西北大学2014化工原理真题
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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_________________ 。
***答案*** 重力沉降、离心沉降、过滤离心沉降9.(2分)过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。
2014年化工原理(上)复习题1-1、如附图所示,有一高位槽输水系统,管径为.mm mm φ⨯5735。
已知水在管路中流动的机械能损失为2452∑=⨯f u h (u 为管内流速)。
试求水的流量为多少/3m h 。
欲使水的流量增加20%,应将高位槽水面升高多少米?1-2、如附图所示,用离心泵输送水槽中的常温水。
泵的吸入管为.mm mm φ⨯3225,管的下端位于水面以下2m ,并装有底阀与拦污网,该处的局部压头损失为282u g⨯。
若截面'22-处的真空度为39.2kPa ,由'11-截面至'-22截面的压头损失为2122⨯u g。
试求:(1)吸入管中水的流量,/3m h ;(2)吸入口'11-截面的表压。
1-3、把内径为20mm 、长度为2m 的塑料管(光滑管),弯成倒U 形,作为虹吸管使用。
如习题1-31附图所示,当管内充满液体,一端插入液槽中,另一端就会使槽中的液体自动流出。
液体密度为/31000kg m ,黏度为1⋅mPa s 。
为保持稳态流动,使槽内液面恒定。
要想使输液量为./m h 317,虹吸管出口端距槽内液面的距离h 需要多少米?1-4、如附图所示,在水塔的输水管设计过程中,若输水管长度由最初方案缩短25%,水塔高度不变,试求水的流量将如何变化?变化了百分之几?水在管中的流动在阻力平方区,且输水管较长,可以忽略局部摩擦阻力损失及动压头。
1-5、用1689mm mm φ⨯的钢管输送流量为/60000kg h 的原油,管长为100km ,油管最大承受压力为.MPa 157。
已知50℃时油的密度为/3890kg m ,黏度为181⋅mPa s 。
假设输油管水平铺设,其局部摩擦阻力损失忽略不计,试问为完成输油任务,中途需设置几个加压站?1-6、如附图所示的常温下操作的水槽,下面的出水管直径为.5735mm mm φ⨯。
当出水阀全关闭时,压力表读数为30.4kPa 。
化工原理(上)期末考试试卷一、选择题:(每题2分,共20分)1。
空气以相同的流速分别通过水平放置的等径直管AB和垂直放置的等径直管CD。
已知dAB =dCD,LAB=LCD,U型差压计指示液相同,读数分别为R1、R2.则________.A △PAB =△PCDB △PAB>△PCDC hfAB =hfCDD R1>R22.为提高U形压差计的灵敏度较高,在选择指示液时,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. 不确定3.有两种说法(1)往复泵启动不需要灌水(2)往复泵的流量随扬程增加而减少则________。
A 两种说法都不对B两种说法都对C 说法(1)正确,说法(2)不正确D说法(1)不正确,说法(2)正确4。
以下说法是正确的:当粘度μ较大时,在泵的性能曲线上________。
A 同一流量Q处,扬程H下降,效率η上升B 同一流量Q处,扬程H上升,效率η上升C 同一流量Q处,扬程H上升,效率η下降5。
离心泵的扬程是________.A 实际的升扬;B 泵的吸液高度;C 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度;D 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值6.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2倍C 操作压差增大至原来的4倍D 操作压差保持不变7。
当介质阻力忽略不计的恒压过滤时,由τ=0至τ=τ的平均过滤速率反比于过滤时间τ的_______A 1次方B 2次方C 1.5次方D 1/2次方8.在长为L m ,高为H m的降尘室中,颗粒的沉降速度为utm/s,气体通过降尘室的水平流速为u m/s,则颗粒在降尘室中的分离条件为_______ 。
A L/u〈H/ut B L/ut<H/u C L/u≥H/utD L/ut≥H/u9.在一列管式换热器中,用冷却水冷凝酒精蒸汽,换热器最好______放置;冷却水应走________。
B A C化工原理(上)试卷一一. 填空题(每空1分,共20分)1. 用管子从高位槽放水,当管径增大一倍,则水的流量为原流量的__________倍。
(假定槽内高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变)2. 在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变,管壁处的速度为_________,管中心速度________。
3. 在流动系统中,若截面上液体压强、密度、流速等仅随_________改变,不随________改变,称为稳定流动。
4. 离心泵启动步骤为_____________________;常用______________调节流量;往复泵常用______________调节流量。
5. 用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量_____,扬程_____________。
6.牛顿冷却定律的表达式为_______,给热系数(或对流传热系数)α的单位是______ _。
7. 在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近________流体的温度,总传热系数K 接近_______________流体的对流传热系数。
8.若降尘室的高度增加,则沉降时间 ,生产能力 。
9. 当微粒在介质中作自由沉降时,若颗粒沉降的R ep 相同,球形度越大的微粒,介质阻力系数越________ 。
球形颗粒的球形度为_________ 。
10. 工业上常用过滤方式有 和滤饼过滤;悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是____________________________。
二. 简答题 (每题5分,共20分)1.简述流体阻力实验测λ~Re 曲线的基本方法和原理。
2.何谓离心泵的“气蚀”现象,对泵的操作有何危害?应如何防止? 3. 为什么工业上气体的除尘(在沉降室进行, R ep <2)常放在冷却后进行?而在悬浮液的过滤分离中,滤浆却不宜在冷却后才进行过滤?4. 在热传导中,管外绝热层材料包的越厚,热损失就越少,对否?为什么?三. 计算题(共60分)1.(20分)如本题附图所示,槽内水位维持不变。
化工原理试题和答案-题库1一、二章复习题第一章一、填空题1.一个生产工艺是由若干个单元操作和化工单元构成的。
2.各单元操作的操作原理及设备计算都是以物理衡算;能量衡算;平衡关系;过程速率四个概念为依据的。
3.常见的单位制有程单位制;国际单绝对单位制;工位制(SI制)。
4.由于在计量各个物理量时采用了不同的基本物理量、基本单位,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,只有通过平衡关系来判断。
6.单位时间内过程的变化率称为过程速率。
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。
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有影响。
6.流体在管道中的流动状态可分为层流和湍流两种类型,二者在内部质点运动方式上的区别是湍流的质点有脉动而层流没有。
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。
9.在测量流体的流量时,随流量的增加孔板流量计两侧的压差将增大,若改用转子流量计,随流量增加转子两侧压差值不变。
二、选择题10.液体的密度随温度的升高而____B减小____。
A 增大B 减小C 不变D 不一定11.表压值是从压强表上读得的,它表示的是____A比大气压强高出的部分_____。
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12.流体的流动类型可以用______B_雷诺准数____的大小来判定。
填空题1•流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的 _____ 1/16 ________ 2.某设备上,真空度的读数为80mmHg其绝压= 8.53 x 104 Pa.该地区的大气压为720mmHg3.常温下水的密度为1000kg/m3,粘度为1cp,在管径为25*2.5mm的管内以3m/s速度流动,其流动类型为—湍流 ___________________ 。
4.当流体在管内流动时,若要测取管截面上流体的速度分布,应选用皮托管(或测速管) _________ 流量计测量。
5.气体的粘度随温度的升高而增加,水的粘度随温度的升高降低。
6.传热的基本方式为热传导.热对流.热辐射7.蒸汽冷凝有二种方式,即滴状冷凝和膜状冷凝__其中,由于滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下,没有液膜阻碍对流,传热系数可提高几倍到几十倍一,其传热效果好。
8.离心泵用出口阀调节流量实质上是改变管路特性 ____ 曲线,用改变转速来调节流量实质上是改变离心泵特性曲线。
9.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,则管壁温度接近饱和水蒸汽侧流体的温度,总传热系数接近空气的对流传热系数。
10•在重力沉降操作中,影响沉降速度的因素主要有颗粒体积浓度、器壁效应和颗粒形状11.离心泵的效率n和流量Q的关系为当Q=0时,n =0;随着流量增大,泵的效率随之而上升并达到一最大值;此后随流量再增大时效率变下12.若沉降室高度降低,则沉降时间下降;生产能力不变。
(增加,不变或者下降)13、精馏塔有_5—种进料热状况,其中冷液体进料的q值最大,进料温度小于泡点温度。
14、在逆流吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分。
其液气比L/V为2.7,平衡关系为Y =1.5X。
若溶质的回收率为90%则操作液气比与最小液气比之比值2。
15、某设备上,真空度的读数为80mmHg,其绝压=_8.53x 104 __Pa.该地区的大气压为720mmHg。
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10003m 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______________________________________。
《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≥2000B. Re>4000C. 2000<Re<4000D. Re<200012.离心泵最常用的调节方法是(B)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13.U型管压差计指示液的密度(A)被测流体的密度。
2014化工原理
1 填空题
1 工业某塔设备的真空度为0.85kgf/cm2,当地大气压为750mmHg,则该塔设备内的绝对压力为kN/m2
2 对于给定生产任务的定态流动输水管路,当水管内径变为初始管内径的2/3时,层流过程中的直管阻力损失变为原来的倍,完全湍流过程的直管阻力损失为原来的倍。
3离心泵铭牌上的扬程等参数实是指该泵在下对应的性能参数。
4 某恒压板框式过滤机生产,每年欲得滤液3800m3,年工作6000h,每一操作周期为3h,其中过滤时间为1.5h,操作条件下的过滤常数位:K=5.810-5m2/s,q e=0.016m,滤饼不可压缩且不洗涤,若忽略过滤介质阻力,则所需的过滤面积为m2;需要尺寸为810×810×25mm的滤框m3滤液量。
5沉降过程中,颗粒的形状越偏离球形,沉降速率将
6 Henry定律的表达式为
7 精馏是利用组分间的差异来分离气体混合物。
8 进出某精馏塔第10块塔板的气相摩尔组分为y10=0.28和y11=0.20,离开该板的液相摩尔组成为x10=0.16,组分间相对挥发度α=2.5.则该板的气相莫佛里板效率
E mv= 。
9根据塔板负荷性能图可知,若在很低的液气比L/V下操作时,板式塔的生产能力将由线来控制。
10下列板式塔与填料塔的比较中,应如何选择?
1 精馏操作中,对易起泡系应选用塔更合适。
2 液相中有悬浮物的体系分离选用塔更合适。
11 对于总压一定,水汽分压Pv=5.82kpa的co2-H2o系统,其绝对的湿度为
Kg水/kg干气(CO2的摩尔质量取44g/mol)
二单项选择题
1 用某标准气体转子流量计测量20℃,1atm的氢气流量时,该流量计的原刻度数值将()
A偏高B偏低C不变D无法确定
2 当离心泵安装过高时,泵将无法输送液体,这是由于()
A气缚现象B气蚀现象C正位移特性D轴功率过大
3 旋风分离器的总分离效率是指()
A颗粒群中平均直径的粒子所具有的分离效率
B全部颗粒中被分离下来的粒子占总粒子量的质量分率
C颗粒区中各级分离效率的平均值
D相同操作条件下分割粒径的粒子所对应的分离效率
4 颗粒层处于流态化阶段时,其空隙速度u1,颗粒沉降速率U t和空床速度U三者之间的相对大小是()
A u1>u t>u
B u1>u t=u
C u1< u t<u
D u1=u t>u
5 对于蒸汽与水的间壁式换热的强化传热途径中,在工程上可行的方案()
A 提高蒸汽流速
B 在蒸汽侧管壁上加装翅片,增大冷凝面积
C 水侧内管加入填充物或采用螺纹管
D 提高水的入口温度已增大传热推动力
6 下列参数计算时,其结果与单位制选择有关的是()
A加料热状态参数B湿比容
C 相对平衡常数
D 相对湿度
7 低浓气体吸收,当系统压力升高时,亨利系数E与相平衡常数m将依次()
A 增大,减小B减小,增大C不变,减小 D 增大,不变
8 下面有关浮阀塔特点的描述,正确的是()
A不易漏液B操作弹性较筛板塔小C塔板压降小D塔板效率低于泡罩塔
9 在板式塔设计中,加大板间距,负荷性能图中雾沫夹带线变化的趋势是()
10 在恒定干燥条件下,湿物料内被干燥的水分极限称为()
A结合水分B非结合水分 C 自由含水量D平衡含水量
1刚安装好的一台离心泵,通电启动后出口阀已经开至最大,但出口不见有水流出,试分析可能的原因并说明采取何种措施使泵正常运行。
2 重力降尘室的气体除尘效果与那些因素有关?
3常用的过滤介质有那些?工程过滤为什么经常采用先恒速后恒压的复合操作方式?
4 塔板负荷性能图有那几条线?
5 湿物料经干燥后产品含水量仍然偏高,应采取那些措施解决?
四计算题
如图所示,用泵3将贮槽1中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器2内,管路采用Ф68×4mm钢管,敞口储槽内液面维持恒定,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,泵入口低于贮槽1m,进料量为20m3/h,溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg,求泵的有效功率,已知该溶液的粘度为2.15mpa•s,试求:
1 管内溶液的流型:
2 泵所需提供的外加能量J/kg
3 假定溶液流至泵入口的阻力损失占总阻力损失的3.0%,求泵入口管3-3截面处的压力;
4 该泵的效率为62%,泵的轴功率是多少?
某工业用单程列管式换热器由Ф25×2.5mm的管束组成,其传热面积为3.6m2,初温为20℃的水将机油由205℃冷却至115℃.已知水和机油的质量流量分别为960Kg/h和1080Kg/h,其比热分别为4.17kJ/(kg*k)和1.96 kJ/(kg*k):水走管内,油走管间且逆流流动。
水侧和油侧的对流传热系数分别为 2.32kw/(m2*k)和286 kw/(m2*k),忽略管壁热阻及热损失,试求:
1 管壁清洁时水入口处的壁温:
2 该换热器是否适用?
3 夏天当水的初温达到35℃时,该换热器是否适用?(假设传热系数不变)
4 若外壁污垢热阻0.0056m2•k/w,此换热是否适用(假设流体进出口温度不变)六计算题
常压逆流填料吸收塔中用清水吸收混合气体中的氨,混合气流量为0.025kmol/s,入塔气的浓度为0.02(摩尔分率,下同)。
规定氨的回收率为95%,操作液气比为最小液气比的1.2倍,若气液相的相平衡关系为y=1.2X,气相体积总传质系数0.0131kmol/(s*m2).塔径D=2m。
试求:
1 操作液气比与气相传质单元数
2 气相传质单元数及填料层高度H
3 若两相流量和初始组成不变,要求尾气浓度降至0.0005,求此时填料层的高度H
4 因操作原因塔内压力变为原来的1.2倍,即使塔高无限制,出塔的气液两相能达到的极限组成分别是多少?
七计算题
在一常压精馏塔内分离苯-甲苯混合物,塔顶为全凝器,塔釜间接蒸汽加热,平均相对挥发度为2.47,饱和蒸汽进料。
已知进料量为150kmol/h,进料组成为0.4(摩尔分率,下同),回流比为4,塔顶馏出液量为62.7 kmol/h,塔釜采出液中苯的组成为0.0206,试求
1 塔顶馏出液的组成与塔釜采出液量
2塔顶馏出液中轻组分与塔釜采出液中重组分的回收率
3 精馏段和提留段的操作线数值方程
4理想状态下第3块塔板(从塔顶算起)下降的液体组成。