化工原理课外思考题.docx
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化工原理课外思考题.docx
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化工原理课外思考题
化工原理课外思考题
一、填空题
第一章流体流动
1、在静止的同一种连续流体的内部,各截面上位能和静压能之和为常数。
2、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是抛物线形曲线,中心最大速度为平均速度的2倍。
3、测速管测得的是管道中点速度,孔板流量计测得的是平均速度。
4、U管压差计一端接在管路中,另一端通大气,它可以测量管路中任意截面上的表压强或真空度。
5、流体在圆形直管内作滞流流动时,摩檫系数与管壁粗糙度无关,只随Re加大而减小。
6、转子流量计属于变截面①、②恒压强差型流量计。
7、U形管压差计用水作指示液,测量气体在水平管道中的压降,若指示液读数R=20mm,则表示压降为①Pa,为使R读数增大,而压降不变,应更换一种密度比水②(大或小)的指示液。
8、沿壁面流动的流体中有两个区域,一是①,二是②。
9、并联管路中各管段压降①,且各管段中管子长、直径小的管段通过的流量②。
10.在测速管(比托管)中,由内管传递出的压力相当于流体正对测压孔处的①
与②之和。
11、流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以①、②、③。
12、流体在圆形直管内滞流流动时,其速度分布是①型曲线,其管中心的最大流速为平均流速的②,縻擦糸数λ与Re的关系为③、。
13、连续性方程是由①导出来的,它适用②流体。
14、在计算直管阻力时,流体从管中流出的ζ出=①,流入管中的ζ入=②。
15、雷诺数Re的物理意义是①与②之比,当Re③时,一定是层流流动;当Re④时,一定是湍流流动。
16、流体作湍流流动时,邻近管壁处存在一①_层流内层__,雷诺数愈大,湍流程度愈剧烈,则该层厚度②愈薄。
17、水力半径的定义式为①__rH=流通截面积/润湿周边长_,当量直径为②__4__倍水力半径。
18、长度为a,宽度为b的矩形管道,其水力半径为①,当量直径为②。
19、流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区),其摩擦系数λ随①和②而变。
20、流体流动的连续性方程是①;适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为②。
第二章流体输送机械
1.在离心泵的运转过程中,①是将原动机的能量传递给液体的部件,而
②则是将动能转变为静压能的部件。
2、输送沸点①或温度②的液体,泵的允许安装高度将减小。
3、离心泵启动前应关闭出口阀,旋涡泵启动前应打开出口阀。
4、离心泵特性曲线是在一定转速下,用常温水为介质,通过实验测定得到的。
5、离心泵的泵壳制成螺壳状,其作用是转能,即使部分动能转换为静压能。
②。
6、往复泵的往复次数增加时,流量增大、扬程不变。
7、离心泵的流量调节常用①,而往复泵的流量调节采用②。
8、离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体,否则将可能发生①气缚现象。
而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时,将可能发生②气蚀现象。
9、齿轮泵的特点是,适宜于输送①粘稠液体以至膏状物液体,而不宜于输送②含有固体粒子的悬浮物。
10、当离心泵的流量增加时,泵的扬程①,泵的轴功率②。
11、离心泵是依靠①对流体作功,其作功的部件是②。
12、离心泵的工作点是①曲线与②曲线的交点。
第三章机械分离与固体流态化
1、在规定的沉降速度条件下,降尘室的生产能力只取决于降尘室底面积而与其高度无关。
2、转筒真空过滤机的分配头由①和②组成的。
3、沉降可分为①和②两种。
4、在过滤操作中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是①而不是②。
5、间歇过滤操作包括①、②、③、_________、__________。
6、工业上常用的过滤介质主要有①、②、③。
7、在恒压过滤时,如过滤介质阻力忽略不计,且过滤面积恒定,则所得的滤液量与过滤时间的①次方成正比,而对一定的滤液量则需要的过滤时间与过滤面积的②次方成③比。
8、转筒真空过滤机,转速越快,每转获得的滤液量就越①,单位时间获得的滤液量就越②,形成的滤饼层厚度就越③,过滤阻力越④。
9、在斯托运克斯沉降区,颗粒的沉降速度与其直径的2次方成正比;而在牛顿区与其直径的1/2次方成正比。
10、板框压滤机中横穿洗涤法,在流体粘度与推动力相同条件下,洗涤速率与最终过滤速率之比为1/4;叶滤机中置换洗涤法,洗涤速率与过滤速率之比为1。
11、在一套板框过滤机中,板有①构造,框有②构造。
12、转筒真空过滤机的分配头由①和②组成的。
13.表示旋风分离器分离性能的两种不同方式是用①和用②表示。
14.重力沉降设备用于除去①m以上颗粒,沉降槽与②工作原理相同。
15.转筒真空过滤机,转速越快,每转获得的滤液量就越①,单位时间获得的滤液量就越②。
16、在一套板框过滤机中,板有①构造,框有②构造。
17、流化床在正常操作范围内,随着操作气速的增加,流体在颗粒缝隙间的流速①,床层空隙率②。
18、流化床操作流速范围的大小可用①与②之比来表示。
19、由多层等厚度平壁构成的导热壁面中,若所用材料的导热系数愈小,则该壁面的热阻愈①(大、小),其两侧的温差愈②(大、小)。
20、多层管壁稳定导热中,若某层的热阻最大,则该层两侧的温差①,若某层的平均导热面积最大,则通过该层的热流密度②。
第五章、第六章传热及传热设备
1、对流给热分为①对流给热和②对流给热两种。
2、蒸汽在套管换热器中的环隙中冷凝以加热管内的空气,则总传热系数K值接近于空气的对流传热系数;管壁的温度接近于蒸汽的温度。
3、当壳体和管子之间的温差①且壳体承受压力②时,可采用补偿圈(又称膨胀节)的方法消除列管换热器应力。
4、对流传热过程中,在其它条件相同下,弯管的对流传热系数比直管的对流传热系数①,这是因为流体在弯管内流动时②。
5、蒸气冷凝有膜状冷凝和滴状冷凝。
6、在卧式管壳式换热器中,用饱和水蒸气冷凝加热原油,则原油宜在管程流动,总传热系数接近于原油的对流传热系数。
7.对流传热过程中,在其它条件相同下,短管的对流传热系数比长管的对流传热系数①,这是因为短管入口处②。
8.CR一定时,NTU增大,则①;NTU一定时,CR增大,则②。
9.列管式换热器壳程常用的折流当板形状有①形和②形两种。
10.当壳体和管子之间的温差①且壳体承受压力②时,可采用补偿圈(又称膨胀节)的方法消除列管换热器应力。
11.翘片管换热器是从两方面实现对传热过程的强化作用,一是①;二是②。
12.对于列管换热器,不洁净或易于分解结垢的物料一般应走①程,黏度较大的物料应走②程。
13、管内空气的对流给热系数为40W/m2℃,壳程为饱和水蒸气冷凝,则换热器的总传热系数近似等于,管壁的温度近似等于温度。
(管壁及污垢热阻可以忽略)。
14、污垢热阻增大,会使换热器的总传热系数,总热阻。
15、传热的基本方式有传导、对流和辐射三种
16、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。
17、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R1>R2>R3,各层导热速率Q1=Q2=Q3。
18、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。
19、液体在大容器内沸腾时,随着温度差(tw-ts)的不同,出现自然对流、泡核沸腾和膜状沸腾不同的沸腾状态。
20、消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种,即在壳体上加膨胀节、采用浮头式或U管式结构;
21、写出三种间壁式换热器的名称:
套管式、管壳式和平板式等。
22、在列管换热器中,拟用饱和蒸汽加热空气。
这时,两流体的流径应是
空气走管程、蒸汽走壳程。
第七章蒸发
1、多效蒸发主要有①、②、③三种典型流程。
2、温度差损失包括①、②、③。
第八章、第九章传质过程导论及吸收
1、吸收是分离____________的单元操作,它是利用气体混合物中各组分在溶液中的________差异达到分离目的。
2、双膜理论认为,吸收质是以_____________的方式通过两膜层,传质阻力主要集中在___________,
3、易溶气体溶液上方的分压,难溶气体溶液上方的分压,
4、吸收操作中温度不变,压力增加,可使相平衡常数,传质推动力。
5、易溶气体溶液上方的分压①,难溶气体溶液上方的分压②,只要组份
在气相中的分压③液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行。
6、分子扩散中菲克定律的表达式为①,气相中的分子扩散系数D随温度升高而②(增大、不变、减小),随压力增加而③(增大、不变、减小)。
7、在逆流操作的吸收塔中,当操作液气比(L/G)>m时,若其他操作条件不变而系统温度增加(设温度对Sc的影响可略)则气体出口浓度ya将①,液体出口浓度xb将②,塔的气相总传质单元高度HOG将③。
8、吸收塔的设计中,若填料性质及混合气体处理量一定,当液气比增加时,则传质推动力①(增大、不变、减小),传质单元数②(增大、不变、减小),传质单元高度③(增大、不变、减小)。
9、在吸收传质理论中有代表性的三个模型分别为①、②、③。
10、气体吸收计算中,表示设备(填料)效能高低的一个量是①,而表示传质任务难易程度的一个量是②。
11、吸收操作线斜率越小,传质推动力越①,对传质越②。
12、用清水吸收混合气体中低浓度氨,操作时,若其它条件不变,入口气量增加,则NOG①,气体出口组成②,液体出口组成③。
(填增大、不变、减小)
13、分离任务要求一定,当回流比一定时,5种进料状况中,①进料的q值最大;提馏段操作线与平衡线之间的距离②,分离所需的总理论板数③。
二、单项选择题
第一章流体流动
1、在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是。
(D)
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,同一种连续流体
2、湍流粘度ε是。
(A)
A、流动情况的函数B、流体的物理性质
C、湍流时流体的粘稠度D、内摩檫力大小的指标
3、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
4、在一水平变径管道上,细管截面A及粗管截面B与U管压差计相连,当流体流过时压差计测量的是。
(D)
A、A、B两截面间的总能量损失B、A、B两截面间的动能差
C、A、B两截面间的局部阻力D、A、B两截面间的压强差
5、流速在阻力平方区流动时的摩檫阻力。
(D)
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
6、在一定管路中,当孔板流量计的孔径和文丘里流量计的喉径相同时,相同流动条件下,文丘里流量计的孔流系数CV和孔板流量计的孔流系数C0的大小为。
A、C0=CVB、C0>CVC、C0 7、利用因次分析法的目的在于 A、减少实验工作量;B、增加实验结果的可靠性; C、建立数学表达式;D、避免出现因次错误。 8、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 图1 9.牛顿流体在管内作层流流动,流体层之间的剪应力在 A、管中心最大;B、管壁处最大; C、管中处处相等;D、管壁处最小。 10.如上右图,若水槽液位不变,在阀门打开后,①、②、③点的流体总机械能的关系为()。 A、①=②=③B、①=②>③C、①>②=③D、不能确定 11、当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时,在 管子直径缩小的地方,其静压力(C)。 A、不变B、增大C、减小D、不确定 12、通常流体粘度μ随温度t的变化规律为。 (A) A、对液体t升高μ减小,对气体则相反B、t升高、流体μ减小 C、对液体t升高μ增大,对气体则相反D、t升高、流体μ增大 13、流体在圆形直管中流动时,若其已进入阻力平方区,则摩擦系数λ与雷诺数Re的关系为。 (C) 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先增加大后减小 14、在完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数λ数值。 A、只取决于ReB、只取决于ε/dC、与ε无关D、只与ε有关 15、滞流和湍流的本质区别是。 (A) A.滞流无径向脉动,而湍流有径向脉动B.滞流时Re数小于湍流时Re数 C.流道截面大时为湍流,截面小的为滞流D.湍流流速大于滞流流速 16、量纲(因次)方析的目的在于。 (D) A.得到各变量间的确切定量关系B.无需进行实验,即可得到关联式 C.得到无因次数群间定量关系D、用无因次数群代替变量,使实验与关联简化 17、某厂要求安装一根输水量为30m3/h的管路。 当选取水的流速u=1.8m/s时,合适的管子规格为(A)。 A、89mm×4mmB、108mm×4mm C、57mm×3.5mmD、32mm×3mm 18、当流体在管内流动时,若要测取管截面上流体的速度分布,应选用流量计测量。 A、孔板流量计B、文丘里流量计 C、比托管D、U形管压差计 19、某套管换热器由Ø108×4mm和Ø55×2.5mm钢管组成,流体在环隙间流动,其当量直径为()mm。 A、53B、45C、50D、58 20、能够直接读出体积流量的是: A、转子流量计B、文丘里流量计C、孔板流量计D、比托管 21、下列能起放大作用的压差计是。 A、普通的U形管压差计B、单U形管压差计 C、双液柱微差计D、复式U形管压差计 22、孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时,其值。 A、总在增大B、先减小,后保持为定值C、总在减小D、不定 第二章流体输送机械 1、离心泵的效率η和流量Q的关系。 (B) A、Q增大,η增大B、Q增大,η先增大后减小 C、Q增大,η减小D、Q增大,η先减小后增大 2、在测定离心泵性能时,若将压强表读数p2将。 (B) A、随流量增大而减小B、随流量增大而增大 C、随流量增大而基本不变D、随流量增大而先增大后减小 3、离心泵停止操作时,宜。 (A) A、先关出口阀后停电B、先关出口阀或先停电均可 C、先停电后关出口阀D、单级泵先停电,多级泵先关出口阀 4、往复泵适用于。 (C) A、大流量且要求流量均匀的场合B、介质腐蚀性强的场合 C、流量较小、压头较高的场合D、投资较小的场合 5、离心泵在一定的管路系统工作,如被输送液体的密度(ρ)发生变化(其余性质不变),则下列描述正确的是: A、任何情况下扬程与ρ无关;B、只有当(Z2-Z1)=0时,扬程与ρ无关; C、只有在∑hf=0时,扬程与ρ无关;D、只有当P2–P1=0时,扬程与ρ无关。 6、如图2所示,从操作角度看,以下离心泵哪种安装方式合适()。 图2 7.往复泵在操作中 A、不开旁路阀时,流量与出口阀的开度无关; B、开启旁路阀后,输入设备中的液体流量与出口阀的开度无关; C、流量与转速无关; D、允许的安装高度与流量无关。 8.将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用 A、离心泵B、往复泵C、齿轮泵D、喷射泵 9、离心泵原来输送水时的流量为qV,现改用输送密度为水的1、2倍的水溶液,其它物理性质可视为与水相同,管路状况不变,流量()。 A、增大B、减小C、不变D、无法确定 10、选择一台适宜的离心泵,是根据。 A、(流量、扬程)B、(流量、功率) C、(扬程、功率)D、(扬程、效率) 11、开大离心泵的出口阀,离心泵的进口真空表读数将(A),出口压力表读数将(B)。 A、增大B、减小C、先增大后减小D、先减小后增大。 12、输送系统的管路特性方程可表示为H=A+BQ2,则(B)。 A、A只包括单位质量流体需增加的位能; B、A包括单位质量流体需增加的位能和静压能; C、BQ2代表管路系统的局部阻力损失; D、BQ2代表单位质量流体需增加的动能。 13、有自吸能力的泵是(B) A、离心泵与旋涡泵B、往复泵与旋转泵 C、齿轮泵与离心泵D、旋转泵与旋涡泵 14、离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生____。 A、气缚现象B、汽化现象C、气浮现象D、汽蚀现象 15、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; 16、离心泵吸入管路底阀的作用是()。 A、阻拦液体中的固体颗粒B、避免出现气蚀现象 C、维持最低的允许吸上高度D、防止启动前充入的液体从泵内漏出 第三章机械分离与固体流态化 1、在重力场中,固体颗粒的沉降速度与下列因素无关的是。 (D) A、粒子几何形状B、粒子几何尺寸 C、粒子与流体密度D、流体的流速 2、以下表达式中正确的是。 (A) 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平方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成正比 3、含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室,已知颗粒的沉降速度为0.25m/s,则除尘室的生产能力为。 (A) A、3m3•s-1B、1m3•s-1C、0.75m3•s-1D、6m3•s-1 4、在转筒真空过滤机上过滤某种悬浮液,将转筒转速n提高一倍,其他条件保持不变,则生产能力将为原来的。 (B) A、2倍B、20、5倍C、4倍D、1/2 5.离心沉降速度是。 A、颗粒运动的绝对速度B、切向速度C、径向速度D、气流速度 6.已知旋风分离器的平均旋转半径为0.5m,气体的切向进口速度为20m•s-1,那么该分离器的分离因素为 A、81.5B、800C、100D、40.8 7、板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4的这一规律只有在以下条件下才成立。 A、过滤时的压差与洗涤时的压差相同; B、滤液的粘度与洗涤液的粘度相同; C、过滤压差与洗涤压差相同,洗涤液的粘度与滤液的粘度相同,以及过滤面积与洗涤面积相同; D、过滤压差与洗涤压差相同且洗涤液的粘度与滤液的粘度相同。 8、在滤饼过滤操作中,实际上起到主要拦截固体颗粒作用的是。 A、滤饼层B、过滤介质 C、滤饼层与过滤介质D、滤浆、滤饼层与过滤介质 9、将降尘室用隔板分层后,若能100%除去的最小颗粒直径要求不变,则降尘室的生产能力将(A),颗粒的沉降速度(C),沉降时间(B)。 A、变大B、变小C、不变D、不确定。 10、设颗粒在stokes区沉降,当含尘气体温度升高后,降尘室的生产能力(B)。 A、增大B、减小C、不变D、不确定。 11、在恒压过滤时,如介质阻力不计,过滤压差增大一倍时同一时刻所得滤液量__________。 A、增大至原来的2倍B、增大至原来的4倍 C、增大至原来的 倍D、增大至原来的1.5倍 12、过滤基本方程式是基于____推导出来的。 A、滤液在介质中呈湍流流动B、滤液在滤渣中呈湍流流动 C、滤液在介质中呈层流流动D、滤液在滤渣中呈层流流动 13、在一个过滤周期中,为了达到最大生产能力应() A、过滤时间应大于辅助时间B、过滤时间应小于辅助时间 C、过滤时间应等于辅助时间D、过滤加洗涤所需时间等于1/2周期 14、旋液分离器是利用离心力分离()。 A、离心机可分离液液混合物B、离心机可分离液固混合物; C、离心机可分离气固混合物 D、离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相 第五章、第六章传热及传热设备 1、双层平壁定态热传导,两层壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温度差为⊿t1和⊿t2,若⊿t1>⊿t2则λ1和λ2的关系为。 (A) A、λ1<λ2B、λ1>λ2C、λ1=λ2D、无法确定 2、沸腾传热的过热度增大,其传热系数。 A、增大B、减小 C、只在某个范围变大D、沸腾传热系数与过热度无关 3、NTU小就意味着达到相同的出口温度(T2或t2)时,所需的传热面积。 A、大B、小C、不变D、不能确定 4、通过三层平壁的定态热传导,各层界面间接触均匀,第一层两侧温度为120℃和80℃,第三层外表面温度为40℃,则在第一层热阻R1和第二、三层热阻R2、R3的大小为。 (D) A、R1>(R2+R3)B、R1<(R2+R3)C、无法确定D、R1=(R2+R3) 9、管壳式换热器中,饱和蒸气冷凝以加热空气,下面两项判断为。 (A) 甲: 传热管壁温度接近于加热蒸汔温度。 乙: 总传热系数接近于空气侧对流传热系数。 A、甲、乙均合理B、甲、乙均不合理 C、甲合理、乙不合理D、甲不合理、乙合理 10、工业生产中,沸腾传热应设法保持在。 (B) A、自然对流区B、核状沸腾区C、膜状沸腾区D、过渡区 11、套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸气,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时,传热系数K应 A、增大B、减小C、基本不变D、不能确定 12、在多层平壁定态导热中,通过最大热阻的一层平壁的热量()通过其余平壁的热量。 A、大于B、小于C、等于D、不确定 13、蒸汽压强的变化,对冷凝传热的影响是 A、蒸汽压强P↑,α值↑,对α关联式有影响; B、蒸汽压强P↑,α值↓,对α关联式有影响; C、蒸汽压强P↑,α值不变,对α关联式无影响。 14、冷热流体在套管换热器内换热,内管走冷流体,如果冷流体流量增大一倍,则总传热系数(),冷流体的出口温度()。 A、增大,下降B、增大,升高C、减小,下降D、减小,升高 15、沸腾传热的过热度增大,其传热系数。 A、增大B、减小 C、只在某个范围变大D、沸腾传热系数与过热度无关 16、在沸腾操作中,工业上一般维持在。 A、自然对流区B、核状沸腾区C、膜状沸腾区D、三个区域都可 17、把一壳程用饱和水蒸气加热管内水的列管式换热器由单管程改为双管程,会引起 A、管内对流传热系数减小B、总对流传热系数减小 C、管内阻力减小D、对数平均温差减小 18、NTU小就意味着达到相同的出口温度(T2或t2)时,所需的传热面积。 A、大
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