化工原理复习题 及习题答案
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化工原理复习题(下册)吸收与精馏一.选择题1.吸收操作的依据是(B)。
A.挥发度差异B.溶解度差异C.温度差异D.密度差异2.在逆流吸收塔中,增加吸收剂用量,而混合气体的处理量不变,则该吸收塔中操作线方程的斜率会____A_____。
A.增大B.减小C.不变D.不能确定3.在吸收系数的准数关联式中,反映物性影响的准数是( B )A.ShB.ReC.CaD.Sc4.已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.35kPa、E2=1.1kPa、E3=0.65kPa 则(A)A.t1<t2B.t3>t2C.t3 <t1D.t1>t25.在吸收塔中,随着溶剂温度升高,气体在溶剂中的溶解度将会( C )。
A.增加B.不变C.减小D.不能确定6.下述说明中正确的是( D )。
A.用水吸收氨属液膜控制B.常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收,为气膜阻力控制C.用水吸收氧属难溶气体的吸收,为气膜阻力控制D.用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收,气膜阻力和液膜阻力都不可忽略7.下述说法错误的是( B )。
A.溶解度系数H很大,为易溶气体B.亨利系数E值很大,为易溶气体C.亨利系数E值很大,为难溶气体D.相平衡系数m值很大,为难溶气体8.扩散系数D是物质重要的物理性质之一,下列各因数或物理量与扩散系数无关的是(D)A.扩散质和扩散介质的种类B.体系的温度C.体系的压力D.扩散面积9.吸收塔的操作线是直线,主要基于如下原因(D)。
A 物理吸收B 化学吸收C 高浓度物理吸收D 低浓度物理吸收10.吸收操作的作用是分离(A)。
A 气体混合物B 液体混合物C 互不相溶的液体混合物D 气液混合物11.通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,则下列那种情况正确( D )。
A. 回收率趋向最高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12根据双膜理论,吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为(C)。
化工原理(上)复习题及答案一、填空题1.在阻力平方区内,摩擦系数λ与(相对粗糙度)有关。
2.转子流量计的主要特点是(恒流速、恒压差)。
3.正常情况下,离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而(减少)。
4.气体在等径圆管内作定态流动时,管内各截面上的(质量流速相等)相等。
5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是(在同一种水平面上、同一种连续的流体)6.离心泵的效率η和流量Q的关系为(Q增大,η先增大后减小)7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与(指示液密度、液面高度)有关。
8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生(气缚)现象。
9.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),则扬程(不变)。
10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数,关键是(增大αo)。
11.现场真空表的读数为8×104 Pa,该处绝对压力为(2×104 Pa )(当时当地大气压为1×105 Pa)。
12.为防止泵发生汽蚀,则要求装置的汽蚀余量(大于)泵的必需汽蚀余量。
(大于、小于、等于)13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。
其管中心处流速为3m/s,则该流体的流量为(10.60 )m3/h,管壁处的流速为(0 )m/s。
14.在稳态流动系统中,水连续地从粗管流入细管。
粗管内径为细管的两倍,则细管内水的流速是粗管内的(4 )倍。
15.离心泵的工作点是指(泵)特性曲线和(管路)特性曲线的交点。
16.离心泵的泵壳做成蜗壳状,其作用是(汇集液体)和(转换能量)。
17.除阻力平方区外,摩擦系数随流体流速的增加而(减小);阻力损失随流体流速的增加而(增大)。
18.两流体通过间壁换热,冷流体从20℃被加热到50℃,热流体从100℃被冷却到70℃,则并流时的Δt m= (43.5 )℃。
化工原理(1-5)章复习题及答案绪论1、单元操作的定义?答:艺过程中遵循相同的基本原理,只改变物料状态或物理性质,不改变物料化学性质的过程。
2、列举化工生产中常见的单元操作(至少3个),并说明各自的过程原理与目的?答:流体输送:输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。
沉降:利用密度差,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。
过滤:根据尺寸不同的截留,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。
换热:利用温度差输入或移出热量,使物料升温、降温或改变相态。
蒸馏:利用各组分间挥发度不同,使液体或汽液混合物分离。
吸收:利用各组分在溶剂中的溶解度不同,分离气体混合物。
萃取:利用各组分在萃取剂中的溶解度不同,分离液体混合物。
干燥:加热湿固体物料,使之干燥。
3、研究单元操作的基本工具?(不考)答:①物料衡算:质量守恒定律—在一个单元过程中,进入的物料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。
②能量衡算:能量守恒定律。
③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达到的极限。
④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。
⑤经济核算:化工过程进行的根本依据。
第一章流体流动一、填空及选择题1、某设备的真空表读数为200mmHg,则它的绝对压强为(560)mmHg。
当地大气压为101.3×103Pa。
2、孔板流量计均属于(节流)式流量计,是用(压差)来反映流量的。
转子流量计属于(定压)式流量计,是通过(环隙面积的变化)来反映流量的。
3、根据流体力学原理设计的流量(流速)计中,用于测量大直径气体管路上速度分布的是(C);能量损失最大的是(A);对流量变化反映最灵敏的是(A)。
A、孔板流量计;B、文丘里流量计;C、测速管;D、转子流量计4、测量管内流体流动参数(如流速、流量、压力等)时,测量点一般应选在管路的(A)。
A、稳定段长度之后;B、稳定段长度之前;C、流量调节阀之后;D、流量调节阀之前5、测流体流量时,随着流体流量的增大,转子流量计两端压差值(不变);孔板流量计两端压差值(增大)。
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___________、____________、__________。
化工原理复习题及答案【篇一:化工原理复习题库及答案】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x4?0.70,试判断:y4?______、y5?______ 、x5?____。
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_______。
1. 某精馏塔的设计任务为:原料为F,x f,要求塔顶为x D,塔底为x w;设计时若选定的回流比R不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料,则所需理论板数N T减小, 提馏段上升蒸汽量V' 增加,提馏段下降液体量L' 增加, 精馏段上升蒸汽量V不变,精馏段下降液体量L不变;增加,不变,减少2. 某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x A=0.96摩尔分率.精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24.该物系平均相对挥发度α=2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y2=_______.3. 某精馏塔操作时,F,x f,q,V保持不变,增加回流比R,则此时x D增加, x w减小,D减小,L/V增加;增加,不变,减少6.静止、连续、_同种_的流体中,处在_同一水平面_上各点的压力均相等;7.水在内径为φ105mm×2.5mm的直管内流动,已知水的黏度为1.005mPa·s,密度为1000kg·m3流速为1m/s,则R e=_______________,流动类型为_______湍流_______;8. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的__4__倍;如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的__1/4___倍;9. 两个系统的流体力学相似时,雷诺数必相等;所以雷诺数又称作相似准数;10. 求取对流传热系数常常用_____量纲________分析法,将众多影响因素组合成若干____无因次数群______数群,再通过实验确定各___无因次数群________之间的关系,即得到各种条件下的_____关联______式;11. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_____传导_____、___对流______和____辐射___;12. 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___饱和蒸汽一侧_____流体的温度,总传热系数K接近___空气侧___流体的对流给热系数.13. 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况:1 若p>p 或C>C则属于_______解吸_______过程2 若p>p 或C>C 则属于_______吸收_______过程14. 计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:______平衡线___、__操作线___、_传质系数__;15. 在一定空气状态下干燥某物料,能用干燥方法除去的水分为____自由水__;首先除去的水分为_非结合水_;不能用干燥方法除的水分为_______平衡水_______;19. 精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分液化的原理进行完成的;20. 最小回流比是指塔板无穷时的回流比极限值;21. 由实验确定直管摩擦系数λ与Re的关系;层流区摩擦系数λ与管壁_____粗糙度无关,λ和Re关系为__λ/_Re_;湍流区,摩擦系数λ与___粗糙度_及λ/Re都有关;而完全湍流区,摩擦系数λ与_ Re _无关,仅与_粗糙度_有关;22. 某液体在内径为d1的管路中稳定流动,其平均流速为u1,当它以相同的体积流量通过内径为d2d2=d1/2的管路时,则其平均流速为原来的____4____倍;23. 流量增大时,流体流经转子流量计的阻力损失____不变________;24.层流与湍流的本质区别是:_层流无径向流动,_湍流有径向流动_;25. 间壁式换热器的传热过程是_对流_、_导热_、_对流_;26. 对流体传热中普郎特准数式为 Pr=Cpu/λ_, 它反映了_流体物性对对流传热的影响__27. 在多层平壁稳定热传导中,通过各层的传热速率_____相同__;28. 压力____下降_____温度___增高_______将有利于解吸的进行;吸收因数A 表示_____操作线斜率L/G _____与____平衡线斜率m ______之比;当A ≥1时,增加塔高,吸收率_____增大______29. 吸收操作中,温度不变,压力增大,可使相平衡常数_减小_,传质推动力_增大_;30.作为干燥介质的湿空气,其预热的目的_降低相对湿度_、_提高温度 33. 饱和液体进料时,q= 1 ;L ′= L+F ;V ′= V ;34. 在连续精馏塔中,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 均为易挥发组份摩尔分率;已知操作条件下相对挥发度=3,则y n = ,x n = , 以液相组成表示的第n板的单板效率E m= ; 35. 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x n =0.3,则y n-1= 由塔顶往下数36.图示吸液装置中,吸入管尺寸为mm 5.3mm 89⨯φ,管的下端位于水面下m 2,并装有底阀及拦污网,该处的局部压头损失为gu 282 ;若截面2-2'处的真空度为kPa 2.32,由1-1'截面至2-2'截面的压头损失为gu 2212;求:1吸入管中水的流量,13h m -⋅;2吸入口1-1'处的表压;37. 在一套管式换热器中,内管为mm 10mm 180⨯φ的钢管,内管中热水被冷却,热水流量为1h 1800kg -⋅,进口温度为C 800,出口为C 500;环隙中冷却水进口温度为C 200,出口温度为C 450,11C kg kJ 186.4--︒⋅⋅=p c ,总传热系数12K m 1800W K --⋅⋅=;试求:1冷却水用量;2并流流动时的平均温度差及所需的管子长度;3逆流流动时的平均温度差及所需的管子长度;38. 用煤油从苯蒸气与空气的混合物中回收苯,要求回收%91;入塔的混合气中,含苯%2摩尔分数;入塔的煤油中,含苯%018.0;溶剂用量为最小用量的1.6倍,操作温度为C 520 ,压力为kPa 101;平衡关系为X Y 4.0=*,总传质系数13s m km ol 018.0--⋅⋅=⋅a K Y ;入塔气体的摩尔流量为12s m kmol 018.0--⋅⋅;求填料层高度;39. 用泵将水以568m 3/h 的流量由水池送入水塔;已知水塔液面比水池液面高出13m,水塔和水池均通大气,输水管路均为φ114×4mm 无缝钢管,管长200m 包括所有局部阻力损失的当量长度;摩擦阻力系数可取为0.02,此时泵的效率为72%;试求:1管内流速;2管路系统的总阻力损失;3泵的扬程;4泵的有效功率;40. 有一套管式换热器,内管为mm 2mm 54⨯φ,外管为mm 4mm 116⨯φ的钢管;内管中苯被加热,苯进口温度为C 500,出口为C 800;流量为1h 3500kg -⋅;套管中为kPa 1.196=p 的饱和水蒸气冷凝,冷凝的对流传热系数为12K m 10000W --⋅⋅;已知管内壁的垢阻为12W K 0.0004m -⋅⋅,管壁及管外侧热阻均可不计;苯的密度为3m 880kg -⋅;试求:1加热水蒸气用量;2管壁对苯的对流传热系数;3完成上述处理所需套管的有效长度;11C kg kJ 86.1--︒⋅⋅=p c ,11K m W 145.0--⋅⋅=λ,s Pa 1039.03⋅⨯=-μ,3m kg 880-⋅=ρ,kPa 1.196=p 下:饱和水蒸气的饱和温度C 6.119︒=s t ,汽化热1kg kJ 2205-⋅=r41. 以纯溶剂吸收某混合气体中的溶质A,入塔气体量为0.031kmol/s,溶质的浓度为0.0417摩尔比,下同,要求吸收率为96%;已知塔径为1.2m,相平衡关系为a=0.077kmol/m3 s,且实际液气比为最小液气比的1.5倍;试求填料层高Y=1.5X,KY度;42. 20℃的水密度为1000kg/m3,粘度为10-3Pa.s,以20m3/h的流量在φ51×3mm 的水平管道内流过,在管路上某处流体静压强为1.5 kgf/cm2表压,若管路的局部阻力可略去不计,问距该处120m 同一水平线下游处流体静压强为多少Pa Re=3×103--1×105时, λ=0.3164/Re0.2543. 某车间准备用一台离心泵将储槽内的热水送到敞口的高位槽内,已知管子规格为Φ60×3.5mm钢管,管内流速为2.5m/s,吸入管路的能量损失为23.6J/kg 压出管路的压头损失为4mH2O 均包括全部的局部阻力损失在内,其余参数见附图示;试求该泵提供的有效功率;44. 接触法硫酸生产中用氧化后的高温SO3混合气予热原料气SO2及空气混合物,已知:列管换热器的传热面积为100 m2,原料气入口温度t1=300℃, 出口温度t2=430 ℃.SO3混合气入口温度T1=560 ℃, 两种流体的流量均为13000kg/h,热损失为原料气所得热量的6%,设两种气体的比热均可取为1.05kJ.K-1.kg-1,且两流体可近似作为逆流处理,求:1.SO3混合气的出口温度T2;2.传热系数K w/m2.k;45. 在某一直径为0.6m的填料塔中,在20℃、760mmHg下,用清水对空气—氨混合气进行逆流吸收操作,每小时向塔送入含NH3 1.5mol%的混合气480m3操作态,要求NH3的回收率为90%;已知20℃的平衡关系为y=0.75xx、y均为摩尔分率,出塔溶液中NH3的浓度为平衡浓度的85%;试求:1出塔溶液中氨的浓度用摩尔分率表示;2水用量kg/h; 3已知气相体积总传质系数K Y a为0.09kmol/m3·s,计算所需填料层高度m;46. 某厂准备选用规格为φ25×2.5mm,长3m的管子组成的列管式换热器来将25℃的液体加热到40℃;已知液体的流量为36m/h,相对密度为1.1,平均比热为2.9kJ/kg·K,加热剂用410K的饱和水蒸汽走管外其冷凝潜热为2155kJ/kg,冷凝水在饱和温度下排出,此换热器的散热损失为21000w,传热系数K=660 w/m2·K,试求:1加热剂的消耗量为多少kg/.h 2此换热器应用多少条管子组成47. 某厂用泵将地面上储池中密度为1100kg/m3的碱液送至吸收塔顶经喷咀喷出,输液管与喷咀连接处的压强为0.22at表压;泵的吸入管为Φ108×4mm的钢管,管内流速为0.9m/s;压出管径为Φ56×3mm的钢管;储槽中碱液深度为1.2m,池底至塔顶喷咀处的垂直距离为19m,取λ=0.02,设吸入管路的阻力损失忽略不计,而压出管路直管总长为22m,各种局部阻力的当量长度之和∑L e=103m,求此泵的有效功率为多少kw48.在套管换热器中,用100℃的水蒸汽将流率为1500kg/h的盐水,由20℃加热至60℃;盐水比热为2.5kJ/kg.K,加热内管平均直径为50mm,蒸汽对管壁的给热系数为10000W/m2.K,管壁对盐水的给热系数为800W/m2.K,忽略管壁热阻,试求加热管的管长;49.在常压逆流操作的填料塔内,用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A ;入塔气体中A 的摩尔分率为0.03,要求吸收率为90%; 已知操作条件下的解吸因数为0.8 ,物系服从亨利定律,与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03摩尔分率; 试计算:1操作液气比为最小液气比的倍数;2出塔液体的浓度;3完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG ;50. 20℃的水密度为1000kg/m3,粘度为10-3Pa.s,以20m3/h的流量在φ51×3mm 的水平管道内流过,在管路上某处流体静压强为1.5 kgf/cm2表压,若管路的局部阻力可略去不计,问距该处120m 同一水平线下游处流体静压强为多少Pa Re=3×103--1×105时, λ=0.3164/Re0.2551.对于间壁式换热器:m1Cp1 T1-T2 =m2Cp2 t2-t1=KA△t m等式成立的条件是_稳定传热_、_无热损失_、_无相变化__;52.在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将___减小_______,操作线将_____靠近_____平衡线;53.某吸收塔中,物系的平衡线方程为y=2.0x,操作线方程为y=3.5x+0.001,当y1=0.06,y2=0.0020时,x1=_______,x2=_____________,L/G=___3.5___.55.若将同一转速的同一型号离心泵分别装在一条阻力很大,一条阻力很小的管路中进行性能测量时,其测出泵的性能曲线相同;其实际供给管路的最大流量不同;A.过渡流B.层流C. 湍流66.一般情况下,温度升高,液体的粘度B;气体的粘度A;A. 增大B. 减小C. 不变67.离心泵铭牌上标明的是泵在C时的主要性能参数;A 流量最大;C. 效率最高;B. 压头最大;D. 轴功率最小;68. 对一台正在工作的列管式换热器,已知α1=116W/m2.k、α2=11600 W/m2.k,要提高传热系数K,最简单有效的途径是A;A. 设法增大α1;B. 设法增大α2;C. 同时增大α1和α2;69.湿空气经预热后,空气的焓增大,而B;A. H,φ都升高;B. H不变φ降低;C. H,φ都降低70.恒速干燥阶段,物料的表面温度等于空气的B;A. 干球温度;B. 湿球温度;C. 露点71.离心泵的扬程是DA. 实际的升扬高度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72.间壁传热时,各层的温度降与各相应层的热阻AA. 成正比B. 成反比C. 没关系73.当吸收质在液相中的溶解度甚大时,吸收过程主要受A控制,此时,总吸收系数K近似等于;A. 气膜;B. k;C. 气液膜同时;D. k;E. 液膜;F. K;74.当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为BA. 气体的粘度太小B. 气体的密度太小C. 气体比液体更容易起漩涡D. 气体破坏了液体的连续性75.若享利系数E值很大,依据双膜理论,则可判断过程的吸收速率为B控制;A. 气膜;B. 液膜;C. 双膜76. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统, 当温度和压力不变,而液相总浓度增加时其溶解度系数H 将C ,亨利系数E将C;A. 增加B. 减少C. 不变77. 通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率D ;A. 回收率趋向最高;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;80. 对于沸腾传热,工业生产一般应设法控制在A 沸腾下操作;A. 泡核B. 稳定的膜状C. 不稳定的膜状81. 流体在最小管径为层流的串联管路中,则在其它管径中的流型为A. 湍流B. 层流C.可以是层流或湍流D. 无法判断82. 流体在管路中作稳态流动时,具有D特点;A. 呈平缓的层流B. 呈匀速运动C. 在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等;D. 任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化83. C是指当间壁两侧冷、热流体之间的温度为1K时,在单位时间内通过单位传热面积,由热流体传给冷流体的热能;A. 导热系数;B. 对流传热系数;C. 总传热系数84. 强化传热的主要途径是A;A. 增大传热面积B. 提高K值C. 提高△t m85. 对流传热方程中Q=αA△t中,的△t是指C 温度差;A. 内壁与外壁B. 冷热流体的平均C. 壁面与流体间86. 对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则D ;A. 吸收推动力最大;B. 吸收率最高;C. 出塔气浓度最低;D. 吸收液浓度趋于最高;87. 双膜理论认为吸收过程的阻力集中在A;A. 两膜层中;B. 界面上;C. 液膜之中;D. 气膜之中;88. 对于脱吸操作,其溶质在液体中的实际浓度B与气相平衡的浓度;A. 小于;B. 大于;C. 等于;89. 将不饱和的空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度,称为湿空气的;A. 湿球温度;B. 绝热饱和温度;C. 露点90. 在干燥流程中,湿空气经预热器预热后,其温度A,相对湿度;A. 升高;B. 降低;C. 不变91. 套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸汽,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时,传热系数K应A ;A.增大,B. 减小, C. 基本不变;92. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水,其进、出口温度分别为t1、t2 ,蛇管外有热流体稳定流过,借搅拌器作用,使热流体保持均匀温度TT为热流体出口温度,如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温t2应A ;A. 增大B. 减小C. 不变D. 不一定93.吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率D; A. 回收率趋向最高;B.吸收推动力趋向最大;C.操作最经济;D. 填料高度趋向无穷大;94. 传质单元数N0G或N0L B;A.取决于物系、设备、填料几何特性和气、液流率等操作条件.B.与设备形式无关,只与物系相平衡及进出口浓度有关.C .与设备形式有关,也与物系相平衡及进出口浓度有关.95.圆管的摩擦系数λ=64/R e公式的适用范围是;96.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B;A. 偏大B. 偏小C. 越大越好97.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是AA. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关98. 若将20℃硫酸用φ48×3.5mm的无缝钢管输送,则硫酸达到湍流的最低流速为D ;已知20℃时,硫酸的密度为1831 kg/m3粘度为25.4cP;A. 0.135m/sB. 1.5m/sC. 0.15m/sD. 1.35m/s99. 在比较多的情况下,尤其是液-液热交换过程中,热阻通常较小可以忽略不计的是D;A. 热流体的热阻;B. 冷流体的热阻;C. 冷热两种流体的热阻;D. 金属壁的热阻;100. 流体与固体壁面间的对流传热,当热量通过层流内层时,主要是以A方式进行的;A. 热传导B. 对流传热C. 热辐射101.湍流体与器壁间的对流传热即给热过程其热阻主要存在于C;A. 流体内;B. 器壁内;C. 湍流体层流内层中;D. 流体湍流区域内;102.在干燥流程中,湿空气经预热器预热后,其温度,相对湿度;A. 升高;B. 降低;C. 不变103.干燥进行的必要条件是干燥介质中水汽或其它蒸汽的分压物料表面所产生的水汽或其它蒸汽压力;A. 等于;B. 小于;C. 大于104.在一定的干燥条件下,物料厚度增加,物料的临界含水量X C,而干燥所需的时间;A. 增加;B. 减少;C. 不变。
第一章流体流动与输送机械1. 燃烧重油所得的燃烧气,经分析知其中含CO 28.5%,O 27.5%,N 276%,H 2O8%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解:混合气体平均摩尔质量molkg M y M i i m /1086.281808.02876.032075.044085.03-⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=∑=∴混合密度2.已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50%(质量%)乙醇水溶液的密度。
又知其实测值为935 kg/m 3,计算相对误差。
解:乙醇水溶液的混合密度 相对误差:3.在大气压力为101.3kPa 的地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。
若在大气压力为90 kPa 的地区,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时真空表的读数应为多少? 解:''真真绝p p p p p a a -=-=∴kPa p p p p a a 7.73)853.101(90)(''=--=--=真真4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3的液体。
容器上方的压力表读数为42kPa ,又在液面下装一压力表,表中心线在测压口以上0.55m ,其读数为58 kPa 。
试计算液面到下方测压口的距离。
解:液面下测压口处压力5. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
在容器底部开孔与玻璃管相连。
已知油与水的密度分别为800 kg/m 3和1000 kg/m 3。
(1)计算玻璃管内水柱的高度;(2)判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。
解:(1)容器底部压力 (2)B A p p ≠ DC p p =10.硫酸流经由大小管组成的串联管路,其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。
已知硫酸的密度为1831 kg/m 3,体积流量为9m 3/h ,试分别计算硫酸在大管和小管中的(1)质量流量;(2)平均流速;(3)质量流速。
考试基本题型:填空题(20题,20分),单项选择题(10题,20分),计算题(60分)考试章节:第一章,流体流动第二章,流体输送设备第四章,传热第五章,蒸发流体流动一、单选题3.层流与湍流的本质区别是()。
DA 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。
5.在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的()。
CA 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度。
6.以绝对零压作起点计算的压力,称为()。
AA 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度。
7.当被测流体的()大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。
DA 真空度;B 表压力;C 相对压力;D 绝对压力。
8.当被测流体的绝对压力()外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。
AA 大于;B 小于;C 等于;D 近似于。
9.()上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值,称为表压力。
AA 压力表;B 真空表;C 高度表;D 速度表。
10.被测流体的()小于外界大气压力时,所用测压仪表称为真空表。
DA 大气压;B 表压力;C 相对压力;D 绝对压力。
11. 流体在圆管内流动时,管中心流速最大,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的关系为()。
BA. Um=1/2Umax;B. Um≈0.8Umax;C. Um=3/2Umax。
12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。
AA. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关;B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关;C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关。
13.层流底层越薄( )。
CA. 近壁面速度梯度越小;B. 流动阻力越小;C. 流动阻力越大;D. 流体湍动程度越小。
14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) CA. 大;B. 中等;C. 小;D. 越大越好。
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10003mKg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以sm 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_______________sm ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为_______________________sm 。
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______________________________________。
1 . 在用水测定离心泵性能的实验中,当流量为26m³/h时,泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152kPa和24.7kPa,轴功率为2.45kw,转速为2900r/min,假设真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m,泵的进出口管径相同,两测压口间管路流动阻力可忽略不计,试求该泵的效率,并列出该效率下泵的性能。
解:取20 ℃时水的密度ρ=998.2 Kg/m 3在泵出口和入口处列伯努利方程u12/2g + P1/ρg + Η = u12/2g + P2/ρg + Ηf + Z ∵泵进出口管径相同, u1= u2不计两测压口见管路流动阻力Ηf = 0∴ P1/ρg + Η = P2/ρg + ZΗ = (P2- P1)/ρg + Z = 0.4 + (152+24.7)×103/998.2×9.8=18.46 m该泵的效率η= QHρg/N = 26×18.46×998.2×9.8/(2.45×103×3600)= 53.2.﹪2. 用离心泵以40m³/h 的流量将贮水池中65℃的热水输送到凉水塔顶,并经喷头喷出而落入凉水池中,以到达冷却的目的,已知水进入喷头之前需要维持49kPa的表压强,喷头入口较贮水池水面高6m,吸入管路和排出管路中压头损失分别为1m和3m,管路中的动压头可以忽略不计。
试选用适宜的离心泵并确定泵的安装高度。
当地大气压按101.33kPa计。
解:∵输送的是清水∴选用B型泵查65℃时水的密度ρ= 980.5 Kg/m 3在水池面和喷头处列伯努利方程u12/2g + P1/ρg + Η = u12/2g + P2/ρg + Ηf + Z 取u1= u2 = 0 则Η = (P2- P1)/ρg + Ηf + Z= 49×103/980.5×9.8 + 6 + (1+4)= 15.1 m∵ Q = 40 m 3/h由图2-27得可以选用3B19A 2900 465℃时清水的饱和蒸汽压P V = 2.544×104Pa当地大气压Ηa = P/ρg = 101.33×103 /998.2×9.81 = 10.35 m 查附表二十三 3B19A的泵的流量: 29.5 — 48.6 m 3/h为保证离心泵能正常运转,选用最大输出量所对应的ΗS' 即ΗS' = 4.5m输送65℃水的真空度ΗS= ΗS'+(Ηa-10)-( P V/9.81×103–0.24)]1000/ρ=2.5m∴同意吸上高度H g = ΗS - u12/2g -Ηf,0-1= 2.5 – 1 = 1.5m即安装高度应低于1.5m3.常压贮槽内盛有石油产品,其密度为760kg/m³,粘度小于20cSt,在贮槽条件下饱和蒸汽压为80kPa,现拟用65Y-60B型油泵将此油品以15m³流量送往表压强为177kPa的设备内。
化工原理(上)复习题及答案
一、填空题
1.在阻力平方区内,摩擦系数λ与(相对粗糙度)有关。
2.转子流量计的主要特点是(恒流速、恒压差)。
3.正常情况下,离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而(减少)。
4.气体在等径圆管内作定态流动时,管内各截面上的(质量流速相等)相等。
5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是(在同一种水平面上、同一种连续的流
体)
6.离心泵的效率η和流量Q的关系为(Q增大,η先增大后减小)
7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与(指示液密度、液面高
度)有关。
8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生(气缚)现象。
9.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
扬程(不变)。
10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数,
关键是(增大αo)。
11.现场真空表的读数为8×104 Pa,该处绝对压力为(2×104 Pa )(当时当地大气压为
1×105 Pa)。
12.为防止泵发生汽蚀,则要求装置的汽蚀余量(大于)泵的必需汽蚀余量。
(大于、
小于、等于)
13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。
其管中心处流速为3m/s,则
该流体的流量为(10.60 )m3/h,管壁处的流速为(0 )m/s。
14.在稳态流动系统中,水连续地从粗管流入细管。
粗管内径为细管的两倍,则细管内水的
流速是粗管内的(4 )倍。
15.离心泵的工作点是指(泵)特性曲线和(管路)特性曲线的交点。
16.离心泵的泵壳做成蜗壳状,其作用是(汇集液体)和(转换能量)。
17.除阻力平方区外,摩擦系数随流体流速的增加而(减小);阻力损失随流体流速的
增加而(增大)。
18.两流体通过间壁换热,冷流体从20℃被加热到50℃,热流体从100℃被冷却到70℃,
则并流时的Δt m= (43.5 )℃。
19.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热,A为腐蚀性介质,而B无腐蚀性。
(A腐
蚀性介质)流体应走管内。
20. 在管壳式换热器中,用100℃的饱和水蒸气加热空气,空气的进出口温度分别为20℃和
50℃。
则管壁温度约等于(100℃ ),总传热系数K 接近于(空气 )的对流传热系数。
二、计算题
在用水测定离心泵性能的实验中,当流量为26m 3/h ,泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152和24.7kPa ,轴功率为2.45kW ,转速为2900r/min 。
若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m ,泵的进、出口管径相同,两测压口间管路流动阻力可忽略不计。
试计算该泵的效率,并列出该效率下的泵的性能。
解:分别以真空表和压强表所在截面为1-1和2-2截面,在两截面间列柏努利方程有:
8
.91000247001520004.012⨯++=++∆=g p p z H ρ(真空度)(表压)=18.4 m ()=⨯⨯⨯=ρ=
η2450
418360026891000g ./.N QH 53.2%
三、计算题 有一台运转中的单程逆流列管式换热器,热空气在管程由120℃降至80℃,其对流传热系数α1=50w/(m 2·k)。
壳程的冷却水从15℃升至 90℃,其对流传热系数α2=2000w/(m 2·k ),管壁热阻及污垢热阻皆可不计。
当冷却水量增加一倍时,试求:(1)水和空气的出口温度2't 和2'T ,忽略流体物性参数随温度的变化;(2)传热速率'Q 比原来增加了多少? 解:①水量增加前 T 1=120℃,T 2=80℃,t 1=15℃,t 2=90℃,
α1=50W/(m 2·K ),α2=2000W/(m 2·K ), K)W/(m 8.4820001501111
1
22
1⋅=+=+=ααK C 3.4515
8090120ln )1580()90120(ln )()(12211221︒=-----=-----=∆t T t T t T t T T m m pc c ph h T KA t t c q T T c q Q ∆=-=-=)()(1221
A c q c q pc c ph h 3.458.487540⨯== (a )
水量增加后 28.022'αα= )K W/(m 3.49200021501121
11
'28.028.01
⋅=⨯+=+=ααK 15
''120ln )15'()'120(''ln )'()'('222212211221-----=-----=∆T t T t t T t T t T t T T m m pc c ph h T A K t t c q T T c q Q '')'(2)'(1221∆=-=-=
15
''120ln 15''1203.49)15'(2)'120(222222-----⋅=-=-T t T t A t c q T c q pc c ph h (b )
)15'(275'1204022-=-t T 或 )'120(807515'22T t -=- (c ) 15
''120ln )
15'('1203.493.458.48'1204022222-----⨯⨯=-T t t T T (d ) 式(c )代入式(d ),得0558.015
''120ln 22=--T t 057.115''120ln 22=--T t (e ) 由式(c )与(e )得 t '2=61.9℃ T '2=69.9℃
②25.180
1209.69120''2121=--=--=T T T T Q Q 即传热速率增加了25%。