《化工原理》课程综合复习

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1、化工原理课程综合复习资料一、填空选择题：1 .在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理。甲（）乙（）甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。乙：换热器总传热系数将接近空气侧的对流传热系数A.合理B.不合理2 .写出三种常见的间壁式换热器的名称、和。3 .多层平壁导热时，各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是（）A.没关系B.反比C.正比D.不确定宜在壳程流动。 及三种4 .当设计一台用饱和蒸汽加热空气的列管式换热器时,5 .写出三种常见填料的名称:常用塔板的名称：6 .流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数a与普兰特数Pr的m次方成正比，其中m的值为（）。A.0.5B.0.8

2、C.1D.0.3或0.47 .以下物理量不属于流体机械能的是。A动能B、位能C、静压能D、外加功8 .减小阀门的开度，管路中流体流量减小，这时由于。A、流动截面减小；B、阻力系数减小；C、当量长度增加；D、当量直径增加9 .离心泵的轴功率在Q=0处最小；在扬程最大处时最大；在Q=0处最大；在设计点处最大10 .离心泵的扬程是指11 .写出离心泵的性能参数12 .蒸汽冷凝传热中，有不凝气存在时，对流传热系数a将急剧下降急剧增大不变化13 .下列几种换热器中，目前石油化工中应用最广泛的是套管式蛇管式夹套式列管式14 .强化传热的途径有、。15 .下面是几组二元溶液的相对挥发度值，通过蒸储方式最容易

3、分离的是a=2a=3a=0.4a=0.2516 .写出几种常见的鼓泡元件、。17 .液体经过离心泵，主要使液体的增加。A.位能B.动能C.静压能D.热能18 .流体进行热量传递时有、和三种传热方式。19 .按流体接触方式不同换热器可分为：式换热器、式换热器或式换热器。20 .连续性方程是;柏努利方程是。A、物料衡算式B、能量衡算式C、相平衡式D、过程速率式21 .增大阀门的开度，管路中流体流量减小，这时由于。A、增大了流动截面；B、减小了阻力系数；C、增加了当量长度；D、增加了当量直径22 .流体在圆直管内层流流动时，其摩擦阻力系数人与有关。A、雷诺准数ReB、相对粗糙度-C、管长lD、流体导

4、热系数入23 .单层圆筒壁稳定导热速率计算公式为Q=2t公，其中4为ob/(Am)A、兀rm2B、2%rm2C、2兀rm2LD、2冗rmL24 .下列物质中，最不适于作保温(隔热)材料的是。A、铜B、岩棉C、玻璃棉D、软木25 .某设备真空表读数为60kPa,当地大气压强为760mmHg则设备内的绝压为Pa,表压为kgf/cm026 .一密封容器内盛有一定量的水，水面下的压力与水层深度一；水面上方气体中的压力与离开水面的高度。无关；有关27 .连续性方程是;柏努利方程是;柏努利方程A物料衡算式B、能量衡算式C、相平衡式D、过程速率式28 .工业上的液体沸腾装置一般总维持在状态下操作。29 .一

5、套管式换热器，用水蒸汽冷凝加热管内的空气，则管内壁温度接近于（水蒸汽，空气）的温度，因为。30 .用蒸储方法分离液体混合物的依据是，用吸收方法分离气体混合物的依据是一。31 .气液传质设备的类型有、。32 .以下物理量不属于流体机械能的是。A、动能B、位能C、静压能D、外加功33 .离心泵汽蚀余量越,表明泵的抗汽蚀性能越好。A、大B、小C、不一定34 .重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素无关的是。A、粒子的几何尺寸；B、颗粒与流体的密度差；C、流体的粘度；D、流体的速度35 .灰体辐射能力同温度下黑体辐射能力；灰体的吸收率该灰体的黑度。A.大于;B.小于;C.等于。36 .试指出下列传质过

6、程中的扩散类型：恒摩尔流假定成立的蒸储过程：。惰性组分不溶于液相的吸收过程：0稀释剂与萃取剂互不相溶的萃取过程：。A单向扩散B、等分子反向扩散37 .一精微塔，若进料量、进料状态、塔板数均不变，回流比增大，则塔顶产品浓度XD,精微段操作线斜率,塔低产品浓度XW。（填变大、变小或不变）38 .气相通过浮阀塔板的压力降可以看作是、与之和。二、简答题1 .简述传热的三种基本方式及各自的特点。2 .画出塔板负荷性能图，并标出每条线的名称。3 .简述流体在圆直管中流动时的三种流动状态及各自的特点。4 .画出塔板上的三种溢流形式并标明其名称。5 .简述离心泵的工作原理。6 .影响对流传热系数的主要因素有哪

7、些？并说明如何影响。7 .试述恒摩尔流假定的内容及其应用条件。三、判断题1 .流体经过如图管路进行稳定输送，流经各截面的质量流量相等，质量流速相等。2 .流体在圆形直管内流动时，流动阻力与流体物理性质、管路情况和流体流动状态相关。3 .固定管板式换热器是一种间壁式换热器。4 .导热系数和对流传热系数都是物体的物理性质。5 .套管换热器在进、出口条件相同的情况下，采用逆流操作时的传热推动力比并流操作时大。6 .凉水塔是一种间壁式换热器。四、计算题1 如附图所示，是一丙烯粗馏塔的回流系统，精馏塔的操作压力为15kgf/cm2（表），槽内液面上方压力为20kgf/cm2（表）。塔内丙烯出口管距贮槽液

8、面高差为30m,管内径为100mm输送量为为27n3/h,丙烯的密度为600kg/m3。管路全部摩擦损失为100J/kg（包括所有的局部阻力在内），试核算丙烯从贮槽送至塔顶是否需要泵。2 .用一连续精储塔分离由A（轻组分）、B组成的二元理想溶液，已知原料液中A组分占0.44（摩尔分率），泡点进料，全塔平均相对挥发度为2.5，该塔两段操作线方程为：I,y=1.48x0.0096;n,y=0.6x+0.38。试确定：哪一个是精微段操作线方程？操作回流比为多少？塔顶产品中A、B两组分的摩尔分率；塔顶、塔底产品量的摩尔比，D/W。3 .如图所示用泵将贮槽内的石油产品以40m7h的流量，经内径为100m

9、m勺管子输送到高位槽。两槽的液面差为20m,管子总长（包括所有的局部阻力的当量长度在内）为400nl操作条件下，石油产品的密度为900kg/m3,粘度为0.1Pa-s;设两槽液面恒定不变，试计算：泵的有效功率，kW；若泵的效率为50%，求泵的轴功率，kW。4某双组分连续精馏塔，饱和液体进料，进料流量为1200kmol/h，要求在塔顶得到轻组分含量为0.8（摩尔分率，下同）的产品240kmol/h，塔底产品中轻组分含量为0.05，已知塔顶为全凝器，回流比为5，轻重组分的相对挥发度为2.0，试求：原料的组成；操作回流比是最小回流比的多少倍?化工原理课程综合复习资料参考答案一、填空选择题：1参考答案

10、：A；A2参考答案：夹套式换热器；蛇管式换热器；列管式换热器3参考答案：C4参考答案：饱和蒸汽5参考答案：拉西环；鲍尔环；阶梯环；泡罩塔板；筛板；浮阀塔板6参考答案：D7参考答案：D8参考答案：C9. 参考答案：10. 参考答案：流体输送机械提供给单位重量流体的能量11. 参考答案：流量；扬程；效率；轴功率12. 参考答案：13. 参考答案：14. 参考答案：增加传热面积；提高传热温差；提高总传热系数15. 参考答案：16. 参考答案：泡帽（泡罩）；筛孔；浮阀17. 参考答案：C18. 参考答案：导热；对流；热辐射19. 参考答案：直接接触；蓄热；间壁20. 参考答案：A；B21. 参考答案：

11、C22. 参考答案：A23. 参考答案：D24. 参考答案：A25. 参考答案：41330；0.421426. 参考答案：；27. 参考答案：A；B；C28. 参考答案：核状29. 参考答案：水蒸气；热阻小30. 参考答案：挥发性；溶解度31. 参考答案：板式塔；填料塔32. 参考答案：D33. 参考答案：B34. 参考答案：D35. 参考答案：B；C36. 参考答案：B；A；A37. 参考答案：变大；变大；变小38. 参考答案：干板压降；液层压降；表面压降二、简答题1参考答案：导热:流体无宏观位移，传热物体相互接触。对流:流体存在宏观位移，仅发生在流体中。热辐射:不需要介质，有能量形式转换。

12、2参考答案：如图：液相负荷下限线；雾沫夹带上限线；液泛线；降液管超负荷线；过量漏液线。3参考答案：层流：流体质点沿管轴作直线运动，即流体分层流动，且各层流体以不同的速度向前运动，把这种流型称为层流或滞流。过渡流：流体质点不但沿管轴向前运动，而且开始有径向运动。湍流：流体质点在总体上沿管路向前运动外，还有各个方向上的随机运动，把这种流型称为湍流或紊流。4 .参考答案:5 .参考答案:离心泵启动前在泵壳内充满被输送液体，当叶轮开始转动并携带其中液体一起旋转时，在离心力的作用下液体被甩出叶轮，在叶轮中心区域形成低压区。在压差的作用下储槽中的液体被吸进泵壳。被甩出叶轮的液体汇集在泵壳和叶轮之间的空隙并

13、继续随叶轮旋转，随着旋转液体通道扩大使得液体所获得的部分动能转变为静压能;在静压能的推动下液体被挤压进入出口管路。6 .参考答案：因素包括：流体物理性质，引起的原因；湍动程度，流体与传热面的相对位置、有无相变化。7 .参考答案：内容：恒摩尔汽化，塔内精储段各塔板上升的气相摩尔流率相等，提微段也是如此；恒摩尔溢流，塔内溢流段各塔板下降的液相摩尔流率相等，精微段也是如此。应用条件：各组分汽化摩尔潜热相等；气液相接触时的热损失可忽略。三、判断题1 .参考答案：X2 .参考答案：V3 .参考答案：V4 .参考答案：X5 .参考答案：V6 .参考答案：X四、计算题1.参考答案:取贮槽液面为1-1截面，塔

14、内丙烯管出口为2-2截面；假设需要泵(We0,则在两截面间列柏努利方程得:2=0闸Z3=4。降u1=0次/宫u士=。阳/sPi二20纣/二啊二=20x9307x10*=1.9614xlO6P3=15W/cffl3=15x9.8C7xlO*羽=1QOJ/楮由；螳i+刍+5+雁=龈吟吟+决代入数据得,里工+空空+期600600解得士W”卫2工0力烟由于附Q,故假设是错误的，将丙谛从贮槽送到塔顶不需要泵2 .参考答案:I为提微段操作线方程；n为精微段操作线方程。精微段操作线方程一般形式为:己与一比较R5,Xa,d=0.95 ; B组分在塔顶的组成为Xd=0.95;(2)所以A组分在塔顶的组成为Xb,d=0.05FDW;FxFDxDWxW3 .参考答案:取贮槽液面为1-1截面，并设为基准水平面，高位槽液面为2-2截面；则:Uj=Ottc/su2r鸟=鸟=口（表）4x40=1.415m/sjrxDi.Lx360O dp 0.1xL415x900Re = 1273 2O（JQ 属于层流由范宁公式得:有效功率:若刀=50%则:4 .参考答案:1200240960kmol/hx xF 0.2q线方程为:则:minXdyeyeXe0.80.33330.33330.23.5