化工原理 模拟题及参考答案.docx

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化工原理试卷一

一、填空：

层流条件下，管径一定时，阻力损失与流量（ ）次方成正比；流量一定时，阻力损失与管径（ ）次方成反比。

离心泵的轴功率随流量的增大而（ ），启动离心泵前应（

），以减少启动电流，保护电机。另外，离心泵启动前，还要( )，否则就会造成（ ）现象。

层流时，圆管内的流速呈（ ）分布，u/u=( )；当温度

max

升高时，处于层流状态的空气的阻力损失（ ）。

往复泵的流量与压头（ ），需采用（ ）调节流量。

研究流体流动时，常将流体视为由无数分子集团所组成的（ ），其目的是为了摆脱（ ），而从（ ）角度来研究流体的流动规律。

）在化工生产中，流体静力学基本方程式主要应用于（ ），

（ ），（ ）。

离心分离因数Kc=（ ）,若旋转半径R=0.4m，切向速度u=20m/s

T

时，则Kc=（ ）,结果表明在上述条件（ ）。

）通过三层平壁的热传导中，若测得各面的温度 t,t,t和t分别为

1 2 3 4

500℃,400℃,200℃和100℃，则各平壁层热阻之比（ ）（假设各层壁面间

接触良好）。

为了减少辐射热损失，可采用（ ）方法，而且材料的黑度

（ ），散热愈少。

当管壁和污垢热阻可以忽略时，如果当两个对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高（）的α。若两侧α相差不大时，则必须将

（ ）才能提高K值。

二、计算题：

用降尘室来除去含尘气流中的球形尘粒，颗粒在气流中均匀分布，尘粒密度为3000kg/m3,降尘室长4m，宽2m,高1m。含尘气流密度为1.2kg/m3,流量为7200m3/h，粘度为3×10-5Pa·s,设在斯托克斯区沉降，试求：

可被完全除去的最小粒径；

可被50%除去的粒径。

在3×105Pa的压强下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验，测得过滤常数K=5×10-5m2/s,q=0.01m3/m2,又测得滤饼体积与滤液体积之比ν=0.08。现拟用有

e

38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆，过滤推动力及所用滤布也与

试验用的相同。试求：

①过滤至框内全部充满滤渣所需时间；

①过滤完毕以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤，求洗涤时间；

③若每次卸渣、重整等全部辅助操作时间共需15min，求每台过滤机的生产能力（以每小时平均可得多少m3滤饼计）。

有一管长为2m的列管冷却器，将油从150℃冷却到100℃，冷却水的进口温度为15℃，出口温度为40℃，油和水作并流流动，若用增加管长的办法，使油的出口温度降到80℃。设油和水的流速、进口温度及冷却器的其它尺寸均保持不变，问新冷却器的管长应等于多少才能满足要求？（假设Cp比热不随温度而变）。

参考答案：

解1：(1)可被完全除去的最小粒径

V 7200

u ? s? ?0.25m/s

t bl 3600?2?4

d2??

u ? s

???g

t

d ?

min

18?

18?u?? ?

18?u

?? ??t?g

s

18?3?10?5?0.25

?3000?1.2??9.81

可被50%除去的粒径

H??H?50%?1?50%?0.5m

??H?

u

t

1

0.25

?4S

u??

H??

0.5

?0.125m/s

t ? 4

18?u??? ??t

18?u?

?? ??t?g

s

18?3?10?5?0.125

?3000?1.2??9.81

解2：（1）滤框总容积?0.812?38?0.025?0.623m3

过滤面积A?0.812?2?38?49.86m2

0.623

滤液体积V?

q?

0.08

V?

A

?7.79m3

?7.79

?

0.156m3/m2

49.86

由恒压过滤方程式 q2?2qq

e

?K?

??

洗涤时间

q2?2qq

e

K

V

?0.1562?2?0.156?0.01

5?10?5

?549S

? ? w

w ?dV?

?d??

? ?

w

?dV? KA

5?10?5?49.86

? ?? ? ?

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??1.88?10?3m3/s

?d ?

w

8q?q

e

8?0.156?0.01

? ? Vw

1?7.79

? 10

?414S

w ?dV?

?d??

1.88?10?3

? ?

w

过滤机的生产能力

3600V

Q? 饼

T