化工原理试卷一
一、填空：
（1）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。
（2）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。
（3）层流时，圆管内的流速呈（ ）分布，u/umax=( )；当温度升高时，处于层流状态的空气的阻力损失（ ）。
（4）往复泵的流量与压头（ ），需采用（ ）调节流量。
（5）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。
（6）在化工生产中，流体静力学基本方程式主要应用于（ ），（ ）， （ ）。
（7）离心分离因数Kc=（ ）,若旋转半径R=0.4m，切向速度uT=20m/s时，则Kc=（ ）,结果表明在上述条件（ ）。
（8）通过三层平壁的热传导中，若测得各面的温度t1,t2,t3和t4分别为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）。
（9）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。
（10）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：
1．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： （1）可被完全除去的最小粒径； （2）可被50%除去的粒径。
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2．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,qe=0.01m3/m2,又测得滤饼体积与滤液体积之比ν=0.08。现拟用有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）。
3．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Vs7200??0.25m/sbl3600?2?4d2??s???gut?18?ut?dmin18?ut18?3?10?5?0.25???0.0677mm??s???g?3000?1.2??9.81（2）可被50%除去的粒径H??H?50%?1?50%?0.5mH1????4Sut0.25?H?0.5ut???0.125m/s?4?18?ut18?3?10?5?0.125d???0.0479mm ??s???g?3000?1.2??9.812 / 12
解2：（1）滤框总容积?0.812?38?0.025?0.623m3过滤面积A?0.812?2?38?49.86m20.623滤液体积V??7.79m30.08V7.79q???0.156m3/m2A49.86由恒压过滤方程式q2?2qqe?K?q2?2qqe0.1562?2?0.156?0.01????549S?5K5?10（2）洗涤时间Vw?w??dV???d???wKA5?10?5?49.86?dV???1.88?10?3m3/s????d??w8?q?qe?8??0.156?0.01?1?7.79Vw10?w???414S?3dV1.88?10???? ?d??w（3）过滤机的生产能力3600V饼3600?0.623Q???1.59m3/hT549?414?15?30
解3：根据WhCph?T1?T2??WcCpc?t2?t1?WhCph?150?100??WcCpc?40?15?WhCph?150?80??WcCpc?t?15?则5025?70t?15Q?KS?tm所以?tm?t?50?C由150?10015?40?t2??t1?tLn2?t1?tm2?135?30?69.81135Ln30及150?10015?50?1??2??tm1?所以135?60?92.47135Ln60Q1Kn?dL1?tm15??Q2Kn?dL2?tm27L2?3.71m
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化工原理-模拟题及参考答案
