化工原理填空简答选择
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第一章流体流动1.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管径、管长不变,油温升高,粘度为原来1/2 ,则摩擦阻力损失为原来的1/2倍。
2. 流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的1/16。
3.当20℃的甘油(ρ=1261kg.m-3,,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.52.5m.s-1时,其雷诺准数Re为210.3 ,其摩擦阻力系数λ为0.304.4.当量直径的定义是de=4×流通截面积/浸润周边,对边长为a正方形风管当量直径de=a5.当量直径的定义是de=4×流通截面积/浸润周边,在套管环间流动的流体,外管的内径是d2,内管的外径是d1,则当量直径de=d2-d1。
6.当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=64/Re,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与Re、ε/d 有关。
7.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,水流量将减小,摩擦系数增大,管道总阻力损失不变(增大、减小、不变)。
第二章流体输送机械1.液体输送设备有:离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵2. 产品样本上离心泵的性能曲线是在一定的转速下,输送 20℃的水时的性能曲线。
3. 用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中,若用离心泵输送ρ=1200kg.m-3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同),与输送水相比,离心泵的流量不变,扬程不变,泵出口压力变大,轴功率变大。
(变大,变小,不变,不确定)4. 两流体的间壁换热过程,计算式Q=(λ/b)A△t中, A表示为平均壁面面积。
5. 某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为80℃和50℃, 冷流体的进出.口温度为25℃和45℃,此时传热平均温度差△tm= 30℃.6. 某并流操作的间壁式换热器中, 热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为30℃和40℃,此时传热平均温度差△tm=27.9K .7. 平壁稳定传热过程,通过三层厚度相同的不同材料,每层间温度变化所示,试判断λ1、λ2、λ3的大小顺序λ3〉λ1〉λ2,以及每层热阻的大小顺序δ3/λ3〈δ1/λ1〈δ2/λ2。
①物理吸收操作属于____过程,是一组分通过另一静止组分的____扩散。
②当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时,则1/K=1/k+___1/k。
①在填料塔中用清水吸收混合气中NH,当水泵发生故障上水量减少时,气相总传质单元数N______(A)增加;(B)减少;(C)不变。
②根据双膜理论,当被吸收组分在液体中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数___________(A)大于液相传质分系数;(B)近似等于液相传质分系数;(C)小于气相传质分系数;(D)近似等于气相传质分系数。
③气体吸收计算中表示设备(填料)效能高低的一个量是________,而表示传质任务难易程度的一个量是____________。
吸收塔底部的排液管成U形,目的是起______作用,以防止_______。
操作中的吸收塔,若使用液气比小于设计时的最小液气比,则其操作结果是吸收效果_______;若吸收剂入塔浓度x降低,其它操作条件不变,吸收结果将使吸收率______出口气体浓度_______。
含SO为10%(体积)的气体混合物与浓度C为0.020Kmol/m的SO水溶液在一个大气压下相接触。
操作条件下两相的平衡关系为p=1.62C(大气压),则SO将从___相向___相转移,以气相组成表示的传质总推动力为_____大气压,以液相组成表示的传质总推动力为___________Kmol/m。
①总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K=1/k+H/k其中1/k表示_____,当_______项可忽略时,表示该吸收过程为液膜控制。
②是非题亨利定律的表达式之一为p=Ex,若某气体在水中的亨利系数E值很大,说明该气体为易溶气体。
( )③低浓气体吸收中,已知平衡关系y=2x,k=0.2Kmol/m.s,k=2×10Kmol/m.s,则此体系属____(A气膜;B液膜;C气、液双膜)控制总传质系数近似为k=_______Kmol/m.s。
化工原理(下册)——填空题-选择题及答案(总19页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--化工原理——吸收部分复习题(1)1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为____________________,以传质总系数表达的速率方程为___________________________。
N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e)2、吸收速度取决于_______________,因此,要提高气-液两流体相对运动速率,可以_______________来增大吸收速率。
双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _________ 液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的_________。
增加吸收剂用量,操作线的斜率_________,则操作线向_________平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-y e)_________。
大于上方增大远离增大4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度Y1 = ,要求出塔气体浓度Y2 = ,则最小液气比为_________。
5、在气体流量,气相进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将_________,操作线将_________平衡线。
减少靠近6、某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用_________常数表示,而操作线的斜率可用_________表示。
相平衡液气比7、对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔料层增高一些,则塔的H OG将_________,N OG将_________ (增加,减少,不变)。
不变增加8、吸收剂用量增加,则操作线斜率_________,吸收推动力_________。
(增大,减小,不变)增大增大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:_________、_________、_________。
一、填空题(共22分):1.(3分)当理想流体在变径管路中做稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力。
2.(3分)实验证明,流体在管内稳定流动时,当Re≤________时,流动类型为滞流,滞流时的摩擦系数λ与______成反比;湍流时,当Re一定,则λ随ε/d的增加而_________。
3.(3分)离心泵的主要部件有、、和。
4 .( 4分) 离心泵输送的液体密度变大,则其扬程_________,流量________,效率_________,轴功率_________。
5.(3分)蒸发器的生产能力是指________________________________________。
6. (3分)下列各种情况下的对流传热系数的大小:空气流速为6m/s时的α1和空气流速为25m./s 时的α2之间的数值大小顺序为________ >________ 。
7. (3分)蒸汽中不凝性气体的存在,会使_____________大大降低,因此冷凝器都应有____________的装置。
二、选择题(每题4分,共20分):1. 在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数λ数值。
A)与光滑管一样;B)只取决于雷诺准树Re;C)只取决于相对粗糙度;D)与粗糙度无关。
2. 恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断()。
A、加快;B、减慢;C、不变3. 离心泵并联操作的主要目的是()A、增大位能B、增大扬程C、增大流量4. 要使微粒从气流中除去的条件,必须使微粒在降尘室内的停留时间()微粒的沉降时间。
A. ≥;B. ≤;C. <;D. >5.()是一种以电磁波传递热能的方式。
A、传导B、对流C、辐射三、简答题(8分):1.流体在管路中流动时,有哪两种流动形态?写出判断流型的具体根据。
四、计算题(共50分,答案要求写在答题纸上):1. (18分)某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为3m,吸入管直径为50mm的水煤气管,摩擦系数λ=0.029,管下端装有一带滤水网的底阀ζ1=10,泵吸入口附近装一真空表。
一、填空题(共22分):1.(3分)当理想流体在变径管路中做稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力。
2.(3分)实验证明,流体在管稳定流动时,当Re≤________时,流动类型为滞流,滞流时的摩擦系数λ与______成反比;湍流时,当Re一定,则λ随ε/d的增加而_________。
3.(3分)离心泵的主要部件有、、和。
4 .( 4分) 离心泵输送的液体密度变大,则其扬程_________,流量________,效率_________,轴功率_________。
5.(3分)蒸发器的生产能力是指________________________________________。
6. (3分)下列各种情况下的对流传热系数的大小:空气流速为6m/s时的α1和空气流速为25m./s 时的α2之间的数值大小顺序为________ >________ 。
7. (3分)蒸汽中不凝性气体的存在,会使_____________大大降低,因此冷凝器都应有____________的装置。
二、选择题(每题4分,共20分):1. 在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数λ数值。
A)与光滑管一样;B)只取决于雷诺准树Re;C)只取决于相对粗糙度;D)与粗糙度无关。
2. 恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断()。
A、加快;B、减慢;C、不变3. 离心泵并联操作的主要目的是()A、增大位能B、增大扬程C、增大流量4. 要使微粒从气流中除去的条件,必须使微粒在降尘室的停留时间()微粒的沉降时间。
A. ≥;B. ≤;C. <;D. >5.()是一种以电磁波传递热能的方式。
A、传导B、对流C、辐射三、简答题(8分):1.流体在管路中流动时,有哪两种流动形态?写出判断流型的具体根据。
四、计算题(共50分,答案要求写在答题纸上):1. (18分)某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为3m,吸入管直径为50mm 的水煤气管,摩擦系数λ=0.029,管下端装有一带滤水网的底阀ζ1=10,泵吸入口附近装一真空表。
化工原理(上)试卷一一. 填空题1.在流动系统中,若截面上液体压强、密度、流速等仅随空间位置改变,不随时间改变,称为稳定流动。
2.离心泵启动步骤为关闭出口阀灌液;常用出口阀或泵的转速调节流量;往复泵常用旁路或改变曲柄转速和活塞行程调节流量。
3.用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量变小,扬程增加。
4.牛顿冷却定律的表达式为Q=hS△t,给热系数(或对流传热系数)h的单位是W·m-2·K-1。
5.工业上常用过滤方式有深层过滤和滤饼过滤;悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是减小可压缩滤饼的流动阻力,提高饼的刚度。
二. 简答题1.何谓离心泵的“汽蚀”现象,对泵的操作有何危害?应如何防止?答:“汽蚀”:由于泵的安装高度过高,使泵内入口处的压强等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,气泡到泵的高压区破裂,周围液体以较高速度冲击叶轮的现象,称为“汽蚀”现象。
“汽蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。
为防止“汽蚀”现象发生;泵的实际安装高度应不高于允许安装高度。
2.为什么安装离心泵时要控制其安装高度?答:①防止汽蚀;②保证离心泵吸液。
3.在热传导中,管外绝热层材料包的越厚,热损失就越少,对否?为什么?答:这个结论是不正确的,这是保温层的热传导和保温层外表面的自然对流传热过程,保温层厚度增大时,导热热阻增大,但自然对流传热热阻下降,总热阻随保温层厚度的变化存在一个最小值(临界半径r c),r c=λ/α,当保温层半径小于临界半径时,越厚总热阻越小,保温效果就越差。
化工原理(上)试卷二一. 填空题1.边界层的定义是流速降至未受边壁影响流速的99%以内的区域。
边界层按其中的流型可分为层流边界层和湍流边界层。
3.离心泵用来输送常温的水,已知泵的性能为:Q = 0.05m3/s时,H= 20m ;管路特性为Q e= 0.05m3/s 时,H e = 18m ,则在该流量下,消耗在调节阀门上的扬程值为2m。
精馏题库一、填空题: 801、精馏塔分离某二元物系,当操作压强降低,系统的相对挥发度α ,溶液的泡点 ,塔顶蒸汽冷凝温度 (增大、减小、不变) 答案:增大,减小,减小802、精馏分离某二元组分混合液(,,F F x q ),要求塔顶D x ,轻组分回收率η。
设计时,若加大回流比R ,则精馏段液气比 ,提馏段液气比 ,所需理论板数T N ,塔顶产品量D ,塔釜W x ,塔顶冷凝量C Q ,塔釜加热量R Q ,若R 太大,过程的调节余地将 (增大、减小、不变)。
答案:增大,减小,减小,不变,不变,增大,增大,减小803、精馏塔设计时,已知,,,F D W F x x x ,进料热状态0.5q =时,所需塔板数为T N 。
试判断下列参数变化并定性绘出操作线的变化:(1)保持回流比不变,将进料状态由0.5q =改为1q =,则塔釜加热量R Q ,塔顶冷凝量C Q ,所需塔板数T N 。
答案:增大,不变,减小(2)保持塔釜加热量不变,将进料状态由0.5q =改为1q =,则塔顶冷凝量C Q ,所需塔板数T N 。
答案:减小,增大(3)保持回流比不变,将进料状态由0.5q =改为0q =,则塔釜加热量R Q ,塔顶冷凝量C Q ,所需塔板数T N 。
答案:减小,不变,增大804、某精馏塔设计中,若将塔釜间接蒸汽改为直接蒸汽加热,而F 、D 、F 、D x 、q 、R不变,则W , W x , L V '' , T N (增大、减小、不变)。
答案:增大,减小,不变,增大805、精馏塔设计时,若塔顶采用全凝器,所需理论板数为1T N ,采用分凝器,所需理论板2T N ,则1T N 2T N (<,=,>)****答案****:>806、某精馏塔的实际回流比小于设计时的最小回流比,其结果如何? 。
答案:完不成分离任务807、一精馏塔维持其他条件不变而增大回流比R ,则精馏段液气比L V ,提馏段的液气比L V '' ,D x ,W x (变大,变小,不变,不确定)。
①占流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是__________型曲线,其管中心最大流为平均流速的__________倍,摩擦系数λ与Re的关系为__________。
②气体的粘度随温度的升高而______________, 水的粘度随温度的升高______________。
①当计算流体由粗管进入细管的流动局部阻力时,其公式中的流速应该用________管中的速度。
②流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区),其摩擦系数λ随______________________ 和____________________而变。
③牛顿粘性定律的数学表达式为______________,牛顿粘性定律适用于________型流体。
①孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于:前者是恒__________,变__________;后者是恒__________,变__________。
②边长为0.5m的正方形通风管道,其当量直径为____________。
①流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失h所损失的是机械能中的________项。
②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________。
③液柱压力计量是基于______________原理的测压装置,用U形管压差计测压时,当一端与大气相通时,读数R表示的是__________或____________。
①减少流体在管路中流动阻力Σh的措施有:__________________________________,______________________________,______________________________。
②在下图中定性地画出流体流动时,各支管的液面高度(忽略阻力损失) :①1atm=__________mH O=__________N/m;1cP=__________ P=__________N·S/m。
《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(A )乙(A )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夹套式换热器;蛇管式换热器;、和______列管式换热器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( C )A.没关系B.反比C.正比D.不确定4.当设计一台用饱和蒸汽加热空气的列管式换热器时,__ 饱和蒸汽 ___宜在壳程流动。
5.写出三种常见填料的名称:_ 拉西环 ___、_ ___鲍尔环_ ____、阶梯环_____ 及三种常用塔板的名称:___ 泡罩塔板 ___、____ _筛板___ __、___ 浮阀塔板____6.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与普兰特数Pr的m次方成正比,其中m的值为( D )。
A. 0.5B. 0.8C. 1D. 0.3或0.47.以下物理量不属于流体机械能的是 D 。
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 C 。
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 1 。
①在Q=0处最小;②在扬程最大处时最大;③在Q=0处最大;④在设计点处最大。
10. 离心泵的扬程是指流体输送机械提供给单位重量流体的能量11. 写出离心泵的性能参数流量;扬程;效率;轴功率12. 蒸汽冷凝传热中,有不凝气存在时,对流传热系数α将 1。
①急剧下降②急剧增大③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4。
①套管式②蛇管式③夹套式④列管式14. 强化传热的途径有增加传热面积;提高传热温差;提高总传热系数15. 下面是几组二元溶液的相对挥发度值,通过蒸馏方式最容易分离的是 4。
①α=2 ②α=3 ③α=0.4 ④α=0.2516. 写出几种常见的鼓泡元件泡帽(泡罩);筛孔;浮阀。
《化工原理》复习题一、填空题(每空分,共分)、流体在圆形直管中作层流流动时,此时摩擦系数λ与关系式为λ。
、层流与湍流的本质区别是层流时流体质点无脉动,而湍流有。
、厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知各层厚度>>,导热系数λ<λ<λ,在定态传热过程中,各层热阻的大小为。
、管换热器做成多管程的目的是。
、在气膜控制的吸收过程中,如果操作条件和吸收液的量不变,增大混合气体的量,则传质阻力。
、据双膜吸收理论,在气膜与液膜相交的界面上,气、液两相处于状态。
、蒸馏操作中共有五种进料热状态,其中进料的热状况参数值最大。
、在精馏操作时,若其他不变,回流比增大,所需理论板层数。
、干燥操作中既有传热,也有传质,其中传质推动力为。
、空气的湿度一定,若总压不变,温度升高,则相对湿度φ。
二、选择题(每空分,共分)、一般液体的粘度随温度的升高而()。
. 增大. 减小. 不变. 不确定、离心泵的效率随着流量的增大而()。
. 增大. 减小. 不变. 先增大后减小、为了减少室外设备的热损失,保温层外包的一层金属皮应采用()的材料。
. 表面光滑,色泽较浅.表面粗糙,色泽较深. 表面粗糙,色泽较浅. 表面光滑,色泽较深、水在圆形直管内作湍流流动,若使流速提高到原来的倍,其它不变,则其对流传热系数为原来的()倍。
. . 4. .、在吸收操作中,若*-≈-,则该过程为()。
.气膜控制. 液膜控制. 双膜控制. 不能确定、混合气体中被液相吸收的组分称为()。
、吸收剂、吸收质、吸收液、溶剂、两组分液体混合物,其相对挥发度α较大,表示用普通蒸馏方法进行分离()。
、较容易、较困难、很困难、不能够、用一精馏塔完成分离任务所需理论板数为块(包括再沸器),若全塔效率为,则塔内实际板数为()。
....、湿空气不能作为干燥介质的条件是()。
、φ< 、φ、φ< 、φ、若湿物料的湿基含水量为,其干基含水量为()。
化工原理考试题及答案一、选择题1.下列哪个物质是一种常见的酸?A. 乙醇B. 氯化钠C. 硫酸D. 纯水正确答案:C. 硫酸2.燃烧是一种 __________ 反应。
A. 氧化B. 加热C. 还原D. 氢化正确答案:A. 氧化3.酸和碱反应得到的产物是 __________ 。
A. 盐和水B. 氧气和水C. 酸和碱D. 酸和酸正确答案:A. 盐和水4.化学反应速率的因素主要包括__________ 。
A. 温度、浓度和催化剂B. 温度、氧气和压力 C. 浓度、密度和催化剂 D. 温度、浓度和密度正确答案:A. 温度、浓度和催化剂二、判断题1.种植水稻是一个化学反应过程。
2.防腐剂可以增加食物的保质期。
正确答案:正确3.非金属元素氯气可用作消毒剂。
正确答案:正确4.强酸和强碱反应产生的溶液一定是中性的。
正确答案:错误三、填空题1.标准气体体积是 __________ 。
2.相对分子质量可以通过化学式求得,其中__________ 代表一个摩尔。
正确答案:6.022 x 10^233.pH值是用来衡量溶液的 __________ 。
正确答案:酸碱性4.水的化学式是 __________ 。
正确答案:H2O四、简答题1.简述酸和碱的定义。
答:酸是指能够产生氢离子(H+)的化合物,在水中会产生酸性溶液;碱是指能够产生氢氧根离子(OH-)的化合物,在水中会产生碱性溶液。
2.解释化学反应速率的概念,并列举影响化学反应速率的因素。
答:化学反应速率是指化学反应中物质消耗的快慢程度。
影响化学反应速率的因素包括温度、浓度和催化剂。
温度升高会提高反应速率,因为温度升高会增加分子的运动速度,增大碰撞的能量;浓度增加会增加反应物之间的碰撞频率,从而增加反应速率;催化剂可以降低反应的活化能,加快反应速率。
3.解释酸碱中pH值的概念以及与溶液酸碱性的关系。
答:pH值是用来衡量溶液酸碱性的一个指标。
pH值是对数函数,用来表示溶液中氢离子浓度的负对数。
化工原理试题库(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10003mKg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m3 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_______________sm,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为_______________________sm。
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、 间歇过滤操作包括_____ _._______.________._________.__________。
9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。
工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。
10、 α称为_______________,其物理意义为____________________________.__________________________,提高管内α值的有效方法____________.11、 提高管外α值的有效方法______________________________________。
化工原理试题库及答案一、选择题1. 化工生产中,下列哪种设备通常用于分离液体和固体混合物?A. 离心泵B. 蒸馏塔C. 过滤器D. 换热器答案:C2. 根据传热方式的不同,下列哪项不属于常见的换热器类型?A. 壳管式换热器B. 板式换热器C. 直接接触式换热器D. 热管换热器答案:D二、填空题1. 化工生产中,______是用于控制流体流动的设备。
答案:阀门2. 在化工过程中,______是用来测量压力的仪器。
答案:压力表三、简答题1. 简述精馏塔的工作原理。
答案:精馏塔是一种利用不同组分的沸点差异来实现混合物分离的设备。
在精馏塔中,混合物被加热至部分汽化,形成上升的蒸汽。
蒸汽通过塔板或塔盘上升,与下降的液体进行热量交换,使轻组分进一步汽化,而重组分则被冷凝并回流至塔底。
2. 描述化工过程中常见的三种传热方式。
答案:化工过程中常见的三种传热方式包括:导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程;对流是指流体中温度不同的各部分之间通过宏观位移传递热量的过程;辐射是指热量通过电磁波传递的过程,不需要介质。
四、计算题1. 已知某换热器的热负荷为5000 kW,传热系数为1000 W/m²·K,求换热器的传热面积。
答案:首先,根据公式Q = U × A × ΔT,其中 Q 是热负荷,U 是传热系数,A 是传热面积,ΔT 是温度差。
将已知数值代入公式,得到A = Q / (U × ΔT)。
假设温度差为10 K,则 A = 5000 kW / (1000 W/m²·K × 10 K) = 50 m²。
2. 某精馏塔的设计要求分离乙醇和水的混合物,已知乙醇的沸点为78.4℃,水的沸点为100℃。
如果混合物的初始温度为60℃,求在常压下进行精馏所需的最小回流比。
答案:回流比的计算较为复杂,通常需要通过物料平衡和能量平衡方程来求解。
《化工原理》课程综合复习资料一、填空题1.固体流态化在固定床阶段,增大流体的流速,流化床的压降,在流化床阶段,增大流体的流速,则流化床的压降。
2.角系数具有性和性的特点,利用此特点,可由一部分已知的角系数求取其它未知的角系数。
3.离心泵的性能参数指、、、。
4.强化传热的途径有、、。
5.蒸汽冷凝有和两种方式6.气体吸收是利用气体混合物中各组分的差异而实现对气体混合物的分离,精馏则是利用均相液体混合物中各组分的差异使各组分得以分离。
7.离心泵的流量常用调节,往复泵的流量常用调节。
8.写出塔板上常见的三种流体流型:、和。
9.用蒸馏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。
10.根据有无补偿或补偿方法不同,列管式热器的一般结构型式有、、。
11.传热方式主要有、、三种。
12.减小阀门的开度,管路中流体流量减小,这时由于。
13.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺数Re的m次方成正比,其中m 的值为。
14.对于聚式固体流态化,常出现的不正常操作现象有,。
15.面积和厚度相同的三层导热平壁,测得一维稳态导热时各层导热平壁两侧的温度差大小顺序为Δt2大于Δt3大于Δt1,则各层导热平壁的导热系数大小顺序为、各层导热平壁的导热热阻大小顺序为。
16.某连续精馏塔中,若精馏段的操作线方程的截距为0,则回流比R为,馏出液流量为,操作线方程为。
17.固体流化床按其形态可分为和两类。
18.某精馏塔塔顶上升蒸汽组成为y,温度为T,经全凝器冷凝到泡点温度t,部分回流液入塔,其组成为x,则y x,T t。
19.离心泵的工作点由确定;如关小离心泵出口阀门开度则离心泵扬程,轴功率。
20.对于连续转筒真空过滤机的操作,当转速提高时,过滤机的生产能力、滤饼层厚度。
21.写出三种常见的间壁式换热器的名称、和____。
二、判断题1、液体的粘度随温度的升高而增大。
2、流体在管道中流动过程中压力降就是压力差。
一、填空题(共22分):1.(3分)当理想流体在变径管路中做稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力。
2.(3分)实验证明,流体在管内稳定流动时,当Re≤________时,流动类型为滞流,滞流时的摩擦系数λ与______成反比;湍流时,当Re一定,则λ随ε/d的增加而_________。
3.(3分)离心泵的主要部件有、、和。
4 .( 4分) 离心泵输送的液体密度变大,则其扬程_________,流量________,效率_________,轴功率_________。
5.(3分)蒸发器的生产能力是指________________________________________。
6. (3分)下列各种情况下的对流传热系数的大小:空气流速为6m/s时的α1和空气流速为25m./s 时的α2之间的数值大小顺序为________ >________ 。
7. (3分)蒸汽中不凝性气体的存在,会使_____________大大降低,因此冷凝器都应有____________的装置。
二、选择题(每题4分,共20分):1. 在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数λ数值。
A)与光滑管一样;B)只取决于雷诺准树Re;C)只取决于相对粗糙度;D)与粗糙度无关。
2. 恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断()。
A、加快;B、减慢;C、不变3. 离心泵并联操作的主要目的是()A、增大位能B、增大扬程C、增大流量4. 要使微粒从气流中除去的条件,必须使微粒在降尘室内的停留时间()微粒的沉降时间。
A. ≥;B. ≤;C. <;D. >5.()是一种以电磁波传递热能的方式。
A、传导B、对流C、辐射三、简答题(8分):1.流体在管路中流动时,有哪两种流动形态?写出判断流型的具体根据。
四、计算题(共50分,答案要求写在答题纸上):1. (18分)某水泵的吸入口与水池液面的垂直距离为3m,吸入管直径为50mm的水煤气管,摩擦系数λ=0.029,管下端装有一带滤水网的底阀ζ1=10,泵吸入口附近装一真空表。
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.atmB.mmHgC.Kg/m.s2D.N/m25. 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 B. )%(01ppp121 C.)%(20ppp121 D. )%(01ppp121 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 )。
化工原理考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中常用的三种基本操作是:A. 过滤、蒸发、蒸馏B. 混合、分离、加热C. 混合、过滤、加热D. 蒸馏、蒸发、结晶答案:B2. 在化工生产中,下列哪种设备主要用于分离液体和固体混合物?A. 离心泵B. 蒸发器C. 过滤器D. 反应器答案:C3. 根据传热方式的不同,下列哪种换热器不属于直接接触式换热器?A. 管壳式换热器B. 板式换热器C. 冷却塔D. 热管换热器答案:A4. 化工原理中,下列哪种方法不适用于测量气体的流量?A. 转子流量计C. 涡街流量计D. 压力计答案:D5. 以下哪种情况下,流体在管道中的流动属于湍流?A. 雷诺数Re < 2000B. 雷诺数Re = 2000C. 雷诺数Re > 4000D. 雷诺数Re = 4000答案:C6. 在化工生产中,下列哪种操作不涉及能量的转换?A. 压缩气体B. 蒸发液体C. 混合不同温度的液体D. 过滤固体颗粒答案:D7. 化工原理中,下列哪种设备主要用于气体的净化?A. 离心泵B. 气体过滤器C. 冷却塔D. 蒸馏塔答案:B8. 在化工生产中,下列哪种情况下,流体的流动状态更易形成湍流?B. 流体粘度大C. 管道直径小D. 流体温度高答案:D9. 根据传质原理,下列哪种情况下,气体的扩散速度最快?A. 气体浓度低B. 气体浓度高C. 气体温度低D. 气体压力高答案:A10. 在化工生产中,下列哪种设备主要用于控制流体的流动方向?A. 阀门B. 换热器C. 泵D. 过滤器答案:A二、填空题(每空2分,共20分)1. 化工生产中,______是实现物质分离的基础。
答案:传质2. 根据传热方式的不同,换热器可以分为直接接触式和______。
答案:间接接触式3. 化工原理中,流体的流动状态可以分为层流和______。
答案:湍流4. 化工生产中,______是实现能量转换的基础。
第六章蒸馏一、填空题1、蒸馏是用来分离均相液体混合物的单元操作。
2、含乙醇12%(质量百分数)的水溶液,其乙醇的摩尔分率为。
答案:5.07%3、蒸馏操作是借助于液体混合物中各组分的差异而达到分离的目的。
答案:挥发度4、进料板将精馏塔分为和。
答案:精馏段、提馏段5、理想溶液的气液相平衡关系遵循。
答案:拉乌尔定律6、当一定组成的液体混合物在恒这一总压下,加热到某一温度,液体出现第一个气泡,此温度称为该液体在指定总压下的。
答案:泡点温度,简称泡点7、在一定总压下准却气体混合物,当冷却到某一温度,产生第一个液滴,则此温度称为混合物在指定总压下的。
答案:露点温度,简称露点8、理想溶液中各组分的挥发度等于其。
答案:饱和蒸气压9、相对挥发度的大小反映了溶液用蒸馏分离的。
答案:难易程度10、精馏与简单精馏的区别在于。
答案:回流11、在精馏操作中,回流比的操作上限是。
答案:全回流12、在精馏操作中,回流比的操作下限是。
答案:最小回流比13、在工业生产中,塔顶液相回流常采用的方法有、、。
答案:泡点回流、冷液回流、塔顶采用分凝器产生液相回流14、是衡量实际塔板分离效果的标准,实际并不存在。
答案:理论板15、理想溶液是指。
答案:相同分子间作用力与相异分子间作用力相等的溶液。
16、表示物质挥发能力大小的物理量是。
答案:挥发度17、表示进料热状况对理论板数的影响的物理量为。
答案:进料热状况参数18、q值越大,达到分离要求所需的理论板数。
答案:越少19、精馏塔中温度由下而上沿塔高的变化趋势为。
答案:逐渐降低20、当分离要求一定,回流比一定时,在五种进料状况中,进料的q值最大,此时,提馏段操作线与平衡线之间的距离,分离所需的总理论板数。
答案:冷液,最远,最少。
二、选择题1、理想溶液的特点是:相同分子间的作用力()不同分子间作用力。
A:大于 B:等于 C:小于 D:不能确定答案: B2、实验表明,当由两个完全互溶的挥发性组分所组成的理想溶液,其气液平衡关系服从()A:亨利定律 B:费克定律C:拉乌尔定律 D:牛顿粘性定律答案:C 3、双组分理想溶液的t-x-y图中,下方曲线称为()A:饱和蒸气线 B:饱和液体线 C:饱和蒸气压线 D:露点线答案 B 4、关于理论板理列说法错误的是()A:理论板可作为衡量实际塔板分离效率的依据和标准。
化工原理(上)试卷一一. 填空题1. 在流动系统中,若截面上液体压强、密度、流速等仅随空间位置改变,不随时间改变,称为稳定流动。
2. 离心泵启动步骤为关闭出口阀灌液;常用出口阀或泵的转速调节流量;往复泵常用旁路或改变曲柄转速和活塞行程调节流量。
3. 用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量变小,扬程增加。
4. 牛顿冷却定律的表达式为Q=hS A t,给热系数(或对流传热系数)h的单位是2 1w-m •Ko5. 工业上常用过滤方式有深层过滤和滤饼过滤;悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是减小可压缩滤饼的流动阻力,提高饼的刚度。
二. 简答题1. 何谓离心泵的“汽蚀”现象,对泵的操作有何危害?应如何防止?答:“汽蚀”:由于泵的安装高度过高,使泵内入口处的压强等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,气泡到泵的高压区破裂,周围液体以较高速度冲击叶轮的现象,称为“汽蚀”现象。
“汽蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。
为防止“汽蚀”现象发生;泵的实际安装高度应不咼于允许安装咼度。
2. 为什么安装离心泵时要控制其安装高度?答:①防止汽蚀;②保证离心泵吸液。
3. 在热传导中,管外绝热层材料包的越厚,热损失就越少,对否?为什么?答:这个结论是不正确的,这是保温层的热传导和保温层外表面的自然对流传热过程,保温层厚度增大时,导热热阻增大,但自然对流传热热阻下降,总热阻随保温层厚度的变化存在一个最小值(临界半径r c), r c=X / a,当保温层半径小于临界半径时,越厚总热阻越小,保温效果就越差。
化工原理(上)试卷二一. 填空题1. 边界层的定义是流速降至未受边壁影响流速的99%以内的区域。
边界层按其中的流型可分为层流边界层和湍流边界层。
3. 离心泵用来输送常温的水,已知泵的性能为:Q = 0.05m3/s时,H= 20m ;管路特性为Q= 0.05m3/s时,H e = 18m,则在该流量下,消耗在调节阀门上的扬程值为2m4. 两厚度相同但导热系数不同的双层平壁稳定热传导过程,已知两层温度差△t t 2,则通过两层传热量相等。
5. 对于通风机,习惯上将压头表示成单位体积气体所获得的能量,其国际制单位为N/卅, 所以风机的压头称为风压。
6. 在滤饼过滤中真正有效的过滤介质是不断增厚的滤饼,深层过滤中固体颗粒沉积于较厚的过滤介质内部。
7. 板框过滤机过滤面积为0.3m2,在表压150 kPa恒压下过滤某种悬浮液。
5h后得滤液100用,过滤介质阻力可忽略。
如过滤面积加倍其它情况不变可得滤液200 m3;若过滤5h 后再用8m与滤液性质相近的水洗涤滤饼,需洗涤时间3.2h (? w =8a w?);当表压加倍,滤饼压缩指数为0.4时,5h后得滤液123用。
(V2=K/A?=2k A P1-大?)9. 用常压水蒸气冷凝来加热空气,空气平均温度为20r,则壁温约为100C。
二. 问答题1. 如图,有一敞口高位槽,由管线与密闭的低位水|____|一—槽相连接,在什么条件下,水由高位槽向低位槽流动?为什么?答:当P a / p +gZ>P2/ p时,水向低位槽流动,此时高位槽势能高于密闭容器势能,,流体流动2. 传热过程中冷热流体有几种接触方式?分别举一实习见过的或你熟悉的换热设备。
答:传热过程中冷热流体有三种接触方式:直接接触式,如饱和热水塔;间壁式,如煤气发生炉外的夹套式换热器,列管换热器,水冷器等;蓄热式换热,如蓄热室、实习所见的改造前的燃烧室等。
化工原理(上)试卷三一.填空题1. 流体在等径管中作稳定流动,流体流动时产生阻力的根本原因是流体具有粘性,流体的流速沿管长不变。
2. 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,流速不变,则阻力损失为原来的1/4倍。
如果流体的流量不变, 而圆形直管的内径减少二分之一,且管径减少前后流体均保持层流,则因直管阻力引起的压降损失为原来的16倍。
若管径减少前后流体均在阻力平方区流动,则因直管阻力引起的压降损失为原来的32倍。
△ P f=32?lu/d 2(层流)△ P f=X lu 2/2d(层流或湍流)3. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,水的流量将减小,摩擦系数增加,管道总阻力损失不变。
4. 若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头减小,流量减小,效率减小,轴功率增加。
5. 某有机溶液在长为L、直径为?108X 10mm的钢管中强制湍流,其h=310W/(m?K),若体积流量不变,改用?152X10m*l勺钢管代替原钢管,流动仍为湍流(两种情况下L / d均大于60),此时h=149.4W/(nf?K)。
h= X /diN,N u =0.023R e°.8R n, R=du p /? ,R=C?/ 入,加热时n=0.4,冷却时n=0.36. 多层平壁热传导中,通过各层的传热速率相等。
厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b>b2>b3,导热系数X 1< X 2< X 3。
在稳定传热过程中,各层的热阻R>R2> R3 ;各层导热速率Q= Q2= Q a9. 为了提高降尘室的生产能力,可采取将降尘室做成多层措施。
10. 一降尘室长8m中间装有14块隔板,板间距为0.1m。
最小颗粒沉降速度为0.02 m/s,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来,则含尘气体的最大流速不能超过 1.6m/s。
选择题1. _____________________________ 图中所表示R值的大小反映。
力损A. A、B两截面间压差值B. A —B截面间流动阻失C. A 、B两截面间动压头变化D.突然扩大或突然缩小流动损失三. 问答题1. 为什么工业上气体的除尘(在沉降室中进行,Re t<2)常放在冷却之后进行?而在悬浮液的过滤分离中,滤浆却不宜在冷却后才进行过滤?答:由沉降公式u t=d p2( p p—p ) g/(18卩)可见,u t与卩成反比,对于气体温度升,高其粘度增大,温度下降,粘度减少。
所以对气体的除尘常放在冷却后进行,这样可增大沉降速度u t。
而悬浮液的过滤,过滤速率为dv/( Adq)= △ P/(r ^L),即粘度为过滤阻力当悬浮液的温度降低时,粘度却增大,为提高过滤速率,所以不宜冷却后过滤。
2 •影响重力沉降速度的主要因素是什么?为了增大沉降速度以提高除尘器的生产能力, 你认为可以米取什么措施?答:由重力沉降公式u t =d p2( p p—p )g/(18卩)可见,影响重力沉降速度u t的主要是d和11,U t x d , u t X 1/ 11,为提高u t,在条件允许的情况下,可用湿法增大颗粒直径。
这样可大大增大u t,另一办法是让含尘气体先冷却,使其粘度下降,也可使u t增大。
3. 当间壁两侧流体作稳定变温传热时,工程上为何常采用逆流操作?答:因为逆流操作有较高的经济效益。
主要原因可由以下两方面分析:(1)当「、T2、t i、t2四个温度一定时,逆流操作的△ t m比其它流向大。
根据:Q=Kmt m 当K、A 一定时,A tm f则QT,对现有的换热器来说,可提高生产能力。
当Q K 一定时,A t m T则A J,对生产能力要求一定时,新设计制造换热器由于A较小,设备尺寸可减小,节省投资费。
(2)—般逆流操作的正常操作费比其它流向要少。
逆流操作时,载热体用量比其它流向的要小,降低能耗,提高了经济效益。
化工原理(上)试卷四一. 填空题1. 流体的黏度是指流体流动时相邻两流体层间在单位接触面积上速度梯度为1时所产生的内摩擦力。
2. 流体在间壁换热器中逆流流动,T i=300C, T2=200C, t2=180°C, t i=25°C, △ t m=145.77。
△ t m= [(T 1- t 2)-( T 2- t i)]/ln[ (T 1- t 2)/ ( T 2- t 1)]3. 热传导是由物质内部微观粒子的热运动而产生的,对流传热是由流体质点的位移、扰动而产生的。
二. 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)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5.离心泵起动时,应把出口阀关闭,以降低起动功率,保护电机,不致超负荷工作,这是因为( )(a) Q = 0,卜0 (b) Q>0, N>0 (c) Q v0, Nv07•间壁传热时,各层的温度降与各相应层的热阻()(a)成正比(b)成反(c)没关系化工原理(上)试卷五一. 填空题1. 间壁二侧液体的传热过程h i,h2相差大(h i?h2),K值总是接近h i那侧的值。
2. 牛顿粘性定律的表达式为?=?du/dy。
In阴心)3. 单层园筒壁热阻的表达式为弓匚厂用SI制表示的单位是k/w。
4. P/(P g)的物理意义是表示流动系统某截面处单位重量流体所具有的静压能,称为静压头。
5. 某换热器,用工业冷却水逆流冷却油。
热油进口条件(T i,W)不变,而在夏季冷却水入口温度t i升高,若要保证热油出口温度T2不变,则可采用冷却水流量W增加的方法,结果使K增加,增加,Q不变。
(减小、增大、不变)6. 列管换热器的管程设计成多程是为了提高管程h值;在壳程设置折流挡板是为了提高壳程h 值。
7. 离心分离因数K指物料在离心力场中所受的离心力与重力之比。
为了提高旋风分离器的分离效率,通常使旋风分离器的高度增加,而将它的直径减少。
8. 若降尘室的高度增加,则沉降时间增加,气流速度下降,生产能力不变。
(减小、增大、不变)二. 简答题1 •层流与湍流的本质区别是什么?层流:1)流体质点运动情况:沿轴向作直线运动;)直管阻力产生原因:粘性内摩擦力;3 )管内速度分布:抛物线,平均速度为管中心速度的一半;湍流:1)流体质点运动情况:不规则的杂乱运动,质点碰撞和剧烈混合,脉动是湍流的基本特点;2 )直管阻力产生原因:粘性内摩擦力和湍流应力;3 )管内速度分布:碰撞和混合使速度平均化,平均速度大于管中心速度的一半;2. 如附图1所示管路,试问:1)B阀不动(半开着),A阀由全开逐渐关小,则h i,h2,(h i-h2)如何变化?说明原因。
2)A阀不动(半开着),B阀由全开逐渐关小,则h i,h2,(h i-h2))如何变化?说明原因。
答:1)h i减小,h2减小,(h i-h2)减小。
2)h1增大,h2增大,(h「h2)减小。