南京工业大学化工原理计算题--总复习上

化⼯原理复习题库及答案化⼯原理试题库试题⼀⼀：填充题（20分）1、某连续精馏塔中，若精馏段操作线⽅程的截距为零，则精馏段操作线斜率等于_______，提馏段操作线的斜率等于________ ,回流⽐等于____________, 馏出液等于___________,回流液量等于_____________。

2、理想溶液的特点是同分⼦间作⽤⼒_____异分⼦间作⽤⼒，形成的混合溶液中没有__________________.___________________。

3、精馏塔结构不变，操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率⼀定，只减少塔釜的热负荷，则塔顶组成______,塔底组成________4、精馏塔的塔底温度总是_______塔顶温度，其原因________________、-________________________________________________________。

5、已测得精馏塔⾃塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0. 82,其中70x，试判断：=4y______、=5y______ 、.04==5x____。

6 、塔板负荷性能图中有______线，分别是___________、____________、_________________、_____________________、_____________________。

7、在选择吸收剂时，应主要考虑的4个⽅⾯是_____________、___________、_____________、______________。

8、对于低浓度⽓体吸收操作，在求传质单元数时，解析法的适⽤条件是__________________，对数平均推动⼒法的适⽤条件是__________________，梯级图解法的适⽤条件是____________, 图解积分法的适⽤条件是_______。

9、⽣产上常见的脱吸⽅法有___________、____________、__________。

第一章流体流动与输送一、填空题1.流体的密度是指单位体积流体所具有的质量,其单位为 kg/m3 ;2. 20℃时苯的密度为880kg/m3,甲苯的密度为866kg/m3,则含苯40%质量苯、甲苯溶液的密度为3/mkg;3.流体的粘度是描述流体流动性能的物理量,一般用符号μ表示；流体的粘度越大,流动时阻力损失越大 ;4.流体的流动形态有层流和湍流两种,可用雷诺数Re 判断;5.流体阻力产生的根本原因是流体本身的粘性 ,而流动型态与管路条件是产生流体阻力的外因;6转子流量计应垂直安装,流体由下而上流动；读数读转子的最大截面处 ,一般为转子的顶部 ;8.离心泵的构造主要包括叶轮和泵轴组成的旋转部件以及泵壳和轴封组成的固定部件;9.离心泵开车时,泵空转、吸不上液体、进口处真空度低,此时泵发生了气缚现象,其原因可能是没有灌泵或轴封不严密 ;10.离心泵运转时,泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降,此时泵发生了气蚀现象,其原因可能是安装高度过高或吸入管路阻力太大或者被输送流体温度过高;11.流体的特征是具有一定的体积；无一定的形状 ,其形状随容器的形状而改变；在外力作用下内部会发生相对运动 ;二、选择题1.有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串接而成;d1＜d2;其流体稳定流过该管道;今确知d1管段内流体呈层流;请断定流体在d2管段内的流型为 c ;A.湍流B.过渡流C.层流D.须计算确定;2.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会表现出来;A.这两种说法都对B.第一种说法对,第二种说法不对C.这两种说法都不对D.第二种说法对,第一种说法不对3.水以2 m·s-1的流速在35 mm×2.5 mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3Pa·s,密度为1000 kg·m-3,其流动类型为 b ;A.层流B.湍流C.过渡流D.无法确定4.装在某设备进口处的真空表读数为－50 kPa,出口压力表的读数为100 kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为 a kPa;A. 150B. 50C. 75D. 255.各种型号的离心泵特性曲线 d ;A.完全相同B.完全不相同C.有的相同,有的不同D.图形基本相似6.某设备上真空表读数为,若当地大气压强为,则设备内绝对压强为 b ;A. kPaB. 10 kPaC. kPaD. 90 kPa8.当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说 c ;A.串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍B.串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍C当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍D.在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍10.判断流体流动类型的准数为 a ;A. Re数B. Nu数C. Pr数D. Fr数11.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈 c ;A.过渡型流动B.湍流流动C.层流流动D.静止状态12.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型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映 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14. 关于黏性和黏度的叙述错误的是 c ;A.静止的流体和流动的流体都具有黏性B.黏度是衡量流体黏性大小的物理量C.流体的黏度随温度的升高而减小D.压力改变对液体黏度的影响很小,可以忽略,不很高的压力对气体黏度的影响也可以忽略15.下列说法正确的是 d ;A.柏努利方程不能表示静止流体内部能量转化与守恒的规律B.流体作用在单位面积上的压力,称为静压强C.可以用液柱高度表示压力的大小D.在静止、连通的流体中,处于同一水平面上各点的压力均相等16.关于U 形管压差计的指示液,下列说法错误的是 c ;A.指示液与被测流体不互溶B.指示液不能与被测流体发生化学反应C.指示液的密度一定要比被测流体大D.指示液最好带一些颜色,方便读数17.下列说法错误的是 b ;A.黏性是流体阻力产生的根本原因B.静止的流体没有黏性C.静止的流体没有阻力D.流体的流动型态与黏度有关18.下列说法正确的是 b ;A.流体的流动型态有层流、过度流和湍流三种B.湍流与滞流的本质区别是流体质点有无作径向运动C.流体在管内流动时,湍流和滞流不可能同时存在D.直管阻力与局部阻力均与流体的动能成正比例关系19.流体在直管内作湍流流动时,若管径和长度都不变,且认为λ不变,若流速为原来的2倍,则阻力为原来的 d 倍; A. 41 B. 21C. 2D. 420.不能减少流体阻力的措施是 c ;A.减短管路,减少管件、阀门B.放大管径C.增大流速D.加入某些药物,以减少旋涡23.下列说法正确的是 d ;A.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止“气蚀”B.“气蚀”与“气缚”的现象相同,发生原因不同C.调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进行D.允许安装高度可能比吸入液面低24.对由外管直径为d 1,内管直径为d 2组成的套管而言,按润湿周边计算而得得当量直径为 c ; A.221d d + ＋2 C －d 2 －d 1 三、判断题1.压力的单位也可用流体的液柱高度来表示;√2.国际单位制中表示压力的单位为大气压即atm; ×3.流体的流速是指单位时间流体质点流过的距离,化工计算中一般用管路截面上的平均流速,通过体积流量除以流通截面积得到; √4.流体的粘度是表示流体流动性能的一个物理量,粘度越大的流体,同样的流速下阻力损失越大; √5.流体的粘度是流体的动力学性质,静止时粘度为0; ×6. U 形管压差计中指示液密度必须大于被测流体的密度; ×7.压差一定时,U 形管压差计的读数R 与U 形管的长、短无关; √8.柏努利方程是流体的机械能衡算式,不包括能量损失; ×9.流体的流动型态有三种,即层流、过渡流和湍流; ×10.雷诺数Re 是一个描述流体流动型态的无因次数群,只要各参数用同一单位制的数值代入,其计算结果都是一样的; √ 11. μρdu =Re ,所以,当管路中流量不变时,管径增大Re 也增大; ×12.当量直径等于4倍的水力半径; √ 13.粘性是产生流体阻力的根本原因; √14.摩擦系数λ随Re 的增大而增大;× 15.转子流量计应垂直安装在管路中,流体自上而下流过流量计; ×16.离心泵上铭牌注明的性能参数是轴功率最大时的参数; ×17.离心泵的扬程为用泵将液体从低处送到高处的高度差; ×18.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止“气蚀”; ×四、简答题1.静止的流体有粘度吗温度对流体粘度影响如何试分析之答：有,但没有表现；液体的黏度随温度的升高而降低,气体的粘度随温度的升高而升高,因为温度升高,液体的分子间距增大,分子之间的作用力减小,粘度降低,而对于气体,分子之间的作用是靠碰撞进行的,温度越高,碰撞机会越多,所以粘度增大;2.流体的流动型态有哪两种如何来判断流体的流动型态影响流动型态的因素有哪些答：流体的流动型态有层流和湍流；用Re 来判定,Re 小于等于2000为层流,Re 大于4000为湍流；影响流动型态的因素主要有管径、流速及流体的密度和粘度;3.试述减小流体阻力的途径答：缩短直管长度、减少不必要的管件,适当放大管径,加入一些添加剂以减小流体粘度,减小管路的相对粗糙度;4.离心示输送流体的工作原理答：借助于高速旋转的叶轮施加于流体离心力,使流体获得较高的动能,在泵壳的作用下,部分动能转化为静压能排出泵外,而叶轮旋转中心随流体抛出后形成负压而吸入流体; 5.什么是离心泵的气缚现象,试分析引起原因答：现象：泵空转,吸不上流体; 原因：泵内有空气;一是没灌泵或没灌满；二是可能轴封不严密;6.什么是离心泵的气蚀现象,试分析引起原因答：现象：泵振动大,噪音大,流量与扬程下降,泵壳和叶轮金属离子被剥落;原因：叶轮旋转中心负压太大;一是泵的安装高度可能过高；二是可能吸入管路阻力太大；三是可能被输送流体的温度过高;第二章非均相物系的分离一、填空题1.非均相物系一般有两相组成,其中一相称为连续相另一相称为分散相 ;2.非均相物系的主要分离方法有沉降、过滤、离心分离及湿法分离;3.沉降分离是依据分散介质与分散物质间的密度差来分离的;4.沉降器的生产能力与面积和颗粒的沉降速度正比；与降尘室的沉降高度无关;5.沉降分离的必要条件是颗粒在沉降器中的停留时间大于或等于沉降时间;6.旋风分离器的操作是混合气体从筒体上部的切向方向进入径向或切向, 顶部排出净化气体, 底部间歇排灰顶部或底部;7.过滤方法有饼层过滤、深床过滤和动态过滤三种;8.常用的过滤介质有织物状、粒状和固体多孔三种;9.根据连续相的状态不同,非均相物系可分为气态非均相物系和液态非均相物系;10.过滤操作中,待过滤的悬浮液称为滤浆,而过滤后分离出的固体称为滤渣或滤饼 ,通过过滤介质的液体称为滤液;二、选择题2.在重力场中,固体颗粒的沉降速度与下列因素无关的是 D ;A .粒子几何形状 B. 粒子几何尺寸 C .粒子与流体密度 D .流体的流速3.描述颗粒特性的参数不包括 C ;A.形状B.大小C.密度D.表面积4.含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室,已知颗粒的沉降速度为0.25m/s,则除尘室的生产能力为 A ;A. 3 m3/sB. 1 m3/sC. 0.75m3/sD. 6 m3/s5.某粒径的颗粒在降尘室中沉降,若降尘室的高度增加一倍,则该降尘室的生产能力将C ;A.增加一倍B.为原来1/2C.不变D.不确定6.织物状过滤介质不包括 D ;A.滤布B.滤纸C.滤网D.滤板7.过滤方法不包括 B ;A.饼层过滤B.滤布过滤C.深层过滤D.动态过滤8.下列各项中不用于表示过滤推动力的是 B ;A.液柱静压力B.浓度差C.惯性离心力D.压力差9.固液分离不可以选用的分离设备是 A ;A.旋风分离器B.砂滤器C.转筒真空过滤机D.叶滤机10.下列为连续式操作设备的是 B ;A.板框压滤机B.转筒真空过滤机C.叶滤机D.三足式离心机11.旋液分离器是利用离心力分离 B ; A.气液混合物的设B.液固混合物的设备C.液液混合物的设备D.气固混合物的设备12.下列说法哪种是错误的 C ;A.降尘室是分离气固混合物的设备B.叶滤机是分离液固混合物的设备C.沉降式离心机是分离气固混合物的设备D.沉降槽是分离液固混合物的设备13.下列不属于沉降设备的是 D ;A.旋风分离器B.降尘室C.增稠器D.叶滤机三、判断题1.液-液相物系不构成非均相物系; ×2.沉降操作只能用来分离悬浮液; ×3.过滤操作适用于分离含固体物质的非均相物系; √4.沉降分离的原理是依据分散物质与分散介质之间的粘度差来分离的; ×5.沉降分离的必要条件是物料的停留时间必须大于或等于粒子的沉降间√6.沉降速度一般是指粒子在匀速沉降时的速度;√7.过滤推动力是指悬浮液的压力大小; ×8.过滤阻力主要是过滤介质的阻力; × 9.滤饼是主要的过滤阻力; √10.转筒真空过滤机是连续生产的过滤机;√ 11.旋风分离器是分离气-固相混合物的设备;√12.离心机是分离液-固相混合物的设备; √四、问答题1.什么是非均相物系答：物系内部存在有稳定的相界面,界面两侧物质的性质是完全不同的,这种物系称为非均相物系;2.过滤方法有几种分别适用于什么场合答：有饼层过滤、深床过滤以及动态过滤三种饼层过滤适用于固粒浓度较高的物料,深床过滤适用于固粒浓度极低的物料,动态过滤适用于固粒浓度较低的物料;3.工业上常用的过滤介质有哪几种,分别适用于什么场合答：有织物状介质、固体多孔介质以及粒状介质三种；织物状介质适用于过滤颗粒浓度高、粒径小的物料；固体多孔介质适用于过滤颗粒浓度小、粒径较大的物料；粒状介质适用于过滤固粒浓度小于%的物料;4.过滤得到的滤饼是浆状物质,使过滤很难进行,试讨论解决方法答：采用活性碳助滤剂,直接混合在悬浮液中,让其随机地停留在滤饼层中起支撑作用,使过滤过程得以进行;5.旋风分离器的进口为什么要设置成切线方向答：①以使气流进入分离器后沿筒壁作向下的螺旋运动,减小沉降距离；②不至于将已沉降的颗粒再重新卷起;第三章传热一、填空题1.列管式换热器中,用饱和水蒸气加热空气,则传热管的壁温接近饱和水蒸气,总传热系数K的值接近空气传热膜系数 ;2.多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板简称挡板,其目的是提高对流传热系数 ;3.在换热过程中,温度较高放出热量的流体称为热载热体；温度较低吸收热量的流体称为冷载热体 ;5.导热速率与温度梯度以及垂直于热流方向的导热面积成正比;7.间壁式换热器中传热速度与传热温度差成正比,与传热热阻成反比;8.换热器中两流体的流动形式有：并流、逆流、错流和折流等;9.强化传热的途径有增大传热面积提高传热温度差及提高传热系数 ;二、选择题1.下列说法中错误的是C ;A.热量总是自发地从高温处向低温处传递B.固体中存在热传导,不存在热对流C.液体中存在热对流,不存在热传导D.辐射传热不仅是能量的传递,同时还拌有能量形式的转换2.关于热导率的叙述错误的是 D ;A.金属的热导率随纯度的增高而增大B.气体的热导率随压力的升高而增大C.与固体和液体相比气体的热导率最小D.物质的热导率均随温度的升高而增大3.气体的导热系数数值随温度的变化趋势为 A ;A. T升高,λ增大B. T升高,λ减小C. T升高,λ可能增大或减小D. T变化,λ不变5.下列比较铜、铁、熔化的铁水三种物质导热系数的大小论断中正确的是 A ;A.铜的导热系数最大,铁水的最小B.铁水导热系数最大,铁的最小C铜的导热系数最大,铁的最小 D.铁的导热系数最大,铁水的最小6.多层平壁定态热传导时,各层的温差与各相应层的热阻 A ;A.成正比B.成反比C.没关系D.不确定7.对由三层平壁组成的多层平壁稳定热传导而言,若三层的传热推动力△t1＞△t2＞△t3,则三层平壁的传热阻力R1,R2,R3之间的关系是 A ;＞R2＞R3＜R2＜3C＞R3＞R2＞R1＞R38.双层平壁稳定热传导,壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温度差为△t1和△t2,若△t1＞△t2,则λ1和λ2的关系为 A ;A.λ1＜λ2B.λ1＞λ2C.λ1＝λ2D.无法确定9.由厚度都相同的平壁组成的三层平壁而言,若λ1＞λ2＞λ3,则热阻R1,R2,R3之间的关系为 B ;＞R2＞R3＜R2＜3C＞R3＞R2＞R1＞R211.能显着提高传热速率的是 B ;A.尽量减少管壁的厚度B.定期检查除垢C.间壁两侧对流传热系数相差很大时,增加对流传热系数大的那一侧流体的流速D.间壁两侧对流传热系数相差很小时,增加对流体热系数小的那一侧流体的流速12.对于三层圆筒壁的稳定热传导而言,若Q1,Q2,Q3为从内向外各层的导热量,则它们之间的关系为 C ;＞Q2＞Q3＞Q1＞2C＝Q2＝Q3D.无法比较13.某燃烧炉炉壁内外表面温度分别为t1,t2,今在炉壁外表面加一层保温层,炉壁内外表面的温度变化为T1,T2;下列判断中正确的是 B ;=T2,T1－T2＞t1－t2＞T2,T1－T2＞t1－t2＜T2,T1－T2＞t1－t2D.以上都不对14.由傅立叶定律,可以定义出导热系数λ；由牛顿冷却定律,可以定义出对流传热系数α;对于λ及α的下列认识中正确的是 C ;A.λ和α皆为物质的热物理性质B.λ和α具有相同的因次C.λ和α不一样,仅λ为物质的热物理性质D.λ和α不一样,仅α为物质的热物理性质15. 一般情况下,下列说法错误的是 B ;A.湍流时α的值比滞流时大得多B.无相变时α的值比有相变时大得多C.强制对流时α的值比自然对流大D.计算α常采用实验得到的关联式16.生产中为提高传热推动力尽量采用 A ;A.逆流B.并流C.错流D.折流17.适用于壳程流体清洁且不结垢,两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高场合的是A 换热器;A.固定管板式B.浮头式形管式 D.填料函式18.下列结构最紧凑且流体作严格的逆流流动的是 B 换热器;A.列管式B.套管式C.夹套式D.螺旋板式19.可在器内设置搅拌器的是 C 换热器;A.套管B.釜式C.夹套D.热管20.在列管换热器中,用饱和蒸气加热空气,下面两项判断中正确的是 A ;甲：传热管的壁温将接近加热蒸气温度乙：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、乙均不合理C.甲合理、乙不合理D.乙合理、甲不合理三、判断题1.化工生产中对传热的要求可分为强化传热和削弱传热两种情况; √3.多管程换热器中,一般管程数为偶数; √4.热负荷是对换热器换热能力的要求,而传热速率是换热器本身具有的换热能力; √5.换热器还未选定或设计出来之前无法确定传热速率,但可计算热负荷; √6.显热法可用于物质无相变或有相变的传热量的计算; ×7.冷、热流体间的平均温度差即流体进出口温度差的算术平均值×8.水蒸气是生产过程中最常见的加热剂; √ 9.水是生产过程中最常用的冷却剂; √12.换热器内设置挡板是为了提高管外流体流速,提高传热速率; √13.在蒸气冷凝传热中,不凝气体的存在对α没有影响;× 14.温度升高,气体的热导率增大; √15.对流传热过程既包括热对流,也包括热传导; √ 16.传热过程中,热负荷一定小于或等于换热器的传热速率;√ 17.传热速率是冷、热流体在单位时间内通过传热面所传递的热量;√四、简答题2.什么叫稳态传热什么叫不稳态传热答稳定传热：流体在管道内流动时,任一管截面处的物理量如流量、流速、压强等不随时间而改变; 不稳定传热：流体在管道内流动时,任一管截面处的物理量如流量、流速、压强等要随时间而改变;3.何谓换热器的传热速率和热负荷两者关系如何答换热器的传热速率是指单位时间内通过换热面传递的热量,常用Q表示,单位为W或J/s.换热器的热负荷是指工艺上或生产任务对换热器提出的换热要求;一台合用的换热器,其传热速率必须等于或稍大于热负荷;4.换热器热负荷的确定方法有哪几种答换热器的确定方法有以下三种：1显热法,适用于流体在换热过程没有相变的情况;2潜热法,适用于换热过程中流体仅发生恒温相变时的情况;3焓差法;5.热导率λ的物理意义和单位是什么答热导率λ的物理意义：热导率也称导热系数,表示当导热面积为1m2,温度梯度为1K/m时,单位时间内以导热方式传递的热量,其单位为W/m·K6.传热系数K的物理意义和单位是什么提高传热系数的具体方法有哪些答传热系数K的物理意义为：当冷、热流体主体的温度差为1K时单位时间内单位传热面积所传递的热量;其单位为：W/m2·K; 由K的关联式：可知,在忽略管壁热阻的情况下,要提高传热系数K,必须要提高壁面两侧的对流给热系数αi、αo及减小管壁两侧的污垢热阻Rsi和Rso;具体来说就是提高α较小侧的流体的流速及湍动程度、改变流动条件和经常清洗管壁以减小管壁热阻等;7.当间壁两则流体均无相变时,试写出传热的平均温差的计算式,为什么工程上并不都采用逆流传热8.什么叫强化传热强化传热的有效途径是什么可采取哪些具体措施9.当间壁两侧流体的给热系数α相差较大时,为提高传热系数K,以提高哪一侧流体的给热系数更为有效为什么当间壁两侧流体的给热系数α相差较大时,为提高传热系数K,以提高较小侧的α更为有效;因为根据讨论,此时的总传热系数K数值上接近于较小侧的给热系数;。

一、填空题（每空1分，共20分）1．流体在圆形直管内作滞流流动时，其速度分布呈_________形曲线，此时摩擦系数λ的计算式为__________。

2．球形颗粒的阻力系数ξ曲线按Re t值可分为三个区、和。

3．实现沉降的先决条件是分散相和连续相之间存在差异。

4．总传热系数K值总是接近热阻的流体侧的对流传热系数α值。

5．强化传热的途径有，和。

6．流体在光滑管内作完全湍流流动时，摩擦系数λ仅与有关。

7．测量流体流量时，随着流体流量增大，转子流量计的转子两端压差值。

8．通常离心泵的压头H随体积流量Q的增大而。

9．在恒定压差条件，随着过滤操作的进行，过滤阻力变，过滤速度变。

10．离心泵的必需汽蚀余量随流量的加大而。

11．某套管换热器，内管和外管的直径分别为φ30×2.5mm与φ56×3mm，其环隙的当量直径为__________mm。

12．因次分析法的基础是和。

13．液体的粘度随温度的升高而变。

二、选择题（每题2分，共20分）1．过滤基本方程是基于（）推导出来的。

A．滤液在介质中呈湍流流动B．滤液在介质中呈层流流动C．滤液在滤渣中呈湍流流动D．滤液在滤渣中呈层流流动2．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3．沉降室的生产能力与（）有关。

A．颗粒沉降速度和沉降室高度B．沉降面积C．沉降面积和颗粒沉降速度D．沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度4．对流传热速率=系数×推动力，其中推动力是（）A．两流体的温度差B．流体与壁面间的温度差C．同一流体的温度差D．两流体的速度差5．离心沉降速度u r随旋转半径r的增加而（）。

A．增大B．减小C．恒定6．换热器中冷热流体一般为逆流流动，这主要是为了（）。

A. 提高传热系数B.减少冷却剂用量C. 提高对数平均温度差D.减小流动阻力7．往复泵的压头随流量的增大而( )。

化工原理总复习题和答案1. 化工原理中，流体流动的连续性方程是什么？答：流体流动的连续性方程为 \(\frac{A_1 V_1}{\rho_1} =\frac{A_2 V_2}{\rho_2}\)，其中 \(A_1\) 和 \(A_2\) 分别是流体在两个不同截面的横截面积，\(V_1\) 和 \(V_2\) 是流体在这两个截面的速度，\(\rho_1\) 和 \(\rho_2\) 是流体在这两个截面的密度。

2. 什么是伯努利方程，它在化工原理中有哪些应用？答：伯努利方程是描述流体流动中能量守恒的方程，表达式为 \(P +\frac{1}{2}\rho V^2 + \rho g h = \text{常数}\)，其中 \(P\) 是流体的压力，\(\rho\) 是流体的密度，\(V\) 是流体的速度，\(g\)是重力加速度，\(h\) 是流体相对于参考点的高度。

伯努利方程在化工原理中用于分析流体流动的能量转换，如泵和压缩机的设计、流体输送系统的能量损失计算等。

3. 请解释化工过程中的传热过程，并给出热传导、对流和辐射三种传热方式的基本原理。

答：化工过程中的传热是指热量从一个物体或流体传递到另一个物体或流体的过程。

热传导是热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程，其基本原理是傅里叶定律，即 \(q = -k \frac{dT}{dx}\)，其中\(q\) 是热流密度，\(k\) 是材料的热导率，\(\frac{dT}{dx}\) 是温度梯度。

对流是流体中热量通过流体运动传递的过程，其基本原理是流体的动量和能量的传递。

辐射是热量通过电磁波传递的过程，其基本原理是斯特藩-玻尔兹曼定律，即 \(E = \sigma T^4\)，其中\(E\) 是辐射功率，\(\sigma\) 是斯特藩-玻尔兹曼常数，\(T\) 是绝对温度。

4. 描述化工原理中的质量传递过程，并解释扩散和对流传质两种方式。

答：化工原理中的质量传递是指不同组分在空间上的分布不均匀时，由于浓度梯度引起的物质从一个区域向另一个区域的移动。

南京工业大学期末考试(A卷课程：«化工原理»（上册）班级：姓名：学号：一、选择填空题： (每题5分，共20分1．(1 如图所示，若敞口罐液面恒定，罐上方压强为Pa，忽略流动阻力损失，出水管管径为d，则出水管的出口速度u与有关。

（A）Ｈ（B）Ｈ、ｄ（C）ｄ（D）Ｐａ（E）Ｈ、ｄ、Ｐａ水PauH(2有一并联管路，两段管路的流量，流速、管径、管长及流动阻力损失分别为V1，ｕ1，d1，ｌ1，ｈf1及V2，ｕ2，ｄ2，ｌ2，ｈf2。

若ｄ1＝２ｄ2，ｌ1＝２ｌ2，则：①ｈf1／ｈf2＝（）（A）２（B）４（C）１／２；（D）１／４（E）１②当两段管路中流体均作滞流流动时，V1／V2＝（）（A）２（B）４（C）８（D）１／２（E）１(3转子流量计的主要特点是（）（A）恒截面、恒压差（B）变截面、变压差（C）恒流速、恒压差（D）变流速、恒压差2．⑴已知流体经过泵后，压力增大∆P N/m2，则单位重量流体压能的增加为（）（A ）∆P （B ）∆P/ρ （C ）∆P/ρg （D ）∆P/2g⑵离心泵的下列部分是用来将动能转变为压能（ ）（A ）泵壳和叶轮 （B ）叶轮 （C ）泵壳 （D ）叶轮和导轮3．（1）过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩进行恒速过滤时,如滤液量增大一倍,则___ （Ａ）操作压差增大至原来的√２倍 （Ｂ）操作压差增大至原来的４倍 （Ｃ）操作压差增大至原来的２倍 （Ｄ）操作压差保持不变 （2）恒压过滤时，如介质阻力不计，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 （Ｂ）增大至原来的４倍 （Ｃ）增大至原来的√２倍 （Ｄ）增大至原来的１．５倍4．比较下列对流给热系数的大小空气流速为6m/s 的α1，空气流速为25m/s 的α2，水流速为1.2m/s 的α3，水流速为2.5m/s 的α4，蒸汽膜状冷凝的α5，自大到小的顺序为： > > > >二、 填空题： (每题5分，共20分1．①1atm=__________kN/m2 。

南京工业大学期末考试(A)卷课程：«化工原理»（上册）班级：姓名：学号：1、选择填空题： (每题5分，共20分)1．(1) x01a05155如图所示，若敞口罐液面恒定，罐上方压强为Pa，忽略流动阻力损失，出水管管径为d，则出水管的出口速度u与有关。

（A）Ｈ（B）Ｈ、ｄ（C）ｄ（D）Ｐａ（E）Ｈ、ｄ、Ｐａ水PauH(2)x01b05175有一并联管路，两段管路的流量，流速、管径、管长及流动阻力损失分别为V1，ｕ1，d1，ｌ1，ｈf1及V2，ｕ2，ｄ2，ｌ2，ｈf2。

若ｄ1＝２ｄ2，ｌ1＝２ｌ2，则：①ｈf1／ｈf2＝（）（A）２（B）４（C）１／２；（D）１／４（E）１②当两段管路中流体均作滞流流动时，V1／V2＝（）（A）２（B）４（C）８（D）１／２（E）１(3)x01b05043转子流量计的主要特点是（）（A）恒截面、恒压差（B）变截面、变压差（C）恒流速、恒压差（D）变流速、恒压差2．X02a05106⑴已知流体经过泵后，压力增大∆P N/m2，则单位重量流体压能的增加为（）（A）∆P （B）∆P/ρ （C）∆P/ρg （D）∆P/2g⑵离心泵的下列部分是用来将动能转变为压能（）（A）泵壳和叶轮（B）叶轮（C）泵壳（D）叶轮和导轮3． x03a05095（1）过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩进行恒速过滤时,如滤液量增大一倍,则___（Ａ）操作压差增大至原来的√２倍（Ｂ）操作压差增大至原来的４倍（Ｃ）操作压差增大至原来的２倍（Ｄ）操作压差保持不变（2）恒压过滤时，如介质阻力不计，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（Ｂ）增大至原来的４倍（Ｃ）增大至原来的√２倍（Ｄ）增大至原来的１．５倍4． x04a05056比较下列对流给热系数的大小空气流速为6m/s的α1，空气流速为25m/s的α2，水流速为1.2m/s的α3，水流速为2.5m/s的α4，蒸汽膜状冷凝的α5，自大到小的顺序为： > > > >2、填空题： (每题5分，共20分)1． t01b05027①1atm=__________kN/m2。

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.atmB.mmHgC.Kg/m.s 2D.N/m 25. 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 121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 121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。

南京工业大学化工原理上册试卷1------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx南京工业大学《化工原理 Ｂ》试题（A )卷(闭）一、选择题（共10小题，2０分)１、（2分）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、(2分）板框压滤机中,最终的滤液流率是洗涤液流率的 ＿＿＿_＿__。

(Δp E =Δp w ,μ＝μw ）Ａ一倍 B 一半 C 四倍 D 四分之一3、(２分）碳钢的导热率为 ;不锈钢的导热率为_＿__;常压常温空气的导热率为____＿;常温水的导热率为__＿____.A 151W ／(m ·℃)B 37０Ｗ/（m ·℃）C ４5Ｗ／(m ·℃)D 16Ｗ/(m ·℃)Ｅ ０。

６２Ｗ/（ｍ·℃） F ０.0２5Ｗ/(m ·℃）４、(２分)多层间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻__＿＿_。

A 成正比 Ｂ 成反比 C 没关系5、(２分) 如图所示，用Ｕ形压差计与管道Ａ、B 两点相连。

已知各图中管径、A 、B 间的管长L 及管道中流体流量均相同，管内流体均为20℃水，指示液均为汞,则__＿＿_＿__。

A R 1≠R 2 ， R 1 = R 2 = R ４B Ｒ1 = R 2 = R 3 = R 4C Ｒ1 ＝ R 2 Ｒ3 Ｒ4D Ｒ１≠R 2≠R ３≠R 46、（2分) 在完全湍流中粗糙管的摩擦系数( ）。

A 与光滑管一样B 取决于Re Ｃ 取决于ε/d D 与R ｅ,ε/d 有关7、(2分）某泵在运行１年后发现气缚现象,应（ )A 停泵,向泵内灌液B 降低泵的安装高度C 检验进口管路是否有泄漏现象D 检查出口管路阻力是否过大 8、(２分)离心泵的轴功率 ( ）A 在流量V =0时最大B 在扬程Ｈ最大时最大 Ｃ 在流量V =０时最小 Ｄ 在设计点处最小9、（２分) 在板框过滤机中，如滤饼不可压缩,介质阻力不计，当过滤压差增加一倍时，对相同的ｑ值,其过滤速率为原来的＿___＿__＿__＿_。

化工原理复习题及答案一、选择题1. 化工生产中，物料衡算的基本原则是什么？A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 电荷守恒答案：A2. 在化工过程中，下列哪个参数不是过程设计中需要考虑的？A. 反应速率B. 压力C. 温度D. 颜色答案：D3. 化工设备中，换热器的主要功能是什么？A. 传递热量B. 传递质量C. 传递动量D. 传递电荷答案：A二、填空题1. 在连续搅拌的化学反应器中，反应物浓度随时间变化的微分方程是_ 。

答案：dc/dt = -kC2. 化工过程中，压力降通常与流体的流速、管道直径和流体的 _ 有关。

答案：粘度3. 根据Dalton分压定律，混合气体的总压力等于各组分气体的 _ 之和。

答案：分压力三、简答题1. 简述化工过程中的三种基本操作单元。

答案：化工过程中的三种基本操作单元包括：物料输送（如泵、压缩机等）、热量交换（如换热器、冷凝器等）和质量分离（如蒸馏塔、吸收塔等）。

2. 描述化工过程中的热力学第一定律和第二定律。

答案：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，表明能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转换为另一种形式，或从一个系统转移到另一个系统。

化工过程中，这个定律用于计算能量的平衡和转换。

热力学第二定律，通常表述为熵增原理，表明在一个孤立系统中，自发过程总是向着熵增加的方向进行，即系统会自然趋向于更加无序的状态。

四、计算题1. 某化工反应器中进行的是一级不可逆反应A → B，反应速率常数k=0.05 min⁻¹。

若初始时刻[A]₀=1.0 mol/L，求5分钟后[A]的浓度。

答案：根据一级反应的速率方程：dc/dt = -kC积分得：lnC = -kt + lnC₀代入数据：lnC = -0.05 * 5 + ln1解得：C = e^(-0.25) ≈ 0.7788 mol/L2. 一个换热器中，热水和冷水通过平行流的方式进行热量交换。

已知热水的入口温度为80°C，出口温度为60°C，冷水的入口温度为20°C，出口温度为40°C。

南京工业大学810化工原理真题1、(08考题)精馏操作时，增大回流比R，其他操作条件不变，则精馏段液气比L/V将( ) [单选题] *A.增大(正确答案)B.不变C.不确定D.减小2、(07考题)某精馏操作的进料状况由饱和液体变为冷液体时，其他条件不变，理论塔板数的变化是( ) [单选题] *A.增多B. 不变C.不确定D. 减小(正确答案)3、(05考题)精馏操作中，回流比从最小回流比逐渐增大时，精馏总费用的变化情况是( ) [单选题] *A.减小B.增大C.先减小后增大(正确答案)D.先增大后减小4、(09考题)精馏段操作线和提馏段操作线的交点恰好落在平衡线上时，精馏操作的( ) [单选题] *A.回流比无穷大，所需塔板数无限多B.回流比无穷小，所需塔板数无限小C.回流比最小，所需塔板数无穷多(正确答案)D. 回流比最小，所需踏板数最少5、(04考题)某连续精馏塔，F不变而xF减小欲保持xD和xW不变，则D将( ) [单选题] *A.增多B.减小(正确答案)C.不变D.无法确定6、(09考题)某连续精馏塔，若F不变而XF减小，欲保持XD和Xw不变，则回流比R需要( ) [单选题] *A.增大(正确答案)B.减小C.不变D.先增大后减小7、双组分连续精馏计算中，q的变化将引起( )的变化。

[单选题] *A.平衡线与q线B.平衡线与精馏段操作线C.平衡线与提馏段操作线D.q线与提馏段操作线(正确答案)8、某二元混合物，α=3，全回流条件下xn=0.3，yn+1=( )。

[单选题] *A、0.9；B、0.3；(正确答案)C、0.854；D、0.794。

9、其他条件不变的情况下，增大回流比能( )。

[单选题] *A、减少操作费用；B、增大设备费用；C、提高产品纯度；(正确答案)D、增大塔的生产能力。

10、加大回流比，塔顶轻组分组成将( )。

[单选题] *A、不变；B、变小；C、变大；(正确答案)D、忽大忽小。

第一章 流体流动【例1-1】 已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m 3与998kg/m 3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。

解：根据式1-49984.018306.01+=m ρ =（3.28+4.01）10-4=7.29×10-4ρm =1372kg/m 3【例1-2】 已知干空气的组成为：O 221%、N 278%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在压力为9.81×104Pa 及温度为100℃时的密度。

解：首先将摄氏度换算成开尔文100℃=273+100=373K再求干空气的平均摩尔质量M m =32×0.21+28×0.78+39.9×0.01=28.96kg/m 3 根据式1-3a 气体的平均密度为：3kg/m 916.0373314.896.281081.9=⨯⨯⨯=m ρ【例1-3 】 本题附图所示的开口容器内盛有油和水。

油层高度h 1=0.7m 、密度ρ1=800kg/m 3，水层高度h 2=0.6m 、密度ρ2=1000kg/m 3。

（1）判断下列两关系是否成立，即 p A =p'A p B =p'B（2）计算水在玻璃管内的高度h 。

解：（1）判断题给两关系式是否成立 p A =p'A 的关系成立。

因A 与A'两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。

所以截面A-A'称为等压面。

p B =p'B 的关系不能成立。

因B 及B'两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通着的同一种流体，即截面B-B'不是等压面。

（2）计算玻璃管内水的高度h 由上面讨论知，p A =p'A ，而p A =p'A 都可以用流体静力学基本方程式计算，即p A =p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2p A '=p a +ρ2gh于是 p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2=p a +ρ2gh简化上式并将已知值代入，得800×0.7+1000×0.6=1000h解得 h=1.16m【例1-4】 如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置U 管压差计，压差计读数R=200mm 。

化工原理（上）考试复习题及答案（王学安老师提供)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、540C、6４0 D、76０７．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０.3C.乙组分质量分率是0．7D．甲组分质量分率是0.714．下列四个定律中哪个是导热的基本定律。

一、填空题（20分，每小题2分）1．两股不同组成的料液进同一精馏塔分离，两股料分别进入塔的相应塔板和两股料混合后再进塔相比，前者能耗 __________后者。

（大于、小于、等于、不确定）2．连续精馏塔操作时, 增大塔釜加热蒸汽用量，若回流量和进料的F 、F x 、q 都不变，则L/V__________。

(增大、减少、不变、不确定)3．塔顶和进料操作条件不变，易挥发组分回收率不变，设计精馏塔时，用直接蒸汽加热釜液与用间接蒸汽加热相比，残液组成W x __________ 。

(增大、减少、不变、不确定)4. 试比较某精馏塔中第ｎ，ｎ＋1层理论板上参数的大小（理论板的序数由塔顶向下数起），即：1+n y ＿＿＿n y ，n t ＿＿＿1+n t ，n y ＿＿＿nx大于、小于、等于、不确定）5． 某二元物系的相对挥发度α＝3，在具有理论板的精馏塔内于全回流条件下作精馏塔操作，已知n x ＝0.3，则1-n y ＝＿＿＿（由塔顶往下数） 6．某连续精馏塔的设计任务为：原料为F x F ,，要求塔顶为D ，D x ，塔底为W x 。

若选定回流比R 加料状态由原来的饱和蒸汽改为饱和液体，则所需的理论板数N_____________，提馏段下降液体量L ’_____________。

(增加、减小、不变)7.举出四种型式的塔板_______、______、_______、________。

8．干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力__________________。

9. 某湿物料含水量为0.4绝干料水kg kg /，当与一定状态的空气接触时，测出平衡水分0.1绝干料水kg kg /，则湿物料的自由含水量为______________。

10. 物料中结合水的特点之一是其产生的水蒸汽压_____________同温度下纯水的饱和蒸汽压。

（小于 、 等于、 大于）二、选择题（20分，每小题2分）1．降液管内液体表观停留时间不得少于3-5秒的限制,是为了( )。