化工原理(Ⅰ)习题库

《化工原理》（Ⅰ） 课程学习题库

适用对象：化学工程与工艺本科学生

武夷学院环境与建筑工程系 2011年编制 武夷学院环境与建筑工程系化工原理学习题库 1 一、填空题 1. 比较下列对流给热系数的大小：空气流速为6m/s的α1，空气流速为25m/s的α2，水 流速为1.2m/s的α3，水流速为2.5m/s的α4，蒸汽膜状冷凝的α5，则自大到小的顺序为： 5 > 4 > 3 > 2 > 1 2. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生 汽蚀 现象。 3. 压力表测得的读数是 表压 ，在大气压强为101.3kPa地区，某设备压力表的读数为25.7kPa，则设备内的绝对压强为 127.0 kPa 4. 在恒定的操作压差下，过滤某一水悬浮液。10min后获得滤液5m3，若过滤介质阻力忽略不计，则40min后获得滤液 10m³ 。 5.厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知厚度δ1＞δ2＞δ3，导热系数 λ1﹤λ2﹤λ3，在稳定传热过程中，各层的热阻 R1>R2>R3 ，各层导热

速率 Q1=Q2=Q3 。 6.在离心泵的运转过程中， 叶轮 是将原动机的能量传递给液体的部件，而 泵壳 则是将动能转变为静压能的部件。 7. 在间壁式换热器的设计计算中，用算术平均法求冷热两流体平均温度差的必要条件是Δt1（大）/Δt2（小） <2 。 8.某液体在φ25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数为2000W/(m2·℃)。如果管径与物性都不变，流量加倍，其对流传热系数为 W/(m2·℃)。 9.旋风分离器的临界粒径愈小，则其分离效果 越好 。 10.某石化厂用φ108×4mm的钢管以10.6 kg/s的速度输送密度为900 kg/m3的原油，已知原油μ=0.072 Pa.s，则Re= 13250 ，管中流体的流动型态为 湍流 。 11.由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数越大，则该壁面的热阻愈 小 ，其两侧的温差愈 小 。（大或小） 12.多层圆筒壁定态热传导中，若某层的热阻最大，则该层两侧的温差 最大 ；若某层的平均导热面积最大，则通过该层的热流密度 最小 。(最小或最大) 13.水在直径为252.5mm的直管中以1.5/ums的速度做稳态流动，已知水的密度331000/,110.kgmPas，则水的流动型态为 湍流 。

14.在大气压强为100 kPa地区，某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为90 kPa。若在大气压强为87 kPa地区，仍要求塔顶绝压维持在相同数值上操作，此时真空表读数为 77 kPa。 武夷学院环境与建筑工程系化工原理学习题库 2 15.在长为L，高为H的降尘室中，颗粒的沉降速度为ut，含尘气体通过降尘室的水平速度为u，则颗粒在降尘室内分离的条件是 H/ut16.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。 17.测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将 增大 ，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将 不变 。（增大、减小、不变） 18.在操作压力相同的条件下，当滤液粘度与洗液粘度相同时，板框过滤机洗涤速率与最终过滤速率的比值为 0.25 。 19.离心分离设备在层流区操作，颗粒的旋转速度为20m/s，旋转半径为0.3 m，则该设备的离心分离因数等于 135.9 。 20.在离心泵工作时，调节流量的最方便方法是 调节出口管路中的阀门开度 。 21. 在离心泵的运转过程中， 是将原动机的能量传递给液体的部件，而 则是将动能转变为静压能的部件。

22. 旋风分离器的临界粒径愈小，则其分离效果 。 23.某石化厂用φ108×4mm的钢管以10.6 kg/s的速度输送密度为900 kg/m3的原油，已知原油μ=0.072 Pa.s，则Re= ，管中流体的流动型态为 。 24在恒压过滤操作中，忽略过滤介质的阻力，且过滤面积恒定，则所得的滤液量与过滤时间的___0.5__ 次方成正比，当滤液量一定时，需要的过滤时间与过滤面积的____2 _次方成反比。 25.离心泵的工作点是 离心泵特性 曲线与 管路特性 曲线的交点。

二、选择题 1.一转子流量计，当流量为50m3/h时，测定流量计转子上下压差为250Pa，现流量变为100m3/h，则流量计转子上下压差为 B Pa。 A 500 B 250 C 125 D 条件不足，无法确定 2.某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，其流速为原来的____D__ 倍。 A 2 B 4 C 8 D 16 武夷学院环境与建筑工程系化工原理学习题库 3 3.离心泵流量调节最常用的方法是 B 。 A 改变吸入管路中阀门开度 B 改变出口管路中阀门开度 C 安装回流支路 , 改变循环量的大小 D 车削离心泵的叶轮 4. 若洗涤压差与最终过滤压差相同，洗涤水粘度与滤液粘度相同，则板框过滤机的洗涤速率是最终过滤速率的 C 倍。 A 1 B 0.5 C 0.25 D 0.1 5. 对流传热是由 C 原因产生的。 A 流体分子的热振动 B 流体体内电子的移动; C 流体质点的位移、扰动 D 晶格振动 6. 由离心泵和某一管路组成的输送系统，其工作点 C A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定 B 即泵的最大效率所对应的点 C 泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 D 泵的特性曲线所决定 7.傅立叶定律是_____ B 的基本定律。 A 对流传热 B 热传导 C 总传热 D 冷凝 8. 降尘室生产能力增加1倍，则应将 C A 高度增加1倍 B 高度增加2倍 C 长度增加1倍 D 长度增加2倍。 9. 一台工作着的列管式换热器，已知冷流体一侧的对流传热系数α1为50W/m2.k，热流体一侧的对流传热系数α2等于8000W/m2.k，要提高总传热系数K，最简单有效的途径是 D 。 A 设法减小α1 B 设法增大α2 C 同时增大α1和α2 D 设法增大α1 10.用常压水蒸气冷凝来加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约为 B 。 A 20℃ B 100℃ C 60℃ D 49.7℃ 11.在多层平壁定态导热中，通过最大热阻的一层平壁的热量 C 通过其余平壁的热量。 A 大于 B 小于 C 等于 D 不确定 12.在滤饼过滤操作中，实际上起到主要拦截固体颗粒作用的是__A _。 A 滤饼层 B 滤饼层与过滤介质 C 过滤介质 D 滤浆、滤饼层与过滤介质 13.在重力场中，微小颗粒的沉降速度与 A 无关。 A 粒子的几何形状 B 粒子的尺寸大小 武夷学院环境与建筑工程系化工原理学习题库 4 C 流体与粒子的密度 D 流体的速度 14.在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数λ数值 C 。 A 只取决于Re B 与光滑管一样 C 取决于相对粗糙度 D 与粗糙度无关 15.离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生 C 。 A 汽化现象 B 汽蚀现象 C 气缚现象 D 气浮现象 16.关于过滤速率dtdv说法正确的是 C A 与滤液体积成正比 B 与过滤面积A成正比 C 与A2成正比 D 与滤布阻力成反比 17.流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用  A 流量计测量。 A 皮托管 B 孔板流量计 C 文丘里流量计 D 转子流量计 18.当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中稳定连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力 C 。 A 不变 B 增大 C 减小 D 不确定 19.离心泵的轴功率N与流量Q的关系为 A 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 20.定态传热是指传热系统内各点的温度 B 。 A 不仅随时间变，也随位置变 B 只随位置变，但不随时间变 C 只随时间变，但不随位置变 D 不随位置和时间变化 21.在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在____C ，减少热阻的有效措施是______。 A 层流底层，使流体处于层流状态 B 流体湍动区域，使层流底层减薄 C 层流底层，提高流体湍动程度 D 流体过渡区域，提高流体湍动程度 22.在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在对对流传热系数α的影响是___A___。 A 不凝性气体的存在会使α值大大降低 B 不凝性气体的存在会使α值升高 C 不凝性气体的存在与否，对数据无影响 D 不一定 23. 离心泵工作时，通过改变出口阀的开度调节流量，其本质是 B 。 A 改变泵的工作特性曲线 B 改变管路的特性曲线； C 改变泵的扬程 D 调节泵的功率。 武夷学院环境与建筑工程系化工原理学习题库 5 24.离心通风机的风压是指__D____。 A 静压头与升举高度之和 B 动风压 C 静风压 D 动风压与静风压之和 25. 8.离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生 C 。 A 汽化现象 B 汽蚀现象 C 气缚现象 D 气浮现象

三、综合应用题（计算与分析） 1. 用离心泵将20℃的清水由水池送到水洗塔塔顶经喷头喷出，喷头入口处的压力为127 kPa（表压），已知大气压强为101.33 kPa，管径φ108×4mm，管路全长为300m（包括所有局部阻力当量长度），清水密度1000kg/m3，取摩擦系数λ为0.025，若要求输水量40 m3/h，试求： （1）泵所需的有效功率Ne； （2）若泵的效率为65％，求泵的轴功率N； （3）若吸入管的阻力损失为1.5m，求离心泵的允许安装高度Hg,r。 20℃清水的饱和蒸汽压2.335 kPa，离心泵的必需汽蚀余量(NPSH)r＝3.0m

2一单管程列管换热器，共有φ252.5 mm的传热管86根，传热面积为40m2，现用该换热器以循环水冷却流量为28000 kg/h的石油产品，石油产品走壳程，循环水走管程，两流体逆流换热。实际测得石油产品的进、出口温度分别为90℃和50℃；冷却水的进、出口温度分别是25℃和40℃，已知石油产品的比热容为Cp=2.8 kJ/(kg·K)，水的有关物性分别为：密度ρ＝995 kg/m3，比热容Cp=4.17 kJ/(kg·K)，μ=0.810-3 Pa·s，λ=0.618 W/(m·K)。试求： （1）冷却水用量，kg/h （2）该换热器总传热系数K；