化工环境 化工原理 上.docx

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1、化工原理上期末试卷专业班级化学工程与工艺、环境工程学号姓名开课系室化学工程系考试日期一、填空（每空1分，共20分）1.牛顿型流体在圆直管道中作稔态层流流淌时，现保持流量不变，管直径变为原来的二分之一，则管路摩擦阻力系数是原来的倍，产生的摩擦阻力为原来的倍。2 .某设备入口真空表上读数为12OmmHf当地大气压0.98atm,则入口处绝压为Pa：出口压力表读数为1.8kgc11a则其肯定压力为Pa。3 .离心泵的工作点由确定：如关小离心泵出口脚门开度则离心泵扬程轴功率.4 .固体颗粒在流体中呈层流自由沉降时，如温度降低，则固体颗粒在气体中的沉降速度:固体颗粒在液体中的沉降速度o5 .对于连续转筒

2、真空过戏机的操作，当转速提高时，过戏机的生产实力、滤饼层厚度，6 .对聚式固体潦态化，常出现的不正常操作现象有.。7 .面积和厚度相同的：.所导热平壁，测得一维稳态导热时各乂导热平壁两侧的温度差大小依次为Ah大于&3大于AM则各层导热平壁的导热系数大小依次为、各层导热平壁的导热热阻大小依次为.8 .液体在圆直管内作强制湍流对流传热时，如液体的流量和定性湿度不变，管直径减小为原来的二分之一，则对流传热系数（给热系数）变为原来的倍.9 .在铜质套管换热器中，用饱和蒸汽冷凝加热空气，总传热系数应接近的对潦传热系数（给热系数），传热壁面温度接近于的温度。10 .黑体的定义为.透亮体的定义为:二、分析简

3、答题（共20分）1（本小题8分）试分析影响加热炉热效率的因素有哪些？提出提高加热炉热效率的措施。2.（木小题8分）画出往及式压缩机工作循环的P-V图，标出每一过程的名称“分析说明为何当压缩气体终压较高时采纳多级压缩？3.（本小题4分）试说明冷、热两流体在管壳式换热器中换热时，支配流体流程（管程或壳程）的基本原则。（每项1分）三、计算题（共60分）：1.（25分）用离心泵将40C的水从敞口储水池送入一敞口高位槽（当地气压为Iatm）。泵进出口分别安装真空表和压力表，两表间垂直距离化工原理下期末试题答案专业班级化学工程与工艺、环境工s_开课系室一化学工程系考试日期一、填空（每空1分，共20分）1.

4、 1/2倍,2. .33210Pa：2.75810,Pa3泵的特性曲线和管路特性曲线：增大，减小4增大：下降5.增大、减小6沟流，节涌7. A13，12、R2R.R18. 3.4829. 空气，饱和蒸汽10. 具有黑衣面的物体7,P-1二、分析简答题（共20分）1 .（本小题8分）答：影响加热炉效率的因素有：炉墙损失的热量，烟气带走的热fit,燃料燃烧状况及空气的入炉温度、过剩空气系数等。提高加热炉热效率的措施有：提高空气入炉温度：尽量降低过剜空气系数及降低其温度，削减其带走热量：被加热流体选择适当的入炉温度；选择合适的火嘴.改进燃烧状况，使燃料燃烧完全.2 .（本小题8分）答：1-2压缩：2

5、-3排气；3-4余隙膨胀：4T吸气：（图1分，每步1分）压缩气体终压较高时，容积系数下降，使压缩机动力消耗增加：持出气体温度增加：造成机件损坏及可能导致的润滑油失效。（每项1分,共3分）3（本小题4分）答：有腐蚀性、高温及高压流体走管程，降低对壳体材质要求:有毒、易燃流体走管程，降低泄露：易于结垢的流体走易清洗一侧，便于清扫；流量小，粘度大的流体走壳程，便于达到湍流：须要被冷却流体，一股走光程，便于散热；蒸汽宜走壳程，便丁冷凝液及不凝气排放.三、计算题（共60分）：1.（25分）()4=0.100，“4Q4x6511d.3600110.02=2.299S1分RC=如=更氾双N=3657xK),

6、0.624XIOs口分H；=，、-(10.33-&)一(工一0.24)旦=6.74,PfiPRP2分K）在饱和水蒸汽冷凝加热空气的套管换热器中,传热壁面的湿度接近T的温度，总传热系数K接近于的对流传热系数，传热过程的热阻主要桀中在fW11管式加热炉的结构包括、对流室、和余热回收系统。区过剩空气系数的定义是；a越高，出炉烟气温度越（高、低）：a过高，炉子热效率T1.（上升、降低）。二、简答题（每题5分，共15分）1 .指出离心泵的气蚀与气缚现象有什么区分。2 .简述强化换热器传热的途径，举出若干详细措施“3试述罗伯一伊万斯假定的基本内容.三、计算题：（共55分）器,冷却水走管程，塔顶蒸汽走亮程。

7、已知塔顶蒸汽流量为5（K）kg.汽化潜热为27Okbkg,饱和温度为80C：冷却水入口温度为I5T,出口温度为45C,忽视管壁及污垢热阳。此时蒸汽侧的对流传热系数=IO4W（m2K）,水人的对流传热系数。尸4428.4W（11）2K）；水的比热Cx41.74kjkgK）,忽视热损失。试求：换热器的热负荷Q，kW：（3分）冷凝水的用量W2,kg/h；（2分）换热过程的对数平均温差Atm，C:（6分）换热过程的总传热系数Ko,W*nfK）；（以内管的外表面积为基准）（5分）若达到要求，换热湍长度不短F几米？（4分）化工原理上期末试题答专业班级化学工程与工艺、环境开课系室.化学工程系考试日期一、填空

8、和选择题（每空1分，共30分）1. 50.66kPa=380nm1.2. ,B3. 不变变小4. C5. 压缩、排气、余隙膨胀和吸气61.uHu.乙散式，沟流和节涌6. 传导，对潦，辐射9.固定管板式、浮头式和U型管式K）水蒸汽,空气.,空气侧11. 1.燃烧罂、通风系统12. 入炉空气址与理论空气址的比值：低：降低二、简答题（每题5分，共15分）1 .答：气蚀是指由于泵的安装高度太高而使泵吸入口的压力小于液体的饱和蒸气压而引起的不正常操作：气缚是由于启动时未灌泵或由于泵体密封不严而引起的不正常操作.2 .答：增大总传热系数K：采纳多管程或多壳程：在壳程设置折流挡板：提高流体流速：刚好清除污垢

9、等：采纳相变、入较大的流体等：增大传热面枳A：增大换热蹲单位体积的传热面枳，如采纳水纹管、翅片管等：增大传热温差：尽可能逆流操作，或使温差校正系数0.8。3 .答：炉膛内烟气充分混合，各处烟气组成与温度均相同且等于出辐射室烟气的平均温度,即将炙热的烟气看成发热面：将管排看成一吸热面，管壁温度为管内介质平均温度加上50tC;对流绐未敷设炉管炉墙的热员等于其散热损失，将炉墙看成一全反射面。三、计算题：（共55分）1.(20分)解：在0-2间列柏努利方程:z0+-+w,=z,+-+V/.,pg2gf.总2g乙G（2分）P(I=0,Pj=2.5kgfcm2=2.452IOiPa（2分）4V4436(X

10、)c。,M,=-T=-=0.8842w/suo=0,m1.0.04-（2分）Vh%-2IO1.n7乙川-9.81.（2分）Zo=OZ2=5代入上式，计算：H=31.06m（2分）在0-3间列柏努利方程:Z(I+旦+或+=z,+2+K+Z”,PX2gf3pg2r乙&（2分）P0=PF,w=,Z1-Z0=h,X，2=勿g+Z2-3=11=5.098乙/Zgg9.81（2分）h=31.06-5.098=25.96m（2分）（3）Ne=HQpg=31.06一X100Ox9.813600=338.55W=O.34KW（2分）N=Netn=0486KW（2分）2. （16分）解：过漉面枳A=1.1.220

11、=4（W八V（iA1.4x40（3分）=17.5/=4.681x1.3m3s（3分）dV过灌终了速率：771.v（2分）采纳横穿洗涤的洗涤速率是过港终/速率的1/4,即（2分）（3分）八VqA1.4x40=10.77myh=2.99（y1.rs（2分）3. （20分）解：换热器的热负荷：Q=W11=5270=1.35i=37.5kW（3分）.Q.35IO5.W2=1078.1kg/h冷却水用量：Cn-1.）4.174x（45-15）（2分）t=（，,nAt传热过程的对数平均温差：In（Tt,（2分）其中：t1.=T-t,=80-15=65C;t,=T-t2=S）-45=35C（2分）=普=4846C喻崎（2分）总传热系数.:1d,10.0251-az=ii-+=-r=3.823104mK/WKoa,d1.1.4428.40.02IO4（3分）Ko=261.5.97W（m2K）（2分）换热器长度1.：37.5x10-2615.97x48.46=0.295&2=叫1.（2分）AJ0.2958HdO0.02511=3.766m（2分）