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重庆大学 化工原理（上册） 课程试卷
名
8. 对一非球形颗粒，除颗粒当量直径外，还需另一参数 形状系数 才能确定其体积、表面积和比表面积。
9. 用量纲分析法规划实验，不须对过程本身的内在规律有深入的了解，其
2010 ~2011 学年 第 1 学期
开课学院： 化学化工 课程号： 22014025 考 试日期： 2010.12.30 关键是 找出主要因素 ，用数学模型法正相反，其关键是 合理简化成物
命题人：董立春 理模型 。
姓 密 弊号学作 绝 拒 、 纪 考 肃 严 级、年信 守 实封 诚 、 争 竞 平班、公业专 线 院学考试方式：
考试时间： 120 分10. 提高蒸汽冷凝隔热系数的途径包括 滴状冷凝 和 减少液膜厚题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总 分 度 。
得 分 11.在通常操作条件下，空气、水及水蒸气冷凝的对流传热系数α大小顺序注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文推荐用小四号宋体；2.按A4纸缩小打印 为 水蒸气> 水> 空气 。 一． 填空题 （20 分）
1. 流体在圆管内作滞流流动时,阻力与流速的 1 次方成比例,作完全二．选择题 （20分）
湍流时,则阻力与流速的 2 次方成比例。 1. 某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，当它以相同的体积流量通过
2. 伯努力方程推导中的假设包括： 重力场 ,
等长的内径为d2 = d0/2的管子时，若流体为层流，则压降?p为原来的 定态流 和 不可压缩理想流体 ;
（ C ）。
3. 每千克水经过泵后其机械能增加了490J，则该泵的扬程为 50m 。 A. 4倍; B. 8倍; C. 16倍; D. 32倍; 4．某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kPa，若当地气压计的读数为100.6kPa，2．恒压过滤时，如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加1倍，塔顶真空表读数应为 95.3 kPa。
则过滤速率为原来的（ B ）。
5. 边长为a的正方形截面风道，其当量直径为 a 。 A． 1倍； B 2倍； C 1.414 倍； D 1/2倍； 6. 往复泵 和 齿轮泵, 隔膜泵、计量泵 是正位移泵，它
3. 用一气蚀余量为2m的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体，若泵前管
们不能通过出口阀门来调节流量，它们流量调节的方法有 旁路调节 路的全部流动阻力为2m液柱，则此泵的安装位置必须（ C ）。 和 转速调节 。 曲柄调节。
A.高于塔底液面4m 的上方 B.高于塔底液面2m的上方 7. 流量qv增加一倍，孔板流量计压差计读数为原来的 4 倍；转子C.低于塔底液面4.5m的下方 D.低于塔底液面2.5m的下方 流量计的环隙面积A0为原来的 2 倍。
4. 有一套管式换热器，在内管中空气从20 oC被加热到50oC，环隙内有119.6oC的水蒸汽冷凝，管壁温度接近 B 。
组题人： 审题人：谭世语 命题时间： 2008912.28 教务处制
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A. 35 B. 119.6 C. 77.3 D. 50oC
b5．在设计沉降室时，所依据的基本关系是停留时间VS?，其中ut是指（B ）
ut四.计算题：
1．某厂用泵将敞口水池的温度为20oC、流量为25m3/h的水送到表压为220kPa的容器中。泵的吸入口高出水池水面4.5m, 容器内水面比泵的入口高30m，输送管路直径均为?83?3.5mm，管路总长为180m(包括所有局部阻力A．颗粒的平均沉降速度 B. 要求被除去的最小颗粒的沉降速度 C 平均粒径大小的颗粒的沉降速度 C.三者皆不对 6. 实际生产中沸腾传热过程应维持在( D )区操作。
A 自然对流 B 强制对流 C 膜状沸腾 D 核状沸腾
7.对流传热系数关联式中格拉霍夫数是表示 ( D )的准数。
A 物性影响 B 流动状态 C 对流传热 D 自然对流影响 8.离心泵的扬程是指泵给予（ B ）液体的有效能量。
A 1 kg B 1N C 1m 9. 重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素（ D ）无关。
A 颗粒几何形状 B 颗粒几何尺寸； C流体与颗粒密度 D 流体的流速
10. 结晶操作中，为了后续分离便利，一般控制结晶颗粒大小在（A 1~2 ?m以上。 B 0.5~1 ?m以上； C 3~4 ?m以下 D 1~2 ?m以下
）。
损失的当量长度),管路上流体流动的摩擦系数为0.029.求：
(1) 泵的扬程；
(2) 若泵的效率为0.7,求泵的轴功率。
m03m5.4
解：在1面和2面之间列伯努利方程 u?251003600???3600?3.14?0.0762?1.53m/s 4?0.0762p220000lu22201801.53?g?2H?Z??Hf?34.5?1000?9.81??d2g?34.5?9.81?0.0290.0762?9.81?34.5?22.43?8.2?65.13mPe??gHVq?1000?9.81?65.13?25360?0443W7 Pa?443/70.7?633.68W2．某台离心泵的特性曲线可用方程H2e?20?2qV表示。式中He为泵的扬程，
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m； qV为流量，m3/min。现该泵用于两敞口容器之间送液，已知单泵使用时流量为60m3/小时，欲使流量增加50%，试问应该将相同两台泵并联还是 （2）过滤完后用1/10滤液量的清水洗涤滤饼，求洗涤时间。 解： 1. 悬浮液中固体的质量分数
串联使用？两容器的液面差为10m。
解：设管路特性曲线方程为 H?K?Bq2V
当qH?pV?0,e?K??z??g?10
qV?1m3/min,H?10?B?20?2?18 所以：管路特性曲线方程为H?10?8q2V
两泵并联特性曲线 H2e?20?0.5qV
此时泵的工作点为：q3并?1.08m/min,H并?19.3m
两泵串联特性曲线 H2e?40?4qV
此时泵的工作点为： q并?1.5m3/min,H并?30m
按满足1.5 m3/min计，管路要求 扬程为H=28m,所以只有串联能满足要求，多余能量可调节阀门实现。
2. 某板框压滤机油10个滤框，框的尺寸为635?635?25mm，用该压滤机过滤某固相质量分率为13.9%的悬浮液，滤饼含水质量分率为50%，固相密度为2710kg/m3. 操作的某恒压条件下进行，过滤常数围K=1.57?10-5m2/s，qe=0.00378m3/m2. 求：
（1）过滤到滤饼充满滤框时所得滤液体积及所需时间；
??w/?s0.139/w/???1?w?/??27100.139/2710?0.861/1000?0.0562
s滤饼的孔隙率 ??0.5/10000.5/1000?0.5/2710?0.7304
单位滤液形成的滤饼体积
LA0.05620.0562V?1?0.7304?0.0562?0.2134?0.2633m3/m3饼滤液 滤饼体积：V饼?0.635?0.635?0.025?10?0.1008m3
过滤面积 A?0.635?0.635?10?2?8.0645m2 过滤完成后，滤液体积：
V100?80.263?30.38283液?0./mm2
q液?0.382?88.064?50.047438/m2
??12K?q2?2qq0.04748?2?0.04748?0.00378225.435?35.895e??1.57?10?5?1.57?166.45s2. 洗涤面积：Aw?0.635?0.635?10?4.0322m2 qw?0.1?0.382?84.032?20.009m53/m2
??dq?K?1.57?10?5?7.657?10?5?d?????m3/m2?s? w4?q?qw?4?0.04748?0.00378??0.0095w?7.657?10?5?124s
3．(15分) 在某列管换热器中，用130oC的饱和水蒸气将某溶液从20oC加热到60oC，换热器由100根?25?2.5mm长3m的钢管组成。溶液以100m3/h的流量在管内流动，蒸汽在管外冷凝。已知操作条件下溶液的密度为1200kg/ m3, 粘度0.955mPa·s，比热容为3.3kJ/(kg·oC), 导热系数为0.465W/(m·oC), 管壁和污垢热阻可忽略不计。
(1) 传热平均温度差、以外表面计的总传热系数； (2) 管内溶液流动的雷诺准数；
(3) 用适当公式求管内溶液对流传热系数； 解：?t)?(130?60)m?(130?20?88ln110.4
70 Q?KA?tm?qmCp(60?20)?100/3600?1200?3300?40?4.4?105W A?n?DL?100?3.14?0.025?3?23.55m2 K?44000023.55?88.4?2113
管内径：0.025-2?0.0025=0.02m
u?qV??0.885m/s
4?3600?0.202?100重庆大学试卷 教务处07版 第 4 页 共 4 页
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