化工原理上下册部分复习资料.docx
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化工原理上下册部分复习资料
化工原理(上、下册)复习资料
一.选择题
选择题1
1.如图1示,空气以相同的流速分别通过水平放置和垂直放置的两根等径直管。
已知d1=d2,LAB=LCD,U型差压计指示液相同。
则()。
A. △PAB=△PCD;B. △PAB>△PCD;
C. hfAB=hfCD; D. R1>R2
2.流体作()流动时,摩擦系数(λ)只是Re的函数,而与管壁的粗糙度无关。
A.层流B.湍流 C.过渡流D.完全湍流
3.离心泵的性能曲线中的H--Q线是在()情况下测定的。
A.效率一定;B.功率一定;C.转速一定;D.管路(l+∑le)一定
4.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.
5.
已知圆筒壁(外半径为r3)上两层保温材料的温度分布曲线如图2示:
A层的导热系数()B层的导热系数;应将()放在内层保温效果好。
(A、B两层厚度相等)。
A.等于B.大于C.小于D.A层E.B层
6.对一台正在工作的列管式换热器,已知α1=116w.m-2.K-1,α2=11600w.m-2.K-1,要提高传热系数(K),最简单有效的途径是()。
A.设法增大α1;B.设法增大α2;C.同时增大α1和α2。
7.试比较某精馏塔中第n-1,n,n+1层理论板上参数的大小(理论板的序数由塔顶向 下数起),即:
yn+1()yn,yn()xn-1。
A. >, B. =, C. <
8.用y—x图表示精馏塔在某一回流比操作时,其操作线的位置()。
A.在对角线之下;B.与对角线重合;C.在对角线与平衡线之间
9.在吸收传质过程中,它的方向和限度,将取决于吸收质在气-液两相平衡关系,若要进行吸收操作,则应控制()
A.p>p*B.p<p*C.p=p*
10.吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度,要提高气液两流体的相对运动,提高吸收效果,则要()
A.增加气膜厚度和减少液膜厚度B.减少气膜和液膜厚度C.增加气膜和液膜厚度
11.当空气的t=tw=td时,说明空气的相对湿度φ()。
A.=100%;B.>100%;C.<100%
12.湿空气经预热后,空气的焓增大,而()。
A.H,φ都升高;B.H不变φ降低;C.H,φ都降低
选择题2
1.如图1所示,连接A.B两截面间的压差计的读数R表示了()的大小。
A.A.B间的压头损失HfAB;B.A.B间的压强差△P;
C.A.B间的压头损失及动压头差之和;D.A.B间的动压头差uA2-uB2/2g
2.穿过三层平壁的稳定导热过程,如图2所示,试比较第一层的热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的大小()。
A.R1>(R2+R3)B.R1<(R2+R3)C.R1=(R2+R3)D.无法比较
3.
如图3所示。
指出下列各点及线段表示的浓度及浓度差:
a点( );b点( );c点( );
ab段( ); bc段( )。
A.yn,yn+1B.yn+1,xnC.yn,xnD.yn,xn-1E.xn-1,xne
4.非园形管子的当量直径可用来计算()。
A.雷诺数ReB.流速C.管子的截面积
5.为减少电机的启动功率,离心泵在启动前应将().
A.出口阀关闭B.进口阀关闭C.出口阀打开D.进口阀打开
6.离心泵效率最高的点称为()
A.工作点B.操作点C.设计点D.计算点
7.间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高对流传热系数()之值。
A.大者;B.小者;C.两者;
8.从沸点一组成图中可以看出:
只有将混合液加热到()才能从混合液中分出易挥发组分增多的蒸汽。
A.液相区;B.气相区;C.气液共存区
9.()对吸收操作有利。
A.温度低,气体分压大;B.温度低,气体分压小;
C.温度高,气体分压大;C.温度高,气体分压小;
10.根据双膜理论,吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为()。
A.两相界面存在的阻力;B.气液两相主体中的扩散的阻力;
C.气液两相滞流层中分子扩散的阻力;
11.物料的平衡水份一定是()
A.非结合水份B.自由水份C.结合水份D.临界水份
12.在某常压连续干燥器中采用废气循环操作,即由干燥器出来的一部分废气(t2,H2,)和新鲜空气(t0,H0)相混合,混合气经预热器加热到必要的温度后再送入干燥器。
干燥过程中有关参数如下:
混合气状态点M(tm,Hm)预热至点N(t1,H1),进入干燥器干燥(I2=I1)至点B(t2,,H2,)。
已知水分蒸发量为W,则根据对整个干燥系统的物料衡算可得绝干空量L为()。
A.L=W/(H2-H0);B.L=W/(H1-H0);
C.L=W/(H2-H1);D.L=W/(Hm-H0)。
选择题3
1.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是()
A.同一种流体内部B.连通着的两种流体
C.同一种连续流体 D.同一水平面上,同一种连续的流体
2.柏努利方程的物理意义可以从图1中得到说明,若忽略A,B间的阻力损失,试判断B玻璃管水面所处的刻度。
()
A.a位置 B.c位置C.b位置
3.离心泵停止操作时,应()
图1
A.先关出口阀后停电B.先停电后关出口阀
C.先关出口阀或先停电均可D.单机泵先停电,多级泵先关出口阀
4.在重力场中,固体颗粒在静止流体中的沉降速度与下列因素无关的是()。
A.颗粒几何形状 B.颗粒几何尺寸
C.颗粒与流体密度D.流体的流速
5.离心泵的性能曲线中的H--Q线是在()情况下测定的。
A.效率一定B.功率一定
C.转速一定D.管路阻力一定
7.用两种不同的保温材料时,往往把导热系数入值小者放在()。
A.内层B.外层C.内外层均可
9.用清水逆流吸收空气中的NH3,当水量和空气量一定时,增加NH3量,则出塔气体浓度(),出塔液体浓度()。
A.增加;不变B.不变;增加
C.增加;增加D.不变;不变
10.吸收剂用量增加,操作线斜率(),吸收推动力()。
A.增大;减小B.增大;增大
C.减少;增大D.减少;减少
11.非理想溶液不一定都有恒沸点,只有对拉乌尔定律有明显的()的非理想溶液才具有恒沸点。
A.极小偏差B.极大偏差C.中等偏差D.无偏差
12.对现有一个精馏塔,若将其回流比减少时,其需要的理论板数会(),产品的浓度会()。
A.减少;增加B.减少;降低C.增加;降低D.增加;增加
13.已知连续精馏过程的q=1.1,则加料中液体量与总加料量之比是()。
A.0.1:
1B.1.1:
1C.1:
1D.无法计算
15.干燥过程中预热室的热量消耗随空气进入预热器的温度的降低而()。
A.降低B.增加C.不变D.不确定
16.判断对错:
(1)在恒定干燥条件下,湿物料本身的初始温度高或低,对恒定干燥速度无影响;
(2)当湿物料干燥到临界含水量以后,此时可用提高空气流速来提高其干燥速率,以减少干燥时间。
()
A.
(1)、
(2)都对B.
(1)、
(2)都错
C.
(1)对;
(2)错D.
(1)错;
(2)对
选择题4
1.流体作()流动时,摩擦系数λ只是Re的函数,而与管壁的粗糙度无关。
A.层流B.湍流 C.过渡流D.完全湍流
2.在相同条件下,缩小管径,雷诺数()
A.增大B.减小C.不变
3离心泵效率最高的点称为()
A.工作点B.操作点C.设计点D.计算点
4.当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为()
A.气体的粘度太小B.气体的密度太小
C.气体比液体更容易起漩涡D.气体破坏了液体的连续性
5.管壁及污垢热阻可略,对薄管壁来说,当两流体对流体热系数相差悬殊时(如αi>>α0),为有效提高K值,关键在于()。
A提高αi B.提高α0 C.减小垢层热阻D.提高管内流体流量
6.下列系数中,其单位与压强的单位相同的是()。
A.气相总传质系数 B.溶解度系数C.亨利系数 D.相平衡常数
7.为使脱吸操作易于进行,通常可采用()或()。
A.升温 B.加压C.减压D.降温
8. 常压下沸点为86℃与水不互溶的A组分,若采用水蒸汽蒸馏方法,在常压下,此混合液以的沸点()。
A.>100℃B.=100℃C.=86℃D.<86℃
9.全回流时,y-x图上精馏塔的操作线位置()。
A.在对角线与平衡线之间B.与平衡线重合
C.与对角线重合D.在对角线之下
10.精馏塔设计时,若F、xF、xD、xW、R、V均为定值,将进料热状态从q=1变为q<1,设计所需理论板数:
()
A.多B.少C.不变D.无法判断
11.少量湿空气与大量水充分且密切接触,湿空气离开时与水已达传热和传质的平衡,如果系统与外界无热交换,水的进出口温度相等,则湿空气离开时的温度等于()
A.湿空气的进口温度B.绝热饱和温度
C.湿球温度D.露点温度
12.判断对错:
(1)恒速干燥阶段,所除去的水分为非结合水分;
(2)降速干燥阶段,所除去的水分为结合水分。
()
A.
(1)、
(2)都对B.
(1)、
(2)都错
C.
(1)对;
(2)错D.
(1)错;
(2)对
选择题5
1.图1示为一异径管段,从A段流向B段,测得U形压差计的读数为R=R1,从B段流向A段测得U形压差计读数为R=R2,若两种情况下的水流量相同,则______。
A.R1>R2B.R1=R2C.R1<R2D.R2=-R1
2.图1所示表示的R值大小反映______。
A.A.B两截面间压差值B.A-B截面间流动压降损失
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
3.设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强()。
A.愈大B.愈小C.愈接近大气压
4.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.泵入口处真空度减小D.泵工作点的扬程升高.
5.为避免发生气蚀现象,应使离心泵内的最低压力()输送温度下液体的饱和蒸汽压。
A.大于B.小于C.等于
6.对流传热仅发生在()中。
A.固体B.静止的流体C.流动的流体
7.用两种不同的保温材料时,往往把导热系数入值小者放在()。
A.内层B.外层C.内外层均可
8.稳定传热是指传热系统内各点的温度()。
A.既随时间而变,又随位置而变
B.只随位置而变,但不随时间而变
C.只随时间而变,但不随位而变
9.精馏塔的操作线是直线,其原因是()。
A.理论板假定B.理想物系
C.塔顶泡点回流D.恒摩尔流假定
10.用精馏塔完成分离任务所需的理论板数NT为8(包括再沸器),若全塔效率ET为50%,则塔内实际板数为()层。
A.16B.12C.14D.无法确定
11.含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作,若进塔气体流量增大,其他操作条件不变,则对于气膜控制系统,其出塔气相组成将()。
A.减少B.增加C.不变D.不确定
12.吸收过程中,若减小吸收剂用量,操作线斜率(),吸收推动力()。
A.减小;增大B.增大;减小C.减小;减小;D.增加;增加
13.对不饱和湿空气,若使之等焓降温,则空气的相对湿度将()。
A.降低B.不变C.升高D.无法判断
14.在恒定干燥条件下,将含水20%的湿物料进行干燥,开始时干燥速率恒定,当干燥至含水量为5%时,干燥速率开始下降,再继续干燥至物料恒重,并测得此时物料含水量为0.05%,则物料的临界含水量为()。
A.0.05%B.5%C.12.5%D.20%
选择题6
1.如图1所示,连接A.B两截面间的压差计的读数R表示了()的大小。
A.A.B间的压头损失HfABB.A.B间的压强差△P
C.A.B间的压头损失及动压头差之和D.A.B间的动压头差uA2-uB2/2g
2.如图2示,空气通过水平放置的等径直管。
连接A.B两截面间的压差计的读数R表示了()的大小。
A.A.B间的阻力损失B.A.B间的压力能差和阻力损失
C.A.B间的动能差和阻力损失D.A.B间的动能差
3.非园形管子的当量直径可用来计算()。
A.雷诺数ReB.流速C.管子的截面积
4.离心泵铭牌上标明的扬程是指()
A.功率最大时的扬程B.最大流量时的扬程
C.泵的最大扬程D.效率最高时的扬程.
5.当离心泵内充满空气时,将发生气缚现象,这是因为()
A.气体的粘度太小B.气体的密度太小
C.气体比液体更容易起漩涡D.气体破坏了液体的连续性
6.流体与固体壁面间的对流传热,当热量通过滞流内层时,主要是以()方式进行的。
A.热传导B.对流传热C.热辐射
7.间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高对流传热系数()之值。
A.大者B.小者C.两者
8.在稳定变温传热中,流体的流向选择()时传热平均温度差最大。
A.并流B.逆流C.错流
9.13.某二元混合物,其中A为易挥发组分。
液相组成
时相应的泡点为
,气相组成
时相应的露点为
,则()。
A.
B.
C.
D.无法判断
10.14.精馏塔设计时,若F,xF,xD,xW,V均为定值,将进料热状态从q=1变为q>1,设计所需理论板数:
()。
A.多B.少C.不变D.判断依据不足
11.15.对于逆流操作的吸收塔,其它条件不变,当吸收剂用量趋于最小用量时,则()。
A.吸收推动力最大B.吸收率最高;
C.出塔气浓度最低D.吸收液浓度趋于最高
12.16.根据双膜理论,在气液接触界面处()。
A.气相组成大于液相组成B.气相组成小于液相组成
C.气相组成等于液相组成D.气相组成与液相组成平衡
13.若离开干燥器的空气温度t2降低而湿度H2提高,则干燥器的热效率会(),而空气消耗量会()。
A.减少;减少B.减少;增加C.增加;增加D.增加;减少
14.物料的平衡水份一定是()。
A.非结合水份B.自由水份C.结合水份D.临界水份
二.
问答题
问答题1
1.(10分)图4所示的I-H图中,AB过程是过程,反应干燥介质经过操作,B点所示的温度是 温度;A点为干燥介质的 状态;A点状态可由干燥介质相互独立的两个参数确定;由A点可读出的干燥介质的参数是,并在图中示意。
问答题2
1.
(8分)某恒定干燥过程,(如图5所示:
预热器K1,干燥器K2,冷却冷凝器K3),已知预热器出口空气的干球温度为t1,湿球温度为tw1,此状态空气在干燥器经历一个绝热增湿过程,出干燥器空气温度为t2,经冷却冷凝器冷却冷凝,析出一部分水分之后,再经预热器预热至t1,且其湿球温度仍为tw1,如此反复循环。
(1)在湿空气的H-I图(附后)上用线段和箭头绘出空气在上述干燥过程状态变化的示意图。
(2)说明空气在各设备中所经历的过程。
问答题3
1.如图2所示:
A、B、C三点在同一水平面上,dA=dC,dA>dB,问:
(1)当闸阀关闭时,A.B.C三点处的压强那个大?
哪个小?
或相等?
(2)当阀门打开,高位槽水位稳定不变,A.B.C三截面处的压强、流量、流速哪个大?
哪个小?
或相等?
问答题4
1.如图4所示,水在水平管中作稳定连续流动,从A流向B,问:
(1)体积流量VA和VB哪个大?
为什么?
(2)流速uA和uB哪个大?
为什么?
(3)静压头PA/(ρg)和PB/(ρg)哪个大?
为什么?
问答题5
1.图2所示为一逆流吸收塔的操作线ac及平衡线od,其他相关条件标注于图上。
(1)若ac平行于od,则脱吸因素S=。
(2)若另有一方案,操作线为ab,ab方案与ac方案相比,吸收剂消耗量:
方案ab()方案ac;所需填料层高度:
方案ab()方案ac;溶质回收率:
方案ab()方案ac。
A.等于B.大于C.小于D.不确定
问答题6
1.(2分)图3所示中
(1)为进料;
(2)为进料。
三.计算题
计算题1
1.
(15分)如图5所示,用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为245.25kPa的塔内,管径为φ108×4mm,管路全长100m(包括局部阻力的当量长度,管的进、出口当量长度也包括在内)。
已知:
水的流量为56.5m3.h-1,水的粘度为1厘泊,密度为1000kg.m-3,管路摩擦系数可取为0.024,试计算并回答:
(1)水在管内流动时的流动形态;
(2)管路所需要的压头和轴功率;
(3)今库存有三台离心泵,其性能参数如下表所示,应选用哪台泵?
型号
转速
r/min
流量
m3.h-1
扬程
m
效率
%
轴功率
kw
电机功率
kw
IS80-50-200
2900
30
53
55
7.87
15
50
50
69
9.87
60
47
71
10.8
IS100-65-200
2900
60
54
65
13.6
22
100
50
76
17.9
120
47
77
19.9
IS125-100-400
1450
60
52
53
16.1
30
100
50
65
21
120
48.5
67
23.6
2.(16分)在一套管换热器中用水逆流冷却某种溶液,溶液量为1.4kg.s-1,比热为2kJ.kg-1.K-1,走内管(规格为φ25×2.5mm),从150℃冷却到100℃。
冷却水走套管环隙,从25℃升温至60℃,水的比热为4.18kJ.kg-1.K-1。
(1)已知溶液一侧的对流传热系数为1160w.m-2K-1,冷却水一侧的对流传热系数为930w.m-2.K-1,忽略管壁和污垢的热阻及热损失,求以传热外表面积为基准的总传热系数K和冷却水的用量(kg.h-1)。
(2)计算内管的外表面积和管长。
3.(12分)用连续精馏塔每小时处理100kmol含苯40%和甲苯60%的混合物,要求馏出液中含苯90%,残液中含苯1%(组成均以kmol%计)。
试求:
(1)馏出液和残液各多少kmol.h-1。
(2)饱和液体进料时,已估算出塔釜每小时汽化量为132kmol,问回流比为多少?
4.(15分)在一填料塔中用清水逆流吸收混合于空气中的氨气。
混合气体的流量为111kmol.m-2.h-1,氨浓度为0.01(体积分率),要求回收率为99%,水的用量为最小用量的1.5倍,操作条件下的平衡关系为Y=2.02X,KYa=0.0611kmol.m-3.s-1(按摩尔比计算值)试求:
(1)最小液气比(LS/GB)min及操作液气比LS/GB;
(2)出塔的液相浓度X1;
(3)脱吸因素S;
(4)气相总传质单元高度HOG;
(5)所需填料层高度h。
(NOG=[1/(1-S)]ln[(1-S)(Y1-mX2)/(Y2-mX2)+S])
计算题2
1.
(15分)图6所示,已知管内径d=50mm,在阀门全开时输送系统的Σ(l+le)=50m,摩擦系数可取λ=0.03,流量为6m3.h-1至15m3.h-1范围内泵的性能曲线可用下式描述:
H=18.92-0.82Q0.8,此处H为泵的扬程m,Q为泵的流量m3h-1。
如输水量为10m3.h-1,问:
(1)所需外加能量为多少J.kg-1?
(2)此泵能否完成任务?
(3)如要求输送量减至8m3.h-1(通过关小阀门来达到),泵的轴功率减少百分之多少?
(设泵的效率变化忽略不计)
2.(12分)为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数,测得实验数据如下:
冷却器传热面积A=2.8m2,甲苯的流量为2000kg.h-1,由80℃冷却到40℃,甲苯的平均比热为1.84kJ.kg-1.K-1。
冷却水从20℃升高到32℃,两流体呈逆流流动,求:
(1)所测得的传热系数K为多少?
(2)若水的比热为4.18kJ.kg-1.K-1,问水的流量为多少?
3.(15分)有一二元理想溶液,在连续精馏塔中精馏。
原料液组成50%(摩尔%),饱和蒸汽进料。
原料处理量为每小时100kmol,塔顶、塔底产品量各为50kmol.h-1,已知精馏段操作线方程为y=0.833x+0.15,塔釜用间接蒸汽加热,塔顶采用全凝器,泡点回流。
试求:
(1)塔顶、塔底产品组成(用摩尔分率表示);
(2)全凝器中每小时冷凝蒸汽量;
(3)蒸馏釜中每小时产生的蒸汽量;
4.(16分)用清水吸收氨-空气混合气中的氨。
混合气进塔时氨的浓度y1=0.01(摩尔分率),吸收率90%,气-液平衡关系y=0.9x。
试求:
(1)最小液气比及操作液气比;
(2)溶液最大出口浓度;
(3)取吸收剂用量为最小吸收剂用量的2倍时,气相总传质单元数为多少?
(用对数平均推动力法)
(4)气相总传质单元高度为0.5m时,填料层高为几米?
计算题3
1.
(12分)如本题附图4所示,水从贮水箱A经异径水平管B及C流至大气中。
已知水箱内液面与管子中心线间的垂直距离为5.5m,保持恒定,管段B的直径为管段C的两倍。
水流经B、C段的摩擦阻力分别为∑hfB=15J/kg,∑hfC=30J/kg。
由水箱至管段B及由管段B至管段C的突然缩小损失可以忽略,而管段C至外界的出口损失不能忽略。
试求:
(1)水在管路C中的流速
题2附图
(2)水在管路B中的流速;
(3)管段B末端内侧的压强。
2.(10分)某输水管路系统,要求流量为Qe=9m3/h,管路特性方程为:
(式中Qe:
m3/h,He:
m),现有三种型号离心泵列于附表中,求:
(1)计算后从附表中选择一台合适的离心水泵。
(2)若吸入管路压头损失为1.5m
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