1.、在逆流连续操作的塔内，以水为萃取剂从丙酮--苯混合液内提取丙酮。苯与水可视作完全不互溶。在操作条件下，丙酮在水和苯中以质量比为基准的分配系数为0.65，即:Y= 0.65X ，原料的流率为1200kg/h ，其中含丙酮0.35(质量分率，下同)，要求萃余相中丙酮含量不大于0.06。若用水量为最小量的1.6倍，试求水的实际用量kg/h 。解：Z F =0.35/(1-0.35)=0.54 Z N =0.06/(1-0.06)=0.064Ymax=0.65×0.54=0.351(B/S)min=(Ymax-Z)/(Z F -Z N )=(0.351-0)/(0.54-0.064)=0.74(S/B)min=1/0.74=1.35Smin=1.35×1200=1620实际用水量S=1.6×1620=2592 kg/h 2、在B-S 部分互溶物系的单级萃取中，料液中溶质A 与稀释剂B 的质量比为40：60。采用纯溶剂S=200kg ，溶剂比为1，脱除溶剂后萃余液浓度X A °=0.3(质量分率)，选择性系数β=8。试求萃取液量E°为多少kg?解：萃取液浓度 y A °=(βX A °)/[1＋(β-1)X A °]=8×0.3/(1＋7×0.3)=0.774 X F =40/(40＋60)=0.4 又 S=F=200 kg 据物料衡算(杠杆法则)： E°=F×(X F -X A °)/(Y A °-X A °)=200×(0.4-0.3)/(0.774-0.3)=4
2.23、使用纯溶剂S 对A 、B 混合液作萃取分离。在操作范围内，S-B 不互溶，平衡关系Y A = 1.2X A (Y 、X 均为比质量分率)，要求最终萃余相中萃余分率φR =0.05。试求用单级萃取时，每kg 稀释剂B 中，溶剂S 消耗量kg 。解：φR =(BX)/(BX F )=X/X F ∴ X=X F φR Y=KX=KφR X F 物料衡算：SY=B(X F -X)∴ S/B=(X F -X)/Y=X F (1-φR )/(KφR X F )=(1-0.05)/(1.2×0.05)=15.83 kgS/kgB 4、 用纯溶剂S 进行单级萃取，X F =0.15(质量分率，下同)。萃取相中A 的浓度与萃余相中A 的浓度相同。采用溶剂比为1。试求:⑴ 选择性系数β；⑵ 当溶剂用量为最少时, 求萃取液浓度y A °。(设所涉及范围内分配系数K A 均相同)解：(1) ∵ y A =x A ∴ k A = y A /x A = 1 又 S/F = 1 5、 连FS 取中点即M 点，过M 点作ER 平行于BS ，脱溶剂S 后得x A °=0.1 y A °=0.5∴选择性系数β=[y A °/(1-y A °)]/[x A °/(1-x A °)]=[0.5/(1-0.5)]/[0.1/(1-0.1)]=9 (2)联点S 、F,与平衡线交于M'点,过M'点作平行于BS(虚线所示)的线,与平衡线交于点E'连S 、E'两点延伸到AB 上得y A °
=0.7
6、已知AB 混合液组成如图中F 点所示。用纯溶剂单级萃取。萃余液的组成在R°点，物系的分配系数k A =1。试求：⑴ 选择性系数β；⑵ 当(S/F)min 时，萃取液组成y A °。解：(1) 连R°、S 得R 点，作RE 平行于BS(∵k A =1)得E 点，连ES 延伸到AB 边得E°，其组成为0.6 ∴ β=[0.6/(1-0.6)]/[0.2/(1-0.2)]=6(2) 过M'点(该点满足(S/F)min 条件)，作M'E'平行于BS ，过E'点脱溶剂得y A
°=0.757、 采用纯溶剂S 进行单级萃取中，已知X F =0.3(质量分率)，萃取相浓度为y A /y B =1.5，图中 P 点为临界互溶点，并知分配系数k A =2。试求：溶剂比S/F 为多少?解：y A /y B =y A °/(1-y A °)=1.5解知：y A °=0.6。连y A °,S 得E 点，E 点y A =0.08由k A =y A /x A =2，定x A →R 点。连E 、R 与F 、S ，交点 M=F ＋S=E ＋R S/F=FM/SM=45/15=3(倍
)
8、现有含A 组分30%(质量%)的A+B 混合物，采
用溶剂S 进行萃取，A 、B 、S 三元混合物的溶解度曲线
如图示。试求用单级萃取器时，萃取液中A 组分最大浓
度可达多少? (质量) 此时溶剂用量为多少? (用线段
比及符号注明即可)解：最大浓度y A °=55%；S=(MF/MS)×F 。
9、 有A 、B 、S 三种有机液体，A 与B 、A 与S
完全互溶，B 与S 部分互溶。其溶解度曲线与辅助曲
线如图，进料量为100Kg/h
。试求：
①若采用单级萃取，萃取液可达到最大浓度为多少？ ②当进料为含A30%的AB 混合液，萃取液的浓度达到了最大值，此时溶剂用量为多少？解：① 从S 点做溶解度曲线的切线和AB 交于E'点，其Y' 即为最大浓度Y' =86％。② 从E 点作AB 平行线和辅助线交于P 点，从P 点对BS 画平行线与溶解度线交点为R ，S 和R 联线的延长线与AB 交点R'，X'＝7％。 FM×F ＝MS×S ∴S ＝MF ／MS×F ＝(41／59)×100＝
69.5 Kg/h 10、一混合液由Ａ、Ｂ组成，现用溶剂Ｓ对Ａ进行单级萃取，已知ＸF =0.3（质量分率，下同），要求萃余液的组成不大于0.1。试用图解法计算该物系Ｓ与Ｂ有互溶性变化时, 溶剂用量与萃取液组成的变化。（可认为互溶性变化时，A 的分配系数基本不变，K A =2）附：该物系在不同温度下的溶解度曲线。
解：S ＝F×18.5／25.5＝0.725F Y 1'＝0.78 S' ＝21.F ／23＝0.935F S' ＝0.935S ／0.725＝1.29S Y 2'＝0.42 Y 1'＝0.78／0.42×Y 2'＝1.86Y 2'。
11、有一实验室装置将含A10%的AB50公斤和含A80%的AB20kg 混合后，用溶剂S 进行单级萃取，所得萃取相和萃余相脱溶剂后又能得到原来的10%A 和80%A 的溶液。问此工作状态下的选择性系数β=? 解：β=(y A /x A )/(y B /x B ) = (y A '/x A ')/(y B '/x B ') = (0.1/0.8)/(0.9/0.2) = 1/36
12、某A 、B 混合液用纯溶剂 S 单级萃取。已知：F=100kg/h ，X F =0.4(质量分率，下同)。k A =1，萃余相的组成X A /X B =1/3。试求: ⑴萃余液量；⑵溶剂量。
解：(1) x A /x B =x A °/x B °=x A °/(1-x A °)=1/3
解知萃余液组成x A °=0.25，连R 1°S 得R 点。 作RE
平行于BS ，连SE 延长与AB 边交于点E',得萃取液组
成y A °=0.75。据杠杆法则：
E°=F×(x F -x A )/(y A -x A )=100×(0.4-0.25)/(0.75-0.25) =
30 kg/h
(2) RE 与FS 交点M 。 S=F×FM/SM=100×24/24 = 100
kg/h
以上答案由于在查图中会因人而有所出入，因此评
分标准着重思路与概念，作图步骤说明从简。凡萃取作
图题解均依此为准，以后不再重复说明了。
13、已知：单级萃取中采用纯溶剂。料液组成X F = 0.3(质量分率，下同)，选择性系数为6 ，在萃余相中X A /X B =0.25，k A <1。试求:⑴ 萃取液量与萃余液量的比值；⑵ 溶剂比S/F 是最小溶剂比(S/F)min 的倍数(用线段表示)。解：(1) y A /y B =β×x A /x B =6×0.25=1.5 ∴ y A °/(1-y A °)=1.5 → y A °= 0.6又x A °/(1-x A °)=0.25→x A °=0.2连R°、S 及E °、S 得R 点及E 点(使k A <1满足) E°/R°=(x F -x A °)/(y A °-x F )=(0.3-0.2)/(0.6-0.3)=1/3 (2) S/F=FM/SM (S/F)min=FM'/SM' ∴
(S/F)/(S/F)min=FM/SM×SM'/FM'14在两个理论级的逆流萃取设备中，B-S
完全不互
溶。已知分配系数K=Y A/X A=1，(Y、X--均为比质量分率)，料液F=100kg/h，其中含
A20%(质量%)，使用40kg/h纯溶剂S 进行萃取。试求：最终萃余液中A的浓度X2(kgA/kgB)。
解：对第二级作物料衡算: B(X1-X2)=S(Y1-Z) Z=0
相平衡方程: Y2=KX2
两式联解得: X2=X1/(1＋SK/B)=X1/(1＋1/A)
对整个系统(两级)作物料衡算: B(X F-X2)=S(Y1-Z) Z=0
相平衡方程: Y1=KX1
经整理得: X2=X F/(1＋1/A＋1/A2)
萃取因数1/A=SK/B=40×1/80=0.5 A=2
∴X F=x F/(1-x F)=0.2/(1-0.2)=0.25 kgA/kgB
B=F/(1＋X F)=100/(1＋0.25)=80
∴ X2=0.25/(1＋0.5＋1/22=0.25/1.75=0.1428
15拟设计一个多级逆流接触萃取塔。在操作范围内所用纯溶剂S与料液中稀释剂B完全不互溶；以质量比表示的分配系数为2。已知入塔顶F=100kg/h，其中含溶质A 为0.2(质量分率)，要求出塔底的萃余相中A的浓度降为0.02(质量分率)。
试求:⑴最小的萃取剂用量Smin；
(2) 取S=60kg/h，则离开第二块理论板(理论级)的液相组成X2 kgA/kgB。(塔序由塔顶算起)。
解：(1) X F=x F/(1-x F)=0.2/(1-0.2)=0.25
X N =x N/(1-x N)=0.02/(1-0.02)=0.02041
B =F/(1＋X F)=100/(1＋0.25)=80
Smin=B(X F-X N)/Y1(Z=0)
Y1=2X F=2×0.25=0.5
∴ Smin=80×(0.25-0.02041)/0.5=36.73 kg/h
(2) Y1=(B/S)(X F-X N)=(80/60)(0.25-0.02041)=0.306
X1=Y1/K=0.306/2=0.153
Y2=(B/S)(X1-X N)=(80/60)(0.153-0.02041)=0.177
X2=Y2/K=0.177/2=0.0884
16 在单级萃取操作中B-S部分互溶，进料中含A50kg，含B50kg.用纯溶剂萃取.已知萃取相浓度y A/y B=11/5，萃余相浓度x A/x B=1/3，试求:⑴选择性系数β；⑵萃取液量与萃余液量之比值E°/R°。
解：(1) β=(y A/y B)/(x A/x B)=(11/5)/(1/3)=6.6
(2) 进料中溶质A的组成x F=50/(50＋50)=0.5 (质量分率，下同)
x A/x B=x A°/x B°=x A°/(1-x A°)=1/3 → x A°=0.25
y A/y B=y A°/(1-y A°)=11/5 → y A°=0.6875
∴E°/R°=(x F-x A°)/(y A°-x F)=(0.5-0.25)/(0.6875-0.5)=1.33
17 已知在最小溶剂比(S/F)min时操作点Δmin的位置如下图所示。今以S/F=1.2(S/F) min进行逆流多级萃取，试求此时操作点Δ的位置。
解：连F、Δmin两点交E'点，R N E'与FS两线交点M'，则(S/F)min=FM'/SM'=31/31=1当S/F=1.2(S/F)min时，M'点延伸至M点。设延伸长度为Xmin，则：
S/F=(FM'+X)/(SM'-X)=(31+X)/(31-X)=1.2×1 解知：X=2.82 mm
确定了M点，连R N、M两点延伸至E点，连F、E两点延长交于Δ点。
18、某混合液含溶质A30%（质量%，下同）
原溶剂B70%，用纯溶剂S 进行单级萃取，要求
萃余液中A 的浓度不超过10%，此时A 组分的
分配系数k A =1.5。试求：
１．所需溶剂比；
２．所得萃取液中A 的浓度；
３．过程的选择性系数。
物系的溶解度曲线如图所示。
解：１.在相图上找到R' 点，连R',S ，交平衡
线于R 点。由图读出R 中溶质浓度约为9％。
∵ ｋA ＝Y A /X A ∴
Y A ＝ｋA X A ＝1.5×9％＝13.5％
由此知E 如图。
联S 、E 并延长交于AB 于E'，联R 及E,与
SF 线交于M 点，由此知：
所需溶剂比为S ／F ＝MF ／SM ＝0.6/0.4＝3／2
２．由E' 知，萃取液中A 的浓度为Y A ' ＝53％
３．β＝(y A /y B )/(x A /x B ) =(y A '/y B ')/(x A '/x B ')=[0.53/(1-0.53)]/(0.1/0.9)β＝10.119、溶质A ，原溶剂B ，萃取剂Ｓ所构成的三元系统的溶解度曲线如图所示。原溶液含A35%、B65%，采用单级萃取。所用萃取剂为含A 为5%，S 为95%的回收溶剂。求：
（１）当萃取相中A 的浓度为30%时，每处理100Kg 原料液需用多少Kg 回收
溶剂？
（２）在此原料条件下，单级萃取能达到的萃余相中A 的最低浓度为多少？
解：(1) X F =0.35， Y A =0.3， X A =0.2
作图 FM/MS' =34/67=S'/F=0.507
S' =100×0.507=50.7 Kg
(2) 如图，
Xmin =0.06
20含40%(质量，下同)丙酮的水溶液，用甲基异丁基酮进行单级萃取。欲使萃余相中丙酮的含量不超过10%，求：
⑴ 处理每吨料液所需的溶剂量； ⑵ 萃取相与萃余相的量；
⑶ 脱溶剂后萃取相的量； ⑷ 丙酮的回收率。
解：⑴ S/F=MF/MS=63/45=1.4 S=1.4 F=1.4吨
⑵ R ＋E=S ＋F=1.4＋1=2.4吨 R/E=ME/MR=20/54=0.37
解得: E=1.75 R=0.65
⑶ R°＋E°=F=1 R°/E°=FE°/FR°=45/30=1.5
解得: E°=0.4吨 R°=0.6吨
⑷ Y°=0.83 回收率η=(E°y°)/(FX F )=(0.4×0.83)/(1×0.4)=0.83
21、 用一单级接触式萃取器以S 为溶剂，由A 、B 溶液中萃取出A 。若原料液的质量组成为45%。质量为120kg ，萃取后所得萃余相中A 的含量为10%(质量百分数)，求： ⑴ 所需萃取剂用量；
⑵ 所得萃取相的质量和组成；
⑶ 若将萃取相溶剂全部回收后，所得萃取液的质量和组成。
解：⑴ S/F=MF/MS=56/51=1.098 S=120×1.098=131.8 kg
⑵ M=S ＋F=131.8＋120=251.8 kg E/M=MR/RE=49/65=0.754
E=0.754×251.8=189.8 kg 其中 A=23％ S=66％ B=11％
⑶ Y A °=75％ Y B °=25％
E°/F=FR°/R°E°=35/65=0.538 E°=120×0.538=64.56 kg
22、某混合物含溶质A20%，稀释剂B80%，拟用纯
溶剂 S 进行单级萃取，要求萃余液中A 的含量为10%，
溶解度曲线如图示。在操作范围内溶质A 的分配系数
K A =1，试求:
⑴ 当处理 100kg 原混合液时，需溶剂用量为多少
kg ?
⑵ 所得萃取液中A 的浓度为多少?
⑶ 过程的选择性系数为多少?
⑷ 用什么办法在不影响萃取液中 A 的含量的条件
下，减少萃余液中A 的含量。
解：⑴ S=F×MF/MS=100×48/38=126 kg
⑵ y°=30%
⑶ β=(y A °/y B °)/(x A °/x B
°)=(0.3/0.1)/(0.7/0.9)
= 3.857
⑷用多级逆流萃取
23用溶剂S萃取A、B二组分混合液中的A。操作条件下A-B-S系统的相图见本题附图。已知料液处理量为1000kg/h，其中含A35%(质量)。今欲通过连续逆流萃取获得最高浓度的萃取液，且要求萃余相中含A不超过5%(质量)，求溶剂用量、萃取液浓度及所需理论级数。
解：S/F=MF/MS=40/65=0.615
S=0.615×1000=615 kg/h
由S作曲线的切线得
Y1°max = 0.8 N T=2
化工原理试题库3 试题1 一：填充题（20分） 1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_________________,与间接蒸汽相比， 相同要求下，所需理论塔板数将____________。 2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的___________________，操作线表示了_______________________________ 3、溶液中各组分之挥发度可用它在___________________和与之平衡的液相___________之比来表示，若是理想溶液，则__________________。 4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_______________________________。 5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_______________________________。 6、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地_________塔径 以_______空塔气速，也可以适当地___________板间距。， 7、实验室用水吸收空气中的20C ，基本属于_________控制，其气膜中的浓度梯度________液膜中的浓度梯度，气膜阻力______液膜阻力。 8、在吸收操作时，若解吸因素L mV 增加，而气、液进料组成不变，则 溶质 的回收率将_________。 9、组分A 、B 的分配糸数之比值1 β，能否________萃取分离。 10、理论干燥过程是指 ____________________________________________. 11、 总压为0.1Mpa 的空气温度小于C 0100时，空气中水蒸汽分压的最大值应为_________________________________________. 12、 单级萃取操作中，料液为F ，若溶剂用量愈大，则混合物的点愈_______ S 点，当达到__________,溶液变为均一相。 二：问答题（30分） 1、何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？ 2、何谓塔的漏液现象？如何防止？ 3、填料可分为哪几类？对填料有何要求？ 4、写出任意一种求温度的方法？ 5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的？ 三：计算题（50分） 1、用一精馏塔分离二元理想混合物，已知3=α，进料浓度为3.0=F x ，进 料量为h Kmol 2000 ，泡点进料。要求塔 顶浓度为0.9，塔釜浓度为
1.、在逆流连续操作的塔内，以水为萃取剂从丙酮--苯混合液内提取丙酮。苯与水可视作完全不互溶。在操作条件下，丙酮在水和苯中以质量比为基准的分配系数为0.65，即:Y= 0.65X，原料的流率为1200kg/h，其中含丙酮0.35(质量分率，下同)，要求萃余相中丙酮含量不大于0.06。若用水量为最小量的1.6倍，试求水的实际用量kg/h。 解：Z F=0.35/(1-0.35)=0.54 Z N=0.06/(1-0.06)=0.064 Ymax=0.65×0.54=0.351 (B/S)min=(Ymax-Z)/(Z F-Z N)=(0.351-0)/(0.54-0.064)=0.74 (S/B)min=1/0.74=1.35 Smin=1.35×1200=1620 实际用水量S=1.6×1620=2592 kg/h 2、在B-S部分互溶物系的单级萃取中，料液中溶质A与稀释剂B的质量比为40：60。采用纯溶剂S=200kg，溶剂比为1，脱除溶剂后萃余液浓度X A°=0.3(质量分率)，选择性系数β=8。试求萃取液量E°为多少kg? 解：萃取液浓度y A°=(βX A°)/[1＋(β-1)X A°]=8×0.3/(1＋7×0.3)=0.774 X F=40/(40＋60)=0.4 又S=F=200 kg 据物料衡算(杠杆法则)： E°=F×(X F-X A°)/(Y A°-X A°)=200×(0.4-0.3)/(0.774-0.3)=42.2 3、使用纯溶剂S对A、B混合液作萃取分离。在操作范围内，S-B不互溶，平衡关系Y A= 1.2X A(Y、X均为比质量分率)，要求最终萃余相中萃余分率φR=0.05。试求用单级萃取时，每kg稀释剂B中，溶剂S消耗量kg。 解：φR=(BX)/(BX F)=X/X F∴X=X FφR Y=KX=KφR X F 物料衡算：SY=B(X F-X) ∴ S/B=(X F-X)/Y=X F(1-φR)/(KφR X F)=(1-0.05)/(1.2×0.05)=15.83 kgS/kgB 4、用纯溶剂S进行单级萃取，X F=0.15(质量分率，下同)。 萃取相中A的浓度与萃余相中A 的浓度相同。采用溶剂比为1。 试求: ⑴选择性系数β； ⑵当溶剂用量为最少时, 求萃取液浓度y A°。(设所涉及范 围内分配系数K A均相同) 解：(1) ∵y A=x A∴k A= y A/x A= 1 又S/F = 1 5、连FS取中点即M点， 过M点作ER平行于BS，脱溶 剂S后得x A°=0.1 y A°=0.5 ∴选择性系数 β=[y A°/(1-y A°)]/[x A°/(1-x A°)]=[0.5/(1-0.5)]/[0.1/(1-0.1)]=9 (2)联点S、F,与平衡线交于M'点,过M'点作平行于BS(虚线所示)的线,与平衡线交于点E'连S、E'两点延伸到AB上得y A°=0.7
1. 某精馏塔的设计任务为：原料为F，x f，要求塔顶为x D，塔底为x w。设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N T减小，提馏段上升蒸汽量V' 增加，提馏段下降液体量L' 增加，精馏段上升蒸汽量V不变，精馏段下降液体量L不变。（增加，不变，减少） 2. 某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x A=0.96(摩尔分率) .精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24.该物系平均相对挥发度α=2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y2=_______. 3. 某精馏塔操作时，F，x f，q，V保持不变，增加回流比R，则此时x D增加，x w减小，D减小，L/V增加。（增加，不变，减少） 6.静止、连续、_同种_的流体中，处在_同一水平面_上各点的压力均相等。 7.水在内径为φ105mm×2.5mm的直管内流动，已知水的黏度为1.005mPa·s，密度为1000kg·m3流速为1m/s,则R e＝_______________,流动类型为_______湍流_______。 8. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的__4__倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的__1/4___倍。 9. 两个系统的流体力学相似时，雷诺数必相等。所以雷诺数又称作相似准数。 10. 求取对流传热系数常常用_____量纲________分析法,将众多影响因素组合 成若干____无因次数群______数群，再通过实验确定各___无因次数群________之间的关系，即得到各种条件下的_____关联______式。 11. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_____传导_____、 ___对流______和 ____辐射___。 12. 在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近___饱和蒸 汽一侧_____流体的温度,总传热系数K接近___空气侧___流体的对流给热系数.
化工原理（上）复习题及答案 一、填空题 1.在阻力平方区内，摩擦系数λ与（相对粗糙度）有关。 2.转子流量计的主要特点是（恒流速、恒压差）。 3.正常情况下，离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而（减少）。 4.气体在等径圆管内作定态流动时，管内各截面上的（质量流速相等）相等。 5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（在同一种水平面上、同一种连续的流 体） 6.离心泵的效率η和流量Q的关系为（Q增大，η先增大后减小） 7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与（指示液密度、液面高 度）有关。 8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（气缚）现象。 9.离心泵在一定的管路系统工作，如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变)，则 扬程（不变）。 10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数， 关键是（增大αo）。 11.现场真空表的读数为8×104 Pa，该处绝对压力为（2×104 Pa ）（当时当地大气压为 1×105 Pa）。 12.为防止泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量（大于）泵的必需汽蚀余量。（大于、 小于、等于） 13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s，则 该流体的流量为（10.60 ）m3/h，管壁处的流速为（0 ）m/s。 14.在稳态流动系统中，水连续地从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍，则细管内水的 流速是粗管内的（4 ）倍。 15.离心泵的工作点是指（泵）特性曲线和（管路）特性曲线的交点。 16.离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是（汇集液体）和（转换能量）。 17.除阻力平方区外，摩擦系数随流体流速的增加而（减小）；阻力损失随流体流速的 增加而（增大）。 18.两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到50℃，热流体从100℃被冷却到70℃， 则并流时的Δt m= （43.5 ）℃。 19.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热，A为腐蚀性介质，而B无腐蚀性。（A腐 蚀性介质）流体应走管内。
1．（20分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长 3 m、管径由25×2.5 mm，为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2 饱和蒸汽，从饱和温度46℃冷却到10℃，CS2 走管外，其流量为250 kg／h，其冷凝潜热为356 kJ/kg，液体CS2的比热为 1.05 kJ ／（kg·℃ ）；水走管内与CS2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2 冷凝和冷却时传热系数（以外表面积为基准）分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/（m2·℃），问此换热器是否适用? 1.解：CS2冷凝的热负荷：Q冷凝＝250×356＝89000kJ/h＝24.72 KW CS2冷却的热负荷：Q 冷凝＝250×1.05×（46－10）＝9450kJ/h ＝2.6 KW 总热负荷Q 为：Q＝24.7＋2.63＝27.3 KW 冷却水用量q m2 为：q m2＝27.3 ＝0.261kg/s＝940kg/h 4.187×（30-5） 设冷却水进入冷却段的温度为t k，则有：0.261×4.187×（t k－ 5）＝2.6KW 解之得：t k＝7.38℃，则：（5 分） 冷凝段对数平均温差：Δ t m＝（46－30）－（46－7.38） ＝25.67℃ ln46 －30 46－7.38 所需传热面积： A 冷凝＝24.7/232.6×10－3×25.67＝ 4.14m2，（5 分） 冷却段对数平均温差：Δ tm＝（46－7.38）－（10－5）＝ 16.45℃ ln 46－7.38 （5 分）10－5 所需传热面积： A 冷却＝ 2.6/116.8×10－3×16.45＝ 1.35m2， 冷凝、冷却共需传热面积：Σ A i＝4.14＋ 1.35＝5.49m2， 换热器实际传热面积为：A0＝30×3.14×0.025×3＝7.065＞ΣA i ，所以适宜使用。（5分） ２．（20 分）某列管换热器由多根Φ 25×2.5mm的钢管组成，将流量为15×103kg/h 由20℃加热到55℃, 苯在管中的流速为0.5m/s ，加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为2178kJ/kg ，苯的比热容cp为1.76 kJ/kg ·K,密度ρ 为858kg/m3，粘度μ为0.52 ×10-3Pa·s，导热系数λ为0.148 W/m·K，热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝时的对流传热系数α 为10×104 W/m2·K。试求： （1）水蒸汽用量（kg/h ）；（4分） （2）总传热系数K（以管外表面积为准）；（7 分） （3）换热器所需管子根数n及单根管子长度L。（9 分）
1.某精馏塔的设计任务为：原料为F, X f ，要求塔顶为X D，塔底为X w 。 设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N T减小，提馏段上升蒸汽量V 增加，提馏段下降液体量L' 增加，精馏段上升蒸汽量V 不变，精馏段下降 液体量L不变。（增加，不变，减少） 2.某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为X A=0.96（摩尔分率）.精馏段操 作线方程为y=0.75x+0.24?该物系平均相对挥发度a =2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y 2= ______________ . 3.某精馏塔操作时，F，X f ，q，V保持不变，增加回流比R,贝吐匕时X D增 加_，X w减小，D减小，L/V 增加。（增加，不变，减少） 6.静止、连续、—同种_的流体中，处在—同一水平面_上各点的压力均相等。 7.水在内径为? 105m M 2.5mm的直管内流动，已知水的黏度为1.005mPa?s， 密度为1000kg ? m流速为1m/s,贝U忌= _________________ ，流动类型为_______ 湍流________ 。 8.流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的_4_倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的 __1/4_倍。 9.两个系统的流体力学相似时，雷诺数必相等。所以雷诺数又称作相似准数。 10.求取对流传热系数常常用_____ 量纲_________ 析法，将众多影响因素组合 成若干_____ 无因次数群_____ 数群，再通过实验确定各—无因次数群 ________ 间的关系，即得到各种条件下的 _______ ■关联____ 。 11.化工生产中加热和冷却的换热方法有______ 传导____ 、—对流_________ 和 ____ 辐射—。 12.在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近—饱和蒸 汽一侧_____ 体的温度，总传热系数K接近—空气侧—流体的对流给热系 数.
化工原理（上）考试复习题及答案 一、选择题（将正确答案字母填入括号内、四选一） 1．遵循流体动力学规律的单元操作是（ A ）。 A、沉降 B、蒸发 C、冷冻 D、干燥 2．U型管液柱压力计两管的液柱差稳定时，在管中任意一个截面上左右两端所受压力（ A ）。 A、相等 B、不相等 C、有变化 D、无法确定 3．以下有关全回流的说法正确的是（ A ）。 A、精馏段操作线与提馏段操作线对角线重合 B、此时所需理论塔板数量多 C、塔顶产品产出量多 D、此时所用回流比最小 4．吸收操作是利用气体混合物中各种组分（ B ）的不同而进行分离的。 A、相对挥发度 B、溶解度 C、气化速度 D、电离度 5．压力表在刻度盘上有红线是表示（ C ）。 A、设计压力、 B、公称压力 C、最高工作压力 D、最低工作压力 6．某车间测得一精馏塔得真空度为540mmHg，绝对压强为100mm/Hg，则当地大气压为（ C ）mmHg。 A、440 B、540 C、640 D、760 7. 用水吸收混合气体中的二氧化碳时，（ A ）下吸收效果最好。 A．低温高压B．高温高压 C．高温低压D．低温低压 8. 表压值是从压强表上读得的，它表示的是（ A ）。 A．比大气压强高出的部分 B．设备的真实压力 C．比大气压强低的部分 D．大气压强 9. 离心泵在停泵时，应先关闭出口阀，再停电机，这是为了防止（ C ）。 A．汽蚀现象 B．电流过大 C．高压流体倒流 D．气缚现象 10. 吸收操作的作用是分离（ A ）。 A．气体混合物 B．液体均相混合物 C．互不溶液体混合物 D．气液混合物 11．当液体内部任一点的压强有变化时，将使液体内部其它各点的压强（ B ）。 A．发生变化 B．发生同样大小的变化 C．不变化 D．发生不同情况的变化 12. 气体压送机械的出口压强与进口压强之比在4以上的是（ B ）。 A．鼓风机 B．压缩机 C．通风机 D．真空泵 13．某气相混合物由甲.乙两组分组成，甲组分占体积70%，乙组分占体积30%，那么( B )。 A．甲组分摩尔分率是 B．乙组分压力分率是 C．乙组分质量分率是 D．甲组分质量分率是 14．下列四个定律中哪个是导热的基本定律。（C） A．牛顿冷却定律 B．斯蒂芬-波尔茨曼定律 C．傅里叶定律 D．克希霍夫定律 15．三层不同材料组成的平壁稳定热传导，若各层温度差分布?t1>?t2>?t3,则热阻最大的是（ A ）。 A．第一层 B．第二层 C．第三层 D．无法确定 16．在列管换热器中，用水将80℃某有机溶剂冷却至35℃，冷却水进口温度为30℃，出口温度不低于35℃，两流体应（B）操作。 A．并流B．逆流C．都可以D．无法确定 17．当压力不变时，气体溶解度随着温度升高的情况是（ B ）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不一定 18．一定量的理想气体，在等温过程中体积增加一倍，则该气体的压力的变化情况是（ A ）。 A、减少一半 B、没有变化 C、增加一倍 D、无规律可循 19．流体在流动过程中损失能量的根本原因是（ D ）。 A、管子太长 B、管件太多 C、管壁太粗糙 D、流体有粘性 20．泵的特性曲线是以水作实验介质测定的，当泵输送的液体沸点低于水的沸点时，则泵的安装高度应该（ B ）。 A、加大 B、减小 C、不变 D、不一定 21．若将泵的转速增加一倍，则该泵的轴功率将为原来的（ C ）倍。 A、4 B、2 C、8 D、16 22．将泵的转速增加一倍，则泵的流量将为原流量的（ C ）倍。 A、1 B、2 C、4 D、8 23．将泵的转速增加一倍，则泵的扬程将增加（ B ）倍。 A、2 B、4 C、8 D、10 24．含有泥砂的水静置一段时间后，泥砂沉积到容器底部，这个过程称为（ B ）。 A、泥砂凝聚过程 B、重力沉降过程 C、泥砂析出过程 D、泥砂结块过程 25．工业上常将待分离的悬浮液称为（ B ）。 A、滤液 B、滤浆 C、过滤介质 D、滤饼 26．在一定操作压力下，过滤速率将随着操作的进行而（ B ）。 A、逐渐增大 B、逐渐降低 C、没有变化 D、无法确定 27．热量传递是由于物体之间（ B ）不同。 A、热量 B、温度 C、比热 D、位置 28．炉膛内烟气对炉管之间的传热方式是（ B ）传热。 A、对流 B、辐射 C、导热 D、对流、辐射和导热 29．平壁导热过程中，传热推动力是（ B ）。 A、物质的导热系数 B、平壁两侧温 C、导热速率 D、平壁两侧热量差 30．能够全部吸收辐射能的物体称为（ B ）。 A、白体 B、黑体 C、热透体 D、导热体 31．工业上常采用带翅片的暖气管代替圆管，其目的是（ B ）。 A、增加热阻，减少热损失 B、增加传热面积，提高传热效果 C、节省钢材 D、增加观赏性
化工原理复习题 一 判断题 流体流动与输送 1. 当流体在管内流动达完全湍流时，摩擦系数λ与雷诺数Re 的大小无关。（ ） 2. 文丘里流量计和转子流量计均属变压差流量计。（ ） 3. 离心泵启动时，为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加，功率增大。（ ） 4. 流体做层流流动时，摩擦系数λ只是Re 的函数，而与管壁的粗糙度无关。（ ） 5. 流体在圆管内流动时，管的中心处速度最大，而管壁处速度为零。（ ） 6. 离心泵启动时，为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加，功率增大。（ ） 7. 理想流体流动时，无流动阻力产生。（ ） 8. 设备内的真空度愈高，表明绝对压强愈大。（ ） 9. 离心泵扬程随着流体流量的增大而下降。（ ） 转子流量计可以读出任何流体的流量。 离心泵铬牌上的性能参数是指泵效率最高点下的性能参数。 离心泵流量为零时轴功率最小。 （） 孔板流量计测流量时，流量大小不仅与压差计读数R 有关，而且与孔板孔径有关。 （） 转子流量计在测流量时，转子稳定后，其上下两截面的压差随流量增大而增大。 （） 离心泵使液体的实际升扬高度总是小于泵所提供的扬程。 （ ） 传热 1. 冬天，室外温度为2℃，刮着风，潮湿的衣服晒在外面不可能会结冰。（ ） 2. 在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需的传热面积小。（ ） 3. 导热系数和给热系数都是物性常数之一。（ ） 4. 换热器的平均传热温度差，是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。( ) 5. 在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需传热面积小。（ ） 给热系数也是物质的一种物理性质 冬天坐在铁板上比坐在木板上要冷些，是因为木板的温度比铁板高。 （） 使用列管式换热器时，压力高的物料走管内，这样外壳可以不承受高压。 （） 对流传热过程热阻主要集中在流体的滞流内层上。 （） 在套管式换热器中，以水蒸汽加热空气，壁温一定很接近水蒸汽的温度。（） 逆流传热时的平均温度差一定大于并流时的平均温度差（） 蒸馏 1. 当精馏塔各板的板效率相等时，其全塔效率与板效率相等。（ ） 2. 若精馏段操作线方程 3.080.0+=x y ，则这个方程是错误的。（ ） 3. 根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。（ ）
化工原理《液-液萃取》概念题 一、单项选择题 1、单级萃取中，若增加纯溶剂S得加入量，则萃取液得浓度y A 将。 A、不变 B、减小 C、增大 D、不确定 2、单级萃取操作时，若降低操作温度，其她条件不变，则溶剂得选择性将。 A、变差 B、变好 C、不变 D、不确定 3、选用溶剂进行萃取操作时，其必要条件为。 A、分配系数k A ＜1 B、萃取相含量y A ≤萃余相含量x A C、选择性系数β＞1 D、分配系数k B =1 4、单级萃取中，若升高操作温度，则萃取液中溶质得浓度y A 将。 A、不变 B、减小 C、增大 D、不确定 5、对于萃取过程，若溶剂得选择性好，则溶剂得溶解度也将。 A、变大 B、变小 C、不变 D、不确定 6、当萃取过程溶剂比S/F减小时，萃取液中溶质A得浓度，所需理论级数。 A、不变，减小 B、减小，减小 C、增大，减小 D、减小，增大 7、萃取过程得能耗主要集中在。 A、萃取操作时溶剂得输送 B、萃取操作时原溶液得输送 C、萃取操作时溶剂得回收 D、萃取操作时温度得升高 8、以下说法错误得就是。 A、临界混溶点位于溶解度曲线最高点 B、临界混溶点左方曲线表达式为： C、临界混溶点右方曲线表达式为： D、溶解度曲线内得平衡联结线两端得表达式为： 9、一般情况下，稀释剂B组分得分配系数k B 值。 A、大于1 B、小于1 C、等于1 D、难以判断，都有可能 10、单级(理论)萃取中，在维持进料组成与萃取相浓度不变得条件下，若用含有少量溶质得萃取剂代替纯溶剂所得萃余相浓度将。 A、增加 B、减少 C、不变 D、不一定 11、单级(理论)萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质得萃取剂代替纯溶剂，则萃取相量与萃余相量之比将。 A、增加 B、不变 C、降低 D、不定 12、单级(理论)萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质得萃取剂代替纯溶剂，萃取液得浓度(指溶质)将。 A、增加 B、不变 C、降低 D、不定 13、萃取剂加入量应使原料与萃取剂得与点M位于。 A、溶解度曲线之上方区 B、溶解度曲线上 C、溶解度曲线之下方区 D、座标线上 14、萃取就是利用各组分间得差异来分离液体混合物得。 A、挥发度 B、离散度 C、溶解度 D、密度 15、采用多级逆流萃取与单级萃取相比较，如果溶剂比、萃取相浓度一样，则多级逆流萃取可使萃余相分率。 A、增大 B、减少 C、基本不变 D、增大、减少都有可能
化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（3分）题号1155 第1章知识点400 难度容易 当20℃的甘油（ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊）,在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_______,流体的流动型态为______。 ***答案*** 168.2 层流 2.（2分）题号2038 第2章知识点100 难度容易 往复压缩机的实际工作循环由_____、_______、______和______四个阶段组成。 ***答案*** 膨胀、吸气、压缩、排气 3.（2分）题号4060 第4章知识点200 难度容易 对流传热膜系数α工程制单位为_____________，SI制单位为_________。 ***答案*** kCal.h.K.m; W/(Km) 二、选择题： 1.（2分）题号1202 第1章知识点400 难度容易 园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（）。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 ***答案*** A 2.（2分）题号2121 第2章知识点500 难度容易 通常所说的离心通风机的风压是指（） A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 ***答案*** C 3.（2分）题号4147 第4章知识点400 难度中等 为了提高列管换热器管内流体的α值，可在器内设置（）。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多壳程 ***答案*** A 三、判断题： 1.（2分）题号3058 第3章知识点100 难度容易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（） ***答案*** × 四、问答题： 1.（8分）题号3079 第3章知识点300 难度容易 试分析提高过滤速率的因素？ ***答案*** 过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有： （1）提高推动力△P，即增加液柱压力；增大悬浮液上面压力；在过滤介质下面抽真空。
化工原理大题 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
第四章 习题 2． 燃烧炉的内层为460mm 厚的耐火砖,外层为230mm 厚的绝缘砖。若炉的内表面温度t1为1400℃,外表面温度t3为100℃。试求导热的热通量及两砖间的界面温度。设两层砖接触良好,已知耐火砖的导热系数为t 0007.09.01+=λ,绝缘砖的导热系数为t 0003.03.02+=λ。两式中t 可分别取为各层材料的平均温度,单位为℃,A 单位为W/(m·℃)。 解：设两砖之间的界面温度为 2 t ，由 23 1212 1 2t t t t b b λλ--=，得 2 223312 23 1400100 94946010/(0.90.000723010/(0.30.0003)2 2 t t t C t t t t ----= ?=++?+? ?+? 热通量 2 12 1689/14009490.40/0.970.00072t t q W m -= =+?? +? ? ??
3．直径为 mm mm 360?φ,钢管用30mm 厚的软木包扎, 其外又用100mm 厚的保温灰包扎,以作为绝热层。现测得钢管外壁面温度为-110℃,绝热层外表面温度10℃。已知软木和保温灰的导热系数分别为和(m ·℃),试求每米管长的冷量损失量。 解：每半管长的热损失，可由通过两层圆筒壁的传热速率方程求出： 13 32112211 ln ln 22t t Q r r L r r πλπλ-=+ 110010 1601160 ln ln 2 3.140.043302 3.140.000760--= +???? 25/W m =- 负号表示由外界向体系传递的热量，即为冷量损失。
1.洞道干燥实验及干燥特性曲线的测定 （1）什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？ 答：恒定干燥条件指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，都在整个干燥过程中均保持恒定。 本实验中所采取的措施：干燥室其侧面及底面均外包绝缘材料、用电加热器加热空气再通入干燥室且流速保持恒定、湿物的放置要与气流保持平行。 （2）控制恒速干燥速率阶段的因素是什么？降速的又是什么？ 答：①恒速干燥阶段的干燥速率的大小取决于物料表面水分的汽化速率，亦取决定于物料外部的干燥条件，所以恒定干燥阶段又称为表面汽化控制阶段。 ②降速阶段的干燥速率取决于物料本身结构、形状和尺寸，而与干燥介质的状态参数关系不大，故降速阶段又称物料内部迁移控制阶段。 （3）为什么要先启动风机，再启动加热器？实验过程中干湿球温度计是否变化？为什么？如何判断实验已经结束？ 答：①让加热器通过风冷慢慢加热，避免损坏加热器，反之如果先启动加热器，通过风机的吹风会出现急冷，高温极冷，损坏加热器； ②理论上干、湿球温度是不变的，但实验过程中干球温度不变，但湿球温度缓慢上升，估计是因为干燥的速率不断降低，使得气体湿度降低，从而温度变化。 ③湿毛毡恒重时，即为实验结束。 （4）若加大热空气流量，干燥速率曲线有何变化？恒速干燥速率，临界湿含量又如何变化？为什么？
答：干燥曲线起始点上升，下降幅度增大，达到临界点时间缩短，临界点含水量降低。因为加快了热空气排湿能力。 （5）毛毡含水是什么性质的水分？ 毛毡含水有自由水和平衡水，其中干燥为了除去自由水。 （6）实验过程中干、湿球温度计是否变化？为什么？ 答：实验结果表明干、湿球温度计都有变化，但变化不大。 理论上用大量的湿空气干燥少量物料可认为符合定态空气条件。定态空气条件：空气状态不变（气流的温度t、相对湿度φ）等。干球温度不变，湿球温度不变。 绝热增湿过程，则干球温度变小，湿球温度不变。 （7）什么是恒定干燥条件？本实验装置中采用了哪些措施来保持干燥过程在恒定干燥条件下进行？ 答：①指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式，均在整个干燥过程中保持恒定；②本实验中本实验用大量空气干燥少量物料，则可以认为湿空气在干燥过程温度。湿度均不变，再加上气流速度以及气流与物料的接触方式不变。所以这个过程可视为实验在在恒定干燥条件下进行。
化工原理 试题与答案 北村（奥力体育）复印店
化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指______________________________。 2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 3.（2分）自由沉降是 ___________________________________ 。 4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 5.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. 7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 8.（3分）气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 9.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 10.（2分）过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 11.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 12.（2分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 13.（2分）板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 14.（4分）板框压滤机主要由____________________________________________，三种板按 ________________的顺序排列组成。 1—2—3—2—1—2—3—2—1 15.（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_________________ m。 16.（4分）板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过____层滤布及____个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的____倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的____。
书上习题1 — 40 40.用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。水槽敞口。塔内表压为。水槽水面至 塔内水出口处垂直高度差 22m 已知水流量为42.5m 3/h ，泵对水作的有效功为 kg ，管路总长110m （包括局部阻力当量管长），管子内径 100mm 试计算摩擦 系数入值。 解：如图，作1— 1、2— 2截面，取1 — 1为零截面。 在1--1与2--2（管 外侧）间列柏努利方程： 2 2 gZ 1+U 1 /2+p 1/ +W = gz 2+ u 2 /2+p 2/ + 叫 Z 1= 0 , Z 2= 22 m , U 1 0 , 0 , p 1(表)=0 p 2= = 104 = 104 Pa 管内流速 u= V =( — 3600) = 1.50 m/s A 4 W e = gz 2+ p 2/ + h f 即=22+ 104/103+ h f 答:摩擦系数入值为。 j01b10048（题目）（ 题分：10） 用离心泵将水由水槽送至水洗塔中，水洗塔内的表压为x 104Pa ，水槽液面恒定，其上 方通大气，水槽液面与输送管出口端的垂直距离为 20m ，在某送液量下，泵对水作的功为kg ， 管内摩擦系数为，吸入和压出管路总长为 110m （包括管件及入口的当量长度，但不包括出 口的当量长度）。输送管尺寸为0 108x 4mm 水的密度为1000kg/m 3。求输水量为多少 ni/h 。 2 △ h f = J/kg . l le h f = d u 2/2 = 110 01 2 2
h f L L e u2 d 2 ? W=gz 2+ h f = 25 9.81 0.03 He W e 319.41 32.56m g 9.81 Ne HeV g 32.56 丄5- 3600 贝 S Na=Ne/ == 3 10 W= kW 2 120 120 °25 皿 319.41J/kg 0.075 j01b10048（答案） 解：如图，作1— 1、2-2截面，取1 — 1为零截面。 在1--1与2—2（管内侧）间列 柏努利方程： gZ 1+U 1 /2+p 1/ +W = gz 2+ u 2 /2+p 2/ + h f Z 1= 0，Z 2= 20 m ， U 1 0， p 1（表）=0, W e = J/kg W=gz 2+ p 2（表）/ + U 2 /2 + h f ， h f L L e u f d 2 即= 20+ 104 /1000+（1 + 110/ u 22/2 ? U 2=1.50 m/s ? V u 2 d 2 4 d 108 2 4 100mm 0.1m ? V= （/4） 2= 10-2 m 3/s=42.5 m 3/h 答：输水量为h j01a10054（题目）（ 题分：10） 密度为1200 kg/ m 3的盐水，以25 m 3/h 的流量流过内径为 75mm 的无缝钢管，用泵由低位 槽输至高位槽。两槽皆敞口，两液面高度差为 25叶钢管总长120m,局部阻力为钢管直管 阻力的25%。设摩擦系数 =，泵的效率耳=，求泵的轴功率。 解：如图，作1— 1、2— 2截面，取1 — 1为零截面。 在1--1与2—2（管外侧）间 列柏努利方程： 2 2 gz 1+U 1 /2+p 1/ +W = gz 2+ u 2 /2+p 2/ + h f Z 1= 0，Z 2= 25 m ，U 1 0，匕=0 （管外侧），p? 表）=p 2（表）=0, 1.572m/s ， -3600 0.0752 4 W=g Z 2+ 管内流速u h f ， V d 2 4 1200 9.81 2661.6W 答：泵的轴功率为 kW 。
第一章单元自测题 一、填空题 1、某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为mmHg。当地大气压强为101.33kPa。 2、牛顿粘性定律表达式为，它适用于流体呈流动时。 3、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是曲线，中心最大速度为平均速度的倍。摩擦系数与无关，只随加大而。 4、流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数是函数，若在阻力平方区，则摩擦系数是函数，与无关。 5、实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能守恒，因实际流体流动时有。 6、毕托管测得的是管道中速度，孔板流量计测得的是速度。转子流量计的特点是。 7、流体在一段水平管中流过，测得的平均流速为0.5m/s，压强降为10Pa，Re为1000，管中心线上速度为m/s，若平均速度增大到1m/s，则压强降变为Pa。 8、常用测定流量的流量计有、、。 9、常温下水密度为l000.0kg／m3，粘度为l.0cP，在d内＝100mm管内以3.0m／s速度流动，其流动类型为。 10、流体在圆形直管中作滞流流动时，若将平均流速增大一倍，其能量损失为原来损失的倍。 11、在下面两种情况下，假如流体的流量不变，而圆形直管的直径减少二分之一，则因直管阻力引起的压降损失为原来的多少倍？A）两种情况都为层流；B）两种情况都在阻力平方区。 12、流体在管路中的流动形态有和两种，其主要区别是不同，前者值为，后一种则为。 二、选择题 1、在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( )。 A、同一种流体内部 B、连通着的两种流体 C、同一种连续流体 D、同一水平面上，同一种连续流体 2、直径为φ57mm×3.5mm的细管逐渐扩到φ108mm×4mm的粗管，若流体在细管内的流速为4m/s，则在粗管中的流速为( )。 A、2m/s B、1m/s C、0.5m/s D、0.25m/s 3、流体在阻力平方区流动时的摩擦阻力( )。 A、不变 B、随流速加大而加大 C、与u1.25成比例 D、与u2成比例 4、孔板流量计与测速管都是属于定节流面积的流量计，利用( )来反映流量的。 A、变动的压强差 B、动能差 C、速度差 D、摩擦阻力 5、滞流和湍流的本质区别是( )。 A、湍流的速度大于滞流 B、湍流的Re大于滞流 C、滞流无径向脉动，湍流有径向脉动 D、湍流时边界层较溥 6、在阻力平方区，摩擦系数( )。 A、为常数，与ε/d、Re均无关 B、随Re的加大而减小
1.一个被测量体系外柱按上一个U型压差计,出现如图情况,说明体系与大气压是（）关系 A. 体系＞大气压 B. 体系＜大气压 C. 体系＝大气压 （第1小题图）（第2小题图） 2.如图所示,连接A.B两截面间的压差计的读数R表示了( )的大小。 A. A.B间的压头损失H f ； 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(u A2- u B2)/2g 3.层流与湍流的本质区别是( )。 A. 湍流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
4.离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（） A. Q启动＝0，N启动≈0 ； B. Q启动〉0，N启动〉0； C. Q启动=0，N启动〈0 5..离心泵在一定的管路系统工作，如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变)，则( ) A. 任何情况下扬程与ρ无关； B. 只有当（Z2－Z1）＝0时扬程与ρ无关； C. 只有在阻力损失为0时扬程与ρ无关； D. 只有当P2－P1＝0时扬程与ρ无关。 6.为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度，应采用（）的转鼓。 A. 高转速、大直径； B. 高转速、小直径； C. 低转速、大直径； D. 低转速，小直径。 7.为提高旋风分离器的效率，当气体处理量较大时，应采用（）。 A. 几个小直径的分离器并联； B. 大直径的分离； C. 几个小直径的分离器串联； D.与并联和串联的方式无关。 8.穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示，试比较第一层的热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的大小( )。 A. R1>(R2+R3)； B. R1<(R2+R3)； C. R1=(R2+R3) ； D. 无法比较。 （第8小题图） 9.有一列管换热器，用饱和水蒸汽（温度为120 ℃）将管内一定流量的氢氧化钠溶液由20℃加热到80℃，该换热器的平均传热温度差Δt m为（）。 A. -60/ln2.5; B. 60/ln2.5; C. 120/ln5； D.100/ ln5.
化工原理考试题及答案 第三章非均相分离 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指 ______________________________。 ***答案*** 固体微粒，包围在微粒周围的液体 2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 ***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度 3.（2分）自由沉降是 ___________________________________ 。 ***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降 4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 ***答案*** 小 1 5.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 ***答案*** 重离心沉积 6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep 7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 ***答案*** 增大沉降面积，提高生产能力。 8.（3分）气体的净制按操作原理可分为 _____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 ***答案*** 重力沉降、离心沉降、过滤离心沉降 9.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 ***答案*** 液体或气体中固体微粒 10.（2分）过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 ***答案*** 单位时间内通过单位面积的滤液体积变慢 11.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是 ___________________________ ___________________________________________________。 ***答案*** 在滤饼中形成骨架，使滤渣疏松，孔隙率加大，滤液得以畅流12.（2分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其 _________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 ***答案*** μ γL 13.（2分）板框压滤机每个操作循环由 ______________________________________五个阶段组成。 ***答案*** 装合板框、过滤、洗涤、卸渣、整理