中南大学考试试卷（A）及参考答案
2006 -- 2006 学年 2 学期 时间110分钟
化工原理 课程 48 学时 3 学分 考试形式： 闭 卷
专业年级： 化工0401-0406 总分100分，占总评成绩 70 %
一、选择填空题（共30分）
1、x01b05043 （3分，各1.5分）
（1）如图所示，连接A、B两截面间的压差计的读数R表示了 C 的大小。 A）A、B间的压头损失Hf B）A、B间的压强差△P
C）A、B间的压头损失及动压头差之和 D）A、B间的动压头差uA2-uB2/（2g） （2）转子流量计的主要特点是 C 。
A）恒截面、恒压差 B）变截面、变压差
C）恒流速、恒压差 D）变流速、恒压差
2、x02b05112（2分，各1分）
（1）离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关 D 。 A）当地大气压力 B）输送液体的温度 C）流量 D）泵的吸入管路的长度
（2）当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说 C 。 A）串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍
B）串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍
C）当流量相同时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍 D）在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时相同，但扬程增大两倍
3、X04b05038 （5分）
（1）用常压水蒸汽冷凝来加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约为 B 。 A）20℃ B）100℃ C）60℃ D）49.7℃ （2）高翅片管加热器一般用于 C 。
A）两侧均为液体 B）两侧流体均有相变化
C）一侧为气体, 一侧为蒸汽冷凝 D）一侧为液体沸腾, 一侧为高温液体 （3）因次分析法的目的在于 C 。
A）得到各变量间的确切定量关系 B）得到各无因次数群的确切定量关系
C）用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化 D）用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠
4、t05b05035 （4分）
一连续操作的蒸发NH4NO3溶液的单效蒸发器，加热蒸汽压力为100kPa（表压），蒸发室压力为20kPa（绝对），正常操作条件下，完成液浓度为40％，现发现完成液浓度变稀，经检查加料量、加料液浓度与温度均无变化，试举出四种可能引起问题的原因：
1）加热蒸汽压力降低或冷凝器真空度减小，使传热温差降低； 2）加热蒸汽中混有不凝性气体，冷凝侧α下降，传热系数Ｋ下降； 3）加热室中料液侧污垢积累，热阻增大，Ｋ降低； 4）冷凝水排除器不畅通，有积水现象，使Ｋ降低。 5、（5分）碳钢的导热系数为 C ；不锈钢的导热系数为 A ；铜的导热系数为 B ，常压常温空气的导热系数为 F ；常温水的导热系数为 E 。
A）151W/m℃ B）370W/m℃ C）45W/m℃ D）16W/m℃ E）0.62W/m℃ F）0.025W/m℃ 6、（3分）
（1）利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。要求热流体的温度Ｔ1、Ｔ2及流量W1不变。今因冷却水进口温度t1增高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量量W2，其结果 B 。
A）K增大，△tm不变 B）Q不变，Δtm下降，K增大 C）Q不变， K增大，△tm不确定 D）Q增大，Δtm下降 （2）沸腾传热的过热度增大，其传热系数 C 。
A）增大 B）减小 C）只在某范围变大 D）沸腾传热系数与过热度无关
7、x01a05034 （3分）
（1）某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量 通过等长的内径为d2（d2=d0/2）的管子时，则其流速为原来的 B 。 A）2倍 B）4倍 C）8倍 D）16倍 （2）若流动为完全湍流（阻力平方区），则压降△P是原来的 D 。 A）4倍 B）8倍 C）16倍 D）32倍
8、x02a05099 （2分） （1）离心泵的调节阀 B
A）只能安在进口管路上 B）只能安在出口管路上 C）安装在进口管路和出口管路上均可 D）只能安在旁路上 （2）离心泵调节阀的开度改变时，则 C
A）不会改变管路性能曲线 B）不会改变工作点
C）不会改变泵的特性曲线 D）不会改变管路所需的压头
9、x04a05171 （3分）
（1）两灰体间进行辐射换热，两者间温度差为100℃，如两灰体的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的传热量对比，将 A 。
A）增大 B）减小 C）不变 D）不一定
（2）一定流量的液体在φ25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数αi＝1000 w/m2℃。如流量与物性都不变，改用φ19×2mm的直管，则其α值将变为 D w/m2℃。
A）1259 B）1496 C）1585 D）1678
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答案：
由两流体的热衡算得：
4×1000×4.18(105-48)=3840×3.3(t2-16) 解得盐水出口温度t2=91.2℃ (5分)
传热速率方程式为: Q=K0.π.d0.L.△tm 其中: △tm=[(48-16)-(105-91.2)]/ln[(48-16)/(105-91.2)]=21.6℃ (5分)
Q=3840/3600×3.3×103×(91.2-16)=264700（W） K0=1/(1/αo+d0/di/αi+R0+Ri d0/di) (忽略管壁热阻) Re=di.G/μ=[0.033×3840/(3600×π/4×0.0332)]/(0.95×10-3)=43340>104 Pr=Cp.μ/λ＝3.3×103×0.95×10-3/0.56=5.6
αi=0.023(λ/di)Re0.8Pr0.4=0.023×(0.56/0.033)×433400.85.60.4＝3983（W/m2.℃） (5分) K0=1/[1/5000+38/(33×3983)+1/3846+38/(33×3788)]=950（W/m2.℃） ∴264700=950×π×0.038L×21.6 解得: L=108（m） 108/6=18段 (5分)