天津大学：《化工原理》课程教学资源（试卷习题）期末考试试题（答案）

《化工原理》网络课程(上册)期末考试试题答案 (2004~2005学年第1学期) 、选择与填空 CRcBB 6.C;A 7.4×10-5,0.01,2.5 8.颗粒体积分数、器壁效应和颗粒形状 10.溶质存在,液柱压力和管路流动阻力 、解释下列概念或术语 1.答:单位时间内流体流过管道单位截面积的质量称为质量流速或质量通量,单位为kg/(m2s) 2.答:为了防止离心泵汽蚀现象的发生,在离心泵的入口处液体的静压头与动压头之和 P+“)必须大于操作温度下液体的饱和蒸汽压头(P)某一最小值,此最小值即为离心泵的 允许汽蚀余量,即 NSPH=Pr (NSPH为离心泵的允许汽蚀余量 3.答:单位时间获得的滤液体积称为过滤速率,单位为m3/s 4.答:单位时间内单位传热面积上所蒸发的水量称为蒸发强度,单位为kg/m2h) 三、解: 选敞口储槽液面为1-1截面,高位槽液面为2-2截面,并以截面1-1为基准水平面,在两截面 间列机械能衡算方程,即 H=△+ 其中△=15m,△=0,Ap=90000Pa H=15+90000 1200×987+Hx=22645+∑H ∑hr=(

1 《化工原理》网络课程（上册）期末考试试题答案 （2004～2005 学年第 1 学期） 一、选择与填空 1. C 2. Re 和 e/d ；e/d 3. C 4. B 5. B 6. C ；A 7. 5 4 10 −  ，0.01， 2.5 8. 颗粒体积分数、器壁效应 和 颗粒形状 9. A 10. 溶质存在，液柱压力 和 管路流动阻力 二、解释下列概念或术语 1. 答：单位时间内流体流过管道单位截面积的质量称为质量流速或质量通量，单位为 kg/(m2·s)。 2. 答：为了防止离心泵汽蚀现象的发生，在离心泵的入口处液体的静压头与动压头之和 （ g u g p 2 2 1 1 +  ）必须大于操作温度下液体的饱和蒸汽压头（ g pv  ）某一最小值，此最小值即为离心泵的 允许汽蚀余量，即 g p g u g p NSPH v   = + − 2 2 1 1 （NSPH 为离心泵的允许汽蚀余量） 3. 答：单位时间获得的滤液体积称为过滤速率，单位为 m3 /s。 4. 答：单位时间内单位传热面积上所蒸发的水量称为蒸发强度，单位为 kg/(m2·h)。 三、解： 选敞口储槽液面为 1-1 ，截面，高位槽液面为 2-2 ，截面，并以截面 1-1 ，为基准水平面，在两截面 间列机械能衡算方程，即 H f p g u H z +   +  =  + 2  2 其中 z =15 m，u = 0， p = 90000 Pa H + H f = + H f  = + 22.645 1200 9.81 90000 15 g h H f f   = 2 ( ) 2 u d L Le hf  +  +  =

l= =1382m/s 600×0.785×0.032 Re=cp_0.032×1.382×1200 5528×10湍流 0.96×10 0.3164 0.0206 Re (5.528×104)9 ∑hr=(0.0206× 32.17J/k H=22.645+32.17/981=25924m Qp25.924×4/3600×1200 =0.616=61.6% 102N 102×0.55 四、解 过滤介质阻力可忽略时的恒压过滤方程为 12=K42b (2) 两式相除得 (3) 6,10 依题意V1= 由(3)式得 v2 1414L =V2-V=0.414L dKA2p2/8V1414 0.0707L/min 五、解 1.总传热系数K bd。,d adm aid 3w(m2·℃) 82×10317×0.0231000×0.021 2.水的出口温度t2 Q=WcCp(t2-1=KoS.Ar

2 1.382 3600 0.785 0.032 4 2 =   u = m/s 4 3 5.528 10 0.96 10 0.032 1.382 1200 Re =     = = −  du 湍流 0.0206 (5.528 10 ) 0.3164 Re 0.3164 0.25 4 0.25 =   = = 32.17 2 1.328 1.5) 0.032 50 (0.0206 2  h f =  + = J/kg H = 22.645 + 32.17 / 9.81 = 25.924 m 0.616 61.6% 102 0.55 25.924 4 / 3600 1200 102 = =    = = N HQ  四、解： 过滤介质阻力可忽略时的恒压过滤方程为  2 2 V = KA 则 1 2 2 V1 = KA  （1） 2 2 2 V2 = KA  （2） 两式相除得 0.5 10 5 2 1 2 2 2 1 = = =   V V （3） 依题意 V1 =1 L 由（3）式得 1.414 0.5 1 2 V2 = = L V =V2 −V1 = 0.414 L 0.0707 2 10 1.414 2 2 / 2 2 2 =  = = = =    V V V V KA d dV L/min 五、解： 1．总传热系数 Ko i i o m o o o d d d b d K    + + = 1 1 694.3 1000 0.021 0.025 17 0.023 0.002 0.025 8.2 10 1 1 3 =  +   +  Ko = W/(m2·℃) 2．水的出口温度 2 t Q =WcCpc (t2 −t1 ) = Ko Sotm

=(=)-(7-2)=2=4 (1) -12WC S=nmlL=32×3.14×0.025×3=7.536m2 K。S。 694.3×7.53 WC=150003600×418×103 代入(1)式,得 110-2 0.3 l10-12 解出12=47℃

3 2 1 2 1 2 1 1 2 ln ln ( ) ( ) T t T t t t T t T t T t T t tm − − − = − − − − −  = 2 1 2 1 2 1 ln ( ) T t T t t t WcCpc t t Ko So − − − − = c pc o o W C K S T t T t = − − 2 1 ln （1） So = ndoL = 323.140.025 3 = 7.536 m2 0.3 15000 / 3600 4.18 10 694.3 7.536 3 =    = c pc o o W C K S 代入（1）式，得 0.3 110 110 25 ln 2 = − − t 解出 t2 = 47 ℃