化工原理A(1)_2013年工艺-吕-考卷和答案
2013～2014学年第 1 学期课程代码 06006528 课程名称化工原理A（1）学分 3 课程性质: 必修■、选修□、限修□考试形式:开卷□、闭卷■专业班级（教学班）化学工程与工艺考试日期 2013.11. 9 命题教师吕建平系（所或教研室）主任审批签名
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一、填空题(20分，每空1分, 共20空)
1. 当地大气压为760mmHg时，测得某体系的表压为负300mmHg，则该体系的绝对压
力为_________mmHg，真空度为_______mmHg。460，300
2. 某流体在圆管中呈层流流动，今用皮托管测得管中心的最大流速为2m.s-1，此时管内
的平均流速为________m.s-1。1
3. 流体体积流量一定时，有效截面扩大，则流速，动压头，静压头
(填增加、减少、不变）。减少，减少，增加
4. 调节离心泵流量的常见方法有、；调节正位移泵流量
的方法应采用。
调节出口阀门，改变泵的转速，回路调节
5. 离心泵采用并联操作的目的是________，串联操作的目的是_________。
提高流量，提高压头
6. 关小正在运行中的离心泵的出口阀门后，真空表的读数，压力表的读
数。减小，增大
7、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，则该壁面的热阻就
愈________（填大、小），其两侧的温度差愈________（填大、小）。小，大
8．离心分离因数K C的定义为________。
离心加速度a r与重力加速度g之比，
2
2
T
r
c
u
a r
r
K
g g g
?
===
9. 蒸发操作中，从溶液中汽化出来的蒸汽，常称为________。
二次蒸汽
11. 蒸发操作中，造成温度差损失的原因有：
(1)_________________________________;
(2)_________________________________;
(3)_________________________________。
溶液的沸点升高；液柱静压头；流动阻力
二、选择题(20分, 每题1分，共20题)
1. 微差压差计（双液体U形压差计）要求指示液的密度差( )
A. 大；B、中等；C、小；D、越大越好。
C
2. 层流与湍流的本质区别是（）。
A. 湍流流速大于层流流速；
B. 流动阻力大的为湍流，流动阻力小的为层流；
C. 层流的雷诺数小于湍流的雷诺数；
D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。D
3. 层流底层越薄( )。
A. 近壁面速度梯度越小；
B. 流动阻力越小；
C. 流动阻力越大；
D. 流体湍动程度越小。C
4. 利用量纲分析法的目的在于（）。
A. 使实验和关联工作简化；
B. 建立数学表达式；
C. 增加实验结果的可靠性；
D. 避免出现因次错误。A
5. 一台试验用离心泵，开动后不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( )
A. 忘了灌水；
B. 吸入管路堵塞；
C. 压出管路堵塞；
D. 吸入管路漏气。D
6．离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的( )
A. 包括内能在内的总能量；
B. 机械能；
C. 压能；
D. 位能（即实际的升扬高度）。B
7. 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。A
8. 往复泵的流量与泵的（）无关。
A. 几何尺寸；
B. 活塞往复次数；
2013～2014学年第 1 学期 课程代码 06006528 课程名称 化工原理A （1）学分 3 课程性质: 必修■、选修□、 限修□ 考试形式:开卷□、闭卷■
专业班级（教学班） 化学工程与工艺 考试日期 2013.11. 9 命题教师 吕建平 系（所或教研室）主任审批签名
C. 扬程
D. 转速。 C
9. 离心泵铭牌上标明的流量是指( )。
A. 效率最高时的流量
B. 泵的最大流量
C. 扬程最大时的流量
D. 最小扬程时的流量。 A
10. 1m 3气体经风机所获得的能量，称为（ ）。 A. 全风压； B. 静风压；
C. 动风压；
D. 扬程。 A
11. 恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断（ ）。
A. 加快；
B. 减慢；
C. 不变；
D. 无法确定。 B
12. 设降尘室的长、宽、高分别为 L 、B 、H （单位均为m ）
, 颗粒的沉降速度为u 0 (m ?s -1)，气体的体积流量为q v , 则颗粒能在降尘室分离的条件是（ ）。
A ．
q LB H u H ≥
0； B ．q LB H u H ≤0； C ．q LB H
u L ≤0； D ．0v
L LBH u q ≥。 B
13. 在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这一术语是指（ ）。 A. 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径;
B. 旋风分离器允许的最小直径;
C. 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径;
D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径。 C
14. 通过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为?t 1=40℃, ?t 2=35℃, ?t 3=5℃，则第
一层的热阻R 1与第二、三层热阻R 2、R 3的关系为（ ）。 A. R 1 ＞（R 2 + R 3）； B. R 1 =（R 2 + R 3）； C. R 1 ＜（R 2 + R 3）； D. 无法比较 B
15. 工业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. 降低热应力。 C
16. 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116w ?m -2?K -1,α2＝11600 w ?m -2?K -1，要提高总传热系数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。 C
17. 在常压水蒸气冷凝加热空气，空气平均温度为20℃，则壁温约为（ ）。
A ．20℃； B. 100℃； C ．60℃； D. 49.7℃。 B
18. 对在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中哪一个在工程上是可行的
（ ）。
A. 提高空气流速；
B. 提高蒸汽流速；
C. 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；
D. 在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液。 A
19. 蒸发器的有效温度差是指（ ）。
A. 加热蒸汽温度与溶液的沸点之差；
B. 加热蒸汽温度与二次蒸汽温度之差； A
C. 温度差损失。
20. 列文式蒸发器属于（ ）蒸发器。
A. 自然循环；
B. 强制循环；
C. 降膜式；
D. 升膜式。 A
三、 计算题 (60分，共5题)
1、(10分) 用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m ，管路全部能量损失为20 J/kg ，输水量为36 m 3/h ，水的密度ρ=1000 kg ?m -3, 高位槽与水池均为敞口。若泵的效率为60%，求泵的轴功率。
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解：设水池液面为1-1＇截面，高位槽液面为2-2＇，以水池液面为基准水平面，在
两截面间列柏努利方程式。 其中 Z 1 = 0，Z 2 = 50 m ，u 1≈0，u 2≈0，P 1 = P 2 = 0（表压），Σh f = 20 J/kg
5分） ∴ 29.185020510.5/e f h gz h J kg =+=?+=∑ 2分）
361000/360010/m q kg s =?=水的质量流量 1分） 510.5105105
e e v e m P H q g h q W ρ===?=有效功率 1分） 51058508.30.6
e
P P W η===轴功率 1分）
2、(10分) 采用IS80-65-125水泵从一敞口水槽输送60℃热水，最后槽内液面将降到泵人口以下2.4m 。已知该泵在额定流量60m 3/h 下的(NPSH)r 为3.98m ，60℃水的饱和蒸汽压P v 为19.92kpa 、ρ为983.2kg/m3，泵吸入管路的阻力损失为3.0m ，当地大气压为1atm, 问该泵能否正常工作。
解：
8分）
∴该泵不能正常工作。
2分）
3、 (10分) 试求密度为2000kg/m 3, 直径为30μm 的球形颗粒在20o C 水中做自由沉降时的沉降速度为多少？(水的ρ=1000kg.m -3, μ=1.005×10-3Pa .S)
解：
S Pa 101.0051030/1000/20003633??=?===--水球水球，，，μρρm d m Kg m Kg
假设此时为层流，有：
()()()s m g
d u /10876.410
005.1188.9100020001030184
3
2
62---?=???-??=
?-=
μ
ρρ水球 5分
验证是否为层流：64
3
10003010 4.87610Re 0.014621.00510d u ρμ---????===
所以层流的假设成立，沉降速度为s m /10876.44
-?。 1分）
4、(15分) 在试验装置中过滤钛白的水悬浮液，过滤压力为0.3MPa, 测出过滤常数为：K=5×10-5 m 2/s, q e =0.01m 3/m 2，又测出滤饼体积与滤液体积之比c=0.08m 3/m 3。现用一台工业板框压滤机在相同的条件下过滤此水悬浮液，已知板框压滤机的过滤面积为33m 2，框内总容积为0.760m 3，求:
(1) 过滤进行到框内全部充满滤饼所需要的过滤时间？
(2) 过滤后用总滤液量体积的1/10清水进行洗涤，所需要的洗涤时间？
(3) 如辅助时间为40 min ，板框压滤机的生产能力？（以平均每小时可得到的滤饼体积计）
解：（1）滤框充满的过滤时间
滤框全部充满滤饼时得到的滤液量 0.760
==9.50.08
V C =
框内总容积m3 2分）
单位面积的滤液量 9.5
0.28833
V q A ==
=m3?m -2 1分） 将q 值及题中所给的过滤常数代入恒压过滤方程式中
22
11221222e f
u p u p gz h gz h ρρ+++=+++∑[]00153
1.0131019.9210 3.98 3.0 1.46
2.498
3.29.81983.29.81v
f g r p p H NPSH H g g
m m ρρ----??=---= ∠??∑，允许＝
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2
2e q qq k θ+=
250.28820.2880.01510177429.6min 0.49s h
θ
θ-+??=?=或或 2分）
（2）过滤后用总滤液量体积的 1/10清水进行洗涤，求洗涤时间
洗涤液量31
0.9510
w V V m ==
最终过滤速率()()2533151033
() 2.77102()220.2880.01e e dV KA KA m s d V Ve q q θ---???====?++?+ 2分）
板框压滤机属横穿洗涤，洗涤速率
3431
11 2.7710 6.931044
W e S dV dV m d d θθ---?????==??=? ? ????? 2分）
洗涤时间 40.95
137122.9min 6.9310w w W
V s dV d θθ-===???
???或0.38h 1分） （3）生产能力，以平均每小时可得到的滤饼体积计
已知辅助时间40min R θ= 操作周期 29.622.94092.5min 1.54h c w R θθθθ=++=++=或 3分） 所以 生产能力=0.760/1.54 =0.49m 3 (滤饼)?h -1或338.210/min m -? 2分）
5、（15分）在单管程列管式换热器内，用130℃的饱和水蒸气将某溶液由20℃加热到60℃，单管程列管换热器由100根φ25×2.5 mm ，长3m 的钢管构成，溶液以每小时100m 3的流量在管内流过，蒸汽在管外冷凝。
已知在操作条件下溶液的密度为1200 kg ?m -3，粘度为0.955 cP ，比热为3.3 kJ / kg ?K ，热导率系数为0.456 W / m ?K 。假设管壁热阻，垢层热阻和热损失均可忽略不计。
（1）以外表面积为基准，计算总传热系数K 为多少？ （2）蒸汽管外冷凝传热系数为多少？
解（1）解：∵ m p m Q q c t K A
t =?=? 36100
1200(6020) 3.310 4.4103600
m p Q q c t W =?=
??-??=? 64.410m Q KA t W =?=? 2分）
1212
(13020)(13060)
88.5(13020)
ln ln
(13060)m t t t t t ?-?---?=
==?--?℃ 2分） ∴ 6
214.4102100()88.51000.0253 3.14
m Q K W m K A t -?===??????? 2分）
（2）
2
2
10036000.8851000.02
44
v q u m s n
d
π
π
=
=
=?
? 2分）
3
0.020.8851200Re 22240.830.95510
du ρ
μ
-??==
=? Re>104
333.3100.99510 6.910.456
p c μ
λ-???== 0.7 0.80.80.4 21 0.456 0.023Re 0.02322240.83 6.910.02 3413.82()p i i c d W m K μλ αλ-??=???=? ?? ? ?? =?? 5分） 11 o o i i d K d αα=+（或111o i K αα=+也可算作正确） ∴ 3 111 0.0250.10771 02110 0.023431.82 o o i i d K d αα-= -=-=?? ∴ 321 9.28510()o W m K α-=??? 2分） 2013～2014学年第 1 学期 课程代码 06006528 课程名称 化工原理A （1）学分 3 课程性质: 必修■、选修□、 限修□ 考试形式:开卷□、闭卷■ 专业班级（教学班） 化学工程与工艺 考试日期 2013.11. 9 命题教师 吕建平 系（所或教研室）主任审批签名 注：若按 111o i K αα=+计算，则： 111o i K αα=+ ∴ 1 1111 0.182100 3413.82 o i K αα= -=-= ∴ 321 5.52510()o W m K α-=??? 化工07、06级C考 一．填空与选择（29分） 1．精馏过程是利用______________________________________的原理而进行的；最小回流比是指______________________ 的回流比。 2．精馏时，进料状态有_________种；若进料时气液摩尔流量比相等，则q＝_________; q 值最大的进料是_________进料。 3．某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于______；塔顶产品量等于________。 4．精馏塔顶部某理论板上液相泡点温度为t1，汽相露点温度为t2;塔底部某理论板上液相泡点温度为t3，汽相露点温度为t4。试比较下述每组温度的关系。 t1 t2 ，t2 t3 ，t3 t4 ，t1 t4 （＞、＝、＜） 5．恒沸精馏与萃取精馏都需加入添加剂（第三组分），其目的是__________ ____________________。 6．筛板塔，泡罩塔，浮阀塔相比较，造价最便宜的是_________;操作弹性最大的是_________; 单板压力降最大的是_________。 7. 一般而言，两组分Ａ、Ｂ的等摩尔相互扩散体现在__________单元操作中,而Ａ在Ｂ中单向扩散体现在__________单元操作中。 8.气体吸收计算中表示填料设备（填料）效能高低的一个量是________，而表示传质任务难易程度的一个量是________。 9．解吸时，溶质由_________向_________传递，若要有利于该过程进行，压力应________，温度应________。 10．在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。 11．对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的传质单元高度H OG将 _________，传质单元数N OG将_________（增加、减少、不变） 12．流量按双膜理论，用清水吸收氨气时，传质阻力主要集中在________。（两相界面、气膜、液膜、液相主体区） 13．萃取时，分配系数Ka＞1表示：__________ __________ 。二．计算题（8分） 在总压为101.3kpa时，95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为155.7kpa与63.3kpa，试求： （1）平衡时，苯的汽相组成及苯的液相组成（均以摩尔分率表示）； （2）苯与甲苯的相对挥发度。 三、计算题（22分） 有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，入塔混合气体量为100kmol/h，其溶质浓度为0.01（摩尔分率）,回收率要求达到90%，塔内液气比为1.4，气液平衡关系Y=X。又测得气相总体积传质系数为0.15kmol/m3·s，试求： 1 化工原理期末考试试题 一．填空题 1．精馏操作的目的是 使混合物得到近乎完全的分离 ，某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是 混合液中各组分间挥发度的差异 。 2．进料热状态参数q 的物理意义是 代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程 ，对于饱和液体其值等于 0 ，饱和蒸汽q 等于 1 。 3．简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是 简单蒸馏是非定态过程 。 4．吸收操作的目的是 分离气体混合物 ，依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 。 5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D 将 增大 ，塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W 将 减小 。（减小，增大，不变，变化不确定） 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7．液－液萃取操作中，操作温度 ，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。 8．多级逆流萃取操作，减少溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数 。（增 大、减小、不变） 9．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将 和 两种操作方式结合起来。（恒定回流比，恒定产品组成） 10．请写出两种常用的解吸操作方法： 和 。升温，气提，降压(三写二) 11．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力 减小 ，设备费用 增多 。（减小，增多） 12．当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数 升高 ，在液相中的分子扩散系数 升高 。（升高，升高） 13．吸收操作的基本依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 ，精馏操作的基本依据是 各组分间挥发度的差异 。 14．蒸馏是分离 均相液体混合物 的一种方法，蒸馏分离的依据是 挥发度差异 。 15．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，目的分别是 使组分间相对挥发度增大 、 改变原组分间的相对挥发度 。 16．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象，使塔无法工作。 17．板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触，在板上汽液两相呈 错流 接触。 18．易溶气体溶液上方的分压 小 ，难溶气体溶液上方的分压 大 ，只要组份在气相 蒸馏 5、在连续精馏塔中分离由二硫化碳和四氯化碳所组成的混合液。已知原料液流量为4000kg/h ，组成为0.3（二硫化碳质量分数），要求釜液组成不大于0.05，馏出液回收率为88%。试求馏出液的流量和组成，分别以摩尔质量和摩尔分数表示。 解：全塔物料衡算（质量分数表示） W D F Wx Dx Fx W D F +=+= 由题意得：F=4000，x F =0.3，x W =0.5，88.0%100=?=F D D Fx Dx η代入上式得 故 943.01120 3.0400088.0/112028804000/288005.03.0400012.0=??===-===??D Fx x h kg D h kg W W F D D η 下面用摩尔分数表示 h kmol x D /36.14760.9741120D 974.0154/057.076/943.076/943.0=?==+= 18 6 在常压操作的连续精馏塔中分离甲醇0.4与水0.6（均为摩尔分数）溶液，试求以下各种进料状况下的q 值。（1）进料温度为40℃（2）泡点进料（3）饱和蒸汽进料 （1） 查得甲醇汽化潜热1150kJ/kg ，水的汽化热为2300 kJ/kg ，故平均汽化热为： kg /kJ 27.167618 6.0324.01823006.0186.0324.03211504.0r =?+???+?+???= 由题中数据可得x=0.4时，溶液泡点温度为75.3℃，则平均温度为： 65.572403.75=+= m t ℃ 查平均温度下甲醇比热为65kJ/kg·K 溶液平均比热为 K kg kJ ?=?+???+?+???=/35.318 6.0324.01818.46.0186.0324.03265.24.0cp 最后由热状态参数q 定义得： 07.127 .167627.1676)403.75(35.3=+-?=+?=r r t c q p 化工原理第一章习题及答案 第一章流体流动 问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件? 答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点? 答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。 问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降? 答3．分子间的引力和分子的热运动。 通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。 问题4. 静压强有什么特性? 答4．静压强的特性：①静止流体中任意界面 上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。 问题 5. 图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10-3m2，水和容器总重10N。 (1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)； (2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？ 题5附图题6附图 答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下 大。 2）内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa ； 外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa 。 因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。 问题 6. 图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U 形压差计，读数分别为R 1、R 2，两压差计间 用一橡皮管相连接，现将容器A 连同U 形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R 1与R 2有何变化？(说明理由) 答6．容器A 的液体势能下降，使它与容器B 的液体势能差减小，从而R 2减小。R 1不变，因为该 U 形管两边同时降低，势能差不变。 问题7. 为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好? 答7．由静力学方程可以导出Δp=H(ρ冷-ρ热)g ，所以H 增加，压差增加，拔风量大。 问题8. 什么叫均匀分布? 什么叫均匀流段? 答8．前者指速度分布大小均匀；后者指速度方向平行、无迁移加速度。 问题9. 伯努利方程的应用条件有哪些? 化工原理期末考试试卷（下）A 2004.6 一、概念题（30分）（填空题每空1分，选择题每题1分） 1．已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm，E2=0.011atm，E3=0.00652atm，则__________。 (A) t1 1．（20分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长 3 m、管径由25×2.5 mm，为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2 饱和蒸汽，从饱和温度46℃冷却到10℃，CS2 走管外，其流量为250 kg／h，其冷凝潜热为356 kJ/kg，液体CS2的比热为 1.05 kJ ／（kg·℃ ）；水走管内与CS2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2 冷凝和冷却时传热系数（以外表面积为基准）分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/（m2·℃），问此换热器是否适用? 1.解：CS2冷凝的热负荷：Q冷凝＝250×356＝89000kJ/h＝24.72 KW CS2冷却的热负荷：Q 冷凝＝250×1.05×（46－10）＝9450kJ/h ＝2.6 KW 总热负荷Q 为：Q＝24.7＋2.63＝27.3 KW 冷却水用量q m2 为：q m2＝27.3 ＝0.261kg/s＝940kg/h 4.187×（30-5） 设冷却水进入冷却段的温度为t k，则有：0.261×4.187×（t k－ 5）＝2.6KW 解之得：t k＝7.38℃，则：（5 分） 冷凝段对数平均温差：Δ t m＝（46－30）－（46－7.38） ＝25.67℃ ln46 －30 46－7.38 所需传热面积： A 冷凝＝24.7/232.6×10－3×25.67＝ 4.14m2，（5 分） 冷却段对数平均温差：Δ tm＝（46－7.38）－（10－5）＝ 16.45℃ ln 46－7.38 （5 分）10－5 所需传热面积： A 冷却＝ 2.6/116.8×10－3×16.45＝ 1.35m2， 冷凝、冷却共需传热面积：Σ A i＝4.14＋ 1.35＝5.49m2， 换热器实际传热面积为：A0＝30×3.14×0.025×3＝7.065＞ΣA i ，所以适宜使用。（5分） ２．（20 分）某列管换热器由多根Φ 25×2.5mm的钢管组成，将流量为15×103kg/h 由20℃加热到55℃, 苯在管中的流速为0.5m/s ，加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为2178kJ/kg ，苯的比热容cp为1.76 kJ/kg ·K,密度ρ 为858kg/m3，粘度μ为0.52 ×10-3Pa·s，导热系数λ为0.148 W/m·K，热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝时的对流传热系数α 为10×104 W/m2·K。试求： （1）水蒸汽用量（kg/h ）；（4分） （2）总传热系数K（以管外表面积为准）；（7 分） （3）换热器所需管子根数n及单根管子长度L。（9 分） 化工原理带答案 This manuscript was revised on November 28, 2020 第一章流体力学 1.表压与大气压、绝对压的正确关系是（A）。 A. 表压＝绝对压-大气压 B. 表压＝大气压-绝对压 C. 表压＝绝对压+真空度 2.压力表上显示的压力，即为被测流体的（ B ）。 A. 绝对压 B. 表压 C. 真空度 D. 大气压 3.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为（ B ）。 A.真空度 B.表压强 C.绝对压强 D.附加 压强 4.设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强（ B ）。 A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大气压 D. 无法确定 5.一密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为（ B ）kPa。 A. 80 B. －80 C. 某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1（表压）=1200mmHg和p2（真空度）=700mmHg，当地大气压为750mmHg，则两处的绝对压强差为 （ D ）mmHg。 7.当水面压强为一个工程大气压，水深20m处的绝对压强为 （ B ）。 A. 1个工程大气压 B. 2个工程大气压 C. 3个工程大气压 D. 4个工程大气压 8.某塔高30m，进行水压试验时，离塔底10m高处的压力表的读 数为500kpa，（塔外大气压强为100kpa）。那么塔顶处水的压强（ A ）。 A．403．8kpa B. 698. 1kpa C. 600kpa D. 100kpa 9.在静止的连续的同一液体中，处于同一水平面上各点的压强（ A ） A. 均相等 B. 不相等 C. 不一定相等 10.液体的液封高度的确定是根据( C ). A.连续性方程 B.物料衡算式 C.静力学方程 D.牛顿黏性定律 11.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差 （ρ指-ρ）的值（ B ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好 12.稳定流动是指流体在流动系统中，任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（ A ）。 A. 仅随位置变，不随时间变 B. 仅随时间变，不随位置变 C. 既不随时间变，也不随位置变 D. 既随时间变，也随位置变 第一章流体力学 1.表压与大气压、绝对压的正确关系是（A）。 A. 表压＝绝对压-大气压 B. 表压＝大气压-绝对压 C. 表压＝绝对压+真空度 2.压力表上显示的压力，即为被测流体的（B ）。 A. 绝对压 B. 表压 C. 真空度 D. 大气压 3.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为（B ）。 A.真空度 B.表压强 C.绝对压强 D.附加压强 4.设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强（ B ）。 A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大气压 D. 无法确定 5.一密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为（ B ）kPa。 A. 80 B. －80 C. 21.3 D.181.3 6.某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1（表压）=1200mmHg和p2（真空度）=700mmHg，当地大气压为750mmHg，则两处的绝对压强差为（D ）mmHg。 A.500 B.1250 C.1150 D.1900 7.当水面压强为一个工程大气压，水深20m处的绝对压强为（B ）。 A. 1个工程大气压 B. 2个工程大气压 C. 3个工程大气压 D. 4个工程大气压 8.某塔高30m，进行水压试验时，离塔底10m高处的压力表的读数为500kpa，（塔外大气压强为100kpa）。那么塔顶处水的压强（A ）。 A．403．8kpa B. 698. 1kpa C. 600kpa D. 100kpa 9.在静止的连续的同一液体中，处于同一水平面上各点的压强（A ） A. 均相等 B. 不相等 C. 不一定相等 10.液体的液封高度的确定是根据( C ). A.连续性方程 B.物料衡算式 C.静力学方程 D.牛顿黏性定律 11.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差 （ρ指-ρ）的值（ B ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好 12.稳定流动是指流体在流动系统中，任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（A ）。 A. 仅随位置变，不随时间变 B. 仅随时间变，不随位置变 C. 既不随时间变，也不随位置变 D. 既随时间变，也随位置变 13.流体在稳定连续流动系统中，单位时间通过任一截面的（ B ）流量都相等。 A. 体积 B. 质量 C. 体积和质量 D.摩尔 最新2019—最新2019—2020(1)化工原理试卷B 及答案 2014 ～ 2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师： 陆杰、刘锡建、王远强 学院 化学化工学院 班级 姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理（二）》课程试卷B 参考答案 （本卷考试时间 120 分钟） 一、 填空题（每空1分，共20分） 1、蒸馏是利用各组分挥发度不同 将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作，两组分蒸馏中，相对挥发度差异越___大____，分离越易；相对挥发度___等于1_____时不能用普通精馏方法分离. 2、在精馏塔中当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时，该塔板称为理论板 ，精馏塔的塔顶温度总是低于 塔底温度. 3、总压为99.7kPa ，100℃时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是179.18kPa 和74.53kPa ，平衡时苯的液相组成为___0.241_____（以摩尔分数表示），苯与甲苯的相对挥发度为_____2.40________. 值最大，此时分离所需的理 q 进料的 过冷液体 当分离要求和回流比一定时，、4. 最少 论板数 5、对于同一种溶质，溶解度随温度的升高而减小 ，加压 和降温 对吸收操作有利. 6、根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属_____气膜______ 控制过程；水吸收空气中CO 2的过程属_____液膜_____ 控制过程；上述两种气体中， CO 2吸收可以采用化学吸收 ，可显著提高吸收速率. 7、在吸收操作中，气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则操作线将_____靠近______平衡线，传质推动力将___减小_______. 8、当不饱和湿空气温度升高时，湿球温度 升高 ，相对湿度降低 ，露点不变 . 《食工原理》期末考试卷（B）2005.9 一、概念题 [共计30分]： 1. 某二元物系的相对挥发度＝3，在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作，已知y n＝0.4， 则y n+1＝ (由塔顶往下数)。全回流操作应用场合通常是 2. 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料 层的压力降与空塔气速关系线上存在着两个转折点，其中下转折点称为，上转折点称 为。 3. 判断题：在精馏塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度小于气相的露点温度。( ) 4. 某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，则其馏出液组成x D= 5. 总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G, 其中1/k L表示，当 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制 6. 判断题：亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为易溶气 体。( ) 7. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 (A)大于液相传质分系数； (B)近似等于液相传质分系数； (C)小于气相传质分系数； (D)近似等于气相传质分系数。 8. 填料塔内提供气液两相接触的场所是 9. 吸收操作中，当气液两相达到平衡时，其吸收推动力，吸收速率 10. 当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与其和有关 11. 在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件： (1)大里的空气干燥少量的湿物料；(2)少量的空气干燥大里的湿物料；则正确的判断是( ) (A).(1)对(2)不对 (B).(2)对(1)不对；(C)(1)(2)都不对 (D). (1)(2)都可以 12. 在一定的物料和干燥介质条件下：(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。 (2)平衡湿含 量是区分可除水份与不可除水份的分界点。 正确的判断是：( ) (A)两种提法都对 (B)两种提法都不对 (C)(1)对(2)不对 (D)(2)对(1)不对 13. 氮气与甲醇充分且密切接触，氮气离开时与甲醇已达传热和传质的平衡，如系统与外界无热交换，甲 醇进出口温度相等，则氮气离开时的温度等于( ) (A) 氮气进口温度 (B)绝热饱和温度 (C) 湿球温度 (D) 露点温度 14. 指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关( ) (A)相对湿度 (B)湿球温度 (C)露点温度 (D)绝热饱和温度 15. 我校蒸发实验所用蒸发器的类型是，这种蒸发器中不存在的一种温差损失是 16 进行萃取操作时应使: ( ) (A)分配系数大于 1 (B)分配系数小于 1 (C)选择性系数大于 1 (D) 选择性系数小于 1 17 一般情况下，稀释剂B组分的分配系数k值: ( ) (A)大于 1 (B)小于 1 (C)等于 1 (D) 难以判断，都有可能 18. 萃取操作依据是____溶解度差异，___________萃取操作中选择溶剂主要原则：较强溶解能力，较高 选择性，易于回收 19. 单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂S' 代替溶剂S， 则萃取相量与萃余相量之比将＿＿＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低，萃取液的浓度(指溶质)将＿ ＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低 二、计算题 [20分] 3．在大气压力为101.3kPa 的地区，一操作中的吸收塔内表压为130 kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作吸收塔，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时表压的读数应为多少？ 解：KPa .1563753.231KPa 3.2311303.101=-=-==+=+=a a p p p p p p 绝表表绝 1-6 为测得某容器内的压力，采用如图所示的U 形压差计，指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m 3,h=0.8m,R=0.45m 。试计算容器中液面上方的表压。 解： kPa Pa gm ρgR ρp gh ρgh ρp 53529742.70632.600378 .081.990045.081.9106.133 00==-=??-???=-==+ 1-10．硫酸流经由大小管组成的串联管路，其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。已知硫酸的密度为1831 kg/m 3，体积流量为9m 3/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的（1）质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。 解: (1) 大管: mm 476?φ (2) 小管: mm 5.357?φ 质量流量不变 h kg m s /164792= 或: s m d d u u /27.1)50 68 (69.0)( 222112=== 1-11． 如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。现要求料液以1m/s 的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg （不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。 解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’～ 第一章 流体的压力 【1-1】容器 A 中的气体表压为 60kPa ,容器 B 中的气体真空度为 1.2x104 Pa 。试分别 B 二容器中气体的绝对压力为若干帕，该处环境的大气压力等于标准大气压力。 试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。 进、出口的压力差 G =157 —(—12) =157+12 =169kPa 或 i p = 258. 3 -89. 3 =169 kPa 流体的密度 【1-3】正庚烷和正辛烷混合液中，正庚烷的摩尔分数为 的密度。 100k g/ km,o 正辛烷的摩尔质量为 114kg/ km 。I 将摩尔分数换算为质量分数 从附录四查得 20 C 下正庚烷的密度 # =684kg / m 3 ,正辛烷的密度为 骂=703kg / 1 P = = 696kg / m 3 m 0 369 丄 0 631 9 - -- + --- 684 703 【1-4】温度20 C,苯与甲苯按 4:6的体积比进行混合， 求其混合液的密度。 解 20 C 时，苯的密度为 879 kg/m 3，甲苯的密度为 混合液密度 P =8 7 中.0 4 8 667 07.1 k8g / m 【1-5】有一气柜，满装时可装 6000m 3混合气体，已知混合气体各组分的体积分数为 求出A 、 标准大气压力为 101.325k Pa 容器 A 的绝对压力 P A =101.325+60=161.325 kPa 容器 B 的绝对压力 P B =101.325—12=89.325 kPa 【1-2】某设备进、出口的表压分别为 -12kPa 和157kPa ，当地大气压力为 101.3kPa 。 解进口绝对压力 P 进=101.3 -12 =89.3 kPa 出口绝对压力 卩出=101.3 +157 =258.3 kPa 0.4，试求该混合液在 解正庚烷的摩尔质量为 正庚烷的质量分数 0.4X100 正辛烷的质量分数 - =0.369 0.4X100+0.6X114 =1 -0.369=0.631 混合液的密度 867 kg/m 3。 化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围 为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，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。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数为03.0=λ，现发现压力表 上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却将C 0100的热水冷却到C 050，热水流量为h m 360，冷却水在管 内 流动，温度从C 020升到C 0 45。已 知传热糸数K 为C m w .20002 ， 换热管为mm 5.225?φ的钢管，长 为3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。 模拟试题一 1当地大气压为 745mmHg 测得一容器内的绝对压强为 350mmHg 则真空度为395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为 _0 _______，临近管壁处存在层流底层，若 Re 值越大，则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止 气缚 现象发生；而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 （大、小）一侧的：?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于：.值 大 （大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的 导热系数愈小，则该壁面的热阻愈 大 （大、小），其两侧的温差愈 大 （大、小）。 7、 Z= （V/K v a. Q ） .（y 1 -丫2 ）/ △ Y m 式中：△ Y m 称 气相传质平均推动力 ，单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;（Y i — Y 2） / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置，由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ，其值愈大，萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ 6、某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动） 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ，出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ ）耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ，使空气温度由20 C 升至80 C, 设备内的绝对压强P 绝 = 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa =8.54×103 Pa 设备内的表压强 P 表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa 2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/? 的油品，油面高于罐底 6.9 m ，油面上方为常压。在 罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距 罐底 800 mm ，孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉 材料的工作应力取为39.23×106 Pa k 问至少需要几个 螺钉？ 分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力 即 P 油 ≤ σ螺 解：P 螺 = ρgh ×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762=150.307×103 N σ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n ,P 油 ≤ σ螺 得 n ≥ 6.23 取 n min= 7 至少需要7个螺钉 3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附 图所示。测得R 1 = 400 mm ， R 2 = 50 mm ，指示液为水 银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气 连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3 = 50 mm 。试求A ﹑B 两处的表压强。 分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差 计，a –a ′为等压面，对于左边的压差计，b –b ′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本 方程求解。 解：设空气的密度为ρg ，其他数据如图所示 a –a ′处 P A + ρg gh 1 = ρ水gR 3 + ρ水银ɡR 2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记 天津工业大学2011~2012第1学期 09级(化工、制药、材料)化工原理(下)期末试卷A 班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿成绩＿＿＿＿ 题号一二三四五总分 满分2020242016 得分 阅卷人 一、填空题(每空1分)总分[20]得分[] 1.在精馏塔的设计中，回流比越（____），所需要的理论板数量越多，其操作的能耗越（____）。 2.A、B组成的理想溶液，A组分的摩尔分率x A=0.3，两组分的饱和蒸气压分别为poA=150kPa，poB=60kPa，则其相对挥发度 的值为（____），A组分在气相的分压为（__ __）。 3.精馏操作过程中，如果采用全回流，则回流比R=（____），此时精馏段和提馏段操作线方程均为（____）。 4.二组分连续精馏，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245，提馏段操作线方程为y=1.25x-0.02，当q=1时，x F=（____），x W=（____）。 5.同一种气体溶解于同一种溶剂中，当操作温度降低时，Henry定律中的溶解度系数H的变化趋势为（）。 6.在101.3kPa，20℃下,稀氨水的气液相平衡关系为y*=0.94x,若含氨0.094摩尔分 =0.05的氨水接触，则发生（）过程。 数的混合气和组成x A 7.在吸收操作中，吸收塔某一截面气相中溶质的浓度为Y i，与液相浓度X i相平衡的浓度为Y i*,则总推动力为（）。 8.用纯溶剂吸收某溶质气体,并且Y＝2X，要求回收率φ＝80%,若操作液气比是最小液气比的1.2倍，则操作液气比为（）。 9.在逆流吸收塔中，进、出塔的气相摩尔比分别为Y1＝0.09和Y2＝0.01，进塔液体为纯溶剂，若吸收的操作线与平衡线平行，则塔的平均推动力为ΔY m＝（），传质单元数的N OG=（）。 湖州师范学院2012—2013学年第一学期 《化工原理及实验》期末考试试卷（A卷） 适用班级100925.26 考试时间_j20分钟 学院生命科学学院班级 __________ 学号__________ 姓名___________ 成绩题号-一- -二二三四五总分 分数 一、填空题（20分） 1、在研究流体流动时，常将流体视为无数_____ 组成的连 续介质。 2、牛顿粘性定律表达式为___________ ，满足牛顿粘性定律的流体称为牛顿 型流体，所有________ 和大多数_____ 都属于这一类。 3、完全湍流区，与_________ 无关，值随__________ 的增大而增大，此区 亦称为___________ 区。 4、孔板流量计具有_________________ 的优点，但其有____________ 的缺点。 5、离心泵的实际安装高度一定要小于______________________ ，并尽可能减 小___________ 。 6、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，传热管的壁面温度接近________ 气（或汽）的温度，总传热系数K接近________ （或汽）的对流传热系数。7、在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在______________________ ，减少热阻的最有效的措施是______________________________ 。 8如果将__________________ 和 _____________ 相结合，最终可得到较纯的轻 重组分，此操作称为________ 。 9、全回流时无生产实际意义，但在精懈______________ 和_____________ 时，多采用全回流，以便过程迅速稳定。 二、单项选择题（10分，每小题1分） 1、图示所表示的R值大小反映（） （A）A、E两截面间压差值（B）A — E截面间流动压降损失；（C）A、E两截面间 动压头变化（D）突然扩大或突然缩小流动损失。 第一章 流体流动 流体的重要性质 1．某气柜的容积为6 000 m 3，若气柜内的表压力为5.5 kPa ，温度为40 ℃。已知各组分气体的体积分数为：H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、C H 4 1%，大气压力为 101.3 kPa ，试计算气柜满载时各组分的质量。 解：气柜满载时各气体的总摩尔数 ()mol 4.246245mol 313 314.86000 0.10005.53.101t =???+== RT pV n 各组分的质量： kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =??=?=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =??=?=M n m kg 36.2206kg 284.246245%32%32C O t C O =??=?=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722C O t C O =??=?=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144C H t C H =??=?=M n m 2．若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起，试求混合油的 密度。设混合油为理想溶液。 解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m 33 122 1 1 21t m 157.0m 7106083060=??? ? ??+=+ = +=ρρm m V V V 3 3t t m m kg 33.764m kg 157 .0120=== V m ρ 流体静力学 3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= () kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2）真空表读数 真空度=大气压-绝压=() kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?-? 4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉（大化工原理考试试题 (1)
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天津工业大学2011_2012_1化工原理试题A
化工原理期末考卷及答案
(01)第一章 流体流动1化工原理答案