化工原理半期考题答

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1、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3020201515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

2、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。6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

3、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

4、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）6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

5、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，，，，，，，6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

6、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6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

7、=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=25－1×106Q2He=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＋1×1

8、05Qe2联立求解得>21，满足生产需要。6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