1、1xx 学院 20092010 学年第一学期期末考试应用化工技术专业（专）2008 级 化工原理1试卷（A ）（答案一律写在答题纸上，在本试卷上做答无效）一、选择（每空 2 分，共 20 分）1旋风分离器是利用离心力分离_。A气液混合物的设备； B液固混合物的设备；C液液混合物的设备； D气固混合物的设备。2揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是_。A斯蒂芬-波尔兹曼定律； B克希霍夫定律； C折射定律； D普朗克定律。3关于辐射传热，下述几种说法中错误的是_。A除真空和大多数固体外，热射线可完全透过；B热辐射和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围；C热射线和可见光一样，都服从折射
2、定律；D物体的温度不变，其发射的辐射能也不变。4定态传热是指传热系统内各点的温度_。A不仅随时间变，也随位置变； B只随位置变，但不随时间变；C只随时间变，但不随位置变； D不随位置和时间变化。5离心泵扬程的意义是_。A实际的升扬高度； B泵的吸液高度； C液体出泵和进泵的压差换算成的液柱高度；D单位重量流体出泵和进泵的的机械能差值。6由厚度相同的平壁组成的三层平壁，若 1 2 3，则热阻 R1、R 2、R 3 之间的关系为_。AR 1R2R3； BR 1R3 R2； DR 3R1R2。7毕托管放在管中心测得 =1.2kg/m3，=210 -5Pa.s，空气的流速为 10m/s，管内径为0.2
3、m(截面积 A=0.0314m2)，则流量约为_m 3/h。A565； B80； C910 ； D11300。8实际生产中沸腾传热过程应维持在_区操作。2A自然对流； B泡（核）状沸腾； C膜状沸腾； D强制对流。9物质导热系数的顺序是：_。A金属一般固体液体气体；B金属液体一般固体气体； C金属气体液体一般固体；D金属液体气体一般固体。10某液体在内径为 d1 的直管中作定态流动，平均流速为 u1，当它以相同的体积流量通过某内径为 d2(d2=d1/2)的直管时，若流动为完全湍流，h f2 为 hf1 的_倍。A4 ； B16 ； C32 ； D8。二、填空（每空 1 分，共 20 分）1工
4、业上的过滤操作分为两大类，分别是_和_。2边长为 a 的正方形截面风道，其当量直径为 _。3经内径为 50mm 的钢管输送运动 20的水，水的流速为 2m/s，粘度为 1.005cP。则水在钢管中的流型为_。4每千克水经过泵后其机械能增加了 490J，则该泵的扬程为 _。5一套管式换热器，用水冷却油，水走内管，油走套管环隙，为强化传热，加翅片，则翅片应加在_。(管内/管外)6流体流动阻力的形成是流体具有_的结果。7通常，_非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行，_悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。8饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是_；而不是_。9当进气口气速一定时，旋风分
5、离器的直径越大，其分离因数越_；转速一定的离心分离机随着转鼓直径的增大，其分离因数将_。10某流体于内径为 50mm 的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为 3m/s，则该流体的流量为_m 3/h，管壁处的流速为_m/s 。11离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是_和_转换能量。12流量 qv 增加一倍，孔板流量计压差计读数为原来的 倍；转子流量计的环隙面积 A0 为原来的 倍。13离心泵的流量调节阀安装在离心泵的 管路上。3三、简答题（每题 5 分，共 20 分）1简述液体在管道中流动时滞流与湍流的区别。2简述边界层的分离。3工业上常用的过滤介质有那些？4简述离心泵的气蚀现象及发生原因。
6、四、计算（第 1 题 13 分，第 2 题 13 分，第 3 题 14 分，共 40 分）1一单程列管式换热器，由直径为 252.5mm 的钢管束组成。苯在换热器的管内流动，流量为 1.25kg/s，由 80冷却到 30，冷却水在管间和苯呈逆流流动，进口水温为20，出口不超过 50。已知水侧和苯侧的对流传热系数分别为 1.70 和 0.85 kW/( 2)，污垢热阻和换热器的热损失可忽略，求换热器的传热面积。苯的平均比热为 1.9kJ/(kg)，管壁材料的导热系数为 45W/(m)。如本题附图所示，蒸汽锅炉上装置一复式 U 形水银测压计，截面 2、4 间充满水。已知对某基准面而言各点的标高为
7、z0=2.1m， z2=0.9m， z4=2.0m，z 6=0.7m， z7=2.5m。试求锅炉内水面上的蒸汽压强。解：按静力学原理，同一种静止流体的连通器内、同一水平面上的压强相等，故有p1=p2，p 3=p4，p 5=p6对水平面 1-2 而言，p 2=p1，即p2=pa+ ig（z 0z 1）对水平面 3-4 而言，p3=p4= p2 g（z 4z 2）对水平面 5-6 有p6=p4+ ig（z 4z 5）锅炉蒸汽压强 p=p6 g（z 7z 6）p=pa+ ig（z 0z 1）+ ig（z 4z 5） g（z 4z 2） g（z 7z 6）则蒸汽的表压为p pa= ig（z 0z 1+
8、 z4z 5） g（z 4z 2+z7z 6）=136009.81(2.10.9+2.00.7)10009.81(2.00.9+2.5 0.7)=3.05105Pa=305kPa3用离心泵从敞口贮槽向密闭高位槽输送清水，输水量 40m3/h。两槽液面恒定。两槽液面间的垂直距离为 12m，管径为 1024mm，管长（包括所有局部阻力的当量长度）为 100m，密闭高位槽内表压强为 9.81104Pa，流动在阻力平方区，管路的摩檫系数4为 0.015。已知水的密度 =1000kg/m3，试求：1 、管路特性方程；2、泵的压头；3、若所用泵的效率 0.7，则泵的轴功率为多少千瓦。4.外径为 426mm
9、 的蒸汽管道，其外包扎一层厚度为 426mm 的保温层，保温材料的导热系数为 0.615 W/(m)。若蒸汽管道外表面温度为 177 ，保温层的外表面温度为 38，试求每米管长的热损失以及保温层中的温度分布。解：已知条件：蒸汽导管外表面的半径 r20.426/2=0.213m 温度 t2=177保温层的外表面的半径 r30.2130.426=0.639m温度 t3=38由： lrt2n3可得每米管道的热损失为： W/m4890.2136ln)7(5ln)(23 rtl设保温层内半径 r 处的温度为 t，代入上式： 489ln)(2t将已知数据代入，整理得温度 t 与半径的关系式为： t =-1
10、26.6 ln r 18.645.炉壁由以下三种材料组成(各层接触良好）：耐火砖： 1=1.4W/m.C, b1=230mm绝热砖： 2=0.15W/m.C, b2=115mm普通砖： 3=0.8W/m.C, b3=230mm其内壁温度 t1=900 C外壁温度 t4=80 C求：单位面积的热损失、各层接触面的温度5解： Wbtq 6738.0215.4.2309214 AQt1qtCt 6.7894.30692AQbt34334qbtCt .278.063材料 温度差 热阻 b耐火砖 110.4 0.164 1.4 0.23绝热砖 516.2 0.767 0.15 0.115普通砖 193.
11、4 0.288 0.8 0.23295 有一降尘室，长 6m，宽 3m，共 20 层，每层 100mm，用以除去炉气中的矿尘，矿尘密度，炉气密度 ，粘度 0.035m ，现要除去炉气中 10 以上的颗粒，3/0mkgs3/5.0mkgsPa m试求：（1）为完成上述任务，可允许的最大气流速度为多少？（2）每小时最多可送入炉气若干？（3）若取消隔板，为完成任务该降尘室的最大处理量为多少？解：（1）设沉降区为滞流，则 18)(2gdust因为 则s smut /67.41035.8.9)10(266假设正确1067.1035.567410Re 43ttdu由降尘室的分离条件，有smHLut /28.3（2） =6052.336017.460tAV hm/3（3） ut .253可见加隔板可提高生产能力，但隔板间距不能过小，过小会影响出灰和干扰沉降。
