化工原理期末试题文档格式.docx

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B.等于

C.不能确定

D.小于

，使空气温度由20C升至80C,

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）

现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的（A）倍。

A1.149B1.74C2D不定

7、当吸收质在液相中的溶解度甚大时，吸收过程主要受（A）控制，此时，总吸收系数Ky近似等于（D

）°

A.气膜；

B.kx；

C.气液膜同时；

D.kY;

E.液膜；

F.Kx;

9、提高蒸发装置的真空度，一定能取得的效果为（A）°

A.将增大加热器的传热温差B.将增大冷凝器的传热温差

C.将提高加热器的总传热系数D.会降低二次蒸气流动的阻力损失

10、在板式吸收塔操作中，当上升气体流速过小时，操作会发生（C）现象。

A.液泛B.雾沫夹带C.漏液D.淹塔

三、计算题：

（50分）

1、由水库将水打入一敞开水池，水池水面比水库水面高50m，要求的流量为90m3/h，输送管内径为156mm,

在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m，泵的特性曲线可近似地用直线H=124.5-0.392Q

表示，此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3/h,管路摩擦系数可取为X=0.025,水的密度p=1000Kg/m3,试问

此泵能否满足要求？

（10分）

解：

在1-1,2-2截面间列机械能衡算式，得:

管路内流速:

4

-d2

Z1+p1/pg+u12/2g+HeZ2+p2/pg+u22/2g+-2刀他1分）以表压计，p1=p2=0,u1~Qu2~Q

2=1.31m/s

36000.7850.1562

将以上数据代入方程，并整理得:

He=（Z2—Z1）+Ehf12=50+0.025K000/0.1561怡12/（29出1）=64.0m（2分）

即当Q=90m3/h时，管路所需压头为64m°

又当Q=90m3/h时，泵所能提供得压头：

H=124.5-0.392Q=124.5—0.39290=89.2m（2分）

当流量Q=90m3/h时，泵所能提供的压头大于管路所需要的压头，所以该泵能够满足要求。

（1分）

3、用水作为吸收剂来吸收某低浓度气体生成稀溶液（服从亨利定律），操作压力为850[mmHg]，相平衡常数

m=0.25,已知其气膜吸收分系数kG=1.25[kmol.m-2.h-1.atm],液膜吸收分系数kL=0.85[m.h-1]，试分析该气体被水吸收时,是属于气膜控制过程还是液膜控制过程？

（5分）

m=E/P•••E=mP=0.25<

850/760=0.28（大气压）（1分）

•.•是稀溶液

•H=p/Ms.E=1000/（0.28X18）=198.4（kmoatm）（1分）

根据1/KG=1/kG+1/（HkL）

即1/KG=1/1.25+1/（198.40.85）X

•KG*kG=1.25[kmol.m-2.h-1.atm]（2分）

因此，是气膜控制过程。

（1分）

5、常压下拟用温度为20C、相对湿度为57.5%的空气干燥某种湿物料。

空气在预热器中被加热到90C后送入干

燥室，离开时的温度为45C、湿度为0.022kg水/kg干气。

现要求每小时将1200kg的湿物料由含水率3%（湿基）干燥至0.2%（湿基），已知物料进、出口温度分别为20C和60C,在此温度范围内，绝干物料的比热为3.5kJ/（kgG）,水的平均比热为4.19kJ/（kgC）。

干燥设备热损失可按预热器中加热量的5%计算。

试求：

新鲜空气用量，kg/h;

预热器的加热量QP,kW。

（8分）

解:

（1）查图或计算得H0=0.008kg干/kg

W

G1

12

“cc0.03

1200-

0.002

33.64kgh（2分）

1

L

33.64

2402.8kg干空气/h（2分）

H：

2H0

0.0220.008

1H。

2402.81

0.008

2422.1kg/h（2分）

⑵Q

P

LI1I

0LcH0t1

t0

（2分）

2402.81.011.880.0089020

172407.63kJ/h47.89kW（2分）

模拟试题二

、填空题：

（每空1分，共16分）

1、流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能—减小

细管中的速度。

2、当计算流体由粗管进入细管的局部阻力损失时，公式中的流速应该用

3、离心泵的主要部件包括叶轮、泵壳和导轮以及离心泵的轴封装置。

4、离心泵的工作点是管路特性曲线与离心泵特性曲线的交点。

5、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大，则该壁面的热阻愈小，其两侧的温差愈

小

6、在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在滞离层内（或热边界层内），减少热阻的最有效措施

是提高流体湍动程度。

7•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，则传质推动力将减少，操作线将

靠近平衡线。

8•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Hog将不变，Nog将增加（增加，减少，

不变）。

10、单效蒸发操作中，二次蒸发温度低于生成蒸汽温度，这是由于传热推动力和溶液沸点升高造成的。

11、为了防止发生_液泛_，降液管内清液层高度及停留时间应符合一定的要求。

12、在三角形坐标图上，三角形的顶点代表纯物质，三条边上的点代表二元混合物，三角形内的点代表_三元混合物。

13、影响分配系数kA数值的因素有物系、温度、组成。

14、恒定的干燥条件是指空气温度湿度流速均不变的干燥过程。

15、在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于

热空气的湿球温度。

1、流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布,

应选用（

A）流量计测量。

A.皮托管

B.孔板流量计

C.文丘里流量计

D.转子流量计

2、在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数

入数值（B）。

A.只取决于Re；

B.只取决于e/d;

C.与e无关;

D.只与e有关。

3、

离心泵流量的调节，可以通过

D—来实现。

4、

5、

A调节泵出口阀的开度

B调节转速和叶轮外缘尺寸D2C离心泵并联或串联

往复泵属于B。

A动力式泵

B容积式泵C流体作用式泵

在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为50C,现因某种原因，两者的温度各升高

传热量与原来的辐射传热量相比，应该—B_。

A.减小

B.增大

C.

6、

在蒸气一空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的—

B在工程上可行。

A.

提高蒸气流速

B.提高空气流速

采用过热蒸气以提高蒸气温度

D.在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积

7、

若享利系数E值很大，依据双膜理论，则可判断过程的吸收速率为（

B）控制。

8、

A.气膜

B.液膜

C.双膜D.无法判断

采用多效蒸发的目的在于（A）。

A.提高完成液的浓度

B.提高蒸发器的生产能力C.提高水蒸气的利用率

D以上均正确

D以上均不正确

100C,则此时的辐射

不变

D.提高完成液的产量

9、下列说法错误的是（B）。

A.在一个蒸发器内进行的蒸发操作不一定是单效蒸发

蒸发与蒸馏相同的是整个操作过程中溶质数不变

c.

加热蒸气的饱和温度一定高于同效中二次蒸气的饱和温度

D.蒸发操作时，单位蒸气消耗量随原料液温度的升高而减少

10、板式塔的流体力学性能包括ABCDE。

13、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（C）

A.不变B.减少C.增大D.不一定

14、将水喷洒于空气中而使空气减湿，应该使水温（D）

A.等于湿球温度B.低于湿球温度C.高于露点D.低于露点

（1）总阻力损失2hf等于多少J/kg?

（1）

取计算截面为1—1、

2—2，

gz1

P1

2

u1p2

-W=gz?

-

u2

hf

0（表），

Z1

0，Z2

10m，P1

U1

gz2

P2

364.5

104

0.1

103

0.026，则:

查Moody图知

基准面为1-1,在1-2间列柏努利方程可得:

9.81

u

hfu

d2

20.1142.4

0.026220

0.026。

（2）管内流速u等于多少m/s?

（7分）

U20，P2

124kPa（表），We364.5J/kg

3

1012410142.4J/kg即总阻力损失为

1000

142.4J/kg。

2d

厂

l

2.23m/sRe

0.12.19103

2.23

105

假设成立，故管内流速为

2.23m/s。

1•用泵向压力容器输水，已知：

管内径d=0.1m，粗糙度曰0-4m，管路总长（包括局部阻力的当量长度）l=220m，水

的物性：

”1000kg/m3，片103N・s/m2,容器内压力p2=124kPa（表），外加能量We=364.5J/kg。

试求:

4、在直径为0.8m的填料塔中，用1200kg.h-1的清水吸收空气和SO2混合气中的SO2,混合气量为1000m3（标准）.h-1，混合气含SO21.3%（体积），要求回收率99.5%，操作条件为20C、1atm,平衡关系为ye=0.75x，总体积传

质系数Kya=0.060kmol.m-3.s-1，求液体出口浓度和填料层高度。

（10分）

已知：

D=0.8mLs=1200kg.h-1G=1000Nm3.h-1

31

y1=0.013$=0.995X1=0ye=0.75xKya=0.06kmol.m.s-1

Ls=1200/（360018）=0.0185kmol.s-1G=1000/（22.4B600）=0.0124kmol.s-1

•••为低浓度吸收•••（L/G）=0.0185/0.0124=1.49y2=y1（1-$）=0.013（10.995）=0.000065

X2=（G/L）（y1-y2）+x1=（0.013-0.000065）/1.49=0.00868

Z=HogXNog而NOG=（y1-y2）/△Ym△y1=y-y1*=0.013-0.750）0868=0.006490

△ym

△y=y2--y2*=0.000065-0=0.000065

=（Ai-Aj2）/ln（恆yy=（0.006490-0.000065）/ln（0.006490心000065）

Hog=G/（KyaQ）

=0.001396

•••Nog=（0.013-0.000065）/0.001396=9.266

模拟试题三

du

1、牛顿粘性定律的数学表达式为更，牛顿粘性定律适用牛顿型流体。

2、当流体在管内流动时，若要测取管截面上流体的速度分布，应选用皮托管流量计测量。

3、离心泵的能量损失包括容积损失、水力损失和机械损失三部分。

4、流体输送机械的目的是最终实现非自动化过稈。

5、物体辐射能力的大小与T成正比，还与£

—成正比。

7、由于吸收过程气相中的溶质分压总大干液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的

y—ye）

增加吸收剂用量，操作线的斜率增大，则操作线向远离平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（

增大。

8、与常压蒸发比，真空蒸发的优点是降低溶液沸点，提高传热温差。

9、提高蒸发器生产强度的主要途径是增大传热系数和有效温差。

10、在精馏、吸收等设备中，通常在设备的顶部设有_除沫器，用于分离岀口气中的液体，以提高产品质量，减少液沫损失。

11、通常物系的温度升高，组分B、S的互溶度加大，两相区面积减小，不利于萃取分离。

13、在101.33kPa的总压下，在间壁式换热器中将温度为293K、相对湿度为80%的湿空气加热，则该空气下列状

态参数变化的趋势是：

湿度不变，相对湿度降低，湿球温度增高，露点温度不变。

14、测定空气中水汽分压的实验方法是测量露点。

1、水以2m・s-1的流速在5mM2.5mm钢管中流动，水的粘度为1X10-3Pas，密度为1000kgm-3,其流动类型为（B）。

A.层流B.湍流C.无法确定D.过渡流

2、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）

3、关于往复泵下列说法不正确的是（D）

A往复泵具有自吸能力，不必灌液B往复泵安装高度也受限制，且有汽蚀现象

C往复泵流量与压头几乎无关D往复泵具有自吸能力，安装高度不受限制

4、离心泵的叶轮有闭式、半闭式和开式，其中（A）效率最高。

A闭式B半闭式C开式D以上答案均正确

5、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），使空气温度由20C升至80C，

现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的A倍。

7、通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，完成一定的分率（D）。

A.回收率趋向最高B.吸收推动力趋向最大

C.操作最为经济D.填料层高度趋向无穷大

10、吸收塔内，不同截面处吸收速率A。

A.各不相同B.基本相同C.完全相同D.均为0

1、如图所示的输水管路中，管径563mm，AB段管长为30m，BC段管长为20m（均包括管件等局部当量长度，

但不包含进出口），两水槽液面高度不变。

设0.02，求：

（1）管路流量为多少？

（2）若B点装一球阀，问管路总阻力损失有何变化，为什么？

（7分）

C

有:

（1）在A-C面间列柏努利方程，以C-C面为基准面，则

22

UaPaUcPc-

gzA—gzc—hf

TZa10m，UaUc0PaPc0（表），Zc0

hfgzA98.1J/kg

G进+出）（0-02黯°

5

1.0）牛

（2）若在

2gZA

—进+出d

_d2u0.7850.0523.02=5.9310「3m3/s

B点装一球阀,

B处局部阻力，但在

A-C列柏努利方程仍可得:

hfgZA

常数。

即管路的总阻力

不变。

但由于

，直管阻力，流量

4、某填料吸收塔用含溶质

X20.0002的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分，采用液气比

L/V=3，气体入口质量

分数y10.01回收率可达

0.90。

已知物系的平衡关系为

y=2x。

今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至

0.00035，试求:

可溶组分的回收率

下降至多少?

液相出塔摩尔分数

X!

升高至多少？

（8分）

5.38

（3）

V（y1

y2

yi（1

0.01

（1

0.9）0.001

L/V

0.667Nog

10.667

当X2上升时,

跡1n[（1

物料衡算

y2）L（X1

ln[（1

已吆城mX1

A

0.010.00022

0.667）

0.0010.00022

由于H不变，Hog不变

0.667）0.010.000352

0.000352

Nog

mx2

A]

0.667]5.38

H/Hog也不变，即

0.667]y2

0.0013

y1y2

y1

X2）

X1

V

—（y1y2）

X2

模拟试题四

1、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

倍而流速不变，则阻力损失为原来的1/4倍。

2、某处环境的大气压力等于标准大气压力

261.325

°

.。

1°

.00130.87

倍；

如果只将管径增加一

101.325kPa。

容器A中的气体表压为60kPa，则绝对压力为

kPa;

容器B中的气体真空度为1.2104Pa，则绝对压力为

89.325

kPa。

静压能占主导地

3、流体通过离心泵输送的过程中，在离心力的作用下甩向泵壳边缘，获得动能和静压能，其中

位。

4、输送液体的流体输送机械统称为

5、厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>

b2>

b3，导热系数1<

2<

3，在稳定传热过程中,各层的热阻Ri>

R2>

R3，各层导热速率Q1=Q?

=Qjn

■（内管

6、一套管换热器，内管外侧有纵向翅片。

在此换热器中，用水冷却空气，空气应走内、外管间的壳间

管内或内、外管间的壳间）,水走内管管内（内管管内或内、外管间的壳间）。

7、某吸收塔中，物系的平衡线方程为y=2.0x,操作线方程为y=3.5x+0.001，当yi=0.06,

y2=0.0020时,xi=0.01685，x2=0.0002857，L/V=3.5，气相传质单元数Nog=6.79。

8、某蒸发器在正常操作条件下，可将一定流量的原料液蒸至一定浓度。

现发现完成液浓度达不到要求，可能是什

么原因

（1）蒸汽温度下降；

（2）操作压强升高；

（3）原料增多；

（4）原料起始浓度减小。

10、板式塔的类型有_筛板、泡罩、浮阀等。

11、溶解度曲线将三角形相图分为两个区，曲线内为两相区，曲线外为单相区取操作只能在两相区内进行。

1、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）kPa。

A.150B.50C.75D.无法确定

2、孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时，其值（B）。

A总在增大B先减小，后保持为定值C总在减小D不定

3、关于离心泵气缚和汽蚀的说法正确的是（A）。

A气缚时离心泵不能吸上液体，无法正常工作，所以启动前泵要灌满

B汽蚀时离心泵不能吸上液体，无法正常工作，所以启动前泵要灌满

C气缚时离心泵内产生大量气泡，泵无法正常工作，所以启动前泵要灌满

D汽蚀时离心泵内产生大量气泡，泵无法正常工作，所以启动前泵要灌满

4、往复压缩机的理想压缩循环不包括（D）o

A吸气阶段B压缩阶段C排气阶段D气体膨胀

5、用常压水蒸气冷凝加热空气，空气平均温度为20C，则壁温约为（B）

A20C;

B100°

C;

C60C;

D49.7C

6、判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的，错误的是（C）

A通过一定传热面的传热速率不随时间变化，为一定值；

B系统中任一点的温度维持恒定；

C总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和；

D系统中任一传热面上的热通量在过程中不变。

7、传质单元敉N0G（或N0L）（B）o

A.取决于物系、设备B.与设备形式无关，只与物系相平衡及进出口浓度有关

C.取决于填料几何特性和气、液流率等操作条件D.无法确定

8、多效蒸发流程中不宜处理黏度随浓度的增加而迅速增大的溶液是（A）

A.顺流加料B.逆流加料C.平流加料D.直接加料

9、将加热室安在蒸发室外面的是（C）蒸发器。

A.中央