《化工原理》课程试卷B标准答案.docx

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1、（勤奋、求是、创、奉献）20232023学年第一学期期末考试试卷学院化工学院班级姓名学号化工原理课程试卷B标准答案一、填空题（每空1分，共20分）1、热传导的根本定律是傅立叶定律，热对流的根本定律是牛顿冷却定律2、传热的根本方式可分为热传导、热对流、热辐射O3、总传热系数的倒数1/K表示间壁两侧流体传热的总热阻，欲提高K值关键是提高对流传热系数较小一侧的值。4、金属的导热系数大都随其纯度的增加而增大，随其温度的上升而减小o（填增大或减小）5、离心泵原向高压容器内输送液体，现将高压转变为常压，其他条件不变，则该泵输送液体的流量将增大，轴功率将增大。（填增大或减小）6、在滞流区，颗粒的沉降速度与颗

2、粒直径的2次方成正比,在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的0.5次方成正比。7、流体在圆形直管内作滞流流淌时的速度分布是抛物线形曲线，中心最大速度为平均速度的2倍。8、在传热试验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。9、在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在滞离层内（或热边界层内）o10、对于多层圆筒壁的稳态热传导，通过各层的热传导速率相等，热通量不相等。（填相等或不相等）二、选择题（每题2分，共20分）1、离心泵的扬程是指（C）（八）实际的升扬高度（B）泵的吸上高度（C）单位重量液体通过泵的能量（D）液体出泵和进泵的压强差换算成

3、的液柱高2、对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程，逆流和并流时,t大小m为（C）。（八）t逆t并（B）t逆 R +R ) 123(B) RV(R +R ) 1236、(A)斯蒂芬-波尔兹曼定律;(B)折射(C)克希霍夫(D)普郎克7、对流传热系数关联式中普兰特准数是表示(的准数。8、(A)对流传热(C)物性影响在一般过滤操作中实际起过滤作用的是(A)助滤剂(C)滤饼(B)(D)(B)(D)流淌状态自然对流影响过滤介质操作压力(C)无法确定(D)R=(R+R)123提示了物体辐射力气与热力学温度之间关系的定律是(A)。9、气体的体积流量为V,则颗粒能在降尘室分别的条件是(B(A) h L

4、bHU V tSS(B) HJLbH (C) L 依据不行压缩流体的连续性方程uA=uA(2分)1122由此（2分）（2分）u=4u=40.51=2.04ms21见(8分)某燃烧炉的平壁由以下三种病依次砌成：(1)耐火砖导热系数=LO5W/(m2K)、壁厚b=0.23m11(2)绝热砖导热系数=0.095W(mK)2一般砖导热系数入=0.71W(m2K)、壁厚b=024m33假设耐火砖内侧温度为860,耐火砖与绝热砖接触面温度为800,而绝热砖与一般砖接触面温度为135。记求(1)通过单位面积炉墙损失的热量q,”/“2；(2分)(2)绝热砖层厚度，叱(3分)(3) 一般砖外壁面温度，。(3分)

5、、t-t860-800、IlJq=-I-2-=1.05=274W/m2；(2分)b0.231(2)绝热前层厚度t-tq=Xb3A）ttrrc-135_OQryib=?3=0.095-U./Jm22q274（3）一般砖外壁温度q=-34-b-tqb2740.24.op-l-a-=135=42.4C30.713（1分）（2分）（1分）（2分）五（10分）某叶滤机过滤面积为5m2,恒压下过滤某悬浮液，4h后获滤液100m3,过滤介质阻力可无视。试计算：（1）同样操作条件下仅过滤面积增大1倍，过滤4h后可得多少滤液？（6分）（2）同样操作条件下过滤2h可获多少滤液？（4分）解：（1）v=0,恒压过率方

6、程为V2=KA2（a）（2分）elz- V2 1002.K-= IOOm2 h4252 4将 A =2x5 = 10r2 =Ah 1K=IOOm 2 p 代入（a）得V1 = yjA2 = 100102 4 =200rn2（2）将0 =2 A = 5m2 代入（a）得 2v2 = J必2x0 2 =JIOOX52 2 = 70.7zn3（2分）（2分）（1分）（3分）将IZ=100m2A=5/7?2=4/?代入（a）得六（18分）在一钢制套管式换热器中，用冷却水将lkg/s的苯由65冷却至15,冷却水在巾25mmX2.5mm的内管中逆流流淌，其进口温度为10和45。苯和水的对流传热系数分别为0

7、.82X10jW（3K）和1.7Xl3W（m2K）,在定性温度下水和苯的比热容分别为4.18x1037l（kg-K）和1.88103/l（kg-K），钢材导热系数为45w（mK），又两侧的污垢热阻可以无视不计。i三（1）冷却水消耗量，kg/s；（5分）（2）基于外外表的总传热系数K,W（mK）;（5分）O（3）所需的总管长,m0（8分）解U）由热量衡算方程Q=wC(T-T)U分)hphI2=l1.88103(65-15)=9.4104lVs(1分)Q=wC(t-t)(1分)Cpc21W=Q=9.4X104=0.643kgs(2分)CC(t-t)4.18l3(45-10)pc21(2)以管外面积

8、为计算基准，无视污垢热阻，则总传热系数（2分）（1分）（2分）（1分）IdbdI=d+Td+OiimO250.0025251=+1.7l32045x22.50.82x103K=496(3K)(3) Q=KSMOmt mt t*In-a.t1(65-45)-(15-10) m/kF=108 CIn15-10(3分)9.410417.5r2(2分)KAt49610.8(2分)I_S17.51.-=223md3.140.025七（16分）每小时将2IOikg.45氯苯用泵从反响器A输送到高位槽B（如以下图，管出口处距反响器液面的垂直高度为15m,反响器液面上方维持26.7kPa的绝压，高位槽液面上方

9、为大气压，大气压为101.3kPa,管子为（|）76mmX4mm、长26.6m的不锈钢管，管壁确定粗糙度为03mm0管线上有两个全开的闸阀、5个90。标准弯头。45C氯苯的密度为1075kg?m-3,粘度为6.5X10TPas。泵的效率为70%。求:（1）从反响器到输液管出口内侧的能量损失，依；（7分）（2）泵的压头，叱（5分）（3）泵的轴功率，kW0（4分）泵的轴功率。附：各局部阻力系数全开闸阀90标准弯头摩擦系数计算式解：如图，取1T、2-2=0.171=0.752、/68-0.1（-T-+）0.23Re界面，以IT截面为基准面（1）y=2I=5.16810-3m3s-k（1分）S1075

10、x36005.168x10-3u=1.42ms-2上X0.068240.0681.421075R=1.610e1o468=0.1（一）o.23=0.0293681.61Os（1分）（1分）h=入/.2=0.0293X26.6X1.422=L178mfd2g0.06829.81（1分）（1分）1422h=（0.5+20.17+50.75）0.4717m29,81h=h+h=1.178+0.4717=1.6497m,.1-2/,fif.局（1分）U分）（2）取I-K2-2界面，以IT截面为基准面，列柏努利方程PU2P2z（2分）1 z+1+H2z+2+h91=2z12IC7P=26.7kPa（绝压

11、），z=O,u?0111P=101.3kPa（绝压），z=15m,u=1.42ms-（1分）2 22H=（Iol-3-26.7）x103+N1.422+1.6497=23.83m（2分）e10759.8129.81（3）N=HQ?g=23.83?5.168?IO3?1075?9.81=1.30?l（hW（2eV分）N=Ne=1.33=1.86x103W=1.86kW（2分）0.7I.某设备上真空表的读数为13.3义103Pa,试计算设备内确实定压强与表压强。该地区大气压强为98.7X103Pao解：由确定压强二大气压强-真空度得到：设备内确实定压强P=98.7X103Pa-13.3XlO3Pa绝=8.54IO3Pa设备内的表压强P表=-真空度=-13.3XWPa习题3附图3.某流化床反响器上装有两个U型管压差计，如此题附图所示。测得R=400mm,R=50mm,指12示液为水银。为防止水银蒸汽向空气中集中，于右侧的U型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R二350mmo试求A、B两处的表压强。分析：依据静力学根本原则，对于右边的U管压差计，a-a，为等压面，对于左边的压差计，b-b为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学根本方程求解。解：设空气的密度为P,其他数据如以下图ga-擀处P+Pgh=PgR+PgRAgI水3水银2由于空气的密度相对于水