm，A、B两点间的垂直距离为h0.3m，试求：（1）A、B两点的压差计等于多少Pa？（2）A、B管段阻力损失为多少mmHg？（3）若管路水平放置，而流量不变，U形水银压差计读数及A、B两点压差有何变化？参见附图：j01c111.t三j04c20113 一套管换热器，外管为833.5mm，内管为573.5mm的钢管，有效长度为60m。用12

24、0的饱和水蒸汽冷凝来加热内管中的油。蒸汽冷凝潜热为2205KJ/Kg。已知油的流量为7200Kg/h，密度为810Kg/m3，比热为2.2KJ/Kg，粘度为5cP，进口温度为30，出口温度为80。试求：A）蒸汽用量；（不计热损） B）传热系数；C）如油的流量及加热程度不变，加热蒸汽压力不变，现将内管直径改为473.5mm的钢管。求管长为多少？已知蒸汽冷凝传热系数为12000W/m2K，管壁及污垢热阻不计，管内油的流动类型为湍流。四 j03b10074一台BMY10型板框过滤机，过滤面积为10m2，过滤操作压差为2.5at（表压），过滤15分钟后得滤液量2.5m3（滤饼为不可压缩，介质阻力不计）

25、。试问：（1）若该机生产能力为4m3/h，计算洗涤，卸料等辅助时间为若干？ （2）若操作压差改为1.5at（表压），过滤时间和辅助时间仍不变，则生产能力将变为多少？五 j05a10014在真空度为91.3KPa下，将12000Kg的饱和水急送至真空度为93.3KPa的蒸发罐内。忽略热损失。试定量说明将发生什么变化。水的平均比热为4.18 KJ/Kg。当地大气压为101.3KPa饱和水的性质为 真空度， KPa 温度， 汽化热，KJ/Kg 蒸汽密度，Kg/m3 91.3 45.3 2390 0.06798 93.3 41.3 2398 0.05514一1多项选择题：（1）x01a05161 C；

26、R1R2 AB两截面间压差P/gR（1）/ 各2.5分（2）x02a05093B B 各2.5分（3）x03b05112 D D 各2.5分（4）x04b05039A D D2填空题：（1）t01b05024 1m/s； 20Pa 不变（2）t02a05008 QH； QN； Q 增大； 不变 各1分（3）t03b05006 重力沉降； 离心沉降； 过滤 临界直径的大小； 临界直径 各1分（4）t04b05059 固定管板式 浮头式 U形管式 0.333 二 j01c20111 如图取33面有P3P3（1）P3PAgH P3PB g（HhR）Rg 有：PAgH PB g（HhR）Rg PAPB

27、ghR（）g 0.310009.812010-3（13.61）10009.815415.12PA（2）在11、22间列柏努力方程：以33为基准面 Z1g（PA/）（uA2/2）Z2g（PB/）（uB2/2）hf 所以 hf （ Z1Z2）/g（PAPB）/g（uA2uB2）/2因为 Z1 Z2-h PAPBghR（）g uAV/AA2/603.14/40.124.25m/suBV/AB2/603.14/40.2420.737m/s所以 hf（ Z1Z2）/g（PAPB）/（uA2uB2）/2 hgghR（）g（4.2520.7372）/2 2010-3（13.6-1）/19.81（4.2520

28、.7372）/2 11.23（J/Kg）所以 换算成mmHg Hf（hf/g）（1000/13.6）（11.23/9.81）（1000/13.6） 81.92（3）若管路水平放置 由P3P3 P3PAgL P3PBg（LR）Rg PAgLPBg（LR）RgPAPBR（）g由柏努力方程式得：Z1g（PA/）（uA2/2）Z2g（PB/）（uB2/2）hfhf（ Z1Z2）/g（PAPB）/（uA2uB2）/2 阻力损失不变所以有 hfhf（PAPB）/（uA2uB2）/2 （PAPB）/（uA2uB2）/2所以 PAPB（ Z1Z2）/g（PAPB）（PAPB）hg 5415.120.310009.812472.12（Pa）所以 代入PAPBR（）g所以 R（PAPB）/（）g2472.12/9.81（13.6-1）1000