化工原理(少学时)课件和辅导教程、考试重点例题复习题及课后答案1.6流速及流量的测量
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(完整)大学化工原理(少学时)简答题考试复习试题库一、简答题1。
筛板塔的气液接触状态有哪三种?各有什么特点?答:筛板塔的气液接触状态有三种:鼓泡接触、泡沫接触与喷射接触。
鼓泡接触的特点:气量低,气泡数量少,液层清晰,气相为分散相,液相为连续相。
泡沫接触的特点:气量较大,液体大部分以液膜形式存在于气泡之间,气相为分散相,液相为连续相。
喷射接触的特点:气量很大,液体以液滴形式存在,相际接触面积为液滴表面,气相为连续相,液相为分散相.2. 简述填料塔载点、泛点的概念。
载点:液体流量一定,气速增大至某一值时,气体对液膜的曳力较大,对液膜流动产生阻滞作用,使液膜增厚,填料层的持液量随气速的增加而增大,此现象称为拦液。
开始发生拦液现象时的空塔气速称为载点气速,压降-气速曲线上载点气速对应的点称为称为载点。
泛点:液体流量一定,气速增加很小便会引起压降的剧增,此现象称为液泛,开始发生液泛现象时的气速称为泛点气速,压降—气速曲线上泛点气速对应的点称为称为泛点。
801、蒸馏的目是什么?蒸馏操作的基本依据是什么?答案:将液体混合物加以分离,达到提纯或回收有用祖坟的目的。
基本依据是借混合液中各组分挥发度的差异而达到分离目的。
802、双组分汽液两相平衡共存时自由度为多少?答案:双组分分离时平衡物系的自由度为2。
803、分析精馏过程中回流比大小对操作费与设备费的影响并说明适宜回流比如何确定。
答案:回流比有两个极限,全回流时,达到一定的分离程度需要的理论板层数最小(设备费最低),但无产品取出,对工业生产无意义;最小回流比时,需要无限多理论板层数,设备费为无限大,随回流比加大,TN降为有限数,设备费降低,但随R加大,塔径、换热设备等加大,且操作费加大。
操作回流比R应尽可能使设备费与操作费总和为最小,通常取R=(1。
1~2)minR。
804、为什么1α=时不能用普通精馏方法分离混合物?答案:相对挥发度α是指混合液中两组分挥发度之比。
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。
化工原理(各章节考试重点题与答案)汇总第1章流体流动重点复习题及答案学习目的与要求1、掌握密度、压强、绝压、表压、真空度的有关概念、有关表达式和计算。
2、掌握流体静力学平衡方程式。
3、掌握流体流动的基本概念——流量和流速,掌握稳定流和不稳定流概念。
4、掌握连续性方程式、柏努利方程式及有关应用、计算。
5、掌握牛顿黏性定律及有关应用、计算。
6、掌握雷诺实验原理、雷诺数概念及计算、流体三种流态判断。
7、掌握流体流动阻力计算,掌握简单管路计算,了解复杂管路计算方法。
8、了解测速管、流量计的工作原理,会利用公式进行简单计算。
综合练习一、填空题1.某设备的真空表读数为200 mmHg,则它的绝对压强为____________mmHg。
当地大气压强为101.33 103Pa.2.在静止的同一种连续流体的内部,各截面上__________与__________之和为常数。
3.法定单位制中粘度的单位为__________,cgs制中粘度的单位为_________,它们之间的关系是__________。
4.牛顿粘性定律表达式为_______,它适用于_________流体呈__________流动时。
5.开口U管压差计是基于__________原理的测压装置,它可以测量管流中___________上的___________或__________。
6.流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是_____________形曲线,中心最大速度为平均速度的________倍。
摩擦系数与_____________无关,只随_____________加大而_____________。
7.流体在圆形直管内作湍流流动时,摩擦系数λ是_____________函数,若流动在阻力平方区,则摩擦系数是_____________函数,与_____________无关。
8.流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为_____________。
邻近管壁处存在_____________层,Re值越大,则该层厚度越_____________9.实际流体在直管内流过时,各截面上的总机械能_________守恒,因实际流体流动时有_____________。
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。
一、二章复习题第一章一、填空题L 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、直径均对流体阻力一的大小与影响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_______________________________________________ 。
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 oA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 oA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 的大小来判定。