《化工原理》试题整理

2020秋（2021年1月14日）

填空题

• 理想流体定义
• 强化传热的主要方式
• 铭牌上的扬程代表的含义
• 流体静力学方程适用条件
• 泵的并联和串联相同的参数
• 低阻管路选择并联或串联
• 泵的\(H-Q\)特性曲线的测定条件是什么参数恒定
• 气蚀现象

选择题

• 闭合、开、半闭哪个形状的叶片效率最高
• 各种传热系数\(\alpha\)的比较（液滴冷凝和液膜冷凝、加热冷却水）
• 金属、非金属、气体、液体的传热系数随温度等的变化及其各自大小情况
• 送水量增加，泵的压头和轴功率变化
• 颗粒物沉降与它的什么性质无关
• 插入隔板和不插入隔板的降尘室临界分离粒径相同，什么不同（沉降时间、速度、生产能力…）

计算题

1. （第1章例2）在密闭容器A、B内，分别盛有水和密度为810 kg/m³的某液体，A、B间由一水银U管压差计相连。

• (1) 当\(p_{\text{A}} = \pu{29E3 Pa}\)（表压）时， U管压差计读数\(R = \pu{0.25 m}\)，\(h = \pu{0.8 m}\)。试求容器B内的压强\(p_B\)。
• (2) 当容器A液面上方的压强减小至\(p_{\text{A}} = \pu{20E3 Pa}\)（表压），而\(p_{\text{B}}\)不变时，U管压差计读数为若干？

2.（第1章例4）如本题附图所示，有一输水系统，水箱内水位维持恒定，输水管直径为Φ60 mm × 3 mm，输水量为18.3 m³/h，水流经全部管道（不包括排出口）的能量损失可按Σh_f = 15u²计算，式中u为管道内水流速度（m/s）。试求：

• (1) 水箱中水面必须高出排出口的高度\(H\)。
• (2) 若输水量增加5%，管路的直径及其布置不变，管路的能量损失仍可按照上述公式计算，则水箱内的水位将升高多少米？

3. （第3章例3）在底面积为40 m²的除尘室内回收气体中的球形固体颗粒。气体的处理量为3600 m³/h, 固体的密度为3600 kg/m³, 操作条件下气体的密度为1.06 kg/m³，粘度为3.4 × 10^-5Pa·s。试求理论上完全除去的最小颗粒直径。

4. （第4章例5）有一列管换热器，由Φ25 mm × 2.5 mm的钢管组成。CO₂在管内流动，冷却水在管外流动。已知管外的α₁ = 2500 W/(m²·K)，管内的α₂ = 50 W/(m²·K)，试求：

• (1) 传热系数\(K\)。
• (2) 若\(\alpha_1\)增大一倍，其它条件与前相同，求传热系数增大的百分率。
• (3) 若\(\alpha_2\)增大一倍，其它条件与(1)相同，求传热系数增大的百分率。

5. （第4章讨论）A、B是两层绝热保温层，厚度相同、导热系数A是B的两倍，将两者包裹在蒸汽管上，外层的平均直径是内层平均直径的两倍，问A-B和B-A的包裹方式的单位管长热损失差距，应该选择哪一种？