化工原理半期考题答.docx
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化工原理半期考题答
化工原理半期考题答
四川理工学院半期测试卷(2015至2016学年第2学期)
系专业级班学号姓名
密封线
密封线内不要答题
课程名称:
化工原理(上)
适用班级:
工艺、安全、应化、环境、能化、生工卓越、食品卓越14级等
考试2016年4月日共页
题号
一
二
三
四
五
总分
评阅(统分)教师
分值
30
20
20
15
15
得分
注意事项:
1、满分100分。
用蓝(或黑)色墨水的钢笔、签字笔、圆珠笔书写,要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。
2、考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方,否则视为废卷;考生只能带不具有存贮功能的计算器,而不能带文曲星、草稿纸进入考场,考试过程中不能借用其他同学的考试用具。
。
3、考生必须在签到单上签到,若出现遗漏,后果自负。
4、请将答案写在指定位置,否则不得分。
试题
得分
评阅教师
一、简答与分析(每题10分,共30分)
1.判断下图所示的U形管压差计两管中指示剂液面高低的画法是否正确,并说明理由。
设管内流动的是理想流体。
答:
正确。
因为管内流动的是理想流体,理想流体粘度为0,所有流动过程能量损失为零。
而U形管压差计的读数反应的就是所测管路的势能差(即能量损失),即读数应为0。
2.离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量如何变化,解释原因。
答:
河面水位下降,
↑。
,∵
∴
↑,管路特性曲线上移,工作点上移
故泵提供的流量下降,压头增大。
3、不可压缩流体在均匀直管内作稳定流动时,其平均流速沿流程减小,这种说法对吗?
为什么?
答:
不对。
由连续性方程知道,
,流速与管径的平方成反比。
题为不可压缩流体在均匀直管内流动,即等直径管流动,故流速不变,不会沿流程减小。
得分
评阅教师
二、用水泵向高位水箱供水(如附图所示),管路流量为150m3/h,泵轴中心线距水池液面和水箱液面的垂直距离分别为2.0m和45m。
泵吸入管与排出管分别为内径205mm和内径180mm的钢管。
吸入管管长50m(包括吸入管路局部阻力的当量长度),排出管管长200m(包括排出管路局部阻力的当量长度),吸入管和排出管的管壁粗糙度均为0.3mm,水的密度1000kg/m3,粘度1.0×10-3Pa﹒s,泵的效率为65%,圆管内湍流摩擦系数用下式计算:
。
试求:
(1)吸入管和排出管内的流速、雷诺数各为多少?
各属于哪种流动类型?
(2)泵吸入口处A点的真空表读数?
(3)泵的轴功率?
(20分)
解:
(1)
系专业级班学号姓名
密封线
密封线内不要答题
,湍流
,湍流
(2)以水池液面为1—1’,泵吸入口处A点为2—2’截面,1——1’为水平基准面,在两截面间列伯式。
其中,
,
,
,
,
将各数据代入上式有:
解得
,即真空表读数为24.9kPa。
(3)以高位水箱液面为3—3’截面,2—2’为基准水平面,在2—2’与3——3’截面间列伯式,有
其中,
,
,
,
,
,
,
将各参数代入上式有
得分
评阅教师
三、某敞口高位槽(液面维持恒定)与内径为100mm的钢管相连,槽内为常温水,直管总长30m,有90度弯头3个,闸阀(全开)和球阀(全开)各1个,水从管口流出。
问欲得到每小时22.7m3的排水量,槽内水面应比管出口高多少m?
(取λ=0.0256,由容器入管口ζ=0.5,管子出口ζ=1.0,闸阀全开ζ=0.17,球阀全开ζ=6.0,90度弯头ζ=0.75)。
(20分)
解:
取高位槽液面为1—1’,管出口外侧为2—2’,以管出口中心线为基准水平面,在两截面间列伯式有
其中,
,
,
,
,
,
将各数据代入上式有
得分
评阅教师
系专业级班学号姓名
密封线
密封线内不要答题
四、库房内有两台离心水泵,单台泵的特性曲线方程为:
H=25-1×106Q2。
现需要从水池向高位槽送水,管路特性曲线方程可近似表示为:
He=10+1×105Qe2。
上述两式中Q的单位为m3/s,H的单位为m。
根据生产工艺,管路中水的流量必须大于的要求21m3/h。
试问:
1)采用一台库存型号的离心水泵能否满足生产的需要?
2)采用两台库存型号的离心水泵进行组合操作能否满足生产的需要?
(设输水过程为定态流动)(15分)
解:
(1)联立泵特性方程和管路特性方程求解
H=25-1×106Q2
He=10+1×105Qe2
<21
故一台离心泵不能满足生产需要。
(2)若采用两台相同型号的泵进行并联组合,则组合泵的特性方程为
与管路特性方程He=10+1×105Qe2联立求解得
>21
,满足生产需要。
得分
评阅教师
五、今需选择一台合适的水泵,将河中的水送至高位水槽中,已知输送管道采用φ108×4mm的钢管,管内流速为2m/s,管路特性曲线方程为He=22+2.48×104Qe2(式中Qe的单位:
m3/s),现仓库有下列几种型号的离心泵。
问:
(1)可否从中选用一台合适的使用;
(2)当地大气压为10mH20,输送水温为20℃,试计算你所选用泵的安装高度,设吸入管路和压出管路的压头损失分别为1m和4m,动压头忽略不计。
(15分)
泵型号一二三四
Q(m3/h)30605658
H(m)20.55028.830
Hs(m)5.75.66.94
解:
管路所需流量
所需压头
从泵的性能表中可以看出,四号泵提供的流量
>
,压头
>
,故可以选用四号泵。
(2)输送条件与实验条件一致,故Hs不需校正。
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- 关 键 词:
- 化工 原理 考题