化工原理考研试题库
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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
3
m
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 0
50,热水流量为h
m
3
60,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)。
已知:3
960m
K =热水ρ
C C 187.4==冷水热水 试题一答案: 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?.
2、5
3
10310
.11000.3.1.0?==
=
-μ
ρ
du R e 湍流。
3、 层流、过渡流和湍流。
4、 增加、降低。
5、 3-8s
m
、8-15s
m
。
6、 启动前应灌满液体,关出口阀门、用调节阀调节流量;
往复泵启动前不需灌液,开旁路阀、用旁路阀来调节流量的。
7、 分散、连续。
8、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 9、 热传导、对流传热、热辐射。
10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时,通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。
12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 二:问答题 1、g
u d l h 2..
2
1
1
11λ=。122d d =,12224
1..4
1u d V u =
=
π,
12222../
64λμ
ρ
λ==u d 。12
2
2
2216
12.
.
h g
u d l h =
=λ。
2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。
3、沉降是指依靠外力的作用,利用分散物质与分散介质的密度差异,使之发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动,这一速度称为重力沉降速度。
3、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度;传热糸数K 接近于空气的对流传热膜糸数;空气走管内,饱和蒸
汽走管外。(蒸汽散热快)。
4、 因为逆流操作:推动力大,所需的传热面积小;减少载热体的用量。
5、 可以降低溶液的沸点,可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂,可以浓缩不耐高温的溶液,可以减少
蒸发器的热损失。 三:计算题
1、 图示,在1-1,2-2面间列板努利方程 g
p g
u z ρ1
2
1
12+
+
='2
2
2
22h g
p g u z ++
+
ρ
g
u
g u d l u
2.
2..81.925000102
2
2
进?λ++?++=++ ??
?
???+?+?=81.921
.
5.081
.921
.
1.050
.
03.081
.921
.52u
s
m
u 44.2= h
m
s
m
u d V 3
3
2
9.68019.0..4
1===
π。
在2-2,3-3面间列板努利方程
+++g p g u z ρ22
2
22='
3
2
3
32h g p g u z +++ρ,g
u
g u g u d l 22.2..0502
2
2?
?λ+++=+出
???
???+?+?=81.92181.921.1.025.03.081
.9244.252
? , 8=?。
即流体的流量为h
m
s
m
3
3
9.68,019.0局部阻力糸数为8。
2、 (1)、τ..2
2
A K V = 6030.30.4.22
2
?=K s
m
K 2
6
1056.3-?=
τ.102.332
-?=V
(2)、2
22
'2
12
1
.
.V A K V =
=τ 3
'
7.1m
V =
(3)、τ..22
2''A K V
= ,36002.301056.32..22
6
2
2
''????==-τA K V
3
'
'8.6m V =。
3、 ()2
111T
T C G -= ,s
Kg
G 322=
C t 05.42=? =A ()1222t t C G -/t K ?.=2
4.39m 。
.167
=n 即冷却水的流量为s
Kg
32和管子根数为167根。
试题二
一:填充题(20分)
1、牛顿粘性定律_____________,粘度在SI 制中的单位是___________。
2、常用测定流量的流___________._____________._________________。
3、在流动糸统中,若截面上流体的流速、压强、密度等仅随__________而变,不随__________而变,称为稳定流动。若以上各量既随__________而变,又随__________而变,称为不稳定流动。
4、 等边三角形的边长为a ,其当量直径为____________________。
5、 流体在圆形直管内滞流流动时,其速度分布是_____________ 型曲线,其管中心的最大流速为平
均流速的___________ ,縻擦糸数λ与e R 的关系为______________。 6、 泵是指_______________________________,按其工作原理来分可分为 __________._____________._____________.__________________。 7、 气体按压缩比来分,可分为________._______._________._________。 8、 降沉室内颗粒得以沉降的条件________________________________。 9、 过滤操作实际上是滤液通过_________和__________ 的流动过程,
过滤速率是指___________________________________________。
10、传热一般采用逆流操作,但为__________________.________________时采用并流操作。
11、用二种厚度相同的材料保温时,往往把__________ 的材料包在内 层,以达到好的保温效果。 12、蒸发是利用溶液中溶质的________,用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 ___________溶液的浓度或析出溶质。
13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_____,随其温度的升高___。
14、对流传热的热阻主要集中在______________,因_________________强化对流传热的重要途径。 15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在__________Kpa 。
二:问答题(30分)
1、流体的流动形态有哪几种?如何判断?
2、何谓层流内层?其厚度受哪些因素影响?
3、采用多级压缩的优点有哪些?
4、列管式换热器为何要进行热补偿?
5、单层圆筒壁的内、外半径分别为1r 和2r ,壁表面温度分别为'T 和't ,若't 〈'T ,试写出圆筒任意半径r 处的温度表达式?
三:计算题(50分)
1、 流量为5000h
m
3
的水通过一根20Km 长的水平管,总压降为0.5Mpa 。现在中央接一完全相同的
平行管到中点。问总流量变为多少h
m 3
?(设总压降始终不变,流动始终为高度湍流,局部阻力
忽略)。
2、 泵将C 0
20的水由一贮槽打到另一贮槽,其中吸入管和排出管的管径为mmm 498?φ的无缝钢管。
吸入管长为50m ,排出管长为160m 。且泵到管出口的距离为10m ,其中流量h
m
3
35。(已知:
atm p 10=,02.0=λ,0.3=s H m,Kw N 2=电,94.0=电η).(C 0
20时水,3
1000
m
Kg
=ρ,
2
3
.10
24.1m s
N -?=μ,2
3
0104.2m
N p ?=)
求:忽略动压头,求泵的安装高度?泵的轴功率和效率?
3、 一列式换热器规格如下:管长3m,管数30根,管径为mm 5.225?φ,管程为 1,现拟选用此
换热器冷凝、冷却2CS 饱和蒸汽,使之从饱和温度C 046降至C 0
10。2CS 走管外,其流量为
s Kg
G 07.01=,其冷凝潜热为Kg Kj 356,比热为C
Kg Kw 0.05.1。水走管内,且与2CS 成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为C 05和C 0
30。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分
别为C
m W
K 0
21.2000=和C
m W
K 0
22.100=。问此换热器是否造适用?
4、 用一传热面积为2
10m 的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%,沸点进料,要求每小时蒸得375Kg 浓缩液,已知加热蒸汽压强为200Kpa ,蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可
取C 0
8,热损失可忽略不计。试求:(1)开始设入使用时,此蒸发器的传热糸数为多少?(2)操作一段时间后,因物料在传热面上结垢,为完成同样蒸发任务,需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa ,问此时蒸发器的传热糸数为多少?
查得20Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 01.60,汽化潜热为Kg
Kj
9
.2354
查得200Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 02.120 查得350Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 0
8.138 试题二的答案
一:填充题
1、dy
dw .
μτ=、2
.m
s
N 。2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 3 、位置、时间、时
间、位置。4、a 3
3
。 5、抛物线、0.5、e
R 64
。
6、为液体提供能量的输送机械,离心式、往复式、旋转式和流体作用式。
7、通风机、鼓风机、压缩机。
8、颗粒的停留时间大于沉降时间。
9、介质和滤渣层的流动,单位时间内所获到的滤液量。
10、控制温度、降低粘度、减少阻力。11、导热糸数小的。12、不挥发性、提高。 13、增加、增加。14、层流内层、减薄层流内层的厚度。15、10.13-101.3. 二:问答题
1、流体的流动形态有两种:层流和湍流;用雷诺准数来判断,当2000 e R ,为层流,当4000
e R 为湍流。
2、 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层,此薄层称为层流内层。受管径、
流速、粘度和密度。
3、 避免压缩后气体温度过高,提高气缸容积糸数,减小功率,使压缩机结构更为合理。
4、 列管式换热器中,由于两流体的温度不同,使管束和壳体的温度也不相同,因此它们的热膨胀程
度也有区别。若两流体的温度差较大(C 0
50以上)时,由于热应力会引起设备的变形,甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。
5、 ()1
2'
'ln
...2r r t T L Q -=λπ=()
1'ln ...2r r t T L -λπ ()
121'
''
ln ln ..r r r r t T T t --=
三:计算题
1、 设接平行管道后,总流量为h
m
V 3
3
。 二平行管流量为h
m
V 3
1
和h
m
V 3
2
。 板努利方程: =
+
ρ
3
2
32p u ∑+
+
11
2
12f h p u ρ
=
+
ρ
3
232
p u ∑+
+
22
2
2
2
f h p u ρ
总压降相同得:
+2..2333u d l λ 2
..21
11u d l λ=2..2
u d l λ,
λλλλ===321,l l l l 21321===。312
1
u u =
u u 5
83=
h
m V V 3
'
6330
5
8==
。2、
s
m
d
V u 53.13600
.09.0..4
135
.4
12
2
1==
=
ππ。
s
m u 53.12=。
m g u d l g u
H h g u
H Z s f s 555.181
.9.253
.1.09.050.02.081.9.253.10.32..222
222'
2
=--=--=--=λ
1 3 2
图2-1
考虑0.5m 的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m. Kw N N 88.194.0.2===电电轴η. ()
g
u
g u d l Z h Z H 22..2
2
'
出进??λ+++=+= . 81.9.253
.1.
5.0109.05016002.0112
??
? ??++++=H . m H 75.16=. Kw g HQ N 6.13600/81.9.1000.35.75.16===ρ . %85==电
N N
η.
3、换热器已有的传热面积:2
07.73.025.0.14.3.30..m dl n A ===π。
求所需的传热面积:
冷凝段的热量:1Q =Kw r w 9.24356.07.0.==
冷却段的热量:()Kw T T C w Q 65.236.05.1.07.0..2112==-=。 总热量为:Q=1Q +2Q =27.55Kw 冷却水的用量:()
()
s
Kg
t t C Q G 0263
530.187.455.27.12=-=
-=
水 冷却水离开冷却段的温度:C C G Q t t 0
14.7187
.4.263.065.25=+
=+=比
水
冷凝段的温度差:()()C t 0
7.2530
464
.746ln
30464.746=-----=
?
冷却段的温度差:()()
C t 0
4.165104
.746ln
5104.746=-----=
?
冷凝段所需传热面积:2
184.47.25.2001000.9.24.m t K Q A ==?=
冷却段所需传热面积:2
261.14
.16.1001000.65.2.m t K Q A ==?=
所需的总的传热面积:A=6.452
m .
4、水分蒸发量:F x x F W 625.01.10=???
?
??-
=,375=-W F . F=1000Kg , W=625Kg
溶液的沸点为 C t 0
1.6881.60=+=。
传热糸数K 为:()C
m w t A Q K 02.7851.682.120.3600.101000
.9.2354.625=-=?=
改变压力后的传热糸数: ()C
m w t A Q K 02'
.5781.688.138.3600.101000.9.2354.625=-=?=。
可见结垢以后的传热糸数降低。
试题三
一:填充题(18分)
1、空气在标准状态下密度为1.29
3
m
Kg
,在0.25Mpa 下(绝压)C 080时的密度为________
2、产生流体阻力的原因有_________________._______________
3、转子流量计在安装时应_________________。
4、连续性方程2211s u s u =是__________指导出来的,它适用______流体。
5、 直管阻力的表示式为____________________,管中流出 出
ζ=__________流入管中
入
ζ
=_____________。
6、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生________现象。
7、 往复式压缩机的工作循环为_______._____ ._____._______四个阶段。 8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是______________________
9、固定管板式列管式换热器中,压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走______________程。 10、一根暴露在外的热管子以__________.___________散发热量。
11、()()n e R d Pr ..023.08.0内
λ
α=式中两个准数Re =__________,Pr=__________. 若液体被冷却时n=____________。
12、多效蒸发主要有_______._________._________三种典型流程。 二:判断题(18分)
1、在并联管路中,它们的阻力相等,同理在串联管路中,它们的流速也是相等 的。(稳定流动)。
2、 转子流量计可以读出任何流体的流量。
3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时,在SI 制中属层流范围,在cgs 制中属 湍流范围。
4、粘度是流体的物理性质之一,则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。
5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。
6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关,与沉降高度无关。
7、气相与液相所组成的物糸称为气相非均相物糸。
8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作,随着过滤时间的增加,滤液量不断增加,生产能力也不断增加。 9、多层导热时,其推动力为各层推动力之和,阻力也为各层阻力之和。 10、流体对流传热膜糸数一般来说有相变时的要比无相变时为大。
11、多层平壁稳定导热时,如果某层壁面导热糸数小,则该层的导热热阻大,推动力小。 12、若以饱和蒸汽加热空气,传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。 13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。
14、在同一种流体中,不可能同时发生自然对流和强制对流。
15、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率,二次蒸汽利用一次称为单效蒸发,利用二次称为双效蒸发,依次类推。 16、对流传热糸数是物质的一种物理性质。
17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体,在自然界中并不存在。
18、总传热糸数K 可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关。 三:计算题(64分)
1、 图示,“U ”管压差计甲的上部管内充满了水,下部为汞,汞的液面落差为cm 3,求12P ??若再
接一“U ”管压差计乙,其上部仍为水,下部放置不知名的液体,且测得cm R 5.63=乙,求乙ρ? 2、 一降层室长为5m,宽为3m ,高为4m 。
内部用隔板分成20
尘气体的流量为h
m
3
36000,气体密度3
9
.0m
Kg
=ρ,粘度为
s mPa .03.0=μ。尘粒密度3
4300m
Kg
=ρ。试求理论上能100%
除去的最小颗粒直径?
3、 外径为200mm 的蒸汽管道,管外壁温度 为C 0160。管外包
以导热糸数为t 4101.108.0-?+=λ的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过C 060, 每米 管长的热损失不超过
m
w
150。问保温层的厚度应为多少?
4、 欲将浓度为25%,沸点为C 05.131,流量为h
Kg
3600
的NaOH 水溶液经蒸发浓缩到50%。料液
的进口温度为C 0
20,加热蒸汽的压强为392.4Kpa (绝压),冷凝器的压强为53.32Kpa.据经验蒸
发器的传热糸数可取K
m W
.11002
,溶液的密度为3
1500
m
Kg
。若忽略蒸发器的热损失。求加热
蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积?C
Kg Kj
C 0
.93
.4= 已知:p=53.32Kpa, C t 0
83=, Kg
Kj
r 2000=
p=392.4Kpa, C T 0
9.142= Kg
Kj
R 2143=
试题三答案
一:填充题
1、 3
5.2m
Kg
。2、内縻擦力和流体的流动状态。3、保持垂直。 4、质量守恒定律、21ρρ=
5、d
l .
λ2
2
u 、1、0.5. 6、 气蚀现象。
7、吸气、压缩、排气、膨胀四个阶段所组成。8、热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量 9、管程。10、自然对流、热辐射。
11、μ
ρ
u d R e .=、λμp r C P .=、3.0=n 12、并流、逆流和平流。
二:判断题
6、10、17为对,其余都为错。 三:计算题
1、()Rg p 测示ρρ-=? ()
K p a p 708.310.81.9.03.0.16.133
=-=?。
(
)
K p a p 708.310.81.9.635.0.13
=-=?示ρ
, 31600m
Kg =示ρ。 2、降沉室的总面积:2
3003.5.20m A ==。
沉降速度:s
m
A
V u 033.03600
.30036000==
=。 设沉降区为层流,则有:()μ
ρρ18..2
g
d u s -=
()3
2
10
.03.0.1881.9.9.04300.033.0--=
d , m d 51006.2-?=。 验算:166.010
.03.09
.0.033.0.10
06.23
5
=?=
=
--μ
ρ
du R e 。
3、 保温材料的导热糸数 :K
m w .0921.0=λ。
()()150100100ln 601600921.140.3.2ln .2=+-=-=δλπr R t T l Q , mm 47=δ。
4、 水分蒸发量: h Kg
x x F W 180050251.36001.10=??? ??-=???? ?
?-=。 加热蒸汽消耗量:()
()s
Kg
R t t C F D f 736
.02143
205.131.93.4.3600..0=-=
-=
。
所需的传热面积为:()
2
9.1255.1315.142.11002143
.736.0..m t
K R D A =-=
?=。
即所需的加热蒸汽消耗量为s
Kg
736
.0。所需的传热面积为2
9.125m
试题四
一:填充题(20分)
1、边界层的形成是流体具有_________结果。
2、用阻力糸数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时,按__ 管内的流速来计算动项。
3、长方形的长为2a ,宽为 a ,其当量直径为_________________
4、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的___________.
5、经内径为158mm 的钢管输送运动粘度为s
m
2
90的燃料油,若保持油品作层流流动,则最大流
速不能超过________。
6、用离心泵在两个敞开容器间输液,若维持两容器的液面高度不变,当关小输送管道的阀门后,管道的总阻力将___________。
6、 离心泵的工作点是___________曲线与________________曲线的交点。 8、往复式压缩机的余隙糸数ε=___________,ε_______-,则容λ增大,生产 能力_______________。 9、沉降操作是指在某种______中利用分散相和连续相之间的________,使之发生相对运动而实现分离的操作。沉降过程有_____和_____沉降两种方式。
10、工业上常用的过滤介质主要有________、__________、___________。 11、在过滤操作中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是_______而不是______。
12、在平壁稳定热传导过程中,通过三层厚度相同的材料,三层间的温度差变 化是依次降低,则三层材料的导热糸数的大小顺序__________________。
13、沸腾传热可分为三个区域,它们是______、_______、_______ 。应维持在__________区内操作。 14、用饱和蒸汽加热水,经过一段时间后,发现传热阻力迅速加大,这可能是由于___________________________________所引起的。
15、温度差损失包括__________________________、___________________,______________________ 二:选择题
1、层流和湍流的本质区别是( )
A 、流速不同;
B 、流通截面积不同;
C 、雷诺数不同;
D 、层流无径向流动,湍流有径向流动;
2、选择下述流体在管路中常用的流速
(1)、过热水蒸汽( ),(2)、水及一般流体( ); (3)、压强较高的气体( ),(4)、粘度较大的液体( ); _ A 、1-3s
m
,B 、0.5-1s
m
,C 、15-20s
m
,D 、30-50s
m
3、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;
4、下列结论正确的是( )。
A 、 液体的粘度随温度的升高而减小;
B 、 气体的粘度随温度的升高而增大;
C 、 液体的粘度基本上不随压强变化;
D 、 气体的粘度随压强增大而减小。
5、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; 6、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; 7、下述说法中正确的是( )。
A 、过滤速率与过滤面积成正比;
B 、过滤速率与过滤面积的平方成正比;
C 、过滤速率与滤布阻力成反比;
D 、过滤速率与操作压差的平方成正比; 8、在降尘室中,尘粒的沉降速度与下列因素无关的是( )。
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; 9、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;
10、传热过程中当两侧流体的对流传热糸数都较大时,影响传热过程的将是( )。
A 、管壁热阻;
B 、管内对流传热热阻;
C 、污垢热阻;
D 、管外对流传热热阻;
11、下述措施中对提高换热器壳程对流传热糸数有效的是( )。 A 、设置折流挡板; B 、增大板间距;
C 、增加管程数;
D 、增加管内流体的流速;
12、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有( ),走壳程的有( )。 A 、高压流体; B 、蒸汽; C 、易结垢的流体; D 、腐蚀性流体; E 、粘度大的流体; F 、被冷却的流体; 13、采用多管程换热器,虽然能提高管内流体的流速,增大其对流传热糸数,但同时地导致( ) A 、管内易结垢; B 、壳程流体流速过低; C 、平均温差下降; D 、管内流动阻力增大; 14、增大换热器传热面积的办法有( )。
A 、选用粗管排列;
B 、选用翅片管;
C 、增加管程数;
D 、增加壳程数; 15、关于传热糸数K 下述说法中错误的是( )。
A 、 传热过程中总传热糸数K 实际上是个平均值;
B 、 总传热糸数K 随着所取的传热面不同而异;
C 、 总传热糸数K 可用来表示传热过程的强弱,与冷热流体的物性无关;
D 、 要提高K 值,应从降低最大热阻着手;
三:计算题
1、 图示为一输油管路,未装流量计,但在A 、B 分别测得压强为 K p a P A 150=,Kpa P A 140=,试估算管道中油的流量? 已知:管为mm 489?φ,A 、B 间距为10m, 其中管道的当量长度为9.3m , 3
820
m
Kg
=ρ,cp 121=μ。
2、试证明球形颗粒在重力场中作自由 沉降时,层流区域内的沉降速度公式 为: ()μ
ρρ.18..2
0g
d u s -=
。
3、用一板框压滤机在300Kpa 压强差下过滤 某悬浮
液。已知过滤常数K 为s
m
2
5
10
5.7-?,e q 为2
3
012.0m
m
。要求每一操作周期得3
8m 滤液,过滤时间为0.5h 。设滤 饼不可压缩,且滤饼与滤液体积之比为0.025。试求:过滤时间;若操作压强差提高至
600Kpa ,现有一台板框过滤机,每框的尺寸为mm 25635635?? ,若要求每个过滤周期仍得3
8m 滤液,则至少需要多少个框能满足要求?过滤时间又为多少?
4、一卧式列管换热器,钢质换热管长为3m,直径为mm 225?φ。水以s
m
7.0的流速在管内流动,
并从C 017被加热到C 0
37。流量为s
Kg
25
.1、温度为C 0
72烃的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。
烃蒸汽的冷凝潜热为Kg
Kj
315。已测得:蒸汽冷凝传热糸数为C
m w
2.800,管内侧热阻为个侧热阻的
40%,污垢热阻又为管内侧热阻的70%,试核算换热管的总根数及换热器的管程数。计算时可忽略管壁热阻及热损失。 试题四答案 一:填充题
1、粘性。
2、细。
3、a 3
4。 4、剪应力。 5、s
m 14.1。 6、不变。 7、
管路特性曲线、离心泵特性曲线。8、
3
13
V V V -、 小、大。 9、力场、密度、重力、离心。
10、 织物介质、粒状介质、多孔性固体介质。
11、滤饼层、过滤介质。 12、依次增加。13、自然对流、膜状对流、核状对流、 核状对流。 14、冷凝水未排出、不凝性气体未排
15、溶液沸点升高、静压力、流体阻力所引起的温度差损失。 二:判断题
1、D .
2、D 、A 、C 。
3、C 。
4、A 、B 、C .
5、B 。
6、D
7、B . 8、C 。 9、B 。
10、B . 11、A 。 12、A 、C 、D ;B 、E 、F 。 13、C 、D . 14、B 。 15、C 。 三:计算题
1、在A-B 两点间列板努利方程:
B A A Z g u g P Z =++2.2ρg
u d l l g u
g P e B 2.
2.22
++++λρ。 181
.9.82010
15003
=?+
81
.9.2.
081.03
.1981
.9.82010
1402
3
u
λ
+?+
. 02.0.2
=u λ.
设流体在管路中作层流流动,则:e
R 64=λ , u
117.0=
λ。
02.0.117.002.0.2
2==
=u u
u λ。 s
m
u 7.1=。
核算雷诺准数:2000933.. ==
μ
ρ
u d R e 。
则:油品的流量为h
m
u d V 3
2
52.31 (4)
1==
π。
2、颗粒作自由沉降,受力:g d F s ρπ (6)
13
1= ,g d F ρπ (6)
13
2=
2
...4
12
2
3u d
F ρπ?= ,ma 。0321=--F F F ()ρ?
ρρ.3...4g
d u s -=
,层流:e
R 24
=? ,()μ
ρρ.18..2
g
d u s -=
。
3、过滤面积:()τ.2K q q e =+ ,(
)3600
.05.10.5.7012
.08
52-=+A
,2
5.22m A =。
滤饼体积:3
2.0025.0.8m V ==,框数20025
.0.635.0.635.02
.0==
n 。
过滤总面积:2
213.1620.2.635.0m A ==。
()τ.2K q q e =
+,(
)τ4210.5.1012
.013
.168
-=+,h 478.0=τ
。
5、 传热量为:Kw Q 394=。 所需水量:s
Kg
W 713.4=。C t 0
25.44=?。
单管水量:s
Kg
W 243
.0=,每程所需管子数为:20=n 。
每程传热面积:2
71.4m A =,传热糸数:C
m W
K 0
2.2.476=
所需传热面积:2
'
7.18m A = 管程数为:n=4.总管数为80根。
试题五 一:简答题(60分)
1、 图示管路中,流体作稳定流动。问(1)、静压头g p
ρ哪个大?为什么?(2)、体积流量V 哪个大?为什么?(3)
质量流速哪个大?为什么?
(不计阻力)
2、图示,测出A 、B 两端点的压力差?
3、管子的类型有哪几种?表示方法有哪几种?家里的自来水管是什么管?
4、何谓离心泵的汽蚀现象?如何防 止?
5、何谓过滤介质?对过滤介质有何要求?
6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关糸?
7、何谓加热剂和冷却剂?举例说明之?
8、叙述导热糸数、对流传热膜糸数、 图5-2 传热糸数的单位及物理意义?
9、强化传热的途径有哪些? 10、蒸发操作有何特点? 二:计算题
1、 容器A 、B 分别盛有水和密度为3
800m
Kg
的洒精,中间接一水银压差计。
(1) 当容器A 中的压强pa P A 4
10943.2?=(表压)时,
测得m R 3.0=,m h 5.01=,m h 2.02=,求容器B 内的压强为多少?
(2) 当容器A 中的压强减小至pa P A 410962.1?=,容器
B 内的压强不变,则水银压差计内的读数为多少?
2、 用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷,贮罐内异丁烷液面恒定,其上方压强为652.365Kpa 。泵位
于贮罐液面以下1.5m 处,吸入管路的全部压头损失为1.6m 。异丁烷在输送条件下的密度为
3
530
m
Kg
,饱和蒸汽压为637.65Kpa 。在泵的性能表上查得,输送流量下泵的允许汽蚀余量为3.5m 。
试问该泵能否正常操作?
3、 在一板框过滤机上过滤某种悬浮液,在0.1Mpa (表压)下20分钟可在每平方米过滤面积上得到0.1973
m 的滤液,再过滤20分钟又得到滤液0.093
m ,试求共过滤1小时可得总滤液量为多少?
4、 某溶液在单效蒸发器中蒸浓,用饱和蒸汽加热,需加热蒸汽量h
Kg 2100,加热蒸汽的温度为C 0
120,
其汽化潜热为Kg
Kj 2205
。已知蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为C 081,各项温度差损失共为C 0
9。
取饱和蒸汽冷凝的传热膜糸数2α为K
m W
.80002
,沸腾溶液的传热膜糸数1α为K
m W
.35002
,
求该换热器的传热面积?(管壁热阻、垢层热阻及热损失忽略不计)
一:问答题 1、g
u g
p Z A
A
A 22
+
+
ρ=g
u g
p Z B
B
B 22
+
+
ρ,
g
p g
p B
A
ρρ
.。
B A V V = 。ρu W =,B A W W =。
2、()h R g p p A ++=..测ρ,()R g h Z g p p B ....示测ρρ+++=
()R g Z g p p p B A ....测示测ρρρ-+=-=?.()R g Z g p ....测示测ρρρ-+=?。
3 、管子的类型有:钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。
表示方法有: 英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。
4、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时,此时液 体将急剧汽化,并产生大量汽泡,使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝,泵体振 动,产生噪声,其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。
5、过滤介质:一种多孔性物质。 要求:多孔性、阻力小;有一定的机械强度;有一定的化学稳定性。
6、传热速率:单位时间内通过传热面的传热量。热负荷:当生产上需要加热(或冷却)某物料时,便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量,这是生产对换热器换热能力的要求,称为该换热器的热负荷。一个满足生产的换热器应该是:传热速率等于(略大于)热负荷。
7、加热剂:给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。
冷却剂:取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。
8、导热糸数:在壁厚为1m 时,在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是:
K m W
.。 传热糸数:当冷热流体的温度差为1K 时,通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位
是:K
m W .2
。 对流传热膜糸数:当流体与壁面温度差为1K 时,通过单位面积单位时间内以对流传
热的方式所传递热量的多少。单位是:K
m W
.2
。
9、强化传热的途径有:增加传热面积;(增加有效传热面积) 增加温度差;(采用逆流流动) 增加传热糸数K (增加流体的湍流流动,防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻)
10、蒸发操作的特点:溶液沸点的升高;节约能源;物料本身的工艺特性。 二:计算题:
1、11..h g p p A ρ+= , R g h g p p Hg B ....22ρρ++=。
+--=R g h g p Hg B ....22ρρ11..h g p A ρ+ ,pa p B 31026.7?-=。
???? ??--
+=2..'11R
R h g p p A ρ,''22..2
..R g R R h g p p Hg B ρρ+?
??
?
??-+
+= ???? ??--
+2..'11R
R h g p A ρ''22..2..R g R R h g p Hg B ρρ+?
??
?
??-+
+=。 m R 221.0'
=。
2、f h h g
p
p Z -?--=
.0
0ρ,m Z 27.26.15.381
.9.530637650
652365-=---=
。
即泵不能正常工作。
3、()τ.2
K q q e =+,()60.20.197.02
K q e =+,()60.20.2.206.02
K q e =+。
()60.20.2.2.2
K q q e =+。 2
3
022.0m
m
q e = 。s
m
K 8
1096.3-?=。
2
3
356.0m
m
q =。过滤1小时所得到的总滤液量为0.356 2
3
m
m .
4、传热量:.129022053600
2100
.Kw r D Q =?==
溶液的沸点:C t 0
90981=+=。
温差:C t 0
3090120=-=?。
传热糸数:K
m Kw
K .435.28000
1
3500
11
1
1
12
2
1
=+=
+=α
α。
传热面积:2
66.1730
.435.21290.m t
K Q A ==
?=
。
故所需的传热面积为266.17m 。
试题六
一:填充题(20分)
1、精馏分离的依据是________________________的差异,要使混合物中的 组分得到完全分离,必须进行 多次地______________._______________。
2、 相对挥发度的表示式α=______________.对于二组分溶液的蒸馏,当α=1 时,能否分离
___________。
3、q 的定义式是________________________________________,饱和液体进料q=____.饱和蒸汽进料q=____.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=____。
4、二组分的连续精馏操作,精馏段操作线方程为245.075.0+=x y ,提馏段 操作线方程为
02.025.1-=x y ,当q=1时,则=W x _____D x =______。
5、在连续精馏中,其它条件均不变时,仅加大回流,可以使塔顶产品D x _____,若此时加热蒸汽量V 不变,产品量D 将______。若在改变R 的同
时,保持塔顶采出量不变,必需增加蒸汽用量,那么冷却水用量将________。 6、压力__________.温度__________将有利于吸收的进行。 7、完成下列方程,并指出吸收糸数的单位。
()-=i c k N k 的单位__________________. ()-
=p K N G
G K 的单位_______________.
8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是___________________
9、饱和空气在恒压下冷却,温度由1t 降至2t ,其相对湿度Φ______,绝对湿湿度H________,露点_________,湿球温度___________。
10、萃取操作的依据是_________________________________________.萃取操 作选择溶剂的主要原则是
________________________________________._______________________________-.______________________________.
二:简答题(36分)
1、叙述恒縻尔流假设的内容?
2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些?如何防止?
3、试推导并流吸收塔的操作线方程?并在y-x 的相图上表示出来?
4、叙述双膜理论的论点?
5、画出单级萃取操作相图?
6、叙述湿空气的性能参数?
三:计算题(44分)
1、 双股进料的二元连续进料,
均为泡点液相进料,进料液为21,F F , 求第三段的汽相和液相流量?已知
第一段的汽液相流量分别为V 和L 。
2、 某填料吸收塔用纯轻油吸收混 合气中的苯,进料量为1000标准h
m
3
。 进料
气体中含苯5%
(体积百分数),其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量的1.5倍,平衡关系为Y=1.4X 。已知体积吸收总糸 数为h
m Kmol
K
ya .1253
=
,轻油的平均分子量为170。求轻油用量和完成
该生 产任务所需填料层高度?
V
1 '''V
3、 有一干燥糸统如图,新鲜空气为C t 0020=,
干空气
水
Kg Kg H 01
.00=与干燥器出口温度为
C t 0
250=,湿度为干空气
水
Kg Kg H 08
.02=
的废气汇合后进入预热器( 废气/新鲜空气=
0.08/0.2), 干燥器中的干物料为h
Kg
G 1500
1=
温含量为47.01=W ,05.02=
W ,求新鲜空气加入量和预热器加入的热量? 试题六答案: 一:填充题
1、 各组分的挥发度、部分汽化和部分冷凝。
2、
B
A
α
α
、不能。
3、进料的液化分率、q=1、q=0、q=0.25。
4、=W x 0.08,98.0=D x 。
5、提高、下降、增加。
6、增加、下降。
7、()C C k N i A -=.,k 的单位是s
m
;()
*-=P P K N G A .,G K 的单位 atm
s m mol
..2
。
8、层流或静止。 9、不变、下降、下降、下降。 10、组分在萃取剂中的溶解度的差异;对被萃取组分有较好的选择性、与稀释剂互 溶度愈小愈好、易回收便宜无毒性。 二:问答题
1、恒縻尔溢流:在精馏塔的精馏段内,从每一块塔板上下降的液体的千縻尔流量 皆相等,提馏段内也是如些,但两段不一定相等。
恒縻尔汽化流:在精馏塔的精馏段内,从每一块塔板上上升的汽体的千縻尔流量皆相等,提馏段内也是如些,但两段不一定相等。 2、 结构简单的筛板塔。 3、 ()()
11..X X L Y Y V -=-
11Y X V
L X V
L Y ++
-
=。
4、 相互接触的气、液两流体间存在着稳定的
相界面,界面两侧各有一个很薄的有效层流膜层,吸收质是发分子扩散的方式通过此膜层;在相界面处,气、液两相达到相平衡;在膜层以外的中心区域,由于流体的充分湍动,吸收质的浓度是均匀的,即两相中心区的浓度梯度为0,全部浓度变化集中在两个有效层流膜层内。
6、湿空气的性质参数有:相对湿度、湿度、焓、比容、比热、干球温度、湿球温度、露点温度、绝热饱和温度。 三:计算题
1、解:由物料衡算得:V L L F F V +=+++'
'21'
'
而料液是泡点进料,则:V V ='','
'21L L F F =++。
0.8
2、解:0526.005
.0105.01=-=
Y ,()()00263.0%951.0526.01.12=-=-=φY Y 。
02=X ,33.14
.10526.000263.00526.02
121min
=-=--=???
??*X X Y Y V L 。 h
K m o l L L 1.894.221000.33.1.5.133.1.5.1===。
h
Kg
W L 151471.89.170==。
00263.02=?Y ,()
02825.0211=-=L
Y Y V X ,01305.01=?Y
00651.0=?m Y ,=Z ()
m Y K Y Y V m
ya 74.2.21=?-
即轻油量为h
Kg
15147
,所需填料层高度为2.74m 。 3、解:由等焓过程找到预热后混合气的状态点 干空气
水
Kg Kg H 0652
.01=, C t 015.80=。
由质量比找到混合气的状态点 干空气
水
Kg Kg H
m 0652
.0=,C t m 043=
干燥水分量:()
h Kg
G G W 16
.66305
.0147.01.1500150021=---
=-=。
新鲜空气量:()()h Kg
H H H W L 9568
01.01.01
.008.016.6631.002=+-=+-=。
()()()()Kw t t H Q m m p 47.42435.80.0652.0.88.101.1.88.101.11=-+=-+=。
即新鲜空气量为h
Kg
9568,预热所提供的热量为 42.74Kw 。
试题七 一:填充题(20分)
1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_________________,与间接蒸汽相比, 相同要求下,所需理论塔板数将____________。
2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的___________________,操作线表示了_______________________________
3、溶液中各组分之挥发度可用它在___________________和与之平衡的液相___________之比来表示,若是理想溶液,则__________________。
4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_______________________________。
5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_______________________________。
6、在板式塔的设计中,为了减少雾沫夹带,我们可以适当地_________塔径 以_______空塔气速,也可以适当地___________板间距。,
7、实验室用水吸收空气中的20C ,基本属于_________控制,其气膜中的浓度梯度________液膜中的浓度梯度,气膜阻力______液膜阻力。
8、在吸收操作时,若解吸因素L
mV
增加,而气、液进料组成不变,则溶质 的回收率将
_________。
9、组分A 、B 的分配糸数之比值1 β,能否________萃取分离。
10、理论干燥过程是指____________________________________________.
11、 总压为0.1Mpa 的空气温度小于C 0100时,空气中水蒸汽分压的最大值应为______________ 12、 单级萃取操作中,料液为F ,若溶剂用量愈大,则混合物的点愈_______ S 点,当达到_____,溶液变为均一相。 二:问答题(30分)
1、何谓理论板?为什么说一个三角形梯级代表一块理论块?
2、何谓塔的漏液现象?如何防止?
3、填料可分为哪几类?对填料有何要求?
4、写出任意一种求温度的方法?
5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的? 三:计算题(50分)
1、 用一精馏塔分离二元理想混合物,已知3=α,进料浓度为3.0=F x ,进料量为h
Kmol
2000 ,
泡点进料。要求塔 顶浓度为0.9,塔釜浓度为0.1(以上均为縻尔分率)。求塔顶、塔釜的采出量,
若 R=2min R ,写出精馏段和提馏段的操作线方程?
2、 用纯水吸收空气—氨混合气体中的 氨,氨的初始浓度为 0.05(縻尔浓度)。要求氨的回收率不低于
95%,塔低得到的氨水浓度不低于
0.05.已知操作条件下的气、液相平衡关糸为Y=0.95X 。试计算: (1)、逆流操作,气体流量取s
m Kmol
.02.02
。且s
m Kmol
K
ya .02.03
=
。
求所需填料层高度?
(2)、采用部分吸收剂再循环流程,新鲜吸收剂与循环量之比为20,气体流量不变,体积吸收总糸数也不变,求所需填料层高度?
3、 在密闭的容器内,盛有温度为c 0
20,总压为101.3Kpa ,湿度为干空气
水
Kg Kg 01
.0的湿空气。
水蒸汽的饱和蒸汽压为2.338Kpa 。试求:
(1)、该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少?
(2)、若容器内压入温度为c 0
20的干空气,使总压上升为303.9Kpa 。 该空气的相对湿度及容纳水分的最大能力为多少? 试题七的答案: 一:填充题
1、待分离的混合物为水溶液,且水是难挥发组分的情况。理论板数要多。
2、易挥发组分在气、液两相间的浓度关糸;易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关糸。
3、气相中的分压、縻尔分率、同温度下的饱和蒸汽压来表示。
4、 不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。
5、 不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。
6、 增大、减少、增大。
7、 液膜控制、小于、小于
8、减少。
9、能。
10、干燥过程为等焓过程。 11、该温度下水蒸汽的饱和蒸汽压。 12、接近、溶解度曲线上。 二:问答题
1、 理论板:离开这一块板上的气、液相组成满足平衡关糸的板;在绘三角形梯级时,正好使用了一
次平衡关系和一次操作线关系,与逐板法相比,正好跨过了一块板,可认为一个三角形梯级代表了一块理论板。
2、 塔板上的液体直接从塔板上漏下的现象。增加上升蒸汽量。
3、 填料主要可分为实体填料和网体填料;要求要有较大的比表面积,较高的空隙率,一定的化学稳
定性和一定的机械强度,重量轻,造价低。
4、 p
P p
h -=622.0,利用露点温度查得p,即可算出湿度。
5、 第一,在三角形相图上作出溶解度曲线和辅助曲线;第二,根据生产任务找出原料液组成点F 、
末级萃余相组成点n R 、溶剂点S 、利用杠杆规则找到1E ;第三,联结F 1E 和n R S 的延长线交于?这一操作点;第四, 作?1R 的延长线交于2E 点,找到2R 后,作?2R 的延长线交于3E 点;以此类推,直至最终萃余相的组成小于n R 为此。所作的联结线数目,即为所求的理论级数。 三:计算题
1、W D F += W D +=2000 h
K m o l D 500=
W
D F Wx Dx
Fx += 1.09.03.0.2000
W D += h
K m o l W 1500= x
x
Y 213+=
,3.0=x ,.0=q x ,5.0=q y 。
3.1m i n =--=q q q D x y y x R , 6.2=R 。11+++=
R x x R R
y D 。 25.0722.0+=x y , 083.083.1-=x y 即精馏塔的塔顶和塔釜采出量分别为h
Kmol
500和 h
K m o l 1500。两段的操作线方程为
25.0722.0+=x y 和 083.083.1-=x y 。
2、0526.01=Y , 0025.02=Y 。0526.01=X ,02=X
00263.01=?Y , 0025.02=?Y 。00256.0=?m Y 。 ()()
m Y S K Y Y V z m ya 6.1900256
.0.02.00025
.00526.0.02.0..21=-=
?-=。
20=R
L L
,由质量守恒得:()21..x L L x L R R +=,00238.02=x
00263.01=?Y ,00023.02=?Y ,000963.0=?m Y 。 ()()
m Y S K Y Y V z m ya 3.49000963.0.02.00025.00526.0.02.0..21=-=?-=。
即填料层高度分别为19.6m 和49.3m 。
3、p P p
H -=622.0,Kpa H P H p 603.101.0622.03.101.01.0622.0.=+=+=
。 %6.68338
.2603
.10
===
p
p φ。
容纳水分的最大能力即饱和湿度: 干空气
水
Kg Kg p
P p
H s 0147
.0338
.23.101338.2.
622.0622
.00
0=-=-=。
同理,0033
.0604
.19.303604.1.
622.0622
.0=-=-=p
P p H 干空气
水
Kg Kg 。
干空气
水
Kg Kg p
P p
H s 00482
.0338
.29.303338.2.
622.0622
.00
0=-=-=。
%6.68338
.2603
.10
===p
p φ。
试题八
一:填充题(20分)
1、精馏塔内,气液两相的流动,液体靠_________自上而下地流动,气体靠___________自下而上地与液体成逆流流动。
2、全回流时,操作线与_________重合,操作线方程为________,理论塔板数为__________.当回流比减少到_____________________________称为最小回流比,所需的理论塔板数
_________________________.适宜的回流比应通过_________________________________确定。 3、y-x 相平衡曲线上各点的温度是_______ 。
4、当增大操作压强时,精馏过程中物糸的相对挥发度__________,塔顶温度_________,塔釜温度_________。
5、精馏塔设计时,若工艺要求一定,减少需要的理论板数,回流比应______,蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应_________,所需塔径应________,操作费和设备费的总设资将是___________________________。
6、享利定律____________________________________________________。 其数学表达式__________._____________._______________.____________。
7、所谓气膜控制,即吸收总阻力集中在______一侧,而_______一侧阻力可忽略;如果说吸收质气体是属于难溶气体,则此吸收过程是________控制。
8、填料层高度的计算将要涉及_________.__________与_________这三种关系 式的应用。 9、离开干燥器的湿空气温度2t 比绝热饱和温度_____.目的是___________.
10、物料中的水分与空气达到平衡时,物料表面所产生的水蒸汽分压与空气中水蒸汽分压__________________.
11、非吸水性物料,如黄沙、瓷土等平衡水分接近于_______________. 12、萃取和精馏同样是分离____________的单元操作,但萃取操作更适用
_____________________.________________________________________________________________._____________________________。 二:判断题(30分)
1、 所谓恒縻尔流假设就是指每一块塔板上上升的蒸汽量是相等的,而下降的液体量也是相等的。
2、 精馏操作中,两操作线的位置都随进料状态的变化而变化。
3、 精馏操作的依据是物糸中组分间沸点的差异。
4、 精馏段操作线方程4.065.0+=x y ,绝不可能。
5、 回流比相同时,塔顶回流液体的温度越高,分离效果越好。
6、 精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率。
7、 在吸收计算中,用比縻尔组成来表示是为了计算上的方便。
8、 吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。 9、 一个气相传质单元高度是指这段填料层内的浓度变化与推动力相等。
10、有一二元混合物,加入一定量的萃取剂后,其1=β,认为能用萃取的方法来分离此二元混合物。 11、?是指诸操作线的交点。
12、温球温度与绝热饱和温度与水的初温高低有关。
13、临界含水量是区分结合水分与非结合水分的分界点。
化工原理考研试题库
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 0 50,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)。
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化工原理-考研真题详解 1.某液体在内径为 的水平管路中作稳定层流流动其平均流速为u,当它以相同的体积流量通过等长的内径为 ( )的管子时,则其流速为原来的U倍,压降 是原来的倍。[四川大学2008研] 【答案】4 16查看答案 【解析】由流量 可得,流速 ,因此有:
,即流速为原来的4倍。 根据哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)公式 ( 为压强降),则有: 因此,压降是原来的16倍。 2.一转子流量计,当通过水流量为1m3/h时,测得该流量计进、出间压强降为20Pa;当流量增加到1.5m3/h时,相应的压强降为。[四川大学2008研] 【答案】20Pa查看答案 【解析】易知 ,当转子材料及大小一定时,
、 及 为常数,待测流体密度可视为常数,可见 为恒定值,与流量大小无关。 3.油品在φ 的管内流动,在管截面上的速度分布可以表示为 ,式中y为截面上任一点至管内壁的径向距离(m),u为该点上的流速(m/s);油的粘度为 。则管中心的流速为m/s,管半径中点处的流速为m/s,管壁处的剪应力为
。[清华大学2001研] 【答案】0.4968 0.3942 1查看答案【解析】管内径 。 在管中心处 ,则流速为 。 在管半径中心处 ,则流速为 。 由题意可知 ,则管壁处剪切力为:
4.某转子流量计,其转子材料为不锈钢,当测量密度为 的空气的流量时,最大流量为 。现用来测量密度为 氨气的流量时,其最大流量为 。[清华大学2000研] 【答案】490查看答案 【解析】对转子流量计,在同一刻度下有: 。 因此,其最大流量为
四川大学化工考研884复试面试化工原理面试题库答案.docx
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。
山东大学837化工原理考研真题及笔记详解
山东大学837化工原理考研真题及笔记详解 2021年山东大学《837化工原理》考研全套 目录 ?山东大学《837化工原理》历年考研真题汇编 ?全国名校化工原理考研真题汇编(含部分答案) 说明:本部分收录了本科目近年考研真题,方便了解出题风格、难度及命题点。此外提供了相关院校考研真题,以供参考。 2.教材教辅 ?陈敏恒《化工原理》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解?[预售]陈敏恒《化工原理》(第4版)(上册)配套题库【考研真题精选+章节题库】 ?[预售]陈敏恒《化工原理》(第4版)(下册)配套题库【考研真题精选+章节题库】 ?夏清《化工原理》(第2版)(上册)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】
?夏清《化工原理》(第2版)(下册)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】 说明:以上为本科目参考教材配套的辅导资料。 ? 试看部分内容 名校考研真题 绪论 本章不是考试重点,暂未编选名校考研真题,若有将及时更新。 第1章流体流动 一、填空题 1.某液体在内径为的水平管路中作稳定层流流动其平均流速为u,当它以相同的体积流量通过等长的内径为()的管子时,则其流速为原来的倍,压降是原来的倍。[四川大学2008研] 【答案】4 16查看答案 【解析】由流量可得,流速,因此有:,即流速为原来的4倍。 根据哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)公式(为压强降),则有:
因此,压降是原来的16倍。 2.一转子流量计,当通过水流量为1m3/h时,测得该流量计进、出间压强降为20Pa;当流量增加到1.5m3/h时,相应的压强降为。[四川大学2008研]【答案】20Pa查看答案 【解析】易知,当转子材料及大小一定时,、及为常数,待测流体密度可视为常数,可见为恒定值,与流量大小无关。 3.油品在φ的管内流动,在管截面上的速度分布可以表示为 ,式中y为截面上任一点至管内壁的径向距离(m),u为该点上的流速(m/s);油的粘度为。则管中心的流速为 m/s,管半径中点处的流速为 m/s,管壁处的剪应力为。[清华大学2001研]【答案】0.4968 0.3942 1查看答案 【解析】管内径。 在管中心处,则流速为。 在管半径中心处,则流速为。 由题意可知,则管壁处剪切力为: 4.某转子流量计,其转子材料为不锈钢,当测量密度为的空气的流量时,最大流量为。现用来测量密度为氨气的流量时,其最大流量为。[清华大学2000研]
考研 化工原理试题库-下
考研化工原理试题库(下) 第一章蒸馏 一、选择题 1.当二组分液体混合物的相对挥发度为()时,不能用普通精馏方法分离。 A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.0 2.某精馏塔用来分离双组分液体混合物,进料量为100Kmol/h,进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小于0.9,以上组成均为摩尔分率,则塔顶产品最大产量为()。 A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能确定 3.在t-x-y相图中,液相与气相之间量的关系可按()求出。 A.拉乌尔定律 B.道尔顿定律 C.亨利定律 D.杠杆规则 4.q线方程一定通过x-y直角坐标上的点()。 A.(xW,xW) B(xF,xF) C(xDxD) D(0,xD/(R+1)) 5.二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数q的变化将引起()的变化。 A.平衡线 B.操作线与q线 C.平衡线与操作线 D.平衡线与q线 6.精馏操作是用于分离()。 A.均相气体混合物 B.均相液体混合物 C.互不相溶的混合物 D.气—液混合物 7.混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈()。 A容易;B困难;C完全;D不完全 8.设计精馏塔时,若F、xF、xD、xW均为定值,将进料热状况从q=1变为q>1,但回流比取值相同,则所需理论塔板数将(),塔顶冷凝器热负荷(),塔釜再沸器热负荷()。A变大,B变小,C不变,D不一定 9.连续精馏塔操作时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出量D和进料状况(F, xF,q)不变时,则L/V______ ,L′/V′______,x D______ ,x W______ 。 A变大,B变小,C不变,D不一定 10.精馏塔操作时,若F、x F、q,加料板位置、D和R不变,而使操作压力减小,则x D______,x w______。 A变大,B变小,C不变,D不一定 11.操作中的精馏塔,保持F,x F,q,D不变,若采用的回流比R< Rmin,则x D ______,x w______。 A变大,B变小,C不变,D不一定
(完整版)化工原理试卷之四东南大学化工考研复试化工原理考试题库
1.流体在圆直管内流动,充分湍流(阻力平方区)时,摩擦系数λ正比于( )。(G 为质量流速) A .G 2 B .G C .G 0 D .G -1 2.利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。要求热流体的进出口温度及流量不变。今因冷却水进口温度升高,为保证完成生产任务,提高冷却水的流量,其结果使Δt m ( ) A .增大 B .下降 C .不变 D .不确定 3.某二元混合物,其中A 为易挥发组分。液相组成x A =0.6,相应泡点为t 1,与之平衡的气相组成y A =0.7,相应的露点为t 2,则:( ) A .t 1=t 2 B .t 1<t 2 C . t 1>t 2 D .不能判断 4.精馏操作时,若其他操作条件均不变,只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流,则塔顶产品组成x D 变化为( ) A .变大 B .变小 C .不变 D .不确切 5.二元溶液连续精馏计算中,进料热状况的变化将引起以下线的变化( ) A .提馏段操作线与q 线 B???.平衡线 C .平衡线与精馏段操作线 D .平衡线与q 线 6.通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,则下列那种情况正确( ) A .回收率趋向最高 B .吸收推动力趋向最大 C .操作最为经济 D .填料层高度趋向无穷大 7.下述说法中不准确的是( ) A .板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触 B .精馏用板式塔,吸收用填料塔 C .精馏既可以用板式塔,也可以用填料塔 D .吸收既可以用板式塔,也可以用填料塔 一、单项选择题(每小题1分,共15分) 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案,并将其字母标号填入题干的括号内。
化工原理考研试题
简答题 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?g u d l h 2..2 1111λ=。122d d =,122241..4 1u d V u ==π,12222../64λμρλ==u d 。12222216 12..h g u d l h ==λ。2、何谓气缚现象?如何防止?离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌 满液体。 3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度?沉降是指依靠外力的作用,利用分散物质与分散介质的密度差异,使之发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动,这一速度称为重力沉降速度。 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? 传热管的壁温接近于蒸汽的温度;传热糸数K 接近于空气的对流传热膜糸数;空气走管内,饱和蒸汽走管外。(蒸汽散热快)。 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 因为逆流操作:推动力大,所需的传热面积小;减少载热体的用量。 6、单效减压蒸发操作有何优点? 可以降低溶液的沸点,可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂,可以浓缩不耐高温的溶液,可以减少蒸发器的热损失。 1、流体的流动形态有哪几种?如何判断? 流体的流动形态有两种:层流和湍流;用雷诺准数来判断,当2000 e R ,为层流,当4000 e R 为湍流。 2、何谓层流内层?其厚度受哪些因素影响? 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层,此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。 3、采用多级压缩的优点有哪些? 避免压缩后气体温度过高,提高气缸容积糸数,减小功率,使压缩机结构更为合理。 4、列管式换热器为何要进行热补偿? 列管式换热器中,由于两流体的温度不同,使管束和壳体的温度也不相同,因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大(C 050以上)时,由于热应力会引起设备的变形,甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿
东华大学830化工原理考研真题详解
东华大学830化工原理考研真题详解 2021年东华大学环境科学与工程学院《830化工原理》考研全套 目录 ?东华大学环境科学与工程学院《830化工原理》历年考研真题汇编 ?全国名校化工原理考研真题汇编(含部分答案) 说明:本部分收录了本科目近年考研真题,方便了解出题风格、难度及命题点。此外提供了相关院校考研真题,以供参考。 2.教材教辅 ?夏清《化工原理》(第2版)(上册)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】 ?夏清《化工原理》(第2版)(下册)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】 说明:以上为本科目参考教材配套的辅导资料。 ?
试看部分内容 流体流动 一、填空题 1.某液体在内径为的水平管路中作稳定层流流动其平均流速为u,当它以相同的体积流量通过等长的内径为()的管子时,则其流速为原来的倍,压降是原来的倍。[四川大学2008研] 【答案】4 16查看答案 【解析】由流量可得,流速,因此有: ,即流速为原来的4倍。 根据哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)公式(为压强降),则有: 因此,压降是原来的16倍。 2.一转子流量计,当通过水流量为1m3/h时,测得该流量计进、出间压强降为20Pa;当流量增加到 1.5m3/h时,相应的压强降为。[四川大学2008研]
【答案】20Pa查看答案 【解析】易知,当转子材料及大小一定时,、 及为常数,待测流体密度可视为常数,可见为恒定值,与流量大小无关。 3.油品在φ的管内流动,在管截面上的速度分布可以表示为,式中y为截面上任一点至管内壁的径向距离(m),u为该点上的流速(m/s);油的粘度为。则管中心的流速为 m/s,管半径中点处的流速为 m/s,管壁处的剪应力为。[清华大学2001研] 【答案】0.49680.3942 1查看答案 【解析】管内径。 在管中心处,则流速为。 在管半径中心处,则流速为。由题意可知,则管壁处剪切力为: 4.某转子流量计,其转子材料为不锈钢,当测量密度为的空气的流量时,最大流量为。现用来测量密度为氨气的流量时,其最大流量为。[清华大学2000研] 【答案】490查看答案
试卷4东南大学化工考研复试化工原理考试题库
1. 容器中装有某种液体,任取两点A ,B ,A 点高度大于B 点高度,则 ( ) A. p A > p B B. p A < p B C. p A = p B D. 当液面上方的压强改变时,液体内部压强不发生改变 2. 使用U 型管压差计测量较小压差时,为了准确读数,下列方法中正确的做法是( ) A. 选择较大密度的指示液 B. 选择较小密度的指示液 C. 使用与被测流体密度相近的指示液 D. 加大指示液与被测流体密度的差别 3. 在完全湍流区,流动摩擦阻力损失与 ( ) A. 流速的1次方成正比 B. 流速的1.25次方成正比 C. 流速的2次方成正比 D. 流速的3次方成正比 4. 下列描述中正确的是 ( ) A. 离心泵的H~Q η~Q 曲线均随被输送流体密度的增大而降低 B. 离心泵的H~Q η~Q 曲线均随被输送流体密度的增大而升高 C. 离心泵的H~Q 曲线随被输送流体密度的减小而降低,而 η~Q 曲线变化情况相反 D. 离心泵的H~Q η~Q 曲线与被输送流体的密度无关 5. 离心泵的工作点与管路特性与泵的特性的关系分别为( ) A .相关,相关 B. 相关,无关 C. 无关,相关 D. 无关,无关 6. 两离心泵以串联的组合方式操作时,以下叙述正确的是 ( ) A. 所能提供的工作点的流量是其单泵操作时流量的加和 B. 所能提供的工作点的扬程是其单泵操作时扬程的加和 C. 可获得较单泵操作大的扬程或流量,要看工作点的情况定 D. 以上说法均不正确 7. 下列表述正确的是( ) A. 发生在流体各部分之间的热传递过程均为对流传热过程 B. 热传导仅发生固体物质的各个部分或固体之间 C. 低温物体只能吸收来自高温物体的辐射 D. 对流传热与流体流动状态密切相关 8. 有关流体流过并联管路,不.正确的说法是( ) A. 总流量为各支路流量的加和 B. 流过各支路的流量按一定的规律自动分配 C. 流过各支路的阻力相等 D. 以上说法均不正确 200 年 月江苏省高等教育自学考试 化 工 原 理 一、单选择题(每小题 1分,共 15分) 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案,并将其字母标号填入题干的括号内。
(华东)石油大学2000年化工原理考研试题及答案
石油大学(华东) 二○○○年硕士研究生入学考试试题 科目名称:化工原理 共4页 注意:全部答案均需写在答题纸上,否则无效。 一、 填空及选择题(共25分): 1. 当管路的特性曲线写为H=A+BQ 2时,______。 A. A 只包括单位重量流体增加的位能。 B. A 只包括单位重量流体增加的位能与静压能之和。 C. BQ 2 代表管路系统的阻力损失。 D. BQ 2代表单位重量流体增加的动能。 2. 如图所示,两个相互连通的密闭容器中装有处于静止状态、密度为ρ的液体,对于图中A 、B 两点,P A ____P B , ???? ??+A A Z g P ρ____??? ? ??+B B Z g P ρ。 A.> B..< C.= 第2题图 3. 从地槽向常压吸收塔送液,采用一台离心泵时恰好在其高效区工作。若管路不变,再并联一台相同型号的泵,则______。 A. 两台泵均在高效区工作。 B. 两台泵均不在高效区工作。 C. 仅原泵在高效区工作。 D. 仅新装的泵在高效区工作。 4. 在重力场中,微小颗粒的沉降速度与______无关。 A.粒子的几何形状 B.粒子的几何尺寸 C.流体与粒子的密度 D.流体的流速 5. 用转筒真空过滤机处理某悬浮液,若保持其他条件不变,提高转筒转速,则滤饼厚度_____,生产能力 ______。(增大、不变或减小) 6. 为减少室外设备的热损失,拟在保温层外再包一层金属皮,则选择金属皮时,应优先考虑的因素是选用______的材料。 A.颜色较深 B.表面粗糙 C.颜色较浅 D.表面光滑 7. 试指出下列传质过程中的扩散类型: ①恒摩尔流假定成立的蒸馏过程: 。 ②惰性组分不溶于液相的吸收过程: 。 ③稀释剂与萃取剂互不相溶的萃取过程: 。 8. 实验室用水吸收NH 3的过程基本上属于 (A.气膜控制;B.液膜控制;C.双膜控制)过程;其中气相中的浓度梯度 液相中的浓度梯度(均已换算为相应的液相组成;A.>;B.<;C.=);气膜阻力 液膜阻力(A.>;B.<; C.=)。 9. 离开精馏塔提馏段某理论板气相露点温度为t 1,液相泡点温度为t 2,气相在该板上的浓度改变量为Δy ,液相在该板上的浓度改变量为Δx ,则t 1 t 2,Δx___Δy 。 A.≥ B.= C.≤
2010年考研化工原理真题
851 华南理工大学 2010年攻读硕士学位研究生入学考试试卷(请在答题纸上做答,试卷上做答无效,试后本卷必须与答题纸一同交回) 科目名称:化工原理 适用专业:化学工程,化学工艺,应用化学,工业催化,能源环境材料及技术,制药工程,制浆造纸工程,制糖工程,环境工程,化学工程(专业学位),轻工技术与工程
(A)α小的一侧(B)α大的一侧(C)管内(D)管外8.反应器中有一单根冷却蛇管,内通冷却水,其进、出口温度分别为t1、t2,蛇管外液体借搅拌器作用,保持均匀温度T,如冷却蛇管长度增加一倍,其它条件不变,问出口水温t2应() (A)不变(B)减小(C)增大(D)不一定 9.如果某精馏塔的加料口原在第七块板(自塔顶向下计数),现操作工人将料液改自第四块板加入,可能是下列原因中的()使他这样做。 (A) 生产任务加大,料液增加了;(B) 生产任务减少,料液减少了; (C) 料液由过冷液态改为饱和液态;(D) 料液由饱和液态改为过冷液态;10.某二元混合物,其中A为易挥发组分,液相组成x A=0.6相应的泡点为t1,与之相平衡的汽相组成y A=0.7,相应的露点为t2, 则()。 (A)t1= t 2; (B)t 1<t 2;(C)t 1>t 2 ; (D)不能确定11.用水吸收混合气中的氨,其他条件不变,当气体的流率增加一倍,则总传质系数约是原来的()。 (A) 1倍(B) 2倍(C) 20.9倍(D)不确定 12.对于一定干球温度的空气,当其湿度越大,湿球温度就()。 (A) 越低 (B) 越高 (C) 不变(D) 不确定 13.对于恒速干燥阶段,下列描述错误的是()。 (A) 干燥速度与物料种类有关(B) 干燥速度与气体的流向有关 (C) 干燥速度与气体的流速有关 (D) 干燥速度与气体的性质有关 14.当流体在离心泵中的进口压力()该流体的饱和蒸汽压时,部分流体产生汽化,它对泵的影响是()。15.球形颗粒在流体中自由沉降时,当Re()时,沉降过程符合Stokes 定律,其沉降速度表示为();当Re()时,沉降过程符合Newton 定律,其沉降速度表示为()。 16.当Re为已知时,流体在圆形管内呈层流流动时的摩擦系数为:(),在管内呈湍流时,摩擦系数λ与()和()有关;在管内作完全湍流流动时,摩擦系数λ与()有关。 17.用板框压滤机过滤水悬浮液,当悬浮液的温度提高时,过滤速率将();当悬浮液的浓度提高时,过滤速率将();若滤饼不可压缩,当操作压力加倍时,过滤速率将()。 18.若颗粒在离心力场和重力场中沉降均服从stokes定律,设颗粒在离心分离器中的切向速度为15m/s,分离器直径为0.6m,则分离因子K c为()。19.(1)纯蒸气冷凝时,热阻由()决定; (2)含不凝性气体的蒸气冷凝时,热阻由( )决定。 20.1atm,25℃,水份在氧化锌湿物料与空气间的平衡关系为:相对湿度?=100%,X*=0.02㎏水/㎏绝干物料;?=40%,X*=0.007㎏水/㎏绝干物料。设氧化锌含水量为
版化工原理考研试题夏清版.doc
简答题 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? h. l u 2 。 d 2d , u V 1 , . 1 . .d 2 2 u 1 1 d 1 2g 2 1 2 1 4 1 4 2 d 2.u 2 . 2 1 。 h l u 2 2 1 。 64 / 2 . . 2g h 2 d 2 16 1 2、 何谓气缚现象?如何防止? 离心泵只能空转而不能输送液体的现象。 离心泵启动前应灌 满液体。 3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度? 沉降是指依靠外力的作用,利用分 散物质与分散介质的密度差异, 使之发生相对运动而分离的过程。 沉降可分为重力沉降和离 心沉降。 颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动, 这一速度称为重力沉降 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? 传热管的壁温接近于蒸汽的温度;传热糸数 K 接近于空气的对流传热膜糸数;空气走管内,饱和蒸汽走管外。 (蒸汽散热快) 。 5 、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 因为逆流操作:推动力大,所需的传热面积小;减少载热体的用量。 6 、单效减压蒸发操作有何优点? 可以降低溶液的沸点, 可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂, 可以浓缩不耐高温的溶液,可以减少蒸发器的热损失。 1、 流体的流动形态有哪几种?如何判断? 流体的流动形态有两种:层流和湍流;用雷诺准数来判断,当 R e 2000 ,为层流, 当 R e 4000 为湍流。 2、 何谓层流内层?其厚度受哪些因素影响? 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层,此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。 3、 采用多级压缩的优点有哪些? 避免压缩后气体温度过高,提高气缸容积糸数,减小功率,使压缩机结构更为合理。 4、 列管式换热器为何要进行热补偿? 列管式换热器中,由于两流体的温度不同,使管束和壳体的温度也不相同,因此它们的 热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大( 50 0 C 以上)时,由于热应力会引起设 备的变形,甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿
化工原理考研试题库
的钢管,长 为3m.。求冷却水量和换热管数 (逆流)。 化工原理试题库 试题一 :填空题(18分) 1、 某设备上,真空度的读数为 80mmHg ,其绝压= __________mH 20= _________ Pa ?该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 ,粘度为1cp ,在4内=100mm 的管内以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 ___________________ 呎,低压气体在管路中流动时,常用流速范围 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、 u 称为 _______________ ,其物理意义为 _______________________________. ___________________________ ,提高管内 a 值的有效方法 ______________ . 提高管外a 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 ’九-0.03,现发现压力表上 的 读数为5mH 20,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 100°C 的热水冷却到50°C ,热水流量为60m /h ,冷却水在管 内 流动,温度从200C 升到45°C 。已知传热糸数K 为2000w 2 ,换热管为 25 2.5mm /m 2 .C
第一章流体流动东南大学化工考研复试化工原理考试题库doc资料
第一章流体流动 一、单项选择题(每小题1分) 1.在SI单位制中,通用气体常数R的单位为( ) A. atm·cm / mol·K B. Pa·m /mol·K C. Kf·m / mol·K D. Ibf·ft / Ibmol·K 2.系统处于稳态指的是( ) A. 系统操作参数不随时间改变 B. 系统操作参数不随位置改变 C. 系统操作参数随位置改变,但不随时间改变 D. 系统操作参数随时间改变,但不随位置改变 3.下列流体中,认为密度随压力变化的是( ) A.甲烷 B.辛烷 C.甲苯 D. 水 4. 下列关于压力的表述中,正确的是( ) A. 绝对压强= 大气压强+ 真空度 B. 绝对压强= 大气压强- 真空度 C. 绝对压强= 大气压- 表压强 D. 绝对压强= 表压强+ 真空度 5.某系统的绝对压力为0.06MPa,若当地大气压为0.1MPa,则该系统的真空度为( ) A. 0.1MPa B. 0.14MPa C. 0.04MPa D. 0.06MPa 6. 容器中装有某种液体,任取两点A,B,A点高度大于B点高度,则( ) A. p A > p B B. p A < p B C. p A = p B D. 当液面上方的压强改变时,液体内部压强不发生改变 7.在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映( )。 A.A、B两截面间的压强差;B.A、B两截面间的流动阻力; C.A、B两截面间动压头变化;D.突然扩大或缩小的局部阻力。 8. 使用U型管压差计测量较小压差时,为了准确读数,下列方法中正确的做法是() A. 选择较大密度的指示液 B. 选择较小密度的指示液 C. 使用与被测流体密度相近的指示液 D. 加大指示液与被测流体密度的差别 9.用一U型管压差计测定正辛烷在管中两点间的压强差,若两点间的压差较小,为了提高读数精度,你认为较好的指示剂为( ) A. 乙醇 B. 水 C. 汞 D. 甲苯 10.所谓理想流体,指的是() A. 分子间作用力为零的流体 B. 牛顿流体 C. 稳定的胶体 D. 气体 11.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈( )。 A.过渡型流动;B.湍流流动;C.层流流动;D.静止状态。12.有两种关于粘性的说法:( ) (1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 (2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。 A.这两种说法都对B.第一种说法对,第二种说法不对 C.这两种说法都不对D.第二种说法对,第一种说法不对
考研化工原理试题库-下
考研化工原理试题库(下) 第一章 蒸馏 选择题 7. 混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈 A 容易; B 困难; C 完全; D 不完全 8. 设计精馏塔时,若F 、xF 、xD 、xW 均为定值,将进料热状况从q=1变为q>1,但回流比 取值相 同,则所需理论塔板数将( ),塔顶冷凝器热负荷( ),塔釜再沸器热负荷( )。 A 变大, B 变小, C 不变, D 不一定 9. 连续精馏塔操作 时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出量D 和进料状况( F, xF,q )不变 时,则 L/V _____ ,L ' N ' ___ , __xD _ , xW _____ 。 A 变大, B 变小, C 不变, D 不一定 10. 精馏塔操作 时, 若F 、X F 、 q ,加料板位置、D 和R 不变,而使操作压力减小,则X D x w _____ 。 A 变大, B 变小, C 不变, D 不一定 11.操作中的精馏塔,保持F,XF,q,D 不变,若采用的回流比R< Rmin ,则x D ______ ,w _____ < A 变大, B 变小, C 不变, D 不一定 1. 当二组分液体混合物的相对挥发度为( )时,不能用普通精馏方法分离。 A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.0 2. 某精馏塔用来分离双组分液体混合物, 品浓度不小于 0.9,以上组成均为摩尔分 进料量为100Kmol/h ,进料组成为0.6,要求塔顶产 则塔顶产品最大产量为( )。 A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能确定 3.在t-x-y 相图中,液相与气相之间量的关系可按( A.拉乌尔定律 B.道尔顿定律 C.亨利定律 )求出。 D .杠杆规则 4. q 线方程一定通过x - y 直角坐标上的点( ) A.(xW,xW) B(xF,xF) C(xDxD) D(0,xD/(R+1)) 5. 二元溶液的连续精馏计算中, 进料热状态参数 q 的变化将引起( )的变化。 A.平衡线 B.操作线与q 线 C.平衡线与操作线 D.平衡线与q 线 6. 精馏操作是用于分离( A. 均相气体混合 )。 B.均相液体混合物 C.互不相溶的混合物 D.气一液混合物 )。
化工原理试卷之一东南大学化工考研复试化工原理考试题库
1.判断流体流动类型的准数为( ) A .Re 数 B .Nu 数 C .Pr 数 D .Fr 数 2.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈( )。 A .过渡型流动 B .湍流流动 C .层流流动 D .静止状态 3. 当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说( ) A .串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍 B .串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍 C .当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍 D .在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍 4.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数与雷诺数Re 的n 次方成正比,其中 n 的值为( ) A .0.5 B .0.8 C .1 D .2 5.吸收操作的作用是分离( ) A .气体混合物 B .液体混合物 C .互不相溶的液体混合物 D .气液混合物 6.混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈( ) A .容易 B .困难 C .完全 D .不完全 7.圆直管内流体在强制湍流流动时对管壁的对流传热系数为α1,若流量不变,将管径增加一倍,则α2值为( ) A .0.287α1 B .2α1 C .1.74α1 D .0.87α1 200 年 月江苏省高等教育自学考试 化工原理 一、单项选择题(每小题1分,共15分) 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案,并将其字母标号填入题干的括号内。
8.某双组分混合物,在精馏塔进行分离,进料量为100 kmol·hr-1,x F= 0.6,要求x D不小于0.9,则塔顶最大产量为( ) A.60 kmol·hr-1B.66.7 kmol·hr-1C.90 kmol·hr-1D.不能确定9.精馏过程中( )随回流比的改变而改变 A.操作线B.平衡线C.q线D.无法判断10.为使脱吸操作易于进行,通常可采用( ) A.加压升温B.加压降温C.减压升温D.减压降温。11.下述说法中不准确的是( ) A.板式塔内气液逐级接触,填料塔内气液连续接触 B.精馏用板式塔,吸收用填料塔 C.精馏既可以用板式塔,也可以用填料塔 D.吸收既可以用板式塔,也可以用填料塔 12.从液面恒定的高位槽向常压容器加水,若将放水管路上的阀门开度关小,则管路总阻力将( ) A.增大B.减小C.不变D.无法判断13.流体在圆直管内流动,滞流时摩擦系数λ正比于( ) (G为质量流速) A.G2B.G C.G-1D.G-2 14.关于传热系数K下述说法中错误的是( ) A.传热过程中总传热系数K实际是个平均值 B.总传热系数K可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关 C.总传热系数K随着所取的传热面不同而异 D.要提高K值,应从降低最大热阻着手 15.因次分析法的目的在于( ) A.得到各变量间的确切定量关系 B.得到各无因次数群间的确切定量关系 C.用无因次数群代替变量,使实验结果更可靠 D.用无因次数群代替变量,使实验与关联工作简化
化工原理考研试题库(下册)
化工原理考研 化工原理试题库(下册) 第一章蒸馏 一、选择题 1.当二组分液体混合物的相对挥发度为()时,不能用普通精馏方法分离。 A.3.0 B.2.0 C.1.0 D.4.0 2.某精馏塔用来分离双组分液体混合物,进料量为100Kmol/h,进料组成为0.6 ,要求塔顶产品浓度不小 于0.9,以上组成均为摩尔分率,则塔顶产品最大产量为()。 A.60.5kmol/h B.66.7Kmol/h C.90.4Kmol/h D.不能确定 3.在t-x-y相图中,液相与气相之间量的关系可按()求出。 A.拉乌尔定律 B.道尔顿定律 C.亨利定律 D.杠杆规则 4.q线方程一定通过x-y直角坐标上的点()。 A.(xW,xW) B(xF,xF) C(xDxD) D(0,xD/(R+1)) 5.二元溶液的连续精馏计算中,进料热状态参数q的变化将引起()的变化。 A.平衡线 B.操作线与q线 C.平衡线与操作线 D.平衡线与q线 6.精馏操作是用于分离()。 A.均相气体混合物 B.均相液体混合物 C.互不相溶的混合物 D.气—液混合物 7.混合液两组分的相对挥发度愈小,则表明用蒸馏方法分离该混合液愈()。 A容易;B困难;C完全;D不完全 8.设计精馏塔时,若F、xF、xD、xW均为定值,将进料热状况从q=1变为q>1,但回流比取值相同, 则所需理论塔板数将(),塔顶冷凝器热负荷(),塔釜再沸器热负荷()。 A变大,B变小,C不变,D不一定 9.连续精馏塔操作时,若减少塔釜加热蒸汽量,而保持馏出量D和进料状况(F, xF,q)不变时,则 L/V______ ,L′/V′______,x D______ ,x W______ 。 A变大,B变小,C不变,D不一定 10.精馏塔操作时,若F、x F、q,加料板位置、D和R不变,而使操作压力减小,则x D______,x w______。 A变大,B变小,C不变,D不一定 11.操作中的精馏塔,保持F,x F,q,D不变,若采用的回流比R< Rmin,则x D ______,x w______。 A变大,B变小,C不变,D不一定 12.恒摩尔流假设是指。 A 在精馏段每层塔板上升蒸汽的摩尔流量相等 B 在精馏段每层塔板上升蒸汽的质量流量相等 C 在精馏段每层塔板上升蒸汽的体积流量相等 D 在精馏段每层塔板上升蒸汽和下降液体的摩尔流量相等 13.精馏过程的理论板假设是指。 A 进入该板的气液两相组成相等 B 进入该板的气液两相组成平衡 C 离开该板的气液两相组成相等 D 离开该板的气液两相组成平衡 14.精馏过程若为饱和液体进料,则。 A.q=1,L=L'‘ B.q=1,V=V'’ C.q=1,L=V' D.q=1,L=V’ 15.全回流时的精馏过程操作方程式为。 A y n = x n B y n-1 = x n C y n+1 = x n D y n+1 = x n+1 16.精馏是分离()混合物的化工单元操作,其分离依据是利用混合物中各组分()的差异。 A、气体 B、液体 C、固体 D、挥发度 E、溶解度 F、温度 17.精馏过程的恒摩尔流假设是指在精馏段每层塔板()相等。 A、上升蒸汽的摩尔流量 B、上升蒸汽的质量流量 C、上升蒸汽的体积流量 D、上升蒸汽和下降液体的流量 18.精馏过程中,当进料为饱和液体时,以下关系()成立。