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1、广东工业大学试卷参考答案及评分标准 ( A )课程名称: 化工原理A（1） 。考试时间: 2009年 11 月 日 (第 13 周 星期 日 )【一】、填空题：15分(115)1. 现场真空表的读数为8104 Pa，该处的绝压为 2104 Pa （当时当地大气压为1105 Pa）。2. 某牛顿型液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re值为1600，若平均流速为0.2m/s，则管中心点处速度为4 m/s，流体在管内流动类型属 层流（滞流）流动。3. 流量qv增加到原来的2倍，孔板流量计的读数（U型管压差计）为原来的_4_倍，转子流量计的环隙通道面积为原来的_2_倍。4. 某型号的离心泵在一定转速下
2、工作时的特性曲线可表示为函数H=30-2qV2， 其中H为扬程，qV为流量，若转速不变,则两台相同型号的泵并联工作时的特性曲线可表示为 H=_30-0.5qV2 ，串联工作时的特性曲线可表示为 H=_60-4qV2。5. 用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为（的单位为s），则K为 410-5 m2/s，qe为0.01 m3/ m2，为 2.5 s。6. 传热的基本方式为_传导_. 对流 . 辐射。7. 两流体通过间壁换热，冷流体从20被加热到50，热流体从100被冷却到70，则并流时的tm=_43.28_。8. 用二种厚度相同，导热系数不同的材料保温时，往往把 导热系数小 的材料包在
3、内层，以达到好的保温效果。【二】、选择题：20分 (210)2. 如图示的U型管中，I，II，III为密度不同的三种液体。AA、BB为等高液位面。位于同一水平面上的点1、点2处的静压p1与p2的大小为D A p1p2 B p1p2 C p1=p2 D 无法比较2. 层流与湍流的本质区别是_D_。A湍流流速层流流速 流道截面大的为湍流，截面小的为层流C. 层流的雷诺数qv2，Pe1Pe2 D. qvlqv2，Pe1Pe25. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道总阻力损失 C 。. 增大 . 减小 . 不变 . 不能判断 6. 降尘室的生产能力_A
4、_。 A只与沉降面积和颗粒沉降速度ut有关 只与沉降面积有关与沉降面积、ut及降尘室高度有关 只与ut和有关7. 用转筒真空过滤机处理某悬浮液，滤布阻力可以忽略不计，生产能力为5m3/h（滤液）。现将转速增大一倍，其它条件不变, 则其生产能力应为_A_。 A7.07m3/h 3.54m3/h 10m3/h 2.5 m3/h8. 一台工作着的列管式换热器，已知冷流体一侧的对流传热系数1为50W/m2.k,热流体一侧的对流传热系数2等于8000W/m2.k,要提高总传热系数K,最简单有效的途径是_D 。A. 设法减小1 B. 设法增大2C. 同时增大1和2D. 设法增大19. 一定流量的液体在一f
5、252.5 mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数ai=1000 W/(m2)；如流量与物性都不变，改用一f192 mm的直管，则其a将变为_D_W/(m2)。. 1259 . 1496 . 1585 . 1678 10. 穿过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为t1=30,t2=20,t3=10,则第一层的热阻R1和第二、三两层热阻R2、R3的关系为_B_。AR1(R2+R3) R1=(R2+R3) R1(R2+R3) R1=R2-R3【三】、15分(53)简答题1、图示管路中，流体作稳定流动。问（1）、静压头哪个大？为什么？（2）、体积流量V哪个大？为什么？（3）、质量流速哪个大？为什么
6、？（不计阻力）（5分）答：（1）如附图所示，不考虑阻力，以管中心线做为基准水平面，在A、B两截面间列柏努利方程： （1分）= 其中 ZA=ZB （2分）又因为已知流体作稳态流动，即遵循连续性方程uAAA=uBAB； 而从附图中很明显得知流通截面积AAAB, 故uAuB, 即uA2/2guB2/2g 所以： （1分）（2）从（1）的分析可知：uAAA=uBAB因为V=uA 所以体积流量VA=VB （1分） 2、 因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？答：降尘室出口气体的含尘量将变大， （1分）因为（1）气体温度升高，粘度上
7、升，沉降速度下降； （2分）(2) 气体温度升高，质量不变，则体积流量上升，导致停留时间减少。 （2分）3. 保温瓶（热水瓶）在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？答：保温瓶防止热损失所采取的措施：（1）保温瓶胆设计成玻璃夹层结构。夹层因空气被抽出接近真空，可防止对流散热损失； （2分）(2)瓶胆夹层内两表面均镀有银、铝等低黑度涂层，大幅度降低了辐射散热量； （2分）(3)在使用保温瓶时，瓶盖选用导热系数很小的软木制作，而且在灌水时还要在瓶颈处留一段空气柱，因为空气的导热系数比水要小得多，从而有效地降低了瓶口处的热损失。 （1分）四】、(20分)用一台离心泵将水池中的水(密度为1000
8、kg/m3)送至一表压为59kPa的水洗塔顶，其流程如图所示。已知离心泵吸入管段长度（包括局部阻力的当量长度，含入口阻力损失，下同）为50m，泵出口阀半开时排出管线长度150m（含出口阻力损失），全部管路均用1084mm的碳钢管，管内流体流动摩擦系数均为0.025，其它数据如图所示。试求：1. 当系统水的流量为42.5m3/h时，离心泵入口处的真空表读数（kPa）；2. 泵的压头，若离心泵的效率为70%，泵的轴功率（kW）；3. 泵出口阀门半开时管路的特性曲线方程；4. 若塔顶表压增加到98.1kPa时，测得系统中水的流量为35m3/h，假设泵的特性曲线方程可以表示为，求泵的特性曲线方程。1m
9、0.3m24.3m00112233解：（1） (2分)在水池液面和真空表所在的1-1两截面间列柏努利方程，其基准面为地面：. (4分)(2) 在水池液面和水洗塔顶2-2两截面间列柏努利方程，其基准面为地面： （3）在水池液面和水洗塔顶2-2两截面间列柏努利方程，其基准面为地面： （4分）（4）塔顶表压为98.1kPa时， （1分）此时 （1分） （1分） （1分）【五】、（10分）用板框过滤机恒压下过滤某种悬浮液，过滤机的尺寸为：滤框的边长为810mm(正方形)，每框厚度为42mm，共10个框。现已测得：过滤10分钟得到滤液1.31m3,再过滤10分钟共得到滤液1.905m3,已知每m3滤液可
10、形成0.1m3的滤饼，试计算：（1）过滤常数K为多少m2/s?（2）将滤框完全充满滤饼所需的过滤时间为多少分钟 ?（3） 若洗涤时间和辅助时间共30分钟，求该机生产能力为多少m3滤液/h ?解：（1）过滤面积 （1分）根据恒压过滤速率方程:V2+2VVe=KA2 （2分）将=10min,V=1.31m3;=20min,V=1.905m3代入上式 （1分）解出: K=2.0110-5m2/s Ve=0.1376m3 （1分）(2) 滤框充满时所得滤饼体积:V饼=0.8120.04210=0.2756m3 （1分）滤框充满时所得滤液体积:V=V饼/=0.2756/0.1=2.756m3 （1分）=
11、(V2+2VVe)2/KA2= （1分）(3) 生产能力 （2分）【六】、(20分)在一个单程列管式换热器内用110的饱和水蒸汽将某溶液加热,换热器由38根 252.5mm的管子组成,长2m,壳程为水蒸汽冷凝,其传热膜系数1=10000 W/(m2K)，管程走溶液,流量为0.03m3/s,进口温度t1=20,密度900kg/m3,比热3.9kJ/(kg)，管壁和污垢热阻可以忽略,管内溶液侧的传热膜系数2=2500 W/(m2K)，管内为湍流，求：（1）以外表面为基准的总传热系数Ko ；（2）溶液的出口温度t2 ；（3）若检修中发现有8根管子已损坏,将坏管堵塞后继续使用,此时换热器的总传热系数和溶液出口温度将变多少？解：（1）以外表面积计 (4分)(2) (2分) (2分) (3分)(3) 将8根管子坏管堵塞后,管程流量不变，速度增大为原来是38/30=1.2667倍，仍为湍流，管程2=25001.26670.8= 3020.4 W/(m2K) (2分) (2分) (2分) （3分）广东工业大学试卷参考答案及评分标准，共6页，第6页