2024年辽宁科技大学化学工程学院815化工原理考研核心题库之计算题精编
主编：掌心博阅电子书第 1 页，共 26 页
www.handebook.com 特别说明
本书根据历年考研大纲要求并结合历年考研真题对该题型进行了整理编写，涵盖了这一考研科目该题型常考试题及重点试题并给出了参考答案，针对性强，考研复习首选资料。
版权声明
青岛掌心博阅电子书依法对本书享有专有著作权，同时我们尊重知识产权，对本电子书部分内容参考和引用的市面上已出版或发行图书及来自互联网等资料的文字、图片、表格数据等资料，均要求注明作者和来源。但由于各种原因，如资料引用时未能联系上作者或者无法确认内容来源等，因而有部分未注明作者或来源，在此对原作者或权利人表示感谢。若使用过程中对本书有任何异议请直接联系我们，我们会在第一时间与您沟通处理。
因编撰此电子书属于首次，加之作者水平和时间所限，书中错漏之处在所难免，恳切希望广大考生读者批评指正。
第 2 页，共 26 页
www.handebook.com
重要提示
本书由本机构编写组多位高分在读研究生按照考试大纲、真题、指定参考书等公开信息潜心整理编写，仅供考研复习参考，与目标学校及研究生院官方无关，如有侵权请联系我们立即处理。 一、2024年辽宁科技大学化学工程学院815化工原理考研核心题库之计算题精编
6
1． 现采用一台三效单动往复泵，将敞口贮罐中密度为1250kg/m3的液体输送到表压强为1.28×10Pa的塔
内，贮罐液面比塔入口低10m，管路系统的总压头损失为2m，已知泵活塞直径为70mm，冲程为225mm，往复次数为2001/min，泵的总效率和容积效率为0.9和0.95。试求泵的实际流量，压头和轴功率。
【答案】三动泵理论平均流量
QT=3ASnr=3×π/4×(0.07)2×0.025×200
=0.52m3/min
3
实际流量Q=ηQT=0.95×0.52=0.494m/min
22
泵的压头H=△P/ρg+△u/2g+ΣHf+Z取△u/2g=0
=△P/ρg+ΣHf+Z
=1.28×106/1250×9.81+2+10 =116.38m
轴功率N=HQρ/102η=13.05Kw
2． 用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为Ф76×2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×103Pa,水流经吸入管与排
2
处管（不包括喷头）的能量损失可分别按∑ｈf,1=2u2，∑hf,2=10u计算，由于管径不变，故式中u为吸入或
排出管的流速ｍ/s。排水管与喷头连接处的压强为98.07×103Pa（表压）。试求泵的有效功率。
【答案】总能量损失∑hf=∑hf+，1∑hf，2 u1=u2=u=2u2+10u2=12u2
22
在截面与真空表处取截面作方程：z0g+u0/2+P0/ρ=z1g+u/2+P1/ρ+∑hf，1 2
（P0-P1）/ρ=z1g+u/2+∑hf，1∴u=2m/s
∴ws=uAρ=7.9kg/s
22
在真空表与排水管-喷头连接处取截面z1g+u/2+P1/ρ+We=z2g+u/2+P2/ρ+∑hf，2 22
∴We=z2g+u/2+P2/ρ+∑hf，2—（z1g+u/2+P1/ρ）
=12.5×9.81+（98.07+24.66）/998.2×103+10×22 =285.97J/kg
Ne=Wews=285.97×7.9=2.26kw
第 3 页，共 26 页
www.handebook.com
3． 本题附图所示的贮槽内径D为2ｍ，槽底与内径d0为33mm的钢管相连，槽内无液体补充，其液面高度h0为2m（以管子中心线为基准）。液体在本题管内流动时的全部能量损失可按∑hf=20u2公式来计算，式中u为液体在管内的流速m／s。试求当槽内液面下降1m所需的时间。
【答案】在槽面处和出口管处取截面1-1，2-2列柏努力方程 h1g=u2/2+∑hf=u2/2+20u2
1/21/2
∴u=(0.48h)=0.7h
槽面下降dh，管内流出uA2dt的液体
1/2
∴Adh=uA2dt=0.7hA2dt 1/2
∴dt=A1dh/（A20.7h）
对上式积分：t=1.⒏h
4． 上真空表的读数为13.3×103Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为98.7×103Pa。
【答案】由绝对压强=大气压强–真空度,得到：青岛掌о心博阅电子书
33
设备内的绝对压强P绝=98.7×10Pa-13.3×10Pa
=8.54×103Pa
3
设备内的表压强P表=-真空度=-13.3×10Pa
5． 在列管式换热器中用冷水冷却油。水在直径为ф192mm的列管内流动。已知管内水侧对流传热系数为3490W/（m2?℃），管外油侧对流传热系数为258W/（m2?℃）。换热器用一段时间后，管壁两侧均有污
22
垢形成，水侧污垢热阻为0.00026m?℃/W，油侧污垢热阻0.000176m?℃/W。管壁导热系数λ为45W/（m
?℃），试求：（1）基于管外表面的总传热系数；（2）产生污垢后热阻增加的百分比。
【答案】（1）1/K0=d0/αidi+1/α0+Rsid0/di+Rs0+bd0/λdm
=19/（3490×15）+0.00026×19/15+0.000176+（0.002×19）/（45×16.9）+1/258
2
∴K0=208m?℃/W
（2）产生污垢后增加的总热阻：
d0/αidi+Rs0=19/（3490×15）+0.000176=0.00050533 产生污垢前的总热阻：
d0/αidi+1/α0+bd0/λdm=19/（3490×15）+（0.002×19）/（45×16.9）+1/258 =0.0043
∴增加的百分比为：0.00050533/0.00429=11.8%
第 4 页，共 26 页
www.handebook.com
6． 在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26m3/h时，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152kPa和24.7kPa，轴功率为2.45kw，转速为2900r/min，若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m，泵的进出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计，试求该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。
【答案】取20℃时水的密度ρ=998.2Kg/m青岛掌?心博╤阅电子书3
在泵出口和入口处列伯努利方程 u12/2g+P1/ρg+Η=u12/2g+P2/ρg+Ηf+Z ∵泵进出口管径相同,u1=u2 不计两测压口见管路流动阻力Ηf=0 ∴P1/ρg+Η=P2/ρg+Z
3
Η=(P2-P1)/ρg+Z=0.4+(152+24.7)×10/998.2×9.8 =18.46m
3
该泵的效率η=QHρg/N=26×18.46×998.2×9.8/(2.45×10×3600)
=53.2.﹪
7． 平均粒径为0.3mm的氯化钾球型颗粒在单层圆筒形流化床干燥器中进行流化干燥。固体密度=1980kg/m3。取流化速度颗粒带出速度的78%，试求适宜的流化速度和流化数。介质可按60℃的常压空气查取物性参数。
3-5
【答案】查有关物性手册60℃，常压空气的密度ρ=1.06Kg/m，粘度μ=2.01×10
重力沉降的过滤常数 K=d[ρ（ρs-ρ）g/2μ2]1/3 =7.71
∵2.62 ∴利用ut=0.154[d（ρs-ρ）g/（ρμ）]ut=1.6979m/s ∴u1=0.78ut=1.324m/s 1.6 0.40.6 0.7143 计算沉降速度 按最小颗粒计算临界硫化速度 umf=dp2（ρs-ρ）g/1650μ =0.05266m/s 硫化数：ut/umf=1.6979/0.05266=32.3 8． 用本题附图中串联Ｕ管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压，Ｕ管压差计的指示液为水银，两Ｕ管间的连接管内充满水。以知水银面与基准面的垂直距离分别为：ｈ1﹦2.3m，ｈ2=1.2m,ｈ3=2.5m,ｈ4=1.4m。锅中水面与基准面之间的垂直距离ｈ5=3m。大气压强ｐa=99.3×10ｐａ。 3 试求锅炉上方水蒸气的压强Ｐ。青岛掌?心博阅╟电子书 第 5 页，共 26 页
2024年辽宁科技大学化学工程学院815化工原理考研核心题库之计算题精编
