《化工原理》期末考试试卷（A卷）
题号 一 二 三 四 五 总分 分数 一、填空（1×29分） 1. 某一含尘气体中颗粒直径最大70μm，最小为15μm，欲将气 体分离干净，可先用 ，再用 。（填 设备的名称）。
2.在列管换热器的流程选择中，腐蚀性流体宜走 ，粘度 号大的流体走 ，饱和蒸汽冷凝宜走 。
学3.单效蒸发装置的总温度差损失△包括三部分，其中第二部分是 。
4.按蒸发器的效数，蒸发可分为： 和 。 5.表示传导的传热定律是： ，表示对流的传热定律 是 。
6.在圆形直管中的，若流体的流量增加一倍，则层流时阻力损失 为原来的 倍.
7. 流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区)，其摩擦系数λ 随___________ 和______________而变。
8. .某一容器内真空度为200mmHg，当地大气压为760 mmHg， 则容器内的绝压为 mmHg。 名姓9. 列管换热器分为：U型管换热器、 、 。 10.一套管换热器，如果热流体进、出口温度分别是80℃、30℃， 冷流体的进、出口温度分别是20℃、35℃，则两流体的平均温 差是 ，两流体的流向为 。
11. 污垢热阻增大，会使换热器的总传热系数 ，总热 阻 。
12.管内空气的对流给热系数为40W/m2 ℃ ,壳程为饱和水蒸气 冷凝，则换热器的总传热系数近似等于 ，管壁的温度近似 等于 温度。(管壁及污垢热阻可以忽略)。
13. 当离心泵的流量增加时，泵的扬程 ，泵的轴功 ：率 .
级14.在圆形等径直管中的理想流体，由高位流向低位时，流体的班动能 ，静压能 。
15. 水在圆形直管内强制湍流，由20℃加热至40℃时的对流给热系数计算式为 。 16.往复泵适用于： 和 的场合。 .二、选择题（2×15=30分，第7.8小题是多项选择） 1. 遮热板和遮热罩的遮热效果与所放位置： 有关。 ①. 遮热板 ②. 遮热罩 ③. 遮热板和遮热罩都有关。 2. 流体在管内呈湍流流动时 。
A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000
①转子流量计， ②文丘里流量计， ③孔板流量计 5.离心通风机的全风压是：
①.静风压 ②.动风压 ③.静风压和动风压之和 ④.通风机进、出口的压强差。
6.安装在管路中的压差计其读数表示：
①.两截面间的阻力损失 ②.两截面间的压差 7.下列能起放大作用的压差计有：
①普通的U形管压差计，②倾斜U形管压差计，③双液柱微差计。
8.引起气蚀现象的原因可能有：
①. 当地海拔高度过高 ②.泵启动前未灌满 ③.吸入管路上管件过多。
④.被输送液体温度过高
9.为了减小致冷设备的冷损失，保温层外所包的一层金属板应是：
①.表面光滑，颜色较浅 ②表面光滑，颜色较深 ③表面粗糙，颜色较浅 ④表面粗糙，颜色较深 10. 选择一台适宜的离心泵，是根据 。 ①（流量、扬程），②（流量、功率），③（扬程、功率） 11．流体无相变化时的自然对流给热系数是由： 决定的。 ①（Re、 Pr） ， ②(Re、 Gr) ， ③(Pr 、Gr) 12. 关于传热系数K下述说法中错误的是（ ）
A. 传热过程中总传热系数K实际是个平均值；
B. 传热系数K随着所取的传热面不同而异；
C. 传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；
D. 要提高K值，应从降低最大热阻着手； 13. 降尘室的生产能力与 有关。 A. 颗粒沉降速度和沉降室高度；
B. 沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 C. 沉降面积和颗粒沉降速度；
14参照下图，已知d1=2d2, u2=4 m/s, u1等于 。 A.u1=1 m/s B. u2=0.5 m/s C. u3=2 m/s
d1 d2 15长度为a, 宽度为b的矩形管道，其当量直径de为 。 A. 2ab/(a+b) B.ab/(a+b) C.ab/2(a+b) 三、判断正误（1×9=9分）
1.传热速率方程Q=KA△tm中的温差是指流体与管壁之间的温差。 2. 黑体的辐射能力总是大于灰体的辐射能力。 3. 泵的扬程就是泵的升扬高度。
4.当流体的温度升高时，流体的雷诺数一定增大。
5. 蒸汽冷凝时，不凝气体的存在会减少冷凝给热系数。
6.当洗液性质与滤液性质相同，洗涤时压差与过滤时相同时，板框压滤机的洗涤速率约等于过滤速率的四分之一。 7.在换热器过程中，逆流的平均温差总是大于并流。
8. 在列管换热器换热过程中，无论增大管程还是壳程流体的对流传热系数，均可增大总传热系数K。
9.离心泵的气蚀现象是因为泵的安装高度不合适造成的。 四、应用题(32分) 1. 在由118根 φ252.5，长为3m的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸汽冷凝加热空气，空气走管程。已知加热蒸汽的温度为100℃，空气的流量为7200kg/h，空气的进、出口温度分别20℃和60℃，操作条件下的空气比热为1.005 kJ/(kg℃)，空气的对流给热系数为50 W/(m2℃)，蒸汽冷凝给热系数为10000 W/(m2℃)，假定管壁热阻、垢层热阻可忽略不计。试求： （1） 加热空气需要吸收的热量Q为多少？(2分)
（2） 热、冷流体的平均温差△tm。（3分）
（3）以管子外表面为基准的总传热系数K为多少？（4分） （4）此换热器能否完成生产任务？（3分）
2.用泵将贮槽中的某油品以40m2
/h的流量输送到高位槽，两槽的液位差为20m。输送管内径为100mm，管子总长为450m（包括各种局部阻力的当量长度在内）。试计算泵所需的有效功率。设
两槽液面恒定。油品的密度为890Kg/m2
，黏度为0.187Pa?s（10分）
3..（10分）有一管路系统，要输送水量为30m3/h，由敞口水槽打入密闭高位容器中，高位容器液面上方的压强为30kPa（表压），两槽液面差为16m，且维持恒定。管路的总阻力损失为2.1m，现有以下四台泵可供选择，其性能如下： 序号
流
量
，
扬程，m
转速r/min
功率,kW
m3/h
1 29.5 17.4 2900 1.86 2 30 21 2900 2.54 3 35 25 2900 3.35 4
65
37.7
2900
9.25
试选择一台合适的离心泵。
4. （12分）在一套管换热器中，内管为φ57×3.5的钢管，流量为2500㎏/h，平均比热容为2.0KJ/（㎏·℃）的热液体在内管中从90℃冷却为50℃，环隙中冷水从20℃被加热至40℃，已知总传热系数为200W/（㎡·℃），
试求：①冷却水用量，㎏/h；②并流流动时的平均温度差及所需的套管长度，m；③逆流流动时的平均温度差及所需的套管长度，m。 5．在逆流操作的冷凝器中，用15℃的水使绝对压强为11206kPa，温度为95℃，流率为200Kg/h的过热氨气冷却并冷凝。液态氨在冷凝温度下排出，相应的液氨饱和温度为30℃。在操作过程中，冷凝器内各截面上氨与水的温差不允许低于5℃。试求冷水的用量、水的出口温度及两流体的平均温度差。（提示：根据冷凝器内各截面上温差不低于5℃可确定水的温度）
数据：95℃氨蒸气的比汽化焓=1324KJ/Kg 30℃氨蒸气的比汽化焓=1144KJ/Kg 水的比热容为4.18 KJ/（㎏·℃）
1.
《化工原理》期末考试试卷(A卷)
