《化学工程基础》练习题Word格式.docx
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A、R1>
R2B、R1<
R2C、R1=R2D、R1=–R2
12.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生()。
A、气缚现象B、汽蚀现象C、汽化现象D、气浮现象
13.离心泵吸入管路底阀的作用是()。
A、阻拦液中的固体颗粒B、防止灌入泵内的液体漏出
C、避免出现气蚀现象D、维持最低的允许吸上高度
14.离心泵最常用的调节方法是()。
A、改变吸入管路中阀门开度B、改变压出管路中阀门开度
C、安置回流支路,改变循环量的大小D、车削离心泵的叶轮
15.离心泵产生气蚀的原因可能是()。
A、安装高度过大B、启动前没有灌泵C、底阀漏水D、吸入管路密封不良
16.离心泵铭牌上标明的是泵在()时的主要性能参数。
A、流量最大B、压头最大C、效率最高D、轴功率最小
17.离心泵吸入管路漏入大量空气后将会发生()。
A、汽化现象B、气缚现象C、汽蚀现象D、气浮现象
18.离心泵产生汽蚀的原因可能是()。
A、启动前没有充液B、吸入管路底阀漏液
C、安装高度过大D、出口阀门没有打开
19.输送水的离心泵,现改用输送某种水溶液,水溶液的密度为水的1.2倍,管路状况不变,泵前后两敞口容器中液面垂直距离不变,则下列说法正确的是()。
A、流量增加;
扬程增加;
泵功率不变B、流量减小;
扬程减小;
泵功率不变
C、流量不变;
扬程不变;
泵功率增加D、流量不变;
20.下列各类泵中属于正位移泵的有()。
A、轴流泵B、旋涡泵C、齿轮泵D、离心泵
21.离心泵出口阀门开度改变但不会改变()。
A、泵的特性曲线B、管路特性曲线
C、管路所需的压头D、泵的工作点
22.往复泵最常用的调节方法是()。
C、安置回流支路,改变循环量的大小D、改变活塞行程大小
二、填空题
1.用管子从高位槽放水,当管径增大一倍,则水的流量为原流量的________倍。
(假定槽内高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变)
2.如果管内流体流量增大1倍以后,仍处于层流状态,则流动阻力增大到原来的倍。
3.气体的粘度随温度的升高而。
4.在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变化,管壁处的速度为,管中心速度。
5.流体流动的型态有2种,它们是。
6.湍流的基本特征是。
7.当量直径的定义是de=。
对边长为a×
b长方形风管,当量直径de=。
8.U形管压差计指示液为水,若所测压差不变,欲使读数R增大,应更换一种密度比水
的指示液。
9.当Re为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=;
在管内呈湍流时摩擦系数λ与有关。
10.流体在圆形直管中流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则层流流动时阻力损失hf为原来的倍;
高度湍流时阻力损失hf为原来的倍。
11.A、B两管道dA=1/2dB,qVA=2qVB,lA=lB。
层流时,hfA为hfB的倍;
充分湍流时,hfA为hfB的倍。
12.流体在等径直管中作稳定流动,流体因流动而有摩擦阻力损失,流体流速沿管长。
13.直管阻力是流体在直管中流动时由于流体的而产生的能量损失。
14.局部阻力是流体通过管路中管件阀门突然扩大、突然缩小引起而造成的能量损失。
15.图示管路系统中,已知流体流动的总阻力损失为56J/kg,
两槽液面垂直距离H=m。
16.米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______
倍。
17.流体在圆形直管中作湍流流动,如果流量等不变,只是将管径减小一半,则阻力损失为原来的
________倍。
18.圆形直管内流量一定,设计时若将管径改为原来的2倍,则层流时阻力损失是原来的________
倍。
19.离心泵启动步骤为。
用调节流量。
20.离心泵输送的液体密度变大,则其扬程,流量。
21.原用以输送水的离心泵,现改用于输送某种密度为1100kg/m3的碱液,管路状况不变,泵前后两敞开容器内液面的垂直距离不变,则泵的流量不变,压头不变,轴功率。
22.某离心泵从水池向敞口高位槽送水,在正常情况下,若水池水位降低,其他条件不变,则管路送
水量不变,泵的扬程。
23.离心泵的安装高度超过允许吸上高度时,会发生__________现象。
24.离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。
25.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。
三、计算题
1、甲烷以1700m3/h的流量在一异径管中流过。
该管的
内径有200mm逐渐缩小到100mm。
在粗细两管处连有一
U形管压强计,指示液为水。
试求当甲烷气体流过时,
U形管压强计的读数R为多少mm?
设甲烷的平均密度ρ=1.43kg/m3,指示液水的密度
ρ0=1000kg/m3,甲烷流动时的能量损失忽略不计。
2、用离心泵将地下水中的水送到贮槽中去,贮槽液面
离地面15m,水池液面在地面下1.5m。
输水管路阻
力损失为13J/kg。
今要求送水量为72m3/h,若泵的
效率为55%,求泵所需的功率。
设水的密度为1000kg/m3。
3、如图所示,一输水系统的出口处管径为φ44×
2,
已知∑hf=3.2
(u为出口流速),试求
(1)水的体积流量为多少?
(2)若体积流量增加20%,则水面应提高多少米?
4、某离心泵在两敞口容器间输液,已知转速为1480rpm
下的特性方程为He=38.4–40.3qV2(qV---m3/min),两
液面间垂直距离为16.8m,输液管路长1360m(包括局
部阻力的当量长度),管内径为68mm,λ=0.03,试求
输液量qV(m3/min)
5、如图所示,槽内水位维持不变,在水槽底部用内径为
100mm的水管引水至用户C点。
管路上装有一个闸阀,
阀的上游距管路入口端10m处安有一支以汞为指示液
的U管压差计(汞的ρHg=13600kg·
m–3),压差计的测压
点与用户C点之间的直管长为25m。
问:
(1)当闸阀关闭时,若测得R=350mm,h=1.5m,则槽
内液面与水管中心的垂直距离Z为多少m?
(2)当闸阀全开时(ζ阀=0.17,λ=0.02),每小时
从管口流出的水为若干m3·
h–1?
6、离心泵将地下水池中的水送到贮槽中去,贮槽液面离
地面15m,贮槽液面上方表压为19620Pa,水池液面
在地面下1.5m,水池及贮槽液面均维持恒定。
输水管
道直径为φ76×
3mm,长度为35m(包括管路中各种
管件和阀门的当量长度)。
今要求送水量为40m3/h,
设水的密度为1000kg/m3,若取摩擦系数为0.02,试求:
(1)离心泵所提供的能量为多少J/N?
(2)若泵的效率为55%则泵所需的轴功率为多少kW?
7、喷射泵入水管内径是20mm,水的体积流量是0.34m3/h,
进水压强是500kPa(绝压),喷嘴内径是2mm,在喷嘴
处可以产生多大的真空度?
设水的密度为1000kg/m3,
水流经喷嘴没有阻力损失;
入水口和喷嘴间的位差可忽
略不计。
8、如图所示,有一垂直管路系统,管内径为100mm,管长为16m,其中有两个截止阀,一个全开,一个半开,直管摩擦系数为λ=0.025。
若拆除其中一个全开的截止阀,其它保持不变,问此管路系统的流体体积流量将增加百分之几?
(全开截止阀ζ=6.0,半开截止阀ζ=9.5)
第2章传热过程和传热设备
1.平壁定态热传导过程,通过三层厚度相同的材料,每层间温度变
化如右图所示。
导热系数λ1、λ2、λ3按大小顺序排列正确的应
是()。
A、λ3>λ1>λ2B、λ3>λ2>λ1
C、λ2>λ3>λ1D、λ1>λ2>λ3
2.随着温度的升高,液体的粘度及导热系数的变化符合下列中的
()。
A、粘度减小、导热系数增大;
B、粘度增大、导热系数减小;
C、粘度和导热系数都增大;
D、粘度和导热系数都减小
3.间壁传热时,各层的温度降与各相应层的热阻()。
A、成正比B、成反比C、相等D、没关系
4.工业上采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其目的是()。
A、增加热阻,减少热量损失B、节约钢材、增强美观
C、增加传热面积,提高传热效果D、增大传热温度差
5.下列准数中表示流体物性对对流传热的影响的是()。
A、雷诺数B、努塞尔数C、普兰特数D、格拉斯霍夫数
6.在列管式换热器中用蒸汽加热空气,提高传热速率所采取最合理方法应是()。
A、提高蒸汽速率B、同时提高蒸汽和空气流率
C、提高空气的流速D、过热蒸汽以提高蒸汽的温度
7.为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是()。
A、表面光滑,颜色较浅B、表面粗糙,颜色较深
C、表面粗糙,颜色较浅D、表面光滑,颜色较深
8.一套管换热器,在内管中空气从20℃被加热到50℃,环隙内有120℃水蒸气冷凝给热,管壁温度接近于()。
A、35℃B、50℃C、85℃D、120℃
9.某一套管换热器用管间饱和蒸汽加热管内空气,设饱和蒸汽温度为100℃,空气进口温度为20℃,出口温度为80℃,则此列管换热器内壁温度应是()。
A、接近空气平均温度B、接近饱和蒸汽与空气的平均温度
C、接近饱和蒸汽的温度D、接近空气出口温度
10.传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的是()。
A、污垢热阻B、管壁热阻
C、管内对流传热热阻D、管外对流传热热阻
11.用火炉烧开水,壶底的温度应该()。
A、接近火焰的温度B、接近水的温度
C、火焰温度和水的温度的平均值D、无法确定
12.换热器由单管程改为双管程,则对流传热系数将会()。
13.揭示物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是()。
A、斯蒂芬-波尔兹曼定律B、克希霍夫定律
C、折射定律D、普朗克定律
14.换热器两侧流体的给热系数α热>
>
α冷,为提高传热系数K值强化传热,措施是()。
A、同时提高两侧流体的流速B、提高α热一侧流体的流速
C、提高α冷一侧流体的流速D、无法解决
15.换热器折流挡板的作用是()。
A、增大管程传热系数B、增大壳程传热系数
C、增大壳程传热面积D、增大传热温度差
16.水在管内作湍流流动(Re=1.2×
104),若使水的流量减为原来的一半则其对流传热系数应为原来的()倍。
A、1/2B、(1/2)0.8C、4D、A,B,C均不对
17.空气在管内作湍流流动(Re>104),若使流量提高至原来的2倍则其对流给热系数为原来的()倍。
A、4B、1.74C、0.8D、2
18.电动机为了增大散热其金属外壳应该是()。
A、表面粗糙,颜色较浅B、表面粗糙,颜色较深
C、表面光滑,颜色较浅D、表面光滑,颜色较深
19.影响辐射传热的因素应该是()。
A、物体的粘度B、黑度C、黑体D、流速
20.加热炉通过各保温层的热流量不变,各层的温度降与各相应层的热阻()。
A、成正比B、成反比C、相等D、关系不确定
1.金属的导热系数大都随其纯度的增加而。
2.金属的导热系数大都随其纯度的增加而增大,随其温度的升高而。
3.为对某管道保温,需将两种导热系数不同的材料包于管外,已知λ1>λ2,如所用两种材料厚度相同,则应该将导热系数为的材料包于内层,更有利于保温。
4.在包有两层厚度相同、导热系数不同的保温材料的圆形管道上,为减少热损失应该将导热系数
的材料包在内层。
5.在λ、μ、ρ、Cp这四个物性参数中,若值大,对流传热系数α就减小。
6.对流传热的热阻主要集中在。
7.间壁二侧液体的传热过程α1,α2相差较大(α1<
<
α2),K值总是接近___________那侧的值。
8.水在管内作湍流流动(Re>104),若使流速提高至原来的2倍则其对流传热系数为原来的倍。
9.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20℃和40℃,此时传热平均温度差△tm=_______℃。
10.一套管换热器用120℃饱和蒸汽冷凝给热,20℃水加热到60℃,则对数平均温差Δtm等于℃。
11.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热,A为腐蚀性介质,B无腐蚀性,则走管程的流体应
选择。
12.在加热炉中火焰的温度高于炉管材料的熔点,管内有油品流动,由于炉管温度接近于
温度,因此炉管不会被烧穿。
13.浸过水的多孔耐火砖其隔热性能比没浸过水的同一多孔耐火砖要。
14.换热器折流挡板的作用是。
15.换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多,这是由于。
16.用饱和蒸汽加热冷流体(冷流体无相变),若保持加热蒸汽压强和冷流体t1不变,而增加冷流体流量qm2,则传热系数K。
17.在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气,要提高传热速率所采取的最合理方法应是。
1、在一个Φ180×
10mm的套管换热器中,热水流量为3500kg/h,需从100℃冷却到60℃,冷水入口温度为20℃,出口为30℃,内管外表面总传热系数K=2326W/m2.K,冷却水走内管,忽略热损失。
已知CP水=4.18kJ/kg•K,试求:
(1)冷却水用量;
(2)逆流时管长。
2、某厂生产中,需要将流量为5200标准m3·
h–1的常压空气,利用120℃的饱和水蒸汽将其由20℃加热到100℃。
现工厂仓库有一台单程列管换热器,其主要尺寸如下:
钢管规格:
φ38×
3mm管长3m,管数151条;
壳体规格:
φ712×
6mm,壳程无折流挡板。
问此换热器适用否?
(已知此换热器的K0=60w·
m–2·
K–1,空气在标准状下的密度ρ=1.293kg·
m–3,平均比热Cp=1kJ·
kg–1·
K–1)
3、有一套管式换热器,内管为φ180×
10的钢管。
用水冷却原油,采用逆流操作,水在内管中流动,冷却水的进口温度为15℃,出口温度为55℃。
原油在环隙中流动,流量为500kg·
h–1,其平均比热为3.35kJ·
K–1,要求从90℃冷却至40℃。
水侧的对流传热系数为1000w·
K–1,油侧的对流传热系数为299w·
K–1(管壁热阻及垢阻忽略不计)。
试求:
(1)传热系数;
(2)套管换热器的有效长度(水的比热取4.18kJ·
K–1,忽略热损失)。
4、某列管式加热器由φ25×
2.5mm的钢管组成,将苯由20℃加热到55℃,苯在管中流动,其流量为每小时15吨,流速为0.5m/s。
加热剂为130℃的饱和蒸汽冷凝给热。
苯的比热Cp=1.76kJ/kg·
℃,密度为858kg/m3。
已知加热器的传热系数K为700W/(m2·
℃),试求:
(1)加热器所需管数n;
(2)单管长度l。
5、某台传热面积为30m2的单程列管换热器,用水逆流冷却某种热油,水的流量qm2=2kg/s,比热为4.18kJ/kg.℃,入口温度t1=20℃,出口温度t2=40℃,热油入口温度T1=100℃,出口温度T2=50℃。
该换热器的传热系数K。
6、某列管式换热器由n根长为3m的φ25×
2.5mm的钢管组成,要求将流量为1.25kg/s的苯由77℃冷却到27℃。
水在管内与苯逆流流动,水的进、出口温度分别为17℃和47℃。
已知水侧和苯侧的给热系数α水=0.85kW/m2·
℃,α苯=1.7kW/m2·
℃,苯的比热Cp=1.9kJ/kg·
℃,污垢热阻及管壁热阻均可忽略,试求所需的管数n。
7、有一套管式换热器,内管为φ180×
用水冷却有机溶剂,采用逆流操作,水在内管中流动,冷却水的进口温度为15℃,出口温度为55℃。
溶剂在环隙中流动,流量为500kg·
K–1,溶剂侧的对流传热系数为300w·
(1)以管外表面计算的总传热系数(w·
K–1);
8、今有一套管换热器,热水流量为2000kg/h,冷水流量为3000kg/h,热水进口温度T1=90℃,冷水进口温度t1=10℃。
现要求冷水出口温度t2=40℃,试求
(1)逆流操作和并流操作时的平均温差;
(2)逆流操作和并流操作时的传热速率之比。
第3章吸收
1.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当总压增加时,亨利系数E,相平衡常数m,溶解度系数H各自的变化将是()。
A、增加;
减小;
不变B、不变;
不变
C、增加;
增加;
增加D、减小;
不变;
减小
2.(),对吸收操作有利。
A、温度低,气体分压大时B、温度低,气体分压小时
C、温度高,气体分压大时D、温度高,气体分压小时
3.气体的亨利系数E值越大,表明气体()。
A、越易溶解B、越难溶解C、溶解度适中D、与溶解度无关
4.常压下操作的低浓度吸收系统,当总压增加时,亨利系数E将()。
A、增大B、减小C、不变D、不确定
5.当操作压力减小时,吸收平衡常数m将会()。
6.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当温度增大时,相平衡常数m将()。
7.单向扩散中的漂流因子应为()。
A、=1B、<1C、>1D、不确定
8.下述分离过程中哪一种不属于传质分离()。
A、萃取分离B、吸收分离C、结晶分离D、离心分离
9.下述分离过程中哪一种属于传质分离()。
A、沉降分离B、吸收分离C、离心分离D、过滤分离
10.
A、kyB、kxC、m/kxD、kx/m
11.用清水逆流吸收NH3的操作属于()控制。
A、液膜阻力B、气膜阻力C、气相主体D、液相主体
12.低浓度难溶气体逆流吸收操作属于()控制。
A、气相主体B、液相主体C、气膜阻力D、液膜阻力
13.吸收操作的液气比L/G若低于最小液气比(L/G)min,结果是()。
A、达不到规定的分离要求B、吸收操作将不能进行
C、可以达到规定的分离要求D、无法判断
14.在填料吸收塔内用纯溶剂进行逆流吸收操作时,今入塔气体浓度下降,而其它条件均不变,则吸收率将()。
A、变大B、变小C、不变D、不确定
15.吸收塔中表示完成一个传质单元数所需的填料层高度的是()。
A、ΔymB、HOLC、NOGD、NOL
16.吸收塔操作时,若解吸因数mG/L增加,而气液进料组成不变,则溶质回收率将()。
A、增加B、减少C、不变D、不确定
17.吸收塔操作时,若解吸因数mG/L增加,而气液进料组成不变,则塔顶出口气体组成y2将()。
A、增加B、减少C、不变D、不确定
18.填料吸收塔用清水吸收混合气中的氨,当水泵发生故障,使进水量减少时,气相总传质单元数NOG将()。
A、增加B、减少C、不变D、判断依据不足
1.吸收操作中,温度不变,压力增大,可使相平衡常数________。
2.根据双膜理论,气液两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的。
3.一般情况下吸收剂适宜用量为最小用量的倍。
4.在吸收操作中,若其它条件不变,仅减少吸收剂用量,则传质推动力将___________。
5.操作中的吸收塔。
当生产任务一定,若吸收剂用量小于最小用量,则吸收效果。
6.用清水逆流吸收有害气体,平衡关系为y=2x,入塔气体y1=0.1,采用液气比L/G=1.5,则出塔气体浓度最低可降低至。
7.用清水逆流吸收有害气体,平衡关系为y=2x,入塔气体y1=0.1,操作液气比L/G=3,则出塔气体浓度最低可降低至。
8.对于低浓度气体吸收操作求传质单元数时,用对数平均推动力法的适用条件是。
9.解吸因数的物理意义为。
10.对逆流操作的填料吸收塔,当解吸因数大于1时,若塔高为无穷大,则气液两相将于塔
达到平衡。
11.填料塔中填料的作用。
12.吸收操作的经济性体现在。
1、现有空气和氨的混合气体,在直径为0.8m的填料吸收塔中用清水吸收其中的氨。
已知送入的空气量为1390kg/h,混合气体中氨的分压为1.33kPa,经过吸收后混合气中有99.5%的氨被吸收下来。
操作温度为20℃,压力为101.325kPa。
在操作条件下,平衡关系为Y*=0.75X。
若吸收剂(水)用量为52kmol/h。
已知氨的气相体积吸收总系数KYa=314kmol/(m3·
h)。
试求所需填料层高度。
(20
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- 化学工程基础 化学工程 基础 练习题
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