化工原理期中试题
- 格式:doc
- 大小:149.00 KB
- 文档页数:4
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》考试试题一、选择与填空1. 在层流流动中,若流体的总流量不变,则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的倍。
A. 2;B. 6;C. 4;D. 1。
2. 流体在圆形直管内作湍流流动时,摩擦系数与和有关;若其作完全湍流(阻力平方区),则仅与有关。
3. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动,则该矩形管道的当量直径为。
A. 1.2m;B. 0.6m;C. 2.4m;D. 4.8m。
4. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。
若维持两容器的液面高度不变,则当输送管道上的阀门关小后,管路总阻力将。
B. 不变;C. 减小;D. 不确定。
5. 离心泵的效率η和流量Q的关系为。
B. Q增大,η先增大后减小;6. 若沉降室高度降低,则沉降时间下降;;生产能力. 不变。
7. 用板框过滤机过滤某种悬浮液。
测得恒压过滤方程为(θ的单位为s),则K为m2/s,qe为m3/ m2,为s。
8. 在重力沉降操作中,影响沉降速度的因素主要有、和。
二、解释下列概念或术语1. 质量流速2. 汽蚀余量3. 过滤速率化工原理(上)练习题一、填空1. 离心泵与往复泵在启动与流量调节的不同之处是离心泵启动前_ 、启动后通过__ 调节流量;住复泵启动前_ _、启动后通过_____ 调节流量。
2.用管子从高位槽放水,当管径增大一倍时,则水的流量为原来流量的_______倍,假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变。
3.流体在管路中典型流动形态有________和________两种,一般以________来区分,前者值为___ ____,后者值为___ ____;而两者的本质区别在于流体流动时。
4.研究流体在管中流动的沿程阻力系数λ与Re的关系,可用图表示,根据两者关系及流动状态,可将图分为四个区,其中,滞流区λ与Re ,完全湍流区λ与Re 。
5.有相变时的对流传数系数比无相变时________,粘度值大,对流传热系数________;热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数________。
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。
一、填空题第一章1.流体在管内流动时,其机械能有______、______、______三种。
损失掉的机械能转化成了______能。
2.流体层流时其速度分布为________形状,管壁粗糙度越大,则阻力损失______。
3.密度为1800kg/m3的液体流经内径为60mm的圆形管道时流速为0.8m/s。
则其体积流量为①_______m3/h,质量流量为②_______kg/s,质量流速为③_______kg/(m2.s)。
4.某设备进出口的表压分别为-10 kPa和150 kPa,当地大气压为101 kPa,则此设备进出口的绝对压力分别为______ kPa、______ kPa。
5.流体流动时,其机械能有①_______、②_______、③_______三种。
损失掉的机械能转化成了④____能。
6.流体层流时,管壁粗糙度越大,则阻力损失①_______。
7. 液体在管中流动,从一细管流入一粗管,细管为φ48mm×4mm的钢管,粗管为φ60mm×5mm的钢管,在细管中液体流速为3m/s,若液体在流动中无泄漏,则液体在粗管中的流速为m/s。
8. 液体在内径为25mm的钢管中流动,液体粘度为0.001Pa·s、密度为900kg/m3、流速为2m/s,则管内液体流动的雷诺数Re为。
9. 溶液在内径为0.05m的钢管中的流速为3m/s,则管中溶液的体积流量为m3/s。
10.水在管路中流动,其他条件不变,如果管中水的流速增大,则水流过管路的阻力损失应。
11.流体在粗糙管内作湍流流动,若管内流体流动的雷诺数Re不变,而管路的相对粗糙度增大,则流体在管内流动的摩擦系数λ。
(不变;增大;减小)12.流体在圆管内流动,当R e≤时为层流,当R e≥时为湍流。
(4000;6000;2000)13.空气在管内流动,当地大气压为101kPa,若管路某处的压力表读数为250kPa,则该处空气的绝对压力为kPa。
新乡学院 2013 ― 2014 学年度第二学期《 化工原理 》期中试卷课程归属部门:化学与化工学院 试卷适用范围:2012级制药工程专业 考试形式:开卷 考试时间:110 分钟1.液柱压差计是基于流体静力学原理的测压装置,用U 形管压差计测压时,若一端与大气相通,则读数R 表示的是 表压 或 真空度 。
2. 若离心泵入口真空表读数为700mmHg ,当地大气压为760 mmHg,则输送42℃水时(饱和蒸汽压为8.2kPa )泵内 会 发生汽蚀现象。
(会,不会)3.牛顿粘性定律的表达式为dydu A F μ=,该式应用条件是 牛顿型 流体作层流 流动。
4.一转子流量计,当通过水流量为1 m 3/h 时,测得该流量计进、出间压强降为20Pa ,当流量增大为2 m 3/h 时,相应的压强降 20Pa 。
5.往复压缩机的实际工作循环包括:压缩、排气、 余隙膨胀 、 吸气 四个过程。
6.启动时需要关闭出口阀门的液体输送泵是 离心泵 。
7.离心泵说明书中所标的汽蚀余量越大,说明其抗汽蚀能力 不 好 。
8.安装在管路上的离心泵,其他条件不变,所送液体温度降低,泵发生汽蚀的可能性 降低 ,若供液槽液面上方的压强降低,泵发生汽蚀的可能性 增大 ;若所送液体密度增大,泵发生汽蚀的可能性 增大 。
9.由三支管组成的并联管路,各支管的管长和摩擦系数相等,管径比为1:2:3,则三支管的流量比为243:32:1。
10.已知某油品在圆管中定态流动,其Re =1000。
已测得管中心处的点速度为0.5m/s , 则此管截面上的平均速度为 0.25 m/s 。
若油品流量增加一倍,则通过每米直管的压头损失为原损失的 2 倍。
11.往复泵流量调节的方法有: 旁路调节 、 调节往复频率 。
12.当要求气体的压缩比21p p ≥8≥ 时,宜采用多级压缩。
13.两敞口容器间用离心泵输水,已知转速为n 1时,泵流量q V1=100l/s ,扬程He 1=16m ,转速为n 2时,q V2 =120l/s ,扬程He 2=20m ,则管路特性方程为 H=7+909q v 2 。
化工原理试题及答案一.填空题(每空1分,共24分)1.处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是静止的、连续的、同一种。
2.流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能减小。
3气体的粘度随温度升高而增大,水的粘度随温度升高而减小。
4.流体在圆形直管中作滞流流动时,其温度分布是抛物线型曲线,其管中心最大流速为平均流速的2倍,摩擦系数λ与Re的关系为64/Re。
5.压强除了用不同的单位计量外,还可以用绝对压强,表压强和678123451一.计算题(1题20分,2题16分)1用泵将贮槽中温度为20℃,密度为1200Kg/m3的硝基苯送往反应器,每小时进料量为30×103Kg。
贮槽液面为常压,反应器内保持9810Pa的表压强。
管路为Φ89×4mm的钢管(摩擦系数λ=0.027)管子总长45m,其上装有孔板流量计(ξ=8.25)一个;全开闸阀(ξ=0.17)两个;90°标准弯头(ξ=0.75)四个。
贮槽液面与反应器入口管之间垂直距离为15m,求泵的轴功率。
泵的总效率取0.65,贮槽液面恒定,硝基苯粘度2.1mPa·s。
解:以贮槽液面为1-1截面,反应器入口管内侧为2-2截面,且以1-1截面为基准水平面,在1-1,2-2截面间列柏努利方程gz1+u12/2+p1/ρ+We=gz2+u22/2+p2/ρ+Σhf其中z1=0u1=0p1(表)=0We=?Z2=15mu2=ws/ρA=1.35m/sp2(表)=9810PaΣhf=(λl/d+Σξ)u2/2=(0.027×45/0.081+8025+2×0.17+4×0.75+0.5)1.352/2=24.7J/Kg代入柏努利方程We=15×9.81+9810/1200+1.352/2+24.7=181J/Kgws=3×103/3600=8.33Kg/sN=Wews/η=2320W=2.32KW答:······2.一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。
化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬)12 月25 日一、填空题(共15 空,每空2 分,共30 分)1. 一容器真空表读数为10 kpa ,当地大气压强为100 kpa ,则此容器的绝对压强和表压强(以kpa 计)分别为:(90kpa )和(-10kpa )。
2. 热传导只发生在固体和(静止)的或(滞)流动的流体中。
3. 物体的吸收率越(大),其辐射能力越(大)。
(填大或小)4. 蒸发中以(二次蒸汽)是否再利用而分为单效或多效蒸发。
5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的(不挥发溶质)、液柱的(静压头)和管路(阻力)所引起的沸点升高三部分组成。
6. 一容器压力表读数为10 kpa ,当地大气压强为100 kpa ,则此容器的绝对压强(以kpa 计)为:(90kpa )。
7. 对于同种流体,自然对流时的对流传热系数比时的(小)。
(填大或小)8. 物体的吸收率越大,其辐射能力越(大),所以黑体的辐射能力比灰体的(大)。
(填大或小)9. 蒸发操作所用的设备称为(蒸发器)。
10. 按二次蒸汽是否被利用,蒸发分为(单效蒸发)和(多效蒸发)。
二、选择题(共 5 题,每题 2 分,共10 分)1. 对吸收操作有利的条件是:(D )A. 操作温度高、压强高;B. 操作温度高、压强低;C. 操作温度低、压强低;D. 操作温度低、压强高2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板(A ),液相温度较下层塔板()A. 高,低;B. 低,高;C. 高,高;D. 低,低3. (D )是塔内气液两相总体上呈逆流流动,而在每块塔板上呈均匀的错流流动。
A. 板式塔的传质意图;B. 板式塔的设计过程;C. 板式塔的恒摩尔流要求;D. 板式塔的设计意图4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的(C )及与物料的接触方式都不变。
A. 温度、焓值、湿度;B. 流速、压强、湿度;C. 流速、温度、湿度;D. 温度、湿度、压强5. 对于湿物料的湿含量,下面哪种说法是正确的?(B)A. 平衡水一定是自由水;B. 平衡水一定是结合水;C. 自由水一定是结合水;D. 自由水一定是非结合水6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为(C )时,不能用普通精馏方法分离。
华东理工大学2011–2012学年第一学期 《化工原理》课程期中考试试卷(上册) 2011.11开课学院:化工学院,专业:09大面积,考试形式:闭卷,所需时间:120分钟考生姓名: 学号: 班级: 任课教师: 题序 一 二 三 四 五 六 总 分% 30 10 8 12 20 20 100得分评卷人一、填空题(共30分,每空格1分)1、流体的连续性假定是指流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
2、理想流体是指:黏度为零的流体;非牛顿流体是指:层流时不服从牛顿黏性定律的流体。
3、某流体在圆形直管中作层流流动时,其速度分布是抛物线型曲线,其管中心处最大流速为平均流速的2倍,动能校正系数值为2,摩擦系数λ与Re的关系为λ=64/Re。
4、黏度的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。
气体的黏度随温度的升高而增大, 水的黏度随温度的升高而减小。
常温下水的黏度为1×10-3 Pa.s,空气的黏度为1.8×10-5 Pa.s 。
5、测气体用的转子流量计上的刻度是用20℃、101.3kPa的空气进行标定的,测液体用的转子流量计上的刻度是用20℃的水进行标定的。
6、离心泵叶轮采用后弯叶片是因为 能量利用率高。
7、离心式通风机向单位体积流体提供的能量称为该风机的全风压。
全风压由静风压和动风压两部分组成。
8、旋桨式搅拌器的特点是流量大,压头低;涡轮式搅拌器的特点是流量小,压头高。
提高搅拌器中流体湍动的措施有提高搅拌器的转速、阻止液体的圆周运动和安装导流筒。
9、请列举化工原理课程中介绍的常用工程问题处理方法(至少三种):因次分析法,分解与综合法,数学模型法,解析法。
注意:五、六学分不同(以下第10题五学分必做;第11、12题六学分必做)10、流体运动通常有两种考察方法,即 拉格朗日法 和 欧拉法 ,流线是用__欧拉法 考察得到的,轨线是用 拉格朗日法 考察得到的。
11、请列举非牛顿流体的三种弹性行为:爬杆效应,挤出胀大,无管虹吸。
化工原理期中试题
一、填空选择判断题
1.产生流体阻力的原因有 、 。
2.流体在管中局部阻力,管中流出 阻力系数0= ,流入管中i=___ 。
3.某流体满足方程式常数gpz,则该流体 。
4.圆形直管内,d一定,操作时若,vsq增加一倍,则层流时fh是原值的 倍;高度湍流
时fh是原值的 倍(忽略粗糙度的影响)。
5.当单台泵不能满足管路对较大流量的要求时,宜采用离心泵的 组合操作;当
单台泵不能满足管路对压头的要求时,宜采用离心泵的 组合操作。
6.离心泵的流量调节阀安装在离心泵 管路上,关小出口阀门后,离心泵前真空表
读数将 。(变大、变小、不变)
7.同一离心泵分别输送密度为1及2的两种流体,已知两者体积流量相等,1=2,则
扬程H1= H2,轴功率N1= N2。
8.在流动系统中,若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_______而变,不随_______而
变,称为定态流动。
9.离心泵吸入管路单向底阀的作用是( )。
A.增加液体的静压能; B.避免出现气蚀现象;
C.维持最低的允许吸上高度; D.防止启动前充入的液体从泵内漏出;
10.局部阻力损失计算式22uhf中的u是指标 。
A.小管中的流速u1
B.大管中的流速u2
C.小管中的流速u1与大管中的流速u2的平均值(u1+ u2)/2
D.与流向有关
11.粘度是流体的物理性质之一,则雷诺准数也是流体的物理性质之一。 ( )
12.转子流量计可以直接读出任何流体的流量。 ( )
13. 孔板式流量计制造简单,安装方便,缺点是流体能量损失大。 ( )
14. 离心泵铭牌上的参数是泵在扬程最高点下的性能参数。 ( )
15.并联管路各支管总机械能与能量损失之和相等。 ( )
16.允许汽蚀余量NPSH是在临界汽蚀余量的基础上再加上0.5 m的安全量。 ( )
二、问答题
1.流体的流动形态有哪几种如何判断
2.一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损失变为原来的
多少倍
3.离心泵的特性曲线H-q与管路的特性曲线He-qe有何不同二者的交点代表什么
4.图示管路两端连接两个水槽,管路中装有调节阀门一个。试讨论将阀门开大或关小时,
管内流量vq,管内总阻力损失fh,直管阻力损失1fh和局部阻力损失2fh有何变化,并
以箭头或适当文字在下表中予以表达(设水槽液位差H恒定,忽略动能项变化)。
总阻力损失fh 直管阻力损失1fh 局部阻力损失2fh
流量vq
阀开大
阀关小
三、计算题
1.用离心泵将20℃的清水送到某设备中,泵的前后分别装有真空表和压强表。已知泵吸入
管路的压头损失为2.4m,动压头为0.2m,水面与泵吸入口中心线之间的垂直距离为2.2m,
操作条件下泵的允许气蚀余量为3.7m。试求:
①真空表的读数为若干KPa
②当水温由20 ℃(水的密度1000 kg/m3,水的饱和蒸汽压为 KPa)升到60 ℃(水的密度
983.2 kg/m3,水的饱和蒸汽压为 KPa)时,发现真空计与压强表的读数跳动,流量骤然下
降,试问出现了什么故障并提出排除措施。当地大气压为。
答案
一、1.流体流动、流体具有粘性;2.1、;3.处于静止状态;4.2、4;5.并联、串联;
6.出口、变小;7.1、;8.位置、时间;9.A、D;10.A;11.×;12.×;13.√;14.×;
15.×;16.×。
二、问答题
1.层流(滞流)、过渡流、湍流;
雷诺数Re﹤2000,流动为层流;Re﹥4000,流动为湍流;Re在2000~4000之间为过渡流。
2.答: 21111..2fluhdg。
12
2dd
,122241..41udVu,
12222../64ud。
2
2
22121..216ff
lu
hhdg
3.答:曲线H-q是离心泵的性能参数H(扬程)与q(流量)之间的关系,是离心泵的特性
曲线之一,它表明转速一定时,离心泵的流量和该流量下泵能提供的压头即做功本领之间
的对应关系。
曲线He-qe是离心泵在管路当中运行时He(扬程)与qe (流量)之间的关系,表明离心泵
在管路当中的实际运行情况。
二者的交点M称为泵在该管路上的工作点。意味着它所对应的流量和压头,既能满足管
路系统的要求,又能为离心泵所提供,即q=qe,H=He。换言之,M点反映了某离心泵与某一
特定管路相连接时的运转情况。
4
总阻力损失fh 直管阻力损失1fh 局部阻力损失2fh
流量Vq
阀开大 不变 变大 变小 变大
阀关小 不变 变小 变大 变小
3.解:(1)真空表地读数
在水面0-0与泵入口1-1之间列柏努利方程得:
2
2
00
11
010122efupupZWZHgggg
整理得:
由题给数据知:Z1=2.2m
此即为真空表得读数。
2)判断故障及排除措施
当水温由20℃升到60 ℃时由于水的饱和蒸汽压增大,泵吸入口压强若低于操作温度下水
的饱和蒸汽压强,则可能出现气蚀现象。
下面通过核算安装高度来验证:
20 ℃清水时,泵的允许安装高度为:
Hg>实际安装高度,故可安全运行。
当输送60℃水时,水的密度为983.2kg/m3,饱和蒸汽压
则:
实际安装高度接近了允许安装高度,此时易发生气蚀现象,所以应降低泵的安装高度。
2
0
11
1012fpupZHggg
10211102f
HguZ
g
pp
a
fPgHguZpp4707481.91000)4.22.02.2()2(1021110
mgu2.02/21
mHf4.210
3
001(98.12.238)10NPSH3.72.43.6710009.81v
gfppHHmg
3
001(98.119.42)10NPSH3.72.42.06983.29.81v
gfppHHmg