姓名：__________ 大 连 理 工 大 学 学号：__________ 课 程 名 称： 化工原理（上） 试 卷：A 院系：__________ 授课：化工学院 考试日期：2003年12月31日 试卷共7页 _____ 级_____ 班 一 二 三 标准分 30 13 17 四 10 五 20 平时 总分 10 100 一得 分 一、填空（30分） 1．流体流经固体壁面时产生边界层分离的条件，一是存在逆压递度，二是 。 2．流体在圆形直管内做稳定层流流动时，其平均速度与管内最大流动速度的比值为 。 （A．约0.8/1 B．0.5/1 C．2.0/1 D. 约1/0.8 ） 3．一转子流量计，当流量为50m3/h时，测定流量计转子上下压差为250Pa，现流量变为100m3/h，则流量计转子上下压差为 Pa。 （A．250 B．500 C．125） 4．为防止离心泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量 泵的必须汽蚀余量。 （A 大于、B 小于、C 等于） 5．流体在圆形直管内层流流动，请画出管内的剪应力分布侧形。
6．量纲分析法应用的前提是 。
1 7．两管路甲、乙并联，若两管路的长度相同、甲管内径是乙管内径的2倍，且
两管内的流动均为层流，则甲管的阻力与乙管阻力的比值为_________。 （A.1/16；B.1/32； C.1/1；D.1/2）
8．某反应器需用泵输送料液，当要求料液输送量非常精确时，应选
用 。 （A、离心泵； B、计量泵； C、螺杆泵） 9．离心通风机特性曲线中的风压大小与流体的密度 。
（A、成正比； B、成反比； C、无关）
10．往复泵的流量与压头值 。 （A、成正比； B、成反比； C、无关） 11．颗粒的形状越不规则，则其形状系数越 。（A 大；B 小；C 不确定） 12．降尘室宽度增加1倍，则其生产能力 。
（A.增加1倍；B.增加2倍；C.不变；D.无法判断）。
13．在流化床阶段， 系统易出现聚式流化现象。
（A.液--固；B.气--固；C.液--液）
14．板框过滤机的洗涤方法称为 法。
15．离心分离设备在层流区操作，颗粒的旋转半径为0.4m，旋转速度为18m/s，
则该设备的离心分离因数为 。 （ A.13.2；B.810；C.82.6） 16．回转真空过滤机的转速提高一倍，则在其它条件不变时，其生产能力变为原
来的 倍。 （A．1.41，B．2，C．1）
17．一小圆铁球，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由30℃降至10℃，
则其沉降速度将___________。（A．增大，B．减小，C．不变，D．不确定） 18．评价旋风分离器分离性能的参数主要有： 、分离效率和流动阻力。 19．对于不可压缩性滤饼，当过滤压差增大时，滤饼的比阻 。 （A．增大，B．减小，C．不变，D．不确定）
21．大容积饱和沸腾可分为三个区域，它们分别是自然对流、膜状沸腾和
___________区域。
22．一切物体的发射能力和吸收率的比值恒 同温度下黑体的发射能力。
（A．大于、B．小于、C．等于）
20．传热基本方式有传导、对流和 三种。
2
23．当热导率为常数时，单层平壁内的温度分布是 。 （A．直线、B．曲线、C．折线）
24．膜状冷凝的表面传热系数一般 滴状冷凝的表面传热系数。 （A．大于、B．小于、C．等于）
25．液体沸腾的必要条件，一是要有汽化核心，二是 。 26．当热流体的热容量流率相对 时，可用冷流体的传热效率εc表示换
热器的传热效率。 （A．较大 B． 较小 C．一致）
27．在蒸发操作中，平流加料流程主要适用于____________________的场合。
（A．易结晶的液体、B．粘度不大的液体、C．粘度随温度和浓度变化较大） 28．蒸发操作溶液沸点升高的原因（1）溶液蒸气压降低，（2）________________________，（3）二次蒸气阻力。
29．蒸发器的效数越多，则其生蒸汽的经济性越 。 （ A．大 B．小 C．不变） 二．（13分）
如图所示的一输水管路。液面1-1至截面3-3全长300m（包括局部阻力的当量长度），截面3-3至液面2-2间有一闸门阀，其全开时的局部阻力系数为
??0.17，其间的直管阻力可以忽略。输水管为?60?3.5的水管。设流动已进入阻力平方区，摩擦系数??0.03。在阀门全开时，管路的输水量q=8.5m3/h。系
V统为稳态流动，两水池液面高度保持不变。试求： 1、两液面的高度差z是多少m？
2、截面3-3的表压h（以水柱高度表示）。
Pa 1 1
h
3
3 Z=？m Pa 2 0.5m 3 题二图
2 三．（17分）
某离心泵工作转数为n=2900转/分，其特性曲线可用H?30?0.01q (m)
V2表示，用该泵输送水（??1000kg/m3），当泵的出口阀全开时，管路的特性曲线可用L?10?0.04q (m)表示，上述公式中q的单位均为m3/h，若泵的效率
VV2为??0.6，求：
1、阀门全开时输水量为多少m3/h？此时泵的轴功率为多少kW？ 2、当所需供水量为15m3/h时：
（1） 若采用出口阀节流调节，多损失的压头为多少m？
（2） 若采用变速调节，泵的转速应为多少？（提示：用比例定律重新求泵
的特性曲线方程。）
4
四、（10分）
用一板框压滤机（有800×800×30mm的滤框30个），在恒压下过滤某悬浮液，过滤3小时后滤饼充满滤框，共获得滤液体积3m3，滤饼洗涤时间和卸渣整理等辅助时间之和为1小时。设介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩。 试求：
1．过滤常数K；
2．滤饼体积和滤液体积之比； 3．该过滤机的生产能力；
4．过滤压差增大一倍，当滤饼充满滤框时，其它条件（物性、洗涤和辅助时间之和）不变，则此时过滤机的生产能力为多少？
五．（20分）
某单管程单壳程列管式换热器由多根φ25×2.5 mm的钢管组成，拟将流量为15000kg/h的苯由20?C加热到60?C，苯在管中的流速为0.5 m/s。壳程通以130?C的饱和蒸气，其相变热（汽化潜热）为2178 kJ/kg。已知苯在平均温度下的物性数据为：密度??858kg/m3，粘度??0.52?10?3Pa?s，定压比热容CP?1.76kJ/(kg?K)，热导率??0.15W/(m?K) 。管材的热导率
5
为45W/(m?K)，管程污垢热阻Ri?0.0004(m2?K)/W，壳程污垢热阻
R0?0.0002(m2?K)/W，蒸汽侧表面传热系数h0?1?104W/(m2?K)。不计
热损失。试求：
1．水蒸汽用量（kg/h）；
2．换热器的总传热系数（以管子外表面为基准）； 3．换热器的管子根数及单根管长度；
4．若仅将该换热器变为双管程，其它条件不变，则苯的出口温度为多少？（物性参数也不变）
6
大连理工大学200324年度上学期期末考试化工原理试题A卷
