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化工原理A卷
一、填空和选择题（备注：选择题有一个或多个正确答案）（30分）
1）下列单元操作中属于动量传递的有（）
A．流体输送B．蒸发C．气体吸收D．结晶
2）流体在圆形直管中流动时，判断流体流型的准数为（）A．Re B．Nu C．Pr D．Fr
3）流体在圆形直管中流动时，若流动已经入完全湍流区，则摩擦系数λ与Re的关系为：随Re增加，λ（）。
A．增加B．减小C．基本不变D．先增加后减小
4）测定流量常用的流量计有、、。
5）兰州市平均气压为85.3×103Pa，天津市则为101.33×103Pa。在天津操作的设备内的真空表读数为80×103Pa，若想维持相同的绝对压强，该设备在兰州市操作时真空表的读数应为（）
A．5300 Pa B．8530 Pa C．1013 Pa D．63970 Pa
6）某油品连续稳定地流过一异径管。细管直径为φ57 mm×3.5 mm，油品通过细管的流速为u＝1.96 m/s，粗管直径为φ76 mm×3 mm。则油品通过粗管的雷诺数为（）。（油品的密度为900 kg/m3，粘度为7×10－2 Pa·s）
A．900 B．960 C．570 D．800
7）有关泵理论压头论断中正确的是（）
A．叶片形状与理论压头有关
B．液体密度与理论压头无关
C．在前弯、径向、后弯三种形式叶片中，前弯叶片产生理论压头最高，但能量利用率低；后弯叶片产生的理论压头最低，但能量利用率高，因而离心泵多采用后弯叶片D．离心泵启动时需灌满液体是因为同一压头下，泵的吸力，即泵进出口的压差与流体的密度成正比
8）离心泵的轴功率N与流量Q的关系为（）
A．Q增大，N增大B．Q增大，N减小
C．Q增大，N先增大后减小D．Q增大，N先减小后增大
9）离心泵在启动前必须充满液体，这是为了防止现象。
10）离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生现象。
11）热量传递的基本方式为：（）
A．热传导B．对流传热C．热辐射D．相变传热
12）设水在一圆直管内呈湍流流动，在稳定段处，其对流传热系数为α1；若将水的质量流量加倍，而保持其他条件不变，此时的对流传热系数α2与α1的关系为（）。
A．α2＝α1 B．α2＝2α1 C．α2＝20.8α1 D．α2＝20.4α1
13）间壁两侧流体的传热过程α1、α2的值相差较大（α1＜＜α2），总传热系数K值总是接近（）侧的值。
A．α1 B．α2 C．难以确定
14）常见的蒸汽冷凝方式为膜状冷凝和。液体沸腾现象的两种基本表现形式为膜状沸腾和。
15）精馏操作的目的是分离（）
A．气体混合物B．液体均相混合物
C．固体混合物D．互不相溶的液体混合物
16）某二元理想溶液，其组成x ＝0.6（易挥发组分的摩尔分数，下同），相应的泡点温度为
t 1，与之相平衡的气相组成y ＝0.7，相应的露点温度为t 2，那么（ ）
A ．t 1＝t 2
B ．t 1＞ t 2
C ．t 1 ＜t 2
D ．无法判定
17）对一定分离程度而言，精馏塔所需最少理论板数为（ ）状态下的理论板数。
A ．全回流
B ．50%回流
C ．25%回流
D ．无法判断
18）在精馏设计中，对一定的物系，其X F 、q 、X D 和X W 不变，若回流比R 增大，则所需
理论板数N T 将（ ）。
A ．减小
B ．增加
C ．不变
D ．无法确定
19）精馏分离是依据液体均相混合物中各组分 的差异。
20）写出用相对会发度α表示的相平衡关系 。
二、简答题（25分）
1、 现将阀门开度减小，试定性分析以下各流动参数：管内流量、阀门前后压力表读数p A 、
p B 如何变化？
2 2
2、离心泵启动时需关闭出口阀门，为什么？
3、在输送系统中，将单台泵用并联泵组替代，则管路中的流量是否能达到原来的两倍？为什么？
4、传热计算中n Nu Pr Re 023.08.0=，为什么加热时n 取0.4，冷却时n 取0.3？
5、精馏操作中，若两组分的相对挥发度α=1，是否可以通过普通的精馏方法加以分离？为什么？
三、计算题（45分）
1） 如图所示为CO 2水洗塔的供水系统。水洗塔内的绝对压强为2100 kN/m 2，储槽水面绝对
压强为300 kN/m 2，塔内水管与喷头连接处高于储槽水面20 m ，管路为φ57 mm × 2.5 mm 的钢管，送水量为15 m 3/h 。塔内水管与喷头连接处的绝对压强为2250 kN/m 2。设能量损失为49 J/kg ，水的密度取1000 kg/m 3，求水泵的有效功率是多少？
2） 质量流量为7200 kg/h 的常压空气，要求将其温度由20℃ 加热到80℃，选用108℃ 的
饱和水蒸汽作加热介质。若水蒸汽的冷凝传热膜系数为1×104 W/（m 2·℃），且已知
空气在平均温度下的物性数据如下：比热容为1 kJ/（kg ·℃），导热系数为2.85×10－2 W/
（m 2·℃），粘度为1.98×10－5 Pa ·s ，普兰特准数为0.7。现有一单程列管式换热器，
装有φ25 mm ×2.5 mm 的钢管200根，管长为2 m ，核算此换热器能否完成上述传热任务？计算中可忽略管壁及两侧污垢的热阻，不计热损失。
3) 在连续精馏塔中分离两组分理想溶液，原料液流量为100 kmol/h ，组成为0.5（易挥发
组分摩尔分率，下同），饱和蒸汽加料。流出液组成为0.95，釜残液组成为0.1。物系的平均相对挥发度为2.0。塔顶全凝器，泡点回流。塔釜间接蒸汽加热，塔釜的汽化量为最小汽化量的1.5倍，试求：（1）塔釜汽化量；（2）从塔顶往下计第2层理论板下降的液相组成。
储槽 水洗塔
水泵
