四川大学化工原理模拟考题和参考答案.doc

四 川 大 学 化 工 原 理 模 拟 考 题
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一、 客观题
01．牛顿黏性定律的数学表达式是_____________________________，服从此定律的流体称为 _______________________________________。
02．实际流体与理想流体的主要区别在于 ，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于 。
03．液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是 。
A. 从位能大的截面流向位能小的截面； B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面；
C. 从动能大的截面流向动能小的截面； D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面。
04．离心泵在启动前应　　　　　　　　，否则会发生________现象；离心泵的安装高度应________允许安装高度,　否则会发生________现象。
05．进出口温度分别为85℃和40℃的热流体对进口温度为20℃的冷流体进行加热，规定冷流体出口温度不超过40℃，则必须采用_____________________操作。
06．冷热两流体的对流给热系数h相差较大时，提高总传热系数K值的措施是
A.　提高小的h值； B. 提高大的h值；
C.　两个都同等程度提高； D. 提高大的h值，同时降低小的h值。
07．蒸汽冷凝时的热阻 。
A.　决定于汽膜厚度； B.　决定于液膜厚度；
C.　决定于汽膜和液膜厚度； D.　主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响。
08．在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用　　 方法来提高传热速率最合理。
A. 提高蒸汽速度； B. 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；
C. 提高空气流速； D. 将蒸汽流速和空气流速都提高。
09．沉降室的生产能力与　 　有关。
A.　颗粒沉降速度和沉降室高度； B.　沉降面积；
C.　沉降面积和颗粒沉降速度； D.　沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。
10．恒速过滤时，过滤速率　　　　　　　　　　　　，过滤压差随滤饼厚度的增加而　　　　　；恒压过滤时，过滤压差　　　　　　　　　　　　，过滤速率随滤饼厚度的增加而　　　　　。
11．对流干燥过程按干燥速率一般分为：
（1）_______段，该段中空气温度_______，物料温度______，除去的是________水份；
（2）_______段，该段中空气温度_______，物料温度______，除去的是________水份；
12．用对流干燥除去湿物料中的水份时，当干燥介质一定，湿物料中_________水份可以除去， _____________水份不可以除去。
二、计算题
1．用水泵向高位水箱供水（如附图所示），管路流量为150m3/h，泵轴中心线距水池液面和水箱液面的垂直距离分别为2.0m和45m。泵吸入管与排出管分别为内径205mm和内径180mm的钢管。吸入管管长50m（包括吸入管路局部阻力的当量长度），排出管管长200m（包括排出管路局部阻力的当量长度），吸入管和排出管的管壁粗糙度均为0.3mm，水的密度1000 kg/m3，粘度1.0×10-3 Pa﹒s，泵的效率为65%，圆管内湍流摩擦系数用下式计算：

试求：
（1）吸入管和排出管内的流速、雷诺数各为多少？各属于哪种流动类型？
（2）泵吸入口处A点的真空表读数？
（3）泵向单位质量流体所作的功为多少？泵的轴功率？

2．在由118根f25´2.5，长为3m的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管程。已知加热蒸汽的温度为132.9℃，空气的质量流量为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8000 W/(m2×℃)，假定管壁热阻、垢层热阻及热损失可忽略不计。试求：
（1）加热空气需要的热量Q为多少？
（2）以管子外表面为基准的总传热系数K为多少？
（3）此换热器能否完成生产任务？

四川大学化工原理模拟考题参考答案
一、 客观题
01．牛顿黏性定律的数学表达式是 ，服从此定律的流体称为 牛顿流体 。
02．实际流体与理想流体的主要区别在于 实际流体具有黏性 ，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于 实际流体柏努利方程中有阻力损失项 。
03．液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是 D 。
A. 从位能大的截面流向位能小的截面； B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面；
C. 从动能大的截面流向动能小的截面； D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面。
04．离心泵在启动前应　灌泵　，否则会发生__气缚__现象；离心泵的安装高度应 小于 允许安装高度,　否则会发生 汽蚀 现象。
05．进出口温度分别为85℃和40℃的热流体对进口温度为20℃的冷流体进行加热，规定冷流体出口温度不超过40℃，则必须采用 并流 操作。
06．冷热两流体的对流给热系数h相差较大时，提高总传热系数K值的措施是 A
A.　提高小的h值； B. 提高大的h值；
C.　两个都同等程度提高； D. 提高大的h值，同时降低小的h值。
07．蒸汽冷凝时的热阻 B 。
A.　决定于汽膜厚度； B.　决定于液膜厚度；
C.　决定于汽膜和液膜厚度； D.　主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响。
08．在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用　C 方法来提高传热速率最合理。
A. 提高蒸汽速度； B. 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；
C. 提高空气流速； D. 将蒸汽流速和空气流速都提高。
09．沉降室的生产能力与　B　有关。
A.　颗粒沉降速度和沉降室高度； B.　沉降面积；
C.　沉降面积和颗粒沉降速度； D.　沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。
10．恒速过滤时，过滤速率　不变　，过滤压差随滤饼厚度的增加而　增加　；恒压过滤时，过滤压差　不变　，过滤速率随滤饼厚度的增加而　减小　。
11．对流干燥过程按干燥速率一般分为：
（1） 恒速 段，该段中空气温度 下降 ，物料温度 不变 ，除去的是 非结合 水份；
（2） 降速 段，该段中空气温度 下降 ，物料温度 上升 ，除去的是 结合 水份。
12．用对流干燥除去湿物料中的水份时，当干燥介质一定，湿物料中 自由 水份可以除去， 平衡 水份不可以除去。

二、计算题
1．用水泵向高位水箱供水（如附图所示），管路流量为150m3/h，泵轴中心线距水池液面和水箱液面的垂直距离分别为2.0m和45m。泵吸入管与排出管分别为内径205mm和内径180mm的钢管。吸入管管长50m（包括吸入管路局部阻力的当量长度），排出管管长200m（包括排出管路局部阻力的当量长度），吸入管和排出管的管壁粗糙度均为0.3mm，水的密度1000 kg/m3，粘度1.0×10-3 Pa﹒s，泵的效率为65%，圆管内湍流摩擦系数用下式计算：

试求：
（1）吸入管和排出管内的流速、雷诺数各为多少？各属于哪种流动类型？
（2）泵吸入口处A点的真空表读数？
（3）泵向单位质量流体所作的功为多少？泵的轴功率？
解：（1）吸入管内流速 m/s，
，属于湍流；
排出管内流速 m/s，
，属于湍流；
（2）在1－1与2－2间列柏努利方程

Pa
(3) 在1－1与3－3间列柏努利方程

J/kg
W

2．在由118根f25´2.5，长为3m的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管程。已知加热蒸汽的温度为132.9℃，空气的质量流量为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8000 W/(m2×℃)，假定管壁热阻、垢层热阻及热损失可忽略不计。试求：
（1）加热空气需要的热量Q为多少？
（2）以管子外表面为基准的总传热系数K为多少？
（3）此换热器能否完成生产任务？
解：（1） kJ/s
(2) W/(m2×℃)
(3) m2
℃
kJ/s，能够完成生产任务。