化工原理期中试题
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1.甲烷的饱和蒸气压与温度的关系符合下面经验公式:
式中p——饱和蒸气压,mmHg;
t——温度,℃。
今需将式中p的单位改为Pa,温度单位以为K,试对该式加以变换。
2.流体的黏性还可用运动黏度表示,如果一个流体黏度为μ与密度为ρ,则运
动黏度为(μ/ρ)。(黏度为零)的流体称为理想流体。
3.在兰州操作的苯乙烯真空蒸馏塔顶的真空表读数为80×103Pa。在天津操作
时,若要求塔内维持相同的绝对压强,真空表的读数应为( )。兰州地区的平均大气压强为85.3×103Pa,天津地区的平均大气压强为101.33×103Pa。
4.如本题附图所示,某厂为了控制乙炔发生炉a内的压强不超过10.7×103Pa(表
压),需在炉外装有安全液封(又称水封)装置,其作用是当炉内压强超过规定值时,气体就从液封管b中排出。试求此炉的安全液封管应插入槽内水面下的深度h为()m。
5.当Re≤2000时,流体的流动类型属于(层流);当Re≥4000时,流动类型属
于(湍流)。
6.流体的圆管内作层流流动时的直管阻力计算式,称为哈根-泊谡叶
(Hagon-Poiseuille)公式,其公式为()。
7.计算圆形直管阻力所引起能量损失的通式,称为范宁(Fanning)公式,其公
式为()。
8.流体流动阻力计算时,局部阻力的计算常用阻力系数法,其计算公式为()。
9.流体流动阻力计算时,局部阻力的计算常用当量长度法,其计算公式为();
其中当量长度的意义为()。
10.离心泵的部件由两个主要部分构成:一是包括(叶轮)和(泵轴)的旋转部件;二
是由(泵壳)、(填料函)和(轴承)组成的静止部件。
11.离心泵的主要性能有(流量)、(压头)、(轴功率)、(效率)等。
12.离心泵的流量调节:(改变阀门的开度),(改变泵的转速)。
13.除离心泵外,其他类型液体输送机械有()、()。
14.若降尘室设置n层水平隔板,则多层降尘室的生产能力变为()。
15.影响沉降速度的因素(流体的黏度)、(颗粒的体积分数)、(器壁效应)、(颗粒形
状的影响)。
16.旋风或旋液分离器的分离因数计算式为()。当旋转半径R=0.4m、切
向速度u T=20m/s时,分离因数为(102)。
17.当气体处理量很大时,常将若干个小尺寸的旋风分离器(并联)使用(称为旋
风分离器组),以维持较高的除尘效率。
18.若洗涤推动力与过滤终了时相同,洗水黏度与滤液黏度相近。叶滤机采用置
换洗涤法时洗涤速率与过滤终了时的过渡速率之间关系为(),板框压滤机采用横穿洗涤法,洗涤速率与过滤终了时过滤速率之间关系为()。
19.有一燃烧平壁炉,炉壁由三种材料构成。最内层为耐火砖,其厚度为150mm,
导热系数可取为1.05W/(m·℃);中间层为保温砖,其厚度为290mm,导热系数为0.15W/m·℃;最外层为普通砖,其厚度为228mm,导热系数为0.81 W/(m·℃)。现测得炉内外壁表面温度分别为1016℃和34℃,试求单位面积的热损失(),耐火砖与保温砖之间的温度()。假设各层接触良好。
20.流体无相变时,圆形直管内作强制湍流的低粘度流体,计算对流传热系数的
准数方程为()
(4-70)
(4-70a)21.计算对流传热系数的准数关联式中,Pr数的表达式为(),它表示()
对对流传热系数的影响。
22.水在如本题附图所示的管道内由下向上自粗管内流入细管,粗管内径为
0.3m,细管内径为0.15m。已测得图中1—1′及2—2′面上的静压强分别为
1.69×105Pa及1.4×105Pa(均为表压),两测压口的垂直距离为1.5m,流体流过两测压点的阻力损失为10.6J/kg,试求水在管道中的质量流量为多少(kg/h)。(水的密度为1000kg/m3)
23.用泵将贮液池中常温下的水送至吸收塔顶部,贮液池水面维持恒定,各部分
的相对位置如本题附图所示。输水管直径为Ф76mm×3mm,排水管出口喷头连接处的压强为6.15×104Pa(表压),送水量为34.5m3/h,水流经全部管道(不包括喷头)的能量损失为160J/kg,试求泵的有效功率。(水的密度为
1000kg/m3,泵的效率为0.65)
—2′,并以1—1′为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式,即
24.在一传热外表面积S o为300㎡的单程管壳式换热器中,300℃的某种气体流
过壳方并被加热到430℃,另一种560℃的气体作为加热介质,两气体逆流流动,流量均为1×104kg/h,平均比热容均为1.05kJ/(kg·℃)。试求总传热系数。假设换热器的热器失为壳方气体传热量的10%。
25.在一传热面积为15.8 m2的逆流套管换热器中,用油加热冷水。油的流量为
2.85kg/s,进口温度为110℃;水的流量为0.667kg/s,进口温度为35℃。油和
水的平均比热容分别为1.9kJ/(kg·℃)及4.18 kJ/(kg·℃)。换热器的总传热系
数为320W/( m2·℃)。试求水的出口温度及传热量。(已知传热系数为0.73)
26.以80Y-60型离心式油泵输送汽油。根据工作情况和泵的特性曲线已确定流量
为50m3/h。操作时油温20℃,汽油在此温度下的蒸气压为193mmHg,密度
为650kg/ m3。已知低位油槽液面上方压强为752mmHg(绝),汲入管路在该
流量时的阻力为3.35m 。查得在该流量时△h
允=3.2m 。问,泵的最大安装高
度为多少
m?
27. 钛白与水的悬浮液用板框式压滤机过滤,采用26只滤框,框厚为45mm ,一个框的一个侧面过滤面积为0.656 m 2。每次恒压过滤都到滤饼刚充满滤框时停止,实测得每次过滤时间为29.7min ,得滤液量9.5 m 3。若在同样条件下过滤,每次过滤时间改为20min ,问,框内每侧滤饼厚度为多少?过滤介质阻力可略。
28. 以小型板框压滤机对某颗粒在水中的混合液进行过滤,测得数据列于本题附表中。已知过滤面积为0.093 m 2,试求:过滤压强为103.0kPa 时的过滤常数K 、q e 及τe 。