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2011化工原理试题解析

2011化工原理试题解析
2011化工原理试题解析

1

2011 化工原理试题A

[一]填空题(5分,每空0.5分)

1.离心泵在两容器间输送液体,当被输送的液体的密度增加时,若低位槽敞口,高位槽内为高压,则离心泵的流量(增大),压头(减小),轴功率(增加)。

2.稳态导热时,相互紧贴的厚度相同的两层平壁中温差分布Δt 1 <Δt 2,则两层平壁的导热系数λ1、λ2的大小关系是( λ1>λ2 )。

3.如果Y 1和Y 2分别为进塔气体和出塔气体的摩尔比,则12

1

Y Y Y η-=为(溶质的回收率)

4.只要吸收组分在气相中的分压(大于)液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行。

5. 在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系数k y =2kmol/m 2

·h ,气相传质总K y =1.5kmol/m 2

·h ,平衡关系y=0.5x ,则该处气液界面上气相浓度y i 应为(0.01)。

6.对于一定的分离任务,最小回流比所需理论板为( 无穷多)。

7.回流的作用:(提供不平衡的气液两相,是构成气液两相传质的必要条件)。 8.用孔板流量计测量流体时,随流量的增加,孔板前后的压差值将(增加)。

[二]单项选择题(5分,每小题1分)

1.在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数λ数值( B )。 A)只取决于Re B)只取决于ε/d C)与ε无关 D)只与ε有关

2.某流体在圆形直管内强制对流,给热系数为α,现在任务变更,管内流速是原来的1/2,已知Re>10000,则管内α是原来的( A )倍。 A)0.574 B)1 C)1.741

3.在精馏操作中,若被分离物系的进料状态由气相变为液相,则提馏段操作线斜率 ( A )。

A)减小 B)增大 C)不变 D)变化不确定

4.在盛有一定量水的鼓泡吸收器中,CO 2与水充分接触后,测得CO 2在气相中的分压

为97.1kPa ,CO 2在水中的摩尔分数为5.17×10-4

,则享利系数为( B )。 A)0.05mol B)1.878×105

kPa C)1.878×105

kmol/m 3

·kPa D)上述全不对 5.用水吸收混合气中的氨,已知气相阻力为 2.6×105m 2

·s ·kPa/kmol,液相阻力为1.3×104m 2

·s ·kPa/kmol ,则有( C ) 。

A)传质阻力集中在液相 B)液膜控制过程 C)气膜控制过程 D)无法判断 [三] 计算题

1.(20分)用泵将贮槽中密度为1200kg/m 3的溶液送到蒸发器内(如图1所示),贮槽内液面维持恒定,其上方压强为101.33×103Pa ,蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670Pa (真空度),蒸发器进料口高于贮槽内液面15m ,进料量为20m 3/h ,溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg (不包括出口),泵吸入管路与压出管路内径均

为60mm 。设该泵的效率为65%,求泵的轴功率。

解:取贮槽液面为1―1截面,管路出口内侧为2―2截面,并以1―1截面为基准水平面,在两截面间列柏努利方程。

2

f e W p u gZ W p u gZ ∑+++=+++ρ

ρ2222121122 式中 Z 1=0 Z 2=15m p 1=0(表压) p 2=-26670Pa (表压) u 1=0

()

m/s 97.106.0785.03600202

2=?=u f W ∑=120J/kg 5分

将上述各项数值代入,则

5分

泵的有效功率N e 为: N e =W e ·m s 式中

kg/s 67.63600120020=?=?=ρv s q m 4分

N e =246.9×6.67=1647W =1.65kW 3分 η

e N N =

则泵的轴功率为:

kW 54.265

.065.1==N 3分

2. (20分)填料塔内用清水逆流吸收空气中的氨,已知塔的截面积为0.5m 2,要求氨的吸收率为99.5%。已知空气和氨的混合气质量流量为1400kg/h ,混合气的平均摩尔质量为29kg/kmol ,气体总压力为101.3kPa ,其中氨的分压为1.333 kPa 。若实际液气比是最小液气比的1.4倍,操作温度293K ,汽液平衡关系为Y *=0.75X ,气相总体积吸收系数K y a=0.088kmol/(m 3

·s),试求:(1)最小液气比(L/V )min ;(2)塔底

流出液浓度X 1;(3)气相总传质单元高度H OG ;(4)气相总传质单元数N OG ;(5)填料层高度Z 。 解: (1)1 1.333=0.0132101.3A p y P =

=总

1110.0132=

0.0134110.0132

y Y y ==-- 21(1)0.0134(10.995)0.0000669Y Y η=-=-=

20X =

空气的摩尔流量为11400

(1)(10.0132)47.7kmol/h 29

G V y M =

-=-= 112min *

2

0.01340.0000669

()0.746 60.013400.75

Y Y L V X X --===--分 (2)min 1.4() 1.40.746 1.0444L L

V V

==?=

1212110.01340.00006690.013333 1.04440Y Y L V X X X X --====-- 10.013333

0.0128 41.0444

X =

=分

(3)47.7/3600

0.30m 20.0880.5

OG y V H K a =

==Ω?分

(4) *110.750.750.01280.00985Y X ==?=

()J/kg

9.2461200

26670

120297.181.9152

=-++?=e

W

3

*20Y =

*

1110.01340.009850.

00382Y Y Y ?=-=-= *2220.000066900.00

00669Y Y Y ?=-=

-= 1212

0.003820.0000669

0.00009280.00382

ln ln

0.0000669m Y Y Y Y Y ?-?-?=

==?? 120.01340.0000669

14.36 60.0000928

OG

m Y Y N Y --===?分 (5) 14.360.30 4.32m 2OG OG Z N H ==?=分

3. (25分)现用一精馏塔分离某二元理想混合物AB ,进料量为100kmol/h ,进料状态为饱和液体,其中易挥发组分A 的摩尔分数为0.4。精馏塔塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜使用蒸汽加热。已知塔内A 、B 间的平均相对挥发度为1.8,精馏段操作线方程斜率为0.8,塔顶产品出料量为40kmol/h ,其中A 的摩尔分数为0.97。试求: (1) 操作回流比和精馏段操作线方程(4分); (2) 塔釜产品中A 的摩尔分数及B 的回收率(4分);

(3) 精馏段气相负荷、提馏段液相负荷和提馏段操作线方程(6分); (4) 实际回流比是最小回流比的多少倍(6分); (5) 离开塔顶第二块理论板的气相组成(5分)。 解: (1)

0.81

R

R =+,4R =(1分)

0.97

0.194141

D x R ==++(1分),10.80.194n n y x +=+(2分) (2)10040100*0.440*0.97F D W W F D W W

Fx Dx Wx Wx =+=+?????=+=+??

,0.02W x =(2分)

()()160*(10.02)

0.981100*(10.4)

W W F W x F z ?--=

==--(2分)

(3)()1(41)*40200V R D =+=+=(1分) 4*40160L R D === 1q =,所以: '200V V ==

'16010026L L F =+=+=(2分)

1'260

60*0.02

1.30.006''200200

W n n n n Wx L y x x x V V +=

-=-=-(3分) (4)10.4q F q x z =?==(1分) 1.8*0.4

0.54541 1.8*0.40.6

q q q q

x y x x αα=

=

=+-+(2分)

m i n m i n 0.970.5454

0.744

910.970.4

D q D q x y R R x x --===+-- m i n 2.92R =(2分)

m i n 4 1.372.92

R R ==(1分)

4

(5)10.97D y x ==(1分) ***

1

1

11***

11

11.80.94710.81

x

x y x x x x αα=

=

?=+-+(2分) *

210.80.1940.8*0.9470.1940.952y x =+=+=(2分)

4.(20分)现有一单管程列管式换热器,管子尺寸Ф25?2.5mm ,管长3.0m ,共40根,拟用来将17000kg/h 的苯从30℃加热到70℃,壳程为120℃饱和水蒸气冷凝,水蒸气冷凝的表面传热系数为α0=10000W/(m 2·℃),管内苯侧污垢热阻0.000833m 2℃/W ,壳程污垢热阻及热损失均忽略不计,管材的热导率为45 W/(m·℃)。操作范围内苯的有关物性参数可视为不变,定压比热容为 1.80 kJ/(kg·℃),粘度为31047.0-?s Pa ?,热导率为 0.14W/(m·℃)。试求: (1) 总传热系数K ;

(2) 判断该换热器是否合用;

(3) 若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

(4) 在操作过程中,可采取什么措施使苯的出口温度达到原工艺要求?并就一种措施

加以定量说明。 解:(1)总传热系数K

管内表面传热系数αi

4

43

241010999.5110

47.0402.0085.703600

/10.7102.0Re >?=?????===-μμρG d u d i i i 04.64

.107

.40.81=?=

=

λ

μ

p r c p

)

/(763Re 023

.024.08.0C m W pr d i

i ??==λ

α

30

000

1084.21R 11-?=+++=αλαm i di i i d d b d d d d K

)/(3522K m W K ?=

(2)换热器是否合用 C t m ?=-----=

?1.6870

12030120ln

)

70120()30120(

W t t c q Q pc mc 5312104.3)3070(108.13600

17000

)(?=-???=

-??=

25

18.141

.68352104.3K A m t Q m =??=?=计算

2042.93025.014.340n A m l d =???==π

因实际计算A >A 故该换热器不合用。

(3)若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

5

C

t t t t t t KA t q Q pc mc ?='--'---??=-'????'--'---=-'??=4.5912030120ln

)120()30120(42.9352)30(108.13600107.112030120ln

)120()30120()30(c '

22

2

234

2

2

2

(4)在操作过程中,可采取什么措施使苯的出口温度达到原工艺要求?并就一种措施加以定量说明。 措施:提高加热蒸汽的压力

C

T T T T T T T T KA

q Q pc mc ?=-----??=-????-----=-??=15470

30ln

)

70()30(42.9352)3070(108.13600107.17030ln

)

70()30T ()3070(c 342

2011 化工原理试题B

[一]填空题(5分,每空0.5分)

1.容器间输送液体,当被输送的液体的密度增加时,若两容器均敞口,则离心泵的流量(不变),压头(不变),轴功率(增加)。 2稳态导热时,相互紧贴的两层平壁中,导热系数为λ

1的一侧温度分布较陡,则两

层平壁的导热系数λ1、λ2的大小关系是( λ1>λ2)。

3.当吸收剂量减少到操作线与平衡线相交时,此时(塔底端)的推动力为零,称此时

的液气比为最小液气比。

4.在其他条件不变的条件下,温度升高,享利系数(增大),溶解度系数(减小)。

5.当操作线在平衡线上方时,将进行的传质过程为(吸收)过程。

6.于一定的分离任务,全回流时所需理论板(最少)。

7.回流包括:(顶回流液;塔底回流汽)。

[二]单项选择题(5分,每小题1分)

1. 流体在管内层流流动时,粗糙管的摩擦系数λ数值(A )。 A)只取决于Re B)只取决于ε/d C)与ε无关 D)只与ε有关

2. 某流体在圆形直管内强制对流,给热系数为α,现在任务变更,管内流速是原来的2倍,已知Re>10000,则管内α是原来的(C )倍。 A)0.574 B)1 C)1.741

3. 在精馏操作中,若被分离物系的进料状态由液相变为气相,则提馏段操作线斜率 (B)

A)减小 B)增大 C)不变 D)变化不确定

4.在盛有一定量水的鼓泡吸收器中,CO 2与水充分接触后,测得CO 2在气相中的分压为97.1kPa ,CO 2在水中的平衡浓度为2.875×10-2

kmol/m 3

,则溶解度系数为(C )。 A )2.79 kmol/m 3

B) 2.96×10-4

kPa C) 2.96×10-4

kmol/m 3

·kPa D )上述全不对 5. 已知气相分传质系数为k y ,液相分传质系数为k x ,相平衡常数为m ,则气相总传质系数K y 为 ( A )。

A )

x y y k m k K +=11 B)x y y k mk K 111+= C) x

y y mk k K 1

11+= D )上述全不对

6

[三] 计算题

1.(20分)料液自高位槽流入精馏塔,如附图1所示。塔内压强为1.80×104Pa (表压),输送管道为φ36×2mm 无缝钢管,管长8m 。管路中装有90°标准弯头两个,180°回弯头一个,球心阀(全开)一个。为使料液以3m 3/h 的流量流入塔中,问高位槽应安置多高?(即位差Z 应为多少米)。料液在操作温度下的物性:密度ρ=1000kg/m 3;粘度μ=0.643×10-

3Pa ·s 。已知:摩擦系数λ=0.039。

局部阻力系数分别为:突然缩小ζ=0.5,突然扩大损失ζ=1,90°标准弯头ζ=0.75,180°回弯头ζ=1.5,球心阀(全开) ζ=6.4。

解:取管出口处的水平面作为基准面。在高位槽液面1-1与管出口截面2-2间列柏努利方程

f W u p gZ u p gZ ∑+++=++2

22

2222111ρρ

式中 Z 1=Z Z 2=0 p 1=0(表压) u 1≈0 p 2=1.80×104Pa

()m/s 04.1032.0785.036003

4

2

22

===d q u v π 4分 阻力损失

2

2

u d l W f ??? ??+=∑ζλ 故:

()204.14.65.175.025.0032.08039.02

???

? ??++?++?

=∑f W 8分 =10.6J/kg 所求位差

()m 97.281

.96.1081.9204.181.910001080.12242212=+?+??=∑++-=g w g u g p p Z f ρ 8分

截面2-2也可取在管出口外端,此时料液流入塔内,速度u 2为零。但局部阻力应计入突然扩大(流入大容器的出口)损失ζ=1,故两种计算方法结果相同。

2.(20分)有一四管程列管式水预热器,用120℃的饱和水蒸气在管间冷凝以预热水,水在Φ25×2.5mm 的钢管内以0.6m/s 的速度流动,其进口温度为20℃,至出口预热到80℃。已知管长

3.0m ,共60根(单程15根)。取水蒸气冷凝表面传热系数为)(100002C m W ??,水的污垢热阻为W C m ???-23106.0,忽略管壁热阻。操作范围内水的有关物性参数可视为不变,其中31.988m kg =ρ,s Pa ??=-310549.0μ,

()C kg J c p ???=310174.4,()C m W ??=648.0λ。试求:

(1) 总传热系数K ;

(2) 判断该换热器是否合用;

(3) 若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

(4) 操作一年后,由于水垢积累,换热能力下降,如果水流量不变,进口温度仍

为20℃,而出口温度仅能升至70℃,试求此时的总传染系数K 。

解(1)

i

di i i d d

R d d K 000111++=αα 43

108.2159710

549.01

.9886.002.0>=???=

=

ρ

du

R e

7

54.3648

.010549.010174.433=???==-λμ

p r c P 4

.08

.0023.0r

e u P R N =

()C m W i ??=???

=8.362554.38.2159702.0648

.0023.04.08.0α 20

25106.020258.3625110000113??+?+=-K ()C m W K ??=9.836 (2)C t m ?=-----=

?48.6580

12020120ln

)

80120()20120(

s

kg q mc /79.2151.9886.002.0785.02=????=W t t c q Q pc mc 5312100.7)2080(10174.479.2)(?=-???=-??=

25

77.1248

.659.836100.7K A m t Q m =??=?=计算

2013.143025.014.360n A m l d =???==π

因实际计算A

C

t t t t t t KA t q Q pc mc ?='--'---??=-'???'--'---=-'??=07.8012020120ln

)120()20120(77.129.836)20(10174.479.212020120ln

)120()20120()20(c '

22

2

2

32

2

2

(4)m

t A Q K '?=''

又 m

t A Q

K ?=

故 ()()m m

m

p mc m p mc m m t t t c q t c q t Q t Q K K '??=

'?-?-='??='605020802070' C t m ?=?48.65,C t m

?='?13.72

7565.0='

K

K ()C m W K ??=?='12.6339.8367565.0

3. (20分)用清水吸收空气和SO 2混合气中的SO 2,已知混合气中SO 2含量为9%,混合气流量为100kmol/h,进塔吸收剂流量为37800kg/h,吸收剂的摩尔质量为18kg/kmol,在吸收操作条件下,系统的平衡关系为Y *=17.8X ,气相总传质单元高度H OG =1.2m, 要求SO 2的吸收率为80%。求(1)塔顶混合气中SO 2的摩尔比Y 2;(2)塔底吸收液中SO 2的摩尔比X 1;(3)气相总传质单元数N OG (4)填料层的高度Z 。 解:

8

(1)吸收剂摩尔流量为37800

2100kmol/h 18

L =

= 1110.09

=

0.099110.09

y Y y ==-- 21(1)0.099(10.8)0.0198 6Y Y η=-=-=分

(2)惰性气体流量为1100(1)100(10.09)91kmol/h V y =-=-=

20X =

121291

()0(0.0990.0198)0.003432 42100

V X X Y Y L =+-=+-=分

(3)*1117.817.80.003430.0611Y X ==?=

*20Y =

*1110.0990.06110.0379Y Y Y ?=-=-= *2220.019800.0198Y Y Y ?=-=-=

1212

0.03790.0198

0.02790.0379

ln ln

0.0198m Y Y Y Y Y ?-?-?=

==?? 120.0990.0198

2.84 80.0279

OG m Y Y N Y --=

==?分 (4) 2.84 1.2 3.41m 2OG OG Z N H ==?=分

4. (25分)现用一精馏塔分离某二元理想混合物AB ,进料量为100kmol/h ,进料状

态为饱和蒸汽,其中易挥发组分A 的摩尔分数为50%。精馏塔塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜使用蒸汽加热。已知塔内A 、B 间的平均相对挥发度为3,操作时回流比R=4,塔顶塔底产品中A 的组分分别为90%和10%。试求: (1) 塔顶塔底的产品量(2分);

(2) 精馏段和提馏段的气、液相负荷(6分); (3) 精馏段和提馏段的操作线方程(6分); (4) 实际回流比是最小回流比的多少倍(6分); (5) 离开塔顶第二块理论板的气相组成(5分)。 解:

(1)由已知5.0=F x ,9.0=D x ,1.0=W x

??

?+=+=W D F Wx Dx Fx W D F ,????+?=?+=1.09.05.0100100W D W

D h kmol W D 50==(2分)

(2)精馏段液相流量:h kmol RD L 200==(1分)

已知R=4,精馏段上升蒸气流量:h kmol D R V 250505)1(=?=+=(1分)

提馏段上升蒸气流量:

()()()F q D R F q V V 111'-++=-+=

饱和蒸气进料,0=q ,代入上式得h kmol V 150'

=(2分)

9

提馏段液相流量:h kmol qF RD qF L L 200'=+=+=(2分) (3)精馏段操作线方程:

18.08.01

11+=+++=

+n D n n x R x

x R R y (3分) 提馏段操作线方程:

0333.0333.1'

'

'1-=-

=

+n W n n x V

Wx x V

L y (3分)

(4)0=q ,5.0==F q z y (1分)

5.01*3*31=-+=

-+=

q

q q q

q q q x x x x x x y αα,25.0=q x (2分)

6154.025

.09.05.09.01min min =--=--=+q D q D x x y x R R

6.1min =R (2分)

5.2min

=R R

(1分) (5)9.01==D x y (1分)

9.01

231*1

*1

*

1

*

1*

11

=+=

-+=

x x x x x y αα,75.0*

1=x (2分)

648.018.075.0*8.018.08.0*

12=+=+==x y (2分)

化工原理试题

(25分)现用一精馏塔分离某二元理想混合物AB ,进料量为100kmol/h ,进料状态为饱和液体,其中易挥发组分A 的摩尔分数为0.4。精馏塔塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜使用蒸汽加热。已知塔内A 、B 间的平均相对挥发度为1.8,精馏段操作线方程斜率为0.8,塔顶产品出料量为40kmol/h ,其中A 的摩尔分数为0.97。试求:

(1) 操作回流比和精馏段操作线方程(4分); (2) 塔釜产品中A 的摩尔分数及B 的回收率(4分);

(3) 精馏段气相负荷、提馏段液相负荷和提馏段操作线方程(6分); (4) 实际回流比是最小回流比的多少倍(6分); (5) 离开塔顶第二块理论板的气相组成(5分)。 解:

(1)

0.81R

R =+,4R =(1分) 0.97

0.194141

D x R ==++(1分),10.80.194n n y x +=+(2分) (2)10040100*0.440*0.97F D W W F D W W

Fx Dx Wx Wx =+=+?????=+=+??

,0.02W x =(2分)

()()160*(10.02)

0.981100*(10.4)

W W F W x F z ?--=

==--(2分)

(3)()1(41)*40200V R D =+=+=(1分) 4*40160

L R D ===

10

1q =,所以: '200V V ==

'16010026L L F =+=+=(2分)

1'260

60*0.02

1.30.006''200

200

W n n n n Wx L y x x x V V +=-=-=-(3分) (4)10.4q F q x z =?==(1分)

1.8*0.4

0.54541 1.8*0.40.6

q

q q q x y x x αα===+-+(2分)

m i n m i n 0.970.5454

0.744

910.970.4

D q D q x y R R x x --===+-- m i n 2.92R =(2分)

m i n 4

1.37

2.92

R R ==(1分) (5)10.97D y x ==(1分)

**

*

1

111***

1111.80.94710.81

x x y x x x x αα==?=+-+(2分) *21

0.80.1940.8*0.9470.1940.952y x =+=+=(2分)

(25分)现用一精馏塔分离某二元理想混合物AB ,进料量为100kmol/h ,进料状态为饱和蒸汽,其中易挥发组分A 的摩尔分数为50%。精馏塔塔顶采用全凝器且为泡点回流,塔釜使用蒸汽加热。已知塔内A 、B 间的平均相对挥发度为3,操作时回流

比R=4,塔顶塔底产品中A 的组分分别为90%和10%。试求: (1) 塔顶塔底的产品量(2分);

(2) 精馏段和提馏段的气、液相负荷(6分); (3) 精馏段和提馏段的操作线方程(6分); (4) 实际回流比是最小回流比的多少倍(6分); (5) 离开塔顶第二块理论板的气相组成(5分)。 解:

(1)由已知5.0=F x ,9.0=D x ,1.0=W x

??

?+=+=W D F

Wx Dx Fx W D F ,????+?=?+=1.09.05.0100100W D W

D h kmol W D 50==(2分)

(2)精馏段液相流量:h kmol RD L 200==(1分)

已知R=4,精馏段上升蒸气流量:h kmol D R V 250505)1(=?=+=(1分)

提馏段上升蒸气流量:

()()()F q D R F q V V 111'-++=-+=

饱和蒸气进料,0=q ,代入上式得h kmol V 150'

=(2分)

提馏段液相流量:h kmol qF RD qF L L 200'

=+=+=(2分) (3)精馏段操作线方程:

11

18.08.01

11+=+++=

+n D n n x R x

x R R y (3分) 提馏段操作线方程:

0333.0333.1'

'

'1-=-

=

+n W n n x V

Wx x V

L y (3分)

(4)0=q ,5.0==F q z y (1分)

5.01*3*31=-+=

-+=

q

q q q

q q q x x x x x x y αα,25.0=q x (2分)

6154.025

.09.05.09.01min min =--=--=+q D q D x x y x R R

6.1min =R (2分)

5.2min

=R R

(1分) (5)9.01==D x y (1分)

9.01

231*

1*1

*1

*1*

11

=+=

-+=

x x x x x y αα,75.0*

1=x (2分)

648.018.075.0*8.018.08.0*

12=+=+==x y (2分)

1 萃取精馏的基本原理是加入质量分离剂改变原来组分间的 相对挥发度 。

2 回流的作用:提供不平衡的气液两相,是构成气液两相传质的必要条件。 3. 回流包括:塔顶回流液;塔底回流汽。

4 对于一定的分离任务,最小回流比所需理论板为 无穷多。

5 对于一定的分离任务,全回流时所需理论板 最少。

6 传质分离过程:依靠物质从一相到另一相传递过程,叫传质分离过程。

7 传质分离过程的依据:依据混合物中各组分在两相间平衡分配不同。

1 在精馏操作中,若被分离物系的进料状态由气相变为液相,则提馏段操作线斜率 减小 。

(减小,增大,不变,变化不确定)

2 在精馏操作中,若被分离物系的进料状态由液相变为气相,则提馏段操作线斜率 增大 。

(减小,增大,不变,变化不确定)

3 随着蒸馏的进行,简单蒸馏塔釜内液体中易挥发组分的组成逐渐 降低 ,塔釜温度不断 升高 。 (降低、 升高、 不变)

(20分)现有一单管程列管式换热器,管子尺寸Ф25?2.5mm ,管长3.0m ,共40根,拟用来将17000kg/h 的苯从30℃加热到70℃,壳程为120℃饱和水蒸气冷凝,水蒸气冷凝的表面传热系数为h 0=10000W/(m 2·℃),管内苯侧污垢热阻0.000833m 2℃/W ,壳程污垢热阻及热损失均忽略不计,管材的热导率为45 W/(m·℃)。

操作范围内苯的有关物性参数可视为不变,定压比热容为 1.80 kJ/(kg·℃),粘度为31047.0-?s Pa ?,热导率为 0.14W/(m·℃)。试求: (1) 总传热系数K ;

(2) 判断该换热器是否合用;

(3) 若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

(4) 在操作过程中,可采取什么措施使苯的出口温度达到原工艺要求?并就一种措施

12

加以定量说明。 解:(1)总传热系数K

管内表面传热系数hi

443

24

1010999.511047.0402.0085.703600

/10.7102.0Re >?=?????

===

-ηηρG

d u d i i i 04.64

.107

.40.81=?=

=

λ

η

p r c p

)/(763Re 023

.024.08.0C m W pr d h i

i ??==λ

30

000

1084.21R 11-?=+++=h d d b d d d d h K m i di i i λ

)/(3522K m W K ?=

(2)换热器是否合用 C t m ?=-----=

?1.6870

12030120ln

)

70120()30120(

W t t c q Q pc mc 5312104.3)3070(108.13600

17000

)(?=-???=

-??= 25

18.141

.68352104.3K A m t Q m =??=?=计算

2042.93025.014.340n A m l d =???==π

因实际计算A >A 故该换热器不合用。

(3)若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

C

t t t t t t KA t q Q pc mc ?='--'---??=-'????'--'---=-'??=4.5912030120ln

)120()30120(42.9352)30(108.13600107.112030120ln

)120()30120()30(c '

22

223

42

2

2

(4)在操作过程中,可采取什么措施使苯的出口温度达到原工艺要求?并就一种措施加以定量说明。 措施:提高加热蒸汽的压力

C

T T T T T T T T KA

q Q pc mc ?=-----??=-????-----=-??=15470

30ln

)

70()30(42.9352)3070(108.13600107.17030ln

)

70()30T ()3070(c 342

(20分)有一四管程列管式水预热器,用120℃的饱和水蒸气在管间冷凝以预热水,水在Φ25×2.5mm 的钢管内以0.6m/s 的速度流动,其进口温度为20℃,至出口预热到80℃。已知管长3.0m ,共60根(单程15根)。取水蒸气冷凝表面传热系数为

13

)(100002C m W ??,水的污垢热阻为W C m ???-23106.0,忽略管壁热阻。操作范围内水的有关物性参数可视为不变,其中31.988m kg =ρ,s Pa ??=-310549.0μ,

()C kg J c p ???=310174.4,()C m W ??=648.0λ。试求:

(1) 总传热系数K ;

(2) 判断该换热器是否合用;

(3) 若使用上述换热器,则实际操作时苯的出口温度;

(4) 操作一年后,由于水垢积累,换热能力下降,如果水流量不变,进口温度仍

为20℃,而出口温度仅能升至70℃,试求此时的总传染系数K 。

解(1)

i

di i i d d R d d K 000111++=αα 43108.2159710549.01.9886.002.0>=???==-μρ

du R e 54.3648

.010549.010174.43

3=???==-λμ

p r c P 4

.08

.0023.0r

e u P R N =

()C m W i ??=???

=8.362554.38.2159702.0648

.0023.04.08.0α 20

25106.020258.3625110000113??+?+=-K ()C m W K ??=9.836

(2)C t m ?=-----=

?48.6580

12020120ln

)

80120()20120(

s

kg q mc /79.2151.9886.002.0785.02=????=W t t c q Q pc mc 5312100.7)2080(10174.479.2)(?=-???=-??=

25

77.1248

.659.836100.7K A m t Q m =??=?=计算

2013.143025.014.360n A m l d =???==π

因实际计算A

C

t t t t t t KA t q Q pc mc ?='--'---??=-'???'--'---=-'??=07.8012020120ln

)120()20120(77.129.836)20(10174.479.212020120ln

)120()20120()20(c '

22

2

2

3

2

2

2

(4)m

t A Q K '?=''

又 m

t A Q

K ?=

()

()

m

m

m

p

mc

m

p

mc

m

m

t

t

t

c

q

t

c

q

t

Q

t

Q

K

K

'

?

?

=

'

?

-

?

-

=

'

?

?

=

'

60

50

20

80

20

70

'

C

t m?

=

?48

.

65,C

t m?

=

'

?13

.

72

7565

.0

=

'

K

K

()C

m

W

K??

=

?

='12

.

633

9.

836

7565

.0

1 稳态导热时,相互紧贴的厚度相同的两层平壁中温差分布Δt1<Δt2,则两层平壁的导热系数λ1、λ2的大小关系是λ1>λ2。

2稳态导热时,相互紧贴的两层平壁中,导热系数为λ1的一侧温度分布较陡,则两层平壁的导热系数λ1、λ2的大小关系是λ1>λ2。

3 黑体的发射能力与其表面温度的

4 次方成正比。

4 一切物体的发射率与其吸收率的比值恒等于同温度下黑体的发射力。

5 传热单元数的物理意义是单位传热推动力引起流体温度变化的大小,反应换热器的传热能力。

1 工业上,大容积饱和沸腾操作的适宜阶段为核状沸腾。

(核状沸腾、膜状沸腾、自然对流)

2工业上,大容积饱和冷凝操作的适宜阶段为滴状冷凝。

(滴状冷凝、膜状冷凝、强制对流)

3 某流体在圆形直管内强制对流,给热系数为α,现在任务变更,管内流速是原来的1/2,已知Re>10000,则管内α是原来的0.574倍。(0.574,1,1.741)

4 某流体在圆形直管内强制对流,给热系数为α,现在任务变更,管内流速是原来的2倍,已知Re>10000,则管内α是原来的1.741倍。(0.574,1,1.741)第一章:流体流动与输送机械

例1-10,例1-13,例1-16,例1-17 习题:1-17, 1-20,1-28

第三章:传热

例3-2,例3-4,例3-10(1)、(2),例3-11,例3-14

1. 某厂精馏塔顶冷凝器中有Φ25×

2.5mm的冷却水管60根,长2m,蒸气在管外冷凝,管内是冷却水,流速为1m/s,冷却水进出口温度分别为20℃,40℃,试求:

(1)管壁对冷却水的表面传热系数。

(2)管内壁温度。

(3)该厂有一台与上述冷凝器传热面积相同,但管数为50根,管径仍为Φ25×2.5mm的换热器作为备用,问合用否?(水的物性可视为不变,用量相

同)

已知:定性温度(C

?

30)下水的物性:3

7.

995m

kg

=

ρ,s

Pa?

?

=-3

10

801

.0

μ,()C

m

W??

=618

.0

λ,()C

kg

J

c

p

??

?

=3

10

174

.4

解(1)4

3

10

4.

24861

10

801

.0

7.

995

1

02

.0

>

=

?

?

?

=

=

-

μ

ρ

du

R

e

41

.5

618

.0

10

801

.0

10

174

.43

3

=

?

?

?

=

=

-

λ

μ

p

r

c

P

4.0

8.0

023

.0

r

e

u

P

R

N=

14

15

()

C m W P R d

r e ??=???==458541.54.2486102

.0618

.0023.0023.04.08.04

.08.0λ

α

(2) ()m w t t A Q -=α

()

C t A Q

t m

w ?=+???-??????

=+=

3.75302

02.04585204010174.47.99502.04

132ππ

α

(3)设冷却水的质量流量为m q

根601=n ,()60111U n U A n q u m ===ρ 根502=n ,()50222U n U

A n q u m ===ρ

8

.0u

∝α

16.1506060508

.08

.08

.01212=??

?

??=???

? ??=???

?

??=U U u u αα

α增大,K 增大,即Q 增大,所以该换热器合用。

2 欲利用绝对压力为0.25MPa 的饱和蒸汽将2CO 由20℃加热至115℃,2CO 气体的流量为450kg/h,若忽略热损失,试求: (1) 蒸汽的消耗量。

(2) 若选定双管程单壳程的管壳式交换器,管规则为Φ25×2.5mm ,管子总数30

根,50>d l ,2CO 气体走管程,试求所需的管长。(蒸汽侧热阻、管壁及污

垢热阻均可忽略)蒸汽温度C t h ?=3.126

(3) 若上述2CO 气体流量减少到原来的70%,仍用水蒸气加热,并保证2CO 气

体的出口温度不变,在操作上应采用什么措施?试通过计算说明。

已知,气体的物性:()C kg J c p ???=3109.0,

s Pa ??=-3100165.0μ,

30.1m kg =ρ,()C m W ??=0206.0λ;水的物性:kg J r 81.2187

= 解 (1)()kW t c q Q p m 69.10201159.03600

450

=-??=

?= h kg s kg r Q q O mH 6.17/1089.481

.218769.1032=?===

- (2) o

i

i d d K ?

≈α 43

2103216910

0165.002.0415360045002.0>=???

??????????????==-πμρu d R i e 721.00206

.0100165.0109.033=???==-λμ

p r c P

4

.08

.0023.0r

e u P R N =

()C m W i ??=???

=9.83721.03216902

.00206.0023.04

.08.0α

16

()

C m W K ??=?

=212.6725

20

9.83 又蒸汽温度C t h ?=3.126,则 ()()C t m ?=-----=

?3.42115

3.12620

3.126ln

1153.126203.126

23

765.33

.4212.671069.10m t K Q A m =??=?=

m n d A l 60.130

025.0765

.30=??==

ππ (3) kW Q Q 483.769.107.07.0'

=?==

75.07.08.08

.0'==??

? ??'=u u αα

()C m W h ??=?==2'9.629.8375.075.0α

()

C m W K ??=?

='232.5025

20

9.62 采取降低加热蒸气温度的方法:m

t A K Q '?'=' 11520ln

20

115765.332.5010483.73

-'-'-?

?=?h

h t t

C t h

?='4.124

3 有一列管式水预热器,用0.2MPa(表压)的饱和水蒸气在管间冷凝以预热水,水在Φ25×2.5mm 的钢管内以0.6m/s 的速度流动,其进口温度为20℃,至出口预热到80℃,取水蒸气冷凝表面传热系数为)(100002C m W ??,水的污垢热阻为

W C m ???-23106.0,忽略管壁热阻。试求:

(1) 总传热系数K.

(2) 操作一年后,由于水垢积累,换热能力下降,如果水流量不变,进口温度仍

为20℃,而出口温度仅能升至70℃,试求此时的总传染系数K 与污垢热阻。

已知:31.988m kg =ρ,s Pa ??=-310549.0μ,()C kg J c p ???=310174.4,

()C m W ??=648.0λ,W C m R di ???=-23106.0,0.3MPa 下饱和水蒸气温度

C t h ?=3.133

解(1)

i di i i d d R d d K 000111++=αα 43

108.2159710

549.01

.9886.002.0>=???=

=

ρ

du R e 54.3648

.010549.010174.43

3=???==-λμ

p r c P 4

.08.0023.0r e u P R N =

()C m W i ??=???

=8.362554.38.2159702.0648

.0023.04.08.0α 20

25106.020258.3625110000113??+?+=-K

17

()C m W K ??=9.836

(2)m

t A Q

K '?=

''

,0.3MPa 下饱和水蒸气温度C t h ?=3.133 又 m

t A Q

K ?=

故 ()()m m

m

p mc m p mc m m t t t c q t c q t Q t Q K K '??=

'?-?-='??='605020802070' C t m ?=?56.79,C t m

?='?89.85 7720.0='

K

K ()C m W K ??=?='1.6469.8367720.0

20

25

20258.362511000011?'+?+='di R K

W C m R di ???='-241082.8

第五章:气体吸收

例5-7,例5-8,例5-9 习题:5-8,5-10,5-12

第六章:蒸馏

例6-3,例6-4,例6-5(掌握:逐板计算至第3块板上气液组成),例6-6

1 用连续精馏方法分离乙烯-乙烷混合物。已知进料中含乙烯88%(摩尔分数,下同),

流量为200kmol/h 。今要求馏岀液中乙烯的回收率为99.5%,釜液中乙烷的回收率为99.4%,试求所得馏岀液、釜液的流量和组成。

解 由F D D Fx Dx =

η,()()

F W w x F x W --=11η及已知数据,可得 12.175995.088.0200=??=D Dx (a)

()86.23994.088.01200=?-?=-W W x W (b)

两式相减,得 26.151=-+W W x Dx W D 又 17688.0200=?=+W D W x Dx 代人前式得 h kmol W 74.24=

h kmol D 26.17574.24200=-=

将D,W 代人式(a )、(b)可得9992.0=D x ,0356.0=W x 。

2 常压下分离丙酮水溶液的连续精馏塔,进料中含丙酮50%(摩尔分数,下同),其中气相占80%,要求馏岀液和釜液中丙酮的组成分别为95%和5%,若回流比R=2,试按进料流量为100kmol/h ,分别计算精馏段与提馏段的气相流量V 、V ’和液相流量

L 、L ’,并写出相应的两段操作线方程和q 线方程。

解 由物料衡算,可求得h kmol W D 50==,本题中,2.08.01=-=q ,故

()h kmol D R V 1505031=?=+=、

18

h kmol RD L 100502=?== ()h kmol F q V V 701'=-+= h kmol qF L L 120'

=+= 精馏段操作线方程为 3167.0667.01+=+=

+n D

n n x V

Dx x V L y 提馏段操作线方程为

0357.0714.1'

''1-=-

=+n W

n n x V Wx x V L y q 线方程为 625.025.01

1+-=---=

x q x

x q q y F q q 3 在连续精馏塔中分离相对挥发度3=α的双组合混合物,进料为饱和蒸汽,其中含易挥发组分A 为50%(摩尔分数,下同)。操作时回流比R=4,并测得两端产品中A 的组分分别为90%和10%,试写出此条件下该塔的提馏段操作线方程。 解 由已知5.0=F x ,9.0=D x ,1.0=W x ,

根据物料衡算可求得h kmol W D 50==,提馏段上升蒸气流量

()()()F q D R F q V V 111'

-++=-+=

饱和蒸气进料时,0=q ,又已知R=4,代入上式可得h kmol V 150'

=

提馏段液相流量 h k m o l qF RD qF L L 200'=+=+= 故提馏段操作线方程为

0333.0333.1'

''1-=-

=+n W

n n x V Wx x V L y

化工原理试题库答案(上册总)2

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G A 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。 A.0℃液体 B.0℃气体 C.100℃液体 D.100℃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.s 2 D.N/m 2 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.)%(20p p p 121式中压强采用表压表示<- B. )%(01p p p 1 21式中压强采用表压表示<- C.)%(20p p p 121式中压强采用绝压表示<- D. )%(01p p p 1 21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 B.施伍德 C.雷诺 D.努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流流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 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。

化工原理试题答案

南京工业大学材料工程导论试题(B)卷闭 试题标准答案 2010--2011 学年第二学期使用班级材实验0801 一、名词解释(每题3分,共18分) 1、泵的气缚与气蚀 答:气缚是离心泵在启动前未充满液体时,泵壳内存在的空气所产生的离心力很小,造成吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内的现象(分)。汽蚀为离心泵叶轮入口最低压力点处压力降至液体在该温度下的饱和蒸汽压时,液体部分汽化并有部分气体解吸,生成大量小汽泡。这些小汽泡在泵内流动过程的突然破裂产生很好的局部冲击压力造成叶轮呈现海绵状、鱼鳞状的破坏现象(分)。 2、运动相似与动力相似 答:运动相似指原、模型对应点两流动相应流线几何相似或流速大小成比例,方向相同。(分)原、模型对应点同名力作用下的流动,相同同名力大小成比例的现象称动力相似。(分)3、节点与控制容积: 答:节点是数值模拟中需要求解未知量的几何位置(分)控制容积:数值模拟中用于控制方程的最小几何单位(分)。 4、油的闪点与着火点 答:闪点:液体燃料受热时表面出现油蒸汽,当蒸汽浓度增大到遇到很小的点火源即发生瞬间闪火现象时的最低温度(分)。着火点为液体燃料自燃的最低温度。(分) 5、扩散传质与对流传质 答:在浓度差驱动下通过分子热运动而引起的组分传递现象称扩散传质;(分)流体中由于流体宏观流动引起物质从一处迁移到另一处的现象称对流传质。(分) 6、恒定干燥条件与干燥曲线 答:恒定干燥条件是干燥介质(或热空气)的温度、湿度、流速及与物料的接触方式在整个干燥过程中保持不变的条件(2分)。干燥曲线:表征相同干燥条件下,物料含水量X 及物料表面温度与干燥时间的关系曲线。 二、简答题(每题6分,共36分) 1、根据所学流体力学知识,简述减小管内流体流动阻力的途径及措施。 答:途径1:改进流体外部边界,改善边壁对流动的影响,具体措施有:(1)减小管壁粗造度;(2)采用柔性边壁代替刚性边壁;(3)采用平顺管道进口、渐扩管、突扩管;

化工原理试题及答案

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?

化工原理期末试题-2-答案

徐州工程学院试卷 — 学年第 学期 课程名称 化工原理 试卷类型 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟 命 题 人 年 月 日 教研室主任(签字) 年 月 日 使用班级 教学院长(签字) 年 月 日 班 级 学 号 姓 名 一、单选题(共15题,每题2分,共计30分) 1. 滞流内层越薄,则下列结论正确的是 D A 近壁面处速度梯度越小 B 流体湍动程度越低 C 流动阻力越小 D 流动阻力越大 2. 判断流体流动类型的准数为___ A ____。 A . Re 数 B. Nu 数 C . Pr 数 D . Gr 数 3. 在一水平变径管路中,在小管截面A 和大管截面B 连接一U 形压差计,当流体流过该管 段时,压差计读数R 值反映的是 A A A 、 B 两截面间的压强差 B A 、B 两截面间的流动阻力 C A 、B 两截面间动压头变化 D 突然扩大或缩小的局部阻力 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是 A 。 A. 最大流量下对应值 B. 操作点对应值 C. 计算值 D. 最高效率点对应值 5. 离心泵在一定管路系统下工作时,压头与被输送液体的密度无关的条件是 D A Z 2-Z 1=0 B Σh f = 0 C 22 21022 u u -= D p 2-p 1 = 0 6. 含尘气体,初始温度为30℃,须在进入反应器前除去尘粒并升温到120℃,在流程布置 上宜 A A. 先除尘后升温 B. 先升温后除尘 C. 谁先谁后无所谓 7. 穿过2层平壁的稳态热传导过程,已知各层温差为△t 1=100℃, △t 2=25℃,则第一、二层 的热阻R 1、R 2的关系为_____D______。 A. 无法确定 B. R 1 = 0.25R 2 C. R 1 = R 2 D. R 1 = 4R 2 8. 在蒸汽-空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中那种在工程上最有效 B A 提高蒸汽流速 B 提高空气流速 C 采用过热蒸汽以提高蒸汽流速 D 在蒸汽一侧管壁上装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝热。 9. 在吸收操作中,吸收塔某一截面上的总推动力(以气相组成表示)为 A A. Y -Y* B. Y*- Y C. Y -Yi D. Yi - Y 10. 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作,若进塔气体流量增大,其他操作条 件不变,则对于气膜控制系统,其出塔气相组成将 A A. 增大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 总分 30 15 15 40 100 得分

化工原理试题及答案

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

化工原理习题 含答案

·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)。

化工原理试卷及答案

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 ( )

化工原理期末试题及答案

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 mmH?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 v a. Q ) .(y 1 -丫2 )/ △ 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 — Y 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、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ,其值愈大,萃取效果 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( 6、某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动) 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 越好。 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. 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 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .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 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?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( )耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ,使空气温度由20 C 升至80 C,

化工原理试题及答案

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______________________________。

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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

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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

化工原理期末试题及答案

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,

《化工原理》试题库答案

《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×的圆管中以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。 ≥2000 B. Re>4000 C. 2000

化工原理题二及答案

化工原理题二及答案 一、填空与选择(共40分,每小题5分) 1.操作中的精馏塔,保持F、x F、q、R不变,增加W,则L/V_______,V′______。 A. 增加; B. 不变; C. 不确定; D.减小。 2.在连续精流塔中,进行全回流操作,已测得相邻两板上液相组成分别为x n-1=0.7,x n=0.5(均为易挥发组分摩尔分率).已知操作条件下相对挥发度=3,则y n= ,x n+1= ,以汽相组成表示的第n板的单板效率E n. 3.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增大时,亨利系数E将_____,相平衡常数m将_____,溶解度系数H将_____。 A. 增大; B. 不变; C. 减小; D. 不确定。 4.(1) 低浓度气体吸收中,已知平衡关系y=2x,k G=0.2 kmol/m2 s, k L=2×103 kmol/m2 s,则此体系属(A 气膜; B 液膜; C 气液双膜)控制,总传质系数K G kmol/m2 s. (A) 2 ; (B) 0.1 (c) 0.2; (D) 2×103 (2)通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时, (A) 回收率趋于最高;(B) 吸收推动力趋向最大;(C) 操作最为经济;(D) 填料层高度趋向无穷大。 5.塔板的主要类型有____、____、____、____等,塔板上的异常操作现象包括____、____、____。 6.萃取剂的选择性是指:。 选择性系数越高,通常对一定的分离任务而言所需的萃取剂,且可获得较纯度的溶质A。若 =1,则(能/不能)直接用萃取的方法进行分离。 7.()与物料的性质有关,()与空气的状态有关。 ①平衡水分②自由水分③结合水④非结合水 8.(1)湿空气在预热过程中不变化的参数是( ) (A)焓(B) 相对湿度; (C)露点温度; (D) 湿球温度. (2)已知湿空气下列哪两个参数,利用HI图可以查得其它未知参数. (A) (t d t); (B) (t d H); (C) (p H); (D) (I t tw) 二、(20分) 在一连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料组成为0.4(易挥发组分的摩尔分率,下同),泡点进料;馏出液组成为0.9;塔顶易挥发组分的收率为90%;塔顶

化工原理考试题及答案

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____。

完整版化工原理试题库答案2

、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

化工原理试题及其答案

化工原理试题与答案 一、填空题 1. 流体在一根圆形水平直管中流动,测得其平均流速为0.5 m ·s -1,雷诺数Re =1000,压 降Δp =10 Pa ,问管中心处的最大流速为 m ·s -1。若平均流速增大为1 m ·s -1,则压降Δp 为 Pa 。 2.反应器内流体的混和按考察的尺度可划分为 混和和 混和。 3. 填料吸收塔正常操作时,若液气比增大,则吸收液的出塔浓度 ,吸收的推动力 。 4. 某间壁式换热器传热面积为2.5 m 2,传热平均温差为45 K ,传热速率为9000 W ,则该换 热器此时的总传热系数K = 。 5. 气体的粘度值随温度的升高而 ;液体的粘度值随温度的升高而 。 6. 雷诺数Re 是流体流动 的判据。流体在管道中流动,当Re 时为稳定层流;当 Re 时,可以形成湍流;只有当Re 时,方可达到稳定的湍流。 7. 活塞流反应器的量纲一平均停留时间(无因次平均停留时间)θ等于 ;其停留时间的 量纲一方差(无因次方差)为 。 8. 在连续接触的填料塔内,进行定常等温吸收操作,填料层高度的计算,可由物料衡算式和吸 收速率方程联列导出计算式, 填料层总高度等于 和 之乘积。 9. 列举四种工业上常用的间壁式热交换器: 、 、 、 。 10.伯努利方程gZ 1+ρ1 p +221u +W e =gZ 2+ρ2p +222u +)21(,-∑f H 适用的条件是在 流动时的 流体。 11. 从手册中查得某液体在25℃和1 atm 时的粘度为0.80 厘泊,试将其换算成国际单位制, 粘度应为 。 12. 在研究流体流动规律时,要注意区分是定常(或称定态)流动和不定常(或称不定态) 流动,稳定态和不稳定态。如果所考察的流体流动过程或系统中任何一个部位或任何一个点 上的流体性质和过程参数都不随时间而改变,则该过程为 过程,反之,则为 过程。 当流体流动过程的雷诺数大于1×104时,可以认为是 的湍流;当雷诺数在2000 ~4000 之 间流体的流动型态为 的过渡区域。 13. 流化床反应器中常需选用合适的气体分布板和增设导向板等内部构件,其目的是为了 克服 和 等不正常流化现象,用以改善聚式流化床的流化质量。

化工原理期末试题及答案

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.Ω).(y 1 -Y 2 )/△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 1—Y 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 y 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

化工原理试卷(含答案)

化工原理上册考题 一、填空与回答问题(20分) 1.在完全湍流时,流体在粗糙管内流动的摩擦系数λ数值只取决于▁▁▁▁▁▁▁。 2.有一并联管路,两支段管路的流速、管径、管长及流动阻力损失分别为u1、d1、l1、h f1及u2、d2、l2、h f2。若d1=2d2,l1=2l2,则当两段管路中流体均作湍流流动时,并取,u1/u2=▁▁▁▁。3.理想流化床中,床层高度随气速的加大而▁▁▁▁,整个床层压强降▁▁▁▁,床层压强降等于▁▁▁▁。 4.在长为L m、高为H m的降尘室中,颗粒的沉降速度为u t m/s,气体通过降尘室的水平流速为u m/s,则颗粒能在降尘室内分离的条件是▁▁▁▁▁▁▁▁。 5.克希霍夫定律的数学表达式为▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,该式表明▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。6.画出并流加料法的三效蒸发装置流程示意图,标出各流股的名称,说出并流加料的优缺点。 二、(20分)如图所示的输水系统,已知管内径为d=50 mm,在阀门全开时输送系统的l+Σle=50 m,摩擦系数λ可取0.03, 泵的性能曲线在流量为6m3/h至15m3/h范围内可用下式描述: H=18.92-0.82Q0.8, H为泵的扬程m, Q为泵的流量m3/h。问: (1) 如要求输送量为10 m3/h, 单位质量的水所需外加功为多少? 此泵能否完成任务?(2) 如要求输送量减至8 m3/h(通过关小阀门来达到), 泵的轴功率减少百分之多少?(设泵的效率变化忽略不计)。 三、(15分)某板框压滤机共有10个框, 框空长、宽各为500 mm, 在一定压力下恒压过滤30min后, 获得滤液5m3, 假设滤布阻力可以忽略不计, 试求: (1) 过滤常数K; (2) 如果再过滤30min, 还能获得多少m3滤液? 四、(15分)为测定某材料的导热系数, 把此材料做成一定厚度的圆形平板, 夹在某测定仪器热、冷两面之间进行试验。假定通过平板传热量Q一定,并已知仪器热、冷面平均温度分别为t w1和t w2。当认为仪器热、冷两面与平板之间接触良好没有空隙时,所计算的平板导热系数为。若考虑仪器热、冷两面与平板之

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