化工原理试卷库
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化工原理考试试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中,下列哪种设备不是传热设备?A. 换热器B. 冷却塔C. 反应釜D. 蒸发器答案:C2. 以下哪种流体流动属于层流?A. 紊流B. 层流C. 过渡流D. 湍流答案:B3. 在化工生产中,下列哪种情况会导致传质效率降低?A. 增大传质面积B. 增加传质时间C. 降低传质温度D. 增加传质浓度差答案:C4. 化工生产中,下列哪种设备不是分离设备?A. 离心机B. 过滤器C. 搅拌器D. 分离塔5. 化工原理中,下列哪种方法不是传热的增强方法?A. 增大传热面积B. 增加流体流速C. 降低传热温差D. 使用导热系数高的传热材料答案:C6. 化工生产中,下列哪种情况会导致传热效率降低?A. 增大传热面积B. 增加流体流速C. 增加传热温差D. 降低传热系数答案:D7. 在化工生产中,下列哪种方法可以提高传质效率?A. 降低传质面积B. 减少传质时间C. 降低传质浓度差D. 增加传质面积答案:D8. 化工原理中,下列哪种流体流动属于非牛顿流体?A. 水B. 空气C. 血液D. 汽油答案:C9. 在化工生产中,下列哪种设备不是反应设备?B. 搅拌器C. 换热器D. 反应塔答案:C10. 化工原理中,下列哪种情况会导致传质效率提高?A. 降低传质面积B. 减少传质时间C. 降低传质浓度差D. 增加传质面积答案:D二、填空题(每空1分,共20分)1. 化工生产中,传热的基本方式包括______、______和辐射。
答案:导热、对流2. 化工原理中,传质的基本方式包括______和______。
答案:分子扩散、对流传质3. 化工生产中,______是影响传热效率的主要因素之一。
答案:传热系数4. 在化工生产中,______是影响传质效率的主要因素之一。
答案:传质面积5. 化工原理中,______是影响流体流动状态的主要因素之一。
答案:雷诺数6. 化工生产中,______是影响流体流动状态的主要因素之一。
化工原理试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共10分)1. 化工生产中,下列哪个过程不涉及相变?A. 蒸馏B. 蒸发C. 吸收D. 过滤答案:D2. 在传热过程中,下列哪种方式不是热传导?A. 固体传导B. 液体传导C. 气体传导D. 辐射答案:D3. 化工过程中,下列哪种设备不是用于分离的?A. 离心机B. 过滤器C. 反应器D. 蒸馏塔答案:C4. 根据传质的基本方式,下列哪个选项不是传质过程?A. 扩散B. 对流C. 热传导D. 蒸发答案:C5. 在化工生产中,下列哪种操作不是单元操作?A. 混合B. 粉碎C. 反应D. 蒸馏答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 化工过程中,下列哪些设备是用于传热的?A. 热交换器B. 冷凝器C. 蒸发器D. 离心机答案:A, B, C2. 在化工生产中,下列哪些操作属于单元操作?A. 过滤B. 蒸发C. 反应D. 粉碎答案:A, B3. 化工原理中,下列哪些因素会影响传热效率?A. 流体流速B. 热传导系数C. 热交换面积D. 反应速率答案:A, B, C4. 在化工生产中,下列哪些因素会影响过滤效果?A. 过滤介质的孔径B. 过滤压力C. 过滤时间D. 反应条件答案:A, B, C5. 化工原理中,下列哪些是影响蒸发速率的因素?A. 溶液的浓度B. 蒸发器的表面积C. 溶液的温度D. 溶液的粘度答案:A, B, C三、判断题(每题1分,共10分)1. 化工生产中,蒸馏是一种常见的分离操作。
(对)2. 过滤是一种利用固体颗粒大小进行分离的操作。
(对)3. 热传导仅发生在固体中。
(错)4. 蒸发是一种利用液体分子运动进行分离的操作。
(对)5. 传质过程总是伴随着能量的传递。
(错)6. 离心机是一种利用离心力进行分离的设备。
(对)7. 反应器是用于化学反应的设备,不属于单元操作。
(对)8. 蒸馏塔是用于传热的设备。
(错)9. 传质过程包括扩散和对流两种基本方式。
化工原理期末考卷一、选择题(每题2分,共20分)A. 物料衡算B. 能量衡算C. 设备设计D. 化学反应机理2. 下列流体流动类型中,属于层流的是:A. 粘性流体在粗糙管道中的流动B. 粘性流体在光滑管道中的流动C. 湍流流动D. 高速流动A. 卡门涡街B. 漩涡C. 流线弯曲D. 逆压梯度4. 下列哪个设备主要用于气体的除尘?A. 湿式除尘器B. 袋式除尘器C. 静电除尘器D. 文丘里除尘器5. 下列哪种传热方式在化工生产中应用最广泛?A. 对流传热B. 辐射传热C. 导热D. 蒸发传热A. 塔板数B. 回流比C. 进料流量D. 进料温度7. 下列哪个设备主要用于液体的混合?A. 搅拌釜B. 轮胎式混合机C. 立式混合机D. 高速混合机A. 离心泵B. 转子泵C. 隔膜泵D. 柱塞泵9. 下列哪个设备主要用于固液分离?A. 滤饼过滤器B. 碟式分离机C. 转筒式过滤器D. 振动筛A. 过滤面积B. 滤饼厚度C. 滤液粘度D. 滤饼含水量二、填空题(每题2分,共20分)1. 化工原理研究的内容包括物料衡算、能量衡算、________、________和________。
2. 流体的流动类型分为层流、________和________。
3. 伯努利方程描述了流体在流动过程中,________、________和________之间的相互关系。
4. 传热的基本方式有三种:________、________和________。
5. 精馏操作中,回流比的大小会影响________和________。
6. 搅拌设备的主要作用是________、________和________。
7. 离心泵的工作原理是利用________来输送液体。
8. 过滤操作中,影响过滤速率的因素有________、________和________。
9. 压缩机按结构可分为________、________和________。
10. 化工设备的设计原则包括________、________和________。
化工原理考试题含参考答案一、单选题(共58题,每题1分,共58分)1.( )塔板是最简单的塔板,造价低廉,目前已成为应用最为广泛的一种板型。
A、筛孔B、浮阀C、回收D、舌片正确答案:A2.对于塔设备的种类,按照化工操作单元的特性(功能),可将塔设备分为_____、______、萃取塔、反应塔、解吸塔、再生塔和干燥塔等。
A、板式塔、加压塔B、加压塔、精馏塔C、填料塔、吸收塔D、精馏塔、吸收塔正确答案:D3.板式塔是__________接触式气液传质设备;填料塔是______接触式气液传质设备,操作时为连续相。
A、微分、微分B、逐级、逐级C、逐级、微分D、连续、微分正确答案:C4.浮阀塔与泡罩塔比较,其最主要的改进是( )。
A、增大气液负荷B、简化塔板结构C、形成可变气道,拓宽高效操作区域D、提高塔板效率正确答案:C5.辐射式温度计是利用物质的()的原理显示温度的变化。
A、热辐射B、受热膨胀C、产生的热电势D、热电效应正确答案:A6.列管式换热器中,管子与管板为活动连接的是()。
A、浮头式换热器B、U形管式换热器C、固定管板式换热器正确答案:A7.确定下列硝酸的分子式()。
A、HClB、COC、NH3D、HNO3正确答案:D8.对管束和壳体温差不大,壳程物料较干净的场合可选()换热器。
A、U型管式B、浮头式C、套管式D、固定管板式正确答案:D9.板式塔总体结构分为塔顶、塔体和群座部分,其中塔顶部分主要功能是:()A、固液分离B、液体再分布C、气液分离正确答案:C10.常压塔顶酸性水中Fe2+是( )产生的。
A、原油分解B、设备腐蚀C、电脱盐注水D、原油中的微量元素正确答案:B11.在传质设备中,塔板上的气液两相之间可能的接触状态有:( )、泡沫和喷射。
A、逐级B、间接C、鼓泡D、直接正确答案:C12.填料塔盘的压力降比浮阀塔盘的压力降( )。
A、相等B、低C、高正确答案:B13.喷射泵是利用流体流动时的()的原理来工作的。
化工原理考试试题及答案# 化工原理考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中,以下哪项不是化工过程的基本操作?A. 混合B. 过滤C. 蒸馏D. 燃烧答案:D2. 流体在管道中流动时,以下哪项不是影响流体流动的因素?A. 管道直径B. 流体粘度C. 流体温度D. 管道长度答案:D3. 以下哪种情况下,流体的雷诺数(Re)会增大?A. 流体速度增加B. 流体粘度增加C. 管道直径减小D. 流体密度减小答案:A4. 化工热力学中,以下哪项不是热力学第一定律的表述?A. 能量守恒B. 能量转换C. 能量转移D. 能量不可创造或毁灭答案:D5. 在传热过程中,以下哪种方式不是热量传递的方式?A. 导热B. 对流C. 辐射D. 蒸发答案:D...(此处省略剩余选择题及答案)二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述化工生产中的三个基本操作单元,并举例说明。
答案:化工生产中的三个基本操作单元包括分离、反应和传递。
分离操作是将混合物中的不同组分分离出来,例如蒸馏操作可以将液体混合物中的不同沸点组分分离。
反应操作是使原料在特定条件下发生化学反应,生成目标产品,例如催化裂化反应将重油转化为轻质燃料。
传递操作涉及物质或能量的传递,如热量传递、质量传递等,例如在换热器中进行的热量传递。
2. 描述雷诺数(Re)的概念及其在化工中的应用。
答案:雷诺数是一个无量纲的数,用于描述流体流动的特性。
它定义为流体的惯性力与粘性力的比值,计算公式为 \( Re = \frac{\rho uL}{\mu} \),其中 \( \rho \) 是流体密度,\( u \) 是特征速度,\( L \) 是特征长度,\( \mu \) 是流体的动态粘度。
在化工中,雷诺数用于判断流体流动的类型,如层流、过渡流和湍流,这对于设计管道和流体输送系统至关重要。
3. 解释什么是传质过程,并给出一个实际应用的例子。
答案:传质过程是指物质在不同相之间或同一相内由于浓度差异而发生的迁移过程。
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。
化工原理的试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中,下列哪种设备不属于传热设备?A. 换热器B. 反应器C. 冷凝器D. 蒸发器2. 在化工生产中,下列哪种情况下不需要考虑传质过程?A. 气体吸收B. 液体蒸馏C. 固体干燥D. 化学反应3. 根据牛顿冷却定律,物体冷却速率与什么有关?A. 物体温度与环境温度的差值B. 物体的质量C. 物体的体积D. 物体的表面积4. 在连续搅拌的化学反应器中,反应物浓度随时间的变化情况是:A. 逐渐增加B. 保持不变C. 逐渐减少D. 先增加后减少5. 化工设备设计中,压力容器的设计压力通常取其最大工作压力的多少倍?B. 1.5倍C. 2倍D. 3倍二、简答题(每题10分,共30分)6. 简述化工生产中常见的三种传热方式及其特点。
7. 描述化工生产中常见的几种分离过程,并简述其原理。
8. 阐述化工生产中为什么要进行物料衡算,并给出一个简单的例子。
三、计算题(每题25分,共50分)9. 某工厂需要设计一个换热器,已知冷热流体的流量分别为100 kg/h 和200 kg/h,冷流体的入口温度为20℃,热流体的出口温度为80℃,要求冷流体的出口温度至少达到60℃。
假设两种流体的比热容相同,均为4.18 kJ/(kg·K),忽略热损失。
请计算换热器的最小面积。
10. 某化学反应器中进行一级不可逆反应A → B,反应速率常数k=0.05 s⁻¹,初始浓度[A]₀=1 mol/L,[B]=0。
若反应器为理想CSTR(连续搅拌槽反应器),求10分钟后A的浓度。
答案一、选择题1. B. 反应器2. D. 化学反应3. A. 物体温度与环境温度的差值4. B. 保持不变二、简答题6. 化工生产中常见的三种传热方式包括:- 导热:热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递。
- 对流:热量通过流体的宏观运动传递。
- 辐射:热量通过电磁波传递,不需要介质。
化工原理试题及答案一、选择题1.饱和蒸汽压是指:A. 在一定温度下,液体和其饱和蒸汽之间的平衡压强B. 在一定温度下,饱和蒸汽中的液相分子的蒸发速度等于凝华速度C. 在一定温度下,液体与其饱和蒸汽之间没有压强差D. 在一定温度下,液体蒸发的速度等于凝华的速度答案:A2.热力学第一定律是指:A. 系统的内能变化等于对外做功和吸收热量之和B. 系统的内能变化等于对外做功减去吸收热量C. 系统的内能变化等于对外做功加上吸收热量D. 系统的内能变化等于内能增加减去对外做功答案:A3.催化剂加入反应中的作用是:A. 降低活化能,加快反应速率B. 降低反应速率,提高产物选择性C. 增加活化能,提高反应速率D. 不改变反应速率和产物选择性答案:A4.离心机常用于:A. 分离液体和固体的混合物B. 分离液体和液体的混合物C. 分离固体和固体的混合物D. 分离固体和气体的混合物答案:B5.化学反应速率与以下哪个因素无关:A. 温度B. 反应物浓度C. 压力D. 催化剂答案:C二、填空题1.氧化反应中,氧气起的作用是____________。
答案:氧化剂2.在常见的酸碱滴定反应中,__酸度__ 指标常用来作为滴定终点指示剂。
答案:酸度3.物质在恒定温度下,其蒸气压与温度呈__________关系。
答案:正比4.化学反应速率可以通过以下哪个因素调控:–反应物的浓度–反应物的温度–催化剂的加入答案:反应物的浓度,反应物的温度,催化剂的加入三、简答题1.请简述化工原理中常用的分离技术之一——蒸馏的原理和应用场景。
答案:蒸馏是一种常见的分离技术,其原理是根据液体组分的不同挥发性,利用液体的蒸汽化和凝结过程将液体混合物分离为不同组分。
在蒸馏过程中,混合物被加热至使其中某些组分蒸发,蒸汽进入冷凝器后变为液体,从而实现分离。
蒸馏技术广泛应用于化工工艺中,可以用于纯化有机溶剂、提取和净化石油、制取酒精、分离气体等。
2.简要解释催化剂在化学反应中的作用原理。
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________。
化工原理试题库(附参考答案)一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、常用的胺液净化技术有()。
A、溶剂过滤技术B、浅层床离子交换脱热稳态盐技术C、电渗析脱盐技术D、以上都对正确答案:D2、启动离心泵时,若电流超额定值(),应立即停泵防止损坏电机。
A、3分钟B、2分钟C、1分钟D、30秒正确答案:C3、在生产异常情况下,需要暂时切除联锁系统,是将联锁置于()状态。
A、自动B、手动C、程序D、旁路正确答案:D4、加氢催化剂钝化主要用O来钝化。
A、硫化氢B、氢气C、氮气D、空气正确答案:D5、硫化氢浓度在Omg∕m3时会使人失去知觉,很快中毒死亡。
A、1000B、5C、100D、10正确答案:A6、克劳斯部分停工吹扫最需要注意的是()。
A、燃料气的当量燃烧B、制硫炉炉膛温度控制在700o C左右C、配风比在2左右D、必须用瓦斯代替酸性气进制硫炉正确答案:A7、酸性气制硫炉内硫的转化率约()。
A、40"50%B、60^70%C、20〜30%D、80~90%正确答案:B8、硫黄在O°C时流动性最好。
A、160"180B、K)(TI30C、180^200D、130^160正确答案:D9、酸烧伤时,应用()溶液冲洗。
A、清水B、5%硼酸C、5%碳酸钠D、5%碳酸氢钠正确答案:D10、用压力法测量开口容器液位时,液位的高低取决于()。
A、取压点位置和容器的横截面B、介质密度和横截面C、取压点位置和介质密度D、容器高度和介质密度正确答案:C11、阀门的严密性试验应以公称压力进行或O倍工作压力进行。
A、1.50B、1.0C、1.25D、1.30正确答案:C12、降低醇胺溶液降解损失的措施()。
A、严格控制醇胺溶液的再生温度B、保持脱硫系统密闭,避免空气进入系统C、醇胺溶液储罐应采用充入惰性气保护。
D、以上都对正确答案:D13、硫化氢浓度大于150mg∕m3(IOOppm)的管线应设置色环标识,按照O 的间隔色环进行漆色标识。
强化传热的途径有______________________、___________________、___________________。
(3分)增加传热系数;增加传热面积;增加温差对流传热的总热阻由热阻较一侧的对流传热所控制,总传热系数K总是接近与对流传热系数α较一侧流体的α值,欲提高K值,关键在于提高α较一侧的α值。
(填大或小)(3分)大;小;小工业上的过滤操作分为过滤和过滤两大类。
饼层;深床9、静止流体中颗粒的重力沉降分为_____ _个阶段.起初为_______________阶段,而后为___________阶段,终端速度____________。
(4分)两;加速;匀速; u t10、蒸汽冷凝方式主要分为________________冷凝与______________冷凝.工业上冷凝器的设计以________冷凝计算。
(3分)滴状;膜状;滴状11、叶滤机采用_____________洗涤法,洗涤速率_____________过滤终了时的过滤速率,而板框压滤机采用______________洗涤法,洗涤速率为过滤终了时滤液流率的_______________。
(4分)置换;等于;横穿;1/43、在3×105Pa的压强差下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤试验,测得过滤常数为K=5×10-5m2/s,q e=0.01m3/m2,又测得滤饼体积与滤液体积之比v=0.08。
现拟用有38个筐的BMY50/810-25型板框压滤机处理此浆料过滤推动力及所用滤布也与实验用的相同。
试求:(1)过滤至筐内全部充满滤渣所需的时间;(5分)(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;(5分)(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m3滤饼计)。
(6分)解:ΔP= 3*105Pa K = 5*10-5m2/s qe = 0.01m3/m2 υ=0.08(1)框的体积= 38 *0.81 *0.81 *0.025 = 0.6233 m3滤框充满时滤液的体积:V= 0.6233*12.5 = 7.79125m3v2 + 2VVe = KA2θ7.791252 + 2 *7.79125* 0.01* 49.8636 = 5*10-5 *49.86362θθ= 550.8s(2)( dV/dθ)w = KA2/8(V+Ve)= 5*10-5 *49.86362/8(7.79125+0.01*49.8636)= 1.875*10-3m3/sθw = Vw/( dV/dθ)w= 415.6s(3)θ= θF + θw + θd = 550.8 + 415.6 + 15*60 = 1866.4sθ = 3600 V饼/T = 0.6233/(1866.4/3600) = 1.202 m3滤饼/h4、欲在直立式单程列管换热器的壳方将流量为0.35kg/s、温度为80℃的苯蒸气冷凝并冷却至30℃。
苯的冷凝潜热为394kJ/kg,液苯的比热容为1.8 kJ/(kg·℃)。
换热器由38根直径为Φ25×2.5mm、长度为2m的无缝钢管组成。
钢的导热系数为45 W/(m˙℃)。
苯蒸气在管外冷凝传热系数为αo1=1.4KW/(m2˙℃),液苯在管外传热系数为αo2=1.2 KW/(m2˙℃).冷却水在管内与苯呈逆流流动,其比热容为 4.18kJ/(kg·℃),其在管内的传热系数为αi=1.717KW/(m2˙℃),温度由20℃上升至30℃,试计算:(1)冷却水的流量;(2)该换热器能否满足要求。
计算时忽略污垢热阻和热损失。
(16分)w h = 0.35kg/s T1 = 80℃T2 = 30℃r = 394kJ/kg C ph = 1.8 kJ/(kg·℃)d0 = 25mm d i = 20mm S’= πd0 l=0.157m2S= 0.157*38 = 5.97m2λ=45 W/(m˙℃) αo1=1.4KW/(m2˙℃) αo2=1.2 KW/(m2˙℃).W c =? C pc = 4.18kJ/(kg·℃)αi=1.717KW/(m2˙℃)t1 =20℃t2 = 30℃(1) Q =w h r + w h C ph (T1-T2) = w c c pc (t1-t2 )0.31(394+1.8*50) = Wc * 4.18* (30-20) wc = 4.05Kg/s(2)换热器要求的热负荷Q = 169.4KJ1/ αo =/1αo1 + 1/αo2 = 1/1.4 + 1/1.2αo = 0.646 Kw /m2. ℃1/K = 1/ αo + b/λ d0/d m + d0/(d iαi)K = 427.6 W/(m2˙℃)实际达到的热负荷Q = KS Δtm = 427.6 * 0.157 * 38 * 30= 76.5 KJS’ = 169.4 * 10 3/ 427.6 *30 = 13.2 m2因此换热器不能满足要求。
5过滤的主要方式为___________、___________,工业生产中应用较多的是___________。
(3分)饼层过滤;深床过滤;饼层过滤6重力沉降中,K= 为层流区上限,K= 为牛顿区下限。
(2分)2.62 ;69.17流动的流体通过温度与其不同的固体壁面时的传热过程称为,其中在靠近壁面的层流底层的传热方式为,在湍流主体中的传热方式为。
(3分)对流传热;传导;热对流;8为对某管道保温,现需将二种导热系数分别为λ1和λ2的材料包于管外,已知λ1<λ2, δ1=δ2,则应将导热系数较的材料包于内层,更有利于保温。
(2分)小旋风分离器一般用来分离___________________物系;旋液分离器一般用来分离___________________物系。
(4分)固-气;液-固11 黑体的________________为1,镜体的_______________为1,透热体的________________为1,灰体的吸收率A随辐射线__________________而变。
(4分)吸收率;反射率;透射率;波长12 称为颗粒的比表面积,球形颗粒的比表面积为:。
(3分)单位体积颗粒的表面面积;6/d3、在实验室中于100kPa的表压下用一小型板框压滤机过滤含碳酸钙的水悬浮液,该压滤机只有一个框,过滤面积为0.12 m2,过滤200s后得滤液1.2L,又过滤200s得滤液0.6L。
若再过滤400s后得滤液多少L?(14分)解:ΔP= P0+100Kpa = 2.013*105Pa A = 0.12m2θ= 200s V1 = 1.2*10–3 m3θ= 400s V2 = 1.8*10–3 m3θ= 800s V3 = ?依据:v2 + 2VVe = KA2θ0.00122 + 2* 0.0012 *Ve = KA2 *200 (a)0.00182 + 2* 0.0018 *Ve = KA2 *400 (b)V32 + 2V3 Ve = KA2 *800 (c)由 (a)(b)可知 KA2 = 1.1 *10 –8Ve = 0.333* 10-3代入(c)V3= 2.65 *10-3m3因此ΔV= 2.65-1.8=0.85L4、在φ57×3mm的蒸汽管(管材的λ1=45W/(m.K))外壁包了一层25mm厚,导热=0.2W/(m.K)的石棉层。
蒸汽管的内壁温度为175℃,石棉层外表面温度系数λ2为50℃,试求每米蒸汽管单位时间所损失的热量。
现欲在石棉层外再加一层导热系数为0.07W/(m.K)的氧化镁保温材料,使热损失为原来的一半,设总温度差保持不变,试问此保温材料应多厚?(16分)解: r1= 2505mm r2 = 28.5mm r3= 53.5mm(1)Q= (t1-t3)/{ (1/2πLλ1* ln r2/r1) + 1/2πLλ2 ln r3/r2}L = 1m所以 Q = (175-50)/ { 1/2π*45 ln28.5/25.5 + 1/2π*0.2 ln 53.5/28.5}= 249 J/m(2)设氧化镁保温材料厚χmm249/2 = 125/{1/2π*45 ln28.5/25.5 + 1/2π*0.2 ln 53.5/28.5 +1/2π*0.07 ln (53.5+χ)/53.5}χ= 13.1mm2、燃烧炉墙壁由两种材料构成,已知t1=1000℃,t3=100℃,b1=2b2,导热系数λ1=0.5λ2;则t2=( )℃(a)360 (b)280 t1 t2 t3b有两台同样的管壳式换热器,拟作气体冷却器用。
在气、液流量及进口温度一定时,为使气体温度降到最底应采用的流程为_______。
(a)气体走管外,气体并联逆流操作;(b)气体走管内,气体并联逆流操作;(c)气体走管内,气体串联逆流操作;(d)气体走管外,气体串联逆流操作。
c空气以u=20m/s的速度在圆形直管内作强制湍流,测得对流传热系数a i =100w/m2.k,当其它条件不变,而将速度变为u=40m/s,则a i变为( ) w/m2.k(a)100 (b) 174 (c) 200 (d)141b在换热器进、出口温度一定的情况下,冷、热流体的流动方式中,平均温度差最大的是()。
( a)逆流;(b)并流;(c)错流;(d)折流。
a8、蒸汽加热空气的实验中,紫铜管内空气的对流传热系数为50 w/m2.k,套管环隙蒸汽的对流传热系数为10000 w/ m2.k,忽略污垢热阻及管壁热阻,紫铜管规格为φ25×2.5mm,则基于紫铜管外侧的总传热系数为w/m2.k39用套管换热器将90℃的热油冷至60℃,热油流率为8000 kg/h,冷却水进口温度为25℃,水的流率为10000 kg/h,总传热系数K0=200 w/m2.℃,内管尺寸为Ф180×10mm,忽略热损失,Cp水=4.18 kJ/kg.℃;Cp油=3 kJ/kg.℃,计算: (1)水的出口温度(2)逆流平均温差(3)套管长度。
(15分)(1) t2Q=m s1c p1(t1-t2) =8000/3600×3×(90-60)=200 kwm s2c p2(t2- t1) = Qt2=Q/ m s2c p2 + t1=200/(4.18×10000/3600)+25=42℃(5分)(2) △t m△t m=(48-35)/ln(48/35)=41℃(4分)(3) LQ=K o S o△t m S o=200×103/(200×41)=21m2S o=лd o L L=21/(3.14×0.18)=42m (6分)3、保温良好的逆流列管换热器中,热空气在ф25×2.5mm的内管流动,温度由150℃降至70℃,管内空气对流传热系数为50W/m2.℃,冷水在壳程湍流,水温由30℃升至60℃,管外水对流传热系数为2000W/ m2.℃,水的流量为2000kg/h,忽略管壁及污垢热阻,比热数据为:Cp空气=1.01KJ/kg·K,Cp水=4.18 KJ/kg·K求:(1)空气流量(2)传热平均温度差∆(3)若管长为6m,管数n为多少?(16分)(1) Q==W c C pc(t2-t1)= W h C ph(T1-T2)=2000×4.18×30/3600=69.7kw,W h=3600×69.7/[1.01×(150-70)]=2757kg/h (5分)(2)△t1=150-60=90,△t2=70-30=40△t m =(△t1-△t2)/ln(△t1/△t2)=(90-40)/ln(90/40)=61.7℃(4分)(3)1/K=1/αo + d o /(αi d i)=25/(50×20)+1/2000 ,K=39w/m2·kQ=k o S o△t m ,S o=69.7×103/(61.7×39)=29m2nπd o L=S o ,n=29/(3.14×0.025×6)=62根(7分)4、传热的基本方式有、、;导热、热对流、热辐射2、在套管换热器实验中,管内为蒸汽冷凝,管外走冷水。