试题一
一、填空与选择（其中填空每小题6分，选择每小题4分，共40）
1．某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为____kPa；另一设备的真空度为400mmHg，则它的绝对压强为____。（当地大气压为101.33 kPa）。流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则λ仅与____有关。2．在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R 值反映.（）
A．A、B两截面间的压强差； B．A、B两截面间的流动阻力；
C．A、B两截面间动压头变化； D．突然扩大或缩小的局部阻力。
3．离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生现象。而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生现象。离心泵通常采用调节流量；往复泵采用调节流量。
4．在测定离心泵性能时，若将压力表装在调节阀以后，则压力表读数p2将（），而当压力表装在调节阀以前，则压力表读数p1将（），
A.随流量增大而减小；
B.随流量增大而增大；
C.随流量增大而基本不变；
D.随真空表读数的增大而减小。
5．在降尘室中除去某粒径的颗粒时，若降尘室高度增加一倍，则颗粒的沉降时间____，气流速度____，生产能力____。旋风分离器与切问进口气速相同时，随着旋风分离器的直径越大，其离心分离因数，被分离的颗粒的临界粒径越。
6，间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/∑θ，此处V为，∑θ等于一个操作循环中、、和三项之和。
板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的。
7. 物体黑度是指在___温度下，物体的___与_____ 之比，在数值上它与同一温度下与物体的_____相等。根据有无热补偿或补偿方法不同，列管式换热器的一般结构型式
有、、等。
8. 在列管换热器中饱和蒸气加热空气，有：甲）传热管的壁稳接近加热蒸气温度；乙）换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数。则：
A．甲乙均合理； B．甲乙均无理； C．甲合理，乙无理； D．甲无理，乙合理
二、20℃的空气在直径为80mm的水平管流过。现于管路中接一文丘里管，如本题附图所示。文丘里管的上游接一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一细管，其下部插入水槽中。空气流过文丘里管的能量损失可忽略不计。当U管压差计读数R=25mm、h=0.5m 时，试求此时空气的流量为若干m3/h。当地大气压强为101.33×103Pa。（20分）
三、选用某台离心泵，从样本上查得其允许吸上真空高度H s =7.5m ，现将该泵安装在海
拔高度为500m 处，已知吸入管的压头损失为1 mH 2O ，
泵入口处动压头为0.2 mH 2O ，夏季均水温为40℃，问
该泵安装在离水面5m 高处是否合适？（当水温为40℃
时 p v =7377Pa 。在海拔500m 处大气压强 H a =9.74
mH 2O ）（10分）
四、 拟在9.81×103Pa 的恒定压强差下过滤某悬
浮液。过滤时形成不可压缩滤饼，过滤介质阻力可以忽
略，过滤常数K=4.42×10-3m 2/s.。若每获得1m 3滤液所
形成的滤饼体积为0.333m 3。
试求：1）每平方米过滤面积上获得 1.5m 3滤液所
需的过滤时间；2）若将此过滤时间延长一倍，可再得
滤液多少？（10分）
五 苯在内管中从80℃冷却到50℃。冷却水在环隙从15℃升到35℃。苯的对流传热系数αh =230W/（m 2·K ），水的对流传热系数αc =290W/有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为φ89mm ×3.5mm ，流量为2000kg/h （m 2·K ）。忽略污垢热阻。试求：①冷却水消耗量；②并流和逆流操作时所需传热面积。假设总传热系数随温度的变化忽略不计。苯的比热容
c ph =1.86×103J/（kg ·K ），水的比热容c pc =4.178×103J/（kg ·K ）（20分）
试题二
一 填空与选择(共40分,每小题5分)
1．操作中的精馏塔，保持F 、x F 、q 、R 不变，增加W ，则 L/V_______， V′______。
A. 增加；
B. 不变；
C. 不确定；
D.减小。
2．在连续精流塔中,进行全回流操作,已测得相邻两板上液相组成分别为x n-1=0.7,x n =0.5(均为易挥发组分摩尔分率).已知操作条件下相对挥发度=3,则y n = ,x n+1= ,以汽相组成表示的第n 板的单板效率E n .
3．对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E 将_____，相平衡常数m 将_____，溶解度系数H 将_____。
A. 增大；
B. 不变；
C. 减小；
D. 不确定。
4．(1) 低浓度气体吸收中,已知平衡关系y=2x,k G =0.2 kmol/m 2 s, k L =2×103 kmol/m 2 s,则此体系属 (A 气膜; B 液膜; C 气 液双膜)控制,总传质系数K G kmol/m 2 s. (A) 2 ; (B) 0.1 (c) 0.2; (D) 2×103
(2)通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时, (A)
回
收率趋于最高; (B) 吸收推动力趋向最大; (C) 操作最为经济; (D) 填料层高度趋向无穷大.
5．塔板的主要类型有____、____、____、____等,塔板上的异常操作现象包括____、____、____。
6．萃取剂的选择性是指：。
选择性系数越高，通常对一定的分离任务而言所需的萃取剂，且可获得较纯度的溶质Ａ。若 ＝1，则（能/不能）直接用萃取的方法进行分离。
7．（）与物料的性质有关，（）与空气的状态有关。
①平衡水分②自由水分③结合水④非结合水
8．(1)湿空气在预热过程中不变化的参数是( )
(A)焓(B) 相对湿度; (C)露点温度; (D) 湿球温度.
(2)已知湿空气下列哪两个参数,利用HI图可以查得其它未知参数.
(A) (t d t); (B) (t d H); (C) (p H); (D) (I t tw)
二(20分) 在一连续精馏塔内分离某理想二元混合物。已知进料组成为0.4（易挥发组分的摩尔分率，下同），泡点进料；馏出液组成为0.9；塔顶易挥发组分的收率为90％；塔顶采用全凝器，操作回流比为最小回流比的1.5倍；操作条件下物系的平均相对挥发度为2.5。试计算：
(1) 釜残液组成；
(2) 精馏段操作线方程。
三、（20分）在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S吸收混和气体中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率为0?03，要求吸收率为95％。已知操作条件下的解吸因数为0。8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡液相浓度为0。03。试机算
1.操作液气比为最小液气比的倍数
2.出塔液体的浓度
3.完成上述分离认务所需要的气相总传质单元数N OG
四、（10分）某湿物料质量为20kg,含水量为15%（湿基，下同），放入0.5m2的浅盘内干燥，平衡水分为1%，临界水分为6%，恒速段干燥速率为0.4kg/（m2﹒h）,若将物料干燥至2%，所需干燥时间为多少？
五、（10分）以450kg纯乙酸乙酯为萃取剂从4500kg某发酵液中提取放射菌素。B,S课室为完全不互溶，操作条件下以质量比表示的分配系数K=30。是比较如下两种萃取操作的萃取率
1．单级平衡萃取
2．三级逆流萃取
试题三
一、选择填空（15分,每小题1分，每小题只能选一个答案）
1.层流流动，摩擦系数大小与有关。
A 雷诺准数；
B 管壁相对粗糙度；
C 雷诺准数和管壁粗糙度；
D 液体粘度。
2.离心泵的能量损失由构成。
A 容积损失；
B 水力损失；
C 机械损失；
D A、B和C
3.往复泵的排液能力与有关。
A 泵的几何尺寸；
B 管路特性；
C 泵的压头；D泵的几何尺寸和活塞的往复次数
4.器壁效应使颗粒实际沉降速度自由沉降速度。
A 大于；
B 等于；
C 小于；
D 难以判断。
5.饼层过滤中，过滤介质阻力。
A 一般较大；
B 均可忽；
C 随滤饼厚度而变；
D 视为常数。
6.对流传热的热阻主要集中在。
A 层流内层；
B 过渡区；
C 湍流主体；D过渡区和湍流主体。
7.膜状冷凝的对流传热系数滴状冷凝的对流传热系数。
A 大于；
B 等于；
C 小于；
D 无法判断。
8.蒸馏分离最容易的情况是。
A 相对挥发度等于1；B相对挥发度等于2；C 相对挥发度等于1.5； D相对挥发度等于
2.2
9.全回流操作时，在精馏塔任一截面上，上升气相与下降液相组成之间的关系是。
A y>x；
B y C y=x； D y≥x。 10.对精馏塔的单板效率，通常情况下。 A 塔内自下而上单板效率降低； B 各层塔板均相等； C 塔内自下而上单板效率增大； D 各层塔板不相等。 11.对易溶气体，传质过程的阻力。 A 主要集中在气膜； B 主要集中在液膜； C 集中在气膜和液膜； D 气膜阻力和液膜阻力相等。 12.若气、液进出口组成及溶质吸收率已知，脱吸因数(S)增大，则传质单元数。 A 增大； B 减小； C 不变； D 难以确定。 13.影响液泛速度的因素除气、液流量外，还与有关。 A 流体物性； B 塔板结构； C 塔板间距； D 以上三项。 14.对水蒸汽—空气系统，饱和空气，则干球温度t、湿球温度t w、露点t d之间的关系为 A t>t w=t d； B t=t w=t d； C t>t w D t>t w>t d。 15.恒速干燥阶段,湿物料表面的温度。 A 升高； B 降低； C 恒定； D 先恒定后升高。 二、填空（22分，每空1分） 1.微差压差计两种指示液的密度应。 2.双吸式叶轮不仅具有，而且可基本消除。 3.离心泵发生气蚀是由于叶片入口处压强较低，造成该处压强较低的主要原因是，和。 4.旋风分离器的是主要除尘区。 5.大多数液—固流化属于流化，大多数气—固流化属于流化。 6.金属圆管外包保温材料，管内通常压水蒸汽，金属管与保温材料交界面温度约为。 7.物体的辐射能力与其吸收率的比值等于同温下。 8.引起温度差损失的因素有、和。 9.精馏与简单蒸馏的最大区别在于。 10.吸收任务要求气体组成变化越大,过程的平均推动力越小,所需的传质单元数。 11.对精馏过程，干板压降增大，一般可使塔板效率。 12.影响雾沫夹带的因素主要是和。 13.同一种类的填料,尺寸越小,则比表面积。 14.同一物料的平衡水分随而变。 15.湿物料只有与接触才能获得绝干物料。 三、简答（20分） 1.应用离心泵的基本作用原理说明以下问题：（1）为什么离心泵启动时必须灌满液体？（2）离心泵在启动时为何要关闭出口阀门？(7分) 2. 当吸收操作时，实际液气比小于或等于最小液气比时，该塔是否无法操作？为什么？(5 分) 3.已知湿空气的干球温度和露点, 简述如何在H-I图上确 定:①空气的状态点；②湿球温度；③湿度。并在附图上定 性画出。（8分） 四、计算（43分） 1.20℃的水以 2.5m/s的流速流经内径为33mm的水平管，此管以锥形管与另一内径为47mm 的水平管相连。如附图所示，在锥形管两侧A、B处各插 入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。若水流经A、B两 截面间的能量损失为1.5J/kg，求：①两玻璃管的水面差 （以mm计）；②在附图中画出两玻璃管中水面的相对位 置。 2、在逆流换热器中，用初温为20℃的水将1.25kg/s的液体（比热容为1.9kJ/(kg·℃)、密度为850kg/m3）,由80℃冷却至30℃。换热器的列管直径为￠25mm×2.5mmm，水走管方。水侧和液体侧的对流传热系数分别为0.85kW/(m3·℃)和 1.70 kW/(m3·℃)，污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50℃，求：①总传热系数； ②平均传热温差；③换热器的传热面积。（12分） 3、在连续精馏塔中，已知精馏段操作线方程y = 0.75x + 0.2075;q线方程y = -0.5x + 1.5x f 。求：①回流比；②馏出液组成；③当原料液组成为x f= 0.44 时，加料板上液体组成为多少？ ④进料热状态q值为多少？（12分） 4、用煤油从苯蒸汽与空气的混合物中逆流吸收苯，要求回收99%的苯。已知入塔气中含苯0.0204，煤油中含苯0.0002(以上均为摩尔比浓度)，吸收剂用量为最小用量的1.5倍。操作温度为50℃，操作压强为100kPa，平衡关系式为Y=0.36X,入塔气体中惰性气体的摩尔流量为0.015kmol/s。求传质单元数。（10分） 试题四 一、选择填空（15分,每小题1分，每小题只能选一个答案） 1.在完全湍流区，流体流动摩擦系数与有关。 A 液体粘度； B 管壁相对粗糙度； C 雷诺准数； D 雷诺准数和管壁相对粗糙度。 2.孔板流量计的孔流系数与有关。 A 雷诺准数； B 取压法； C 圆孔与管道面积比； D 以上三项。 3.离心泵安装在特定管路系统中工作，实际工作压头和流量与有关。 A 离心泵本身的性能； B 管路的特性；C离心泵本身的性能和管路的特性；D 操作条件。 4.球形或近球形颗粒比同体积非球形颗粒的沉降速度。 A 慢； B 快； C 相等； D 难以判断 5.在流化床操作范围内，床层压强降。 A 气速增大压强降增大； B 气速减小压强降减小； C 气速改变压强降不变； D 难以判断。 6.当冷热流体的进出口温度相同，且当换热器的传热量及总传热系数一定时，逆流与并流相比，。 A 逆流传热平均温差较大； B 逆流所需换热面积较小； C 逆流可节省加热介质或冷却介质用量； D 以上三项。 7.液体沸腾过程中，阶段对流传热系数最大。 A 自然对流； B 泡核沸腾； C 膜状沸腾； D 泡核和膜状沸腾。 8.并流加料法蒸发中，后效蒸发室的压强前效。 A小于 B 大于 C 等于 D 小于或等于 9.在精馏塔顶安装分凝器，分凝器的作用是。 A 完全冷凝蒸气； B 冷凝蒸气和冷却液体； C 冷却液体； D 相当一块理论板 10.对难溶气体，传质过程的阻力。 A 主要集中在气膜； B 主要集中在液膜； C 集中在气膜和液膜 D 气膜阻力和液膜阻力相等。 11.在气、液进出口组成及溶质吸收率已知的条件下，脱吸因数(S)减小，传质单元数。 A 减小； B 不变； C 增大； D 难以确定 12.气体通过塔板时需克服的阻力是。 A 干板阻力； B 板上充气液层的静压强； C 液体的表面张力； D 以上三项 13.塔板压降增大，蒸馏釜压强。 A 增大； B 减小 C 不变； D 随板上液层厚度增加而减小。 14.物系一定时，负荷性能图中各条线的相对位置变化正确的是。 A 加大板间距液泛线下移； B增大塔径液泛线下移；C增加降液管截面积液相负荷上限线左移； D 减少塔板开孔率漏液线下移。 15.对水蒸汽—空气系统，若为不饱和空气，则干球温度t、湿球温度t w、露点t d之间的关系为 A t>t w=t d； B t=t w=t d； C t>t w D t>t w>t d 二、填空（20分，每空1分） 1.流体流动的摩擦阻力主要集中在。 2.平衡孔的作用是。 3.若离心泵的安装高度过低，应采取和。 4.降尘室的生产能力与其和有关。 5.当过滤介质阻力可忽略时，虚拟滤液体积，虚拟过滤时间。 6.强化对流传热的主要途径是 。 7.同一温度下，物体的吸收率和 在数值上相等。 8.提高蒸发器生产强度的主要途径是 。 9.间歇精馏只有 段，若回流比不变，则塔顶产品组成 。 10.对同一种进料组成、热状态和回流比，若要得到相同的馏出液组成及回收率，直接蒸气加热所需理论塔板数 间接蒸气加热。 11.吸收过程的传质阻力越大，填料层的有效表面积越小，每个传质单元数相当的填料层高度 。 12.造成漏液的主要原因是 和 。 13.塔板上气液两相优良的工作状态是 。 14.非结合水的蒸气压 同温下纯水的蒸气压。 15.恒速干燥阶段汽化的水分为 水分。 三、简答（23分） 1.某液体分别在本题附图所示的三根管道中稳定流过，各管绝对 粗糙度及管径相同，上游截面１－１的压强、流速也相等。问（１）在三种情况中，下游截面２－２的流速是否相等？（２）在三种情况中，下游截面２－２的压强是否相等？如果不等，指出哪种情况的数值最大，指出哪种情况的数值最小？分别说明原因（8分）。 1 2 (a) 211(c) 2.①若泵的允许安装高度较低，为避免气蚀应采取哪些措施使泵正常工作？②怎样调节泵的工作点？（7分） 3.已知湿空气的湿度和相对湿度，简述如何在H-I 图上确定:①空 气的状态点；②湿球温度；③露点。并在附图上定性画出。（8分） 四、计算（42分） 1.有垂直管道，内径由d 1=300mm 渐缩至d 2=150mm 。水自下而上流 动。测得水在粗管和细管内的静压强分别为0.2Mpa 和0.16Mpa （表 压）。测压点间的垂直距离为1.5m。如两测压点间摩擦阻力不计。 求①细管内水的流速。②水的流量为多少m3/h？（10分） 2.在一管壳式换热器中，要求用初温为30℃的原油来冷却重油，使重油从180℃冷却到120℃。重油的流量为10000Kg/h，比热为2177J/（kg. ℃）。原油流量为14000kg/h，比热为1926J/（kg. ℃）。假如换热时的总传热系数K为116.3W/（m2.℃）。求：①原油的出口温度为多少？②逆流时所需换热器的换热面积为多少？（12分） 3.设计用水吸收丙酮的填料塔，进塔气的流量为70mol（惰性空气）/h，其中丙酮 的组成Y1为0.02，用清水吸收，要求吸收率为90%，操作条件下丙酮在两相间的平 衡关系为Y=1.18X。取液气比为最小液气比的1.4倍，气相总体积吸收系数K Ya为 2.2×10-2kmol/（s?m2），塔截面积为0.92m2。 求①出口液浓度;②传质单元高度;③传质单元数;④填料层高度。（13分） 4.一精馏塔使用全凝器进行冷凝,已知塔顶产品组成为0.97(摩尔分率),回流比为2,常压操作,体系的相对挥发度为2.4。求：①第一层塔板下降液体组成；②第二层塔板上升气相组成。（7分） 试题五 （本题10分）一、选择题（每小题2分） 1、有两种关于粘性的说法：（1）无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。（2）粘性只有在流体运动时才会表现出来。正确的结论应是（） A这两种说法都对； B 这两种说法都不对； C 第一种说法对，第二种说法不对；D第二种说法对，第一种说法不对 2、离心泵吸入管路底阀的作用是（）。 A 阻拦液体中的固体颗粒； B 防止启动前充入的液体从泵内漏出； C 避免出现气蚀现象； D 维持最低的允许吸上高度 3、二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（）。 A 提馏段操作线与q线； B. 平衡线； C. 平衡线与精馏段操作线； D. 平衡线与q线 . 4、下述说法中错误的是（）。 A. 溶解度系数H值很大，为易溶气体； B. 亨利系数E很大，为易溶气体； C. 亨利系数E很大，为难溶气体； D. 相平衡常数值m很大，为难溶气体. 5、关于传热系数K下述说法中错误的是（） A．传热过程中总传热系数K实际是个平均值； B．总传热系数K随着所取的传热面不同而异； C．总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关； D．要提高K值，应从降低最大热阻着手 （本题10分）二、判断题（对的打√，错的打×，每题1分） 1、在精馏塔内任意一块理论板，其气相露点温度大于液相的泡点温度。（） 2、根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。（） 3、精馏段操作线方程为y=0.65x+0.4，绝不可能。（） 4、强差的大小可以用一定高度的液体柱来表示。（） 5、连续方程所反映的管路各截面上流速的变化规律与管路上是否装有管件、阀门或输送设备等无关。（） 6、离心泵的轴功率一般随流量增大而增大，当流量为零时，轴功率亦为零。（） 7、在套管式换热器中，增大管内流体的扰动不仅对管内传热起促进作用，而且对整个传热 过程都起显著的强化作用。（） 8、一般来说，纯液体的导热系数比其溶液的导热系数小。（） 9、离心泵的“气缚”与“气蚀”现象，其本质是相同的。( ） 10、由于温度对溶解度系数有影响，温度升高，溶解度系数越小，所以升温有利于解吸。（）（本题 80分）三、计算题 1、（20分）某化工厂的开口贮槽内盛有密度为1100kg/m3的溶液，今用泵将溶液从贮槽 送至吸收塔1的顶部，经喷头2喷到塔内以吸收某种气Array体，如图所示。已知输送管路与喷头连接处的表压强为 30kPa，连接处高于贮槽内液面20m，输送管路为 Φ57Χ2.5mm，送液量为15m3/h，已测得溶液在管路系统 的能量损失为150J/kg，泵的效率为0.7 。求泵的轴功率。 2、（20分）在列管换热器中，用热水加热冷水，热 水流量为4.5×103kg?h-1，温度从95℃冷却到55℃，冷水 温度从20℃升到50℃，总传热系数为2.8×103 W?m-2?℃-1。假设冷、热两股流体的比热相同。试求：①冷水流量；②两种液体作逆流时的平均温度差和所需要的换热面积；③两种流体作并流时的平均温度差和所需要的换热面积。 3、（20分）在逆流操作的吸收塔中，每小时能从混合气体中吸收200kgSO2，已知该塔 的实际用水量比最小耗用量大65%。试计算每小时实际用水量（kg/h）。进塔气体中含SO218% （质量分数）。其余为惰性气体，平均摩尔质量可取为28，在操作条件下的气液相平衡关系为 * 。 26 Y7. X 4、（20分）在一常压连续精流塔中，分离苯—甲苯混合液，原料液处理量为1000Kmol/h，含苯30%（摩尔分数，下同），泡点进料。要求溜出液中含苯不低于95%，釜液中含苯不高于5%，,回流比为2.5，试计算： 1 塔顶、塔底产品的流量。 2精流段上升蒸汽量和下降液体量。 试题六 （本题10分）一、选择题（每小题2分） 1、滞流与湍流的本质区别是（） A 流速不同； B 流通截面不同； C 雷诺准数不同； D 滞流无径向运动，湍流有径向运动； 2、离心泵铭牌上表明的是泵在（）时的主要性能参数。 A流量最大；B压头最大；C效率最高；D轴功率最小 3、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是（）。 A．管壁热阻；B 污垢热阻；C 管内对流传热热阻；D 管外对流传热热阻 4、精馏的操作线为直线，主要是因为（）。 A. 理论板假定； B. 理想物系； C. 塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定. 5、低浓度逆流吸收操作中，若其他条件不变，仅增加入塔气体浓度Y1，则：出塔气体浓度Y2将（）；出塔液体浓度X1将（）； A．增大； B. 减小； C. 不变； D. 不确定. （本题10分）二、判断题（对的打√，错的打×，每题1分） 1、组分A和B的相挥发度α=1的混合溶液不能用普通精馏的方法分离。（） 2、在吸收塔的操作中，加大液气比，操作线斜率变小，传质推动力增大。（） 3、若以过热蒸汽状态进料时，q线方程的斜率＞0。（） 4、精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默费里效率的平均值。（） 5、质量流量一定的气体在管内流动时，其密度和流速可能随温度变化，但质量流速不变（） 6、在定态流动中，各截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量不随时间和位置而变（） 7、流体流动的类型有：滞流、湍流和过渡流。（） 8、采用错流和折流可以提高换热器的传热速率。（） 9、多层圆管壁稳定导热时，通过各层的热通量相等。（） 10、在选择吸收剂时要求：吸收剂对被吸收组分的选择性溶解度大、吸收剂的挥发性小、化 学稳定性好、比热小等。（） （本题 80分）三、计算题 1、（20分）用泵将常压贮槽中的稀碱液送进蒸发器浓缩，如图所示。管路直径为60mm， 进料量为20m3/h。贮槽中碱液液面距蒸发器入口 为40J/kg，蒸发器内碱液蒸发压力保持在19.6kPa （表压），碱液的密度为1100kg/m3。试计算泵的 有效功率。 2、（20分）在一管壳式换热器中，要求将流量为 2000kg.h-1，比热为3kJ.kg-1.K-1的某液态烃从60℃ 冷却到120℃，加热剂进口温度为180℃，出口温度为140℃。试求： （1）并流和逆流的平均温差； （2）若并流和逆流时的K值均为100 w.m-2K-1，求并流和逆流时所需的换热面积为多少？ 3、（20分）在逆流操作的吸收塔中，用油吸收混合气中的苯，已知y1=0.04，吸收率为80%，相平衡常数为0.126，混合气量为1000kmol/h，油用量为最小用量的1.5倍，试计算油的用量及出口组成X1。 4、（20分）在一连续精馏塔中，精馏段操作线方程和q线方程式如下：y=0.75x+0.21， y=-0.5+1.5x F。 试求：①回流比；②馏出液组成；③q值。 1．（20分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长 3 m、管径由25×2.5 mm，为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2 饱和蒸汽，从饱和温度46℃冷却到10℃，CS2 走管外，其流量为250 kg／h，其冷凝潜热为356 kJ/kg，液体CS2的比热为 1.05 kJ ／（kg·℃ ）；水走管内与CS2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2 冷凝和冷却时传热系数（以外表面积为基准）分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/（m2·℃），问此换热器是否适用? 1.解：CS2冷凝的热负荷：Q冷凝＝250×356＝89000kJ/h＝24.72 KW CS2冷却的热负荷：Q 冷凝＝250×1.05×（46－10）＝9450kJ/h ＝2.6 KW 总热负荷Q 为：Q＝24.7＋2.63＝27.3 KW 冷却水用量q m2 为：q m2＝27.3 ＝0.261kg/s＝940kg/h 4.187×（30-5） 设冷却水进入冷却段的温度为t k，则有：0.261×4.187×（t k－ 5）＝2.6KW 解之得：t k＝7.38℃，则：（5 分） 冷凝段对数平均温差：Δ t m＝（46－30）－（46－7.38） ＝25.67℃ ln46 －30 46－7.38 所需传热面积： A 冷凝＝24.7/232.6×10－3×25.67＝ 4.14m2，（5 分） 冷却段对数平均温差：Δ tm＝（46－7.38）－（10－5）＝ 16.45℃ ln 46－7.38 （5 分）10－5 所需传热面积： A 冷却＝ 2.6/116.8×10－3×16.45＝ 1.35m2， 冷凝、冷却共需传热面积：Σ A i＝4.14＋ 1.35＝5.49m2， 换热器实际传热面积为：A0＝30×3.14×0.025×3＝7.065＞ΣA i ，所以适宜使用。（5分） ２．（20 分）某列管换热器由多根Φ 25×2.5mm的钢管组成，将流量为15×103kg/h 由20℃加热到55℃, 苯在管中的流速为0.5m/s ，加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为2178kJ/kg ，苯的比热容cp为1.76 kJ/kg ·K,密度ρ 为858kg/m3，粘度μ为0.52 ×10-3Pa·s，导热系数λ为0.148 W/m·K，热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝时的对流传热系数α 为10×104 W/m2·K。试求： （1）水蒸汽用量（kg/h ）；（4分） （2）总传热系数K（以管外表面积为准）；（7 分） （3）换热器所需管子根数n及单根管子长度L。（9 分） 1 化工原理期末考试试题 一．填空题 1．精馏操作的目的是 使混合物得到近乎完全的分离 ，某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是 混合液中各组分间挥发度的差异 。 2．进料热状态参数q 的物理意义是 代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程 ，对于饱和液体其值等于 0 ，饱和蒸汽q 等于 1 。 3．简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是 简单蒸馏是非定态过程 。 4．吸收操作的目的是 分离气体混合物 ，依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 。 5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D 将 增大 ，塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W 将 减小 。（减小，增大，不变，变化不确定） 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7．液－液萃取操作中，操作温度 ，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。 8．多级逆流萃取操作，减少溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数 。（增 大、减小、不变） 9．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将 和 两种操作方式结合起来。（恒定回流比，恒定产品组成） 10．请写出两种常用的解吸操作方法： 和 。升温，气提，降压(三写二) 11．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力 减小 ，设备费用 增多 。（减小，增多） 12．当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数 升高 ，在液相中的分子扩散系数 升高 。（升高，升高） 13．吸收操作的基本依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 ，精馏操作的基本依据是 各组分间挥发度的差异 。 14．蒸馏是分离 均相液体混合物 的一种方法，蒸馏分离的依据是 挥发度差异 。 15．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，目的分别是 使组分间相对挥发度增大 、 改变原组分间的相对挥发度 。 16．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象，使塔无法工作。 17．板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触，在板上汽液两相呈 错流 接触。 18．易溶气体溶液上方的分压 小 ，难溶气体溶液上方的分压 大 ，只要组份在气相 中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分，占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ，当地大气压为101kPa，则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg，则该体系的绝对压强为Pa，真空度为Pa? 4?(2分) 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? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于，润湿周边等于，当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一 7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90o C，出口温度为50o C，冷水进口温度为15o C，出口温度为53o C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑，颜色较浅; B?表面粗糙，颜色较深; C?表面粗糙，颜色较浅; D?表面光滑，颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大，致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) ， A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? 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 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m，切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数K c为? 填空题 I. (3分)球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是 _粒子所受合力的 代数和为零_。滞流沉降时，其阻力系数=_24/ Rep_. 2― 勺、连续的同种流体内，位于同一水平面上各点的压力均相等。 3. 水在内径为? 105mmX25mm 只管内流动，已知水的粘度为1.005mPa*s ,密度 为1000kg*m3,流速为1m/s ，贝U Re=99502流动类型为湍流。 4. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的2—倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的1/4倍. 5. 求取对流传热系数常采用 因次分析法，将众多影响因素组合成若干无因次 数群，再通过实验确定各特征数 数之间的关系，即得到各种条件下的 关联 式。 6. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_直接换热_,间壁换热和蓄热换热. 7. 在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近饱和蒸汽 侧流体的温度，总传热系数K 接近空气侧流体的对流给热系数。 8. 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况： ⑴(2)若p > pe 或Ce > C 则属于吸收过程 9. 计算吸收塔的填料层高度，必须运丽口下三个方面的知识关联计算：_平衡关系 ,物料衡算，传质速率.. 10. 在一定空气状态下干燥某物料能用干燥方法除去的水分为 _自由水分首先除 去的水分为非结合水分不能用干燥方法除的水分为 平衡水分。 II. ,当20E 的水(p =998.2kg/m3,卩=1.005厘泊)在内径为100mm 勺光滑管内流 动时,若流速为1.0m/s 时，其雷诺准数Re 为9.93 x 105；直管摩擦阻力系数入为 0.0178._ 12. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性 13. 计算管道流体局部阻力的方法有：当量长度法；阻力系数法；,其相应的阻力计 14. 过滤是一种分离悬浮在 液体或气体中固体微粒 的操作。 15. 进行换热的两流体，若a 1》a 2时，要提高K 值，应设法提高a 2； 当a 1 "a 2时，要提高K 值，应使 a 1a 2同时提高 。 16. 某间壁换热器中，流体被加热时，圆形管内湍流的传热系数表达式为 0.023 Re 0.8 Pr 0.4.当管内水的流速为0.5m/s 时,计算得到管壁对水的传热系 d 数a =2.61(kw/ (nt K ).若水的其它物性不变，仅改变水在管内的流速,当流速 为1.2m/s 时，此时传热系数a =3.81(kw/ ( nV K ). 17. 强化传热的方法之一是提高 K 值.而要提高K 值则应提高对流传热系数提高 给热系数较小一侧的给热系数. 18. 吸收剂用量增加，操作线斜率增大，吸收推动力增大。 (增大，减小，不变) 19. 双膜理论认为，吸收阻力主要集中在界面两侧的气膜和液膜 之中。 20. 对不饱和湿空气，干球温度大于湿球温度，露点温度小于湿球温度。 算公式为h f 2 l e U d 2g ；,h f 2g 下册第一章蒸馏 解： 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A ＋0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --；y A =p p A 00 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下： t, ℃ x y 113.7 1 1 114.6 0.837 0.871 115.4 0.692 0.748 117.0 0.440 0.509 117.8 0.321 0.385 118.6 0.201 0.249 119.4 0.095 0.122 120.0 0 0. 2. 承接第一题，利用各组数据计算 （1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。 （2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。 解： （1）对理想物系，有 α＝00B A p p 。所以可得出 t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 i α 1.299 1.310 1.317 1.316 1.322 1.323 1.324 1.325 1.326 算术平均值α= 9 ∑i α=1.318。α对i α的最大相对误差＝ %6.0%100)(max =?-α ααi 。 （2）由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据： t, ℃ 113.7 114.6 115.4 116.3 117.0 117.8 118.6 119.4 120.0 x 1 0.837 0.692 0.558 0.440 0.321 0.201 0.095 0 y 1 0.871 0.748 0.625 0.509 0.384 0.249 0.122 0 各组y i 值的最大相对误差= =?i y y m ax )(0.3%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。 问:总压为60mmHg(绝压)时，A 与B 的沸点各为多少?在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡气、液相浓度各为多少摩尔分率？ 解： 由题意知 T A ==-- 0195.1660ln 47 .327995.59334.95K ＝61.8℃ T B ==--0195 .1660ln 57 .332872.63342.84K=69.69℃ 65℃时，算得0 A p ＝68.81mmHg ；0 B p =48.93 mmHg 。由0 A p x A ＋0 B p （1－x A ）=60得 x A ＝0.56， x B =0.44; y A =0 A p x A /60=0.64; y B =1-0.64=0.36。 4 无 化工原理试卷及答案 1填空题（每空 1 分，共 20 分） 1．某容器内的绝对压强为200 kPa ，当地大气压为101.3 kPa ，则表压为______。 2．在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3．热量传递的基本方式有 、 和 。 4．吸收因子A 可表示为 ，它是 与 的比值。 5．空气的干球温度为t ，湿球温度为t w ，露点温度为t d ，当空气的相对湿度等于1时，则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6．吸收操作一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的；精馏操作则一般用于分离 混合物，其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7．恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8．全回流（R = ∞）时，精馏段操作线的斜率为 ，提馏段操作线的斜率为 ，对相同的x D 和x W ，部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题（每小题 2 分，共 20 分） 1．不可压缩流体在圆管内作稳定流动，流动速度与管径的关系是 （ ） A . 21221()u d u d = B ．2112 2 ()u d u d = C ． 11 22 u d u d = D ． 12 21 u d u d = 2．离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 （ ） A ．效率一定 B ．功率一定 C ．转速一定 D ．管路（l +∑l e ）一定 3． 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝11600 W?m -2?K -1 ，α2＝116 W?m -2?K -1，要提高总传热系数K ，最简单有效的途径是 （ ） A ．设法增大α1 B ．设法增大α2 C ．同时增大α1和α2 D ．不确定 4．在降尘室内，要使微粒从气流中除去的条件是 （ ） 化工原理第二版 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由 于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。 解：①计算平均相对挥发度 理想溶液相对挥发度α= P A */P B *计算出各温度下的相对挥发度： t(℃) 248.0 251.0 259.1 260.6 275.1 276.9 279.0 289.0 291.7 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。当相对挥发度为（ A ）时，可以采用精馏方法 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1155 第1章知识点400 难度容易 当20℃的甘油（ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊）,在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_______,流体的流动型态为______。 ***答案*** 168.2 层流 2.（2分）题号2038 第2章知识点100 难度容易 往复压缩机的实际工作循环由_____、_______、______和______四个阶段组成。 ***答案*** 膨胀、吸气、压缩、排气 3.（2分）题号4060 第4章知识点200 难度容易 对流传热膜系数α工程制单位为_____________，SI制单位为_________。 ***答案*** kCal.h.K.m; W/(Km) 二、选择题： 1.（2分）题号1202 第1章知识点400 难度容易 园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（）。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 ***答案*** A 2.（2分）题号2121 第2章知识点500 难度容易 通常所说的离心通风机的风压是指（） A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 ***答案*** C 3.（2分）题号4147 第4章知识点400 难度中等 为了提高列管换热器管内流体的α值，可在器内设置（）。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多壳程 ***答案*** A 三、判断题： 1.（2分）题号3058 第3章知识点100 难度容易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（） ***答案*** × 四、问答题： 1.（8分）题号3079 第3章知识点300 难度容易 试分析提高过滤速率的因素？ ***答案*** 过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有： （1）提高推动力△P，即增加液柱压力；增大悬浮液上面压力；在过滤介质下面抽真空。 徐州工程学院试卷 — 学年第 学期 课程名称 化工原理 试卷类型 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟 命 题 人 年 月 日 教研室主任(签字) 年 月 日 使用班级 教学院长(签字) 年 月 日 班 级 学 号 姓 名 一、单选题（共15题，每题2分，共计30分） 1. 滞流内层越薄，则下列结论正确的是 D A 近壁面处速度梯度越小 B 流体湍动程度越低 C 流动阻力越小 D 流动阻力越大 2. 判断流体流动类型的准数为___ A ____。 A . Re 数 B. Nu 数 C . Pr 数 D . Gr 数 3. 在一水平变径管路中，在小管截面A 和大管截面B 连接一U 形压差计，当流体流过该管 段时，压差计读数R 值反映的是 A A A 、 B 两截面间的压强差 B A 、B 两截面间的流动阻力 C A 、B 两截面间动压头变化 D 突然扩大或缩小的局部阻力 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是 A 。 A. 最大流量下对应值 B. 操作点对应值 C. 计算值 D. 最高效率点对应值 5. 离心泵在一定管路系统下工作时，压头与被输送液体的密度无关的条件是 D A Z 2-Z 1=0 B Σh f = 0 C 22 21022 u u -= D p 2-p 1 = 0 6. 含尘气体，初始温度为30℃，须在进入反应器前除去尘粒并升温到120℃，在流程布置 上宜 A A. 先除尘后升温 B. 先升温后除尘 C. 谁先谁后无所谓 7. 穿过2层平壁的稳态热传导过程，已知各层温差为△t 1=100℃, △t 2=25℃，则第一、二层 的热阻R 1、R 2的关系为_____D______。 A. 无法确定 B. R 1 = 0.25R 2 C. R 1 = R 2 D. R 1 = 4R 2 8. 在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中那种在工程上最有效 B A 提高蒸汽流速 B 提高空气流速 C 采用过热蒸汽以提高蒸汽流速 D 在蒸汽一侧管壁上装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝热。 9. 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以气相组成表示）为 A A. Y -Y* B. Y*- Y C. Y -Yi D. Yi - Y 10. 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作，若进塔气体流量增大，其他操作条 件不变，则对于气膜控制系统，其出塔气相组成将 A A. 增大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 总分 30 15 15 40 100 得分 化工原理试题库（上册） 第一章流体流动 一、选择题 1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（ A ）。 A.零 B.正数 C.负数 D.任意值 2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ A ）的焓为零。 A.0℃液体 B.0℃气体 C.100℃液体 D.100℃气体 3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ D ）。 A.阻力越大，静压强下降就越大 B.流体的粘度越大，阻力越大 C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在 4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示是（ C ）。 A.atm B.mmHg C.Kg/m.s2 D.N/m2 5. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ B ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 6. 对可压缩流体，满足( C )条件时，才能应用柏努力方程求解。 A. )%(20ppp121式中压强采用表压表示 B. )%(01ppp12 1式中压强采用表压表示 C. )%(20ppp121式中压强采用绝压表示 D. )%(01ppp1 2 1式中压强采用绝压表示 7. 判断流体的流动类型用（ C ）准数。 A.欧拉 B.施伍德 C.雷诺 D.努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为( B )。 A.直线 B.抛物线 C.双曲线 D.椭圆线 9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ B ）有关。 A.雷诺准数和绝对粗糙度 B. 雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉准数和绝对粗糙度 D. 欧拉准数和相对粗糙度 11. 测速管测量得到的速度是流体（ C ）速度。 A.在管壁处 B.在管中心 C.瞬时 D.平均 12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 13. 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（ C ）。 A. 1.2m； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m 2 14. 流体在长为2m、高为1m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ A ）。 A. 1.33m； B. 2.66m； C. 0.33m； D. 0.66m。 15. 流体在内管外径为25mm，外管内径为70mm的环隙流道内流动，则该环隙流道的当量直径为（ D ）。 A. 25mm； B. 70mm； C. 95mm； D. 45mm。 16. 当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( C ) A. u ＝3/2.umax B. u ＝0.8 umax C. u ＝1/2. umax D u =0.75 umax 17. 判断流体流动类型的准数为（ A ） A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数 18. 流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 19. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ A ） A．层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态 20. 计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 21. 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（ A ）。 A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 22. 流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为 ( C ) A.780mm汞柱 B.1Kgf/cm2 D.10130Pa 23. 流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为原来的（ B ）倍。 A.4 B.2 C.2 D.不能确定 24. 阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为 ( A ) A.1.0 B.0.5 25. 在柏努利方程式中，P/ρg被称为 ( A ) A.静压头 B.动压头 C.位压头 D.无法确定 26. 流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re ( D ) A.<4000 B.<2000 C.>2000 D.>4000 27. 不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（ A ）可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（ D ） 3 A.u1Ａ1=u2Ａ2 B.u1Ａ2=u2Ａ1 模拟试题一 1当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395 mmHg。测得另一容器内的 表压强为1360 mmHg，则其绝对压强为2105mmHg ____ 。 2、流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为0 ，临近管壁处存在层流底层，若Re值越大，则该层厚 度越薄 3、离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止气缚现象发生：而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免汽蚀现象发生。4、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能越强。 5、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽侧流体的温度值。 6、热传导的基本定律是傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻_大（大、小）一侧的：?值。间壁换热器管壁温度t w接近于：?值大（大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大（大、小），其两侧的温差愈大（大、小）。 7、Z=（V/K Y a. Q.（y i —Y2）/ △ Y m,式中：△ Y m称气相传质平均推动力,单位是kmol吸收质/kmol惰气;（Y i—丫2） /△ Y m称气相总传质单元数。 8、吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于气相主体摩尔浓度和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、______________________________________________________________________________________ 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。____________________________ 11、工业上精馏装置，由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A是指』A/X A—，其值愈大，萃取效果越好。 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中溶解度的差异而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压;干燥过程是热量传递和质 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ D ） A.速度不等 B.体积流量相等 C.速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为 （A A. 50 B. 150 C. 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 C .泵入口处真空度减小 D .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 C .改变活塞冲程D.改变活塞往复频率 5、已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ B .泵出口的压力减小 B ?旁路调节装置 D ）耐火砖的黑度。 ，使空气温度由20 C升至80 C, 1、 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数 数值 ________ 。 A. 与光滑管一样 B. 只取决于Re C.取决于相对粗糙度 D.与粗糙度无关 2、 某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 _____ 。 A. 停泵，向泵内灌液 B. 降低泵的安装高度 C.检查进口管路是否有泄漏现象 D. 检查出口管路阻力是否过大 3、 液体在两截面间的管道内流动时,其流动方向是 ________ 。 A. 从位能大的截面流向位能小的截面； B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面； C. 从动能大的截面流向动能小的截面； D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面； 相差较大时，提高总传热系数 K 值的措施 B. 提高大的值； D.提高大的值，同时降低小的值。 5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用 _____ 方法来提高传热速率最合理。 A. 提高蒸汽速度； B.采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C. 提高空气流速； D.将蒸汽流速和空气流速 都提高。 6沉降室的生产能力与—有关。 \ A. 颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面 积； C. 沉降面积和颗粒沉降速度； D. 沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 7、 离心泵的扬程是指泵给予（ ）液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m 8、 雷诺数的物理意义表示 __________ 。 A. 粘滞力与重力之比； B.重力与惯性力之比； C.惯性力与粘滞力之比； D.压力与粘滞力之比。 4、冷热两流体的对流给热系数 是 _____ 。 A.提高小的值； C.两个都同等程度提高； 9、为了减少室外设备的热损失，保温层外的一层隔热材料的表面应该 是_________ 。 A. 表面光滑，色泽较浅 B.表面粗糙，色泽较深 模拟试题一 1当地大气压为 745mmHg 测得一容器内的绝对压强为 350mmHg 则真空度为395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为 _0 _______，临近管壁处存在层流底层，若 Re 值越大，则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止 气缚 现象发生；而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 （大、小）一侧的：?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于：.值 大 （大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的 导热系数愈小，则该壁面的热阻愈 大 （大、小），其两侧的温差愈 大 （大、小）。 7、 Z= （V/K v a. Q ） .（y 1 -丫2 ）/ △ Y m 式中：△ Y m 称 气相传质平均推动力 ，单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;（Y i — Y 2） / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置，由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ，其值愈大，萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ 6、某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动） 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ，出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ ）耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ，使空气温度由20 C 升至80 C, ·流体 流动部分 1．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉（大气压力为101.3×103 Pa ）？ 解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图 解：（1）A点的压力 （2）B点的压力 3、如本题附图所示，水在管道内流动。为测量流体压力，在管道某截面处连接U管压差计，指示液为水银，读数R=100毫米，h=800mm。为防止水银扩散至空气中，在水银液面上方充入少量水，其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解：设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =（101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1） P=80.132kpa 4、如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m，水从φ108 mm×4 mm的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算，其中u为水在管内的平均流速（m/s）。设流动为稳态，试计算（1）A-A'截面处水的平均流速；（2）水的流量（m3/h）。 化工原理 试题与答案 北村（奥力体育）复印店 化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指______________________________。 2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 3.（2分）自由沉降是 ___________________________________ 。 4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 5.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. 7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 8.（3分）气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 9.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 10.（2分）过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 11.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 12.（2分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 13.（2分）板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 14.（4分）板框压滤机主要由____________________________________________，三种板按 ________________的顺序排列组成。 1—2—3—2—1—2—3—2—1 15.（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_________________ m。 16.（4分）板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过____层滤布及____个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的____倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的____。化工原理期末考试试题及答案
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