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长沙理工大学考试试卷
………………………………………………………………………………………………… 试卷编号 6 拟题教研室(或教师)应化与化工教研室 教研室主任签名 …………………………………………………………………………………………………
课程名称(含档次)化工原理A（一） 课程代号0811019 专业化工、轻化、应化、环工 层次（本、专） 本 考试方式（开、闭卷） 闭卷
一、填空题（20分，每空1分）
1、流体在圆形直管中作层流流动时，其速度分布是____型曲线。其管中心最大流速为平均流速的____倍，摩擦系数λ与Re关系为____。 2、离心泵的主要部件有 、 和 。
3、牛顿粘性定律的表达式为____，该式应用条件为____流体作____流动。 4、离心泵的主要特性曲线包括 、 和 三条曲线。
5、采用饱和蒸汽加热某一种冷流体，若保持冷流体的进口温度t1、加热蒸汽压力P不变，现冷体流量增加，则冷流体出口温度t2_____，传热速率?____，总传热系数K______ ,传热平均温度差△tm______。
6、固体粒子的沉降过程分____阶段和____阶段。沉降速度是指____阶段颗粒相对于____的速度。
二、选择题（10分，每题2分）
1、对一台正在工作的列管式换热器，已知αi＝116w.m.Kαo＝11600 w.m.K，要提高传热系数K，最简单有效的途径是（ ）。
A. 设法增大αi; B. 设法增大αo; C. 同时增大αi和αo。 2、在蒸气冷凝传热中，不凝气体的存在对a的影响是______ 。
A．不凝气体的存在会使a大大降低； B．不凝气体的存在会使a升高；C．不凝气体的存在对a无影响。
3、离心泵的效率η和流量Q的关系为（ ）
A.Q增大，η增大 B.Q增大，η先增大后减小 C.Q增大，η减小 D.Q增大，η先减小后增大
4、在重力场中，固粒的自由沉降速度与下列因素无关（ ） A.粒子几何形状； B.粒子几何尺寸 C.粒子及流体密度； D.流体的流速
5、在单效蒸发中，从溶液中蒸发1kg水，通常都需要（ ）1kg的加热蒸汽。 A. 等于； B. 小于； C. 不少于
三、判断题（10分，每题2分）
1、流体在等直径的导管中作稳态流动时，由于流动有摩擦阻力损失，因此流体的流速沿管长而逐渐变小。（ ）
2、粒子的离心沉降速度与重力沉降速度一样，是一个不变值。（ ） 3、旋风分离器是利用惯性离心力作用来净制气的设备。（ ） 4、温度升高金属的导热速率减小。（ ） 5、往复泵在使用前必须灌泵。（ ）
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四、问答题（15分，每题5分）
1、某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过，各管绝对粗糙度、管径均相同，上游截面1-1’的压强、流速也相等。问： （1）在三种情况中，下游截面2-2’的流速是否相等？ （2）在三种情况中，下游截面2-2’的压强是否相等？ 如果不等，指出哪一种情况的数值最大，哪一种情况中的数值最小？其理由何在？
2、试分析提高过滤速率的因素？
3、在管壳式换热器中，拟用饱和蒸汽加热空气，试问：（1）传热管的壁温接近哪一种流体的温度？（2）总传热系数K接近哪一种流体的对流传热系数？
五、计算题（总分45分， 每题15分） 1、现要设计一降尘室来净制气体，要求降尘室的最大生产能力为1500标准m3/h，近似常压的含尘气体。气体的温度为50℃，粘度为2×10－5Pa.S，密度为1.5 kg/m3，而尘粒的密度为3500 kg/m3，最小直径为10μm，沉降过程服从斯托克斯定律，试求：降尘室的面积(取整数)
2、某水平通风管道，直径自300收缩至200mm。为粗略估算其中空气的流量，在锥形接头的两端外则各装一U形压差计。如图所示。测量粗管一边的压强为1200 Pa，细管一边的压强为780 Pa。假没测压点间空气的流动阻力损失可忽略不计，试求管内空气的流量为多少m3/h (ρ空=1.2 kg/m3)
3、在列管式换热器中，用热水加热冷水，热水流量为4.5?103 kg/h，温度从95℃冷却到55℃，冷水温度从20℃升到50℃，总传热系数为2.8?103Wm2℃试求（1）冷水的流量；（2）两种流体作逆流流动时所需的传热面积；
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长沙理工大学试卷标准答案
课程名称：化工原理A（一） 试卷编号： 6
一、填空题（20分，每空1分） 1、抛物线，2， λ=64/Re 2、叶轮，泵壳，轴封装置 3、
，牛顿型，层流
4、H-Q，N-Q，η-Q
5、降低、增大、增大、增大 6、加速，等速，等速，流体
二、选择题（10分，每题1分） 1、A；2、A；3、B；4、D；5、C
三、判断题（10分，每题1分） 1、×； 2、×；3、√；4、√；；5、×；
四、思考题（15分，每题5分） 1、（1）在三种情况中，下游截面2-2’的流速相等。 （2）在三种情况中，下游截面2-2’的压强不相等。（a）中最大，(c)中最小，因为阻力损失不同。
2、过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有：
（1）提高推动力△P，即增加液柱压力；增大悬浮液上面压力；在过滤介质下面抽真空。
（2）降低阻力，即提高温度使粘度下降；适当控制滤渣厚度；必要时可加助滤剂 3、（1）传热管的壁温接近饱和蒸汽的温度，因为管壁温度接近热阻小的那一侧流体的温度。
（2）总传热系数K接近空气的对流传热系数，因为总热阻是由热阻大的那一侧的对流传热所控制。
五、计算题（总分45分， 每题15分） 1、解：(1)求A
ut=(10×10-6)2×(3500－1.5)×9.81/(18×2×10-5) =9.53×10-3m/s
V=V‘T/T’=1500×(50+273)/273=1774.73m.3/h A=V/U=(1774.73/3600)/(9.53×10-3)=52m2 2、解：在两测压点间列柏式 ，由题意知，两测压点处压差很小，故可应用柏式： ∵ Z1=Z2
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∴ (P1-P2)/ρ=(u22－u12) /2
即（1200-780)/1.2=(u22-u12)/2 (1)
又∵ 连续流动 , ρ空变化很小，∴u2=u1(d1/d2)2即 u2=u1(300/200)2=2.25u1 (2) (2)式代入(1)式得 u1=13.13m/s ∴V=3600π(0.3)2×13.13/4=3340m3/h 3、
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化工原理A(一)试卷6
