1、北京理工大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院2011-2012年第一學(xué)期考試試卷 A化工原理（上）注意事項：1. 請考生按要求在試卷裝訂線內(nèi)填寫姓名、學(xué)號和年級專業(yè)。2. 請仔細閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫答案。3. 不要在試卷上亂寫亂畫，不要在裝訂線內(nèi)填寫無關(guān)的內(nèi)容。4. 滿分100分，考試時間為120分鐘。題 號一二三四五六總 分統(tǒng)分人得 分得 分評分人一、填空題（每空1分，共16分）1（1分）用離心泵在兩個敞口容器間輸液。若維持兩容器的液面高度不變，當(dāng)關(guān)小輸送管道的閥門后，管道的總阻力將 。（增大、不變、減?。?（1分）邊長分別為a、b的長方形載面風(fēng)道，其當(dāng)量直徑為 。3（1分）某精餾塔頂操作

2、絕壓須維持在5.3kPa，若當(dāng)?shù)貧鈮河嫷淖x數(shù)為775mmHg，塔頂真空表讀數(shù)應(yīng)為 kPa。4（2分）在傳熱實驗中用飽和水蒸汽加熱空氣，總傳熱系數(shù)K接近于 側(cè)的對流傳熱系數(shù)，而壁溫接近于 側(cè)流體的溫度值。5（1分）某過濾機的濾布阻力可以忽略不計，在恒壓下過濾t 秒，得濾液Vm3；若在同一壓強下繼續(xù)過濾t秒，共得濾液 m3 。6（2分）單效蒸發(fā)器將F=2000kg/h，0=10%(質(zhì)量分數(shù))的原料液濃縮到35%(質(zhì)量分數(shù))，料液沸點進料，忽略熱損失。蒸發(fā)器的傳熱面積A=20m2，K=1000W/m2·，蒸發(fā)室壓強下水的飽和汽化潛熱r=2330kJ/kg，則蒸發(fā)水量為 kg

3、83;h1，傳熱有效溫差為 。7（3分）與一般的傳熱過程相比，蒸發(fā)操作具有那三個主要特點： 、 與 。8（3分）換熱器按其傳熱特征可分為 、 和 三種類型。9（2分）流化床的不正?，F(xiàn)象有 和 。得 分評分人二、選擇題（每題2分，共10分）1當(dāng)流體通過（ ）時，隨著流量的增大，其壓差不便。A孔板流量計 B渦輪流量計 C文丘里流量計 D轉(zhuǎn)子流量計2離心泵的效率隨流量的變化情況是（ ）。AQ增大，增大 BQ增大，減小CQ增大，先增大后減小 DQ增大，先減小后增大3 一定流量的液體在f25×2.5mm的直管內(nèi)作湍流流動，其對流傳熱系數(shù)a=1000W/m2·；若流量與物性都不變，改用

4、f19×2mm的直管，則其a將變?yōu)椋?）。A1259 B1496 C1585 D16784葉濾機在1.2×105Pa表壓下操作時，過濾常數(shù)K=2×10-5m2/s；若把操作壓力加大到2.4×105Pa表壓，此時的過濾常數(shù)K為（ ）m2/s。假設(shè)濾餅不可壓縮。A2×10-5 B4×10-5 C1.2×10-5 D2.4×10-55下述措施中對提高換熱器殼程對流傳熱系數(shù)有效的是（ ）。A增大板間距 B選用粗管排列C設(shè)置折流擋板 D增加管程數(shù)得 分評分人三、思考題（每題8分，共8分）保溫瓶在設(shè)計和使用過程中采取了哪些防止

5、熱損失的措施？得 分評分人四、計算題（24分）如附圖所示，用效率為70%的離心泵將蓄水池中20的水送到敞口高位槽中，管路為57mm×3.5mm的光滑鋼管，直管長度與所有局部阻力（包括孔板）當(dāng)量長度之和為80m。采用孔板流量計測量水的流量。從水池到孔板前測壓點截面A的管長（包含所有局部阻力當(dāng)量長度）為35m。U管中指示液為汞。20水的密度為998,黏度為。摩擦系數(shù)。當(dāng)水的流量為時，試求：（1）泵的軸功率；（2）A截面U管壓差計的讀數(shù)R。得 分評分人五、計算題（20分）用降塵室凈化煙氣，已知煙氣流量為3600，密度為0.6，粘度為0.03，塵粒密度為4300。要求除去6以上的塵粒。試求：

6、（1） 所需的沉降面積；（2） 若降塵室底面積為15，則需多少層。得 分評分人六、計算題（22分）質(zhì)量流量為7000kg·h-1的常壓空氣，要求將其由20加熱到85，選用108的飽和蒸汽作加熱介質(zhì)。若水蒸氣的對流傳熱系數(shù)為1×104W·m-2·K-1，空氣在平均溫度下的物性數(shù)據(jù)如下：比熱容為1kJ·kg-1·K-1，導(dǎo)熱系數(shù)為2.85×10 -2W·m-1·K-1，黏度為1.98×10-5Pa·s，密度為1.08kg/m3?，F(xiàn)有一單程列管式換熱器，裝有Ø25mm×2

7、.5mm鋼管200根，長2m，此換熱器能否完成上述傳熱任務(wù)？（管壁及兩側(cè)污垢熱阻均可忽略，熱損失亦忽略）北京理工大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院2011-2012年第一學(xué)期考試試卷 A化工原理（上）參考答案一、填空題（每空1分，共16分）1（1分）不變2（1分） 3（1分）984（2分）（內(nèi)側(cè)）空氣、（外側(cè)）蒸汽5（1分） 6（2分）1428.6、 46.2 7（3分）沸點升高、節(jié)約能源、物料的工藝特性8（3分）直接接觸式、蓄熱式、間壁式9（2分）騰涌、溝流二、選擇題（每題2分，共10分）1 D 、2 C 、3 A 、4 B 、5 C 三、思考題（每題8分，共8分）答：首先，保溫瓶瓶膽設(shè)計成玻璃夾層結(jié)構(gòu)。夾

8、層因空氣被抽出接近真空，可防止對流散熱損失。（3分）其次，瓶膽夾層內(nèi)兩表面均鍍有銀、鋁等低黑度涂層，增加了輻射傳熱熱阻大幅度降低了輻射散熱量。（舉例說，如夾層內(nèi)壁溫度為98C，外壁溫度為28C，黑度為0.95的玻璃表面鍍上黑度為0.02的銀層后,其輻射散熱量可由原來的550降至6.15）。（3分）第三，在使用保溫瓶時，瓶蓋選用導(dǎo)熱系數(shù)很小的軟木制作，而且在灌水時還要在瓶頸處留出一段空氣的導(dǎo)熱系數(shù)比水在小得多，從而有效地降低了瓶口的導(dǎo)熱熱損失。（2分）四、計算題（24分）解：（1）取蓄水池和敞口高位槽分別為上、下游截面，且以蓄水池為基準水平面。列伯努利方程： （1） （2分），管路內(nèi)徑為，則管截

9、面積為（2分）管內(nèi)流速為、 （2分） （2分）整理（1）式得： （2分）又： （2分）（2）取蓄水池和A截面分別為上、下游截面且以蓄水池為基準水平面。列伯努利方程： (2) （2分）， （2分）整理（2）式得：（4分）另解：取A截面和敞口高位槽分別為上、下游截面且以A截面為基準水平面。列伯努利方程： (3)、整理（3）式得：在U管壓差計兩端列流體靜力學(xué)方程： （2分）整理得： （2分）五、計算題（20分）用降塵室凈化煙氣，已知煙氣流量為3600，密度為0.6，粘度為0.03，塵粒密度為4300。要求除去6以上的塵粒。試求：（1） 所需的沉降面積；（2） 若降塵室底面積為15，則需多少層。 解：（1）設(shè)沉降區(qū)為層流、 （5分）驗算 （5分）所需總沉降面積可由生產(chǎn)能力計算公式 得： （5分） (2) 所需層數(shù) （5分）六、計算題（22分）已知：、