化工环境 化工原理 上

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1、《化工原理上》期末试卷专业班级化学工程与工艺、环境工程学号姓名开课系室化学工程系考试日期一、填空（每空1分，共20分）⒈牛顿型流体在圆直管道中作稳态层流流动时，现保持流量不变，管直径变为原来的二分之一，则管路摩擦阻力系数是原来的倍，产生的摩擦阻力为原来的倍。⒉某设备入口真空表上读数为120mmHg，当地大气压0.98atm，则入口处绝压为Pa；出口压力表读数为1.8kgf/cm2，则其绝对压力为Pa。⒊离心泵的工作点由确定；如关小离心泵出口阀门开度则离心泵扬程，轴功率。⒋固体颗粒在流体中呈层流自由沉降时，如温度降低，则固体颗粒在气体中的沉降速度

2、；固体颗粒在液体中的沉降速度。⒌对于连续转筒真空过滤机的操作，当转速提高时，过滤机的生产能力、滤饼层厚度。⒍对于聚式固体流态化，常出现的不正常操作现象有，。⒎面积和厚度相同的三层导热平壁，测得一维稳态导热时各层导热平壁两侧的温度差大小顺序为Δt2大于Δt3大于Δt1，则各层导热平壁的导热系数大小顺序为、各层导热平壁的导热热阻大小顺序为。8.液体在圆直管内作强制湍流对流传热时，如液体的流量和定性温度不变，管直径减小为原来的二分之一，则对流传热系数（给热系数）变为原来的倍。9.在铜质套管换热器中，用饱和蒸汽冷凝加热空气，总传热系数应接近于的对流传热

3、系数（给热系数），传热壁面温度接近于的温度。10.黑体的定义为，透明体的定义为。二、分析简答题（共20分）⒈（本小题8分）试分析影响加热炉热效率的因素有哪些？提出提高加热炉热效率的措施。⒉（本小题8分）画出往复式压缩机工作循环的P-V图，标出每一过程的名称。分析说明为何当压缩气体终压较高时采用多级压缩？⒊（本小题4分）试说明冷、热两流体在管壳式换热器中换热时，安排流体流程（管程或壳程）的基本原则。（每项1分）三、计算题（共60分）：⒈（25分）用离心泵将40℃的水从敞口储水池送入一敞口高位槽（当地气压为1atm）。泵进出口分别安装真空表和压力表

4、，两表间垂直距离可以忽略不计。已知水的物性参数如下，密度ρ为992.7kg/m3，粘度μ为0.624cP，水的饱和蒸气压为55.32mmHg。已知泵入口真空表读数为400mmHg，铭牌上泵的允许吸上真空度为7.2m，输送管路为Φ108×4mm的钢管，总长度（包括当量长度）为40m，其中吸入管路为6m（包括当量长度），储水池与高位槽高度差为20m，管路摩擦阻力系数λ为0.02，流量为65m3/h。试问：⑴泵最大可能的安装高度；（8分）⑵泵的扬程；（6分）⑶泵出口处压力表的读数；（6分）⑷设摩擦阻力系数不随流量改变而改变，写出管路特性方程中。（5分

5、）⒉（15分）用一板框过滤机过滤CaCO3的水悬浮液，滤饼可视为不可压缩。压滤机的过滤面积为20m2，某过滤压强下测得过滤常数K=2×10-2m2/h。试求：⑴在此压强下将过滤进行至滤饼充满全部滤框时，所获得的滤液为2m3，滤布阻力可以忽略不计，问此时所需过滤时间为多少小时？（6分）⑵现改用一种较厚的滤布，其常数为qe=2×10-2m，过滤完毕后，洗涤、拆装等辅助时间共为30分钟，问此时的生产能力为多少？（5分）⑶如①，设CaCO3的水悬浮液的浓度（以m3滤饼/m3滤液计）提高一倍，此时所需的过滤时间为多少？（4分）⒊（20分）一单管程、单壳程

6、列管换热器，有多根Φ25×2.5mm的钢管组成管束。管程走有机溶剂，流量为1.5×104kg/h，流速为0.5m/s；壳程通入130℃的饱和蒸汽，将有机溶剂从20℃加热至50℃。已知在定性温度下有机溶剂的物性参数为：密度=884.2kg/m3，比热Cp=1.76kJ/(kg·K)，导热系数λ=0.143W/(m·K)，粘度μ=0.8cP；蒸汽的冷凝对流传热系数为104W/(m2·K)；钢的导热系数取45W/(m·K)；污垢热阻可以忽略不计。求：⑴管内的对流传热系数α，W/(m2·K)；（6分）⑵换热器的总传热系数（以管束外表面积为基准）K，W/

7、(m2·K)；（2分）⑶管子的根数和长度；（7分）⑷在有机溶剂的初始温度和流量不变的前提下，若通过提高加热蒸汽温度将上述换热器的传热速率提高10%，则加热蒸汽温度应为多少？（5分）注：蒸汽冷凝对流传热系数和有机溶剂的物性参数可看作常数。《化工原理下》期末试题答案专业班级化学工程与工艺、环境工程开课系室化学工程系考试日期一、填空（每空1分，共20分）⒈1/2倍，1⒉8.332×104Pa；2.758×105Pa⒊泵的特性曲线和管路特性曲线；增大，减小⒋增大；下降⒌增大、减小⒍沟流，节涌⒎λ1﹥λ3﹥λ2、R2﹥R3﹥R18.3.4829.空气，饱

8、和蒸汽10.具有黑表面的物体ε=1，ρ=1二、分析简答题（共20分）⒈（本小题8分）答：影响加热炉效率的因素有：炉墙损失的热量，烟气带走的热量，燃料燃