化工原理课堂习题.docx
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化工原理课堂习题.docx
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化工原理课堂习题
化工原理课堂练习题
1流体运动规律
—、填空题
1.边长为x的正方形截面风道,其当量直径为.
2.某设备内的表压为100kPa,则它的绝压应为―_kPa.另一设备内的真空度
为400mmHgW它的绝压kPa(当地大气压为101.33kPa).
3.不可压缩流体在水平变径管路中流动时,在管径缩小的截面处,其速度______
压力__.(增大,不变,减小)
4.从液面恒定的高位槽向常压容器中加水,若将放水管路上阀门开度关小,则管
内水量将,管路局部阻力将,只管阻力将,管路总阻力
__.(增大,不变,减小)
5.用内径为为158mm冈管输送运动粘度为9.0x10-5m2/s的油品,若保持油品在管内做层流流动,则最大流速不能超过_______
二、选择题
1.流体在一水平变径管段中流过,在细管截面A与粗管截面B之间连接一U管压差计,则压差计的读数R值反映().
A.A,B两截压力差,
B.A,B两截面流动阻力,
C.A,B两截面动压头变化,
D.突然扩大或突然缩小局部阻力.
2.在管内流动的完全湍流区,当e/d一定时,因流体内摩擦引起的机械能损失
()摩擦系数();在层流区,因内摩擦引起的机械能损失()摩擦系数
().
A.与速度的一次方成正比,
B.与速度的平方成正比,
C.与速度的三次方成正比,
D.与速度成反比,E.与速度无关.
3.某并联管路有1,2两个支管组成,该两支路的流体均作层流流动,当
d1=2d3,L1=2L2时,则().
(1)pf,1/pf,2=()A.1/2,B.1/4,C.1,D.4.
(2)u1/u2=()A.2,B.1/2,C.1/4,D.4.
(3)qm,s1/qm,s2=()A.2,B.4,C.6,D.8
如图所示,溶剂由敞口高位槽流入精馏塔。
进塔处塔中的压强为0.2at(表压),输送管道为①38X3无缝钢管,直管长度为8m管路中装有90°标准弯头2个,180°回弯管1个,球心阀(全开)1个。
为使液体能以3m3/h的流量流入塔中,问高位槽应放置的高度z应为多少米?
(绝对粗糙度为0.3mm操作温度下溶剂的物性参数为:
p=861kg/m3;卩=0.643cP)。
三、计算题
在精馏塔的精馏段中,操作液气比为qnL/qnV=0.5,进入第n层理论板的气相组成为0.75,离开该板的液相组成为0.65,物系的相对挥发度为2.47.试求:
(1)操作回流比R及馏出液组成xD;
(2)离开该板的气相组成yn及进入该板的液相组成xn-1;
(3)若塔顶第一层塔板为实际板,测得离开该板液相的实际组成为0.76,再求该板气相和液相默弗里单板效率。
2流体输送设备
一、填空题
1.离心泵的主要特性曲线包括___-、—■_.
2.启动离心泵之前若不向泵灌满被输送的液体,将发生___-;若叶轮的入口附
近绝压低于操作温度下液体的饱和蒸汽压,将发生现象。
3.离心泵安装在特定管路系统中,已知泵的性能:
q=0.02m3/s,H=20m;管路特
性:
qe=0.02m3/s,He=18m;则调节阀门的压头损失为_______m,其消耗的理论功率为-—Wo
4.当被输送液体的黏度比清水的黏度大得多时,则离心泵的压头将____、流
量—-、效率_____、轴功率―.
二、选择题
1.离心泵的气蚀余量(NPSH值越小,其抗气蚀性能().
A.越好,B.越差,C.不确定.
2.离心泵停止操作时宜().
A.先关出口阀后停电,B.先停电后关阀,
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
3.离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是().
A.最高效率点对应值,B.操作点对应值,
C.最大流量下对应值,D.计算值。
4.离心泵效率随流量的变化情况是().
A.Q值增大,减小,
B.Q值增大,增大,
C.Q值增大,先减小后增大,
D.Q值增大,先增大后减小。
三、计算题
用50Y-60型离心油泵将减压精馏塔底的泡点液体产品送至贮槽,其流程如图所示。
塔底液面上的压力p0=36.5kPa,塔底至泵入口管路的压头损失为1.2m泵安装在塔底液面下3.5m,试核算泵的安装高度是否正确。
(已知该油泵的必须气蚀余量ihr=2.3m)
3非均相混合
—、填空题
1.降尘室的设计原则是—___时间兰——一时间.
2.理论上降尘室的生产能力与__-和———有关:
而与—___无关。
3.板框过滤机由810mm810mm25mm的10个框组成,则其过滤面积为—_^吊。
4.板框过滤机处理某悬浮液,已知过滤终了时的过滤速率(dv/dRE为0.04m3/s,
现采用横穿洗涤法洗涤10min,洗涤时操作压力差与过滤时相同,洗水和滤液为相同温度的水,则洗涤速率(dv/d0)E为—_m3/s,所消耗的洗水体积
为_-。
5.用叶滤机过滤固含量10%(体积分数)的某悬浮液,已知形成的滤饼的空隙率
为50%则滤饼体积与滤液体积之比v=—。
二、选择题
1.降尘室设计中,应保证气体在降尘室内的流动处于().
A.湍流,B.层流,
C.过渡流,D.无限制
2.含尘气体通过边长为4m,宽为2m,高为1m的降尘室,若颗粒的沉降速度为0.2m/s,则降尘室的生产能力为().
A.1.6m3/s,
B.2.4m3/s,
C.4m3/s,
D.6m3/s
3.若过滤和洗涤时操作压力差相同,洗水黏度和滤液黏度相同。
板框过滤机,采用横穿洗涤法洗涤滤饼,洗涤速率等于()倍过滤终了时速率。
叶滤机采用置
换洗涤法洗涤速率等于()倍过滤终了时速率.
A.0.25,B.0.5,
C.1,D.2。
4.叶滤机在1.2105Pa表压下操作时,过滤常数K=210-3m2/s(),若把压力增加到2.4105Pa表压.此时的过滤常数K为()m2/s。
假设滤饼不可压缩。
A.1.010-5Pa,B210-5Pa,
C.3.110-5Pa,D.410-5Pa
在20个虑框尺寸为635mm635mm25mr的板框过滤机上过滤某固体悬浮液,先采用0.15m3/min的恒速过滤20min,此时压力差为100kPa,然后转为恒压过滤,直至滤饼充满虑框,100kPa下的过滤常数K=710-5m2/s,qe=0.01m3/m2,v=0.025,滤饼不可压缩,求滤饼充满虑框所需的时间。
5传热
一、填空题
1•传热的三种基本方式:
、、.
2.液体沸腾两种基本形式:
、.
3.燃烧炉由平面耐火砖,绝热砖两种材料砌成,各层的导热系数分别为
•1=1.0W/(mK),2=0.1W/(mK),壁厚都为0.2m,则耐火砖的单位面积热阻分别
为、.
4.在蒸汽冷凝传热过程中,若蒸汽冷凝为膜状冷凝,则为膜状冷凝的主要
热阻.
5.套管换热器中,热流体温度由100C降到80C,冷流体温度由10C升到50C,
两流体做逆流平均温差口并流时的平均温差.
二、选择题
1.液体沸腾操作时,工业上总是设法控制在()
A.自然对流区;B.泡核沸腾区;C.过渡区;D.膜状沸腾区.
2.气体的导热系数值随温度的变化趋势为()
A.T升高,■增大;
B.T升高,■减小;
C.T升高,■可能增大可能减小;
D.T变化,■不变.
3.双层平壁稳态热传导,壁厚相同,各层的导热系数分别为1和,2,其对应的温
度为辻1和辻2,若:
t1:
t2,则■1和’2的关系为()
A.1:
:
2;B.12;
C.1=2;D.不确定.
4.利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料,要求热流体温度T1、T2及流
量qm,h不变,今因冷却水进口温度t1增高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量qm,c,其结果是()
A.K增大厂tm不变;
B.Q增大」tm下降;
C.Q不变,氏m下降,K增大;
D.Q不变,厶tm不确定,K增大.
三、计算题
有一空气冷却器,冷却管为25mm2.5mm的钢管,钢的导热系数■=45W/(mK).空气在管内流动。
已知管外冷却水的对流传热系数为2800W/(m2K).管内空气的对流传热系数50W/(m2K).管内外污垢热阻都取0.510-3mK/W.试求
(1)总传热系数和总热阻值.
(2)若忽略垢阻及壁阻,则总传热系数和总热阻值.
7-04传质与分离过程概论
—、填空题
1.依据分离原理的不同,传质分离过程可分为_和_两大类
2.分子传质是指,描述分子传质的基本方程为.
3.对流传质是指,描述对流传质的基本方程为.
4.双膜模型的模型参数为和.
5.在板式塔中,气液两相■接触,两相组成沿塔高呈化,在正常操
作下,为连续相,为分散相.
6.在填料塔中,气液两相接触,两相组成沿塔高呈变化,在正常操作
下,为连续相,为分散相.
二、选择题
1.气体的吸收属于();液体的精馏属于();液体的萃取属于();固体的干燥属于().
A.汽液传质,B.气液传质,C.液液传质,D.气固传质过程.
2.某含乙醇12.5%(质量分数)的乙醇水溶液,其所含乙醇的摩尔比()
A.0.143;B.0.0559;C.0.0502;D.0.0529.
3.在平衡分离过程中,i和j两组分的分离因子:
ij越大,则表明该两组分()分离.
A.越容易;B.越不容易;C.不能够.
三、计算题
1、在某一细管底部装有温度为30C的水.总压为101.3kPa,相同温度的干空气从细管顶部流过,水向干空气中蒸发.水蒸气在管内的扩散距离(由液面至顶部)
为25cm.在101.3kPa和0C条件下,水蒸气在空气中的扩散系数为0.2210-4
m2/s,水在30C时的蒸汽压为4.24kPa.试计算定态扩散时水蒸气的传质通量NA.
8吸收
一、填空题
1.若溶质在气相中的组成以分压p、液相组成以摩尔分数x表示,则亨利定
律的表达式为-_____,E称为—一若E值增大,说明该气体为______
气体.
2.KY和KG的关系是_-_,kx与kL的关系是________
3.若c*-cui-c,则该过程为—_____控制,若p-p*俺p-pi,则该过程为
一控制.1111
4.气相总阻力方程可表示为k?
二订+赢其贬表示一_,当
H时卅可忽略,则该吸收过程称为-一一控制.
5.增加吸收剂用量,操作线的斜率—_(增大、减小、不变),吸收推动力
:
(增大、减小、不变).
6.填料塔的流体力学性能常用一—曲线表示,该曲线上有两个折点,他们分
别是和.
二、选择题
1.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(),相平衡常数m将(),溶解度系数H将()。
A.增大;B.不变;C.减小;D.不确定.
2.氨水的气液平衡关系符合亨利定律,其相平衡常数为0.75,若氨水中氨的摩尔分数为0.025,则与之平衡的气相摩尔比为()
A.0.0256;B.0.0188;C.0.0185;D.0.0192.
3.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.
4.在填料吸收塔中用纯溶剂吸收某混合气体中的溶质组分,已知进塔混合气中溶
质的组成为6%(体积分数),吸收尾气中溶质的组成为1.2%,则溶质的吸收率为().
A.81.03%
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