化工原理（一）期末试卷 一、填空与回答问题(20分) 1.在完全湍流时，流体在粗糙管内流动的摩擦系数)数值只取决于 2.有一并联管路，两支段管路的流速、管径、管长及流动阻力损失分别为u1、d1、山1 、h及山2、d2、l2、hz。若d1=2d,l=2l2,则当两段管路中流体均作湍流流动时 并取.u= 3.理想流化床中，床层高度随气速的加大而_一一一，整个床层压强降_ 床层压强降等于 4.在长为Lm、高为Hm的降尘室中，颗粒的沉降速度为u ms,气体通过降尘室的水平流速为u ms,则颗粒能在降尘室内分离的条件是 5.克希霍夫定律的数学表达式为一 一，该式表明一一 6.画出并流加料法的三效蒸发装置流程示意图，标出各流股的名称，说出并流加 料的优缺点。 二、(20分)如图所示的输水系统，已知管内 径为d50 mm,在阀门全开时输送系统的+le=50 m,摩擦系数可取0.03， 泵的性能曲线在流量为6mh至15mh范围 题二图 内可用下式描述：H=18.92-0.82Q.8,H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3h。问
化工原理（一）期末试卷 一、填空与回答问题（20分） 1．在完全湍流时，流体在粗糙管内流动的摩擦系数λ数值只取决于▁▁▁▁▁▁ ▁。 2．有一并联管路，两支段管路的流速、管径、管长及流动阻力损失分别为u1、d1、l1 、hf1及u2、d2、l2、hf2。若d1=2d2，l1=2l2，则当两段管路中流体均作湍流流动时， 并取，u1/u2=▁▁▁▁。 3．理想流化床中，床层高度随气速的加大而▁▁▁▁，整个床层压强降▁▁▁▁ ，床层压强降等于▁▁▁▁。 4．在长为L m、高为H m的降尘室中，颗粒的沉降速度为ut m/s，气体通过降尘室的水平流速为u m/s，则颗粒能在降尘室内分离的条件是▁▁▁▁▁▁▁▁。 5．克希霍夫定律的数学表达式为▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁，该式表明▁▁▁ ▁▁▁▁▁。 6．画出并流加料法的三效蒸发装置流程示意图，标出各流股的名称，说出并流加 料的优缺点。 二、（20分）如图所示的输水系统，已知管内 径为d=50 mm，在阀门全开时输送系统的l+Σle=50 m，摩擦系数λ可取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=18.92-0.82Q0.8 , H为泵的扬程m, Q为泵的流量m3 /h。问:
(1)如要求输送量为10mh,单位质量的水所需外加功为多少？ 此泵能否完成任务？(2)如要求输送量减至8m(通过关小阀门来达到。 泵的轴功率减少百分之多少？（设泵的效率变化忽略不计）。 三、(15分)某板框压滤机共有10个框，框空长、宽各为500mm 在一定压力下恒压过滤30min后，获得滤液5m3, 假设滤布阻力可以忽略不计，试求：()过滤常数K(2) 如果再过滤30min,还能获得多少m3滤液 四、(15分)为测定某材料的导热系数把此材料做成一定厚度的圆形平板， 夹在某测定仪器热、冷两面之间进行试验。假定通过平板传热量Q一定，并已 知仪器热、冷面平均温度分别为t1和t2。当认为仪器热、冷两面与平板之间 接触良好没有空隙时，所计算的平板导热系数为。若考虑仪器热、冷两面与 平板之间接触不好，分别出现厚度为b的空隙，空隙中气体导热系数为入'， 试推导说明平板的实际导热系数大于入1、小于还是等于，？ 五、(20分)一列管换热器，由p25×2mm的136根不锈钢管组成。平均比热为4.187水 Jg℃的某溶液在管作湍流流动，其流量为15000gh, 并由15℃被加热到100℃。温度为110℃的饱和水蒸汽在壳方冷凝。已知单管 程时管壁对溶液的对流传热系数a,为520vm2.℃， 蒸汽对管壁的对流传热系数：为1.16×104wm2.℃，不锈钢管的导热系数入=17 wm.℃，忽略垢层热阻和热损失，试求4管程时的列管长度（有效长度）。 六、分析题(10分)
(1) 如要求输送量为10 m3 /h, 单位质量的水所需外加功为多少? 此泵能否完成任务?(2) 如要求输送量减至8 m3 /h(通过关小阀门来达到), 泵的轴功率减少百分之多少?(设泵的效率变化忽略不计)。 三、（15分）某板框压滤机共有10个框, 框空长、宽各为500 mm, 在一定压力下恒压过滤30min后, 获得滤液5m3 , 假设滤布阻力可以忽略不计, 试求: (1) 过滤常数K; (2) 如果再过滤30min, 还能获得多少m3滤液? 四、(15分)为测定某材料的导热系数, 把此材料做成一定厚度的圆形平板, 夹在某测定仪器热、冷两面之间进行试验。假定通过平板传热量Q一定，并已 知仪器热、冷面平均温度分别为tw1和tw2。当认为仪器热、冷两面与平板之间 接触良好没有空隙时，所计算的平板导热系数为。若考虑仪器热、冷两面与 平板之间接触不好，分别出现厚度为b的空隙，空隙中气体导热系数为 , 试推导说明平板的实际导热系数大于 、小于还是等于 ？ 五、（20分）一列管换热器，由φ25×2mm的136根不锈钢管组成。平均比热为4.187k J/kg.℃的某溶液在管作湍流流动, 其流量为15000kg/h, 并由15℃被加热到100℃。温度为110℃的饱和水蒸汽在壳方冷凝。已知单管 程时管壁对溶液的对流传热系数 为520w/m2 . ℃, 蒸汽对管壁的对流传热系数 为1.16×104w/m2 . ℃, 不锈钢管的导热系数 =17 w/m. ℃, 忽略垢层热阻和热损失, 试求4管程时的列管长度（有效长度）。 六、分析题（10分）
(1)分析说明本题图(a)所示的U形压差计两管中指示剂液面高低的画法是否正确 。设管内流动的是理想流体。 (2)本题图(b)为冷、热流体在套管换热器中进行逆流传热（无相变），管内、外两 侧对流传热系数的数量级相近。当冷流体进口温度增加时(T、W、W不 变)，试分析说明热流体出口温度T将如何变化。假设物性不变。 题六图(b) 题六图(a)
（1）分析说明本题图（a）所示的U形压差计两管中指示剂液面高低的画法是否正确 。设管内流动的是理想流体。 （2）本题图（b）为冷、热流体在套管换热器中进行逆流传热（无相变），管内、外两 侧对流传热系数的数量级相近。当冷流体进口温度t1增加时（T1、Wh、Wc不 变），试分析说明热流体出口温度T2将如何变化。假设物性不变。 题六图 （b）