试题库二化工原理

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1、化工原理非化工专业第一章 流体流动一、填空题共30分 1、2分流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长 。增大，减少，不变 2、2分流体流动阻力产生的根本原因是 。 3、3分当20的甘油1261kg/m3,=1499mPa.s,在内径为100mm的管内流动时，假设流速为2.0m/s时，雷诺数Re为 ，流体的流动型态为 。 4、2分流体在管内作湍流流动时不是阻力平方区，其摩擦系数随 、 而变。 5、2分离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生 现象。 6、3分离心泵的特性曲线分别是 、 和 。 7、3分离心泵在启动时应先将出口阀 ，目的是 。往复泵在启动时

2、，其出口阀必须 。 8、2分用离心泵向锅炉供水，假设锅炉中的压力突然升高，那么泵提供的流量 ，扬程 。增大，减少，不变 9、2分多层平壁导热的总热阻等于 。 10、1分稳定传热导是指传热系统中各点的温度仅随位置而变，但不随 而改变。 11、3分用水吸收某气体中的有毒组分A，在Y-X图中操作线斜率的物理意义是 ，其值随液体喷淋量的增大而 ，随需处理的气体的流量的增大而 。增大，减少，不变 试简述双膜理论的主要内容。二、简答题15分 1、7分什么是离心泵的工作点？试用图示法说明单泵操作时常用的工作点调节手段。 2、4分什么叫理论板？理论板数、实际板数和板效率三者间的关系如何？ 3、4分一套完整的填

3、料吸收塔装置，主要由哪些部件组成？ 1、某设备内的绝对压力为400mmHg当地大气压为750mmHg，那么其真空度为 mmHg；假设另一设备的绝对压强为950mmHg，那么其表压强为 mmHg Pa 2、流体流动阻力产生的根本原因是 。 3、稳定流动是指任一点上的流速、压强等物理参数不随 而改变的流动。 4、孔板流量计的流量系数与孔板的取压方式、直径比、 及管壁粗糙度有关。 5、离心泵的主要部件有 、 和轴封装置等。 6、离心泵启动前灌泵的目的是防止 现象；离心泵必须安装在最大允许安装高度以下是为了防止 现象。 7、离心泵的工作点是 曲线和 曲线的交点。关小出口阀，可使 曲线变 1、陡 2、平

4、缓，从而使流量 ，扬程 1、变大 2、变小。 8、离心泵串联的主要目的是 ，并联的主要目的是 1、提高扬程 2、增大流量。 9、按热量传递的机理，三种根本的传热方式是 、 和 。 10、常见的列管换热器有 、 和 换热器。 11、吸收率A=1的物体是 体。干空气 1、能 2、不能算作透热体。 12、吸收操作的依据是 ，而蒸馏操作别离混合物的依据是 。 13、填料吸收塔用的常见填料有 、 任举两个具体填料及波纹填料等。 、连续性方程u1A1=u2A2 是在条件下推导出的，它适用于的流体，它是 在化工中的应用。 、流体流动时，产生阻力的根本原因是，而摩擦系数与等因素有关，在滞流时那么只与 有关。

5、、局部阻力是由于等原因造成的，计算时应用当量长度法就是。 、皮托管和孔板流量计测速的根本原理都是，但前者的是测_，后者测的是。 、应用孔板流量计时，对每一个。1 相应的Rec，必须，因为这时。是，它只与 有关，而与无关。 (7.r一定；不可压缩；质量守恒定律 8.流体具有粘性；Re,e/d;Re 9.流速、流向的改变和旋涡的产生；用一定长度的同一直径的直管阻力来等效某局部阻力的方法 10.利用流体机械能相互转化原理通过压差计的读数大小反映被测流速的大小；点速度；平均速度 11.ReRec;常数；A0/A1 ;Re ) 第二章 流体输送机械一、填空题、离心泵的主要性能参数有、。在一定管路中离心泵

6、的(a.实际流量 b.理论流量)受管路阻力制约，这是因为。、离心泵铭牌上标明的扬程是指。、离心泵流量调节常用、的方法，其中前者是改变泵特性曲线，后者是改变管路特性曲线。、离心泵的主要部件有：叶轮、。叶轮常用形状叶片。、离心泵发生空转现象，即是原因，又称为现象。、假设流体的粘度增大，通常离心泵的H, Q, h, N。、往复泵具有能力，起动前灌泵，起动前需出口阀。一般用方法调节流量，还可用调节泵的和驱动装置的的方法调节；往复泵的压头由决定, 理论流量的大小由、确定。往复压缩机的工作循环由、四个阶段组成。二、简述题 、什么是气蚀现象？什么情况下易产生气蚀现象？2、试述离心式通风机特性参数的名称、单位

7、、之间关系及影响因素。3、原来输送水的离心泵，现改用于输送种水溶液，水溶液的密度为水的1.2倍，其它的物理性质可视为与水相同，管路状况不变，泵前后两开口容器的液面垂直距离不变，试说明：、流量有无改变？ 、泵的压头有无改变？、在泵的出口处装了一个压强表，其读数有无改变?、泵所需的轴功率有无改变？三、计算题 、用内径100mm为钢管从江中汲水到储水池，水由池底进入。池中水面高出江面30m，管路长度加上各种阻力的当量长度为60m，水粘度为，水在管中流速为1.5m/s，摩擦系数=0.0205。今库房中有以下四种离心泵，铭牌标明其操作条件如下：试计算并说明选用哪一种泵最适合？流量 升秒17161512压

8、头 米水柱32353532 、现购入一台离心泵，用以输送密度为1200Kg/m3的某液体，泵的允许吸上真空度3m，被输送液体在操作条件下的饱和蒸汽压为300mm汞柱，吸入管管路的压头损失为1m液柱，动压头忽略不计。试求泵的安装高度。当地大气压为1标准大气压。参考答案： 一、1. Q, H, h, N; a;泵的实际工作点为泵的特性曲线与管路曲线的交点2.效率最高的流量下的扬程3.调节泵转速和切削直径；调节出口阀4.泵壳；轴封装置；后弯5.泵体内有空气；气缚6.， 7.自吸；全开；旁路调节；冲程；转速；管路特性；活塞面积；活塞冲程；活塞在单位时间的往复次数；压缩；排出；膨胀；吸气 二、1. 略2

9、.略3.A.无B.无C.增大D.增大 三、.1.H=31.4m,Q=11.78l/s; 2. Hs=-0.423m,Zs=-1.423m,Z-1.9-2.4m第三章 机械别离和固体流态化一.填空 1.过滤循环通常包括_、_、_、_和_等步骤。在一定压差下,过滤速率随过滤的进行而_。2.板框过滤机的操作是_,而转筒过滤机的是_,所以后者的生产能力较大而劳动强度较小(a.间歇 b.连续)。3.滤板作用是_、_。4.颗粒沉降阶段分为_和_，沉降速度是指_段的速度。5.干扰沉降的结果使大颗粒的沉降速度_, 使小颗粒的沉降速度_。6.旋风别离器的工作过程中, 有向下的_旋流, 向上的_旋流, 两旋流的旋

10、转方向_。7.离心机与旋液别离器的根本区别在于_有动力装置，其离心力由_而产生。二.简答题 1.旋风别离器的性能指标哪些? 旋风别离器的尺寸大小怎样影响其性能指标的? 如何在大处理量下保证一定的别离效果?2.颗粒在离心沉降中,其沉降速度是否为常数? 为什么?3.为何过滤之初, 滤液混浊, 而一段时间后,滤液变清? 三.计算题 1. 一除尘器高5m，底面积40m2，用来除去炉气中的灰尘，炉气密度为0.6 ，粘度为0.04 ，尘粒密度为2800 。按环保要求应完全除去大于8 的尘粒，问每小时可处理多少炉气？假设要求处理量增加1倍，应采取什么措施？2. 某板框过滤机在恒压下操作，过滤阶段的时间为 ，

11、第 过滤得 滤液，滤饼不可压缩，滤布阻力可忽略，试求：1第 可得多少过滤液； 2过滤 后用 清水粘度与滤液相近，在同样压力下对滤饼进行洗涤，求洗涤时间；3假设滤液量不变，仅将过滤压差提高1倍，问过滤时间为多少？4假设过滤时间不变，仅将过滤压强提高1倍，问滤液量为多少？ 3. 在 操作压力下用板框过滤机处理某物料，操作周期为 ，其中过滤 ，滤饼不需洗涤。每获 滤液得滤饼 ,操作条件下过滤常数 ，介质阻力可忽略，滤饼不可压缩。试计算：1) 假设要求每周期获 的滤饼，需多大过滤面积？2) 假设选用板框长 宽的规格为 ，那么框数及框厚分别为多少？3) 经改良提高了工作效率，使整个辅助操作时间缩短为1h

12、，那么为使上述板框过滤机的生产能力到达最大时，其操作压力提高至多少？参考答案： 一、1.过滤；洗涤；卸渣；清洗；装合；下降 2.a; b. 3.支持滤布；提供滤液流出通道4.加速段；等速段；等速段 5.减小；加快 6.外；内；相同；7.离心机；设备本身旋转 二、1.临界粒径,别离效率,压强降；直径D，B，处于远离器壁的颗粒距离器壁更远，h；一般采用多个旋风别离器并联操作2.不是；R时ur(见P151) 3.架桥现象(见P162)三、1. ;可采取增加隔板的方法来增大生产能力。 2.1 ;(2)方法一:由 和 得 ， 故 ；方法二：由 微分得 ，后面步骤同上。 3由 ， ， ， ； ；4 ， 3

13、1A= = =28.43m (2)A= , =14.2 取15个; =0.04 ; 应注意每个框的两侧都有滤布，故计算面积时要在n个框面积的根底上再乘以2。 (3)分析：所谓最正确操作周期是指当过滤时间加洗涤时间等于辅助时间时，到达一定产量时所需总时数最少，亦即生产能力最大，对于此题，实际就是要求出在滤液量不变的情况下，过滤时间由1.5h减为1h，操作压差应增至多少。由 ： ; , = = 第四章 传热一、填空 1、在热传导中，传热介质在宏观上位移；而在对流传热中，传热介质在宏观上位移。辐射传热主要以方式传递能量，其中不但有能量，也有能量；与前两种方式不同的是，其能量传递。发生热辐射的条件是，

14、而进行各种宏观传热的条件是。、换热器的根本型式有、和，其中后者应用最为广泛。换热器是工业应用最为广泛的间壁式换热器之一，一般可细分为式、式和式三种。、判断以以下管式换热器是什么型式的，并判断其管程数和壳程数、工业上常把、两种方式的联合传热称为对流传热。、圆管外拟裹上两层厚度相同的保温层，为了使保温良好，常把较小的一层放在a.内 b.外层。、通过因次分析，强制对流的主要由、准数确定，而自然对流的主要由、准数确定。、蒸汽冷凝分为和两种形式，其中前者传热效果较好。、大容积沸腾传热曲线可分为、和三个阶段，工业上常控制在阶段。、物质黑度指，黑度越大，其辐射能力，吸收能力；灰体对波长吸收a有 b.无选择性

15、；固体辐射在进行，而气体辐射在进行；对两块无限大平板，其辐射角系数为。、热负荷是指，由决定；而传热速率是指换热器自身具有的传热能力，由式计算得出；一般要求传热速率热负荷；而设计时，计算的传热速率必须热负荷。、在其它条件相同时，tm逆tm并。、在列管式换热中，用饱和蒸汽加热空气，那么传热管温度接近a.蒸汽 b.空气温度，接近侧的对流传热系数，饱和蒸汽应走。、某换热器运行一段时间后，传热效果下降，那么很可能是的原因。、当导热系数为常数时，那么平壁的温度分布为，而圆筒壁温度分布为。二、简答题 、：312, 每层厚度相同, 不随温度而变, 在图上画出温度分布示意图,并说明原因。、简述强化传热的途径，并

16、简述原因三、在一603.5mm的钢管外包有两层绝热材料，里层为40mm的氧化镁粉，平均导热系数=0.07W. m-1K-1，外层为20mm的石棉层，其平均导热系数=0.15 W.m-1K-1。现用热电偶测得管内壁的温度为500oC，最外层外表温度为80oC，管壁的导热系数=45 W.m-1K-1。试求每米管长的热损失及保温层界面的温度。 四. 某工业酒精精馏塔顶的全凝器，塔顶为工业酒精的饱和蒸汽，温度为78oC，汽化潜热为H=850 kJkg-1，蒸汽流率为3340 kgh-1。全凝器用302.5 mm铜管，管内通以冷却水。现侧得冷却水在管内的流率u=0.5 ms-1，冷却水的进出口温度分别为

17、20 oC和40 oC。在定性温度下水的物理数据如下：=995.7 kgm-3，=0.817 厘泊，=0.618 Wm-1K-1，Cp=4174 Jkg-1K-1。酒精蒸汽对管壁的冷凝给热系数=2268 Wm-2K-1，钢管的导热系数=45 Wm-1K-1，试求该和换热器的传热面积和冷却水消耗量。 参考答案 一、1.没有；有；电磁波；辐射；吸收；不需借助任何传热介质；T0K；T0. 2.蓄热式、直接混合式、间壁式；列管；固定管板、U型管、浮头 3.固定管板式；1；1；浮头式；4；2 4.传导、对流 5.a 6.Re;Pr;Pr;Gr 7.滴状冷凝、膜状冷凝 8.外表气化、核状沸腾、膜状沸腾；核

18、状沸腾 9.实际物体的辐射能力与同温度下的黑体的辐射能力的比值；越强；越大；b；固体外表间；气体中；1 10.生产要求换热器应当具有的换热能力；生产任务；Q=KAtm；等于或略大于；大于 11.大于 12.a. 空气；壳程 13.污垢热阻增大 14.沿传热方向线性下降，等温面为平行面；沿径向逐渐下降，等温面为一组同心圆面；二、t=t1-Q/(A)； ； 第五章 蒸馏一、填空题共38分 1、 某废热锅炉的蒸汽压力表的读数为5kgf/cm2，当时大气压为760mmHg，那么该饱和蒸汽的表压强为_kPa，绝对压力为_kPa。 2、 一般而言，气体的粘度随温度升高而_；为了提高含尘气体别离效果，_空气

19、粘度，应该_降温_除尘。升高，降低，不变；先，后 3、 滞流区的Re值_，且摩擦系数随Re增大而_，但与管壁粗糙度_。 4、 某边长为a的正方形管道，其水力半径rH=_，当量直径de=_。 5、 (2分)用孔板流量计测得4的水Vh=5m3/h，指示液为水银。现测量比重为 0.8的低粘度油品时的指示液的高度与测水时相同，那么该油品的实际流量为_ m3/h。 6、 离心泵启动前灌泵是为了防止_现象；安装位置必须低于允许安装高度是为了防止_现象。 7、 离心泵特性曲线与管路曲线的交点称_。改变出口阀开度实际上是改变_曲线的方法实现流量调节的。 8、 一般而言，除尘室生产能力与颗粒沉降速度_，与除尘室

20、底面积_，与高度_。成正比，成反比，无关 9、 2分某转鼓直径0.5m的离心机的转速为3000rpm，那么其别离因数kc=_。 10、 4分密度为1100kg/m3、直径为20m的球形颗粒在150空气中沉降=0.834kg/m3，=2.4110-5Pa.s，那么其沉降速度为_. 11、 (2分)某长方形除尘室的生产能力为5m3/h，假设改为10层隔板的多层降尘室，那么理论上其生产能力变为_ m3/h其它条件不变 12、 4分用20冷却水冷却90油品，冷、热流体的出口温度分别为40和70。假设为并流换热，其平均温差为_；假设为逆流换热，那么其平均温差为_。 13、 相同温度下，_体的辐射能力最大

21、；灰体的吸收率在数值上等于该物体的_。 14、 某列管换热器由单管程隔为双管程后，其管程流速_，对流给热系数_。增大；减少；不变 15、 2分某新装原油预热器运行两天后发现其总传热系数下降了50%，供热用的水蒸汽压力正常，换热器未见明显积液，不正常原因很可能是_。 二、分析简答题2x6分共12分 1、为有效防止泵气蚀产生，试分析可采取的措施。 2、试列举常见列管换热器的名称及其应用特点。 三、计算题60分 1、18分某台离心泵铭牌上列出的性能为：Q=1125m3/h，H=2116m，66.5%，HS=6.4m，配套电机功率为2.0kw，电机效率为98%。今欲用泵将20的冷却水从贮槽内送到某一高

22、位槽中，要求的输送量为23 m3/h，输送流程如图示，假设吸入管路和压出管路的阻力分别为1m和4m。试求： 1此泵能否适用于此输送流程？ 第六章蒸馏 一.填空 1.有一在101KPa压力下操作的苯与甲苯二元精馏塔,苯与甲苯的t-x-y图,填写以下问题:(1)当塔顶全冷器出来的液相产品中苯的浓度是0.9(mol%)时塔底的操作温度是_。(2)当塔底的液相产物中甲苯的浓度的0.9(mol%)时塔底的操作温度是_。(3)进料中苯的浓度是0.5(mol%),假设为饱和液相进料时,进料温度是_；为饱和汽相进料时,进料温度是_。(4)95进料，其状态为_相，它们的组成分别为_，_。2.有一A.B与C.D两

23、种溶液,拟用精馏的方法将它们分开,AB=1.8, CD=1.2, 试判断在相同R, 相同别离要求xW和xD时所需的理论塔板数NT,AB_，NT,CD_。较多；较少3.恒压精馏塔塔顶某块理论板上汽相组成对应的露点温度为t1, 液相组成对应的泡点温度为t2, 塔底某块理论板上汽相组成对应的露点温度为t3, 液相组成对应的泡点温度为t4, 试按温度大小顺序用符号、1,设计所需理论_, (A)多, (B)少, (C)不变。5.两组分的相对挥发度越小那么表示别离该物系越_ A容易; B困难; C完全; D 不能别离6.二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起以下线的变化_A.平衡线; B.操作线与

24、q线; C.平衡线与操作线; D平衡线与q线7.在常压下苯的沸点为80.1,环已烷的沸点为80.73,为使这两组分的混合液能得到别离,可采用哪种别离方法?_A.恒沸精馏; B.普通精馏; C.萃取精馏; D.汽提8.精馏塔顶全凝器操作改为塔顶馏出物先经一局部冷凝器再进入全凝器的流程,此时分凝器的液相作回流，比拟它们的浓度XD分_XD全(，=，)。9.进料量的小幅增减仍处正常操作状态将使所需塔板层数_。 A.增加 B.减少 C.不变 D.不能确定10.在全回流操作时, 到达给定的别离程度所需理论板层数_，当回流减到最小时, 所需理论板层数_。二.简答题 1. 什么是精馏原理？2. 试说明相平衡方

25、程和精馏段操作线方程表示的物理意义?3. 试说明实验测定全塔效率的根本原理? 三计算题 1.某精馏塔的操作线方程和进料热状态方程为 y=0.75x+0.24 、和y=2x-0.4225。假设W=10mol/h，那么：R， XD， L，W，V， q， xF，进料状态？2.有苯和甲苯的混合物, 含苯0.4, 流量1000Kmol/h, 在一常压精馏塔内进行别离,要求塔顶馏出液中含苯0.9(以上均为摩尔分率), 苯的回收率不低于90%, 泡点进料,泡点回流,取回流比为小回流比的1.5倍，试求：(1)塔顶产品量D； (2)塔釜残液量W及组XW；(3)最小回流比；(4)精馏段操作线方程； (5)提馏段操

26、作线方程；(6)假设改用饱和汽相进料,仍用(4)中所用之回流比,所需理论板数为多少?(7)假设改用饱和液相进料,仍用(4)中所用之回流比,所需理论板数为多少? 参考答案： 一、1、184.92104388.5；99.5(4)V-l两，XA=0.31，XB=0.63；2、较少，较多3、t1=t2t3=t4 4、B ；5、B；6、B ；7、C； 8、；9、A； 10、最小，；三、1、3；0.96；50mol/h；10mol/h；40mol/h；2；0.4225；冷进料；2、1400kmol/h2600kmol/h，0.0667 第七章吸收 1.用水吸收空气中的氨操作的根本原理是利用氨与空气在水中的

27、_不同, 而将氨与空气别离,其中吸收质为_吸收剂为_。2.一般情况下,_温度对吸收操作有利,_压力对脱吸操作有利。3.根据菲克定律,当物质A在介质B中发生扩散时, 任一点处的扩散通量与该位置上的_成正比, 即JA=_4.气体在液体中的溶解度是说明一定条件下吸收过程_5.易溶气体的吸收过程_一般很大，其吸收阻力主要集中于_一侧，通常为_控制；强化该吸收过程一般宜强化_膜。而难溶气体的吸收过程一般为_控制。6.在X-Y图解时, 操作线相对于相平衡线的位置, 吸收与脱吸的差异是_7.吸收的分类有哪些？化工生产中，常通过吸收操作来到达哪些目的？8.发生在流体中的扩散有两种根本方式:_、_9.吸收过程的

28、双膜理论之根本观点是：_10.亨利定律的数学表达式有：_；其中亨利系数E值越大表示该物质在相同条件下的溶解度_，温度越高E值_(越小;越大)；用E来表达的关系式H=_，m=_。11.用清水逆流吸收空气中的氨, 填料层高Z=3m, 混合气流量为100kmol/h,填料塔径为1m, 混合气中含氨3.1%(体积百分率), 气液平衡关系为Y*=2.00X,水的用量为最少用量的1.4倍,要求NH3的回收率为90%,求: (1)水的用量L, (2)水的出口浓度(以每Kg纯水含氨的量表示) (3)气相总传质单元数NOG, (4)气相总传质单元高度HOG和体积吸收系数Kya 参考答案： 1溶解度，NH3，水

29、2、较低，较低 3、浓度梯度，DdCA/dZ 4、气液两相的平衡关系5、溶解度系数H，气膜，气膜，气，液膜 6、吸收操作线在平衡线左上方，而脱吸在右下方 7、略 8、等分子反向扩散、一组分通过另一停滞组分的扩散9、略。10、略。 11、1244 kmol/h (2)0.0108kgNH3/kgH2O (3)5.09 (4)0.509m, 209kmol/(m3.h)第八章 萃取 1.液-液萃取又称 或 ，其操作依据是：利用 的差异而实现混合物的传质别离。液-液萃取一般分为 和 ，各举一个特例分别是： 、 。2.别离液体混合物时，通常不用蒸馏而用萃取的情况有： 3.组分的分配系数是指：在一定温度

30、条件下， 。分配系数kA的数值越大，表示溶质在萃取相中的浓度越 ，那么萃取别离的效果越 。分配系数与溶质的 和 有关。一般温度升高或溶质浓度增大时分配系数 ，而当溶质浓度较低且变化不大时，恒温下的kA可近似为 。4.萃取剂的选择性是指： 。选择性系数越高，通常对一定的别离任务而言所需的萃取剂 ，且可获得较 纯度的溶质。假设b1，那么 能/不能直接用萃取的方法进行别离。5.通常对萃取有利的条件是：组分、的互溶度越 越好；、相的密度差越 越好；液体粘度越 越好。而温度和界面张力要 。6.萃取设备按两相接触方式可分为 和 设备，而每一类又可分为 和 两种。7.在逐级接触萃取设备中，每一组都为两相提供 ，级与级之间各相浓度呈 ；而在连续萃取设备中，分散相和连续相呈 ，每一相的浓度沿流动方向呈 。8.常见的连续接触萃取设备有 等。1某化工厂用泵将敞口碱液池中的碱液密度为1100kg/m3输送至吸收塔顶，经喷嘴喷出，如附图所示。泵的入口管为1084mm的钢管，管中的流速为1.2m/s，出口管为763mm的钢管。贮液池中碱液的深度为1.5m，池底至塔顶喷嘴入口处的垂直距离为20m。碱液流经所有管路的能量损失为30.8J/kg不包括喷嘴，在喷嘴入口处的压力为29.4kPa表压。设泵的效率为60%，试求泵所需的功率。