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2018年大连工业大学机械工程与自动化学院804化工原理考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍?

【答案】全回流时,达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程,为了尽快达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷,是选择最适宜回流比的依据;一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。

2. 在相同管径的两条圆形管道中,同时分别流动着油和清水相近,试判断油速大还是水速大,为什么?

【答案】油速大。因为

3. 离心泵启动或关闭时,为什么要先关闭出口阀门?

【答案】关闭泵的出口阀门启动离心泵是为了减小启动电流,以保护电机。停泵前关闭泵的出口阀门是为了防止高压液体倒流,对泵造成损害。

若雷诺数相同,且密度

二、计算题

4. 将20°C 的水(粘度(阀全开时),摩擦系数

(1)求所需的理论功率(kw ); (2)—泵的特性可近似用下式表达: 扬程:

效率:

式中Q 的单位为立方米每分钟。求最高效率点的效率,并评价此泵的适用性。如适用,求因调节阀门使功率消耗増加多少。

【答案】

,)以30立方米每小时的流量从水池送至塔顶。已知塔顶压

长18m , 管线局部阻力系数

)。

,强为0.05MPa (表)与水池水面高差为10m , 输水管

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(1)对水池及塔顶处列柏努利方程为

:

其中

对柏努利方程代入数值为:

(2)已知泵的效率可表示为:

最高效率点处流量:

此时

指定流量下泵的扬程为:

管路所需扬程为

泵的扬程大于管路的扬程,既此泵符合要求。

5. 如图所示,从水池用离心泵向一密闭高位槽送溶液,在输送范围内,离心泵在该转速下的特性曲线方程为

(Q 单位为

H 单位为m )。输送管路的管径为

管路

总长(包括除出口阀门以外其余局部阻力的当量长度)为60m ,离心泵出口阀门全开时输液量为21m3/h, 阻力系数为10。现将离心泵出口阀门关小,孔板流量计的U 型管压差计读数为原来的0.8倍,已知水池和高位槽液面均维持稳定,操作条件下溶液密度为内流动摩擦系数均为

试计算:

阀门开度变化前后,管

孔板的孔流系数保持不变。

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(1)将离心泵出口阀门关小后,此时荥的有效功率。 (2)将离心泵出口阀门关小后,该开度下阀门的阻力系数。

【答案】⑴阀门全开时: 管内液体的流速:泵的扬程:

在水池截面1-1和高位槽截面2-2列伯努利方程,以水池截面为参考面,则

其中当阀门减小:

小孔处的流速所以又因此

则有效功率(2)阀门全开时,

其中

代入上式得:

均为定值,