化工原理B(1)(A卷)标准答案及评分标准

化工原理试卷及评分标准!

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生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵体振动，产生噪声，其流量和扬程明显下 降。这一现象称为汽蚀现象。 (3 分) 确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。 (2 分)

3. 何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？(5 分) 答：沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分 离的过程。 (2 分) 沉降可分为重力沉降和离心沉降。 (1 分) 颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。 (2 分)

4. 强化传热的途径有哪些？ (5 分) 答：强化传热的途径有：增加传热面积； (增加有效传热面积) (2 分) 增加温度差； (采用逆流流动) (1 分) 增加传热系数 K(增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻) (2 分)

【四】(20 分)用一台离心泵将水池中的水(密度为 1000 kg/m3)送至一表压为 62 kPa 的水洗塔顶， 、其流程如图所示。已知离心泵吸入管段长度(包括局部阻力的当量长度，含入口阻力损失， 下同) 60m, 为 泵出口阀全开时排出管线长度 200m (含出口阻力损失)全部管路均用φ108×4 , 的碳钢管，管内流体流动摩擦系数均为 0.025,其它数据如图所示。试求： (1) 当离心泵入口处的真空表读数为 25 kPa 时系统水的流量 qV(m3/s) ;

(2) 泵的压头 H;若离心泵的效率为 80%,泵的轴功率 Pa; (3) 泵出口阀门全开时管路的特性曲线方程； 2 2

18.8m 1 0.3m 1 0 3 3

1.5 0

解： (1)(6 分)如图，在水池液面0-0和真空表所在的 1-1 两截面间列柏努利方程，以地面作为 基准水平面.

0 = 1.5 × 9.81 u = 1.13m/s

25 ×1000 60 u 2 u 2 + 0.025 × × + 1000 0.1 2 2

qV = 0.785d 2u = 0.785 × 0.12 ×1.13 = 8.87 ×10 3 m3 /s(2) (6 分) 在水池液面0-0和水洗塔顶 2-2 两截面间列柏努利方程， 以地面作为基准水平面.广东工业大学试卷用纸，共 6 页，第 3 页

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62 × 1000 200 + 60 1.132 + 0.025 × × = 30.55m 1000 × 9.81 0.1 2 × 9.81 ρ gHqV 1000 × 9.81× 30.55 × 8.87 × 10 3 Pa = = = 3323W=3.32kW η 0.8 H = (18.8 + 1.5 0.3) +(3) 分) 在水池液面0-0和水洗塔顶 2-2 两截面间列柏努利方程， (4 以地面作为基准水平 面

qV )2 62 × 1000 200 + 60 0.785 × 0.12 H = (18.8 + 1.5 0.3) + + 0.025 × × 1000 × 9.81 0.1 2 × 9.81 4 2 = 26.32 + 5.376 × 10 qV (

【五】(15 分)在 67 × 10 3 Pa 压力下对硅藻土在水中的悬浮液进行过滤试验，测得过滤常数 、K=5×10-5 m2/s,e=0.01 m3/m2, q 滤饼体积与滤液体积之比 υ=0.08。 现拟用有 38 个框的 BMY50/810-25 (1)过滤至滤框内部全部充满滤渣所 型板框压滤机在 134 × 103 Pa 压力下过滤上述悬浮液。试求： 需的时间； (2)过滤完毕以相当于滤液量 1/10 的清水洗涤滤饼，求洗涤时间； (3)若每次卸渣、 3 。 重装等全部辅助操作共需 15 min,求过滤机的生产能力(m 滤液/h)(已知硅藻土 s = 0.01 ,可 按不可压缩滤饼处理) 解： (1)因为硅藻土可按不可压缩滤饼处理，所以

K = 2k p , q e 与 p 无关又因为已知 p = 67 × 10 3 Pa , K = 5 × 10 m /s , q e = 0.01m 3 /m 22 5

(2 分)

所以： p = 134 × 10 3 Pa 时， K = 1 × 10 4 m 2 /s , q e = 0.01m 3 /m 2

(1 分) (1 分) (1 分) (1 分)

Vc = 0.812 × 0.025 × 38m 3 = 0.6233m 3 , A = 38 × 2 × 0.812 m 2 = 49.86m 2 V 0.6233 3 7.791 3 2 V = c = m = 7.791m 3 , q = m /m = 0.1563m 3 /m 2 v 0.08 49.86 代入恒压过滤方程式求过滤时间 0.15632 + 2 × 0.01 × 0.1563 = 10 4 θ θ = 275.6s (2)洗涤Vw = 0.1V = 0.7791m 3

(2 分) (1 分)

(1 分)

1 dV KA 2 KA 10 4 × 49.86 dV = = m 3 s = 3.748 × 10 3 m 3 s (2 分) = = dθ W 4 dθ E 8(V + Ve ) 8(q + q e ) 8 × (0.1563 + 0.01)

θ W = VW /

0.7791 dV s = 207.9s = dθ W 0.003748广东工业大学试卷用纸，共 6 页，第 4 页

(1 分)

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