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化工原理上下册期末题

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一、填空（每空1分，共20分） ⒈牛顿型流体在圆直管道中作稳态层流流动时，现保持流量不变，管直径变为原来的二分之一，则管路摩擦阻力系数是原来的 倍，产生的摩擦阻力为原来的 倍。 ⒉某设备入口真空表上读数为120mmHg，当地大气压0.98atm，则入口处绝压为 Pa；出口压力表读数为1.8kgf/cm2，则其绝对压力为 Pa。 ⒊离心泵的工作点由 确定；如关小离心泵出口阀门开度则离心泵扬程 ，轴功率 。 ⒋固体颗粒在流体中呈层流自由沉降时，如温度降低，则固体颗粒在气体中的沉降速度 ；固体颗粒在液体中的沉降速度 。 ⒌对于连续转筒真空过滤机的操作，当转速提高时，过滤机的生产能力 、滤饼层厚度 。 ⒍对于聚式固体流态化，常出现的不正常操作现象有 ， 。 ⒎面积和厚度相同的三层导热平壁，测得一维稳态导热时各层导热平壁两侧的温度差大小顺序为Δt2大于Δt3大于Δt1，则各层导热平壁的导热系数大小顺序为 、各层导热平壁的导热热阻大小顺序为 。 8.液体在圆直管内作强制湍流对流传热时，如液体的流量和定性温度不变，管直径减小为原来的二分之一，则对流传热系数（给热系数）变为原来的 倍。 9.在铜质套管换热器中，用饱和蒸汽冷凝加热空气，总传热系数应接近于 的对流传热系数（给热系数），传热壁面温度接近于 的温度。 10.黑体的定义为 ，透明体的定义为 。

二、分析简答题（共20分） ⒈（本小题8分）试分析影响加热炉热效率的因素有哪些？提出提高加热炉热效率的措施。⒉（本小题8分）画出往复式压缩机工作循环的P-V图，标出每一过程的名称。分析说明为何当压缩气体终压较高时采用多级压缩？ ⒊（本小题4分）试说明冷、热两流体在管壳式换热器中换热时，安排流体流程（管程或壳程）的基本原则。（每项1分）

三、计算题（共60分）： ⒈（25分）用离心泵将40℃的水从敞口储水池送入一敞口高位槽（当地气压为1atm）。泵进出口分别安装真空表和压力表，两表间垂直距离可以忽略不计。已知水的物性参数如下，密度ρ为992.7kg/m3 ，粘度μ为0.624cP，水的饱和蒸气压为55.32mmHg。已知泵入口真空表读数为400mmHg，铭牌上泵的允许吸上真空度为7.2m，输送管路为Φ108×4mm的钢管，总长度（包括当量长度）为40m，其中吸入管路为6m（包括当量长度），储水池与高位槽高度差为20m，管路摩擦阻力系数λ为0.02，流量为65m3/h。 试问：⑴泵最大可能的安装高度；（8分） ⑵泵的扬程；（6分） ⑶泵出口处压力表的读数；（6分） ⑷设摩擦阻力系数不随流量改变而改变，写出管路特性方程中。（5分） ⒉（15分）用一板框过滤机过滤CaCO3的水悬浮液，滤饼可视为不可压缩。压滤机的过滤面积为20m2，某过滤压强下测得过滤常数K=2×10-2 m2/h。 试求：⑴在此压强下将过滤进行至滤饼充满全部滤框时，所获得的滤液为2m3，滤布阻力可以忽略不计，问此时所需过滤时间为多少小时？（6分） ⑵现改用一种较厚的滤布，其常数为qe=2×10-2m，过滤完毕后，洗涤、拆装等辅助时间共为30分钟，问此时的生产能力为多少？（5分） ⑶如①，设CaCO3的水悬浮液的浓度（以m3滤饼/m3滤液计）提高一倍，此时所需的过滤时间为多少？（4分） ⒊（20分）一单管程、单壳程列管换热器，有多根Φ25×2.5mm的钢管组成管束。管程走有机溶剂，流量为1.5×104 kg/h，流速为0.5m/s；壳程通入130℃的饱和蒸汽，将有机溶剂从20℃加热至50℃。已知在定性温度下有机溶剂的物性参数为：密度=884.2kg/m3，比热Cp=1.76kJ/(kg·K)，导热系数λ=0.143W/(m·K)，粘度μ=0.8cP；蒸汽的冷凝对流传热系数为104 W/(m2·K)；钢的导热系数取45 W/(m·K)；污垢热阻可以忽略不计。 求：⑴管内的对流传热系数α，W/(m2·K)；（6分） ⑵换热器的总传热系数（以管束外表面积为基准）K，W/(m2·K)；（2分） ⑶管子的根数和长度；（7分） ⑷在有机溶剂的初始温度和流量不变的前提下，若通过提高加热蒸汽温度将上述换热器的传热速率提高10%，则加热蒸汽温度应为多少？（5分） 注：蒸汽冷凝对流传热系数和有机溶剂的物性参数可看作常数。

《化工原理 下》期末试题答案 一、填空（每空1分，共20分） ⒈ 1/2 倍， 1 ⒉ 8.332×104 Pa； 2.758×105 Pa ⒊ 泵的特性曲线和管路特性曲线 ； 增大 ， 减小 ⒋ 增大 ； 下降 ⒌ 增大 、 减小 ⒍ 沟流 ， 节涌 ⒎ λ1﹥λ3﹥λ2 、 R2﹥ R3 ﹥ R1 8. 3.482 9. 空气 ， 饱和蒸汽 10. 具有黑表面的物体ε=1 ， ρ=1

二、分析简答题（共20分） ⒈（本小题8分） 答：影响加热炉效率的因素有：炉墙损失的热量，烟气带走的热量，燃料燃烧情况及空气的入炉温度、过剩空气系数等。 提高加热炉热效率的措施有：提高空气入炉温度；尽量降低过剩空气系数及降低其温度，减少其带走热量；被加热流体选择适当的入炉温度；选择合适的火嘴，改进燃烧状况，使燃料燃烧完全。 ⒉（本小题8分） 答：1-2 压缩； 2-3 排气； 3-4 余隙膨胀；4-1 吸气；（图1分，每步1分） 压缩气体终压较高时，容积系数下降，使压缩机动力消耗增加；排出气体温度增加；造成机件损坏及可能导致的润滑油失效。（每项1分，共3分） ⒊（本小题4分） 答：有腐蚀性、高温及高压流体走管程，降低对壳体材质要求； 有毒、易燃流体走管程，降低泄露； 易于结垢的流体走易清洗一侧，便于清扫； 流量小，粘度大的流体走壳程，便于达到湍流； 需要被冷却流体，一般走壳程，便于散热； 蒸汽宜走壳程，便于冷凝液及不凝气排放。

三、计算题（共60分）： ⒈（25分）

解：（1）mdi100.0 smdQui/299.202.03600654422[1分] 5310657.310624.07.992299.21.0Re

du

[1分]

mgPgPHHass7462403310v.')].().(['''[2分]

mgudlHf324.022

[2分]

mHguHHfsg15.6324.081.9*23.274.62221'[2分] （2）在两槽之间列柏努利方程，得：mgudlHf16.222 [2分] fHuPHeuP2gz2gz

22222

111



[2分]

mhHHef16.22[2分]

（3）在两表之间列柏努利方程，忽略位差：

fHuPHeuP2gz2gz

22222

111



[3分]

PaP5210624.12.133760400807.97.99216.22[3分]

（4）2325271051.0201017.6eeQQgdlgpZHe [1分] ⒉（15分）

解：（1）恒压过滤：Ve=0 V2=KA2t [3分] hKAVt5.04001024222[3分]

(2) tKAVVVe222[2分] t400102220*10*22422[1] ht7.0[1分]

hmQ/67.15.07.023[2分]

(3)滤饼结构不变，比阻不变，悬浮液浓度加倍，饼液比加倍， CC2'[1分]

crPKs'12

[1分]

KK5.0'CALV

VV5.0'[1分]

hKAVt25.022[1分] ⒊（20分） 解：（1）cP80. [1分] 846.9143.0108.017603prCP[1分]

被加热：n=0.4

湍流4431010105.1108.02.8845.002.0Re

ud

i

[2分]

i

i

dNu58.98)846.9()10105.1(023.0(Pr)(Re)023.04.08.044.08.0

[2分]

)/( 9.70402.0143.058.982KmWdNuii

（2）计算过程中不计热损失，忽略管壁导热热阻及污垢热阻 )./(8.5162025)9.7041(5.224525105.2101)1(121341KmWddddbKioimooo

[2分]

（3）3002.05.0)36002.884/(1500024TAuVn [2分] WttcmQP512102.2)2050(1760360015000)(

[1分] ℃2.9480110ln80110ln2121tttttm

[2分]

LdnmAKQAooo25519.420.948.516

102.2

[1分]

mdnALoo918.1025.030519.4[2分]

(4)QQ1.1' ooKK'ooAA'motAKQ ℃6.10320.941.11.1'mmtt； [1分]

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（4）--化工原理（下）课程期末考试（答案题解）

（4）--化工原理（下）课程期末考试（答案题解）

课程答案网课刷课f ly i n gj g h《化工原理》课程（下册）期末考试答案题解一、填空（30分，每空1分）1、吸收操作的基本依据是气体中各组分在溶剂中溶解度的差异， 吸收过程的经济性主要决定于溶剂再生费用。

2、在填料吸收塔中，用纯溶剂逆流吸收混合气中的溶质，平衡关系符合亨利定律。

当入塔气体组成增大，其他条件不变，则出塔气体组成增大，吸收率不变。

（增加，不变，减小，不确定）3、实验室用水吸收空气中的 CO 2，基本上属于液膜控制。

4、在精馏塔操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度增大，塔顶温度降低，塔釜温度降低。

（增加，不变，减小，不确定）5、在连续精馏塔操作中，若增大回流比，其他条件不变，则塔顶产品组成x D 增大，塔底产品组成x W 减小。

（增加，不变，减小，不确定）6、恒定的干燥条件是指空气的湿度、温度、 速度以及与物料接触的状况都不变。

7、已知在常压及25℃下，水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度为 =100%时, 平衡含水量X=0.02kg 水/ kg 绝干料；相对湿度Φ=40%时, 平衡含水量X=0.007。

现该物料含水量为0.23 kg 水/ kg 绝干料, 令其与25℃、 =40%的空气接触, 则该物料的自由含水量为 0.223kg 水/ kg 绝干料, 结合含水量为0.02kg课程答案网课刷课f ly i n gj g h水/ kg 绝干料, 非结合水的含水量为 0.21 kg 水/ kg 绝干料。

8、同一物料，如空气的温度愈高，气速、湿度不变，则临界含水量愈高，平衡含水量_愈低。

9、喷雾干燥适用于热敏性物料的干燥，气流干燥管中最有效的部分是加料管以上 1m 左右。

10、在液液萃取操作中，选择萃取剂的主要原则有溶解度大、选择性强_和 易于回收。

选择性系数β＝∞存在于 B-S完全不互溶物系中。

（5分，以下11、12小题五学分的同学必答，六学分的同学不答）11、精馏塔进料可能有_5种不同的进料热状况；若固定回流比即固定冷却量，对原料液进行预热，则所需的理论塔板数N T 增加。

《化工原理》3-4章期末考试复习题

《化工原理》3-4章期末考试复习题

《化工原理》3-4章期末考试复习题《化工原理》3-4章期末考试复习题一、填空题2-1 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将。

答案：下降，增大分析：由斯托克斯定律μρρ18)(2gd u s t -=对空气系统，s ρ 》ρ，故 uu u u t t '≈'对水系统，水的密度随温度的变化可忽略，故同样有uu u u t t '≈'可见无论是气体还是液体，温度的改变主要是通过粘度变化来影响沉降速度。

气体粘度随温度升高而增加，故沉降速度下降；液体粘度随温度升高而减小，故沉降速度增大。

但要注意此结论是通过斯托克斯定律得出，其他情况还需要具体分析。

2-2若降尘室的高度增加，则沉降时间，气流速度，生产能力。

答案：增加；下降；不变分析：因沉降距离增加，故沉降时间将增加。

降尘室高度的增加使气体在降尘室内的流道截面增大，故气流速度下降。

生产能力的计算公式为： t Au Vs =可见，降尘室的生产能力只决定于沉降面积和沉降速度而与降尘室的高度无关。

2-3 选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是；；。

答案：气体处理量，分离效率，允许压降2-4 通常，非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行，悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。

答案：气固；液固2-5 沉降操作是指在某种中利用分散相和连续相之间的差异，使之发生相对运动而实现分离的操作过程。

沉降过程有沉降和沉降两种方式。

答案：力场；密度；重力；离心2-6 阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度，由于这个速度是阶段终了时颗粒相对于流体的速度，故又称为“终端速度”。

答案：等速；加速2-7影响沉降速度的主要因素有① ；② ；③ ；答案：颗粒的体积浓度；器壁效应；颗粒形状2-8 降尘室通常只适合用于分离粒度大于的粗颗粒，一般作为预除尘使用。

答案：50μm 2-9 旋风分离器的总效率是指，粒级效率是指。

《化工原理》期末试卷(B卷)

《化工原理》期末试卷(B卷)

《化工原理》期末试卷（B 卷）闭 卷 考 试课程所在院系：化学与环境工程学院 适用班级：一．填空题(共29分)1.板式塔不正常操作包括： 、 。

2. 对于含40%的甲醇水溶液，经一精馏塔分离可得98%的甲醇产品，该产品从塔 出来，如果增大塔顶回流比，塔顶产品组成将 。

3.列管换热器中采用多管程的目的是 ，加折流挡板的作用是 。

4.调节离心泵流量最简单灵活的方法是： 。

5.按传热机理分，传热方式为： 、 、 。

6.塔设备按结构分为 和 。

7.某一容器内真空度为90 kPa ，当地大气压为101.3 kPa ，则容器内的绝压为 kPa 。

8.吸收能分离均相气体混合物的依据是 ，精馏能分离均相液体混合物的依据是 。

9.连续精馏塔的回流包括： 和 。

10.列管换热器可分为： ， 和U 型管换热器。

11.空气和饱和水蒸气传热时，则换热器的总传热系数近似等于 ，管壁的温度近似等于 温度。

12.当亨利系数很大时，该吸收过程可看作 控制。

13.当安装高度不合适时，会造成离心泵的 ，当离心泵没罐满时，会造成离心泵的 。

14.根据双膜理论假设，吸收过程的总阻力包括： 和 。

15.全回流时的回流比R= ，精馏段和提馏段的操作线与 重合。

16在圆形管道中呈湍流流动的流体，雷诺数应大于 。

二 选择题（2×10=20分）1. 表示传导的传热定律是：①.傅立叶定律 ②牛顿冷却定律 ③传热速率方程 2. 下列流量计能直接测出流量的是： ①.转子流量计 ②.皮托管 ③.孔板流量计 3.. 判别以下q 值的正确性 。

A .冷液进料: q<1B . 泡点进料: q=0C . 汽、液混合进料0<q<14. 某吸收过程，若溶解度系数H 很大,则该过程属 。

A . 气膜控制 B . 液膜控制 C . 不确定 5.离心泵的扬程是指：①.泵对单位质量液体所做的功 ②泵对单位重量液体所做的功 ③泵对单位体积液体所做的功6.已知换热器壳程的对流给热系数为α0，管程的对流给热系数为α1，若α»α1，管壁及污垢热阻可以忽略，提高管外流体流速，总传热系数将：①.显著增加 ②显著减小 ③基本不变7.在蒸汽冷凝中，不凝气体存在对冷凝的影响是：①.蒸汽的对流给热系数增加②.蒸汽的对流给热系数大大减小③对其稍有影响8.下列是引起气蚀现象的原因是：①.吸入管路阻力损失增大②泵启动前未灌泵③泵安装高度过高④被送液体温度过高9.某气体混合物中，溶质的分压为60 mmHg, 操作压强为760 mmHg，则溶质在气相中的摩尔比Y为。

【化工原理期末考试习题】题库及习题答案1

【化工原理期末考试习题】题库及习题答案1

化工原理课后习题及解答第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。

已知该地区大气压强为98.7×103 Pa。

解：由绝对压强= 大气压强–真空度得到：设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强P表= -真空度= - 13.3×103 Pa2．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≤ σ螺解：P螺= ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762 150.307×103 Nσ螺= 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤ σ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，如本题附图所示。

测得R1 = 400mm ，R2 = 50 mm，指示液为水银。

为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3 = 50 mm。

试求A﹑B两处的表压强。

分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a–a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。

解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示a–a′处P A+ ρg gh1= ρ水gR3+ ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即：P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 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。