化工原理全解析.docx
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化工原理全解析
第一章 流体流动练习题
一、填空题
1、根据Re的大小可将流体的流动所处的区域分为 区、区和区
2、由实验确定直管λ与Re的关系。
层流区λ与管壁 无关,λ与Re的关系为。
湍流区,λ与 及 都有关,而完全湍流区,λ与 无关,仅与 有关。
3、测定流量用的流量计有、、。
5、某设备真空度为200mmHg,其绝压= kPa,其表压值为= mmHg。
(当地大气压为760mmHg)
6、在柏努里方程式中,p/ρ的单位是 ,其物理意义为 ;p/ρg的单位是 ,其物理意义为 。
8、流体在圆管中层流时,管内流速为 分布,管中心处点速度为平均流速的 倍。
9、孔板流量计是恒截面,变 流量计;转子流量计是恒 ,变截面流量计。
7、离心泵是依靠 力对流体作功,其作功的部件是 。
10、离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。
12.湍流与层流的本质区别是:
前者流体质点在 运动的同时,还有 。
13、在静止的同一种连续流体的内部,各截面上__________与__________之和为常数。
14、法定单位制中粘度的单位为__________。
15、牛顿粘性定律表达式为_______,它适用于_________流体呈__________流动时。
16、开口U管压差计是基于__________原理的测压装置,它可以测量管流中___________上的___________或__________。
17、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是_____________形曲线,中心最大速度为平均速度的________倍。
摩擦系数与_____________无关,只随_____________加大而_____________。
18、流体在圆形直管内作湍流流动时,摩擦系数λ是_____________函数,若流动在阻力平方区,则摩擦系数是_____________函数,与_____________无关。
19、流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为_____________。
邻近管壁处存在_____________层,Re值越大,则该层厚度越_____________
20、实际流体在直管内流过时,各截面上的总机械能_____________守恒,因实际流体流动时有_____________。
21.测速管测得的是管道中_____________速度,孔板流量计测得的是_____________速度。
可从_____________上直接读出被测流体的体积流量。
22.测速管和孔板流量计均属于_____________型流量计,是用_____________来反映流量的。
转子流量计属于_____________流量计,是通过_____________来反映流量的。
23.不可压缩流体在由两种不同直径组装成的管路中流过时,流速与直径的关系为_____________。
24.局部阻力的计算方法有_____________。
25.理想流体在管道中流过时各截面上_____________相等,它们是_____________之和,每一种能量_____________等,但可以_____________。
26.柏努利方程式是以1kg不可压缩流体为基准推导出的,用于可压缩流体时的条件为_____________。
二、选择题
1、化工原理中的流体质点是指( )
A、与分子自由程相当尺寸的流体分子
B、比分子自由程尺寸小的流体分子
C、与设备尺寸相当的流体粒子
D、尺寸远小于设备尺寸,但比分子自由程大得多的含大量分子的微团
2、某水泵进口管处真空表计数为650mmHg,出口管处压力表计数为2.5atm,则该 水泵前后水的压差为()Kpa。
A、150
B、339.16
C、250
D、239.16
3、通常流体粘度随温度t的变化规律为()
A、气体、液体黏度均减小
B、气体、液体黏度均增大
C、气体黏度增大,液体黏度减小
D、气体黏度减小,液体黏度增大
4、流体在圆形直管中流动时,若其已进入完全湍流区,则摩擦系数λ与雷诺数Re的关系为()
A、Re增加,λ增大
B、Re增加,λ减小
C、Re增加,λ基本上不变
D、Re增加,λ先增大后减小
5、提高流体在直管中的流速,流动的摩擦系数λ与阻力损失
的变化规律为( )
A、λ将减小、
将增大
B、λ将增大、
将减小
C、λ、
均将增大
D、λ、
均将减小
6、血液的运动粘度是水的5倍,如果用水在内径为1cm的管道中模拟血液在6mm的血管里,以15cm/s流速流动的动力情况,水速应取数值为( )
A、18cm/s
B、3.6cm/s
C、1.8cm/s
D、9cm/s
7、滞流和湍流的本质区别是( )
A、湍流流速大于滞流流速
B、滞流Re数小于湍流Re数
C、流通截面大时为湍流,截面小时为滞流
D、滞流无径向脉动,而湍流时有径向脉动
8、双液柱微差压差计要求指示液A和C的密度差()。
A、大
B、中等
C、小
D、越大越好
9.在法定计量单位制中,粘度的单位为()
A.cPB.PC.g/(cm.s)D.Pa.s
10.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
11.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体()
A.应作滞流流动B.应作湍流流动
C.应作过渡流流动D.静止的
12.直径为Φ57mm×3.5mm的细管逐渐扩到Φ108mm×4mm的粗管,若流体在细管内的流速为4m/s,则在粗管内的流速为()。
A.2m/sB.lm/sC.0.5m/sD.0.25m/s
13.气随直径不变的圆形管道内作等温定态流动各截面上的().
A.速度相等 B.体积流量相等
C.速度逐渐减小 D.质量流速相等
14.流速在阻力平方区流动时的摩擦阻力( )
A.不变 B.随流速加大而加大
C.与u1.25成比例 D.与u2成比例
15.孔板流量计与测速管都是属于定节流面积的流量计,利用( )来反映流量的。
A.变动的压强差 B.动能差
C.速度差 D.摩擦阻力
16如本题附图所示,贮槽内水位维持不变。
槽的底部与内径为100mm的钢制放水管相连,管路上装有一个闸阀,距管路入口端15m处安有以水银为指示液的U管压差计,其一臂与管道相连,另一臂通大气。
压差计连接管内充满了水,测压点与管路出口端之间的直管长度为20m。
(1)当闸阀关闭时,测得R=600mm、h=1500mm;当闸阀部分开启时,测得R=400mm、h=1400mm。
摩擦系数λ可取为0.025,管路入口处的局部阻力系数取为0.5.问每小时从管中流出水若干立方米?
(2)当闸阀全开时,U管压差计测压处的静压强为若干(Pa,表压)?
闸阀全开时
,摩擦系数仍可取0.025.
第二章流体输送机械
一、填空题(每空1分,共32分)
1.离心泵的主要构件包括 、 和 。
2、若不适当地提高离心泵的安装高度,则离心泵会发生 现象。
3.离心泵使用之前要进行灌泵,否则会发生现象。
4.离心泵的主要性能参数有
(1) 、
(2) 、(3) 、(4) 、(5) 等。
5.离心泵特性曲线包括 、 和三条曲线。
它们是在一定下,用常温 为介质,通过实验测得的。
6.离心泵的压头(又称扬程)是指 ,它的单位是。
7.离心泵安装在一定管路上,其工作点是指。
8.若被输送的粘度大于常温下清水的粘度时,则离心泵的压头,流
量,效率。
9.离心泵启动前应出口阀应。
10.离心泵将低位敞口水池的水送到高位敞口水槽中,若改送密度为1200Kg/m3,
而其他性质与水相同的液体,则泵的流量,压头,轴功率。
11.管路特性曲线的形状由和来确定,与离心泵的性能。
12.离心泵通常采用调节流量。
二、选择题(每小题2分,共60分)
1.离心泵铭牌上所标明的扬程是()。
A、流量为零时的扬程; B、效率最高时的扬程;
C、功率最大时的扬程; D、功率最小时的扬程
2.离心泵的扬程指的是()液体流经泵后所获得的能量。
A、1kg; B、1m3; C、1N; D、1L
3.离心泵的汽蚀产生的原因的是由于(),而离心泵气缚现象的原因是()。
A、泵内存有气体; B、离心泵出口阀关闭;
C、泵进口管路的压强低于液体的饱和蒸汽压;
D、叶轮入口处的压强低于液体的饱和蒸汽压
4.为保护电机,离心泵启动时()应处于关闭状态;而为防止高压流体倒回泵内,损坏泵的部件,离心泵停泵时应先关闭()。
A、进口阀; B、出口阀;
C、回流阀; D、安全阀
5.改变离心泵出口阀的开启度,实质上是改变了(),由此改变了泵在管路上的工作点。
A、泵的特性曲线; B、管路特性曲线; C、操作线; D、平衡线
6.双吸式清水泵的代号为(),油泵的代号为()。
A、B; B、sh; C、Y; D、IS
7.一离心泵型号为IS65-50-125,其中最后一个数字为()。
A、扬程; B、叶轮直径; C、进口直径; D、出口直径
8.当输送的流体密度增加时,离心泵的扬程()。
A、增加; B、减小; C、不变; D、无法判断
9.选用离心泵时,一般以泵的效率不低于最高效率的()为合理。
A、75%; B、92%; C、85%; D、98%
10.为保证离心泵内不发生汽蚀,泵内最低压强要()输送温度下液体的饱和蒸汽压。
A、高于; B、低于; C、等于; D、无法判断
11.用离心泵向锅炉房供水,如锅炉压力忽然升高一些,泵提供的扬程(),流量()。
A、升高; B、降低; C、不变; D、无法判断
12.离心泵输水管路在操作过程中若关小输水阀,则下列()是错误的。
A、泵的特性曲线方程不变;
B、管路阻力系数上升;
C、管路总阻力不变;
D、压头上升
13.某泵在运行的时候发现有气蚀现象应()
A、停泵,向泵内灌液; B、降低泵的安装高度;
C、检查进口管路是否漏液; D、检查出口管阻力是否过大
14.用离心泵将水池的水抽吸到水塔中,若离心泵在正常操作范围内工作,开大出口阀门将导致()
A、送水量增加,整个管路压头损失减少;
B、送水量增加,整个管路压头损失增加;
C、送水量增加,泵的轴功率不变
15.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、改变出口管路中阀门开度;
C、安装回流支路,改变循环量的大小; D、车削离心泵的叶轮
16.离心泵扬程的意义是()
A泵实际的升扬高度; B泵的吸液高度;
C液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度;
D单位重量液体出泵和进泵的机械能差值
17.离心泵铭牌上标明的扬程可理解为()
A该泵在规定转速下可以将20℃的水升扬的高度;
B该泵在规定转速、最高效率下将20℃的水升扬的高度;
C该泵在规定转速下对20℃的水提供的压头;
D该泵在规定转速及最高效率下对20℃的水提供的压头
18.离心泵的工作点取决于()
A管路特性曲线; B离心泵特性曲线;
C管路特性曲线和离心泵特性曲线;
D与管路特性曲线和离心泵特性曲线无关
19.离心泵的效率与流量的关系为()
A流量增加,效率增大; B流量增加,效率减小;
C流量增加,效率先增大后减小; D流量增大,效率先减小后增大
20.如果关小离心泵出口阀门,减小泵的输液量,会引起()
甲:
泵的扬程增大,轴功率降低。
乙:
泵的输液附图及轴功率均增大。
丙:
泵的扬程及轴功率均下降。
A结果是甲; B结果是乙; C结果是丙; D可能是甲和丙
21.下列关于离心泵的讨论中正确的是()
甲:
减小离心泵的排液量,泵的吸液高度可适当增加。
乙:
如果用节能的方法来控制泵的流量,那么可以在泵的入口管线上安装一个调节阀。
丙:
一般来说,只从泵的功率消耗而言,用变速调节比用阀门调节泵的输液量更经济。
A甲、乙对; B乙、丙对; C甲、丙对; D三者都对
22.离心泵的工作点是指()
A、与泵最高效率时对应的点
B、由泵的特性曲线所决定的点
C、由管路特性所决定的点
D、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点
23.离心泵的必需气蚀余量Δhr与流量Q的关系为( )
A、Q增大,Δhr增大
B、Q增大,Δhr减小
C、Q增大,Δhr不变
D、Q增大,Δhr先增大后减小
化工原理练习题
一、填空
1.精馏和普通蒸馏的根本区别在于。
2.双组分精馏,相对挥发度的定义为α=_______,其值越表明两组分越。
α=1时,则两组分。
3.精馏的原理是。
4.当泡点进料时,q=,q线方程的斜率=。
5.最小回流比是指,适宜回流比通常取为倍最小回流比。
6.____操作条件下,精馏段、提馏段的操作线与对角线重叠。
此时传质推动力,所需理论塔板数。
7.精馏塔进料可能有种不同的热状况,对于泡点和露点进料,其进料热状况参数q值分别为和。
8.气液两相呈平衡状态时,气液两相温度,液相组成气相组成。
9.对于不饱和空气,表示该空气的三个温度,即:
干球温度t,湿球温度tw和露点td间的关系为___________;对饱和空气则有________。
13.用相对挥发度α表达的气液平衡方程可写为,根据α的大小,可以用来,若α=1,则表示。
14.吸收操作是依据,以达到分离混合物的目的。
15.若溶质在气相中的组成以分压p、液相中的组成以摩尔分数x表示,则亨利定律的表达式为,E称为,若E值很大,说明该气体为气体。
19.吸收过程中,若减小吸收剂用量,操作线的斜率,吸收推动力。
20.双膜理论是将整个相际传质过程简化为。
22.不饱和湿空气预热可提高载湿的能力,此时H ,t ,φ ,传热传质推动力 。
14.干燥过程是和相结合的过程。
二、选择题
1.若要求双组分混合液分离成两个较纯的组分,则应采用________。
A.平衡蒸馏B.简单蒸馏C.精馏
2.精馏计算中,以下说法正确的是________。
A.再沸器算一块理论板B.全凝器算一块理论板C.加料板算一块理论板
3.操作中的精馏塔,若增大回流比,其他操作条件不变,则精馏段的液气比,塔顶馏出液组成。
A.增大;B.减小;C.不变;D.不确定
4.某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成xA=0.6相应的泡点为t1,与之相平衡的气相组成yA=0.7,相应的露点为t2,则。
A.t1=t2;B.t1<t2;C.t1>t2;D.不能判断
5.精馏塔的操作线是直线,其原因是。
A.理论板假设B.理想物系
C.塔顶泡点回流D.恒摩尔流假定
6.两组分物系的相对挥发度越小,则表示分离该物系。
A.容易B.困难C.完全D.不完全
7.操作中的精馏塔,若减小回流比,其他操作条件不变,则精馏段的液气比,塔顶馏出液组成。
A.增大B.减小C.不变D.不确定
8.在精馏塔的图解计算中,若进料热状况变化,将使。
A.平衡线发生变化B.操作线与q线变化
C.平衡线和q线变化D.平衡线和操作线变化
9.用精馏塔完成分离任务所需理论板数NT为8(包括再沸器),若全塔效率ET为50%,则塔内实际板数为。
A.16层B.12层C.14层D.无法确定
10.对接近常压的低组成溶质的气液平衡系统,当温度升高时,亨利系数E将减小,相平衡常数m将减小,溶解度系数H将增大。
A.增大;B.不变;C.减小;D.不确定
11.若某气体在水中的溶解度系数H非常大,则该气体为。
A.易溶气体;B.难溶气体;C.中等溶解度气体;D.不确定
12.在吸收操作中,以气相组成差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为。
A.Y*—Y;B.Y—Y*;C.Yi—YD.Y—Yi
13.在下列吸收过程中,属于气膜控制的过程是。
A.水吸收氢;B.水吸收硫化氢;C.水吸收氨;D.水吸收氧
14.在吸收操作中,以液相组成差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为。
A.X*—XB.X—X*C.Xi—XD.X—Xi
16.在一定空气状态下,用对流干燥方法干燥湿物料时,能除去的水分为,不能除去的水分为。
A.平衡水分B.结合水分C.非结合水分D.自由水分
18.湿物料的平衡水分一定是。
A.非结合水B.自由水分C.结合水D.临界水分
19.已知湿空气的如下两个参数,便可确定其他参数。
A.H,pB.H,tdC.H,tD.I,tas
21.湿空气在预热过程中不变化的参数是。
A.焓B.相对湿度C.湿球温度D.露点
22.在恒定干燥条件下,用热空气干燥某物料,当干燥速率将为零时,物料中剩余的水分是。
A.自由水分;B.结合水;C.非结合水;D.平衡水分
23.对不饱和空气,干球温度、湿球温度及露点三者之间的关系为A;对于饱和空气,三者之间的关系为B。
A.t>td>tw;B.t=tw=td;C.t>tw>td;D.不确定
24.在总压为101.33kPa下,将不饱和空气由温度t1降温至温度t2,则该湿空气的湿度H将D,相对湿度将A,露点td将D。
A.增大B.减小C.不变D.不确定
25.空气的湿含量一定时,其温度愈高,则它的相对湿度____________。
A.愈高B.愈低C.不变
26.将不饱和空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度,称为湿空气的___________。
A.湿球温度B.绝热饱和温度C.露点
三、分析题
1.一操作中精馏塔,若保持F、xF、q、V’(塔釜上升蒸汽量)不变,而增大回流比R,试分析xD、xW、D、W变化趋势。
并说明上述结果在实际生产中有何意义?
第三章过滤
一、填空题
1.非均相物系一般有两相组成,其中一相称为__________另一相称为_________。
2.悬浮液是指由__________和_________组成的混合物。
(填液相、气相或固相)
3.乳浊液是指由__________和_________组成的混合物。
(填液相、气相或固相)
4.过滤方法有______________和________________。
5.过滤阻力包括______________和______________两部分。
6.转筒真空过滤机每旋转一周完成的工作过程有__________、_____________、___________ 、___________、___________和____________。
7.在恒压过滤时,过滤速率将随操作的进行而逐渐 。
间歇过滤机的每一操作周期所需的时间等于 、 、 三项之和。
8.恒压过滤,过滤压差0.1MPa,过滤面积0.5m2,过滤初始速率为0.1m3/s;若过滤压差增大一倍,过滤面积缩小一倍,则过滤初始速率变为 。
9. 对恒压过滤,如滤饼不可压缩,当过滤面积增大一倍时,则过滤速率增大为原来的 倍;过滤压差增大一倍时,则过滤速率增大为原来的 倍。
10. 有一台板框过滤机,每个框的尺寸为635×635×25mm,共有20个框,则过滤面积为______________m2。
11. 在非均相物系中,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。
12. 间歇过滤操作包括、、、、。
二、选择题
1、过滤操作中滤液流动遇到阻力是( )。
A、过滤介质阻力; B、滤饼阻力;
C、过滤介质和滤饼阻力之和; D、无法确定
2、以下表达式中正确的是( )。
A、过滤速率与过滤面积平方A2成正比;
B、过滤速率与过滤面积A成正比
C、过滤速率与所得滤液体积V成正比;
D、过滤速率与虚拟滤液体积Ve成反比
3、下列哪一个分离过程不属于非均相物系的分离过程。
( )
A、沉降; B、结晶; C、过滤; D、离心分离
4、以下过滤机是连续式过滤机( )。
A、箱式叶滤机;B、真空叶滤机;C、转鼓真空过滤机;D、板框压滤机
5、板框压滤机中,最终的过滤速率是洗涤速率的( )。
A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一
6、织物状过滤介质不包括( )
A滤布 B滤纸 C滤网 D滤板
7、过滤常数K与下列哪项无关( )
A滤液的黏度 B过滤面积 C滤浆的浓度 D过滤的压差
8、下列说法错误的是( )
A增大压力和升高温度都能有效地提高过滤速率
B在滤饼过滤中,滤饼本身起到了主要过滤介质的作用
C过滤操作既可用来分离液体非均相物系,也可用来分离气体非均相物系
D板框压滤机的滤板和滤框,可根据生产要求进行任意排列。
9、对于恒压过滤( )。
A.滤
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