（勤奮、求是、創新、奉獻）
2007 ～ 2008 學年第一學期期末考試試卷
學院化工學院班級姓名學號
《化工原理》課程試卷b標準答案
（本卷考試時間 120 分鐘）
一、填空題（每空1分，共20分）
1、熱傳導的基本定律是傅利葉定律 ，熱對流的基本定律是牛頓冷卻定律 。
2、 傳熱的基本方式可分為熱傳導 、 熱對流 、 熱輻射 。
3、總傳熱系數的倒數1/k表示間壁兩側流體傳熱的總熱阻 ，欲提高k值關鍵是提高對流傳熱系數較小一側的α值。
4、金屬的導熱係數大都隨其純度的增加而增大 ，隨其溫度的公升高而減小 。（填增大或減小）
5、離心幫浦原向高壓容器內輸送液體，現將高壓改變為常壓，其他條件不變，則該幫浦輸送液體的流量將增大 ，軸功率將增大 。（填增大或減小）
6、在滯流區，顆粒的沉降速度與顆粒直徑的 2 次方成正比，在湍流區顆粒的沉降速度與顆粒直徑的 0.5 次方成正比。
7、流體在圓形直管內作滯流流動時的速度分布是拋物線形曲線，中心最大速度為平均速度的 2 倍。
8、在傳熱實驗中用飽和水蒸汽加熱空氣，總傳熱系數k接近於空氣側的對流傳熱系數，而壁溫接近於飽和水蒸汽側流體的溫度值。
9、在無相變的對流傳熱過程中，熱阻主要集中在滯離層內（或熱邊界層內） 。
10、對於多層圓筒壁的穩態熱傳導，通過各層的熱傳導速率相等 ， 熱通量不相等 。（填相等或不相等）
選擇題（每題2分，共20分）
1、離心幫浦的揚程是指（ c ）
（a）實際的昇揚高度 （b）幫浦的吸上高度
（c）單位重量液體通過幫浦的能量 （d）液體出幫浦和進幫浦的壓強差換算成的液柱高
2、對間壁兩側流體一側恆溫、另一側變溫的傳熱過程，逆流和並流時⊿tm大小為（ c ）。
（a）⊿tm逆 > ⊿tm並 （b）⊿tm逆 < ⊿tm並
（c）⊿tm逆 = ⊿tm並 （d）無法確定
3、球形顆粒的重力沉降速度公式是在小球下落的（ a ）計算得到的。
（a）恆速運動階段 （b）加速運動階段
（c）靜止時 （d）剛剛落地時
4、粒徑分別為16μm和8μm的兩種顆粒在同一旋風分離器中沉降，則兩種顆粒的離心沉降速度之比為 ( b )（沉降在斯托克斯區）。
（a）2 （b）4
（c） 1 （d）1/2
5、通過三層平壁的定態熱傳導，各層介面間接觸均勻，第一層兩側溫度為120℃和80℃，第三層外表面溫度為40℃，則第一層熱阻r1和第
二、三層熱阻r2 、r3的大小為（ d ）
（a）r1＞（r2 +r3） （b）r1 ＜（r2 +r3）
（c）無法確定 （d）r1 =（r2 +r3）
6、揭示了物體輻射能力與熱力學溫度之間關係的定律是（ a ）。
（a）史蒂芬-波爾茲曼定律； （b）折射
（c）克希霍夫 （d）普郎克
7、對流傳熱系數關聯式中普蘭特准數是表示（ c ）的準數。
（a） 對流傳熱 （b） 流動狀態
（c） 物性影響 （d） 自然對流影響
8、在一般過濾操作中實際起過濾作用的是（ c ）。
（a） 助濾劑 （b） 過濾介質
（c） 濾餅 （d） 操作壓力
9、設降塵室的長寬高分別為 、、（單位均為m）,顆粒的沉降為 u()，氣體的體積流量為v, 則顆粒能在降塵室分離的條件是( b )。
（a） （b） （c） （d）
10、管內介質的流速u對管內傳熱膜係數α有何影響？( c )
（a） u增大，α不變 （b） u增大，α減小
（c） u減小，α減小 （d） 無影響
三、（8分）在穩定流動系統中，水連續從粗管流入細管。粗管內徑d1=10cm，細管內徑d2=5cm，當粗管內流量為4×10－3m3/s時，求粗管內和細管內水的流速？
解：根據式1-20
（2分）
根據不可壓縮流體的連續性方程
u1a1=u2a2 （2分）
由此 （2分）
u2=4u1=4×0.51=2.04m/s （2分）
四、（8分）某燃燒爐的平壁由下列三種磚依次砌成：
（1）耐火磚導熱係數、壁厚
（2）絕熱磚導熱係數
（3）普通磚導熱係數、壁厚b3=0.24m
若已知耐火磚內側溫度為860℃，耐火磚與絕熱磚接觸面溫度為800℃，而絕熱磚與普通磚接觸面溫度為135℃。
試求：（1）通過單位面積爐牆損失的熱量q，； （2分）
（2）絕熱磚層厚度，m；（3分）
（3）普通磚外壁面溫度，℃。（3分）
解：（1）；（2分）
（2）絕熱磚層厚度
（1分）
（2分）
（3）普通磚外壁溫度
（1分）
℃ （2分）
五、（10分）某葉濾機過濾面積為5m，恆壓下過濾某懸浮液，4h後獲濾液100m，過濾介質阻力可忽略。
試計算：（1）同樣操作條件下僅過濾面積增大1倍，過濾4h後可得多少濾液？（6分）
同樣操作條件下過濾2h可獲多少濾液？（4分）
解：(1) =0, 恆壓過率方程為 = ……………(a) （2分）
將代入(a)得
k= （2分）
將 a=2 k=代入(a)得
（2分）
(2)將代入(a)得 （1分）
= （3分）
六、（18分）在一鋼製套管式換熱器中，用冷卻水將1kg/s的苯由65℃冷卻至15℃，冷卻水在的內管中逆流流動，其進口溫度為10℃和45℃。已知苯和水的對流傳熱系數分別為0.82×103和1.
7×103，在定性溫度下水和苯的比熱容分別為和，鋼材導熱係數為45，又兩側的汙垢熱阻可以忽略不計。
試求：（1）冷卻水消耗量，kg/s；（5分）
（2）基於外表面的總傳熱系數, ；（5分）
(3)所需的總管長,m。（8分）
解：（1）由熱量衡算方程
（1分）
＝ （1分）
（1分）
（2分）
（2）以管外面積為計算基準，忽略汙垢熱阻，則總傳熱系數
（2分）
（1分）
＝496 （2分）
（3） （1分）
℃ （3分）
（2分）
（2分）
七、（16分）每小時將2×104kg、45℃氯苯用幫浦從反應器a輸送到高位槽b（如圖所示）， 管出口處距反應器液面的垂直高度為15m，反應器液面上方維持26.7kpa的絕壓，高位槽液面上方為大氣壓，大氣壓為101.3kpa，管子為76mm×4mm、長26.
6m的不銹鋼管，管壁絕對粗糙度為0.3mm。管線上有兩個全開的閘閥、5個90°標準彎頭。
45℃氯苯的密度為1075 kg×m-3，粘度為6.5×10-4 pa·s。幫浦的效率為70%。
求：（1）從反應器到輸液管出口內側的能量損失，；（7分）
（2）幫浦的壓頭，m；（5分）
（3）幫浦的軸功率，kw。（4分）
幫浦的軸功率。
附：各區域性阻力係數
全開閘閥 ζ1 = 0.17
90℃標準彎頭 ζ2 = 0.75
摩擦係數計算式 λ = 0.1( + )0.23
解：如圖，取1-1、2-2介面，以1-1截面為基準面
（1） （1分）
（1分）
（1分）
（1分）
=1.178m （1分）
=0.4717m （1分）
（1分）
（2） 取1-1、2-2介面，以1-1截面為基準面，列柏努利方程
（2分）
p1 = 26.7kpa（絕壓），z1 = 0, u1 0
p2 = 101.3kpa（絕壓），z2 = 15m ， （1分）
=23.83m （2分）
（3）ne = heqvrg = 23.83 ′ 5.168 ′ 10-3 ′ 1075 ′ 9.81 = 1.30 ′ 103w （2分）
n = （2分）
化工原理上主要知識點
三個傳遞 動量傳遞 熱量傳遞和質量傳遞 三大守恆定律 質量守恆定律 物料衡算 能量守恆定律 能量衡算 動量守恆定律 動量衡算 第1章第一節流體靜止的基本方程 一 密度 1.氣體密度 2.液體均相混合物密度 混合液體的密度，各組分質量分數，各組分密度 3.氣體混合物密度 混合氣體的密度，各組分體積分數...
2019化工原理上冊複習知識點
第1章流體流動 常溫下水的密度1000kg m3,標準狀態下空氣密度1.29 kg m3 1atm 101325pa 101.3kpa 0.1013mpa 10.33mh2o 760mmhg 1 被測流體的壓力 大氣壓表壓 絕壓 大氣壓 2 被測流體的壓力 大氣壓真空度 大氣壓 絕壓 表壓 靜壓強的...
材料成形原理試卷 3
試題一 填空題 1 液體原子的分布特徵為長程無序 短程有序。實際液態金屬存在著能量 結構和成分三種起伏，其中在一定過冷度下，臨界核心由結構起伏提供，臨界生核功由能量起伏提供。2 物質表面張力的大小與其內部質點間結合力大小成正比，介面張力的大小與介面兩側質點間結合力大小成反比。衡量介面張力大小的標誌是...