四川大学 化工原理 第一章部分习题解答
习题
1.4 解：
(1)根据;
=0.79*28+0.21*32=28.84 g/mol 空氮气氧气空
根据PV=nRT; n=m/M; ρ=m/V
可得；
解得ρ=(101.32*10^2)*28.84/(8.314*273.15)=1.288
(2)
解得ρ=(5*101.32*10^2)*28.84/【8.314*(273.15+200)】=3.714
1.5 解：
由附录可得谁在20℃和100℃时粘度和密度分别是
；
水，水，
水，水，
根据
=/=1.007
水，
=/=2.961
水，
1.8 解：
作用面积A=1*1=1
油层厚度y=0.5mm=5*m
则剪切应力F=-A
=-0.06*1*=-96N
则要保持匀速运动，应对其施加96N的力
1.11 解
设备绝对压强小于大气压，故测量值为真空度
绝大气真空
则有在成都
绝
在拉萨
绝
1.12 解
=11054.4Pa
=0.75*13600*9.8+11054.4=111014.4Pa
即有99960Pa
1.13 解：
由静力学方程△ρ=RSinα
若倾斜角为30°=；
忽略h时，△ρ’=(ρρ
又πhD^2/4=πd^2(/4
H=
所以△ρ’=ρρ
相对误差(△ρ-△ρ’)/△ρ0.001
解得D/d44.7
1.14 解
本情景近似处理为静止状态下，设溢油口到底部距离为h则根据静力学方程有
ρ油ρ
水
=（h-H）ρ
水
解得H=ρ
水
ρ
油
ρ
水
1.17 解
(1)平均流速
则有=7.5/3600*（π*0.25^2）=1.06m/s
质量流速=
查表可知10℃的水密度ρ=999.7kg/；μ=130.77*则ρ=1.06*999.7=1059.7kg/
(2)判断流型通过雷诺数
Re===4.0530.77*>4000 流动属于湍流
(3)由临界雷诺数Re==2300 得转变速度
u=2300*130.77*=0.06m/s 1.20解：
(1)[]=【】
=[M··]
【】
[ρ]=[M··]
[y]=[L]
[ρ]==[M··]
[]=ρ==[]
(2) [ρ]=[M··K·M·L··]=[M·]
[ρ]==[M·]
[q]=[J/]=[M·L·]=[M·]
[a]=ρ=[·T]
(3)[]=[··]
[ρ ]=[M··M·]=[·]
[ρ ]==
[]=ρ ==[]
四川大学化工考研 复试面试化工原理面试题库答案
1.用化工原理解释“开水不响，响水不开”的现象。 水中能溶有少量空气，容器壁的表面小空穴中也吸附着空气，这些小气泡起气化核的作用。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少，当水被加热时，气泡首先在受热面的器壁上生成。气泡生成之后,由于水继续被加热，在受热面附近形成过热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强（空气压与蒸汽压之和）不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受的浮力也随之增大，当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮。 在沸腾前，窗口里各水层的温度不同,受热面附近水层的温度较高，水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强P。随水温的降低而降低，泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽,压强亦在减小，而外界压强基本不变，此时，泡外压强大于内压强，于是上浮的气泡在上升过程中体积将缩小，当水温接近沸点时，有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振荡，产生"嗡,嗡" 的响声，这就是"响水不开"的道理。 对水继续加热，由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层 ,使整个溶器的水温趋于一致，此时，气泡脱离器壁上浮，其内部的饱和水蒸汽将不会凝结，饱和蒸汽压趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中，液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小，因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小，气泡液--气分界面上的力学平衡遭破坏，气泡迅速膨胀加速上浮，直至水面释出蒸汽和空气，水开始沸腾了，也就是人们常说的"水开了"，由于此时气泡上升至水面破裂，对水的振荡减
弱,几乎听不到"嗡嗡声"，这就是"开水不响"的原因。 2.试举例说明分子动量扩散、热量扩散和质量扩散现象，并阐述三个过程的物理本质 和共性特征。 动量传递——在垂直于实际流体流动方向上，动量由高速度区向低速度区的转移。 如：流体输送，过滤，沉降。 热量传递——热量由高温度区向低温度区的转移。如：干燥，换热，蒸发。 质量传递——物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。如：吸收，精馏，萃取，吸附、膜分离。传质和传热：结晶、干燥。 由此可见，动量、热量与质量传递之所以发生，是由于物系内部存在着速度、温度和浓度梯度的缘故。可以用类似的数学模型来描述，都可用传递方程遵维象方程：物理量的传递速率=推动力/阻力。牛顿粘性定律、傅里叶定律、费克扩散定律都是描述分子运动引起传递的现象定律，通量与梯度成正比。 3.简要阐述通过圆管内流体流动实验测定摩擦系数的方法。 4.试分析流量增大时，泵入口真空表与出口压力表的读数会如何变化？ 根据离心泵的特征曲线和管路特性曲线，泵出口阀开大或泵转速减小，管路的流量都会增加，扬程降低。在液面和泵入口截面列伯努利方程，Pa/ρ+u^2/2 + gZ1 = P1/ρ+u2^2/2 + gZ2+hf, 流速u2增加，阻力hf增加，则进口压力P1降低，P1=Pa-P 真空，所以真空表增加。P1/ρ+u2^2/2 + gZ2+he= P2/ρ+u2^2/2 + gZ3+hf, P1
化工原理第三章题库.doc
沉降与过滤一章习题及答案 一、选择题 1、 一密度为7800 kg/m 3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 （设沉降区为层流）。D ?A 4000 mPa ·s ； ?B 40 mPa ·s ； ?C 33.82 Pa ·s ； ?D 3382 mPa ·s 2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm 的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。D A ．m μ302?； B 。m μ32/1?； C 。m μ30； D 。m μ302? 3、降尘室的生产能力取决于 。 B A ．沉降面积和降尘室高度； B ．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； C ．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度； D ．降尘室的宽度和高度。 4、降尘室的特点是 。D A ． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大； B ． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大； C ． 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大； D ． 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低 5、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素 无关。C A ．颗粒的几何尺寸 B ．颗粒与流体的密度 C ．流体的水平流速； D ．颗粒的形状 6、在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这一术语是指 。C 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 7、旋风分离器的总的分离效率是指 。D A. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率; B. 颗粒群中最小粒子的分离效率; C. 不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和; D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率 8、对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的 。C A ．尺寸大，则处理量大，但压降也大； B ．尺寸大，则分离效率高，且压降小； C ．尺寸小，则处理量小，分离效率高； D ．尺寸小，则分离效率差，且压降大。 9、恒压过滤时， 如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加1倍，则过滤速率为原来的 。 B A. 1 倍； B. 2 倍； C.2倍； D.1/2倍 10、助滤剂应具有以下性质 。B A. 颗粒均匀、柔软、可压缩; B. 颗粒均匀、坚硬、不可压缩; C. 粒度分布广、坚硬、不可压缩; D. 颗粒均匀、可压缩、易变形 11、助滤剂的作用是 。B A ． 降低滤液粘度，减少流动阻力； B ． 形成疏松饼层，使滤液得以畅流； C ． 帮助介质拦截固体颗粒； D ． 使得滤饼密实并具有一定的刚性 12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点 。B A ．面积大，处理量大； B ．面积小，处理量大； C ．压差小，处理量小； D ．压差大，面积小 13、以下说法是正确的 。B A. 过滤速率与A(过滤面积)成正比; B. 过滤速率与A 2 成正比; C. 过滤速率与滤液体积成正比; D. 过滤速率与滤布阻力成反比 14、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量 。C 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 15、过滤推动力一般是指 。 B
四川大学化工原理客观题集(上册)
绪论 一. 单位换算 [0-1-1-t] 1帕斯卡=_________牛/米 2 ， ________米水柱， =__________毫米汞柱， =____________公斤力/厘米2（取三位有效数字）。 [0-1-2-t] 1公斤力·秒/ 米2 =_________泊，=_________厘泊，=__________牛·秒/米2。 [0-1-3-t] 10%甲醇溶液比重为0.982，它的密度为__________千克/米3，比容_________米3/千克。 [0-1-4-t] 某液体粘度为49厘泊=_________公斤·秒/米2=__________帕斯卡/秒。 [0-1-5-t] 2580千卡/ 时=_____________千瓦。 [0-1-6-t] 已知运动粘度为γ μρ υC Z == m 2 /s 。若式中的Z ，μ单位为 公斤·秒/米2，厘泊。ρ为流体密度公斤·/ 秒2/ 米4，γ为流体重度公斤/ 米3，则式是C=________________，其换算过程是________________________________________________________。 [0-1-7-t] 将密度为1克（质）/ 厘米3的值进行换算， 应是__________千克/ 米3，_____________公斤（力）秒2/ 米4。 [0-1-8-t] 质量为10千克的物质在重力加速度等于1.6米/ 秒2处，其工程单位制重量是________，SI 制的重量是__________。 [0-1-9-t] 某地区大气压为720mmHg ，有一化工过程要求控制绝对压强不大于160mmHg ，此过程真空度应在____________mmHg 和_________Pa 。 [0-1-10-t] 已知导热系数C s cm cal ????=-/10388.23 λ，此值在SI 制中为_______W/m ·k 。 第一章 流体流动 一. 流体物性 [1-1-1-t] 流体粘度的表达式为___________，在工程中单位为________，在SI 制中单位为_________。 [1-1-2-t] 不同单位的压强值为：①1.5kgf/cm 2 (表压)；②450mmHg(真空度)；③500000Pa(绝压)；④1.6mH2O ，则它们的大小顺序为：_____>_____>_____>_____。 [1-1-3-t] 密度为900千克/米3的某流体，在d 内=0.3米的钢管中作层流流动，流量为64公斤/秒，则此流体粘度为______厘泊。 [1-1-4-t] 通过化工原理的学习，对测定某流体的粘度，可根据泊谡叶方程_________，选定已知管段，用_______仪器测△P ，_______仪器测流速，便可算出粘度μ。 [1-1-5-t] 表示长度的因次是______，质量的因次是______，时间因次是______，密度因次是_________，压力因次是_________，功的因次是_________，功率因次是_________，力的因次是_________。 二. 流体静力学
《化工原理》试题库答案
《化工原理》试题库答案 一、选择题 1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。 A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。 A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。 5．水在规格为Ф38×的圆管中以s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。 A．固定板式换热器 B.浮头式换热器型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11. 流体在管内呈湍流流动时B。 ≥2000 B. Re>4000 C. 2000 竭诚为您提供优质文档/双击可除四川大学化工原理实验报告 篇一：xxxx学院化工原理实验报告 贵州理工学院化工原理实验报告 学院：化学工程学院专业：化工职教班级：化职131 篇二：化工原理实验报告张 资源与环境工程学院 精馏分离实训报告 姓名:张x 学号:xxxxxxxxx 专业:应用化工 班级:xxx 指导教师:张xx 20XX年12月 日24 目录 1.精馏实验 1.1精馏的原理 1.1.1精馏的分类 1.1.2精馏的计算方法 1.1. 2.1概述 1.1.3理论塔板数的计算方法 1.1.3.1图算法 1.1.3.2捷算法 1.1.3.3严格计算法 1.2实验目的 1.3实验原理 1.4实验材料 1.5实验过程 1.6实验结果 2.总结 1.精馏实验 精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。 1.1精馏的原理双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。精馏塔供汽液两相接触进行相际传质，位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝,部分凝液作为回流液返回塔底,其余馏出液是塔顶产品。位于塔底的再沸器使液体部分 汽化，蒸气沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降，进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段，把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓，称为精馏段；进料口以下的塔段，从下降液体中提取易挥发组分，称为提馏段。两段操作的结合，使液体混合物中的两个组分较完全地分离，生产出所需纯度的两种产品。当使n组分混合液较完全地分离而取得n个高纯度单组分产品时，须有n-1个塔。 精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离，关键在于回流的应用。回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸气两者返回塔中。汽液回流形成了逆流接触的汽液两相，从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比，称为回流比，它是精馏操作的一个重要控制参数，它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。 1.1.1精馏的分类精馏操作按不同方法进行分类。根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏；根据混合物的组分数，可分为二元精馏和多元精馏；根据是否在混合物中加入 化工原理实验报告流体力学综合实验 姓名: 学号: 班级号: 实验日期:2016、6、12 实验成绩: 流体力学综合实验 一、 实验目的: 1. 测定流体在管道内流动时的直管阻力损失,作出与Re 的关系曲线。 2. 观察水在管道内的流动类型。 3. 测定在一定转速下离心泵的特性曲线。 二、实验原理 1、求 与Re 的关系曲线 流体在管道内流动时,由于实际流体有粘性,其在管内流动时存在摩擦阻力,必然会引起 流体能量损耗,此损耗能量分为直管阻力损失与局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流 动(如图1所示)时的阻力损失可根据伯努利方程求得。 以管中心线为基准面,在1、2截面间列伯努利方程: 因u 1=u 2,z 1=z 2,故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为 ρP h f ?= 流体流经直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可由范宁公式求得,其表达式为 22 u d l h f ??=λ 由上面两式得: 22u l d P ???= ρλ 而 μρdu = Re 由此可见,摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因此分析法整理可形象地表示为 )(Re,d f ελ= 式中:f h -----------直管阻力损失,J/kg; λ------------摩擦阻力系数; d l .----------直管长度与管内径,m; P ?---------流体流经直管的压降,Pa; ρ-----------流体的密度,kg/m3; 1 1 2 2 图1 流体在1、2截面间稳定流动 f h gz u p P +++=++22221211 2gz 2u ρρ 化工原理例题与习题标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N] 第一章流体流动 【例1-1】已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。 解：根据式1-4 =（+）10-4=×10-4 ρ m =1372kg/m3 【例1-2】已知干空气的组成为：O 221%、N 2 78%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在 压力为×104Pa及温度为100℃时的密度。 解：首先将摄氏度换算成开尔文 100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量 M m =32×+28×+× =m3 根据式1-3a气体的平均密度为： 【例1-3 】本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=、密度ρ 1 =800kg/m3，水层高度h2=、密度ρ2=1000kg/m3。 （1）判断下列两关系是否成立，即p A=p'A p B=p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h。 解：（1）判断题给两关系式是否成立p A=p'A的关系成立。因A与A'两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面。 p B =p' B 的关系不能成立。因B及B'两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通 着的同一种流体，即截面B-B'不是等压面。 （2）计算玻璃管内水的高度h由上面讨论 知，p A=p'A，而p A=p'A都可以用流体静力学基本方程式计算，即 p A =p a +ρ 1 gh 1 +ρ 2 gh 2 p A '=p a +ρ 2 gh 于是p a+ρ1gh1+ρ2gh2=p a+ρ2gh 简化上式并将已知值代入，得 800×+1000×=1000h 解得h= 【例1-4】如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置U管压差计，压差计读数R=200mm。试求两截面间的压强差。 解：因为倒置U管，所以其指示液应为水。设空气和水的密度分别为ρg与ρ，根据流体静力学基本原理，截面a-a'为等压面，则 p a =p a ' 又由流体静力学基本方程式可得 p a =p 1 －ρgM 第三章习题 1）有两种固体颗粒，一种是边长为a的正立方体，另一种是正圆柱体，其高度 和形状系数的计 为h，圆柱直径为d。试分别写出其等体积当量直径 2）某内径为0.10m的圆筒形容器堆积着某固体颗粒，颗粒是高度h=5mm，直径 d=3mm的正圆柱，床层高度为0.80m，床层空隙率、若以1atm，25℃ 的空气以0.25空速通过床层，试估算气体压降。 [解] 圆柱体： 3）拟用分子筛固体床吸附氯气中微量水份。现以常压下20℃空气测定床层水力特性，得两组数据如下： 空塔气速0.2，床层压降14.28mmH2O 0.693.94mmH2O 试估计25℃、绝对压强1.35atm的氯气以空塔气速0.40通过此床层的压降。 （含微量水份氯气的物性按纯氯气计）氯气， [解]常压下， 欧根公式可化简为 3）令水通过固体颗粒消毒剂固定床进行灭菌消毒。固体颗粒的筛析数据是：0.5～ 0.7mm，12%；0.7～1.0mm，25.0%；1.0～1.3，45%；1.3～1.6mm，10.0%； 1.6～ 2.0mm，8.0%（以上百分数均指质量百分数）。颗粒密度为1875。 固定床高350mm，截面积为314mm2。床层中固体颗粒的总量为92.8g。以 20℃清水以0.040空速通过床层，测得压降为677mmH2O，试估算颗粒的形状系数 值。 4）以单只滤框的板框压滤机对某物料的水悬浮液进行过滤分离，滤框的尺寸为 0.20×0.20×0.025m。已知悬浮液中每m3水带有45㎏固体，固体密度为 1820。当过滤得到20升滤液，测得滤饼总厚度为24.3mm，试估算滤饼的含水率，以质量分率表示。 6）某粘土矿物加水打浆除砂石后，需过滤脱除水份。在具有两只滤框的压滤机中做恒压过滤实验，总过滤面积为0.080m2，压差为3.0atm，测得过滤时间与滤液量数据如下： 过滤时间，分：1.20 2.70 5.23 7.25 10.87 14.88 滤液量，升：0.70 1.38 2.25 2.69 3.64 4.38 第一章 流体与流体中的传递现象 特征 流体 (Fluid) 与流体流动 (Flow) 的基本概念 在航空、航天、航海，石油、化工、能源、环境、材料、医学和生命科学等领域，尤其是化工、石油、制药、生物、食品、轻工、材料等许多生产领域以及环境保护和市政工程等，涉及的对象多为流体。 “流程工业” 在流动之中对流体进行化学或物理加工 加工流体的机器与设备 过程装备 物质的三种常规聚集状态：固体、液体和气体 物质外在宏观性质由物质内部微观结构和分子间力所决定物质的三种形态 分子的随机热运动和相互碰撞给分子以动能使之趋于飞散 分子间相互作用力的约束以势能的作用使之趋于团聚 两种力的竞争结果决定了物质的外在宏观性质。而这两种力的大小与分子间距有很大关系。 约为1×10-8 cm （分子尺度的量级），分子间相互作用势能出现一个极值称为“势阱”，即分子的结合能，其值远远大于分子平均动能。分子力占主导地位，分子呈固定排列分子热运动仅呈现为平衡位置附近的振荡。有一定形状且不易变形。 分子间距 液体：分子热运动动能与分子间相互作用势能的竞争势均力敌。分子间距比固体稍大1/3左右。不可压缩、易流动。 气体：分子间距约为3.3×10-7cm （为分子尺度的10倍）。分子平均动能远远大于分子间相互作用势能，分子近似作自由的无规则运动。有易流动、可压缩的宏观性质。 超临界流体、等离子体 流体 固体 连续介质假定(Continuum hypotheses) V m V V ??=?→?lim 0ρ?V 0：流体质点或微团。尺度远小于液体所在空间的特征尺度，而又远大于分子平均自由程 连续介质假定：流体微团连续布满整个流体空间，从而流体的物理性质和运动参数成为空间连续函数 流体是由离散的分子构成的，对其物理性质和运动参数的表征是基于大量分子统计平均的宏观物理量 平均质量 注：该假定对绝大多数流体都适用。但是当流动体系的特征尺度与分子平均自由程相当时，例如高真空稀薄气体的流动，连续介质假定受到限制。 1、填空选择 （2） 【陈1】1-2 【答案】τ=μdu/dy;牛顿性；等速直线 （3） 【陈2】2-2 【答案】；转速 【解析】离心泵的特性曲线一般由3条曲线组成。特性曲线随泵的转速而变，故特性曲线图上一定要标出测定时的转速。 （4） 【陈5】3 【答案】B 有【解析】理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积bl及颗粒的沉降速度u t 关。即温度改变不影响降尘室的处理能力，两种条件小，生产能力相同，故选择B。 （5） 【陈6】6-3 【答案】C 【解析】在换热器的传热计算中，K值的来源有：①K值的计算；②实验查定； ③经验数据。 （6） 【陈8】5 【答案】D （7） 【陈9】 【答案】增加，降低，降低，增加 （8） 【陈11】5 【答案】萃取剂的选择性和选择性系数、萃取剂与稀释剂的互溶度、萃取剂回收的难易与经济性 【解析】萃取剂的选择是萃取操作分离效果和经济性的关键。萃取剂的性能主要由以下几个方面衡量：①萃取剂的选择性和选择性系数；②萃取剂与稀释剂的互溶度；③萃取剂回收的难易与经济性；④萃取剂的其他物性。 （9） 【陈10】2-2 【答案】填料的种类、物系的性质、气液两相负荷 【解析】泛点是填料塔的操作极限，泛点气速对于填料塔的设计和操作十分重要。即吸收塔的最大吸收率由泛点的影响决定。影响泛点的因素很多，包括填料的种类、物系的性质及气液两相负荷等。 （10） 【陈10】1 【答案】通量、分离效率、适应能力 【解析】塔设备性能评价的指标有通量、分离效率、适应能力。一般来说、通量、效率和压力降是相互影响甚至是互相矛盾的。对于工业大规模生产来说，应在保持高通量前提下，争取效率不过于降低。 分析讨论题 2 【陈1】 解：（1） d 1=d 2=d A 1=A 2=A u 1=u 2=u λ1=λ2=λ 并联管路时： 22 121222f f u u H h h g g =+=+ ∑∑ 三 计算题 1 （15分）在如图所示的输水系统中，已知 管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 100m ，其中压力表之后的管路长度为80m ， 管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ， 水的密度为1000Kg/m 3，泵的效率为0.85， 输水量为15m 3/h 。求： （1）整个管路的阻力损失，J/Kg ； （2）泵轴功率，Kw ； （3）压力表的读数，Pa 。 解：（1）整个管路的阻力损失，J/kg ； 由题意知， s m A V u s /12.2) 4 05.03600(15 2 =??==π 则kg J u d l h f /1.1352 12.205.010003.022 2=??=??=∑λ （2）泵轴功率，kw ； 在贮槽液面0-0′与高位槽液面1-1′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： ∑-+++=+++10,1 21020022f e h p u gH W p u gH ρ ρ 其中， ∑=kg J h f /1.135, u 0= u 1=0， p 1= p 0=0（表压）, H 0=0， H=20m 代入方程得： kg J h gH W f e /3.3311.1352081.9=+?=+=∑ 又 s kg V W s s /17.410003600 15 =?= =ρ 故 w W W N e s e 5.1381=?=， η=80%， kw w N N e 727.11727===η 2 （15分）如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定 不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。当输水量为36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg ，压力表读数为2.452× 四川大学化学工程学院884化工原理考研全套资料真题答案辅导笔记模拟卷2015年弘毅考研川大分部研究生团队已达50多人，涵盖经济、法学、文 学、新传、外国语、艺术、历史、旅游、数学、化学、生物、电子、材料、机械、电气、计算机、环境、水土、水利、化工、发酵、行管、教经、社保、商院、体育、马克思、护理、口腔、公卫、预防、药学等30多个院系专业，是目前专业课考研最权威的专业团队，以“弘毅川大考研论坛”为基石，各个专业的学长学姐给您答疑解惑。为您全程护航。 2015年四川大学考研的成功与否，不仅仅取决于自己是否足够努力，更多在于自己能否拿到真正有价值的川大专业课备考复习资料和获得内部考研信息，这将极大地决定着自己一年的辛苦努力是否能划上圆满的句号。 鉴于此，弘毅考研根据自己多年考研专业课成功辅导经验，联合川大高分研究生团队，同时和高分研究生团队一起将最有价值的考研复习资料通过科学的排版，荣誉推出了2015版《弘毅胜卷系列——完备复习指南、历年真题解析、高分辅导讲义、最后三套模拟卷》专业精品复习资料，该辅导系统从根本上解决了广大考研学子考研专业课信息不对称、考研专业课复习难度大等问题，三年来倍受好评，每年考取我校的大部分同学来自我们川大考研论坛的全程辅导，“弘毅胜卷”也成为每一个报考川大工学类专业的考生人手一册、不可或缺的考研专业课复习备考资料。 《弘毅胜卷》的特点： 1.“最全”：本资料把参考书可能考到的知识点都全部列出，并做了详细的讲解，并对历年真题进行透彻的解析； 2.“最简”：为不增加考生负担，对考点的讲解，尽量做到精简，除去了教材繁琐臃肿的语言，直击要害； 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p gz ∑+++=++2 22 2 22211 1ρρ得 21f f h h ∑=∑ 所以 ()()2 222222 11 1u d l l u d l l e e ?+?=?+? λλ 又由完全湍流流动，得 ?? ? ??=d f ελ 所以 ()()2 2 2211u l l u l l e e ?+=?+，而 24 d u uA V π ?== 所以 ()()1547.175 .01 2 11 2 12== ++==e e l l l l u u V V 3． 两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。已知玻璃球的密度为2500kg/m 3，水 的密度为998.2kg/m 3，水的粘度为 1.005?10-3Pa ?s ，空气的密度为 1.205kg/m 3，空气的粘度为1.81?10-5Pa ?s 。 （1）若在层流区重力沉降，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 B 。 A ．8.612 B ．9.612 C ．10.612 D ．11.612 （2）若在层流区离心沉降，已知旋风分离因数与旋液分离因数之比为2，则水中颗粒直径与空气中颗粒 直径之比为 D 。 A ．10.593 B ．11.593 C ．12.593 D ．13.593 解：(1) 由 ()μ ρρ182g d u s t -=，得 ()g u d s t ρρμ-= 18 流体流动 一、单选题 3．层流与湍流的本质区别是（）。D A 湍流流速＞层流流速； B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C 层流的雷诺数＜湍流的雷诺数； D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。 C A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。A A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 7．当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。D A 真空度； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 8．当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A A 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。 9．（）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。 A A 压力表； B 真空表； C 高度表； D 速度表。 10．被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。D A 大气压； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 11. 流体在圆管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的 关系为（）。B A. Um＝1/2Umax； B. Um≈0.8Umax； C. Um＝3/2Umax。 12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。A A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关； B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关； C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。 13.层流底层越薄( )。C 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。 14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C A. 大； B. 中等； C. 小； D. 越大越好。 15.转子流量计的主要特点是( )。C A. 恒截面、恒压差； B. 变截面、变压差； C. 变截面、恒压差； 16.层流与湍流的本质区别是：( )。D A. 湍流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 18.某离心泵入口处真空表的读数为200mmHg ，当地大气压为101kPa, 则泵入口处的绝对压强为（）。A A. 74.3kPa； B. 101kPa； C. 127.6kPa。 19.在稳定流动系统中，水由粗管连续地流入细管，若粗管直径是细管的2倍，则细管流速是粗管的（）倍。C A. 2； B. 8； C. 4。 化工原理 第一章 练习 1． 湍流流动的特点是 脉动 ，故其瞬时速度等于 时均速度 与 脉动速度 之和。 2．雷诺准数的物理意义是 黏性力和惯性力之比 。 3．当地大气压为755mmHg ，现测得一容器内的绝对压力为350mmHg ，则其真空度为405 mmHg 。 4．以单位体积计的不可压缩流体的机械能衡算方程形式为 ρρρρρρf s w p u gz w p u gz +++=+++22 2 212112 2。 5．实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是 黏性 。 6．如图所示，水由敞口恒液位的高位槽流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管路总阻力损失（包括所有局部阻力损失）将 （1） 。 (1)不变 (2)变大 (3)变小 (4)不确定 7．如图所示的并联管路，其阻力关系是 （C ） 。 （A ）(h f )A1B (h f )A2B （B ）(h f )AB =(h f )A1B +(h f )A2B （C ）(h f )AB =(h f )A1B =(h f )A2B （D ）(h f )AB (h f )A1B =(h f )A2B 8．孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒 截面 、变 压头 ，而后者是恒 压头 、变 截面 。 9．如图所示，水从槽底部沿内径为100mm 的水平管子流出，阀门前、后的管长见图。槽中水位恒定。今测得阀门全闭时，压力表读数p=。现将阀门全开，试求此时管内流量。 已知阀门（全开）的阻力系数为，管内摩擦因数=。 答：槽面水位高度m g p H 045.681 .91000103.593 =??==ρ 在槽面与管子出口间列机械能衡算式，得： 2 4.60.1 5.01.0203081.9045.62 u ??? ??++++=?λ 解得：s m u /65.2= h m s m u d V /9.74/0208.065.21.04 14 1 3322==??==ππ 反 应 器 题7附图 1 A B 2 题8附图 p 30m 20m 题1附图 化工原理习题 第一章 1、蒸汽锅炉上装置一复式U形水银测压计，如图 1-3所示。截面2、4间充满水。已知对某基准面而言 各点的标高为z0=2.1m，z2=0.9m，z4=2.0m，z6=0.7m， z7=2.5m。试求锅炉内水面上的蒸汽压强。 2、附图表示水从高位槽通过虹吸管流出，其中h=8m， H=6m，设槽中水面保持不变，不计流动阻力损失，试求管出口 处水的流速及虹吸管最高处水的压强。 3、有一水平风管道，直径自300mm（1-1’截面）渐 缩到200mm（2-2’截面）。为了粗略估计其中空气的流量， 在锥形接头两端分别测得1-1’截面与2-2’截面的表压力分 别为1200Pa、1000Pa，空气流过锥形管的能量损失可以 忽略。求空气的体积流量为若干31 ?，空气的温度为20℃，当地大气压为101.3kPa。 m h- 4、常温的水从水塔塔径为mm 4114?φ的管道输送至 车间。水由水塔液面流至管出口内侧的能量损失为 1143J kg -?。若要求水在管中的流速为12.9m s -?，试求水 塔内的液面与水管出口之间的垂直距离。设水塔内的液面 维持恒定。 5、293K 、98% 硫酸在内径为50mm 的铅管内流动，流速为10.5m s -?。已知硫酸密度为31836kg m -?，粘度为322310N s m --???，试求其流过100m 直管的压力降和压头损失。 6、20℃的水，以11.0m s -?的速度在Φ?60 3.5m m m m 的钢管中流动，试求水通过100米长直管的压力降及压头损失。 第二章 1、某离心泵输送水时得到以下数据：n=1200转/分，P=10.9kw ，q v=56m3/h，H=42 m。试求： ⑴泵的效率；⑵n’=1450转/分时，求q v’，H’，P’，设η不变。 第三章 1、密度为3 ?的球形石英粒子在20℃的空气中沉降，试求服从Stokes定律的最大颗2650kg m- 粒直径和服从Newton定律的最小颗粒直径。 2、在板框压滤机中以恒压差过滤某种悬浮液。现已测得过滤10分钟得滤液1.25m3，再过滤10分钟又得滤液0.55m3，试求过滤半小时共得滤液若干m3？ 四川大学化工原理模拟试题(doc 10页) 四川大学化工原理模拟考题 上册 一、客观题 01．牛顿黏性定律的数学表达式是_____________________________，服从此定律的流体称为_______________________________________。02．实际流体与理想流体的主要区别在于，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于 。 C.决定于汽膜和液膜厚度； D.主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响。 08．在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用方法来提高传热速率最合理。 A. 提高蒸汽速度； B. 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C. 提高空气流速； D. 将蒸汽流速和空气流速都提高。 09．沉降室的生产能力与有关。 A.颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面 积； C.沉降面积和颗粒沉降速度； D.沉降面 积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 10．恒速过滤时，过滤速率，过滤压差随滤饼厚度的增加而；恒压过滤时，过滤压差，过滤速率随滤饼厚度的增加而。 11．对流干燥过程按干燥速率一般分为： （1）_______段，该段中空气温度_______，物料温度______，除去的是________水份； （2）_______段，该段中空气温度_______，物料温 度______，除去的是________水份； 12．用对流干燥除去湿物料中的水份时，当干燥介质 一定，湿物料中_________水份可以除去， _____________水份不可以除去。 二、计算题 1．用水泵向高位水箱供水（如附图所示），管路流量 为150m 3/h ，泵轴中心线距水池液面和水箱液面的 垂直距离分别为2.0m 和45m 。泵吸入管与排出管 分别为内径205mm 和内径 180mm 的钢管。吸入管管长 50m （包括吸入管路局部阻力的 当量长度），排出管管长200m （包括排出管路局部阻力的当 量长度），吸入管和排出管的管 壁粗糙度均为0.3mm ，水的密度1000 kg/m 3，粘度 1.0×10-3 Pa ﹒s ，泵的效率为65%，圆管内湍流摩 擦系数用下式计算： 23.0Re 681.0??? ??+=d ελ 试求： 112m 45m A 3322 1、用连续精馏方法分离乙烯、乙烷混合物。已知进料中含乙烯0、88(摩尔分数,下同),流量为200kmol/h。今要求馏出液中乙烯的回收率为99、5%,釜液中乙烷的回收率为99、4%,试求所得馏出液、釜液的流量与组成。 2、例题:设计一精馏塔,用以分离双组分混合物,已知原料液流量为100kmol/h,进料中含轻组分0、2(摩尔分数,下同),要求馏出液与釜液的组成分别为0、8与0、05。泡点进料(饱与液体),物系的平均相对挥发度α=2、5,回流比R=2、7。试求:1)精馏段与提馏段操作线方程;2)从塔顶数第二块板下降的液相组成。 3、例题用一常压精馏塔分离某二元理想溶液,进料中含轻组分0、4(摩尔分数,下同),进料量为200kmol/h饱与蒸汽进料,要求馏出液与釜液的组成分别为0、97与0、02。已知操作回流比R=3、0,物系的平均相对挥发度α=2、4,塔釜当作一块理论板处理。试求:(1)提馏段操作线方程;(2)塔釜以上第一块理论板下降的液相组成。(从塔底向上计算) 4、例题:常压下分离丙酮水溶液的连续精馏塔,进料中丙酮50%(摩尔分数,下同),其中气相占80%,要求馏出液与釜液中丙酮的组成分别为95%与5%,回流比R=2、0,若进料流量为100kmol/h,分别计算精馏段与提馏段的气相与液相流量,并写出相应的两段操作线方程与q 线方程。 5、在连续精馏塔中分离苯—甲苯混合液。原料液组成为0、4(摩尔分数,下同),馏出液组成为0、95。汽--液混合进料,其中汽相占1/3(摩尔数比),回流比为最小回流比的2倍,物系的平均相对挥发度为2、5,塔顶采用全凝器。试求:(1)精馏段操作线方程;(2)从塔顶往下数第二层理论板的上升气相组成。 6、在常压连续精馏塔中分离苯-甲苯混合液,原料液流量为1000kmol/h,组成为含苯0、4(摩尔分数,下同),馏出液组成为含苯0、9,苯在塔顶的回收率为90%,泡点进料(q=1),操作回流比为最小回流比的1、5倍,物系的平均相对挥发度为2、5。试求:(1)精馏段操作线方程;(2)提馏段操作线方程。 7、板式精馏塔常压下分离苯-甲苯物系,塔顶采用全凝器,物系平均相对挥发度为2、 5,进料就是流量为150kmol/h,组成为0、4的饱与蒸汽,回流比为4、0,塔顶馏出液中苯的回收率为0、97,釜液中苯的组成为0、02。试求:(1)塔顶产品流率,组成与釜液流率;(2) 精馏段、提馏段操作线方程;(3)实际回流比与最小回流比的比值。 8、某二元连续精馏塔,进料量100kmol/h,组成为0、5(易挥发组分mol分率),饱与液体进料。塔顶、塔底产品量各为50kmol/h,塔顶采用全凝器,泡点回流,塔釜用间接蒸汽加热,物系平均相对挥发度为2、0,精馏段操作线方程为yn+1=0、714xn+0、257,试求:1 塔顶、塔底产品组成(mol分数)与塔底产品中难挥发组分回收率 ;2最小回流比;3提馏段操作线方程。 9用常压精馏塔分离某二元理想溶液,其平均相对挥发度α=3,原料液组成0、5(摩尔分率),进料量为200kmol/h,饱与蒸汽进料,塔顶产品量为100kmol/h。已知精馏段操作线方程为四川大学化工原理实验报告
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