中南大学化工原理上册模拟试题试题(1-4)及答案

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上册试题一

[一]

1.多项选择题:

(1)X01a05034

①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(d2=d0/2)的管子时,则其流速为原来的 2 。A.2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍

②若流动为完全湍流(阻力平方区),则压降∆P是原来的 4 。

A.4倍 B. 8倍 C. 16倍 D.32倍

(2)X03a05100

①“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

①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

②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

①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。A.20℃ B.100℃ C. 60℃ D. 49.7℃

②高翅片管加热器一般用于。

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

③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∆P=P1-P2的计算式。

(a)图∆P ,(b)图∆P ,(c)图∆P ,(d)图∆P 。

(2)t02a05009

①离心泵的扬程含义是离心泵为单位重量提供的有效能

量。

②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)t02a05234

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

①板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的 4 。

②计算颗粒沉降速度U t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d1=40mm,d2=80mm,倒U形压差计中水位差R=170mm,试求:①水流经扩大管段的摩擦损失h f。

②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℃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Ф26×1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:Cp=1.005KJ/Kg·℃,ρ=1.128Kg/m3,λ=1.754×10-2W/ m2·℃,μ=1.91×10-5Pa·s。

[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:①若其它情况不变,但过滤面积加倍,可得多少滤液?

②若其它情况不变,但操作时间缩短为2hr,可得多少滤液?

③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r’=2335KJ/Kg,蒸发器的传热面积A=12m2,总传热系数K=800 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℃ 108 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

①B;②D

(2)X03a05100

①C;②B

(3)X02a05106

① A ②D

(4)X04b05038

① B ② C ③C

2.填空题

(1)t01a05149

(a)∆P=Rg(ρm-ρ)(b)∆P=Rgρ

(c)∆P=Rg(ρA-ρB)(d)∆P=P1-P2=Rgρm-hgρ

(2)t02a05009

①离心泵给单位质量的液体所提供的能量。2分

②出口阀门支路阀门各1.5分

(3)t02a05234

传热速率下降引起。根据Q=KA∆t m分析,可能有几种情况:1.蒸汽压力下降,∆t m减小;2.蒸汽侧有不凝气,使冷凝传热系数αo大幅度地下降,K减小;

3. 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

①四分之一2分

②Ut=d2(ρg-ρ)g/(18μ) 1.5分

层流区或10-4

[二] j01c20192

解(1)u1=3.78×10-3/(0.785×0.042)=3m/s

u2=(1/4)u1=0.75m/s

在1-1、2-2截面是列柏式:

gZ1+P1/ρ+u12/2=gZ2+P2/ρ+u22/2+h f

Z1=Z2=0(以过管轴线的水平面为基准面)

(P2-P1)/ρ=(u12/2-u22/2)-h f=(32-0.752)/2-h f

由静力学方程:P1-Rρ

气g-Rρ

g

(P2-P1)/ρ

=Rg=0.17×9.81=1.668

即 4.22-h f=1.668

h f=2.552J/Kg

(2)若将粗管一端抬高∆Z,管段成斜放置,而流量仍保持不变