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谭天恩编著过程工程原理（化工原理）A卷☆ ☆ 密封线内不要答题☆ ☆姓名学号班级《化工原理》试题本套试卷共 3大页一、填空题：（每空题1分，共20分） 1．层流的平均流速为最大流速的倍2．离心泵用出口阀调节流量实质是改变曲线、改变转速来调节流量实质是改变曲线3．往复泵是泵，在出口不能安装。
4．回转真空过滤机生产能力为5M 3/h （滤液），现将转速降低一半，其它条件不变，则生产能力5 ．长为L ，高为H 的降尘室中，颗粒的沉降速度为U t (m/s),气休通过降尘室的水平速度为U (m/s)则颗粒能在降尘室分离的必要条件6．某低浓度气体吸收过程，已知气膜和液膜体积吸收系数分别为Ky=0.002kmol/m 3.s 、Kx=0.4kmol/m 3.s 则该吸收过程为控制。
7．恒摩尔流的结果基于的假设是和8．间壁式换热器，其稳态传热过程由和三个串联的热传递环节组成。
9．换热过程冷、热流体流动方式有和10．影响恒速干燥阶段也称为、影响降速干燥阶段也称为11．维持不饱和空气的湿度不变，提高空气的干球温度，则空气的t wt d 相对湿度二、选择题：（每小题1.5分，共15分） 1.在完全湍流区直管流动阻力与正比A ．管内流动的ReB ．管内平均流速的平方U 2C ．管长LD ．流体的粘度μ2．两台型号相同的泵串联操作的总压头单台泵压头的两倍A ．低于 B ．等于 C ．大于 D ．不能确定3．精馏操作中，现两组分的相对挥发度越大，表示分离体系越A ．困难B ．不容易C ．容易D ．不完全4.若管壁热阻和垢阻热阻可忽略，当传热面的两侧的对流传热膜系数相差较大时总传热系数总是接近于A ．热阻大的那侧的传热膜系数B ．热阻小的那侧的传热膜系数C ．上述两者平均值D ．不一定5．已知SO 2水溶液在三种温度t 1 t 2 t 3 亨利系数分别为E 1=0.0035atmE 2=0.011atm 、 E 3=0.00652atm 则 A ．t 1< t 2 B ． t 2＝ t3 C ．t 1 > t 2 D ．t 1＜t 3 6降尘室的生产能力由决定A ．降尘室的高度和长度B ．降尘室的高度C ．降尘室的底面积D ．降尘室的体积7.二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化收起以下线的变化 A ．平衡线 B ．操作线与q 线 C.平衡线与操作线 D.平衡线与q 线8．单方向扩散中的漂流因子 . A ．>1 B ．<1 C ．=1 D ．不一定9两台型号相同泵并联操作的总流量单台泵流量的两倍 A ．低于B ．等于C ．大于D ．不能确定 10过滤基本方程是基于A ．滤液在介质中呈湍流流动B ．滤液在介质中呈层流流动C ．滤液在滤渣中呈湍流流动D ．滤液在滤渣中呈层流流动三、简答(10) (1) 气蚀、气溥(2)干燥过程三个阶段及特点四、计算题（共55分）1. 用泵将地面水池中水输送到高位槽,两液面高度差为15 m，已知管路总长度100m，而泵出口压力表到高位槽管路长为80m(包括所有局部阻力)管路摩擦系数λ=0.025管子内径0.05 m,水密度ρ=1000kg/m3输水量10 m3/h. η为85％，试求泵轴功率（10分）2有一套管式换热器，内径为Φ=89X3.5mm流量2000 kg/h的苯在内管从80℃却到50℃。
1．下列生产过程中，不发生化学变化的是A．安庆石油化工 B．毫州古井酿酒 C．铜陵有色冶金 D．六安水力发电2．钙是人体内含量最高的金属元素，未成年人需要摄入足够的钙促进骨骼的生长。
下列食物中钙含量最低的是3．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型高效的水处理剂。
下列有关高铁酸钠的说法正确的是A．属于氧化物B．钠、铁、氧三种元素质量比是2：1：4 C．铁元素化合价为+6 D．由两种金属和一种非金属组成4．下列实验操作中，能达到实验目的的是A．过滤B．加热液体C．除去CO中的水蒸气D．量取9.3mL液体5．砷化镓(GaAs)是一种“LED”绿色节能光源材料，镓元素的相关信息如图。
下列有关镓的说法错误的是A．原子的核电荷数是31 B．元素符号是GaC．属于金属元素D．相对原子质量为69.72g6.2014年“六·五”世界环境日中国的主题为“向污染宣战”。
下列做法符合这一主题的是A．通过焚烧秸杆为农作物提供养分B．通过加高烟囱排放工业废气C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式D．施用大量的化肥和农药以提高农作物产量7．下列选项符合图示从属关系的是8．最近科学家发现，水在﹣157℃超低温、正常压力或真空条件下仍呈液态，比蜂蜜还粘稠。
下列关于这种“高密度液态水”的说法正确的是A．化学性质与普通水不同B．分子不再运动C．氢、氧两种原子的个数比为2:1 D．分子间的间隔比普通水大9．右图是某个化学反应的微观模拟图，下列关于该反应前、后的说法正确的是A．均为混合物B．质量减少C．原子总数减少D．分子总数不变10.甲、乙两种物质的溶解度曲线如图。
t1℃时，在两支试管中分别加入等质量的两种物质，再分别加入等量的蒸馏水，充分振荡后，试管底部均有未溶解的固体。
再将两支试管升温到t2℃（不考虑溶剂质量变化）。
由t1℃到t2℃的过程中，下列说法正确的是A．甲溶液中溶质的质量分数减小B．装有乙物质的试管中剩余的固体增多C．甲、乙两种物质的溶解度都增大D．两支试管里剩余的固体质量相同二、本大题包括5小题，共34分。
2-1 在图2-12所示的离心泵特性曲线图上，任选一个流量，读出其相应的压头与功率，核算其效率是否与图中所示的一致。
解：取任一点，如Q=30L*s^-1或108m^3*^-1查图2-12知H=19.4m,n=7-4kw,η=77%检验效率：η=QHpg/N=108*19.4*1000*9.81=0.772结果与读图相符2-2 用内径为200mm、长50m的管路输送液体（密度与水相同），升高10m。
管路上全部管件的当量长度为27m，摩擦系数可取为0.03.作用于上下游液面的压力相同。
试列出管路特性方程，其中，流量Q以m^3*h^-1计，压头H以m计。
附图中的实线与虚线分别为IS250-200-315型和IS250-200-315A型离心泵的特性曲线。
试求，若在本题中的管路上分布安装这两个泵时的流量、所需的轴功率及效率。
解：（1）管路特性方程H==式中，Q以m^3*h^-1计，H以m计。
（2）将管路特性曲线描绘在图上，与两泵的H-Q曲线相交，由交点可读出以下数值：型号Q/m^3*h^-1H/m N/kwηIS250-200-31567831.167.385%IS250-200-315A627327.857.083%2-3 如图所示的循环管路系统，管内径均为30mm，管路摩擦系数λ=0.02，吸入管路和压出管路总长为10m(包括所有局部阻力的当量长度在内)。
阀门全开时候，泵入口处真空表的读书为40kpa,泵出口处压力表旳示数为107.5kpa。
泵的特性曲线方程可用H=22-BQ^2表示，其中，H以m计，Q以m^3*h^-1计，B为待定常数。
试求：（1）阀门全开时候泵的输水量和扬程：（2）现需将流量减小到阀门全开时候的90%，采用切削叶轮直径的方法，则绷得有效功率为多少kw？也轮直径应切削为原来的百分之几？解:对泵进、出口列机械能守恒方程，有H=(+)/=(107.5*10^3+40*10^3)/1000*9.81=15.04m （a）对整个循环系统做机械能衡算（从面1-1经泵再回到面1-1）；h=BQ^2=8λl/π^2d^2g*(Q/3600)^2=1.245*10^-2Q^2式中，Q以m^3*h^-1计。
谭天恩版化工原理第十章蒸馏复习题一．填空题1.蒸馏是分离的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的，分离的条件是。
答案:均，挥发性差异，造成气液两相系统（每空1分，共3分）2.在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度，但气相组成液相组成，而两相的量可根据来确定。
答案: 相等，大于，杠相液体混合物杆规则（每空1分，共3分）3.当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。
答案:大于（每空1分）4.双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比，若α=1表示。
物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
答案:易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离远离（每空1分，共4分）5.工业生产中在精馏塔内将过程和过程有机结合起来而实现操作的。
而是精馏与普通精馏的本质区别。
答案:多次部分气化，多次部分冷凝，回流（每空1分，共3分）6.精馏塔的作用是。
答案:提供气液接触进行传热和传质的场所。
（2分）7.在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为，其作用是；加料板以下的塔段（包括加料板）称为________，其作用是。
答案:精馏段（1分）提浓上升蒸汽中易挥发组分（2分）提馏段提浓下降液体中难挥发组分（2分）（共6分）8.离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，____互成平衡。
答案: 平衡温度组成（每空1分，共3分）9.精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1）和（2）。
答案: 塔顶易挥发组分含量高塔底压力高于塔顶（每空2分，共4分）10. 精馏过程回流比R 的定义式为 ；对于一定的分离任务来说，当R=时，所需理论板数为最少，此种操作称为 ；而R= 时，所需理论板数为∞。
答案:R= DL ∞ 全回流 R min （每空1分，共4分） 11. 精馏塔有 进料热状况，其中以 进料q 值最大，进料温度____泡点温度。
答案: 五种 冷液体 小于（每空1分，共3分）12. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于____，馏出液流量等于 ，操作线方程为 。
化工原理复习题_谭天恩版二简答题1产生气缚现象与气蚀现象的原因是什么答气缚现象产生的原因是泵内未灌满水存有空气空气的密度远小于水产生的离心力小泵轴中心处的真空不足以将水吸入泵内气蚀现象产生的原因是泵入口处的压强小于输送条件下的饱和蒸汽压时就会产生气泡气泡在破裂过程中损坏叶片2离心泵的操作三要点是什么答操作三要点一是灌水防气缚二是泵启动前关出口阀降低启动功率三是停机前关出口阀防高压液体倒流损坏叶轮3指出换热器强化有那些途径其主要途径是什么换热器强化的途径一是增大传热面积二是增大传热推动力三是增大传系数K其主要途径是增大传系数K4在列管换热器中拟用饱和蒸汽加热空气试问①传热系数接近哪种流体的膜系数②传热管壁温接近哪种流体的温度答传热系数接近膜系数小的流体即空气的膜系数传热管壁温接近膜系数大的那一侧流体温度即饱和蒸汽的温度因为空气的膜系数远远小于蒸汽的膜系数7离心泵启动前要灌引水其目的是什么泵启动后却没有水出来其可能的原因又是什么答启动前必须灌水其目的是防止发生气缚现象如果不灌液则泵体内存有空气由于ρ空气ρ液所以产生的离心力很小因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内达不到输液目的泵启动后却没有水出来其可能的原因一管路堵塞二是电机接线反了使叶轮倒转三是泵的安装高度可能高了8某厂刚完成大修任务其中一台通过电机带动的离心泵在开启出口阀后不能送液其可能的原因是什么答原因可能有两个其一启动前没灌泵此时应停泵灌泵关闭出口阀后再启动其二电机接线不正确致使叶轮倒转10某固体微粒从不同的高度落下其沉降速度如何为什么答沉降速度相同因为沉降速度只与颗粒直径颗粒密度流体性质有关而与沉降高度无关13在强化传热的过程中为什么要想办法提高流体的湍动程度答由于总热阻为对流热阻所控制而对流传热的热阻主要集中在层流底层内提高流体的湍动程度能减薄层流底层的厚度降低热阻从而可以提高传热效果14产生气缚现象与气蚀现象的原因是什么答缚现象产生的原因是泵内未灌满水存有空气空气的密度远小于水产生的离心力小泵轴中心处的真空不足以将水吸入泵内气蚀现象产生的原因是泵入口处的压强小于输送条件下的饱和蒸汽压时就会产生气泡气泡在破裂过程中损坏叶片15影响颗粒沉降速度的因素有哪些答影响颗粒沉降速度包括如下几个方面颗粒的因素尺寸形状密度是否变形等介质的因素流体的状态气体还是液体密度粘度等环境因素温度影响ρμ压力颗粒的浓度浓度大到一定程度使发生干扰沉降等16离心泵的真空度随着流量的增大是增加还是减小为什么答增大因为流量增大时泵入口处的动能增大同时流动阻力也增大根据柏努利方程总能量不变则入口处的静压能将减小也就是真空度增大17简述离心泵的工作原理答离心泵工作分吸液与排液过程吸液过程的推动力是液面压力常为大气压与泵内压力负压之差而泵内的负压是由于电机带动泵轴泵轴带动关键部件叶轮旋转产生离心力叶片之间的液体从叶轮中心处被甩向叶轮外围叶轮中心处就形成真空排液过程的推动力则是由于液体以很高的流速流入泵壳的蜗形通道后因截面积扩大大部分动能转变为静压能而形成压差将液体从压出口进入压出管输送到所需的场所18如图1-1截面的压强必大于2-2截面的压强1-1截面的压强必小于2-2截面的压强上述两种说法不正确你认为哪种正确答两种说法不正确根据柏努利方程可知二截面的总能量不变由于不清楚流动方向所以不能确定压强大小如果由1－1流向2－2管径减小由连续性方程得流速增大动能增大存在流动阻力则1-1截面的压强必大于2-2截面的压强如果从2－2流向1－1则需要讨论19为什么随着过滤时间的增加过滤速率减少答随着过滤时间的增加滤渣越厚过滤阻力增大从而过滤速率减小21一台离心泵输送20℃清水时泵操作正常当用此泵输送70℃热水时泵产生噪音且流量与压头均降低试定性分析其原因并从理论上提出改善办法答其原因是产生了气蚀现象此时泵入口处的压强小于输送条件下的饱和蒸汽压改善办法理论上提高安装高度可以采取提高液面上方压强减少弯头管件与阀件或是将泵安装在液面下方23列管式换热器什么情况下需要有温度补偿装置常用的热补偿装置有哪几种答当壳体和管壁之间的温差在50℃以上时由于两者热膨胀程度不同产生温差应力因此要考虑温度补偿问题有三种形式温度补偿补偿圈补偿浮头补偿U型管补偿三计算题1密度为1200kgm3com在内径为75mm的钢管中的流量为25m3h最初液面与最终液面的高度差为24m管道的直管长为112m管上有2个全开的截止阀和5个90°标准弯头其当量长度为200m摩擦系数为003求泵所需的实际功率设泵的效率η 50解在碱液面1-1与塔内液面2-2间列柏努利方程并以碱液面为基准面u1≈0 u2≈0 p1 0 表压 p2 0 表压 z1 0 z2 24Hf λl＋led∑ζu22gu 4qvπd2 4×25314×00752×3600 157ms进口ξ 1 05 出口ξ 2 1λ 002Hf [003× 200112 007515]×15722×981 1587mHe Z2－Z1＋Hf 24＋1587 3987m泵所提供的外加压头为3987 m若泵的效率为70则轴功率为P Peη qvHeρgη25×3987×1200×9813600×05 6519W2用一台离心泵将密度为1100 kgm3的水溶液从敞口贮槽中送往表压强为300kPa的塔中溶液管出口至贮槽液面间的垂直距离为20m送液量为30m3h管路为Ф68×4mm钢管直管长度及局部阻力当量长度总计为140m管路的摩擦系数λ为0022离心泵的效率为60％求泵的轴功率解在贮槽液面1-1与管出口外侧2-2间列柏努利方程并以1-1为基准面u1≈0 u2≈0 p1 0 表压 p2 300kPa 表压 z1 0 z2 20 Hf λl＋led∑ζu22gu 4qvπd2 4×30314×0062×3600 30msHf [0022×140006]×3022×98 236mHe Z2－Z1＋Hf 20＋236 436m泵所提供的外加压头为436 m若泵的效率为60则轴功率为P Peη qvHeρgη 30×436×1100×983600×06 6528W3某离心泵的额定流量为168m3h扬程为18m试问此泵能否将密度为1100kgm3流量为250Lmin的碱液自敞口碱池输送到表压为30kPa塔内碱液面到塔液面间的垂直距离为10m管路为Ф75×35mm钢管泵的吸入管路和压出管路总长为120m 均包括局部阻力的当量长度管路的摩擦系数λ为003 分析能否完成输送任务在此比较流量与压头大小就行流量Qe 250Lmin 15m3h＜168 m3h 1分在碱液面1-1和塔液面2-2间列柏努利方程u 4qvπd2 4×15314×00682×3600 115msHf λ lle u22dg 003×120×11522×981×0068 357mZ2-Z1 10u1≈0 u2≈0 p2-p1 30kPaHe 10＋0＋30×10001100×981＋357 163m＜18m故该泵能够完成输送任务4将密度为1200kgm3的碱液自碱池用离心泵打入塔内碱液面到塔液面间的垂直距离为10m塔内压力表读数为60kPa管路为Ф68×4mm钢管流量为30 m3 h 泵的吸入管路和压出管路总长为120m 均包括局部阻力的当量长度管路的摩擦系数λ为002若泵的效率为70试求泵的轴功率解在碱液面1-1与塔液面2-2间列柏努利方程Hf λl＋led∑ζu22gu 4qvπd2 4×30314×0062×3600 295msHf 002×120×2952006×2×981 1774mHe Z2－Z1＋ p2－p1 ρg＋Hf10＋60×10001200×981＋1774 3284m泵所提供的外加压头为3284 m若泵的效率为70则轴功率为Pa Pη qmHeρgη 30×3284×1200×9813600×07 4602W518分欲用离心泵将20℃水以30m3h的流量由水池打到敝口高位槽两液面均保持不变液面高差为18m泵的吸入口在水池液面上方45m处泵的吸入管路全部阻力为1mH2O柱压出管路全部阻力为3mH2O柱泵的效率为06求泵的轴功率若已知泵的允许汽蚀余量为25m问上述安装高度是否合适动压头可忽略水的密度可取1000kgm3饱和蒸汽压为2335kPa分析水池液面为1-1 高位槽液面为2-2并以1-1为基准面根据柏氏方程Z1＋P1ρｇ＋u122ｇ＋He ＝Z2＋P2ρｇ＋u222ｇ＋∑Hfu1≈0 u2≈0 p1 0 表压 p2 0 表压 z1 0 z2 18 H＝ΔZ＋∑H f 1 – 2 ＝18＋1＋3＝22m∴P轴＝qvHρ102η＝ 303600 ×22×1000 102×06 ＝3kwHg p0-pv gρ --△hHf0-11013－2335 ×10001000×981－25－10 659m为防止发生气蚀现象实际安装高度比理论值低1m即为569m而泵实际安装在液面上45m处故泵能够正常操作6用一台离心泵将密度为1100 kgm3的水溶液从敞口贮槽中送往表压强为300kPa的塔中塔液面至贮槽液面间的垂直距离为20m送液量为30m3h管路为Ф68×4mm钢管直管长度80m弯头阀门等管件的当量长度总计为60m管路的摩擦系数λ为0022离心泵的效率为60％求泵的轴功率分析贮槽液面为1-1 塔液面为2-2并以1-1为基准面根据柏氏方程gZ1 12 u12 P1ρ W gZ2 12 u22 P2ρ∑hfu1≈0 u2≈0 p1 0 表压 p2 300 表压 z1 0 z2 20 ∑hf ∑hf1∑hf2∑hf1 λlu22d∑hf2 λled∑ξ u22u 4qvπd2 4×303600×314×0062 295ms 进口ξ 1 05 出口ξ 2 1λ 0022∑hf 0022×140006＋0510 ×29522 2299Jkg W gz2＋P2ρ＋∑hf 981×20＋300×10001100＋2299 6988JkgP Wqvρη 6988×30×11003600×06 106761Js7 18分用一离心泵以40m3h的流量将20℃的水从开口贮槽送到某开口容器贮槽和容器的水位恒定液面高度差为30m管道均为φ80×25mm的无缝钢管吸入管长为20m排出管长为100m 均包括局部阻力的当量长度摩擦系数为002泵前后两测压口的垂直距离为05m泵安装在液面上方45m处允许汽蚀余量为25m20℃水的密度为1000kgm3饱和蒸汽压为2335kPa试求①泵的效率为70水泵的轴功率②泵能否正常操作解 1 在开口贮槽液面1-1与开口容器液面2-2间列柏努利方程Hf λl＋led∑ζu22g λ 002u 4qvπd2 40×4 314×00752×3600 2516msHf 002×120×251620075×2×981 1032mHe Z2－Z1＋ p2－p1 ρg＋Hf 30＋0＋0＋1032 4032mP qvHρgη 40×4032×1000×9813600×07 6278W泵实际安装在液面上45m处贮槽液面0-0与泵入口处1-1间允许安装高度为Hg p0-pv gρ --△hhf0-1Hf0-1 002×20×251620075×2×981 172mHg 1013－2335 ×10001000×981－25－172 587m为防止发生气蚀现象实际安装高度比理论值低1m即为487m故泵能够正常操作818分图示吸液装置中吸入管尺寸为管的下端位于水面下并装有底阀及拦污网该处的局部压头损失为若截面处的真空度为由截面至截面的压头损失为求1吸入管中水的流量2吸入口处的表压解以水面0-0为基准面在0-0与截面间列伯努利方程表压代入上式得①在截面与截面间列伯努利方程表压代入上式得②由①与②解得由①式可以解得表压9用离心泵把水从贮槽送至附图所示表压为1kgfcm-2的水洗塔中贮槽液面恒定其上方为大气压在某输送量下泵对每kg水作的功为3177Jkg管内的摩擦系数为0018泵的吸入管路和压出管路总长分别为10m及100m包括直管长及所有局部阻力当量长度管子采用Φ108×4mm的钢管若在泵的出口处装一压力表而测压处与泵入口处之间的位差和摩擦阻力均可忽略不计试求压力表的读数为多少kNm2解定贮槽液面为1-1管出口外侧为2-2液面为基准面列柏式Z1gP1ρu122we Z2gP2ρu222∑Wf而∑Wf λ LLe u2 2d 0018× 10100 u2 2×01 99 u2∴ 0003177 20×9807981001000099 u22∴u2 15ms再在测压口3-3与2-2间列柏式Z3gP3ρu322 Z2gP2ρu222∑Wf而∑Wf λL u22d 0018×100×152 2×01 2025Jkg∴ 0P310001522 18×980798100100002025∴ P3 2961×103Nm2 2961 Nm2表压10用离心泵将水从储槽送至水洗塔的顶部槽位维持恒定各部分相对位置如本题附图所示管路的直径均为76×25 mm在操作条件下泵入口处真空表的读数为2466×103 pa水流经吸入管与排出管不包括喷头的能量损失可分别按与计算由于管径不变故式中u为吸入或排出管的流速ms排水管与喷头处的压强为9807×103 pa表压求泵的有效功率水的密度取为1000 kgm3解已知d＝0071 mp1 -2466×103 pa在水面与真空表间列柏努利方程在水面与喷头间列柏努利方程1115分在逆流换热器内用20℃的水比热容42kJ kg·K 将流量为4500kgh 的液体由80℃冷却30℃其比热容为19kJ kg·K 液体走壳程对流传热膜系数为1700W m2·K 已知换热器由直径为Ф25×25mm的钢管组成钢管的导热系数λ 45 W m·K 管程走水对流传热膜系数为850 W m2·K 若水的出口温度不超过50℃假设污垢热阻热损失可忽略试计算 1 水的用量 2 传热面积解 1 水用量qmrCPr t2-t1 qmlCPl t2-t14500×19× 80－30 qml×42× 50－20 qml 3393kgh2 传热面积A－－传热基本方程Q KA △tm①求传热速率热负荷热损失不计则Q Qr qmrCPr t2-t1 4500×19× 80－30 3600 11875kW②求平均推动力△tm 〖 T－t2 － T－t1 〗ln T－t2 T－t180－50 － 30－20 In 3010 182K③传热系数Ko 4716 W m2·K④求传热面积A 11875×10004716×182 138m212在单管程单壳程列管换热器中用120℃的饱和水蒸汽加热管内的有机液体管内液体总流量为15000kgh温度由20℃升至50℃其比热容为176kJ kg·℃测得有机液的对流传热系数为790W m2·℃蒸汽冷凝传热系数为1×104 W m2·℃换热管的直径为Ф25×25mm忽略管壁热阻污垢热阻及热损失试计算传热面积解传热面积A－－传热基本方程Q KA △tm①求传热速率热负荷Q QL qmLCPl t2-t1 15000×176× 50－20 3600 220kW②求平均推动力△tm 〖 T－t2 － T－t1 〗ln T－t2 T－t1 120－20 － 120－50 In10070 841K③求传热系数1Ko doαi di Ri＋ bdo λ dm Ro＋ 1αo1Ko 2520×790＋1100001Ko 000168 Ko 595 W m2·K④求传热面积Ao 220×1000595×841 439m21310分某列管式加热器由多根Ф25×25mm的钢管组成将苯由20℃加热到50℃苯在管内流动其流量为15m3h苯的比热为176kJ kg·K 密度为858kgm3加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝已知加热器以外表面积为基准的总传热系数为700W m2·K 试求换热器面积解求A－－传热基本方程Q KA △tm1求传热速率热负荷Q QL qmLCPl t2-t115×858×176× 50－20 3600 18876kW2求平均推动力△tm 〖 T1－t2 － T2－t1 〗ln T1－t2 T2－t1130－20 － 130－50 In11080 942K3已知传热系数Ko 700W m2·℃4求传热面积Ao 18876×1000700×942 286m 214某列管式加热器由18根长3米Ф25×25mm的钢管组成将苯由20℃加热到60℃苯在管内流动其流量为16m3h苯的比热为176kJ kg·K 密度为858kgm3加热剂为120℃的饱和水蒸汽在管外冷凝已知苯在管内的对流传热膜系数为900W m2·K 水蒸汽的对流传热膜系数为13000 W m2·K 试校核该换热器能否使用解求A－－传热基本方程Q KA △tm①求传热速率热负荷Q QL qmLCPl t2-t116×858×176× 60－20 3600 26846kW②求平均推动力△tm 〖 T1－t2 － T2－t1 〗ln T1－t2 T2－t1120－20 － 120－60 In10060 783K 或80K③已知蒸汽的膜系数远大于苯的膜系数所以Ko≈900W m2·K④求传热面积Ao 26846×1000900×783 381m2 382m2⑤校核换热器的面积为AO nπdOL 18×314×0025×3 424 m2故该换热器能满足要求15在逆流换热器内用20℃的水将流量为4500kgh的液体由80℃冷却30℃其比热容为19kJ kg·K 液体走壳程对流传热系数为1700W m2·K 已知换热器由直径为Ф25×25mm的钢管组成钢管的导热系数λ 45 W m·K 管程走水对流传热系数为850 W m2·K 若水的出口温度不超过50℃假设污垢热阻热损失可忽略试计算传热面积解传热面积A－－传热基本方程Q KA △tm①求传热速率热负荷热损失不计则Q Qr qmrCPr t2-t1 4500×19× 80－30 3600 11875kW②求平均推动力△tm 〖 T－t2 － T－t1 〗ln T－t2 T－t180－50 － 30－20 In 3010 182K③传热系数Ko 4716 W m2·K④求传热面积A 11875×10004716×182 138m216有一列管换热器由Ф25×25mm的120 根钢管组成110℃的饱和水蒸气在壳方冷凝以加热在管内作湍流流动的某液体且冷凝水在饱和温度下排出已知液体平均比热为4187 kJkg·K由15℃加热到90℃管内对流传热系数为ai 800Wm2·K 蒸气冷凝的对流传热系数ao 11×104Wm2·K忽略污垢热阻壁阻和热损失每小时收集冷凝水2100kg在饱和温度下蒸气冷凝潜热R 2232kJkg试求传热面积解求A－－传热基本方程Q KA △tm求传热速率热负荷Q Qr GrR 2100×22323600 1302kw②求平均推动力△tm 〖 T1－t2 － T2－t1 〗ln T1－t2 T2－t1110－15 － 110－90 In9520 481K③求传热系数1Ko doαi di＋1αo 1Ko 2520×800＋1110001Ko 000165 Ko 606 或1Ko 1 αi＋1αo④求传热面积Ao 1302×1000606×481 447m21715分在单管程单壳程列管换热器中用120℃的饱和水蒸汽加热管内的有机液体管内液体流速为05ms总流量为15000kgh温度由20℃升至50℃其比热容为176kJ kg·℃密度为858kgm3测得有机液的对流传热系数为790W m2·℃蒸汽冷凝传热系数为1×104 W m2·℃换热管的直径为Ф25×25mm忽略管壁热阻污垢热阻及热损失试计算1换热管的根数2传热面积解1换热管根数nG uAρ150****0005×nπ0022 4×858 n 312传热面积A－－传热基本方程Q KA △tm①求传热速率热负荷Q QL GLCPl t2-t1 15000×176× 50－20 3600 220kW②求平均推动力△tm 〖 T－t2 － T－t1 〗ln T－t2 T－t1120－20 － 120－50 In10070 841K③求传热系数1Ko doαi di Ri＋ bdo λ dm Ro＋ 1αo1Ko 2520×790＋1100001Ko 000168 Ko 595 W m2·℃④求传热面积Ao 220×1000595×841 439m2应用四方面主要是轴功率计算要多些校核泵泵能否使用一看qvHP是否满足二看是否发生汽蚀现象安装高度一定要有比较过程二传热设计计算或校核传热基本方程依据 Q KA △tm①求传热速率热负荷－－Q Q i②求平均推动力－－一流体变温逆流或利用热量衡算式求温度再求推动力Q qmrCpr T1-T2 qmlCpl t2-t1 qmR Q③求传热系数④求传热面积管长⑤比较A或Q。
化工原理第四版谭天恩19春西交《化工原理》在线作业满分答案西交《化工原理》在线作业随着流量的增加，离心泵的效率（）。
A.增加B.不变C.降低D.先增大而后减小正确答案:D 真空表上的读数表示被测流体的绝对压强（）大气压强的读数。
、A.低于B.等于C.高于D.近似于正确答案:A 测速管测量得到的速度是流体（）速度。
A.在管壁处B.在管中心C.瞬时D.平均正确答案:C 蒸发操作能持续进行的必要条是（）。
A.热能的不断供应，冷凝水的及时排除。
B.热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。
C.把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。
D.采用多效操作，通常使用2-3效。
正确答案:B 一套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃，则管壁温度应接近于（）。
A.35℃B.120℃C.77.5℃D.50℃ 正确答案:B 离心泵的调节阀开大时，则（）。
A.吸入管路的阻力损失不变B.泵出口的压力减小C.泵吸入口处真空度减小D.泵工作点的扬程升高正确答案:B 蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（）所致。
A.沸点升高B.沸点降低C.蒸汽压升高正确答案:A 通常流体粘度随温度的变化规律为（）。
A.t升高、μ减小；B.t升高、μ增大；C.对液体t升高、μ减小，对气体则相反；D.对液体t升高、μ增大，对气体则相反。
正确答案:C 自然对流的对流传热系数比强制对流的相比（）。
A.大B.小C.相等D.不确定正确答案:B 与沉降相比，过滤操作使悬浮液的分离更加（）。
A.迅速、彻底B.缓慢、彻底C.迅速、不彻底D.缓慢、不彻底正确答案:A 蒸发操作中，平流加料流程主要适用于（）的场合。
、A.粘度随温度变化较大的场合B.粘度不大的溶液C.蒸发过程中同时有结晶析出的场合D.粘度随浓度变化较大的场合正确答案:A 真空表读数是60kPa，当地大气压为100kPa时，实际压强为（）kPa。
A.40B.60C.160 正确答案:A 离心泵最常用的调节方法是()。
一、单项选择题1、一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，流速将为原来的( )。
A. 1/2B. 1/4C. 1/8D. 1/162、采用出口阀门调节离心泵流量时，开大出口阀门，离心泵的流量( )，压头( )。
A. 增大B. 不变C. 减小D. 先增大后减小3、球形固体颗粒在重力沉降槽内作自由沉降，当操作处于层流沉降区时，升高悬浮液的温度，粒子的沉降速度将( )。
A. 增大B. 不变C. 减小D. 无法判断4、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△t1>△t2，则通过两层传热量( )。
A. Q1>Q2B. Q1=Q2C. Q1<Q2D. 无法判断10、三个不同形状、底面积相等的敞口容器，各装相同的液体到相同的高度，则它们底部所受液体的作用力（）①相等②不相等③无法判断11、离心泵启动前先关闭出口阀，其目的是为了（）①防止发生气缚现象②防止发生气蚀现象③降低启动功率12、转子流量计测流量时，其流量大小随（）而改变。
A、转子材质B、转子位置高低C、Ｕ管压差计读数13、设计一单程列管换热器，用一热流体加热一易生垢的有机液体，热流体初温150℃，终温50℃；有机液初温15℃，要求加热到40℃。
已知有机液75℃分解，应采用（）①逆流，冷流体走管内②并流，冷流体走管外③逆流，冷流体走管外④并流，冷流体走管内14、离心泵的工作点是指（）A、离心泵的最佳工况点B、离心泵轴功率最小的工作点C、管路特性曲线和泵性能曲线的交点15、干燥过程是（）过程。
A、传热B、传质C、传热与传质相结合16、有一并联管路如图2所示，两段管路的流量、流速、管经、管长及流动阻力损失分别为Ｖ(1)、u(1)、d(1)、L(1)、h(f1)及Ｖ(2)、u(2)、d(2)、L(2)、h(f2)。
若d(1)=2d(2)，L(1)=2L(2)，则（1）h(f1)/h(f2)＝（）Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、1/2;Ｄ、1/4;Ｅ、1（2）当管路中流体均作层流流动时，Ｖ(1)/Ｖ(2)=（）Ａ、2；Ｂ、4;Ｃ、8;Ｄ、1/2;Ｅ、1（3）当两段管路中流体均作湍流流动时，并取λ(1)＝λ(2)，则Ｖ(1)/Ｖ(2)=（）。
第1章 流体流动常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg（1）被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压（2）被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压静压强的计算柏努利方程应用定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式❖ 1kg 流体：讨论点：1、流体的流动满足连续性假设。
2、理想流体，无外功输入时，机械能守恒式：3、可压缩流体,当Δp/p 1<20%,仍可用上式，且ρ=ρm 。
4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤，截面与基准面选取的原则。
1N 流体 [m] （压头）1m3流体层流区（Laminar Flow ）：Re < 2000；湍流区（Turbulent Flow ）：Re > 4000；2000 <Re < 4000时，有时出现层流，有时出现湍流，或者是二者交替出现，为外界条件决定，称为过渡区。
流型只有两种：层流和湍流。
当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。
边界层：u<0.99u 0阻力损失：直管阻力损失和局部阻力损失当量直径d e管路总阻力损失的计算 f e h u p gz h u p gz +++=+++222221112121ρρf e H g u z g p H g u z g p +++=+++2222222111ρρμρdu =Re 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλf h u P gZ We u P gZ ∑+++=+++22222111ρρ2222222111u P gZ u P gZ ++=++ρρf e H g u g p Z H +∆+∆+∆=22ρ[]f f a f e h p p h u p gh W ∑=∆∑+∆+∆+=ρρρρρ而22突然缩小局部阻力系数ζ= 0.5，突然扩大局部阻力系数ζ= 1。
