《化工原理》考试试题
—、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. Io
2.流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数/I写和有关；
若其作完全湍流（阻力平方区），则/I仅写有关。
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
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。
A.增加；
B.不变；
C.减小；
D.不确定。
5.离心泵的效率〃和流量Q的关系为。
A.。增大，〃增大；
B.Q增大，〃先增大后减小;
C.。增大，〃减小；
D.。增大，〃先减小后增大。
6.若沉降室高度降低，则沉降时间；生产能力。
A.不变；
B.增加；
C.下降；
D.不确定。
7.用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为"+0.020 = 4x103（〃的单位为s）,贝0 K 为 m2/s, % 为m3/ m2, Q,为s。
8.在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有、
和O
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
三、用轴功率为0.55kW的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa的密闭高位槽中。已知液体的流量为 4 m3/h,密度为1200 kg/m\粘度为O.96xlO-3Pa.s ；输送管路（可按光滑管考虑）的内径为32 mm,管路总长度为50 m （包括管件、阀门等当量长度）；两槽液位维持恒定的高度差15 m。试计算该离心泵的效率。
四、恒压过滤某悬浮液，已知过滤5min得滤液1L,若又过滤5min后，试求：
1.得到滤液量（L）；
2.过滤速率（L/min）。
设：过滤介质阻力可忽略。
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；住复泵启动前一、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O
4.研究流体在管中流动的沿程阻力系数人与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X与Re,完全湍流区X与Re o
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而在冷空气之上时对流传热系数。
6.离心泵的工作点是曲线与—一曲线的交点，生产中离心泵工作点的变化意味着会发生变化。
7.对于旋风分离器，其尺寸增大，分离效率将；若颗粒直径增大，则分离
效率将o
8.旋风分离器当切向进口速度相同时，随着旋风分离器的直径增大.其离心分离因数越
;而同样转速下离心分离机随着转鼓直径的增大其离心分离因数越o
9.降尘室气固两相分离设备，它们的生产能力Vs与该设备的、和
—有关，与无关。单层降尘室VsW _______________ ;具有n层水平隔板的多层单层降尘室Vs<。
10.一套管式换热器，用水冷却油，水走管内，油走管外，为强化传热，加翅片，问翅片加在管侧。
11.流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数人与和有关；若其
作完全湍流（阻力平方区），则人仅与有关。
12.用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为"+0.020 = 4x10-5。3的单位
为s）, 则K 为m2/s, % 为m3/ m2, O e为s。
13.在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有、
和。
14.流体在流动过程中，由于速度的大小和方向发生变化而引起的阻力，称为
阻力。
15.流体流动机械能包括、及,流体在水平等径直管中流
动时的摩擦阻力损失川所损失的是机械能中的o
16.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。
17.颗粒在沉降过程中不受周围颗粒和器壁的影响，称为沉降。
18.离心泵组合操作的选定原则为：高阻管路选，低阻管路选。
19.过滤操作的推动力是o
20.蒸发过程中引起温度差损失的原因有, 和
21.蒸发器的生产强度是指,欲提高蒸发器的生产强
度，必须设法提高利0
22.某设备的表压强为100 kPa,则它的绝对压强为kPa；另一设备的真空度为400 mmHg,则它的绝对压强为kPa （当地大气压为101.33 kPa）0
23.离心泵的特性曲线是在一定下，用常温为介质，通过实验测定得
到的。离心泵的主要特性曲线包括、和三条曲线。
24.离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将会发生现象；而当
家的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生现象。
25.离心泵通常采用调节流量；往复泵采用调节流量。
7.理论上降尘室的生产能力与和有关，而与
无关。设计除尘设备时，降尘室做成多层的目的是。
26.大容器里饱和液体沸腾分为,和
阶段。工业上总是设法在下操作。
27 .蒸发过程中引起温度差损失的原因有, 和
28.某粘性液体在一定管路系统中流动，在流量不变条件卜?将液体加热，则液体的黏度将
,雷诺准数Re将,流动阻力将
29.旋风分离器的分离效率随器身的增大而减小。
30.物体黑度是指在温度下，灰体的与之比，
在数值上它与同一温度下物体的相等。
31.热量传递的基本方式有、和。
32.多效蒸发与单效蒸发相比，其优点是o
二、选择题
1 .离心泵的特性曲线是在的情况下测定的。
A）效率一定；B）功率一定；C）转数一定；D）管路（l+￡lc）一定。
2.在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在对□的影响是o
A）会使a大大降低；B）会使a增大；
C）对a无影响；D）会使a大大升高。
3.在蒸气一空气间壁传热过程中，为强化传热，在下列方案中，是可行的。
A）提高空气流速；B）提高蒸汽流速；
C）采用过热蒸汽来提高蒸气温度；D）降低空气的流速。
4.在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，卜?面两项判断是否合理：o
甲：传热器的壁温接近加热蒸汽的温度。
乙：换热器总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数。
A）甲乙均合理；B）甲乙均不合理；
C）甲合理，乙不合理；D）甲不合理，乙合理。
5.在一维稳态多层平壁热传导时，各层的温度差正比于各层的.■
A）导热系数；B）密度；C）热阻；D）传热面积。
6.在层流流动中，若流体的总流量不变，则规格相同的两根管了串联时的压降为并联时的倍。
A.2；
B. 6；
C.4；
D. Io
7.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宜径为。
A. 1.2m；
B. 0.6m；
C. 2.4m；
D. 4.8m。
8.用离心泉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o
A,增加； B.不变；C,减小； D.不确定。
9.离心泵的效率〃和流量。的关系为o
A.。增大，增大；
B. Q增大，〃先增大后减小；
C. Q增大，〃减小；
D. Q增大,〃先减小后增大。
10.若沉降室高度降低，则沉降时间；生产能力o
A.不变；
B.增加；
C.下降；
D.不确定。
11.拟采用一个降尘室和一个旋风分离器来除去某含尘气体中的灰尘，则较适合的安排
是O
A）降尘室放在旋风分离器之前B）降尘室放在旋风分离器之后
C）降尘室与旋风分离器并联D）方案A、B均可
12.用管了从高位槽放水，当管径缩小一半时，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。
A） 4； B） 1； C） 0.5； D） 0.25
13.巳知直圆管内流动阻力损失与流速的平方成正比，则其流动形态为o
A）层流；B）湍流；C）完全湍流；D）过渡流
14.对一台正在工作的列管式换热器,已知al = 11600W?m-2?K-l , a2= 116 W?m-2?K?1, 要提高总传热系数（K）,最简单有效的途径是o
A.设法增大al
B.设法增大a2
C.同时增大al和a2
D.不确定
15.温度相差100°C的两灰体间进行辐射传热，现因某种原因，两者的温度各下降了10°C,则此时的辐射传热量与原来的相比将O
A.不变
B.变大
C.变小
D.不确定
16.在完全湍流区，流动摩擦阻力损失与成正比；在层流区，流动摩擦阻力损失与
成正比。
A.流速的一次方；
B.流速的平方；
C.流速的三次方；
D.流速的五次方。
17.在蒸汽一空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中在工程上最有效的是。
A.提高空气流速
B.提高蒸汽流速
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液
18.在设计固定管板式列管换热器时，危险性大（有毒、易燃易爆、强腐蚀性等）的流体应
走C
A.壳程;
B.管程;
C.壳程和管程均可
三、判断题
1.液体的黏度随温度升高而减小，气体的黏度则随温度升高而增大。（）
2.流体作滞流流动时，摩擦系数与管壁粗糙度与雷诺数有关。（）
3.转子流量计的刻度与被测流体的密度无关。（）
4.离心泵的压头又称扬程，它是指离心泵对单位质量的液体所能提供的有效能量。（）
5.离心泵的轴功率随液体密度而改变。（）
6.一般情况下，离心沉降设备的分离效果比重力沉降设备的分离效果好。（）
7.板框压滤机的洗涤速率大致等于过滤终了时的过滤速率。（）
8.凡稳定的圆筒壁传热，热通量为常数。（）
9.换热器的总传热系数主要决定于流体的特性、传热过程的操作条件及换热器的类型。
（）
10.多效蒸发虽然提高了加热蒸汽的利用率，但降低了生产强度，二者是相互矛盾的。（）
四、名词解释题
1.牛顿粘性定律
2.质量流速
3.汽蚀余量
4.过滤速率
5.傅立叶定律
6.蒸发强度
三、分析题
1.一定流量的20C常压含尘气体在进入反应器之前需要尽可能除尽尘粒并升温至400°Co 可能的工艺安排为：
（1）先除尘后升温；（2）先升温后除尘；
试分析那种安排更合理？
2.通过三层平壁稳定热传导中，若测得各面的温度tl、t2、t3和t4分别为500°C、400°C. 200°C和100°C,试分析各平壁层热阻之比，假定各层壁面间接触良好。
3.如何强化换热器中传热过程。
4.过滤的基本方程式为：d/_ /△广，试根据该式分析强化过滤操作的途径。
dO—”戚+ .）
5.某套管传热实验装置，传热管为薄壁紫铜管，现采用r s=120 °C的饱和水蒸气冷凝来加热
管内呈湍流流动的空气，空气的进出口温度为。=25.0 °C和，2=55.0 °C。有三位实验者测得的传热铜管的平均壁温心分别为H9.0 °C、98.0 °C、50.0 °C。(忽略管壁热阻、可能的污垢热阻及物性参数随温度的变化)
(1)试计算说明三位实验者测得平均壁温的合理性；
(2)若增大空气流量，其他操作条件不变，试分析：空气出口温度应如何变化；传热管平均壁温应如何变化。
本题参考资料：气体强制对流传热系数的大致范围：20?100 W/(m2*C)；
水蒸气冷凝传热膜系数的大致范围：5000?15000 W/(m2?C)。
四、计算题
1.用离心泵将水以12n?/h的流量由水池打到敞开的高位槽，两液面保持不变，液面高差
为20m,管路总长度(包括所有当量长度)为
100m,管路摩擦系数为0.025,管子内径为0.05m,
水的密度为1000kg/m\泵的效率为80% o
kJ/(kg °C)；管壁与水的对流传热系数为1000
W/(m2-°C)：不锈钢的导热系数为17 W/(m °C)0
(1)计算泵的有用功；
(2)计算泵的轴功率；
(3)分析如将泵的转速提高8%,则泵
的流量Q、压头H、以及功率
N 将如何变化？
试求：
1 .总传热系数K。；
2.水的出口温度。
5.恒压卜用板椎压滤机过滤某悬浮液，己知过滤面积为0.6n】2 , 3小时后得滤液60 n?,若滤饼不可压缩，且过滤介质阻力忽略不计，试求：
1.若其他条件不变，过滤面积加倍，可得多少n?滤液？
2.若其他条件不变，过滤时间缩短至原来的1/4,可得多少n?滤液？
6.质量流量为7200kg/h的常压空气，要求将其温度由20°C加热到80°C,选用108笆的饱和
水蒸气作加热介质。若水蒸汽的冷凝传热膜系数为lxl()4w/(m2、C),且已知空汽在平均温度
下的物性参数如下:比热容Cp=lkJ/(kg °C),导热系数入=2.85'10一2 W/(m2-°C),粘度口 =
1.98xl0-5Pa s, p= 1.20kg/m3,普兰特准数0 = 0.7
现有-单程列管式换热器，装有(p25mmx2.5mm钢管200根，管长为2m,核算此换热器能否完成上述传热任务？
计算中可忽略污垢热阻，不计热损失。低粘流体圆管强制对流时传热系数关联式可参
考:
tz = 0.023 —R'8P r n
7.用轴功率为0.55 kW的离心泵，将敞口储槽中的液体输送至表压为90 kPa的密闭高位槽中。已知液体的流量为4n?/h，密度为］200kg/m3、粘度0.96x1 O'3Pa-s ；输送管路的内径
为32 mm,管路总长度为50 m (包括管件、阀门的当量长度)：两槽液位维持恒定的高度
10.3164 差15 m。试计算该离心泵的效率。(若为湍流，摩擦系数可按柏拉修斯经验公式力=
Re
来计算)
8.恒压过滤某悬浮液，己知过滤5min得滤液1L,若乂过滤5min后，试求：
1.得到滤液量(L)；
2,过滤速率(L/min)。
设：过滤介质阻力可忽略。
9.在一传热面积为50n」的单程列管换热器中，用水冷却某种溶液。两流体呈逆流流动。
冷却水的流量为36000 kg/h,其温度由20C升高到38°C。溶液温度由110°C降到60°C o若换热器清洗后.在两流体流量和进口温度不变的情况卜，冷却水的出口温度升到45°Co试估算换热器在清洗前传热面两侧的总污垢热阻。假设：
(1)两种情况下，流体物性可视为不变。水的平均比热容可取为4. 187kJ/(kg?°C)；
(2)nj-按平壁处理，两种工况下。卜。。分别相同；
(3)忽略管壁热阻和换热器的热损失。
一、填空
1.精馅和普通蒸馅的根本区别在于;平衡蒸馅
（闪蒸）与简单蒸偏（微分蒸偏）的区别是O
2.双组分精馅，相对挥发度的定义为a =，其值越表明两组分
越o a = 1时，则两组分o
3.精儒的原理是,实现精儒操作的必要条件
是和。
4.精儒计算中，0值的含义是,其它条件不变的情况下g
值越表明精儒段理论塔板数越，q线方程的斜率（一?般）越o当泡点
进料时，q=，G线方程的斜率=。
5.最小回流比是指,适沮回流比通常
取为倍最小M流比。
6.操作条件下，精馅段、提馅段的操作线与对角线重叠。此时传质推动力，所需理论塔板数。
7.精偏塔进料可能有种不同的热状况，对于泡点利露点进料，其进料热状况参数q
值分别为和。
8.气液两相呈平衡状态时，气液两相温度,液相组成气相组成。
9.精馅塔进料可能有种不同的热状况，当进料为气液混合物FL气液摩尔比为2 : 3 时，则进料热状况参数q值为C
10.对一定组成的二元体系，精馅压力越大，则相对挥发度,塔操作温
度，从平衡角度分析对该分离过程O
11.板式精馅塔的操作中，上升汽流的孔速对塔的稳定运行非常重要，适宜的孔速会使汽液两相充分混合，稳定地传质、传热；孔速偏离适宜范围则会导致塔的异常现象发生，其中当孔速过低时可导致，而孔速过高时又可能导致O
12.对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度t,湿球温度tw和露点td间的关系为；对饱和空气则有O
13.用相对挥发度a表达的气液平衡方程可写为 ,根据a的大小，可
以用来,若［=1 ,贝U表示O
14.吸收操作是依据,以达到分离混合物的目的。
15.若溶质在气相中的组成以分压液相中的组成以摩尔分数x表示，则亨利定律的表达式为，E称为,若E值很大，说明该气体为气体。
16.对低浓度溶质的气液平衡系统，当总压降低时，亨利系数5将,相平衡常
数m将,溶解度系数H将0在吸收过程中，K Y和缶是以
和为推动力的吸收系数，它们的单位是o
17含低浓度难溶气体的混合气，在逆流填料吸收塔内进行吸收操作，传质阻力主要存在于中；若增大液相湍动程度，则气相总体积吸收系数Kg值将；若增加吸收剂的用量, 其他操作条件不变，则气体出塔浓度为将，溶质A的吸收率将；若系统的总压强升高，则亨利系数E将,相平衡常数〃？将。
18.亨利定律表达式p*=Ex,若某气体在水中的亨利系数E值很小，说明该气体
为气体。
19.吸收过程中，若减小吸收剂用量，操作线的斜率,吸收推动力。
20.双膜理论是将整个相际传质过程简化为o
21.脱吸因数S可表示为,它在Y—X图上的几何意义
是。若分别以S|、S A S3表示难溶、中等溶解度、易溶气体在吸收过程中的脱吸因数，吸收过程中操作条件相同，则应有S S2 S3 O
22.不饱和湿空气预热可提高载湿的能力，此时H, t, 6，传热传质推动力o
23.对于一定干球温度的空气，当其相对湿度越时，其湿球温度越o 14. T燥
过程是和相结合的过程。恒定的干燥条件是指空气
的、和均不变的干燥过程。在干燥操作中，常
用来测量空气的湿度。
24.恒速干燥阶段乂称控制阶段，影响该阶段干燥速率的主要因素
是;降速干燥阶段乂称控制阶段，影响该阶
段干燥速率的主要因素是。在恒速干燥阶段，湿物料表而的温度近似等于热空气的温度，此阶段汽化的水分为水。
二、选择题
1.若要求双组分混合液分离成两个较纯的组分，则应采用。
A.平衡蒸馄
B.简单蒸馅
C.精馄
2.精儒计算中，以下说法正确的是o
A.再沸器算一块理论板
B.全凝器算一?块理论板
C.加料板算一块理论板
3.操作中的精馅塔，若增大回流比，其他操作条件不变，则精增段的液气比，塔
顶幅出液组成o
A.增大；
B.减小；
C.不变；
D.不确定
4.某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成心=0.6相应的泡点为么，与之相平衡的气相组成*A=0.7,相应的露点为如则o
A. t\=t2 ;
B. /i
C. t\>t2 ;
D.不能判断
5.精儒塔的操作线是直线，其原因是o
A.理论板假设
B.理想物系
C.塔顶泡点回流
D.恒摩尔流假定
6.两组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系。
A.容易
B.困难
C.完全
D.不完全
7.操作中的精馅塔，若减小流比，其他操作条件不变，则精僧段的液气比，塔顶
循出液组成o
A.增大
B.减小
C.不变
D.不确定
8.在精馅塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使o
A.平衡线发生变化
B.操作线与g线变化
C.平衡线和q线变化
D.平衡线和操作线变化
9.用精馅塔完成分离任务所需理论板数M为8（包括再沸器），若全塔效率F T为50%,则塔内实际板数为o
A. 16层
B. 12层
C. 14层
D.无法确定
10.对接近常压的低组成溶质的气液平衡系统，当温度升高时，亨利系数E将,
相平衡常数，〃将，溶解度系数〃将。
A.增大；
B.不变；
C.减小；
D.不确定
11.若某气体在水中的溶解度系数"非常大，则该气体为。
A.易溶气体；
B.难溶气体；
C.中等溶解度气体；
D.不确定
12.在吸收操作中，以气相组成差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为。
A. K* — y；
B. 丫一K* ；
C.Yi — Y
D. K —匕
13.在下列吸收过程中，属于气膜控制的过程是o
A.水吸收氢；
B.水吸收硫化氢；
C.水吸收氨；
D.水吸收氧
14.在吸收操作中，以液相组成差表示的吸收塔某一截血上的总推动力为。
A. X* —X X—X* X. — X X—Xj
15.在逆流操作的填料塔中，当吸收因数J＜1, K填料层为无限高时，则气液相平衡出现在。
A.塔顶
B.塔上部
C.塔底
D.塔下部
16.在一定空气状态卜?，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为,不能除去的水分为。
A.平衡水分
B.结合水分
C.非结合水分
D.自由水分
17.在干燥实验中，随着空气流量的提高，恒定干燥速率，临界含水量将。
A.不变
B.减少
C.增大D,不一?定
18.湿物料的平衡水分一定是。
A.非结合水
B.自由水分
C.结合水
D.临界水分
19.已知湿空气的如下两个参数，便可确定其他参数。
A. H, p
B. H,电
C. H, t
D. I, /as
20.同一?物料，如恒速阶段的干燥速率加快，则该物料的临界含水量将。
A.不变
B.减少
C.增大
D.不一定
21.湿空气在预热过程中不变化的参数是o
A.粉
B.相对湿度
C.湿球温度
D.露点
22.在恒定干燥条件下，用热空气干燥某物料，当干燥速率将为零时，物料中剩余的水分
是0
A.自由水分：
B.结合水；
C.非结合水；
D.平衡水分
23.对不饱和空气，干球温度、湿球温度及露点三者之间的关系为；对于
饱和空气，三者之间的关系为。
A. t ＞，d＞。w；
B. t = t w= td；
C. f ，d；
D.不确定
24.在总压为101.33 kPa K,将不饱和空气由温度，降温至温度上，则该湿空气的湿度H
将，相对湿度e将，露点、将o
A.增大
B.减小
C.不变
D.不确定
25.空气的湿含量一?定时，其温度愈高，则它的相对湿度o
A.愈高
B.愈低
C.不变
26.将不饱和空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度，称为湿空气的
A.湿球温度
B.绝热饱利温度
C.露点
三、分析题
1.—?操作中精馅塔，若保持F、X-、q、V，（塔釜上升蒸汽量）不变，而增大网流比R,试分析XD、X.、D、W变化趋势。并说明上述结果在实际生产中有何意义？
2.已知常压（101.3kPa）下60°C及80笆的水的饱和蒸汽压分别为19.923及47.379kPa,据此说明作为干燥介质的湿空气在进入干燥室前先预热的重要性。
3.在一常压精儒塔中分离苯一甲苯混合液，原料液流量为100 kmol/h，组成为0.5 （苯摩尔分率，下同），泡点进料。儒出液组成为0.9,釜残液组成为0.1。操作同流比为2.0。试求：
（1）塔顶及塔底产品流量（kmol/h）；
（2）达到循出液流量56 kmol/h是否可行？最大憎出液流量为多少？
（3）若儒出液流量为54kmol/h,心要求不变，应采用什么措施（定性分析）？
4.试分析湿空气的湿球温度与其绝热饱和温度有何区别和联系？
5.试分析：
（1）湿空气的干球温度、湿球温度、露点在什么情况下相等？什么情况下不等，大小关系如何？
（2）湿空气在进入干燥器前，往往进行预热，这样做有什么好处？
四、计算题
①在上述操作条件下 0.2
所需要的理论塔扳
数。
液相中戊烷的摩尔分率 X
1.戊烷与己烷的混合溶
液中戊烷的摩尔分率为
0. 55o 常压下此溶液用
连续精馅的方法进行分
离。若进料为泡点液体，） 塔顶
采用全凝嚣，回流梃* 比取为1.2,要求塔顶
温出液中戊烷的浓度不 得低于
0.95,塔底釜液 中戊烷的浓度不得
高于 0.05。体系的平衡曲线 见
右图，求：
%1 全塔效率67%时实 际塔板数为多少？
%1 运行中由于料液预
热器温度过高导致进料部分汽化，试分析产品质量可能发生什么变化？
2. 在连续精储塔中分离某组成为0.5 （易挥发组分的摩尔分数，下同）的两组分理想溶液。 原料液于泡点下进入塔内。塔顶采用分凝器和全凝器。分凝器向塔内提供回流液,其组成为 0.88,全凝器提供组成为0.95的合格产品。塔顶馅出物中易挥发组分的回收率为96%。若测 得塔顶第一层板的液相组成为0.79,试求：
（1） 操作回流比和最小回流比；
（2） 若馅出液流量为100kmol/h,则原料液流量为多少？ 3. 在常压连续精储塔中分离两组分理想溶液，塔顶采用全凝器。该物系的平均相对挥发度为 2.5。原料液组成为0.35（易挥发组分摩尔分率，下同），饱和蒸气加料。塔顶采出率旦为40%,
F
且已知精儒段操作线方程为尸0.75X+0.20,试求：
（1） 提僧段操作线方程；
（2） 若塔顶笫一板卜降的液相绢成为0.7,求该板的气相默弗里效率品皿。
0.8 6 4 ? ? o O
4.在一填料层高度为5 m的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气中溶质组分。当液气比为1.0时, 溶质回收率可达90%o在操作条件下气液平衡关系为Y=0.5X。现改用另一种性能较好的填料，在相同的操作条件下，溶质回收率可提高到95%,试问此填料的体积吸收总系数为原填料的多少倍？
5.在101.33 kPa T用水吸收混于空气中的纵。己知敏的摩尔分数为0.1,混合气于40C卜?进入塔底，体积流量为0.556 m3/s,空塔气速为1.2m/s。吸收剂用量为理论最小用量的1.1 倍，氨的吸收率为95%,且已估算出塔内气相体积吸收总系数K四的平均值为0.1112 kinol/（m3-s）c在操作条件下的气液平衡关系为K*=2.6X,试求塔径及填料层高度。
6.在逆流绝热干燥装置中用热空气将湿物料中所含水分由w】=0.18降低至的=0.005。湿空气进入预热器前的温度为25°C,湿度为0.00755 kg/kg绝干气，进入干燥器的粉为125 kJ/kg 绝干气，离开干燥器的温度为50°C。试求：
（1）空气经预热后的温度上
（2）单位空气消耗量/；
（3）若加到干燥装置的总热量为900kW,则干燥产品量为若干，kg/h?
7.今有一干燥器，湿物料处理量为800 kg/h o要求物料干燥后含水量由30%减至4% （均为湿基）。干燥介质为空气，初温15 °C,湿度为H=0.005 kg水/kg绝干空气，经预热器加热至120 °C进入干燥器，出干燥器时降温至45 °C,湿度为"2=0.052 kg水/kg绝干空气。
试求：（a）水分蒸发量〃；
（b）空气消耗量％、单位空气消耗量兀
8.某湿物料在常压气流干燥器中进行干燥，湿物料流量为2400 kg/h,初始湿基含水量为
3.5%,干燥产品的湿基含水量为0.5%。温度为20°C,湿度为0.005 kg/kg绝干气的空气经预热后温度升至120°C进入干燥器，离开干燥器的温度为60笆。假设干燥器为理想干燥器，试求：绝干空气的消耗M及预热器所需提供的热危。
9.某干燥器中，每秒钟从被干燥物料中除去的湿份量为0.0278kg,所用空气的状态为: ，o=288K,加=0.80；离开干燥器的状态为：々=318K, 2=0.60o 总压强P=0.933 X 105Pa, 求湿空气的需要量。（巳知288K及318K下的水的饱和蒸汽压分别为1705Pa, 9583Pa）。
2. 恒压下用板框压滤机过滤某悬浮液，己知正常生产时过滤面积为2.6n? , 2小时后得滤液100 m2 3 4 o由于某种原因生产进度临时发生变化，要求2小时完成200 m3滤液的生产，请计算说明可以采取那些措施在2小时完成临时生产任务。(假设滤饼不可压缩，旦过滤介质阻力忽略不计)。
3. 某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成，两层的厚度均为100mm，其导热系数分别为0.9W/ (m-°C)及0.7W/ (m?°C)。待操作稳定后，测得炉膛的内表面温度为700C, 外表面温度为130笆。为了减少燃烧炉的热损失，在普通砖外表而增加一层厚度为40mm、
导热系数为0.06W/ (m?°C)的保温材料。操作稳定后，又测得炉内表面温度为740C,外表
面温度为90笆。设两层砖的导热系数不变，试计算加保温层后炉壁的热损失比原来的减少百分之几？
4. 某单程列管式换热器，其换热管为①25x2 mm的不锈钢管，管长为3 m,管数为32根。
在该换热器中，用25°C的水将壳程的110°C的某有机蒸汽冷凝成同温度的液体，该有机蒸汽的冷凝传热系数为8.2x103 W/(m2-°C)o水的流量为15000 kg/h,平均比热容为4.18
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?
化工原理（下）期末考试试卷 一、 选择题： (每题2分，共20分) 1.低浓度难溶气体吸收,其他操作条件不变,入塔气量增加,气相总传质单元高度 H OG 、出塔气体浓度2y 、出塔液体浓度1x 将会有__A______变化。 A OG H ↑, 2y ↑, 1x ↑ B OG H ↑, 2y ↑, 1x ↓ C OG H ↑, 2y ↓, 1x ↓ D OG H ↓, 2y ↑, 1x ↓ 2.在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系 数k y =2kmol/m2h ， 气相总传质系数Ky=1.5kmol/ m2h ，则该处气液界面上气相 浓度y i 应为__B______。平衡关系y=0.5X 。 A .0.02 B.0.01 C.0.015 D.0.005 3.下述说法中正确的是_B____。 A.气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11<< B 气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11>> C 液膜控制时有：i c c ≈*，G L k H k <<1 D 液膜控制时有：i c c ≈，G L k H k >>1 4.进行萃取操作时，应使溶质的分配系数___D_____1。 A 等于 B 大于 C 小于 D 都可以。 5.按饱和液体设计的精馏塔，操作时D/F 、R 等其它参数不变，仅将料液改为冷 液进料，则馏出液中易挥发组分浓度____A____，残液中易挥发组分浓度______。 A 提高，降低； B 降低，提高； C 提高，提高； D 降低，降低 6.某精馏塔的理论板数为17块（包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为 ____C__块。 A. 30 B.31 C. 32 D. 34 7.在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度____A____平衡蒸馏。 A 高于； B 低于； C 等于； D 或高于或低于 8.指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空 气的温度无关_____B___
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）
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
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,
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
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,
·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）。
填空题 1.（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.在静止的、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φ105mmX2.5mm的只管内流动，已知水的粘度为1.005mPa*s，密度为1000kg*m3，流速为1m/s，则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: (1) 若pe〉p 或C 〉Ce则属于解吸过程 (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,必须运用如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。 11.,当20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内
22.对于间壁式换热器：m1Cp1 (T1-T2 ) =m2Cp2 (t2-t1)=K.A.△tm 等式成立的条件是_稳定传热、_无热变化、_无相变化。 选择题 1.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( A ) A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关 B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关 C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关 2.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度 差（ρ指-ρ）的值（B ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好 3. 若将20℃硫酸用φ48×3.5mm的无缝钢管输送,则硫酸达到湍流的最低流速 为（D ）。已知20℃时，硫酸的密度为1831 kg/m3粘度为25.4cP。 A. 0.135m/s B. 1.5m/s C. 0.15m/s D. 1.35m/s 4. 层流与湍流的本质区别是：( D )。 A. 湍流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 5.离心泵的性能曲线中的H－－Q线是在( C )情况下测定的。 A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路（ｌ＋∑ｌ）一定。
化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范 围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案： 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二
一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5?临界直径de 离心分离器分离颗粒最小直径 6. 过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是______ 。 A颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计E颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度C颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 D颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程D 2、颗粒的沉降速度不是指_______ 。 A等速运动段的颗粒降落的速度 E加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 C加速运动段结束时颗粒的降落速度 D净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度B 3、对于恒压过滤______ 。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的？2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的4倍D 4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量 __ 。 A增大至原来的2倍E增大至原来的4倍 C增大至原来的2倍D增大至原来的倍
菏泽学院 2014-2015学年二学期化工原理期末考试试卷(A卷) 班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 题目部分，(卷面共有36题,95分,各大题标有题量和总分) 一、判断题(15小题,共15分) 1． 在进行吸收操作时，在塔内任一截面上，吸收质在气相中的分压总是高于其接触的液相平衡分压，( )所以在y-x图上，吸收操作线的位置总是位于平衡线的上方。( ) 2． 吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，此时推动力也最小。( ) 3． 计算填料吸收塔时，其N的含意是传质单元高度。( ) 4． 泛点气速是填料吸收塔空塔速度的上限。( ) 5． 若精馏段操作线方程y=0.75x+0.3，这绝不可能。( ) 6． 对于二元理想溶液，轻组分含量越高，则泡点越低。( ) 7． 精馏塔各板的效率均为50％时，全塔效率必定也是50％。( ) 8． 回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。( )
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。( ) 10． 在精馏塔内任意1块理论板，其气相露点大于液相的泡点。( ) 11． 在相同的外压及温度下，沸点越低的物质容易挥发。( ) 12． 气液两相在筛板塔的接触方式有鼓泡、泡沫和喷射三种接触状态，由于鼓泡状态气液接触面积小，所以工业上一般使用泡沫和喷射接触状态。( ) 13． 填料的等板高度HETP以大为好，HETP越大，分离越完善。( ) 14． 以最少量溶剂进行单级萃取计算，可以获得最大溶质浓度的萃取相和萃取液。( ) 15． 萃取是利用原料液中各组分的密度差异来进行分离液体混合物的。( ) 二、填空题(7小题,共15分) 1． 填料塔的等板高度(HETP)是指________。 2． 精馏操作的依据是，实现精馏操作的必要条件包 括和。 3． 负荷性能图有条线，分别 是、、、和 。 4．
（勤奋、求是、创新、奉献） 2014 ～2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师：陆杰、刘锡建、王远强 学院化学化工学院班级姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理（二）》课程试卷A 参考答案 （本卷考试时间 120 分钟） 题号一二三四五六七八九十总得 分 题 分 2020107101815100 得 分 一、填空题（每空1分，共20分） 1、精馏过程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理进行的，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底产生上升蒸汽。 2、在温度—组成（t-x-y）图中，气液两相呈平衡状态时，气液两相温度_________相等_______，但气相组成______大于_____液相组成。 3、全回流时，塔顶产品量为_____0______，回流比______无穷大_______，全回流适用的场合通常是_______精馏生产开工或实验研究_________________。
4、当分离要求和回流比一定时， 过热蒸气 进料的q 值最小，此时分离所需的理论板数 最多 。 5、吸收是利用各组分溶解度 不同而分离气体混合物的单元操作，当气相中溶质的的实际分压高于 与液相成平衡的溶质分压时，溶质从气相向液相转移，发生吸收过程。 6、易溶气体的吸收过程属于_______气膜_________控制过程，传质总阻力主要集中在__气膜_______侧，提高传质速率的有效措施是提高______气________相流体的流速和湍动程度。 7、恒速干燥阶段也称为表面汽化 控制阶段，降速阶段也称为内部迁移 控制阶段。 8、饱和空气中冷却， 湿度_________降低________，露点温度 _______降低________。 二、选择题（每题2分，共20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、精馏过程中在精馏塔中每一块塔板上（ C ）。 (A) 只进行传质 (B) 只进行传热 (C) 同时进行传热传质 (D) 有时进行传热，有时传质 3、操作中的精馏塔，保持q 、 F 、D x 不变，减小F x ，则（ C ）。 (A) D 增大，R 减小 (B) D 不变，R 增加 (C) D 减小，R 增加 (D) D 减小，R 不变 4、精馏塔的塔板上，比较理想的气液接触状态是（ D ）。 (A) 鼓泡状和蜂窝状 (B) 鼓泡状和泡沫状 (C) 蜂窝状和喷射状 (D) 泡沫状和喷射状
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
一、二章复习题 第一章 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个__________ 和___________构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3．常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的__________，因而产生了不同的单位制。 5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过__________来判断。6．单位时间内过程的变化率称为___________。 二、问答题 7．什么是单元操作主要包括哪些基本操作 8.提高过程速率的途径是什么 第二章流体力学及流体输送机械 流体力学 一、填空题 1．单位体积流体的质量称为____密度___，它与__比容_____互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为__流体的压强__________。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为___流量_____，其表示方法有__质量流量______和____体积流量____两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是__连续流动的_______的。5．产生流体阻力的根本原因是_内摩擦力_______；而___流体的运动状态________是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力_的大小与影响______________。 6．流体在管道中的流动状态可分为_____滞流_ 和____湍流______两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别是_____湍流的质点有脉动滞流没有________________________________。 7．判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是_静止的________、___连通的________、__连接的是同一种液体______________。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是. 分别或同时提高流体的位压头；动压头；静压头以及弥补损失能量______________________________。