上册试题一
[一]1．多项选择题：
（1）X01a05034
①某液体在内径为d
0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u
，当它以相同的体积流量通过等长的
内径为d
2（d
2
＝d
/2）的管子时，则其流速为原来的。
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。
A．4倍 B. 8倍 C. 16倍 D.32倍
（2）X03a05100
①“I在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”、“滤渣就是滤饼”则：。
A．这两种说法都对 B. 两种说法都不对
C．只有第一中说法对 D. 只有第二中说法正确
②助滤剂应具有以下性质。
A．颗粒均匀，柔软，可压缩
B．颗粒均匀，坚硬，不可压缩
C．颗粒分布广，坚硬，不可压缩
D．颗粒均匀，可压缩，易变形
（3）X02a05106
①离心泵停车时要。
A．先关出口阀后断电 B. 先断电后关出口阀
C. 先关出口阀先断电均可
D. 单级式的先断电，多级式的先关出口阀
②离心泵的工作点。
A．由泵铭牌上的流量和扬程所决定 B. 即泵的最大效率所对应的点
C. 由泵的特性曲线所决定
D. 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点
（4）X04b05038
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。
A．20℃ B.100℃ C. 60℃ D. 49.7℃
②高翅片管加热器一般用于。
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因此分析法的目的在于。
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，使实验数与关联工作简化
D．用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠
2．填空题
（1）t01a05149
对如图所示的测压装置，分别写出?P＝P
1-P
2
的计算式。
（a）图?P ，（b）图?P ，（c）图?P ，（d）图?P 。
（2）t02a05009
①离心泵的扬程含义是。
②离心泵常采用调节流量，往复泵常采用调节流量。
（3）t02a05234
通过一换热器，用饱和水蒸汽加热水，可使水的温度由20℃升高至80℃，现发现水的出口温度降低了，经检查水的初温与流量均无变化，引起问题可能的原因是。
（4）t03b05014
①板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的。
②计算颗粒沉降速度U
t
的斯托克斯式，此式适用于
的情况。
[二] j01c20192
如图所示，水以3.78L/s的流量流经一扩大管段，已知d
1＝40mm，d
2
＝80mm，倒U形压差计中水
位差R＝170mm，试求：①水流经扩大管段的摩擦损失h
f
。
②如将粗管一端抬高，使管段成倾斜放置，而流量不变，问此时R读数有何变化？
[三] j04c20132
在单程列管换热器内，用120℃饱和蒸汽将流量为850Kg/h的气体从20℃加热到60℃，气体在管内以10m/s流动，管子为Ф26×1的铜管，蒸汽冷凝膜系数为11630W/m2·℃，管壁和污垢热阻可不计，试计算：
A）传热内表面积；
B）如将气体流量增加一倍，气体出口温度为多少？（气体进口温度和气体物性不变）
气体物性为：Cp＝1.005KJ/Kg·℃，ρ＝1.128Kg/m3，λ＝1.754×10-2W/ m2·℃，μ＝1.91×10-5Pa·s。
[四] j03b10066
某板框过滤机的过滤面积为0.4m2，在恒压下过滤某悬浮液，4hr后得滤液80m3，过滤介质阻力可略去不计。
试求：①若其它情况不变，但过滤面积加倍，可得多少滤液？
②若其它情况不变，但操作时间缩短为2hr，可得多少滤液？
③若在原表压下过滤4hr后，再用5m3水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？设滤液与水性质相近。[五] j05b10045
通过连续操作的单效蒸发器，将进料量为1200Kg/h的溶液从20％浓缩至40％，进料液的温度为40℃，比热为 3.86KJ/（Kg. ℃），蒸发室的压强为0.03MPa（绝压），该压强下水的蒸发潜热r’＝2335KJ/Kg，蒸发器的传热面积A＝12m2，总传热系数K＝800 W/m2·℃。试求：
（1）溶液的沸点为73.9℃，计算温度差损失
（2）加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，并忽略损失和浓缩热时，所需要的加热蒸汽温度。
已知数据如下：
压强 MPa 0.101 0.05 0.03
溶液沸点℃ 108 87.2
纯水沸点℃ 100 80.9 68.7
上册试题一答案
1．多项选择题：
（1）X01a05034
① B；②D
（2）X03a05100
① C；②B
（3）X02a05106
① A ②D
（4）X04b05038
① B ② C ③C
2．填空题
（1）t01a05149
（a）?P＝Rg（ρ
m
－ρ）（b）?P＝Rgρ
（c）?P＝Rg（ρ
A －ρ
B
）（d）?P＝P
1
－P
2
＝Rgρ
m
－hgρ
（2）t02a05009
①离心泵给单位质量的液体所提供的能量。 2分
②出口阀门支路阀门各1.5分（3）t02a05234
传热速率下降引起。根据Q＝KA?t
m 分析，可能有几种情况：1.蒸汽压力下降，?t
m
减小；2.蒸汽
侧有不凝气，使冷凝传热系数αo大幅度地下降，K减小；3. 水侧污垢积累，污垢热阻增大，K减小；
4. 冷凝水排除器不通畅，有积水现象，使K减小。
（4）t03b05014
①四分之一 2分
② Ut＝d2（ρ
g
－ρ）g/（18μ） 1.5分层流区或10-4 解（1） u1＝3.78×10-3/（0.785×0.042）＝3m/s u2＝（1/4）u1＝0.75m/s 在1－1、2－2截面是列柏式： gZ 1＋P 1 /ρ＋u 1 2/2＝gZ 2 ＋P 2 /ρ＋u 2 2/2＋h f Z1＝Z2＝0（以过管轴线的水平面为基准面） （P2－P1）/ρ＝（u 12/2－u 2 2/2）－h f ＝（32-0.752）/2－h f 由静力学方程：P1－Rρ 气g－Rρ 水 g （P2－P1）/ρ 水 ＝Rg＝0.17×9.81＝1.668 即 4.22－h f ＝1.668 h f ＝2.552J/Kg （2）若将粗管一端抬高?Z，管段成斜放置，而流量仍保持不变 静力学方程式得：（P2－P1）/ρ 水 －?Zg＝Rg 由1－1与2-2截面间列柏式得 P2－P1）/ρ 水－?Zg＝u 1 2/2－u 2 2/2－h f ＝4.22－h f 管线倾斜后，流经扩大管的摩擦损失h f 不变 故管线倾斜后 R读数不发生变化 [三] j04c20132 （1）Re=0.024×10×1.128/（1.91×10-5）＝14170 Pr＝1.91×10-5×1.005×103/（1.754×10-2）＝1.094 αi ＝0.023×1.754×10-2/0.024×141700.8×1.0940.4 ＝36.3 W/m2·℃ Ki＝1/（36.3＋24/（11630×26））＝36.2 W/m2·℃ Q＝8500×1.005×103×（60-20）＝3.417×105KJ/h ≈94.92KW （?t m ＝[（120-20）－（120-60）]/ln[（120-20）/（120-60）]＝78.3℃Αi＝94.92×103/（36.2×78.3）＝33.5m2 （2）αi′＝αi×20.8＝63.2 W/m2·K K′＝1/（1/63.2＋24/（26×11630））＝62.9 W/m2·K Ki′Αi?t m ＝m′Cp（t2－t1） 62.9×39.5（t2′-20）/ln（120-20）/（120- t2′）＝2×8500×1.005（t2′-20）解得t2＝55.84℃ 或令KiUαi Ki/Ki′＝（1/2）0.8＝0.575 KiΑi?t m /（Ki′Αi?t m ′） ＝mc（t2－t1）/（2mc（t2′－t1） 展开解得：t2′＝55.85℃ [四] j03b10066 （1） V2＝KS2г 3分 V2/802＝0.82/0.42 所以 V＝80×2＝160m3 （2）V2/802＝2/4 3分 所以 V＝80/（21/2）＝55.6m3 （3）KS2＝V2/θ＝802/4＝1600m6/h 4分 因为（V＋Ve）2＝KS2（θ＋θe） 2（V＋Ve）dv＝KS2dθ Dv/dθ＝KS2/（2（V＋Ve））＝KS2/2V Θw＝Vw/（1/4）（dv/dθ）E）＝Vw/（（1/4）KS2/（2V））＝5/（（1/4）×1000（2×80）） ＝2h 或 a＝5/80 θw＝8aг＝8×5/80×4＝2h [五] j05b10045 （1）根据所给数据，杜林曲线的斜率为 K=（108-87.2）/（100-80.9）＝1.089 溶液的沸点 （87.2-t1）/（80.9-68.7）＝1.089 t1＝73.9℃ 沸点升高?′＝73.9-68.7＝5.2℃ （2）蒸发水量W＝F（1－X0/X1） ＝1200（1-0.2/0.4）＝600Kg/h 蒸发器的热负荷 Q＝FCo（t1－t0）＋Wr′ ＝（1200/3600）×3.86（73.9-40）＋600/3600×2335 ＝432.8Kw 所需加热蒸汽温度T Q＝KA（T－t1） T＝Q/（KA）＋t1 化工原理上测试题二 1. 多项选择题： （1）x03a05103 ①在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指。 A．旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径 B．旋风分离器允许的最小直径 C．旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径 D．能保持滞流流型时的最大颗粒直径 ②旋风分离器的总的分离效率是指。 A．颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率 B．颗粒群中最小粒子的分离效率 C．不同粒级（直径范围）粒子分离效率之和 D．全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率 （2）x02a05022 ①将含晶体10％的悬浮液送往料槽宜选用。 A．离心泵 B. 往复泵 C. 齿轮泵 D. 喷射泵 ②某泵在运行1年后发现有气缚现象，应。 A．停泵，向泵内灌液 B. 降低泵的安装高度 C．检查进口管路有否泄漏现象 D. 检查出口管路阻力是否过大 ③用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门，将导致。 A．送水量增加，整个管路压头损失减小； B．送水量增加，整个管路压头损失增大； C．送水量增加，泵的轴功率不变； D．送水量增加，泵的轴功率下降。 （3）x04b05039 ①在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理： 甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度； 乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数。 A．甲乙均合理 B. 甲乙均无理 C. 甲合理，乙无理 D.乙合理，甲无理 ②已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度 耐火砖的黑度。 A．大于 B. 等于 C. 不能确定是否大于 D. 小于 ③在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大10％，为保证空气出口温度不变，可采用的办法是。 A．壳程加折流挡板，增大壳程α值； ； B．将原先的并流改为逆流流动以增大?t m C．开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸汽流量； D．开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力。 （4）x01a05041 ①层流与湍流的本质区别是：。 A．湍流流速大于层流流速； B．流道截面积大的为湍流，截面积小的为层流； C ． 层流的雷诺数小于湍流的雷诺数； D ． 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 ② 如图1，若水槽液位不变①、②、③点的流体总机械能的关系为 。 A ．阀门打开时①>②>③ B. 阀门打开时①＝②>③ C ．阀门打开时①＝②＝③ D. 阀门打开时①>②＝③ ③ 如图2，U 形管压差计测得： 。 A ．A 、 B 间的阻力损失 B. A 、B 间的压强差 C ．A 、B 间的位头差加阻力损失 D. A 、B 间位头差 2．填空题： （1）t01b05019 ① 在流体阻力实验中，以水作工质所测得的至管摩擦系数与雷诺数的关系适用于 流体。 ② 当流体在管内流动时，如要测取管截面上流体的速度分布，应选用 测量。 ③ 并联管路的特点是：A ）并联各管段压强将 ；B ）主管流量等于并联的各管段 ；C ）并联各管段中是管子长、直径小的管段通过的流量 。 （2）t02b05088 ① 离心泵用出口阀调节流量实质上是改变 曲线，用改变转速来调节流量实质上是改变 曲线，漩涡泵常采用 方法来调节流量。 ② 往复泵、 泵等一切 泵在回路阀关闭时，不能全关 。 （3）t03a05002 ① 在出去某粒径的颗粒时，若将尘室的高度增加一倍，则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。 ② 在滞流（层流）区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。 （4）t03a05166 ① 在多层平壁稳定热传导中，通过各层的热通量 。 ② 列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近 的温度，总传热系数接近 的对流传热系数。 ③ 饱和蒸汽冷凝时，?t 越大，α越 ；液体核状沸腾时，?t 越大，α越 。 [二] j01c20089 用离心泵将密闭储槽中20℃的水通过内径为100mm 的管道送往敞口高位槽。两储槽液面高度差为10m ，密闭槽液面上有一真空表P 1读数为600mmHg （真），泵进口处真空表P 2读数为294mmHg （真）。出口管路上装有一孔板流量计，其孔口直径d 0＝70mm ，流量系数α＝0.7，U 形水银压差计读数R ＝170mm 。已知管路总能量损失为44J/Kg ，试求： （1） 出口管路中水的流速。 （2） 泵出口处压力表P 3（与图对应）的指示值为多少？（已知P 2与P 3相距0.1m ） [三] j04c20126 有一套管换热器，由内管为Ф54×2mm，套管为Ф116×4mm的钢管组成。内管中苯自50℃被加热至80℃，流量为4000Kg/h。环隙中为2at（绝）的饱和水蒸汽冷凝。蒸汽冷凝传热系数为10000W/m2·℃。 已知：苯在50℃～80℃之间的物性数据平均值为： ρ＝880Kg/m3， Cp＝1.86KJ/Kg·℃，λ＝0.134 W/m2·℃， μ＝0.39cP，管内侧污垢热阻R1＝0.0004 m2·℃/W，管壁及管外侧污垢热阻不计。 蒸汽温度与压强关系如下表所示： 压强 at（绝） 1.0 2.0 3.0 温度℃ 99.1 120 133 试求：A）管壁对苯的对流传热系数； B）套管的有效长度； C）若加热蒸汽压力为1at（绝），问苯出口温度有何变化？应为多少？ [四] j03b10075 用板框过滤机来过滤某悬浮液。已知过滤面积为10m2，操作压力为0.2MPa(表压)。过滤15分钟后，共得滤液2.91m3（介质阻力不计，滤饼不可压缩）。 试问：（1）若已知该过滤机得生产能力为4.8m3/h，计算洗涤、卸料等辅助时间。 （2）若过滤时间与滤液量均不变，而操作压力降至0.1MPa（表压），需增加多少过滤面积才能维持生产能力不变？ [五] j05b10048 用一双效并流蒸发器，浓缩浓度为5％（质量百分率，下同）的水溶液，沸点进料，进料量为2000Kg/h。第一、二效的溶液沸点分别为95℃和75℃，耗用生蒸汽量为800Kg/h。各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为2280KJ/Kg。试求不计热损失时的蒸发水量。 化工原理上册试题二答案 [一] 1. 多项选择题： （1）x03a05103 ① C ②D （2）x02a05022 ①A ②C ③A （3）x04b05039 ①A ②D ③D （4）x01a05041 ①D ②B ③A 2．填空题： （1）t01b05019 ①牛顿型②比托管（测速管）③相等；流量之和；小 （2）t02b05088 ①管路性能，泵的性能，回流支路 3分 ②旋转，正位移式，出口阀 2分 （3）t03a05002 ①增加一倍减小一倍不变②2 各1分 （4）t03a05166 ①相等②水蒸汽空气侧③小；大 [二] j01c20089 （1）因为 V＝αA（2ρΔP/ρ2）0.5＝αA（2ΔP/ρ）0.5 ΔP＝Rg（ρo－ρ）＝0.17×9.81×（13600-1000）＝2.1×104 V＝0.7（Л/4）×（0.07）2（2.1×104）×2/1000）0.5 ＝0.7×0.785×（0.07）2（4.2×10）0.5＝0.0174m3/s 所以U＝V/（0.785d2）＝0.0174/（0.785×0.12）＝2.22m/s （2）选低位水池的水平为基准面，取1-1、2-2两截面建立柏努力方程： Z 1＋（P 1 /ρg）+(U 1 2/2g)＋H＝Z 2 ＋（P 2 /ρg）＋（u 2 2/2g）＋∑hf′ u 1＝u 2 ＝0 Z 1 ＝0 P 2 /ρg≈0 所以 H＝Z 2+∑hf′-（P 1 /ρg）=10+(44/9.81)+0.6×13.6＝22.7mmH 2 O 再选泵入口管所在面为基面，取3-3、4-4两截面建立柏努力方程：Z 3＋（P 3 /ρg）＋ (U 3 2/2g) ＋H＝Z 4＋（P 4 /ρg）＋(U 4 2/2g)＝H－h0－（u 4 2－U 3 2）/2g ＋H 真 （u42－U32）/2g≈0 P4＝ρg（H－ho）＋H真）＝1000×9.8（22.7－0.1－0.294×13.6）＝1.8×105Pa＝1.8大气压（表） P3＝1.8kg/cm2（表）泵出口处的指示值为1.8kg/cm2 参见附图：j01c089.d [三]j04c20126 解：（1）Re＝dlG/μ＝[0.05×4000/3600×Л/4×0.052）/（0.39×10-3） ＝7.2586×104 Pr＝Cpμ/λ＝1.86×103×0.39×10-3/0.134＝5.4 α1＝0.023λ/d（Re）0.8（Pr）0.4 ＝（0.023×0.134/0.05）×（7.2586×104）0.8×5.40.4＝936.4W/m2.℃（2）Q＝4000/3600×1.86×103（80-50）＝6.2×104W 1/K1＝1/936.4＋1/10000＋0.0004 所以K1＝637.8W/ m2.℃ Δtm＝（（120-50）－（120－80））/ln（120-50）/（120-80）＝53.6℃ A1＝Q/（K1Δtm）＝6.2×104/（637.8×53.6）＝1.814m2 L＝A1/（Лd 内 ）＝1.814/（Л×0.05）＝11.55m （3）K不变，A不变，T变为99.1℃，苯的流量及比热均不变。 设出口温度为t2′，在新条件下，传热速率方程变为 4000/3600×1.86×103（t2′-50） ＝637.8×1.814（（99.1-50）－（99.1－t2′））/ln（99.1-50）/（99.1－t2′）解得 ln（99.1-50）/（99.1- t2′）＝0.5598 所以 t2′＝71℃ [四] j03b10075 （1）已知V＝2.91m3，г＝15min＝900s Q＝4.8m3/h＝0.00133 m3/s 生产能力 Q＝V/（г＋г D ） 0.00133＝2.91/（900＋г D ） 所以г D ＝1288s＝21.47min （2）若Q、V、г不变 V2＝2（ΔP/μrc）A2θ（1） V2＝2（ΔP′/μrc）A′2θ（2） 因为（1）＝（2） 得A′2＝ΔPA2/ΔP′ ＝2×102/1＝200 所以 A′＝14.14m2 增加面积Δ＝14.14-10＝4.14 m2 [五] j05b10048 解：第一效蒸发量： 已知：D 1 ＝800kg/h， r1＝r1′＝2280KJ/kg， W 1＝D 1 ＝800kg/h 第二效蒸发水量： 已知：D 2＝W 1 ＝800kg/h， F 2＝F 1 －W 1 ＝2000-800＝1200kg/h X 02＝X 1 ＝FX /（F－W 1 ）＝2000×0.05/（2000-800）＝0.0833 t 02＝95℃ t 2 ＝70℃ r 2 ＝r 2 ′＝2280KJ/kg Cp 02＝Cpw(1-X 02 )=4.187×(1-0.0833) =3.84KJ/（kg·℃） D 2r 2 ＝（F2Cp 02 （t 2 －t 02 ））/r 2 ′＋W 2 r 2 ′ W 2 ＝（800×2280－1200×3.84×（75－95））/2280 ＝840kg/h 蒸发水量W＝W 1＋W 2 ＝800＋840＝1640kg/h 化工原理上册试题三 1．多项选择题： （1）x01a05161 ①图示为一异径管段，从A段流向B段，测得U形压差计的读数为R＝R 1 ；从B段流向A段测得U 形压差计读数为R＝R 2 ，若两种情况下的水流量相同，则。 A．R 1> R 2 ； B. R 1 ＝R 2 ； C. R 1 2 D. R 1 ＝-R 2 ②图示所表示的R值大小反映。 A．A、B两截面间压差值 B. A－B截面间流动压降损失 C．A、B两截面间动压头变化 D. 突然扩大或突然缩小流动损失。 参见附图：x01a161.t （2）x02a05093 ①离心泵最常用的调节方法是。 A．改变吸入管路中阀门开度 B．改变压出管路中阀门的开度 C．安置回流支路，改变循环量的大小 D．车削离心泵的叶轮 ②漩涡泵常用的调节方法是。 A．改变吸入管路中阀门开度 B．安置回流支路，改变循环量的大小 C．改变压出管路中阀门的开度 D．改变电源的电压 （3）x03b05112 ①过滤常数K与以下因素无关。 A．滤液的粘度 B. 滤浆的浓度 C．滤饼在?P＝1时的空隙率 D. 滤饼的压缩性 ②以下物理量与过滤面积的大小无关。 A．过滤速率dV/dt B. 单位过滤面积的过滤速率dV/（sdt） C．介质的当量滤液量V e D. 介质在单位面积上的当量滤液量q e （4）x04b05039 ①在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理：。 甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度； 乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数。 A．甲乙均合理 B. 甲乙均无理 C. 甲合理，乙无理 D. 乙无理，甲合理 ②已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度 耐火砖的黑度。 A．大于 B. 等于 C. 不能确定是否大于 D. 小于 ③在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大10％，为保证空气出口温度不变，可采用的办法是。 A．壳程加折流挡板，增大壳程α值 B. 将原先的并流改为逆流流动以增大?t m C．开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸汽流量 D．开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力 2．填空题： （1）t01b05024 ①流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速0.5m/s，压强为10Pa，Re为1000，问管中心处点速度为 m/s，若流速增加为1m/s，则压强降为 Pa。 ②一转子流量计，当流过水的流量为1m3/h，测定该流量计进出口压力降为20mmHg7柱，当流量增加到1.5m3/h，问转子流量计进出口压降有何变化？ （2）t02a05008 ①离心泵的主要特性曲线有、、等。 ②往复泵的转速（往复次数）增加时，流量，扬程。（增大，变小，不变） （3）t03b05006 ①除去液体中混杂的固体颗粒，在化工生产中可以采用、、等方法（列举三种方法） ②旋风分离器性能的好坏，主要以来衡量，愈小，说明其分离性能愈好。（4）t04b05059 ①根据有无补偿或补偿方法不同，列管式热器的一般结构型式有、、、。 ②换热器中，热流体由200℃冷却到140℃，冷流体由20℃升高到35℃，热流体的热容量流率较小，则传热效率为：。 [二] j01c20111 如图所示，水通过倾斜变径管段（A－B），D A ＝100mm，D B ＝240mm，水流量为2m3/min，在截面A 与B处接一U形水银压差计，其读数R＝20mm，A、B两点间的垂直距离为h＝0.3m，试求：（1）A、B两点的压差计等于多少Pa？ （2）A、B管段阻力损失为多少mmHg？ （3）若管路水平放置，而流量不变，U形水银压差计读数及A、B两点压差有何变化？参见附图：j01c111.t [三]j04c20113 一套管换热器，外管为Ф83×3.5mm，内管为Ф57×3.5mm的钢管，有效长度为60m。用120℃的饱和水蒸汽冷凝来加热内管中的油。蒸汽冷凝潜热为2205KJ/Kg。已知油的流量为7200Kg/h，密度为810Kg/m3，比热为2.2KJ/Kg·℃，粘度为5cP，进口温度为30℃，出口温度为80℃。试求： A）蒸汽用量；（不计热损） B）传热系数； C）如油的流量及加热程度不变，加热蒸汽压力不变，现将内管直径改为Ф47×3.5mm的钢管。求管长为多少？已知蒸汽冷凝传热系数为12000W/m2·K，管壁及污垢热阻不计，管内油的流动类型为湍流。 [四] j03b10074 一台BMY10型板框过滤机，过滤面积为10m2，过滤操作压差为2.5at（表压），过滤15分钟后得滤液量2.5m3（滤饼为不可压缩，介质阻力不计）。 试问：（1）若该机生产能力为4m3/h，计算洗涤，卸料等辅助时间为若干？ （2）若操作压差改为 1.5at（表压），过滤时间和辅助时间仍不变，则生产能力将变为多少？ [五] j05a10014 在真空度为91.3KPa下，将12000Kg的饱和水急送至真空度为93.3KPa的蒸发罐内。忽略热损失。试定量说明将发生什么变化。水的平均比热为4.18 KJ/Kg·℃。当地大气压为101.3KPa饱和水的性质为 真空度， KPa 温度，℃汽化热，KJ/Kg 蒸汽密度，Kg/m3 91.3 45.3 2390 0.06798 93.3 41.3 2398 0.05514 [一] 1．多项选择题： （1）x01a05161 ① C；R 1 2 ②AB两截面间压差ΔP/ρg＝R（ρ 1 －ρ）/ρ各2.5分 （2）x02a05093 ①B ②B 各2.5分 （3）x03b05112 ①D ②D 各2.5分 （4）x04b05039 ①A ②D ③D 2．填空题： （1）t01b05024 ①1m/s； 20Pa ②不变 （2）t02a05008 ①Q－H； Q－N； Q－η ②增大；不变各1分（3）t03b05006 ①重力沉降；离心沉降；过滤 ②临界直径的大小；临界直径各1分（4）t04b05059 ①固定管板式浮头式 U形管式②0.333 [二] j01c20111 如图取3－3′面有P 3＝P 3 ′ （1）P 3＝PA＋ρgH ① P 3 ′＝PB＋ρg（H＋h－R）＋Rρ′g ② ①＝①有：PA＋ρgH ＝PB＋ρg（H＋h－R）＋Rρ′g PA－PB＝ρgh＋R（ρ′－ρ）g ＝0.3×1000×9.81＋20×10-3×（13.6－1）×1000×9.81 ＝5415.12PA （2）在1－1、2－2间列柏努力方程：以3－3′为基准面 Z 1g＋（PA/ρ）＋（uA2/2）＝Z 2 g＋（PB/ρ）＋（uB2/2）＋∑h f 所以∑h f ＝（ Z 1 －Z 2 ）/g＋（PA－PB）/g＋（uA2－uB2）/2 因为 Z 1－ Z 2 ＝-h PA－PB＝ρgh＋R（ρ′－ρ）g uA＝V/AA＝2/[60×3.14/4]×0.12≈4.25[m/s] uB＝V/AB＝2/[60×3.14/4]×0.242≈0.737[m/s] 所以∑h f ＝（ Z 1 －Z 2 ）/g＋（PA－PB）/ρ＋（uA2－uB2）/2 ＝－hg＋ρgh＋R（ρ′－ρ）g＋（4.252＋0.7372）/2 ＝[20×10-3×（13.6-1）/1]×9.81＋（4.252＋0.7372）/2 ≈11.23（J/Kg） 所以换算成mmHg Hf＝（∑h f /g）×（1000/13.6）＝（11.23/9.81）×（1000/13.6） ＝81.92 （3）若管路水平放置由P 3＝P 3 ′ P3＝PA′＋ρgL ① P 3 ′＝PB′＋ρg（L－R）＋R′ρ′g ② PA′＋ρgL＝PB′＋ρg（L－R）＋R′ρ′g PA′－PB′＝R′（ρ′－ρ）g 由柏努力方程式得：Z 1′g＋（PA′/ρ）＋（uA2/2）＝Z 2 ′g＋（PB′/ρ）＋（uB2/2）＋∑h f ′ ∑h f ′＝（ Z 1 ′－Z 2 ′）/g＋（PA′－PB′）/ρ＋（uA2－uB2）/2 阻力损失不变 所以有∑h f ′＝∑h f （PA′－PB′）/ρ＋（uA2－uB2）/2 ＝（PA－PB）/ρ＋（uA2－uB2）/2 所以 PA′－PB′＝（ Z 1－Z 2 ）/gρ＋（PA－PB）＝（PA－PB）－hgρ ＝5415.12－0.3×1000×9.81＝2472.12（Pa） 所以代入PA′－PB′＝R′（ρ′－ρ）g 所以 R′＝（PA′－PB′）/（ρ′－ρ）g＝2472.12/[9.81×（13.6-1）×1000]＝0.02m＝20㎜结论： R＝R′不变，（PA′－PB′）变小 参见附图：j01c111.t [三]j04c20113 （1）蒸汽用量 Q放＝Wt＝2205×W KJ/hr Q吸＝W′Cp（t出－t入） ＝7200×2.2×（80－30）＝7.92×105KJ/hr Q放＝Q吸 所以 W＝7.92×105/2205≈359.2Kg/hr （2）传热系数得计算由Q＝KAΔtm Δtm＝（（120-30）－（120-80））/ln（（120-30）/（120-80）） ＝50/ln（90/40）＝61.66℃ 所以Ki＝Q/AiΔtm ＝7.92×105/[60×Л×（50/1000）×61.66] ≈1363KJ/hr·㎡·℃＝378.8（W/㎡·℃） （3）1/Ki＝Ai/（α 0A ）＋1/αi） 1/αi＝1/Ki－Ai/＝1/378.8－50/（12000×57） Αi＝389.6 W/㎡·℃ 速度增加： 原速度 U＝4V/（Л×0.052）管径变化后U′＝4V/（Л×0.042） 所以 U′/U＝0.052/0.042＝1.563 原管径 d＝0.05m 变化后管径d′＝0.04 d′/ d＝0.04/0.05＝0.8 所以αi′＝389.38×（U′/U）0.8/（d′/ d）0.2 ＝389.38×（1.563）0.8/（40/50）0.2 ＝582.1 W/㎡·℃ 1/Ki＝1/αi＋di/（α 0d ）＝40/（12000×47）＋1/582.1 所以 Ki＝558.8 W/㎡·℃ 由于Q＝KAΔtm 所以 Ai＝Q/ KΔtm＝7.92×105×1000/3600/（558.8×61.66）＝6.385㎡ 又Ai＝ЛdiL 所以 L＝Ai/Лdi＝6.385/（3.14×0.04）＝50.8 [四] j03b10074 （1） Q＝V/（г＋г辅＋洗）所以 Q＝2.5/（15/60＋г辅＋洗）г辅＋洗＝0.375hr＝22.5min （2）V2＝KA2г所以 2.52＝K×102×0.25 所以 K＝0.25m2/h K′/K＝ΔP′/ΔP 所以 K′＝1.5/2.5×0.25＝0.15 m2/hr （V′）2＝K′A2г′所以（V′）2＝0.15×102×0.25 V′＝1.936m3 Q′＝1.936/（0.25＋0.375）＝3.90 m3/hr [五] j05a10014 与真空度为91.3KPa相对应得绝压为101.3-91.3＝10KPa 与真空度为93.3KPa相对应得绝压为101.3-93.3＝8KPa 将绝压为10KPa的饱和水送至绝压为8KPa的空间，水温由46.3℃ 急速下降至41.3℃，这时要放出显热，使一部分饱和水汽化（即闪蒸）。因闪蒸而放出的显热＝12000×4.18（45.3－41.3）＝2006×102KJ 闪蒸出水汽的流量＝2006×102/2398＝837Kg蒸汽 水汽的体积=837/0.05514＝1518m3蒸汽 化工原理试题四 1．多项选择题： （1）x01a05033 ①某物体的质量为1000Kg，则其重量为。 A．1000N B. 9810N C. 9810Kgf D. 1000/9.81Kgf ② 因次分析法的目的在于 。 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时关系； 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。 （2）x02b05114 ① 离心泵在n ＝n 1时的特性趋向（Q 1－H 1关系）与n ＝n 2时的特性曲线（Q 2－H 2）对应点的关系是 。 A ．Q 1 ＝Q 2 H 2 ＝H 1（n 2 /n 1）2 B. Q 1 ＝Q 2（n 2 /n 1） H 2 ＝H 1（n 2 /n 1）2 C ．H 1＝H 2 Q 2＝Q 1（n 1 /n 2） D ．Q 2＝Q 1（n 2 /n 1） H 2 ＝H 1（n 2 /n 1） ② 离心泵在两敞口容器间输液，以下说法是正确的：当ρ变化时，离心泵的 。 A ．H ——Q 特性曲线发生变化，N 轴——Q 线也发生变化 B ．H ——Q 特性曲线不发生变化，但N 轴——Q 特性曲线要发生变化 C ．H ——Q 特性曲线发生变化，N 轴——Q 特性曲线不发生变化 D ．H ——Q 特性曲线与N 轴——Q 特性曲线都不发生变化 （3）x03b05108 ① 当介质阻力不计时，回转真空过滤机的 。 A ．每一周期的滤液体积V 与转速的1/2次方成正比 B ．每一周期的滤液体积V 与转速的1次方成正比 C ．生产能力与转速的1/2次方成正比 D ．生产能力与转速的1次方成正比 ② 当介质阻力不计、滤饼不可压缩时，回转真空过滤机的生产能力 。 A ．正比于真空度 B ．正比于真空度的1/2次方 C ．正比于真空度的1/5次方 D ．正比于真空度的1/4次方 （4）x04b05015 ① 判断下面的说法中哪一种是错误的： 。 A ． 在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大； B ．在同一温度下，物体的吸收率A 与黑度ε在数值上相等，因此A 和ε的 物理意义相同； C ．黑度越大的物体吸收辐射的能力越强； D ．黑度反映了实际物体接近黑体的程度。 ② 当换热器中冷热流体的进出口温度一定时，判断下面的说法中哪一个是错误的： 。 A ．逆流时，?t m 一定大于并流，错流或折流的?t m ； B ．采用逆流操作时可以节约流体（或冷流体）的用量； C ．采用逆流操作可以减少所需的传热面积； D ．温度差校正系数φ?t 的大小反映了流体流向接近逆流的程度。 2．填空题： （1）t01a05148 如图所示，在充满水的具有不同压力的两密闭容器A 和B 的上、下两侧，各连接管径和高度均不相等的压差计，各连接导管内充满水，压差计内指示液为水银，则当用下方压差计读数表示时，P A －P B ＝ ，当用上方压差计读数表示时，P A －P B ＝ ，R 与H 值之间关系为 。 参见附图：t01a148.t [三] j04b20101 16℃的盐水以3840Kg/h的流率通过套管换热器的内管面被加热。内管为Ф38×2.5mm的钢管，每段长6m。105℃的热水以4m3/h的流率在环隙内流过，而被冷却至48℃两流体作逆流流动。热水对管 为5000W/m2·℃，已知盐水物性（平均温度下）ρ＝1200Kg/m3，Cp＝壁的对流传热系数α ＝1/3788m2·℃/W，3.3KJ/Kg·℃，μ＝0.95×10－3，λ＝0.58 W/m2·℃，管内外污垢热阻分别为R si R ＝1/3846 m2·℃/W。求盐水出口温度和所需套管的段数。忽略热损失。（热水在平均温度下的Cp so ＝4.18 KJ/Kg·℃，ρ＝1000 Kg/m3，管壁热阻忽略不计）。 [四] j03b10060 拟用一板框过滤机处理某一悬浮液，获每m3滤液得滤饼量0.04m3。在1.5atm操作压力下，过滤常数K＝2.73×10－5m2/s，过滤介质可忽略不计。滤饼为不可压缩。试求： （1）若要求过滤1h获取0.41 m3的滤饼，试求所需的过滤面积。 （2）若选用板框框长×宽的规格为0.81×0.81 m2，试确定框数及框的厚度。 （3）若滤饼不需洗涤，拆装时间需45min，试求为使上述板框过滤机生产能力达到最大时，其操作压力应提高至多少？ [五] j05b10049 在单效蒸发器中，每小时将2000Kg水溶液以5％浓缩至20％（均为质量分数），沸点进料。冷凝器中温度为70℃，水的相应汽化热为2350KJ/Kg；加热蒸汽温度为110℃。蒸发器的传热面积为60 m2，操作条件下总传热系数为800 W/m2·℃。试求传热过程中的有效温差及总温度差损失。 （注：二次蒸汽的汽化潜热可取为2350 KJ/Kg） 化工原理上册试题四答案 [一] 1．多项选择题： （1）x01a05033 ① B ②C （2）x02b05114 ①B ②B （3）x03b05108 ①B ②B （4）x04b05015 ①C ②B 2．填空题： （1）t01a05148 PA－PB＝H（ρ1－ρ）g＋hρg PA－PB＝R（ρ1－ρ）g＋hρg R＝H （2）t02a05004 ①减小减小下降增大 ②Q＝ASn （3）t03b05007 ①[（ρs－ρ水）/μ水]×[μ空气/（ρs－ρ空气）] ②81.55 （4）t04a05043 ①提高壳程流体的流速，使壳程对流传热系数提高；圆缺形（弓形），圆盘和环形②最大，最小 [二] j01c20089 （1）因为 V＝αA（2ρΔP/ρ2）0.5＝αA（2ΔP/ρ）0.5 －ρ）＝0.17×9.81×（13600－1000）＝2.1×104 ΔP＝Rg（ρ V＝0.7（Л/4）×（0.07）2（2.1×104×2/1000）0.5＝0.7×0.785×（0.07）2（4.2×10）0.5＝0.0174m3/s 所以 u＝V/（0.785d2）＝0.0174/（0.785×0.12）＝2.22m/s （2）选低位水池的水平为基准面，取1－1、1－2两截面建立柏努力方程： Z1＋（P1/ρg）＋（u12/2g）＋H＝Z2＋（P2/ρg）＋（u22/2g）＋∑hf′ U1＝u2＝0 Z1＝0 P2/ρg≈0 所以 H＝Z2＋∑hf′－（P1/ρg）＝10＋（44/9.81）＋0.6×13.6＝22.7mH 2 O 再选泵入口管所在面为基面，取3－3、4-4两截面建立柏努力方程： Z3＋（P3/ρg）＋（u32/2g）＋H＝Z4＋（P4/ρg）＋（u42/2g） P4/ρg＝H－h0－[（u42－u32）/2g]＋H真 （u42－u32）/2g≈0 P4＝ρg（H－h0＋H真）＝1000×9.8（22.7-0.1-0.294×13.6）＝1.8×105Pa ＝1.8大气压 P3＝1.8Kg/cm2（表）泵出口处指示值为1.8 Kg/cm2 [三]j04b20101 由两流体的热衡算得： 4×1000×4.18（105-48）＝3840×3.3（t2－6）解得 t2＝91.2℃ 传热速率方程为：Q＝Ko·Л·do·L·Δtm 其中：Δtm＝[（48-16）－（105－91.2）]/ln[(48-16)/(105-91.2)]=21.6℃ Q=3840/3600×3.3×103×（91.2-16）＝264700W Ko＝1/（1/αo＋do/di/αi＋Ro＋Rido/di）（忽略管壁热阻） Re＝di·G/μ＝[0.033×3840/（3600×Л/4×00332）]/（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）×43340.85.60.4 ＝3983W/㎡·℃ Ko＝1/[(1/5000+38/(33×3983)＋1/3846＋38/（33×3788）)＝950 W/㎡·℃ 所以 264700＝950×Л×0.038L×21.6 解得：L＝108m 108/6＝18段 [四] j03b10060 （1） V＝0.41/0.04＝10.25m3 V2＝KA2г 所以 A＝V/（Kг）1/2＝10.25/（2.73×10-5×3600）1/2＝32.7㎡ （2）n，δ A＝n×2×0.81×0.81 n＝25 VS＝n×0.81×0.81×δδ＝0.025m （3）（г′）＝г D 则VA为最大 所以 V′2/V2＝（K′A2г′）/（（KA2г）＝1 2ΔPk＝K ΔP′＝（г/г′）ΔP＝（60/45）×1.5＝2.0at [五] j05b10049 解：W＝F（1－X 0/X 1 ）＝2000（1-5/20）＝1500Kg/h 由于沸点进料，故传热速率为：Q＝Wr′＝（1500/3600）×2350×103＝98×104W Δt＝Q/（KA）＝98×104/（800×600）＝20.4℃ 中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 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?制药?应化11级总分100分，占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ，当地大气压为101kPa，则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg，则该体系的绝对压强为Pa，真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于，润湿周边等于，当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一 7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90o C，出口温度为50o C，冷水进口温度为15o C，出口温度为53o C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑，颜色较浅; B?表面粗糙，颜色较深; C?表面粗糙，颜色较浅; D?表面光滑，颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大，致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) ， A.只能安在进口管路; 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 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m，切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数K c为? 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0.3 B．乙组分压力分率是0.3 C．乙组分质量分率是0.7 D．甲组分质量分率是0.7 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 下册第一章蒸馏 解： 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A ＋0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --；y A =p p A 00 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下： t, ℃ x y 113.7 1 1 114.6 0.837 0.871 115.4 0.692 0.748 117.0 0.440 0.509 117.8 0.321 0.385 118.6 0.201 0.249 119.4 0.095 0.122 120.0 0 0. 2. 承接第一题，利用各组数据计算 （1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。 （2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。 解： （1）对理想物系，有 α＝00B A p p 。所以可得出 t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 i α 1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326 算术平均值α= 9 ∑i α=1.318。α对i α的最大相对误差＝ %6.0%100)(max =?-α ααi 。 （2）由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据： t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x 1 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.095 0 y 1 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0 各组y i 值的最大相对误差= =?i y y m ax )(0.3%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。 问:总压为60mmHg(绝压)时，A 与B 的沸点各为多少?在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡气、液相浓度各为多少摩尔分率？ 解： 由题意知 T A ==-- 0195.1660ln 47 .327995.59334.95K ＝61.8℃ T B ==--0195 .1660ln 57 .332872.63342.84K=69.69℃ 65℃时，算得0 A p ＝68.81mmHg ；0 B p =48.93 mmHg 。由0 A p x A ＋0 B p （1－x A ）=60得 x A ＝0.56， x B =0.44; y A =0 A p x A /60=0.64; y B =1-0.64=0.36。 4 无 化工原理试卷及答案 1填空题（每空 1 分，共 20 分） 1．某容器内的绝对压强为200 kPa ，当地大气压为101.3 kPa ，则表压为______。 2．在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3．热量传递的基本方式有 、 和 。 4．吸收因子A 可表示为 ，它是 与 的比值。 5．空气的干球温度为t ，湿球温度为t w ，露点温度为t d ，当空气的相对湿度等于1时，则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6．吸收操作一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的；精馏操作则一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7．恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8．全回流（R = ∞）时，精馏段操作线的斜率为 ，提馏段操作线的斜率为 ，对相同的x D 和x W ，部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题（每小题 2 分，共 20 分） 1．不可压缩流体在圆管内作稳定流动，流动速度与管径的关系是 （ ） A . 21221()u d u d = B ．2112 2 ()u d u d = C ． 11 22 u d u d = D ． 12 21 u d u d = 2．离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 （ ） A ．效率一定 B ．功率一定 C ．转速一定 D ．管路（l +∑l e ）一定 3． 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝11600 W?m -2?K -1 ，α2＝116 W?m -2?K -1，要提高总传热系数K ，最简单有效的途径是 （ ） A ．设法增大α1 B ．设法增大α2 C ．同时增大α1和α2 D ．不确定 4．在降尘室内，要使微粒从气流中除去的条件是 （ ） 化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范 围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案： 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二 化工原理第二版 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由 于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。 解：①计算平均相对挥发度 理想溶液相对挥发度α= P A */P B *计算出各温度下的相对挥发度： t(℃) 248.0 251.0 259.1 260.6 275.1 276.9 279.0 289.0 291.7 化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题（共15空，每空2分，共30分） 1. 一容器真空表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计）分别为：（90kpa）和（ -10kpa）。 2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。 3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小） 4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为：（90kpa）。 7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。（填大或小） 8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小） 9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。 10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。 二、选择题（共5题，每题2分，共10分） 1. 对吸收操作有利的条件是：（D） A. 操作温度高、压强高； B. 操作温度高、压强低； C. 操作温度低、压强低； D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（） A. 高，低； B. 低，高； C. 高，高； D. 低，低 3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图； B. 板式塔的设计过程； C. 板式塔的恒摩尔流要求； D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C）及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度； B. 流速、压强、湿度； C. 流速、温度、湿度； D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（B） A. 平衡水一定是自由水； B. 平衡水一定是结合水； C. 自由水一定是结合水； D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（ C）时，不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为（ A ）时，可以采用精馏方法 《化工原理》试题库答案 一、选择题 1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。 A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。 A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。 5．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。 A．固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11.流体在管内呈湍流流动时B。 A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000 化工原理试题库（上册） 第一章流体流动 一、选择题 1?连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（A ）。A.零 B.正数C负数 D.任意值 2.热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（A ）的焓为零。 AO C液体BO C气体 C.1O0C液体 D.100C气体3.流体阻力的表现，下列阐述错误的是（D ）。 A.阻力越大，静压强下降就越大B流体的粘度越大，阻力越大 C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈 流动时不存在4.压强的具有专门名称的国际单位是Pa,用基本单位表示是 （C ）。 A.atm B.mmHg C.Kg/m.s2 D.N/m2 5?水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（B ）。A.增大 B.减小C不变 D.无法判断 6.对可压缩流体，满足（C ）条件时，才能应用柏努力方程求解。 A. ）%（20ppp121式中压强采用表压表示 B. ）%（01ppp12 ）%（20ppp121式中压强采用绝压表示 D. )%(01ppp1 1式中压强采用表压表示 C. ）%（20ppp121式中压强采用绝压表示 D. )%(01ppp1 B 施伍德 C 雷诺 D.努塞尔特8.流体在圆形直管中滞流流 9.增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。A.增 大 B.减小 C.不变 D.无法判断10.流体在管内流动时的摩擦系数与 （B ）有关。A.雷诺准数和绝对粗糙度 B.雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉 准数和绝对粗糙度 D.欧拉准数和相对粗糙度11.测速管测量得到的速度是 流体（C ）速度。A.在管壁处 B 在管中心 C 瞬时 D.平均 12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降 为并联时的（C ）倍。A. 2； B. 6; C. 4; D. 1。 13. 流体在长为3m 、高为2m 的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为 （C ）。 A. 1.2m ； B. 0.6m C. 2.4m D. 4.8m 2 14. 流体在长为2m 、高为1m 的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为 （A ） o A. 1.33m ； B. 2.66m C. 0.33m D. 0.66nr 。15.流体 在内管外径为25mm ，外管内径为70mm 的环隙流道内流动，则该环隙流道的当 量直径为（D ） o A. 25mm ； B. 70mm ； C. 95mm ； D. 45mm 。 16.当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最 大流速的关系为（C ） A. u = 3/2.umax B. u = 0.8 umax C. u = 1式中压强采用绝压表示 7.判断流体的流动类型用（ C ）准数。 A.欧拉 动时的速度分布曲线为（B ）。A.直线 B.抛物线 C 双曲线 D.椭圆线 模拟试题一 1当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395 mmHg。测得另一容器内的 表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105mmHg ____ 。 2、流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为0 ，临近管壁处存在层流底层，若Re值越大，则该层厚 度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止气缚现象发生：而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免汽蚀现象发生。4、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻_大（大、小）一侧的：?值。间壁换热器管壁温度t w接近于：?值大（大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大（大、小），其两侧的温差愈大（大、小）。 7、Z=（V/K Y a. Q.（y i —Y2）/ △ Y m,式中：△ Y m称气相传质平均推动力,单位是kmol吸收质/kmol惰气;（Y i—丫2） /△ Y m称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、______________________________________________________________________________________ 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。____________________________ 11、工业上精馏装置，由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A是指』A/X A—，其值愈大，萃取效果越好。 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压;干燥过程是热量传递和质 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ D ） A.速度不等 B.体积流量相等 C.速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为 （A A. 50 B. 150 C. 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 C .泵入口处真空度减小 D .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 C .改变活塞冲程D.改变活塞往复频率 5、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ B .泵出口的压力减小 B ?旁路调节装置 D ）耐火砖的黑度。 ，使空气温度由20 C升至80 C, ·流体 流动部分 1．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉（大气压力为101.3×103 Pa ）？ 解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图 解：（1）A点的压力 （2）B点的压力 3、如本题附图所示，水在管道内流动。为测量流体压力，在管道某截面处连接U管压差计，指示液为水银，读数R=100毫米，h=800mm。为防止水银扩散至空气中，在水银液面上方充入少量水，其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解：设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =（101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1） P=80.132kpa 4、如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m，水从φ108 mm×4 mm的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算，其中u为水在管内的平均流速（m/s）。设流动为稳态，试计算（1）A-A'截面处水的平均流速；（2）水的流量（m3/h）。 化工原理（上）考试试题A、B卷 题型例及思路 试题题型--- 填空10% （5小题）； 气体的净制按操作原理可分为________________、______________、 _______________.旋风分离器属________ ___ _ 。 选择10% （5小题）； 为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度差 （ρ 指 --ρ）的值（）。 A. 偏大； B. 偏小； C. 越大越好。 判断10% （5小题）； 若洗涤压差与过滤压差相等，洗水粘度与滤液粘度相同时，对转筒真空过滤机来 说，洗涤速率=过滤未速度。（） 问答10% （2~3小题）； 为什么单缸往复压缩机的压缩比太大，会使压缩机不能正常工作？ 计算60% （4小题）。 计算题题型： 一、流体流动与输送 20分 1、已知两截面的压强P 1 P 2 高度差⊿Z 有效功W e 摩擦系数λ管路总长Σl 管直径与壁厚φ密度ρ ,求体积流量 V (m3/h). 解题思路：求体积流量，需要知道管内流速。先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，有效功，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，衡算式中只有速度未知。求出速度，再乘于管道面积即得体积流量，再进行单位换算。 2、已知高度差⊿Z P 1 P 2 管路总长Σl 体积流量V 摩擦系数λ, 求(1)管径 d ;(2)在此管径d下, 摩擦系数λ改变后的体积流量V . 解题思路：（1）求管径，先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，无有效功，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，其中速度用已知的体积流量除于管道截面积表示，当中包含了直径，进行体积流量的单位换算，整个衡算只有直径未知。（2）在确定的直径下，用改变了的摩擦系数求体积流量，方法同题1。 3、已知管直径与壁厚φ密度ρ粘度μ位置高度Z 管路总长Σl (层流λ=64/Re, 需判断)，两截面的压强P 1 P 2 体积流量V 泵效率η，求轴功率N. 解题思路：求轴功率，需要求出有效功率，则先选取截面，列出机械能衡算式，代入 一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5?临界直径de 离心分离器分离颗粒最小直径 6. 过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是______ 。 A颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计E颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度C颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 D颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程D 2、颗粒的沉降速度不是指_______ 。 A等速运动段的颗粒降落的速度 E加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 C加速运动段结束时颗粒的降落速度 D净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度B 3、对于恒压过滤______ 。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的？2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的4倍D 4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量 __ 。 A增大至原来的2倍E增大至原来的4倍 C增大至原来的2倍D增大至原来的倍 1.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法：( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D.第二种说法对，第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出 口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时，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 ）。 0≈0 B. >0>0 C. <0<0 7.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 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。 一、二章复习题 第一章 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个__________ 和___________构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3．常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的__________，因而产生了不同的单位制。 5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过__________来判断。6．单位时间内过程的变化率称为___________。 二、问答题 7．什么是单元操作主要包括哪些基本操作 8.提高过程速率的途径是什么 第二章流体力学及流体输送机械 流体力学 一、填空题 1．单位体积流体的质量称为____密度___，它与__比容_____互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为__流体的压强__________。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为___流量_____，其表示方法有__质量流量______和____体积流量____两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是__连续流动的_______的。5．产生流体阻力的根本原因是_内摩擦力_______；而___流体的运动状态________是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力_的大小与影响______________。 6．流体在管道中的流动状态可分为_____滞流_ 和____湍流______两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别是_____湍流的质点有脉动滞流没有________________________________。 7．判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是_静止的________、___连通的________、__连接的是同一种液体______________。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是. 分别或同时提高流体的位压头；动压头；静压头以及弥补损失能量______________________________。 、选择题 1 ?当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（ A ） A. 质量流量 B.体积流量 2. 孔板流量计是（C ）。 A. 变压差流量计，垂直安装。 C.变压差流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采 用改变出口阀门的开度调节流量的是（ C ） A .齿轮泵 B.旋涡泵 C.离心泵 D.往复泵 4. 下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（ B ）o A .增加离心泵的排液高度。 B.增加离心泵的吸液高度。 C.启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D.启动前，没有关闭岀口阀门。 5?水在规格为 ①38 x 2.5mm 勺圆管中以0.1m/s 的流速流动，已知水的粘度为 1mPa-s 则其流动的型态为 （C ）o A. 层流 B.湍流 C.可能是层流也可能是湍流 D.既 不是层流也不是湍流 6?下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（ D ）o A. 位能 B.动能 C.静压能 D.热能 7?在相同进、出口温度条件下，换热器采用（ A ）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B.并流 C.错流 D.折流 &当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（ C ）也增大。 A .流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9?下列换热器中，需要热补偿装置的是（ A ）o A ?固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U 型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（ D ） A. 热传导 B.对流 C.热辐射 D.对流传热 11. 流体在管内呈湍流流动时 _____ B ____ o A. R e > 2000 B. Re>4000 C. 2000化工原理试题及答案
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