化工原理考试题及答案I

化工原理考试题及答案

姓名____________班级____________学号_____________成绩______________

一、填空题：

1.（3分） 题号1041 第1章 知识点 100 难度 中等

化工产品种类繁多，生产流程千差万别，但其基础理论可概括为＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿；其具体内容是＿＿＿＿________________

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

***答案***

三传一反，典型化工生产工艺；动量传递、热量传递、质量传递、和化学反应工程、硫酸和合成氨等。

2.（3分） 题号2066 第2章 知识点 400 难度 容易

单缸单动往复泵其排液是间断的，不均匀的，其改善措施有，在进、出口管路上设________或采用__________。

***答案***

空气室； 双动泵或多联泵。

3.（2分） 题号4095 第4章 知识点 200 难度 容易

在流体与固体壁面间发生的对流传热中，热阻主要集中在____________。

***答案***

滞流内层中

4.（2分） 题号5012 第5章 知识点 100 难度 容易

蒸发过程实质上是传热过程，因此，蒸发器也是一种_____________。

***答案***

换热器

5.（2分） 题号5010 第5章 知识点 100 难度 容易

蒸发的方式有___________和____________。

***答案***

自然蒸发、沸腾蒸发

6.（2分） 题号5017 第5章 知识点 100 难度 容易

提高蒸发器的生产强度的主要途径是___________________。

***答案***

增大传热系数K

二、选择题：

1.（2分） 题号1221 第1章 知识点 400 难度 容易

流体在管内作湍流流动时,滞流内层的厚度随雷诺数Re的增大而（ ）。

A. 增厚 B. 减薄 C. 不变

***答案***

B

2.（2分） 题号3050 第3章 知识点 300 难度 容易

过滤操作中滤液流动遇到阻力是（ ）。 A. 过滤介质阻力； B. 滤饼阻力； C. 过滤介质和滤饼阻力之和。

***答案***

C

3.（2分） 题号4127 第4章 知识点 300 难度 容易

间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高对流传热系数（ ）之值。

A. 大者； B. 小者； C. 两者；

***答案***

B

4.（2分） 题号5038 第5章 知识点 200 难度 容易

列文式蒸发器属于（ ）蒸发器

A. 自然循环； B. 强制循环； C. 单程型

***答案***

A

5.（2分） 题号5028 第5章 知识点 100 难度 容易

蒸发操作中，从溶液中汽化出来的蒸汽，常称为（ ）。

A. 生蒸汽 ； B. 二次蒸汽 ； C. 额外蒸汽

***答案***

B

三、判断题：

1.（2分） 题号1268 第1章 知识点 300 难度 容易

柏努利方程中的P/（ρg）表示1N重的流体在某截面处具有的静压能,称为静压头。（ ）

***答案***

√

2.（2分） 题号3052 第3章 知识点 200 难度 容易

通过旋风分离器能够完全分离出来的最大颗粒直径，称临界颗粒直径。（ ）

***答案***

×

3.（2分） 题号4163 第4章 知识点 100 难度 容易

导热系数和给热系数都是物质的属性之一。（ ）

***答案***

×

4.（2分） 题号5069 第5章 知识点 200 难度 容易

中央循环管式蒸发器是强制循环蒸发器。（ ）

***答案***

×

四、问答题：

1.（3分） 题号2177 第2章 知识点 100 难度 中等

离心泵为什么会出现气蚀现象？

***答案***

是因为叶轮入口及其背面存在低压区，随着吸水高度E的增加。

Z=(p-p)/(ρg)-u/2g-∑hpp压区的压力pppp生大量气泡，同时，溶解在液体中的空气，也会因压力降低而逸出，生成的气泡，随液流流入叶轮高压区，气泡就会破碎，体积骤然缩小，大量液体就会冲击过去，冲击点可达上百个大气压，且频率非常高，冲击波及气中微量氧共同作用可使叶轮及原壳出现斑痕，甚至呈海绵状，即气蚀。

2.（4分） 题号4211 第4章 知识点 400 难度 中等

说明列管式换热器的基本结构。

***答案***

由壳体、管束、管板、封头等组成。

3.（4分） 题号5085 第5章 知识点 400 难度 容易

实现多效蒸发的必要条件是什么？

***答案***

后一效蒸发器的操作压力和溶液的沸点较前一效的为低。

4.（8分） 题号5082 第5章 知识点 100 难度 中等

工业生产中对溶液的浓缩，为何采用真空蒸发？

***答案***

因为：（1）加热蒸汽压力相同时，真空蒸发时溶液的沸点较低，则有效温度差较大，可使传热面积A减小。

（2）真空蒸发，可蒸发不耐高温的溶液。

（3）真空蒸发，可利用低压蒸汽或废汽作加热剂，

（4）真空蒸发时，由于溶液沸点低，设备的热损失小。

五、计算题：

1.（16分） 题号1408 第1章 知识点 320 难度 容易

如图所示，密度为1200kg.m力维持在35.3kN.m,液体在Φ60×3.5mm的钢管中流动时的总阻力损失为0.6m液柱（不包出口阻力损失）。问：(1）进入设备的液体量是多少m.h (2）液体在A-A'截面处的流速为多少m.s

本题目有题图：titu175.bmp

***答案***

（1）定高位槽液面为1-1，管出口内侧为2-2，列柏式：

Z+P /(ρg)+u/(2g)=Z+P/(ρg)+u/(2g)+∑h

∴ 4+0+0=35.3×10/(1200×9.807)+u/(2×9.807)+0.6

∴u=2.8m.s

∴ V=3600×π(0.053)2.8/4=22.23m.h

（2）∵连续流动，管径相同

∴u=u=2.8m.s

2.（8分） 题号1343 第1章 知识点 640 难度 中等

15℃水在内径为10mm的钢管内流动，流速为0.15 m.s1）该流动类型是层流还是湍流？（2）如上游压强为7kgf.cm3kgf.cm15℃水的密度为999.1kg.m1.14cp.

***答案***

（1）Re＝dｕρ/μ

＝0.010×0.15×999.1/（1.14×10

＝1314＜2000 该流体作层流流动

（2）根据泊谡叶方程式

ΔP＝32μｌｕ/d

∴ｌ＝ΔPd/（32μｕ）

＝（7－3）×9.81×100.01/（32×1.14×100.15）

＝7171m

3.（15分） 题号2216 第2章 知识点 143 难度 容易

密度为1200kg.m25m.h75mm的无缝钢管。两液面间的垂直距离为30 m，钢管总长为120m，管件、阀门等的局部阻力为钢管阻力的25％。试求泵的轴功率。 假设：（1）摩擦系数λ＝0.03；（2）泵的效率η＝0.6

***答案***

Z/2ｇ＋P/ρｇ＋HZ/2ｇ＋P/ρg+∑H

Z0，Z30m，ｕ0，ｕ0，PP

∴HZH30＋∑H ∑Hλ×ｌ/d×ｕ/2ｇ）×1.25

ｕ＝V/A＝25/（3600×0.785×（0.07 5）

＝1.573m.s

∑H0.03×120/0.075×1.573/（2×9.81）×1.25

＝7.567m盐水柱

H30＋7.567＝37.567m

NQHρｇ

＝25/3600×37.567×1200×9.81＝3071w

N轴＝N/η＝3071/0.6＝5118w

4.（8分） 题号3098 第3章 知识点 100 难度 容易

相对密度7.9，直径2.5mm的钢球，在某粘稠油品（相对密度0.9）中以5mm.s度匀速沉降。试求该油品的粘度。

***答案***

设沉降以滞流状态进行，则：

μ=dp(ρ-ρ)g/(18μ)

= (0.0025)(7900-900)×9.81/(18×0.005)

=4.77Pa.s

验算：Re=duρ/μ

=0.0025×0.005×900/4.77

=2.36×101 假设正确

5.（15分） 题号3087 第3章 知识点 100 难度 容易

现要设计一降尘室来净制气体，要求降尘室的最大生产能力为1500标准m.h似常压的含尘气体。气体的温度为50℃，粘度为2×10N.s.m1.5kg.m而层粒的密度为3500kg.m10μm，沉降过程服从斯托克斯定律，试求：(1)降尘室的面积为多少m(取整数)(2)若此降尘室只允许做成宽4m，高2m，那么此降尘室的最小长度为多少m？ (3)如果厂房面积有限，要求降尘室的长度为你所计算出的最小长度的一半，你认为座采取什么措施来完成此任务？

***答案***

(1)求A

U=(10×10)(3500－1.5)×9.87/(18×2×10)

=9.53×10m.s

V=VT/T=1500×(50+273)/273=1774.73m.h