1、化工原理上期末試卷專業(yè)班級化學工程與工藝、環(huán)境工程姓名開課系室化學工程系考試日期一、填空（每空1分，共20分）1 .牛頓型流體在圓直管道中作穩(wěn)態(tài)層流流動時，現(xiàn)保持流量不變，管直徑變?yōu)樵瓉淼亩种?，則管路摩擦阻力系數(shù)是原來的倍，產(chǎn)生的摩擦阻力為原來的倍。2 .某設(shè)備人口真空表上讀數(shù)為120mmHg,當?shù)卮髿鈮?.98atm,則入口處絕壓為Pa；出口壓力表讀數(shù)為1.8kgf/cm2,則其絕對壓力為Pa。3 .離心泵的工作點由確定；如關(guān)小離心泵出口閥門開度則離心泵揚程,軸功率。4,固體顆粒在流體中呈層流自由沉降時，如溫度降低，則固體顆粒在氣體中的沉降速度；固體顆粒在液體中的沉降速度。5 .對于連續(xù)

2、轉(zhuǎn)筒真空過濾機的操作，當轉(zhuǎn)速提高時，過濾機的生產(chǎn)能力、濾餅層厚度。6 .對于聚式固體流態(tài)化，常出現(xiàn)的不正常操作現(xiàn)象有,07 .面積和厚度相同的三層導熱平壁，測得一維穩(wěn)態(tài)導熱時各層導熱平壁兩側(cè)的溫度差大小順序為At2大于At3大于&1,則各層導熱平壁的導熱系數(shù)大小順序為、各層導熱平壁的導熱熱阻大小順序為08 .液體在圓直管內(nèi)作強制湍流對流傳熱時，如液體的流量和定性溫度不變，管直徑減小為原來的二分之一，則對流傳熱系數(shù)（給熱系數(shù)）變?yōu)樵瓉淼馁弧? .在銅質(zhì)套管換熱器中，用飽和蒸汽冷凝加熱空氣，總傳熱系數(shù)應接近于的對流傳熱系數(shù)（給熱系數(shù)），傳熱壁面溫度接近于的溫度。10 .黑體的定義為,透明體

3、的定義為0二、分析簡答題（共20分）L（本小題8分）試分析影響加熱爐熱效率的因素有哪些？提出提高加熱爐熱效率的措施。2.（本小題8分）畫出往復式壓縮機工作循環(huán)的P-V圖，標出每一過程的名稱。分析說明為何當壓縮氣體終壓較高時采用多級壓縮？3.（本小題4分）試說明冷、熱兩流體在管殼式換熱器中換熱時，安排流體流程（管程或殼程）的基本原則。（每項1分）三、計算題（共60分）：1.（25分）用離心泵將40c的水從敞口儲水池送入一敞口高位槽（當?shù)貧鈮簽?atm）。泵進出口分別安裝真空表和壓力表，兩表間垂直距離可以忽略不計。已知水的物性參數(shù)如下，密度p為992.7kg/m3,粘度以為0.624cP,水的飽和

4、蒸氣壓為55.32mmHg。已知泵入口真空表讀數(shù)至上；7為400mmHg,銘牌上泵的允許吸上真空度為7.2m,輸送管路為108Mmm-的鋼管，總長度（包括當量長度）為40m,其中吸入管路為6m（包括當量長度），儲水池與高位槽高度差為20m,管路摩擦阻力系數(shù)人為0.02,流量為65m3/h0試問：泵最大可能的安裝高度；（8分）泵的揚程；（6分）泵出口處壓力表的讀數(shù)；（6分）設(shè)摩擦阻力系數(shù)不隨流量改變而改變，寫出管路特性方程中。（5分）2. （15分）用一板框過濾機過濾CaCO3的水懸浮液，濾餅可視為不可壓縮。壓濾機的過濾面積為20m2,某過濾壓強下測得過濾常數(shù)K=2M0-2m2/ho試求：在此壓

5、強下將過濾進行至濾餅充滿全部濾框時，所獲得的濾液為2m3,濾布阻力可以忽略不計，問此時所需過濾時間為多少小時？（6分）現(xiàn)改用一種較厚的濾布，其常數(shù)為qe=2X10-2m,過濾完畢后，洗滌、拆裝等輔助時間共為30分鐘，問此時的生產(chǎn)能力為多少？（5分）如，設(shè)CaCO3的水懸浮液的濃度（以m3濾餅/m3濾液計）提高一倍，此時所需的過濾時間為多少？（4分）3. （20分）一單管程、單殼程列管換熱器，有多根25X2.5mm的鋼管組成管束。管程走有機溶劑，流量為1.5X104kg/h,流速為0.5m/s；殼程通入130c的飽和蒸汽，將有機溶劑從20c加熱至50Co已知在定性溫度下有機溶劑的物性參數(shù)為：密度

6、=884.2kg/m3,比熱Cp=1.76kJ/（kgK）,導熱系數(shù)入=0.143W/（mK）,粘度產(chǎn)0.8cP;蒸汽的冷凝對流傳熱系數(shù)為104W/（m2K）;鋼的導熱系數(shù)取45W/（mK）;污垢熱阻可以忽略不計。求：管內(nèi)的對流傳熱系數(shù)a,W/（m2K）;（6分）換熱器的總傳熱系數(shù)（以管束外表面積為基準）K,W/（m2K）;（2分）管子的根數(shù)和長度；（7分）在有機溶劑的初始溫度和流量不變的前提下，若通過提高加熱蒸汽溫度將上述換熱器的傳熱速率提高10%,則加熱蒸汽溫度應為多少?（5分）注：蒸汽冷凝對流傳熱系數(shù)和有機溶劑的物性參數(shù)可看作常數(shù)?；ぴ硐缕谀┰囶}答案專業(yè)班級化學工程與工藝、環(huán)境工開課

7、系室化學工程系考試日期一、填空（每空1分，共20分）1. 1/2B,12. 8.332X104Pa;2.758X105Pa3. 泵的特性曲線和管路特性曲線;增大,減小4. 增大；下降5. 增大、減小6. 溝流，節(jié)涌7. 入1>3>2、R>R3>R8. 3.4829. 空氣，飽和蒸汽10. 具有黑表面的物體e=1,產(chǎn)1二、分析簡答題（共20分）1 .（本小題8分）答：影響加熱爐效率的因素有：爐墻損失的熱量，煙氣帶走的熱量，燃料燃燒情況及空氣的入爐溫度、過?？諝庀禂?shù)等。提高加熱爐熱效率的措施有：提高空氣入爐溫度；盡量降低過?？諝庀禂?shù)及降低其溫度，減少其帶走熱量；被加熱流體選

8、擇適當?shù)娜霠t溫度；選擇合適的火嘴，改進燃燒狀況，使燃料燃燒完全。2 .（本小題8分）答：1-2壓縮；2-3排氣；3-4余隙膨脹；4-1吸氣；（圖1分，每步1分）壓縮氣體終壓較高時，容積系數(shù)下降，使壓縮機動力消耗增加；排出氣體溫度增加；造成機件損壞及可能導致的潤滑油失效。（每項1分,共3分）3 .（本小題4分）答：有腐蝕性、高溫及高壓流體走管程，降低對殼體材質(zhì)要求;有毒、易燃流體走管程，降低泄露；易于結(jié)垢的流體走易清洗一側(cè)，便于清掃；流量小，粘度大的流體走殼程，便于達到湍流；需要被冷卻流體，一般走殼程，便于散熱；蒸汽宜走殼程，便于冷凝液及不凝氣排放。三、計算題（共60分）：1. (25分)解：（

9、1di-0.100m4QU一行4652:2.299m/s3600二0.021分Re=3.657105du：0.12.299992.70.624101分'PaPv:Hs=Hs-(10.33-a)-(v-0.24)6.74m：g:g2分2“Hf=U=0.324md2g2分Hg=Hs2-駕-Hf=6.742g2-0.324=6.15m2*9.812分2'Hf2.16m(2)在兩槽之間列柏努利方程，得：d2g2分“2Rg乙2He=P2gz22Hf2分He八Hfh=22.16m2分(3)在兩表之間列柏努利方程，忽略位差:皿22%Hf2Ui2P+Pgz1+-2-+He=P2+Pgz23分P

10、2=22.16992.79.807-4005_<133.2=1.62410Pa7603分He=Z(4)，p6.1710,、l二2d0=200.5110'Q；i分2. (15分)Ve=0V2=KA2t3分V2KA2_2210=0.5h4003分V22VeV=KA2t2分221t=0.7h422*10*202=210400t1分0.70.5一3=1.67m3/h=2C2分'(3)濾餅結(jié)構(gòu)不變，比阻不變，懸浮液濃度加倍，餅液比加倍，C12P1”1-0.5KV=ALV=0.5V1t=2=0.25h13.(20分)-0.8cP1分PrCp17600.810工0.143=9.8461

11、分被力口熱：n=0.4Re二dU、0.020.5884.20.8104=1.105父104>104湍流2分Nu=O023(Re)0.8(Pr)0.4=0.023(1.105104)0.8(9.846)0.4=98.58="di98.580.143di0.02=704.9W/(m2K)2分(2)計算過程中不計熱損失，忽略管壁導熱熱阻及污垢熱阻Kobdodm102.5乂10”,25(1)學=516.8W/(m244522.5704.920K)2分Vn二uAT15000/(884.23600)0.540.022=302分Q二mCp42-L)1500017603600一一一一一5(50

12、-20)=2.210W1分In寫於942cIn802分KAoAon二do2.210524.519m=n516.894.204519=1.918m300.025，冗doLQ=1.1QKo=KoA。=A。Q=KAotm=1.1.：tm=1.194.20=103.6C1分Q=1.1Q=mCp(t'2-t1)=2.42105W2分t-也52-20t2=52C.InInT-53<T20J=103.6C;T'=141C2分化工原理上期末試卷專業(yè)班級化學工程與工藝、環(huán)境工程學號姓名開課系室化學工程系考試日期一、填空和選擇題（每空1分，共30分）1 .0.5atm（表壓）=kPa=mmH

13、g。2 .連續(xù)性方程是，柏努利方程是。A、物料衡算式B、能量衡算式C、相平衡式D、過程速率式3 .空氣在一等徑水平圓直管中作等溫、穩(wěn)定流動，則沿流動方向其雷諾準數(shù)將（變大，變小，不變）；若沿流動方向空氣溫度升高，其雷諾準數(shù)將（變大，變小，不變）。4 .減小閥門開度，管中流體流量減小，這是因為。A、減小了阻力系數(shù)；B、增加了當量直徑；C、增加了當量長度；D、增加了流體動能。5 .一臺壓縮機的工作循環(huán)包括、和四個階段。6 .降沉室內(nèi)顆粒沉降下來的條件7 .固體流態(tài)化可分為流化和聚式流化兩種，聚式流化常出現(xiàn)的不正常操作有和兩種。8 .傳熱方式主要有、三種9 .列管式換熱器按照熱補償方式的不同可以分為

14、：、和010 .在飽和水蒸汽冷凝加熱空氣的套管換熱器中，傳熱壁面的溫度接近于的溫度，總傳熱系數(shù)K接近于的對流傳熱系數(shù)、傳熱過程的熱阻主要集中在側(cè)。11 .管式加熱爐的結(jié)構(gòu)包括、對流室、和余熱回收系統(tǒng)。12 .過剩空氣系數(shù)a的定義是；a越高，出爐煙氣溫度越（高、低）；a過高，爐子熱效率4（升高、降低）。二、簡答題（每題5分，共15分）L指出離心泵的氣蝕與氣縛現(xiàn)象有什么區(qū)別。2 .簡述強化換熱器傳熱的途徑，舉出若干具體措施。3 .試述羅伯伊萬斯假定的基本內(nèi)容。三、計算題：（共55分）1.（20分）如圖所示輸水系統(tǒng)，用泵將水池中的水輸送到敞口高位水槽，已知水的密度為1000kg/m3,管道直徑均為小

15、31-45X2.5mm,泵的進、出口管二二P2超2-路上分別安裝有真空表及壓7r11ISm力表。真空表安裝位置距貯上0-_yo水池的水面高為4.8m,壓力>7表安裝位置距貯水池的水面高度為5mo當輸入量為4m3/h時，進水管道的全部阻力損失為10J/kg,出水管道的全部阻力損失為40J/kg,壓力表的讀數(shù)為2.5kgf/cm2。泵的效率為70%。（忽略真空表到泵入口、泵出口到壓力表的阻力損失）。試求：泵揚程H,m;（10分）兩液面高度差h,m;（6分）泵所需的軸功率N,kW0（4分）2. （15分）某廠用板框壓濾機在恒壓下過濾一種懸浮液，濾框的空間尺寸為1000M000M0mm,有20個

16、濾框，經(jīng)過2h過濾，濾框完全充滿濾餅，且每m2過濾面積得到濾液1.4m3。卸餅、清理、組裝等輔助時間為1.2h,忽略過濾介質(zhì)阻力，濾餅未洗滌。試求：該扳框壓濾機的生產(chǎn)能力；（6分）過濾后用1/8濾液體積的洗滌水在同樣壓力差下進行橫穿洗滌濾餅時的生產(chǎn)能力（設(shè)洗滌水與濾液粘度相近）。（9分）3. （20分）一內(nèi)管尺寸為小25）2.5mm的套管換熱器作為精儲塔頂全凝器,冷卻水走管程，塔頂蒸汽走殼程。已知塔頂蒸汽流量為500kg/h,汽化潛熱為270kJ/kg,飽和溫度為80C；冷卻水入口溫度為15C,出口溫度為45C,忽略管壁及污垢熱阻。此時蒸汽側(cè)的對流傳熱系數(shù)ao=104W/（m2K）,水側(cè)的對流

17、傳熱系數(shù)ai=4428.4W/（m2K）;水的比熱Cp=4.174kJ/（kg'K）,忽略熱損失。試求：換熱器的熱負荷Q,kW;（3分）冷凝水的用量W2,kg/h;（2分）換熱過程的對數(shù)平均溫差Atm,C；（6分）2換熱過程的總傳熱系數(shù)KO,W/（m'K）;（以內(nèi)管的外表面積為基準）（5分）若達到要求，換熱器長度不短于幾米？（4分）化工原理上期末試題答專業(yè)班級化學工程與工藝、環(huán)境工程開課系室化學工程系考試日期一、填空和選擇題（每空1分，共30分）1. 50.66kPa=380mmHg2. A,B3. 不變變小4. C5. 壓縮、排氣、余隙膨脹和吸氣6. L/u用/ut7. 散式

18、，溝流和節(jié)涌8. 傳導，對流，輻射9. 固定管板式、浮頭式和U型管式10. 水蒸汽，空氣，空氣側(cè)11. 輻射室、燃燒器、通風系統(tǒng)12. 入爐空氣量與理論空氣量的比值；低；降低二、簡答題（每題5分，共15分）L答：氣蝕是指由于泵的安裝高度太高而使泵吸入口的壓力小于液體的飽和蒸氣壓而引起的不正常操作；氣縛是由于啟動時未灌泵或由于泵體密封不嚴而引起的不正常操作。2.答：增大總傳熱系數(shù)K:采用多管程或多殼程；在殼程設(shè)置折流擋板；提高流體流速；及時清除污垢等；采用相變、入較大的流體等；增大傳熱面積A:增大換熱器單位體積的傳熱面積，如采用波紋管、翅片管等；增大傳熱溫差tm：盡可能逆流操作，或使溫差校正系數(shù)

19、e>0.8。3.答：爐膛內(nèi)煙氣充分混合，各處煙氣組成與溫度均相同且等于出輻射室煙氣的平均溫度，即將熾熱的煙氣看成一發(fā)熱面；將管排看成一吸熱面，管壁溫度為管內(nèi)介質(zhì)平均溫度加上50C;對流給未敷設(shè)爐管爐墻的熱量等于其散熱損失，將爐墻看成一全反射面。三、計算題:（共55分）1. （20分）解：在0-2（2分）（2分）間列柏努利方程:Z%Z0；g2U02gP2uf寸He=Z2I/Hf0/:g2g0二PoP2=2.5kgf/cm2=2.452乂105Pa4V44/3600U0U2-2二d22二0.04=0.8842m/s（2分）-Hf0N101.02m9.81（2分）Z0=0Z2=5代入上式，計算

20、：H=31.06m（2分）在0-3間列柏努利方程:Z0P0U0He=Z3g2ge3（2分）P0=P3=0,uO=U3=0Z3-Z0=h,（2分）hf0J3.二;Hf0j=hf0_2一-二hf2J310405.098m9.8131.06-5.098=25.96m（2分）八一4Ne=HQ：g=31.0610009.813600=338.55W=0.34KW（2分）N=Ne/=0.486KW（2分）2. （15分）2解：過濾面積A=1M1M2M20=40m（3分）VqA1.4403二3Q17.5mh=4.68110ms,一：:三21.2（3分）2dV二KA過濾終了速率：dT2V（2分）采用橫穿洗滌的

21、洗滌速率是過濾終了速率的1/4,即1dVKA2(2-WVW8VV21V_dV-KA2'8-KA2=2h(3(23.(20分)VqA1.440221.2=10.77m3h=2.9910與m3s解：換熱器的熱負荷:Q=Wiri=500X270=1.35xl05kJ/h=37.5kW(3分)冷卻水用量:(2分)傳熱過程的(2分)_51.35105CP2(t2-3)4.174(45-15)對數(shù)平均溫差：=1078.1kg/h二tmln(t2其中：七二Tf=80-15=65C;t2=T-t2=80-45=35C(2分)；：tm65-3565ln()3548.46C（2分）總傳熱系數(shù)doKo二id

22、i1十：o0.0254428.40.021423.82310一mK/W10（3分）_2Ko=2615.97W/（mK）（2分）換熱器長度L:37.5103.tm2615.9748.462=0.2958m2=®oL（2分）L，。-do0.2958a3.766m0.025二（2分）化工原理下期末試卷專業(yè)班級化學工程與工藝、環(huán)境工程學號姓名開課系室化學工程系考試日期、填空選擇題（每空1分，共30分）L漂流因子可表示為,它反映。單向擴散中漂流因子1,等分子反向擴散中漂流因子1。（、=）2 .蒸儲的依據(jù)是;吸收的依據(jù)是。3 .氣體吸收時，吸收因數(shù)為A,塔底、塔頂?shù)膫髻|(zhì)推動力分別為（Ay）b和（

23、Ay）a,則：A=1時，（Ay）a（Ay）b；A1時，（Ay）a（Ay）b。（、=）4 .當氣體溶解度很大時，吸收過程受膜控制，此時傳質(zhì)阻力大部分集中在相中，此時可以認為氣相總傳質(zhì)系數(shù)KgkG（填,或=）。5 .包摩爾流假定的內(nèi)容包括,;其成立的條件6 .完成某分離任務(wù)需理論板數(shù)為N=7（包括再沸器），若Et=50%,則塔內(nèi)需實際板數(shù)為7 .某兩組分物系的精儲過程，具相對揮發(fā)度a=3,對第n、n-1兩層理論板，在全回流條件下,已知Xn=0.3,貝Uyn-1=o8 .萃取操作選擇萃取劑的原則為：;（寫出三條）。9 .一塊完整的塔盤可以分為、安定區(qū)和無效區(qū)五個區(qū)域。10 .寫出三種常見的填料名稱、

24、和。11 .塔板負荷性能圖由五條線組成，分別是：氣相負荷上限線、過量漏液線、線和線。二、問答題（每題5分，共15分）L操作中的精儲塔，保持F、xf、q、D不變，而使V'減小，此時塔頂產(chǎn)品濃度xd、塔底產(chǎn)品濃度XW將如何變化？試作定性分析。2 .萃取中分配系數(shù)k及選擇性系數(shù)B的定義是什么？k=1及0=1兩種情況下萃取操作能否進行？3 .在板式塔中若減少塔板的開孔率，分析說明塔板負荷性能圖中漏液線如何移動？三、計算題（共55分）：L（20分）某逆流吸收塔，用純?nèi)軇┪栈旌蠚怏w中的可溶組分。氣體入塔濃度為0.01（摩爾分率，下同），回收率為0.9。平衡關(guān)系為Y=2X,且知L/V=1.2（LZ

25、V）min,氣相傳質(zhì)單元高度Hog=0.9m。試求：操作液氣比L/V;（7分）所需塔的填料層高度Z,m；（7分）若該塔操作時，因解吸不良導致入塔溶劑組成xa=0.0005,其他入塔條件不變，則回收率又為多少？（6分）2. （20分）在一連續(xù)精儲塔中分離某理想二元混合物，已知原料液進料量為100kmol/h,輕組分含量為0.5（摩爾分率，下同），泡點進料，塔頂儲出液量為50kmol/h,要求塔頂產(chǎn)品中含輕組分0.96,已知物系的相對揮發(fā)度為2.1,操作回流比是最小回流比的1.5倍，塔頂為全凝器，泡點回流，包摩爾流假定成立。試求：塔釜殘液組成；（3分）最小回流比Rmin；（5分）離開第二塊塔板的氣

26、相組成X2；（7分）若經(jīng)過精儲段第n塊實際板的液相組成變化（XnXn）為0.01,求經(jīng)過該板的氣相組成的最大變化量。已知每層塔板的氣相默弗里板效率為0.5。（5分）3. （15分）用純萃取劑S對100kg溶質(zhì)A含量為0.5（質(zhì)量分率，下同）的AB二元混合液進行單級萃取，體系的溶解度曲線及輔助曲線如圖所示，若要求萃余相中溶質(zhì)A的含量為0.1,試求：萃取劑用量及萃取液、萃余液組成；（8分）若要使萃取液中溶質(zhì)A的含量最高，試確定所需溶劑S的用量。（7分）化工原理下期末試題答案專業(yè)班級化學工程與工藝、環(huán)境工程開課系室化學工程系考試日期一、填空（每空1分，共20分）1. 1/2倍，12. 8.332X1

27、04Pa；2.758M05Pa3. 泵的特性曲線和管路特性曲線；增大，減小4. 增大;下降5. 增大、減小6. 溝流、節(jié)涌7. M>2、R2>R3>R18. 3.4829. 空氣，飽和蒸汽10. 具有黑表面的物體e=1,p=1二、分析簡答題（共20分）1 .（本小題8分）答：影響加熱爐效率的因素有：爐墻損失的熱量，煙氣帶走的熱量，燃料燃燒情況及空氣的入爐溫度、過剩空氣系數(shù)等。提高加熱爐熱效率的措施有：提高空氣入爐溫度；盡量降低過?？諝庀禂?shù)及降低其溫度，減少其帶走熱量；被加熱流體選擇適當?shù)娜霠t溫度；選擇合適的火嘴，改進燃燒狀況，使燃料燃燒完全。2 .（本小題8分）答：1-2壓縮

28、；2-3排氣；3-4余隙膨脹；4-1吸氣；（圖1分，每步1分）壓縮氣體終壓較高時，容積系數(shù)下降，使壓縮機動力消耗增加；排出氣體溫度增加；造成機件損壞及可能導致的潤滑油失效。（每項1分，共3分）3 .（本小題4分）答：有腐蝕性、高溫及高壓流體走管程，降低對殼體材質(zhì)要求;有毒、易燃流體走管程，降低泄露;易于結(jié)垢的流體走易清洗一側(cè)，便于清掃;流量小，粘度大的流體走殼程,便于達到湍流;需要被冷卻流體，一般走殼程,便于散熱;蒸汽宜走殼程，便于冷凝液及不凝氣排放。三、計算題(共60分)：1.(25分)解：(1)di=0.100mRe4Q,2二di4653600?！?40.02du：0.12.299992.

29、730.62410Hs=Hs-(10.33PaPv2=2.299m/s一一_5=3.657101分1分2分“Hf2lu0.324md2g2分Hg叫2U12g-xHf=6.742.320.324=6.15m2*9.812分(2)在兩槽之間列柏努利方程，得:2lu2.16md2g2分He=P2:gz2Hf2分He八Hfh=22.16m2分(3)在兩表之間列柏努利方程，忽略位差:He=P2gz2Hf3分3分p6.1710He=Z：Q；=200.51103Q；（4）i分2.（15分）解：（1）恒壓過濾：Ve=0V2=KA2t3分KA22210400=0.5h3分2VeV=KA2t2分422*10*20

30、2=210/400t1t=0.7h1分0.70.5=1.67m3/h2分（3）濾餅結(jié)構(gòu)不變，比阻不變，懸浮液濃度加倍，餅液比加倍,C=2C1分2P1rlc1分K=0.5KT2=0.25hALV=0.5V1分1分4005P2=22.16992.79.807一;133.2=1.624105Pa7601分PrCpJ17600.81040.143=9.8461分被力口熱：n=0.4Re=diU；0.020.5884.20.810”=1.105x104>104湍流2分08_04408_04diNu=0.023(Re).(Pr).=0.023(1.10510).(9.846).=98.58二二ii九

31、2分Nu98.580.1432、工i704.9W/(mK)di0.02(2)計算過程中不計熱損失，忽略管壁導熱熱阻及污垢熱阻Kobdo102.510-25+4522.5(1)25=516.8W/(m2.K)704.9202分15000/(884.23600)(3)0.540.022=302分Q=mcP(t2-t1)1500036001760(50-20)=2.2105W1分；：tm4-t2110一80=94.2CAo=lnln110、802分52.210516.894.202=4.519m=n1分4.519=1.918m2分Q=1.1QKo-KoAo-AoAo-tm1分tm=1.1.：tm=1

32、.194.20-103.6C_'_'52分Q=1.1Q=mCp(t2-t1)=2.4210W：t1-252-20t2=52C.lnI：lnf=103.6CT-20，;T'=141C2分化工原理上期末試卷專業(yè)班級化學工程與工藝、環(huán)境工程學號姓名開課系室化學工程系考試日期一、填空和選擇題（每空1分，共30分）1 .0.5atm（表壓）=kPa=mmHg。2 .連續(xù)性方程是，柏努利方程是。A、物料衡算式B、能量衡算式C、相平衡式D、過程速率式3 .空氣在一等徑水平圓直管中作等溫、穩(wěn)定流動，則沿流動方向其雷諾準數(shù)將（變大，變小，不變）；若沿流動方向空氣溫度升高，其雷諾準數(shù)將（變

33、大，變小，不變）。4 .減小閥門開度，管中流體流量減小，這是因為。A、減小了阻力系數(shù)；B、增加了當量直徑；C、增加了當量長度；D、增加了流體動能。5 .一臺壓縮機的工作循環(huán)包括、和四個階段。6 .降沉室內(nèi)顆粒沉降下來的條件7 .固體流態(tài)化可分為流化和聚式流化兩種，聚式流化常出現(xiàn)的不正常操作有和兩種。8 .傳熱方式主要有、三種。9 .列管式換熱器按照熱補償方式的不同可以分為：、.和010 .在飽和水蒸汽冷凝加熱空氣的套管換熱器中，傳熱壁面的溫度接近于的溫度，總傳熱系數(shù)K接近于的對流傳熱系數(shù),傳熱過程的熱阻主要集中在惻。11 .管式加熱爐的結(jié)構(gòu)包括、對流室、和余熱回收系統(tǒng)。12 .過?？諝庀禂?shù)a的

34、定義是；a越高，出爐煙氣溫度越（高、低）；a過高，爐子熱效率4（升高、降低）。二、簡答題（每題5分，共15分）L指出離心泵的氣蝕與氣縛現(xiàn)象有什么區(qū)別。2 .簡述強化換熱器傳熱的途徑，舉出若干具體措施3 .試述羅伯伊萬斯假定的基本內(nèi)容。三、計算題：（共55分）1.（20分）如圖所小輸水系統(tǒng),用泵將水池中的水輸送到敞口高位水槽，已知水的密度為1000kg/m3,管道直徑均為小45X2.5mm,泵的進、出口管路上分別安裝有真空表及壓力表。真空表安裝位置距貯水池的水面高為4.8m,壓力表安裝位置距貯水池的水面高度為5mo當輸入量為4m3/h時，進水管道的全部阻力損失為10J/kg,出水管道的全部阻力損

35、失為40J/kg,壓力表的讀數(shù)為2.5kgf/cm2。泵的效率為70%。（忽略真空表到泵入口、泵出口到壓力表的阻力損失）。試求：泵揚程H,m;（10分）兩液面高度差h,m;（6分）泵所需的軸功率N,kW0（4分）2. （15分）某廠用板框壓濾機在恒壓下過濾一種懸浮液，濾框的空間尺寸為1000M000M0mm,有20個濾框，經(jīng)過2h過濾，濾框完全充滿濾餅，且每m2過濾面積得到濾液1.4m3。卸餅、清理、組裝等輔助時間為1.2h,忽略過濾介質(zhì)阻力，濾餅未洗滌。試求：該扳框壓濾機的生產(chǎn)能力；（6分）過濾后用1/8濾液體積的洗滌水在同樣壓力差下進行橫穿洗滌濾餅時的生產(chǎn)能力（設(shè)洗滌水與濾液粘度相近）。（

36、9分）3. （20分）一內(nèi)管尺寸為小25）2.5mm的套管換熱器作為精儲塔頂全凝器,冷卻水走管程，塔頂蒸汽走殼程。已知塔頂蒸汽流量為500kg/h,汽化潛熱為270kJ/kg,飽和溫度為80C；冷卻水入口溫度為15C,出口溫度為45C,忽略管壁及污垢熱阻。此時蒸汽側(cè)的對流傳熱系數(shù)（xo=104W/（m2K）,水側(cè)的對流傳熱系數(shù)ai=4428.4W/（m2K）;水的比熱Cp=4.174kJ/（kg'K）,忽略熱損失。試求：換熱器的熱負荷Q,kW;（3分）冷凝水的用量W2,kg/h;（2分）換熱過程的對數(shù)平均溫差Atm,C；（6分）2換熱過程的總傳熱系數(shù)Ko,W/（m'K）;（以內(nèi)

37、管的外表面積為基準）（5分）若達到要求，換熱器長度不短于幾米？（4分）化工原理上期末試題答案專業(yè)班級化學工程與工藝、環(huán)境工程開課系室化學工程系考試日期一、填空和選擇題（每空1分，共30分）1. 50.66kPa=380mmHg2. A,B3. 不變變小4. C5. 壓縮、排氣、余隙膨脹和吸氣6. L/u用/ut7. 散式，溝流和節(jié)涌8. 傳導，對流，輻射9. 固定管板式、浮頭式和U型管式10. 水蒸汽,空氣,空氣側(cè)11. 輻射室、燃燒器、通風系統(tǒng)12. 入爐空氣量與理論空氣量的比值；低；降低二、簡答題（每題5分，共15分）L答：氣蝕是指由于泵的安裝高度太高而使泵吸入口的壓力小于液體的飽和蒸氣壓而引起的不正常操作