化工原理试题姓名_________ 班级_____________ 学号____ 得分_______一.填空题（共24分）1.(3分) 当Re 为已知时，流体在圆形直管内呈层流时的摩擦系数λ=__________，在管内呈湍流时，摩擦系数λ与____________、_____________有关。

2.(2分) 某液体在套管环隙内流动，大管规格为φ56×3mm，小管规格为φ30×2.5mm,液体粘度为1mPa.s.，密度为1000kg.m-3，流速为1m.s-1，则该液体在套管环隙内流动的Re=_________。

3.（7）离心泵的叶轮有_______、_______和________三种类型，若输送浆料或悬浮液宜选用_________。

离心泵在启动时应先将出口阀_______，目的是___________________。

往复泵在启动时，其出口阀必须___________.4.（2）过滤速率是指______________________________________ 。

在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。

5.（2）用饱和水蒸汽加热空气时，换热管的壁温接近____________的温度，而传热系数K值接近____________的对流传热系数。

6.（2）有两种不同的固体材料，它们的导热系数第一种为λ1》第二种为λ2，若作为换热器材料，应选用_________种；当作为保温材料时，应选用__________种。

7.（3）列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于___________________，折流挡板的形状有____________________，____________________等。

8.（3）若维持不饱和空气的湿度H不变，提高空气的干球温度，则空气的湿球温度＿＿＿，露点＿＿＿，相对湿度＿＿＿(变大,变小,不变,不确定)。

二、选择题(共16分，每题2分)1.干燥是（）过程。

A. 传质；B. 传热；C. 传热和传质。

2.介质阻力系数ζ=24/Re的适用范围是（）。

A. 圆柱形微粒；B. 球形微粒；C. 方形微粒；D. 层流区；E. 过渡区；F. 湍流区3.在下面几种换热器中，传热系数较大的是（）；能适用于高温高压场合的是（）；单位传热面积的金属耗量较大的是（）。

A. 套管式B. 列管式C. 板式4.在稳定变温传热中，流体的流向选择（）时传热平均温度差最大。

A. 并流B. 逆流C. 错流5.离心泵的扬程是指泵给予（）液体的有效能量。

A. 1kgB. 1NC. 1m6.现要输送45m3.h-1的水，若管内水的流速约取2.5m.s-1，则可选（）钢管。

A. φ76×3mmB. φ88.5×4mmC. φ108×4mm7.将管路上的阀门关小时，其阻力系数（）。

A. 变小B. 变大C. 不变8.在等速干燥阶段中，在给定的空气条件下，对干燥速率正确的判断是：( ) A. 干燥速率随物料种类不同而有极大的差异；B. 干燥速率随物料种类不同而有较大的差异；C. 各种不同物料的干燥速率实质上是相同的；D. 不一定。

五.计算题（共60分）1.（15分）现某厂准备选用一台换热器用19.61kN.m-2(表压)的饱和水蒸汽供牛奶消毒用，牛奶在管内流动，从10℃加热到85℃，其平均比热为3.9kJ.kg-1.K-1，处理量为3t.h-1。

饱和水蒸汽在管外冷凝，冷凝水在饱和温度下排出，换热器的传热系数K=1400W.m-2.K-1（以外表面积计）,换热器的散热损失为饱和蒸汽放出热量的5%，试求：（1）饱和水蒸汽的消耗量为多少kg.h-1?（2）要选用多大换热面积的换热器？当地大气压为98.07kN.m-2附：饱和蒸汽性质表压力温度焓/kJ.kg-1汽化热/kN.m-2℃液体蒸汽 kJ.kg-119.61 53.6 224 2594 237098.07 99.1 415 2676 2261117.7 104.2 437 2684 22472.（10分）已知空气的t=30℃, t w=20℃,试算出该空气的H和φ值。

（空气总压=101.3kPa)水的饱和蒸汽压数据如下：温度t (℃) 15 20 25 30 35蒸汽压P(kN.m-2) 1.71 2.33 3.17 4.25 5.623.（15分）如图所示水以一定流速自下向上流动，在U形压差计中测得读数h＝100mm，二测压孔间距为1m，求：（1）流体由2-2截面流至1-1截面的能量损失为多少m水柱？（2）2-2与1-1截面间静压差ΔP为多少m水柱？4.(20分) 如图所示的输水系统，输水量为36m3.h-1，输水管均为φ80×2mm的钢管，已知水泵吸入管路的阻力损失为0.2m水柱，压出管路的阻力损失为0.5m水柱, 压力表的读数为2.5kgf.cm-2，试求：（1）水泵的扬程；（2）若水泵的效率η＝70％，水泵的轴功率（kW）；（3）水泵吸入管路上真空表的读数。

注：当地大气压为750mmHg 。

化工原理参考答案一. 填空题1.(3分) 64/Re; Re; ε/d2.(2分) 200003.3.(7分) 闭式、半开式和开式；半开式或开式；关闭；减少启动功率，保护电机；打开4.(2分) 单位时间内通过单位面积的滤液体积；变慢5.(2分) 饱和水蒸汽；空气6.(2分) 第一第二7.(3分) 提高壳程流体的流速, 使壳程对流传热系数提高, 园缺形（弓形）,园盘和环形8.(3分) ↑，不变； ↓；二. 选择题1.(2分) C2.(2分) B D3.(3分) C, B, A4.(2分) B5.(2分) B6.(2分) B7.(2分) B8.(2分) C五.计算题1.(15分)(1) Q=msCp(t2-t1)=3×1000×3.9×(85-10)/3600=243.7kWQ热=Q＋5%Q热Q热=Q/0.95==243.7/0.95=256.58kWD=Q/r=256.58×3600/2247=411.1kg/h(2)△t1=104.2-10=94.2℃;△t2=104.2-85=19.2℃△tm=(△t1-△t2)/ln(△t1 /△t2)=(94.2-19.2)/ln(94.2/19.2)=47.14℃A=Q/(K×△tm)=2.437×105/(1400×47.14)=3.693 m22.(10分)依tw=20℃查出 pw=ps=2.33kN.m-2代入下式：H=Hw=0.622p w /(P-p w)=0.622×2.33/(101.3-2.33) =0.01464 kg水汽/kg干空气。

依t=30℃查得：ps=4.25kN.m-2,φ=2.33/4.25=0.548或依入H=0.622φ.ps /(P-ψps)得：0.01464=0.62×4.25φ/(101.3-4.25φ)→φ=0.5483.(15分)（1）列2-2与1-1截面柏努利方程式得：P2/ρｇ＝P1/ρｇ＋ｌ＋h f,2-1即（P2－P1）/ρｇ＝h f,2-1＋ｌ ……①列0－0等压面静力学方程式得：（P2－P1）/ρｇ＝ｈ（ρ0－ρ）/ρ＋ｌ……②比较式①与式②得：ｈf,2-1＝ｈ（ρ0－ρ）/ρ＝0.1×12.6＝1.26mH2O（2）（P2－P1）/ρｇ＝ｈf,2-1＋ｌ＝1.26＋1＝2.26mH2O （3）若反向流动，采用类似方法可得（P1－P2）/ρｇ＝h f,1-2－ｌ……③（P1－P2）/ρｇ＝h1（ρ0－ρ）/ρ－ｌ……④即ｈf,1-2＝h（ρ0-ρ）/ρ∵ｈf,21＝ｈf,1-2∴h1＝ｈ＝100mm4.(20分)u＝36/3600/(0.785×0.0762)≈2.2 m/s（3）在低位槽液面1－1与泵入口截面2－2间列柏努利方程，得 0＝Z2＋P2 /ρｇ＋u2/2ｇ＋H f,1P＝-Z2ρｇ－u2ρ/2－H fρｇ＝－（4.8×1000×9.8+2.22/2×1000+0.2×1 000×9.81）＝-51.4×103N. m-2＝-51.4×103/(1.01325×100000)×760＝-386mmHg(表)负表压即真空度∴吸入管路上真空表读数为386mm Hg柱（1）在泵入口截面2－2与泵出口截面3－3截面列柏努利方程． Z2＋P2/ρg＋u22/2g＋He＝Z3＋P3/ρg＋u32/2g＋Hf∵u2＝u3，不计H f,2-3∴He＝（Z3－Z2）＋（P2＋P3）/ρｇ＝0.2 + (2.5×9.81×104+51.4×103)/(1000×9.81)＝30.5mH2O柱（2）Ne＝HQρｇ/η＝30.5×0.01×1000×9.81/0.7＝4.27 kw。