化工原理习题48962
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化工原理课后习题答案(夏清、贾绍义主编.化工原理.天津大学出版社,2011.) QQ578571918第一章 流体流动2.在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥ 的油品,油面高于罐底 6.9 m ,油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔,其中心距罐底 800 mm ,孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ,问至少需要几个螺钉?分析:罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力 即 P 油 ≤ ζ螺解:P 螺 = ρgh ×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nζ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n P 油 ≤ ζ螺 得 n ≥ 6.23取 n min = 7至少需要7个螺钉3.某流化床反应器上装有两个U型管压差计,如本题附4. 本题附图为远距离测量控制装置,用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
已知两吹气管出口的距离H = 1m,U管压差计的指示液为水银,煤油的密度为820Kg/㎥。
试求当压差计读数R=68mm时,相界面与油层的吹气管出口距离h。
分析:解此题应选取的合适的截面如图所示:忽略空气产生的压强,本题中1-1´和4-4´为等压面,2-2´和3-3´为等压面,且1-1´和2-2´的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解解:设插入油层气管的管口距油面高Γh在1-1´与2-2´截面之间P 1 = P2+ ρ水银gR∵P1 = P4,P2= P3且P3 = ρ煤油gΓh , P4= ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Γh + h)联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g(H-h)+ ρ煤油g(Γh + h)-ρ煤油gΓh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)h= 0.418m5.用本题附图中串联U管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压,U管压差计的指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。
精品文档《化工原理》考试试题一、选择与填空1. 在层流流动中,若流体的总流量不变,则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的倍。
A. 2;B. 6;C. 4;D. 1。
2. 流体在圆形直管内作湍流流动时,摩擦系数与和有关;若其作完全湍流(阻力平方区),则仅与有关。
3. 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。
A. 1.2m;B. 0.6m;C. 2.4m;D. 4.8m。
4. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。
若维持两容器的液面高度不变,则当输送管道上的阀门关小后,管路总阻力将。
B. 不变;C. 减小;D. 不确定。
5. 离心泵的效率η和流量Q的关系为。
B. Q增大,η先增大后减小;6. 若沉降室高度降低,则沉降时间下降;;生产能力. 不变。
7. 用板框过滤机过滤某种悬浮液。
测得恒压过滤方程为(θ的单位为s),则K为m2/s,qe为m3/ m2,为s。
8. 在重力沉降操作中,影响沉降速度的因素主要有、和。
二、解释下列概念或术语1. 质量流速2. 汽蚀余量3. 过滤速率化工原理(上)练习题一、填空1. 离心泵与往复泵在启动与流量调节的不同之处是离心泵启动前_ 、启动后通过__ 调节流量;住复泵启动前_ _、启动后通过_____ 调节流量。
2.用管子从高位槽放水,当管径增大一倍时,则水的流量为原来流量的_______倍,假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变。
3.流体在管路中典型流动形态有________和________两种,一般以________来区分,前者值为___ ____,后者值为___ ____;而两者的本质区别在于流体流动时。
4.研究流体在管中流动的沿程阻力系数λ与Re的关系,可用图表示,根据两者关系及流动状态,可将图分为四个区,其中,滞流区λ与Re ,完全湍流区λ与Re 。
5.有相变时的对流传数系数比无相变时________,粘度值大,对流传热系数________;热壁精品文档.精品文档面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数________。
可编辑修改精选全文完整版《化工原理》习题集第二章气体吸收1、当总压为101.3 kPa,温度为25℃时,100克水中含氨1克,该溶液上方氨的平衡分压为0.933 kPa;若在此浓度范围内亨利定律适用,试求溶解度系数H和相平衡常数m(溶液密度近似取为1000kg/m3)。
2、含有4%(体积)氨气的混合气体,逆流通过水喷淋的填料塔,试求氨溶液的最大浓度,分别以摩尔分率,质量分率,比摩尔分率,比质量分率表示。
塔内绝对压强为2.03×105 Pa, 在操作条件下,气液平衡关系为p* = 2000x(式中p的单位为mmHg, x为摩尔分率)。
3、已知NO2水溶液的亨利系数如下:指出下列过程是吸收过程还是解吸过程,推动力是多少?并在x - y图上表示。
(1)含NO20.003(摩尔分率)的水溶液和含0.06 (摩尔分率) 的混合气接触,总压为101.3 kPa,T=35℃;(2)气液组成及总压同(1),T=15℃;(3)气液组成及温度同(1),总压达200kPa(绝对压强)。
4、已知某吸收系统中,平衡关系为y = 0.3x ,气膜吸收分系数k y = 1.815×10-4 kmol / (m2.s),液膜吸收分系数k x = 2.08×10-5 kmol / (m2.s),并由实验测得某截面上气液相浓度分别为y = 0.014,x = 0.02,试求:(1)界面浓度y i、x i分别为多少?(2)液膜阻力在总阻力中所占的百分数,并指出控制因素;(3)气相推动力在总推动力中所占的百分数。
4、在吸收塔内用水吸收混于空气中的低浓度甲醇,操作温度为27℃,压力为101.3kPa(绝对压力)。
稳定操作状况下,塔内某截面上的气相中甲醇分压为5.07 kPa,液相中甲醇浓度为2mol / m3。
甲醇在水中的溶解度系数H = 1.995 kmol / (m3.kpa.),液膜吸收分系数k L = 2.08×10-5 m / s,气膜吸收分系数k G = 1.55×10-5 kmol / (m2.s.kpa.)。
第一章绪论习题1.热空气与冷水间的总传热系数K值约为42.99k c a l/(m2・h・℃),试从基本单位换算开始,将K值的单位改为W/(m2・℃)。
[答案:K=50M(m2・C)]。
解:从附录查出:1k c a l=1.1622×10-3K W·h=1.1622W·h所以:K=42.99K c a l/(m2·h·℃)=42.99K c a l/(m2·h·℃)×(1.1622W·h/1k c a l)=50w/(m2·℃)。
2.密度ρ是单位体积物质具有的质量。
在以下两种单位制中,物质密度的单位分别为:S I k g/m2;米制重力单位为:k g f.s2/m4;常温下水的密度为1000k g/m3,试从基本单位换算开始,将该值换算为米制重力单位的数值。
〔答案:p=101.9k g f/s2/m4〕解:从附录查出:1k g f=9.80665k g·m/s2,所以1000k g/m3=1000k g/m3×[1k g f/(9.80665k g·m/s2)]=101.9k g f·s2/m4.3.甲烷的饱和蒸气压与温度的关系符合下列经验公式:今需将式中p的单位改为P a,温度单位改为K,试对该式加以变换。
〔答案:〕从附录查出:1m m H g=133.32P a,1℃=K-273.3。
则新旧单位的关系为:P=P’/133.32;t=T-273.3。
代入原式得:l g(P’/133.32)=6.421-352/(T-273.3+261);化简得l g P=8.546-3.52/(T-12.3).4.将A、B、C、D四种组分各为0.25(摩尔分数,下同)的某混合溶液,以1000m o l/h 的流量送入精馏塔内分离,得到塔顶与塔釜两股产品,进料中全部A组分、96%B组分及4%C组分存于塔顶产品中,全部D组分存于塔釜产品中。
化工原理考试题及答案第三章非均相分离姓名 ____________ 班级 ____________ 学号 _____________ 成绩 ______________一、填空题:1. ( 2 分)悬浮液属液态非均相物系,其中分散内相是指_____________ ;分散外相是指______________________________ 。
*** 答案 ***固体微粒,包围在微粒周围的液体2.( 3 分)悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下,沿重力方向作自由沿降时,会受到_____________ 三个力的作用。
当此三个力的______________ 时,微粒即作匀速沉降运动。
此时微粒相对于流体的运动速度,称为____________ 。
*** 答案 ***重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度3. ( 2 分)自由沉降是___________________________________。
***答案 ***沉降过程颗粒互不干扰的沉降4. ( 2 分)当微粒在介质中作自由沉降时,若粒子沉降的Rep相同时,球形度越大的微粒,介质阻力系数越________ 。
球形粒子的球形度为_________ 。
*** 答案 ***小15. ( 2 分)沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在_________ 力或 __________ 力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程。
*** 答案 ***重离心沉积6. ( 3 分)球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。
滞流沉降时,其阻力系数=____________.*** 答案 ***粒子所受合力的代数和为零24/ Rep7.( 2 分)降尘宝做成多层的目的是 ____________________________________ 。
***答案 ***增大沉降面积,提高生产能力。
8.( 3 分)气体的净制按操作原理可分为________________________________________________________. 旋风分离器属 _________________ 。
化工原理试题(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、轴毂连接中以键连接最为常见,其中普通平键连接里适用于轴端部的形状是:()A、圆头(A型)B、方头(B型)C、单圆头(C型)正确答案:C2、容积大于10m3的低温液体储存容器(如液氨储罐)属于哪种容器()。
A、第三类B、第二类C、第一类正确答案:A3、从受力角度考虑,椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和折边球面封头四种凸形封头中,()的受力情况最好。
A、椭圆形封头B、半球形封头C、碟形封头D、折边球面封头正确答案:A4、以下属于列管式换热器组成部件的是()。
A、塔盘B、管板C、燃烧器正确答案:B5、裙座与塔体的连接焊缝,如采用塔接焊缝,则焊缝截面处同时承受( )和剪力作用,所以操作或水压试验时,焊缝承受复合剪切应力作用。
A、强度B、载荷C、定力D、压力正确答案:B6、确定压力容器是否属于《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围的压力条件是指 ( )A、计算压力B、最大允许工作压力C、工作压力D、设计压力正确答案:C7、下列属板式换热器的设备是()。
A、U形管式B、螺旋板式C、套管式D、填料函式正确答案:B8、对于一台离心水泵来说,现在改为输送比水粘度大的液体,那么泵的扬程将()。
A、不变B、减小C、增大正确答案:B9、在化工生产中,我们需要依靠输送机来完成固体物料的输送及储存,以下三种输送机中,可以用于垂直方向输送物料的是:()A、带式输送机B、螺旋输送机C、斗式提升机正确答案:B10、下列压力容器属于反应容器的是()。
A、洗涤器B、流化床C、热交换器D、回收塔正确答案:B11、单纯由于受压缩的液体或气体将容器胀破而发生的爆炸属于()。
A、化学爆炸B、二次爆炸C、物理爆炸正确答案:C12、板式塔和填料塔相比较,板式塔较填料塔压降_____、持液量_____、质量______。
A、较大、较大、较大B、较小、较大、较大C、较大、较大、较小D、较大、较小、较小正确答案:C13、釜式反应器可用于不少场合,除了( )。
化工原理考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中,物料衡算的基本方法是()。
A. 质量守恒定律B. 能量守恒定律C. 动量守恒定律D. 电荷守恒定律答案:A2. 在连续操作的化工过程中,以下哪项是正确的()。
A. 物料流量恒定B. 物料浓度恒定C. 物料温度恒定D. 以上都是答案:A3. 传热过程中,以下哪种情况下热阻最小()。
A. 增加壁厚B. 减少壁厚C. 增加壁面积D. 减少壁面积答案:B4. 流体在管道中流动时,以下哪种流动是层流()。
A. 雷诺数Re<2000B. 雷诺数Re>4000C. 雷诺数Re=2000D. 雷诺数Re=4000答案:A5. 在精馏塔中,以下哪种情况下回流比最小()。
A. 塔板效率最低B. 塔板效率最高C. 塔板效率中等D. 塔板效率不影响回流比答案:A6. 以下哪种情况下,流体的压降最大()。
A. 管道直径大B. 管道直径小C. 管道长度短D. 管道长度长答案:B7. 在吸收过程中,以下哪种情况下吸收率最高()。
A. 气相流速大B. 液相流速大C. 气液接触面积大D. 气液接触时间少答案:C8. 以下哪种情况下,过滤速率最大()。
A. 过滤压力小B. 过滤压力大C. 滤饼厚度大D. 滤饼厚度小答案:B9. 在干燥过程中,以下哪种情况下干燥速率最大()。
A. 物料含水量高B. 物料含水量低C. 干燥温度低D. 干燥温度高答案:D10. 在萃取过程中,以下哪种情况下萃取效率最高()。
A. 萃取剂用量少B. 萃取剂用量多C. 萃取剂与原料液接触时间短D. 萃取剂与原料液接触时间长答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 在化工生产中,物料衡算的基本方法是依据________定律。
答案:质量守恒2. 连续操作的化工过程中,物料流量是________的。
答案:恒定3. 传热过程中,壁厚减少可以________热阻。
答案:减少4. 流体在管道中流动时,雷诺数Re<2000时为________流动。
化工原理试题及答案化学工程原理试题及答案(绝密不可到处公开)12月25日一、填空题(共15题,每题2分,共30分)1。
如果容器的真空计读数为10千帕,而当地大气压力为100千帕,则容器的绝对压力和表压(单位为千帕)分别为:(90kpa)和(-一、填空题(共15题,每题2分,共30分)1。
如果容器的真空计读数为10千帕,而当地大气压力为100千帕,则容器的绝对压力和表压(单位为千帕)分别为:(90千帕)和(:(90千帕)。
7.对于相同的流体,自然对流的对流传热系数小于自然对流。
(填写大的或小的)8。
一个物体的吸收率越大,它的辐射能力就越大,所以黑体的辐射能力就比灰体大。
(填写大的或小的)9。
用于蒸发操作的设备称为(蒸发器)。
10.根据是否使用二次蒸汽,蒸发可分为(单效蒸发)和(多效蒸发)。
二、选择题(共5道题,每道题2分,共10分)1道。
吸收操作的有利条件是:工作温度和压力高;B.高工作温度和低压力;C.低工作温度和压力;D.低工作温度和高压2。
精馏塔中上部塔板液相中轻组分的浓度低于下部塔板(a ),液相温度高于和低于下部塔板(a );B.高低;C.高,高;D.低,低3。
(四)塔内气液两相流一般为逆流,各塔板均有均匀的错流。
A.板式塔的传质意图:B.板式塔的设计过程:C.板式塔的恒定摩尔流量要求:D.板式塔4的设计意图。
恒定的干燥条件意味着干燥器中湿空气的(c)和与材料的接触模式不变。
a .温度、焓和湿度;B.流速、压力和湿度;C.流速、温度和湿度;D.温度、湿度、压力5。
对于湿材料的含水量,下列哪一项陈述是正确的?平衡水必须是自由水;B.平衡水必须是结合水;C.自由水必须是结合水;D.自由水必须是自由水。
当双组分液体混合物的相对挥发性为(c)时,它不能通过普通精馏分离。
当相对波动率为(A)时,可采用3.0修正方法;B.2.0。
C.1.0D.4.07以下陈述是错误的(b)。
a .板式塔中的气体和液体逐步接触,填料塔中的气体和液体不断接触;B.精馏用板式塔和吸收用填料塔;精馏可以同时使用板式塔和填料塔;D.填料塔可以避免淹没8。
化工原理考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在化工生产中,流体流动阻力主要分为哪两种类型?A. 层流和湍流B. 表面摩擦阻力和形状阻力C. 静态阻力和动态阻力D. 重力阻力和压力阻力答案:B2. 流体在管道中流动时,其流动状态与雷诺数的关系是?A. 雷诺数小于2000时为层流B. 雷诺数大于4000时为湍流C. 雷诺数在2000到4000之间时为过渡流D. 雷诺数与流动状态无关答案:C3. 以下哪个参数不是影响传热速率的因素?A. 流体的流速B. 流体的密度C. 流体的比热容D. 换热器的面积答案:B4. 以下哪种情况下,流体在管道中的流动阻力最大?A. 管道直径增大B. 管道长度增加C. 流体密度增加D. 流体粘度增加答案:D5. 以下哪种类型的换热器适用于高温、高压流体的换热?A. 管壳式换热器B. 板式换热器C. 螺旋板换热器D. 空气冷却器答案:A6. 在吸收过程中,以下哪种情况会导致吸收效率降低?A. 增加吸收剂的流速B. 增加吸收剂的浓度C. 增加吸收塔的高度D. 降低吸收剂的温度答案:D7. 以下哪种分离方法适用于从溶液中分离出不溶性固体?A. 蒸馏B. 萃取C. 结晶D. 过滤答案:D8. 在精馏塔中,以下哪个参数是影响塔板效率的主要因素?A. 塔板间距B. 塔板类型C. 塔板液泛D. 塔板的物料负荷答案:B9. 以下哪种情况下,流体的压缩性对流动的影响可以忽略不计?A. 流体压力变化很大B. 流体温度变化很大C. 流体流速变化很大D. 流体密度变化很小答案:D10. 在化工生产中,以下哪种情况下需要进行物料衡算?A. 产品纯度要求不高B. 反应物转化率很低C. 反应物转化率很高D. 需要控制产品质量答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体在管道中流动时,若雷诺数Re大于4000,则流动状态为________。
答案:湍流2. 传热系数K的单位是________。
第三章机械分离一、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dc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B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D2、颗粒的沉降速度不是指_______;A等速运动段的颗粒降落的速度B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B3、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D4、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B增大至原来的4倍倍D增大至原来的倍C5、以下过滤机是连续式过滤机_______;A箱式叶滤机B真空叶滤机C回转真空过滤机D板框压滤机C6、过滤推动力一般是指______;A过滤介质两边的压差B过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差C滤饼两面的压差D液体进出过滤机的压差B7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时,能自动地进行相应的不同操作:______; A转鼓本身B随转鼓转动的转动盘C与转动盘紧密接触的固定盘D分配头D8、非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径,它的表达式为______;A d p=6V/A此处V为非球形颗粒的体积,A为非球形颗粒的表面积B d p=6V/1/3C d p=4V/1/2D d p=kV/1/3k为系数与非球形颗粒的形状有关B9、在讨论旋风分离器分离性能时,分割直径这一术语是指_________;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50%分离出来的颗粒的直径D能保持滞流流型时的最大颗粒直径C10、在离心沉降中球形颗粒的沉降速度__________;A只与d p,p,,u T,r,μ有关B只与d p,p,u T,r有关C只与d p,p,u T,r,g有关D只与d p,p,u T,r,k有关题中u T气体的圆周速度,r旋转半径,k分离因数A11、降尘室没有以下优点______________;A分离效率高B阻力小C结构简单D易于操作A12、降尘室的生产能力__________;A只与沉降面积A和颗粒沉降速度u T有关B与A,u T及降尘室高度H有关C只与沉降面积A有关D只与u T和H有关A13、回转真空过滤机的过滤介质阻力可略去不计,其生产能力为5m3/h滤液;现将转速度降低一半,其他条件不变,则其生产能力应为____________;A5m3/hB2.5m3/hC10m3/hD3.54m3/h D14、要除去气体中含有的5μ~50μ的粒子;除尘效率小于75%,宜选用;A除尘气道B旋风分离器C离心机D电除尘器B15、等压过滤的滤液累积量q与过滤时间τ的关系为______________;B16、过滤基本方程是基于____________推导出来的;A滤液在过滤介质中呈湍流流动B滤液在过滤介质中呈层流流动C滤液在滤渣中呈湍流流动D滤液在滤渣中呈层流流动D17、一般而言,旋风分离器长、径比大及出入口截面小时,其效率,阻力;A高B低C大D小A18、在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,过滤时间增加一倍时,其过滤速率为原来的_____________;A2倍B1/2倍C1/2倍D4倍C19、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:____;A L/u<H/u LB L/u T<H/uC L/u T≥H/uD L/u≥H/u TD20、粒子沉降受到的流体阻力________;A恒与沉降速度的平方成正比B与颗粒的表面积成正比C与颗粒的直径成正比D在滞流区与沉降速度的一次方成正比D21、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=μwA一倍B一半C四倍D四分之一C22、球形度形状系数恒小于或等于1,此值越小,颗粒的形状离球形越远,球形度的定义式可写为______;A=V p/V,V为非球形粒子的体积,V p为球形粒子的体积B=A p/A,A为非球形粒子的表面积,A p为与非球形粒子体积相同的球形粒子的表面积C=a p/a,a为非球形粒子的比表面积,a p为球形粒子的比表面积D=6a p/d B23、“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只有第一种说法正确D只有第二种说法正确A24、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D25、降尘室的生产能力由________决定;A降尘室的高度和长度B降尘室的高度C降尘室的底面积D降尘室的体积C26、在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,黏度增加一倍时,对同一q值,过滤速率为原来的_____________;A2倍B1/2倍C1/2倍D4倍B27、回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为;AlB1/2 C1/4D1/3 A28、以下说法是正确的;A过滤速率与S过滤面积成正比B过滤速率与S2成正比C滤速率与滤液体积成正比D过滤速率与滤布阻力成反比B29、板框压滤机中;A框有两种不同的构造B板有两种不同的构造C框和板都有两种不同的构造D板和框都只有一种构造B30、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粒度分布广、坚硬、不可压缩D颗粒均匀、可压缩、易变形B三、填空题每题2分1、一球形石英颗粒,在空气中按斯托克斯定律沉降,若空气温度由20℃升至50℃,则其沉降速度将; 下降2、降尘室的生产能力与降尘室的和有关;长度宽度3、降尘室的生产能力与降尘室的无关;高度4、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,则沉降时间;增加一倍5、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,气流速度;减少一倍6、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,生产能力;不变7、在滞流层流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比;28、在湍流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比;1/29、在过滤的大部分时间中,起到了主要过滤介质的作用;滤饼10、过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩,则恒速过滤过程中滤液体积由V l增多至V2=2V l时,则操作压差由ΔP l增大至ΔP2=;2ΔP l11、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,q e为V e/S,V e为过滤介质的当量滤液体积滤液体积为V e时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力,在恒压过滤时,测得Δ/Δq=3740q+200则过滤常数K=;12、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,q e为V e/S,V e为过滤介质的当量滤液体积滤液体积为V e时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力,在恒压过滤时,测得Δ/Δq=3740q+200则过滤常数q e=;13、最常见的间歇式过滤机有和;板框过滤机叶滤机14、在一套板框过滤机中,板有种构造,框种构造;2115、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,则在每一框中,滤液穿过厚度为;框的厚度16、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,在洗涤时,洗涤液穿过厚度为;框厚度之半17、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,在洗涤时,洗涤液穿过的滤布面积等于;框的内面积18、旋风分离器性能的好坏,主要以来衡量;临界粒径的大小19、离心分离设备的分离因数定义式为Kc=;u T2/gR或u r/u t20、当介质阻力不计时,回转真空过滤机的生产能力与转速的次方成正比;1/221、间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/,此处V为;一个操作循环中得到的滤液体积22、间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/,此处表示一个操作循环所需的;总时间23、一个过滤操作周期中,“过滤时间越长,生产能力越大”的看法是否正确不正确的24、一个过滤操作周期中,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是否正确不正确的25、一个过滤操作周期中,过滤时间有一个值;最适宜26、一个过滤操作周期中,最适宜的过滤时间指的是此时过滤机生产能力;最大27、对不可压缩性滤饼dV/d 正比于ΔP 的次方,对可压缩滤饼dV/d 正比于ΔP 的次方;11-s28、对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的;二分之一29、对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的倍;对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼可压缩,则过滤速率增大为原来的倍;4430、转鼓沉浸度是与的比值1转鼓浸沉的表面积转鼓的总表面积31、按ψ=A p/A 定义的球形度此处下标p 代表球形粒子,最大值为___;越小则颗粒形状与球形相差越___;1大32、将固体物料从液体中分离出来的离心分离方法中,最常见的有和;将固体物料从液体中分离出来的离心分离设备中,最常见的为;离心过滤离心沉降离心机33、在Stokes 区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的_____次方成正比;在牛顿区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的______次方成正比;21/234、一个过滤操作周期中,“过滤时间越长生产能力越大”的看法是,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是;过滤时间有一个值,此时过滤机生产能力为______;不正确的不正确的最适宜最大35、含尘气体通过长为4m,宽为3m,高为1m 的除尘室,已知颗粒的沉降速度为0.03m/s,则该除尘室的生产能力为s m 3;0.36m 3/s四、问答题每题3分1、影响回转真空过滤机生产能力的因素有哪些过滤介质阻力可忽略当过滤介质阻力可忽略时2Q KA n ϕ=2/K p r φμ=∆可见,影响因素有:转筒的转速、浸没度、转筒尺寸、操作压强及处理物料的浓度及特性;2、有一旋风分离器,在正常的速度和阻力的范围内操作,但除尘效率不够满意,现在仓库里还有一个完全相同的旋风分离器,有人建议将这台备用的旋风分离器与正在用的那一台一起并联使用,问这种措施能否提高除尘效率为什么不行;因为速度降低,离心惯性力减小,使除尘效率下降;3、恒压过滤时,如加大操作压力或提高滤浆温度,过滤速率会发生什么变化为什么由d q /d t =Δp /rΦμq +q e 知,加大操作压力,过滤速率变大;提高滤浆温度,使滤液黏度降低,过滤速率增大;4、临界直径dc 及分割直径d 50,可以表示旋风分离器的分离性能,回答d c 与d 50的含义是什么d c 旋风分离器的分离分离颗粒最小直径;d 50分离效率50%时颗粒直径5、由过滤基本方程d q /d t =Δp /rΦμq +q e 分析影响过滤速率的因素影响过滤速率的因素有:①物性参数,包括悬浮液的性质φ、μ及滤饼特性r ;②操作参数Δp ;③设备参数q e6、试说明滤饼比阻的意义比阻r 表示滤饼对过滤速率的影响,其数值的大小反映滤液通过滤饼层的难易程度;五、计算题每题10分1、某板框过滤机框空的长、宽、厚为250mm×250mm×20mm,框数为8,以此过滤机恒压过滤某悬浮液,测得过滤时间为与15min 时的滤液量分别为0.15m 3及0.20m 3,试计算过滤常数K ;解:过滤面积A =8×2××=1.0 m 22分已知:τ1==0.15 m 3τ2=15min V 2=0.20 m 3∵V 2+2VVe =KA 2τ4分可得+2×=K×12×1+2×=K×12×1521、2式联立,解得K =0.0030 m 2/min=×10-5 m 2/s4分2、以板框压滤机恒压过滤某悬浮液,过滤面积10m 2,操作压差×105Pa;每一循环过滤15min 得滤液2.91m 3;过滤介质阻力不计;(1) 该机生产能力为4.8m 3/h 滤液,求洗涤、装拆总共需要的时间及过滤常数K ;(2) 若压差降至×104Pa,过滤时间及过滤量不变,其他条件不变,需多大过滤面积设滤饼不可压缩;3如改用回转真空过滤机,转一圈得滤液0.2m 3,转速为多少才可以维持生产能力不变解:1∵V 2=KA 2τ即=K ×102×15∴K =×10-3 m 2/min又Q =V /∑τ即60=15+τw +τD∴τw +τD =4分2V 2=KA 2τA 2=V 2/Kτ4分3Q =60=×nn-r/min ∴n =min2分3、用某叶滤机恒压过滤钛白水悬浮液;滤叶每侧过滤面积为2m 2,共10只滤叶;测得:过滤10min 得滤液1.31m 3;再过滤10min 共得滤液1.905m 3;已知滤饼与滤液体积比n =;试问:1过滤至滤饼厚为21mm 即停止,过滤时间是多少2若滤饼洗涤与辅助时间共45min,其生产能力是多少以每小时得的滤饼体积计解:1∵V 2+2VVe =KA 2t由题意得+2×=KA 2×10a+2×=KA 2×20ba 、b 联立,解得KA 2=0.2076 m 6/min,Ve=0.1374 m 33分又A =10×2×=13.12m 2过滤终了时,共得滤液量V E =×=2.755 m 3由+2××=,∴t E =3分2生产能力=nV E /t E +t w +t 辅=×+45=×10-3 m 3/min=0.194 m 3/h 滤饼4分4、在3×105Pa 的压强差下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验,测得过滤常数K=5×10-5m 2/s 、q e =0.01m 3/m 2,又测得滤饼体积与滤液体积之比v=;现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆,过滤推动力及所用滤布也与实验用的相同;试求:1过滤至框内全部充满滤渣所需的时间;2过滤完毕,以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤,求洗涤时间;3若每次卸渣、重装等全部辅助操作共需15min,求每台过滤机的生产能力以每小时平均可得多少m 3滤饼计;解:1所需过滤时间A=×2×38=49.86m 2V c =××38=0.6233m 2()()2251120.156320.15630.01551510e q qq s K θ-=+=+⨯⨯=⨯4分 2洗涤时间30.10.156349.86/1.87410416s -=⨯⨯⨯=4分3生产能力30.62333600 1.2025514181560c Q m ⨯==++⨯滤饼/h2分 5、用板框过滤机过滤某悬浮液,一个操作周期内过滤20分钟后共得滤液4m 3滤饼不可压缩,介质阻力可略;若在一个周期内共用去辅助时间30分钟,求:(1) 该机的生产能力2若操作表压加倍,其它条件不变物性,过滤面积,过滤时间与辅助时间,该机生产能力提高了多少 解:滤饼不洗涤(1) 4分(2) 6分6、对某悬浮液进行恒压过滤;已知过滤时间为300s 时,所得滤液体积为0.75m 3,且过滤面积为1m 2,恒压过滤常数K=510-3m2/s;若要再得滤液体积0.75m 3,则又需过滤时间为多少2:2e q q K θ+=解由q 3分223225103000.750.625220.75e e q q K K q q θθ-=--⨯⨯-∴===⨯得q q 3分 2232 1.520.62515825510825300525e q q K sθθ-++⨯⨯===⨯=-=q 4分 7、一小型板框压滤机有框10块,长宽各为0.2m,在2at 表压下作恒压过滤共二小时滤框充满共得滤液160l,每次洗涤与装卸时间为1hr,若介质阻力可忽略不计,求:1过虑常数K,洗涤速率;2若表压增加一倍,其他条件不变,此时生产能力为若干解:15分A=××10×2=0.8m 225分故生产能力为1+1=0.08m 3/h8、某板框压滤机的过滤面积为0.4 m 2,在恒压下过滤某悬浮液,4hr 后得滤液80 m 3,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5m 3水洗涤滤饼,需多长洗涤时间设滤液与水性质相近; 解:13分23分34分9、一小型板框过滤机,过滤面积为0.1m 2,恒压过滤某一种悬浮液;得出下列过滤议程式:q+102=250θ+0.4式中q 以l/m 2,θ以分钟计;试求:1经过249.6分钟获得滤液量为多少2当操作压力加大1倍,设滤饼不可压缩同样用249.6分钟将得到多少滤液量;解:1)4.0(250)10(2+=+θq当6.249=θ分时q=240L/M 2V=240×0;1=24L 5分2,P='K2P='K2343=⨯=5分5.LV3.341.0。
【带泵管路】【1】采用离心泵将45m 3/h 水从水池送至一水洗塔,已知水洗塔塔顶表压为49.05kPa ,管路系统吸入段管长为50m(包括局部阻力当量长度,下同),泵出口阀全开时排出管线长度为273m ,所用管线规格均为Φ108×4,管内流体流动阻力系数为0.024,其它数据如图所示,试求:1. 完成以上输送任务,管路所需泵的压头;2. 现有一台离心泵,其特性曲线方程为H=50-0.008q V 2,(单位:H ,m ;q V ,m 3/h )该泵能否满足需要?若在上述管路中使用该离心泵,求在泵出口阀门全开的条件下泵的工作点,此时泵的有效功率为多少?3. 若通过调节阀门使流量达到45m 3/h ,则损失在阀门上的压头为多少?4. 若水温度升高,使水的密度下降(假设粘度不变),请说明泵的工作点怎样变化,并图示泵工作点的变化情况。
1.s/m ...u 5911078503600452=⨯⨯=24905050273 1.59150.024*******.810.129.81e H m +=++⨯⨯=⨯⨯2. 管路特性曲线方程为:23200.00495(/)v He q m h =+泵的特性曲线方程为:H=50-0.008q V 2,联立求解得:h/m .q m.H v 313484731==有效功率31.4748.1310009.81 4.133600100036001000v e Hq g P kw ρ⨯⨯⨯===⨯⨯3. 阀门损失压头:222500.008500.0084533.8200.00495453033.830 3.8v H q mHe mH m=-=-⨯==+⨯=∆=-=4. 密度下降,管路特性曲线截距增大,流量变小,压头增加。
【2】如图所示的一输水管路。
用泵将水池中的水输送到敞口高位槽,管道直径均为mm 4108⨯Φ,泵的进、出口管路上分别安装有真空表和压力表。
已知在阀门全开时,水池液面至入口真空表所在截面的管路长50m ,真空表所在截面至高位槽液面的管路长150m (均包括局部阻力的当量长度)。
设流动已进入阻力平方区,摩擦系数03.0=λ。
管路的输水量为36m 3/h 。
水的密度3/1000m kg =ρ,系统为稳态流动,两水池液面高度保持不变。
试求: (1)泵入口真空表的读数是多少kPa ;(2)离心泵的有效压头是多少m ;若泵的效率为=η0.6,泵的轴功率为多少kW ;(3)写出该系统管路特性曲线方程;(4)若选用特性曲线可表示为2031.065V q H -=的单泵,式中,H 的单位为m ,V q 的单位为m 3/h ,通过计算说明该泵能否满足以上输送要求; (5)若采用两台这样的泵并联操作,并联后系统的输水量为多少m 3/h 。
(注:并联后的管路特性曲线可近似认为与单泵操作时的管路特性曲线相同)(1)管道直径:m mm d 1.010042108==⨯-= 管路中水的流速为:s m d q u V/27.11.0785.03600/36422=⨯==π取水池液面为0-0截面,真空表所在液面为2-2截面,列柏努利方程可得:kPaPa p p h gp g u z g p g u z f 33.422.4233381.9227.11.05003.081.9100081.9227.130002222222022220200-=-=⨯⨯⨯+⨯+⨯+=+++++=++∑-ρρ真空表的读数为:42.33k Pa(2)取水池液面为0-0截面,高位槽液面为3-3截面,列柏努利方程可得:mH H h gp g u z H g p g u z e e f e 93.3481.9227.11.01505003.000300002223032330200=⨯⨯++++=++++++=+++∑-ρρ泵的效率为=η0.6,则:34.9336/360010009.815711.1 5.710.6ee V P H q gPa W kW ρηη⨯⨯⨯=====(3)管路特性曲线为:220033030322222()501500.7850.1360000030000.030.129.81300.0038f vVu p u p z He z h g g g gq He He q ρρ-+++=++++⨯⨯+++=+++⨯⨯⨯=+∑ (4)采用特性曲线为q V H 2031.065-=的泵时,输送36m 3/h 的水,能够提供的扬程是:m m H q V 93.3482.2436031.065031.06522<=⨯-=-=故该泵不能满足输送要求。
(5) 并联操作时,其特性曲线可表示为:2200775.0654VV q q B k H -=-= 管路特性曲线为:2300.0038V He q =+令 223650.00775300.003855.05/V V V H Heq q q m h=-=+=并联后系统的输水量为55.05m 3/h 。
【3】采用离心泵将水从水池送至一加压塔中,输水管路如图所示。
加压塔塔顶表压为49.05kPa 。
离心泵的特性曲线可表示为H =50-0.008q V 2,式中,H 的单位为m ,q v 的单位为m 3/h 。
管道直径均为mm 4108⨯Φ。
泵出口阀全开时,管路系统吸入段管长为50m(包括全部局部阻力的当量长度,下同),排出管线长度为273m 。
离心泵的效率为η=0.6。
其它数据如图所示。
系统为稳态流动,水池液面高度保持不变。
设水在输水管路的流动已进入阻力平方区,管内流体流动摩擦系数λ为0.024。
水的密度ρ=1000kg/m 3,试求: 1. 写出该输水管路的管路特性曲线方程; 2. 离心泵的流量及压头; 3. 泵的有效功率和轴功率; 4. 离心泵入口真空表的读数;5. 该输水管路要求通过调节泵出口阀使流量达到40m 3/h 。
因调节流量多消耗在阀门上的局部阻力是多少;6. 塔操作压力增大,对泵操作有什么影响?试用图解说明,应采取什么措施稳定生产。
(1)管道直径:m mm d 1.010042108==⨯-= 管路特性曲线取水池液面为0-0截面,塔喷头所在液面为3-3截面,列机械能衡算方程可得:220033030322222249050502730001500.02410009.810.129.81/36000.7850.136000.7850.014200.004952e f e V V ve v u p u p z H z h g g g gu H q q q u d H q ρρπ-+++=+++++++=+++⨯⨯⨯===⨯⨯⨯=+∑(2)q V H 2008.050-=管路特性曲线为:2200.004952e v H q =+H He =q v =48.13m 3/hr H e =31.46m(3) 泵的效率为=η0.6,则:31.4648.13/360010009.81 4.12e e V P H q g kW ρ==⨯⨯⨯= 6.87eP Pa kW η==(4 )管路中水的流速为:s m q d q u V V/7.11.0785.03600/422=⨯==π取水池液面为0-0截面,真空表所在液面为2-2截面,列机械能衡算方程可得:kPap g p h gp g u z g p g u z f 14.2781.927.11.050024.001000222222022220200-=⨯⨯⨯+++=+++++=++∑-ρρρ 真空表的读数为:27.14k Pa(5)输送40m 3/h 的水,泵能够提供的扬程是:m H q V 2.3740008.050008.05022=⨯-=-=管路特性曲线 2200.004952200.004952160027.92e v H q m =+=+⨯=m H 28.992.272.37=-=∆(6) 压力波动必将导致流量的波动。
塔压增高,流量下降,此时应开大阀门,系统阻力下降。
A →B【4】如图所示,用离心泵将水送至敞口容器A 、B ,两水槽在相同的水平面上,所用管线规格均为Φ159×4.5,泵吸入段管路总长(包括所有局部阻力当量长度,下同)为60m 。
排出管线的长度为:从泵出口到分支点C 点处为300m ,在阀门全开的条件下,C 到A 为200m,C 到B 为400m,已知水的密度ρ=1000kg/m 3,流动摩擦系数为0.02,其它数据见图示,试求:1. 写出阀门1全开、阀门2完全关闭时的管路特性曲线方程;2. 当阀门1全开、阀门2完全关闭时,测得系统的水流量为80 m 3/h ,且泵的效率为70%,求此时泵的压头和轴功率;3. 现使阀门1、2 均处于全开状态,并读得泵入口真空表读数为25kPa ,则系统的总流量和送至水槽A 和B 的水量各多少m 3/h ;4. 图示从阀门1点变化情况。
1. 求管路特性曲线方程Hq VA塔压增高202022-42360300200510.020.1529.81603002001510.020.1529.81(0.7850.153600) 519.41310(/)A f A v A f A v u He Z h q Z h q m h --++=+=+⨯++=+=+⨯⨯⨯=+⨯∑∑2.-43-42 519.41310(/)519.413108057.02v He q m h m =+⨯=+⨯=257.028010009.8112.4312.4317.7636000.7e v a u P Hq g kw P kw ρ⨯⨯⨯===== 3. 总流量/h117m /837.181.9281.9215.06002.0181.9225181.920312121101==⨯+⨯++⨯-=++⨯=∑-总v q s m u u u h p并联管路有: ∑∑--=B C A c h h 得: B A u 2u = 管径相同,所以有:h/m 47.48q h/m 53.68q 378.1u u 2u u u 3B 3A B B B A ===+=+=总4.【传热】【5】Pg99 第9题【6】用单壳程单管程列管换热器将流量为32500kg/h 某溶液由55℃预热到85℃,加热饱和蒸气温度为130℃,已知操作条件下该溶液的物性为:ρ=898kg/m 3 ,μ=0.360 mPa ⋅s,p c =4.358 kJ/(kg ⋅℃),λ=0.322 W/(m ⋅℃),加热蒸气的汽化热潜为r =2192kJ/kg 。
其蒸气走壳程,溶液走管程。
管程污垢热阻di R =5×10-4m 2⋅℃/W ,壳程蒸气表面传热系数0α=1.2×104W/(m 2⋅℃),壳程污垢热阻忽略不计。