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南京理工大学2007年化工原理期末试卷

1、空气在内径一定的圆管中稳定流动,若气体质量流速一定,当气体温度升高时,Re 值将___________。

2、流体在等径水平直管的流动系统中,层流区:压强降与速度的______次方成正比;完全湍流区:压强降与速度的_________次方成正比。

3、恒密度流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失Σh f所损失的是机械能中的
_________项;恒密度流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长_________。

4、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。

5、离心泵常采用调节流量,往复泵常采用调节流量。

6、含尘气体通过长为4m,宽为3m,总高为1m内置4层隔板的除尘室,已知颗粒的沉降速度为0.03m/s,则该除尘室的生产能力为_________m3/s。

7、水与苯进行换热,水由20℃升到35℃,苯由80℃降至40℃。

若苯的热容量流率比水的热容量流率小,此换热器的传热效率ε= _____,热容量流率比C R =____ 。

8、离心泵采用并联操作的目的是,采用串联操作的目的是。

9、在传热实验中,用饱和水蒸气加热空气,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。

10、当计算流体由粗管进入细管的局部阻力损失时,公式中的流速应该用_____管中的速度。

流体在管内湍流流动时(不是阻力平方区),其摩擦系数λ随_____和_____而变。

11、某悬浮液在离心机内进行离心分离时,若微粒的离心加速度达到9807m/s2,则离心机的分离因数等于。

12、在一套板框过滤机中,滤框厚度为16mm,板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框刚充满,则在每一框中滤液穿过厚度为______的滤饼,而洗涤时,洗涤液则穿过厚度为______的滤饼,洗涤液穿过的滤布面积等于过滤面积的______。

13、两流体通过间壁换热,冷流体从20℃被加热到60℃, 热流体从100℃ 被冷却到70℃,则逆流时的Δt m=____℃;并流时的Δt m=_____℃。

三、简答题(共20分,每题5分)
1、什么是牛顿粘性定律?根据牛顿粘性定律写出黏度的物理意义。

2、简述离心泵的主要部件及工作原理。

3、恒压过滤时,如滤饼不可压缩,则加大操作压力或提高滤浆温度,过滤速率会发生什么变化?为什么?
4、一列管式换热器,用饱和水蒸气加热某易结垢的悬浮液,此换热器在流程安排上应使悬浮液走管程还是壳程?若在测试中发现此换热器在拆修清洗前、后蒸汽冷凝量之比为1:2,则清洗前垢层热阻与总热阻的比例为多少?设拆洗前后换热平均温差Δt m
不变。

四、计算题(共55分)
1、(14分)水在垂直管中流动,如下图左图所示,已知h=100mm,1-2截面间距为1m,试求:(1)åh f,1-2(左图);(2)(p1-p2)之值(左图);(3)若水反向流动,流速及设备条件不变,如右图所示,h’的值是多少?(指示液Hg的密度为13.6*103kg/m3)
2、(14分)如下图所示的输水系统。

已知管内径d=50mm,在阀门全开时输送系统的Σ(L+L e)=50m(包括所有局部阻力损失),摩擦系数可取λ=0.03, 泵的性能曲线, 在流量为6m3/h至15m3/h范围内可用下式描述:H e=18.92-0.82V 0.8,此处H e为泵的扬程,单位为m, V为泵的流量,单位为m3/h, 问:如要求流量为10m3/h,单位质量的水所需外加功为多少?单位重量的水所需外加功为多少?此泵能否完成任务?
3、(12分)以长3m、宽2m的重力沉降室除气体所含的灰尘。

已知气体密度ρ= 1.2kg/m3、黏度μ= 1.81×10-5Pa·S;尘粒为球形,密度ρ=2300kg/m3;气体处理量为每小时4300m3。

求可全部除去的最小尘粒粒径d p 。

4、(15分)某列管换热器用109.2℃的饱和水蒸气加热管内空气,使它由20℃升至80℃,现空气流量须增加一倍,问在传热面积和空气进、出口温度不变情况下,蒸气侧热阻、管壁和污垢热阻均可忽略时,加热蒸汽温度应改变为多少?空气在管内皆为湍流且管内流动是充分发展的。

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