大连理工大学化工原理考试部分试题(2010年)修订版.docVIP

一．填空 1．生产装置中安装液封装置的目的：一是为了确保设备的安全，二是（防止气体泄漏）。 2.非牛顿性流体是指（不符合牛顿粘性定律的流体）。 3.流体在圆形直管内做稳定层流流动时，其平均速率于管内中心速率的比值为（0.5）。 4.边界层厚度的定义是（速度达到0.99u∞处与壁面的法向距离δ）。 5.两管路甲、乙串联，若两管路的长度相同，甲管内径是乙管内径的2倍，且两管内的流动均为稳定层流，则甲管的质量流量与乙管质量流量的比值为（1） 6.圆管内流体完全湍流流动时，当流体的速度增加1倍时，流体的阻力增加为原阻力的（4）倍。 7.孔板流量计是定（截面），变压差的流量计。 8.离心泵在开泵之前泵内没有充满液体，可能会发生（气缚）现象。 9……15看不清 16. 某列管式换热器的内外两侧流体的表面传热系数分别为5800W/(m2?℃)和640W/(m2?℃)，为强化过程的传热，应采用措施增加（外）侧的表面传热系数。 17. 当蒸汽管路的外直径（大于）临界半径时，在蒸汽管道外侧家保温层一定能够保温。 18.一球形小石英颗粒，在空气中在层流区沉降，若颗粒的直径减为为原来的80%，则其沉降速度将变为原来的（0.64）倍。 19.液体沸腾的必要条件：一是要有（气化核心），二是液体必须过热。 20.一切物体的发射能力和吸收率的比值等于同温度下黑体的发射能力。 21.列管是换热器根据温度补偿方式的不同可以分为：（浮头式换热器），U型管是换热器，以及固定管板式三种形式。 22.平流加料主要应用于蒸发过程中（液体易结晶）的场合。 23.改变旋风分离器的操作条件，使其临界直径减小，则其分离总效率（增大）。 24在蒸汽冷凝传热中，不凝气体的存在是冷凝表面的传热系数（降低）。 二、简答题 1.离心泵的部件（3个以上） 答：蜗壳，叶片，底阀，滤网，泵轴，调节阀等（见教材P86） 2.给出大容积饱和沸腾曲线，并表明相应的点及区域 答：见教材P277 图 4.4.23 3.蒸发操作中溶液沸点升高的原因有哪些？ 答：1）溶液蒸汽压降低引起的沸点升高 2）液柱静压头引起的沸点升高，溶液内部沸点，按平均压力计算：? 3）二次蒸汽阻力损失引起的沸点升高用冷凝器压力计算二次蒸汽温度时，需考虑。（详见书P360）. 三，有一单壳程多管程换热器，换热管长为3m，直径为φ25*2.5mm。水以0.7m/s的流速在管内流过，并从20℃被加热到60℃。流量为13140kg/h，温度为97℃笨的饱和蒸汽在管外被冷凝成同温度的液体。笨的相变热为400kj/kg。已知壳程蒸汽冷凝表面传热系数h0=10000w/(m2.℃)，管程污垢热阻为0.0003m2℃/w，壳程污垢热阻为0.0002 m2℃/w。水的有关物性为;密度为995kg/m3，定压比热容为4.18kj/（kg.℃）,粘度为0.3315*10-3Pa.s，热导率为0.678w/(m.℃)。忽略管壁热阻和热损失，试求 水用量 管内表面传热系数 完成换热任务所需的换热面积 换热器的管程数（取整） 维持该换热器结构参数不变，仅将其改为单管程列管换热器，定性分析在水流量和入口温度不变的条件下，被冷凝的笨蒸汽流量和水出口温度如何变化？ 四，一板框过滤机共有10个滤框，框的尺寸是800mm*800mm*25mm.过滤操作在20℃，恒压下进行，过滤常数K=4*10-5 m2/s,介质单位过滤面积当量滤液量qe=0.02m3/m2,滤饼体积和滤液体积之比α=0.1m3/m3。每次过滤后的卸渣，重装等辅助时间为15min，滤饼不洗涤，切不可压缩。 （1），求滤框全部充满所需的过滤时间。 （2），现用一回转真空过滤机代替上述半框过滤机，所用滤布与板框过滤机一样，过滤压差相同。此回转真空过滤机的直径为1.5m,长度为1.0m,浸没角为120°。求达到相同的生产能力时回转真空过滤机的转速为多少？ 参考公式：Vh=3600[A-nVe] 五、（23分）用一台离心泵将敞口水池中的水密度为（1000kg/m3）送至一表压为62kpa的水洗塔塔顶。其流程如题图所示，一直离心泵的入管段长度（包括局部阻力的当量长度）为60m，泵出口阀全开时排出管线长度为200m（包括除管路出口突然扩大以外的局部阻力），全部管路均用φ108*4mm的碳钢管，管内流体流动摩擦系数为0.025，泵的特性曲线方程为H=35-0.01qv2（其中H的单位为m3/h）其他数据如图所示。试求： （1）泵出口阀全开是管路的特性曲线方程。 （2）泵出口阀全开时的工作点。若离心泵的效率为80%. 泵的轴功率。 （3）离心泵入口处的真空表的读数是多少？ （4）为满足生产的要求，输送水的流量需要增加15%，如果采用的叶轮直径比原直径增大5%，问该泵能否满足要求？ （5）由于生产波动，塔顶表