1、南昌大学 20062007 学年第二学期期末考试试卷答案 试卷编号：9036 ( B )卷课程编号： H58010301 课程名称： 化工原理（双语） 考试形式： 闭卷 适用班级： 化工 05 姓名： 学号： 班级： 学院： 环工 专业： 化学工程与工艺 考试日期： 2007.7.6. 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分题分 20 20 15 15 20 10 100累分人 签名得分考生注意事项：1、本试卷共 页，请查看试卷中是否有缺页或破损。如有立即举手报告以便更换。2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。一、 选择题(每空 2 分，共 20 分) 得分 评阅
2、人1. 某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为 3020mm,其当量直径 de 为( A )A 24mm B 28mm C 32mm D 40mm2. 在稳定流动过程中，流体流经各截面处的质量流速 ( B )A 变化 B 不变化 C 减小 D 增大3. 流体流动的类型包括 ( A, B ) A.层流 B.湍流 C.过渡流 D.急流 4. 泊谡叶方程用来计算流体层流流动时的摩擦系数，其值为 ( D ) A. = 96 / Re B. = 16 / Re C. = 32 / Re D. = 64 / Re5. 气体沉降设备的生产能力与设备的（ A ）成正比。 A. 底面积 B. 高度 C. 宽度
3、D. 长度6. 传热的基本形式有( A, B, C )A.传导 B.辐射 C.对流给热 D. 急冷7. 斯蒂芬玻尔兹曼定律适用于 ( B ) A. 灰体 B.黑体C. 实际物体 D. 吸收率为 1 的物体8. 下列哪些例子属于自然对流传热 ( A, C )A. 空调 B.冰箱 C. 取暖器 9 管路系统中的总阻力包括( A, B, C, D )A 直管阻力 B 管件阻力 C 突然扩大阻力 D 突然缩小阻力 10. 流体在管内作层流流动时，管内平均流速是管中心流速的（ B ） 。A. 2 倍 B. 0.5 倍 C. 1 倍 D. 3 倍二、填空题(每空 2 分，共 20 分)得分 评阅人1. 斯
4、托克斯定律计算公式可以用来计算液体中颗粒的( 直径 )或 ( 流速 ) 。2. 在一用泵输送水的系统中, 如果泵提供的压头是 He=20 m H2O ,流量为 0.0085 m3/s, 则泵的有效功率为 ( 1668J ). 3. 管件阻力主要包括 ( 阀门、各种弯头的阻力 )。 4. 根据牛顿粘性定律，u c ( ) uw 5. 根据牛顿粘性定律， w ( ) c. 6. 求解传热过程的设计型问题，其目的是计算 ( 换热器的面积 )。 7. 边界层分离会引起能量( 损失 )。 8.间歇过滤过程的总过滤时间为 ( 过滤时间+洗涤时间+辅助时间 )。 9. 在液体输送系统中，液体的总阻力为 (
5、l/d + ff+ e + c )u2/2 10. 在机械能守恒方程中， He = ( 1/g )he三、 分析题（15 分）得分 评阅人图 1 为典型的简单管路。设各段管径相同，液体做稳态流动。现将阀门由全开转为半开，试分析下述参数如何变化？（1） u； (2)p ； (3)pAB答：（1）阀门关小，其阻力系数增大， 增大，又 Z1 不变，即截面 1 流体的总机BAfh,械能一定，故 u 减小。 （5分）（2）考察 1、A 两个截面间的能量转换关系：由 u 减小知 必减小，又 Z1 不Afh1,变，故 P 增大。 （5 分）（3）在管段 B、2 之间做能量衡算：u 减小， 减小，又 P2不变
6、，故 P 将减小。2,BfhB（5 分）图 1 分析题附图Z1 122A B四、计算题 （15 分）得分 评阅人某流体通过内径为 100mm 圆管时的流传热系数为 120W/( ),流体流动的雷Cm02诺数 ,此时的对流传热系数关联式为 。5102.Re 4.8.PrRe3.Nu今拟改用周长与圆管相同、高与宽之比为 1：3 的矩形扁管，而保持流速不变，试问对流传热系数有何变化？解：由对流传热系数 的计算公式： （ ） Pr （2 分）d02.8.04.当物性不变时 ， （2 分）2.08.du不 变u2.求扁管的当量直径 d ：e设 a、b，分别为矩形截面的宽与长由题意 2(a+b)= （2
7、分）31解之 a= b=8d =e 16328)(24dbad= （3 分） m095136设 分别为圆管与扁管的对流传热系数，则、（3 分）1.)2.()(.02.0 eda =1.11 =1.11 100=111W/( ) （3 分） 2五、计算题 (20 分)得分 评阅人水从蓄水箱，经过一水管流出，如附图所示。假如， ，m5.6Z,123，水流经 管段的阻力损失为 2m 水柱，流经 管段的阻力m10d,232d d损失为 1m 水柱，求： （1）管嘴出口处的流速 ；（2）接近管口 2-2 截面处的流3u速 及压强 ；2u2P（1）列 1-1 与 3-3 截面柏努利方程式（3 分）3123
8、211 fhgupZgupZ)(0,03表 压u)12(5.6gu解得 （4 分）1ms78.925. （2） （4 分）23.01)(d由 1-1 与 2-2 截面列柏努利方程式可得（3 分）21211 fhgupZgupZ（2 分） m34.28.975).6()(2122 f（ 4 分）Pa380.9034.p六、计算题（10 分）得分 评阅人某车间有一台换热面积（以外表面积计）为 3m2 的单程列管换热器。用 200的热废气预热轻油, 轻油走管外,其流量为 250kg h-1 ,比热为 ,温度由1KkgJ225升至 85。轻油与热气体作逆流流动。热废气出口温度为 85。求：换热器的热负荷和传热系数。解：12.KkJg,3pCmA（4 分） CInt o5846015)2()8(（3 分）W83)2(03)(12 tWQpc（3 分）1.Km8.27.84mtAK
