化工与环境学院2011-2012年第一学期考试试卷 化工原理（上）试卷A

北京理工大学化工与环境学院2011-2012年第一学期考试试

卷 A

《化工原理》（上）

注意事项：

1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。 2. 请仔细阅读各种题目的回答要求，在规定的位置填写答案。 3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。 4. 满分100分，考试时间为120分钟。 题 号 得 分 得 分 评分人

一、填空题（每空1分，共16分）

一 二 三 四 五 六 总 分 统分人

1．（1分）用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将 。（增大、不变、减小）

2．（1分）边长分别为a、b的长方形载面风道，其当量直径为 。

3．（1分）某精馏塔顶操作绝压须维持在5.3kPa，若当地气压计的读数为775mmHg，塔顶真空表读数应为 kPa。

4．（2分）在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于 侧的对流传热系数，而壁温接近于 侧流体的温度值。

5．（1分）某过滤机的滤布阻力可以忽略不计，在恒压下过滤t 秒，得滤液Vm3；若在同一压强下继续过滤t秒，共得滤液 m3 。

6．（2分）单效蒸发器将F=2000kg/h，ω0=10%(质量分数)的原料液浓缩到35%(质量分数)，料液沸点进料，忽略热损失。蒸发器的传热面积A=20m2，K=1000W/m2·℃，蒸发室压强下水的饱和汽化潜热r=2330kJ/kg，则蒸发水量为 kg·h1，传热有效温差为 ℃。

－

7．（3分）与一般的传热过程相比，蒸发操作具有那三个主要特点： 、 与 。 8．（3分）换热器按其传热特征可分为 、 和 三种

1

类型。

9．（2分）流化床的不正常现象有 和 。 得 分 评分人

二、选择题（每题2分，共10分）

1．当流体通过（ ）时，随着流量的增大，其压差不便。

A．孔板流量计 B．涡轮流量计 C．文丘里流量计 D．转子流量计 2．离心泵的效率随流量的变化情况是（ ）。

A．Q增大，η增大 B．Q增大，η减小 C．Q增大，η先增大后减小 D．Q增大，η先减小后增大

3． 一定流量的液体在?25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数?=1000W/m2·℃；若流量与物性都不变，改用?19×2mm的直管，则其?将变为（ ）。 A．1259 B．1496 C．1585 D．1678

4．叶滤机在1.2×105Pa表压下操作时，过滤常数K=2×10-5m2/s；若把操作压力加大到2.4×105Pa表压，此时的过滤常数K为（ ）m2/s。假设滤饼不可压缩。 A．2×10-5 B．4×10-5 C．1.2×10-5 D．2.4×10-5 5．下述措施中对提高换热器壳程对流传热系数有效的是（ ）。 A．增大板间距 B．选用粗管排列 C．设置折流挡板 D．增加管程数 得 分

三、思考题（每题8分，共8分） 评分人

保温瓶在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？

2

得 分 评分人

四、计算题（24分）

如附图所示，用效率为70%的离心泵将蓄水池中20℃的水送到敞口高位槽中，管路为φ57mm×3.5mm的光滑钢管，直管长度与所有局部阻力（包括孔板）当量长度之和为80m。采用孔板流量计测量水的流量。从水池到孔板前测压点截面A的管长（包含所有局部阻力当量长度）为35m。U管中指示液为汞。20℃水的密度为998kg/m3,黏度为1.0?10Pa?s。

3摩擦系数??0.02。当水的流量为10m/h时，试求：（1）泵的轴功率；（2）A截面U管

?3压差计的读数R。

3

得 分 评分人

五、计算题（20分）

33用降尘室净化烟气，已知烟气流量为3600m/h，密度为0.6kg/m，粘度为0.03mPa?s，

尘粒密度为4300kg/m。要求除去6?m以上的尘粒。试求：

（1） 所需的沉降面积；

（2） 若降尘室底面积为15m，则需多少层。

4

23 得 分 评分人

六、计算题（22分）

质量流量为7000kg·h-1的常压空气，要求将其由20℃加热到85℃，选用108℃的饱和蒸汽作加热介质。若水蒸气的对流传热系数为1×104W·m-2·K-1，空气在平均温度下的物性数据如下：比热容为1kJ·kg-1·K-1，导热系数为2.85×10 -2W·m-1·K-1，黏度为1.98×10-5Pa·s，密度为1.08kg/m3。

现有一单程列管式换热器，装有?25mm×2.5mm钢管200根，长2m，此换热器能否完成上述传热任务？（管壁及两侧污垢热阻均可忽略，热损失亦忽略）

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《化工原理》（上）参考答案

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