化工原理试题库

A、设置折流挡板; B、增大板间距;

C、增加管程数; D、增加管内流体的流速;

12、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有( ACD ),走壳程的有( BEF )。 A、高压流体; B、蒸汽; C、易结垢的流体; D、腐蚀性流体; E、粘度大的流体; F、被冷却的流体;

13、采用多管程换热器,虽然能提高管内流体的流速,增大其对流传热系数,但同时地导致( )。

A、管内易结垢; B、壳程流体流速过低; C、平均温差下降; D、管内流动阻力增大; 14、增大换热器传热面积的办法有( )。

A、选用粗管排列; B、选用翅片管;

C、增加管程数; D、增加壳程数; 15、关于传热系数K下述说法中错误的是( )。

A、 传热过程中总传热系数K实际上是个平均值; B、 总传热系数K随着所取的传热面不同而异;

C、 总传热系数K可用来表示传热过程的强弱,与冷热流体的物性无关; D、 要提高K值,应从降低最大热阻着手;

三:计算题

1、 图示为一输油管路,未装流量计,但在A、

B分别测得压强为 PA?150Kpa,PA?140Kpa,

试估算管道中油的流量? 已知:管为?89?4mm,

A、B间距为10m,

其中管道的当量长度为9.3m, cp。 ??820Kg3,??121m 2、试证明球形颗粒在重力场中作自由 沉降时,层流区域内的沉降速度公式 为:

d2.??s???.g。 u0?18.? 3、用一板框压滤机在300Kpa压强差下过滤 图4-2

?5 某悬浮液。已知过滤常数K为7.5?103 qe 为0.012mm2s,

m缩,且滤饼与滤液体积之比为0.025。

3 。要求每一操作周期得滤液,过滤时间为0.5h。设滤饼不可压8m2试求:过滤时间;若操作压强差提高至600Kpa,现有一台板框过滤机,每框的尺寸为

635?635?25mm ,若要求每个过滤周期仍得8m3滤液,则至少需要多少个框能满足要求?过

滤时间又为多少?

4、一卧式列管换热器,钢质换热管长为3m,直径为?25?2mm。水以0.7ms的 流速在管内流动,并从170C被加热到370C。流量为1.25Kg

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s、温度为720C

烃的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸汽的冷凝潜热为315KjKg。

已测得:蒸汽冷凝传热系数为800w20,管内侧热阻为个侧热阻的40%,

m.C 污垢热阻又为管内侧热阻的70%,试核算换热管的总根数及换热器的管程数。 计算时可忽略管壁热阻及热损失。 试题四答案 三:计算题

1、在A-B两点间列板努利方程:

l?leu2PAu2PBu2 ZA?。 ??ZB????.?.g2g?.g2gd2g19.3140?103u2 0?. ?.u2?0.02. ??.?1?820.9.810.0812.9.81820.9.810.11764 设流体在管路中作层流流动,则:?? , ??。

uRe0.1172.u?0.02。 u?1.7m。

sud.u.??933?2000。 核算雷诺准数:Re?150?103 ?.u2?0.02??31 则:油品的流量为V?.?.d2.u?31.52mh。

411 2、颗粒作自由沉降,受力:F1?.?.d3.?sg ,F2?.?.d3.?g

661?.u2 F3??.?.d ,ma。F1?F2?F3?0

422d.??s???.g4.d.??s???.g u?,层流:??24 ,u?。

R18.?e3.??2 3、过滤面积:?q?qe?2?K.? ,8?0.0122?7.5.10?5.05.3600,A?22.5m2。 A0.2?20。 滤饼体积:V?8.0.025?0.2m3,框数n?0.635.0.635.0.025 过滤总面积:A?0.6352.2.20?16.13m2。

?q?qe?2?K.?,816.13?0.0122?1.5.10?4?,??0.478h。

5、传热量为:Q?394Kw。 所需水量:W?4.713Kg。?t?44.250C。

s单管水量:W?0.243Kg,每程所需管子数为:n?20。

s????每程传热面积:A?4.71m2,传热系数:K?476.2Wm.C20

所需传热面积:A'?18.7m2 管程数为:n=4.总管数为80根。

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试题五

一:简答题(60分)

1、 图示管路中,流体作稳定流动。问:

p (1)、静压头哪个大?为什么?

?g

A 图5-1

Z B (2)、体积流量V哪个大?为什么?

(3)、质量流速哪个大?为什么?

(不计阻力)

2、图示,测出A、B两端点的压力差?

3、管子的类型有哪几种?表示方法有哪几种?家

B

测里的自来水管是什么管?

?示 4、何谓离心泵的汽蚀现象?如何防 止?

R

5、何谓过滤介质?对过滤介质有何要求?

6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关系?

7、何谓加热剂和冷却剂?举例说明之?

8、叙述导热系数、对流传热膜系数、 图5-2 传热系数的单位及物理意义? 9、强化传热的途径有哪些? pA pB 10、蒸发操作有何特点? 二:计算题

?1 ?2 1、容器A、B分别盛有水和密度为

h1 h2 800Kg3的洒精,中间接一水银压差计。

m A ?(1)当容器A中的压强PA?2.943?104pa (表压)时,测得R?0.3m,h1?0.5m

h2?0.2m,求容器B内的压强为多少? (2)当容器A中的压强减小至

R PA?1.962?104pa,容器B内的压强不变, 图5-3

则水银压差计内的读数为多少?

2、用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷,贮罐内异丁烷液面恒定,其上方压强为

652.365Kpa。泵位于贮罐液面以下1.5m处,吸入管路的全部压头损失为1.6m。异丁烷在输送条件下的密度为530Kg3,饱和蒸汽压为637.65Kpa 。在泵的性能表上查得,输送

m流量下泵的允许汽蚀余量为3.5m。试问该泵能否正常操作? 3、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液,在0.1Mpa(表压)下20分钟可在每平方米过滤面积上得到0.197m3的滤液,再过滤20分钟又得到滤液0.09m3,试求共过滤1小时可得总滤液量为多少?

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4、某溶液在单效蒸发器中蒸浓,用饱和蒸汽加热,需加热蒸汽量2100Kg度为1200C,其汽化潜热为2205Kjh,加热蒸汽的温

Kg。已知蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为810C,各

项温度差损失共为90C。取饱和蒸汽冷凝的传热膜系数?2为8000W传热膜系数?1为3500W忽略不计) 试题五答案 一:问答题

pppAuA2pBuB2 1、ZA?=ZB?,A?B。 ???.g?g?g2g?g2gm.K2,沸腾溶液的

m.K2,求该换热器的传热面积?(管壁热阻、垢层热阻及热损失

VA?VB 。W?u?,WA?WB。

2、p?pA??测.g.?R?h?,p?pB??测.g.?Z?h???示.g.R

?p?pA?pB??测.g.Z???示??测?.g.R.?p??测.g.Z???示??测?.g.R。

3 、管子的类型有:钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。

表示方法有: 英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。

4、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时,此时液 体将急剧汽化,并产生大量汽泡,使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝,泵体振 动,产生噪声,其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。 5、过滤介质:一种多孔性物质。

要求:多孔性、阻力小;有一定的机械强度;有一定的化学稳定性。 6、传热速率:单位时间内通过传热面的传热量。 热负荷:当生产上需要加热(或冷却)某物料时,便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量,这是生产对换热器换热能力的要求,称为该换热器的热负荷。 一个满足生产的换热器应该是:传热速率等于(略大于)热负荷。 7、加热剂:给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。 冷却剂:取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。

8、导热系数:在壁厚为1m时,在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是:W。

m.K 传热系数:当冷热流体的温度差为1K时,通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位是:W2。

m.K 对流传热膜系数:当流体与壁面温度差为1K时,通过单位面积单位时间内以对流传热的方式所传递热量的多少。单位是:W2。

m.K 9、强化传热的途径有:增加传热面积;(增加有效传热面积) 增加温度差;(采用逆流流动) 增加传热系数K(增加流体的湍流流动,防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻)

10、蒸发操作的特点:溶液沸点的升高;节约能源;物料本身的工艺特性。 二:计算题:

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