化工原理复习题计算题
化工原理复习选择及计算题答案
第一章流体流动与输送机械一、填空或选择1．牛顿粘性定律的表达式为dudyτμ=,该式应用条件为牛顿型流体作_层流流动;在SI制中,粘度的单位是流体的物性,在cgs制中,粘度的单位是泊; 2．某设备的表压强为100kPa,则它的绝对压强为kPa；另一设备的真空度为400mmHg,则它的绝对压强为_360mmHg ;当地大气压为kPa3．流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布侧形是_抛物线型曲线;其管中心最大流速为平均流速的_2 倍,摩擦系数λ与Re关系为64Reλ=;层流区又称为阻力的一次方;4．流体在钢管内作湍流流动时,摩擦系数λ与_Re_和_ε/d 有关；若其作完全湍流,则λ仅与_ε/d 有关;完全湍流又称为阻力的平方区;5．流体作湍流流动时,邻近管壁处存在一_层流底层_,雷诺数愈大,湍流程度愈剧烈,则该层厚度_越薄；流动阻力越大;6．因次分析的依据是_因次一致性原则;7．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,则管内水流量将_减小,管路的局部阻力将_增大,直管阻力将_减小,管路总阻力将_恒定;设动能项可忽略;8．根据流体力学原理设计的流量流速计中,用于测定大直径气体管路截面上速度分布的是测速管皮托管；恒压差流流量计有转子流量计；恒截面差压流量计有孔板流量计和文丘里流量计；能量损失最大的是孔板流量计；对流量变化反映最灵敏的是孔板流量计;A．孔板流量计B．文丘里流量计C．皮托管D．转子流量计9．当量直径的定义式为4⨯流通截面积润湿周边,水力半径为_1/4_倍当量直径;10．直管阻力的计算式22fl updρλ∆=；局部阻力的计算式有22fupρξ∆=和22efl updρλ∆=;11．水流经图示的管路系统从细管喷出;已知d1管段的压头损失H f1=1m包括局部阻力d2管段的压头损失H f,2=2m不包括出口损失;则管口喷出时水的速度u3=s,d1管段的速度u1=s,水的流量V=h;12．LZB-40转子流量计,出厂时用20℃空气标定流量范围为5m3/h~50m3/h,现拟用以测定40℃的空气,则空气流量值比刻度值_大_,校正系数为,实际流量范围为~ m3/h;13．一转子流量计,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h时,相应的压强降_20Pa ;14．水从内径为d1的管段流向内径为d2的管段,已知d2=,d1管段流体流动的速度头为,h1=1忽略流经AB段的能量损失,则h2= m,h3= m;2若流经AB段的能量损失为,则h2= m,h3= m;15．一敞口容器底部连接等径的进水管和出水管,容器内水面维持恒定,管内水的动压头均为,则进水管的点A、容器内的点C、出水管的点B的静压头分别为p A= m,p B= m,p C= m;16．在SI单位制中,通用气体常数R的单位为B ;A．atm·cm3/mol·K B．Pa·m3/mol·K C．kgf·kmol·K D．Ibf·ft/Ibmol·K 17．通常流体粘度μ随温度t的变化规律为C ;A．t升高、μ减小B．t升高、μ增大C．对液体粘度t升高μ减小,对气体则相反. D．对液体t升高μ增大,对气体则相反18．流体在圆形直管中湍流时,则摩擦系数λ随雷诺数Re的增大减小；若已进入阻力平方区,随雷诺数Re增大,摩擦系数λ基本不变;19．滞流和湍流的本质区别是D ;A．湍流流速大于滞流流速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．滞流无径向脉动,而湍流有径向脉动20．因次方析的目的在于B ;A．得到各变量间的确切定量关系；B．用无因次数群代替变量,使实验与关联简化；C．得到无因次数群间定量关系；D．无需进行实验,即可得到关联式21．滞流内层越薄,则以下结论是正确的DA．近壁面处速度梯度越小B．流体湍动程度越低C．流动阻力越小D．流动阻力越大22．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 AA．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23．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C V和孔板流量系数C0的大小为C;A．C0=C V B．C0>C V C．C0<C V D．不确定24．流体流过两个并联管路管1和2,两管内均呈滞流;两管的管长L1=L2、管内径d1=2d2,则体积流量V2/V1为D;A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/161．离心泵的泵壳制成蜗壳状,其作用是集液与转能 ;2．离心泵的主要特性曲线包括H~Q 、N~Q和η~Q三条曲线;3．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,将可能发生气蚀现象;4．若离心泵入口真空表读数为700mmHg,当地大气压为,则输送42℃水时饱和蒸汽压为泵内将发生气蚀现象;5．离心泵安装在一定管路上,其工作点是指管路特性曲线与泵特性曲线的交点 ;用离心泵将储槽A内的液体送到一常压设备B,若B变为高压设备,则输液量减小 ,泵的压头增大 ,轴功率减小 ;6．离心泵通常采用改变出口阀的开度调节流量；往复泵采用旁路调节流量;某离心泵在Q=s时H=20m,管路性能Qe=s时需要的He=16 m,泵安在此输水管路,中调节流量为s,因调节阀门的压头损失为 4m ,消耗的功率 485W ; 7．离心泵在一管路系统中工作,管路要求流量为Q e,管路所需压头为H e,而与相对应的泵所提供的压头为H m,则阀门关小压头损失百分数为H m-H e/ H m ％;8．往复泵的往复次数增加时,流量增大 ,扬程不变 ;9．离心泵的效率η和流量Q的关系为 B增大,η增大增大,η先增大后减小增大,η减小增大,η先减小后增大10．离心泵的轴功率N和流量Q的关系为A增大,N增大增大,N先增大后减小增大,N减小增大,N先减小后增大11．离心泵停止操作时宜AA.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.单级泵先停电,多级泵先关出口阀12．往复泵适用于 CA.大流量且要求流量特别均匀的场合B.介质腐蚀性特别强的场合C.流量较小,压头较高的场合D.投资较小的场合13．在测定离心泵性能时,若将压力表装在调节阀以后,则压力表读数p2将B ,而当压力表装在调节阀以前,则压力表读数p1将A ,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.随真空表读数的增大而减小14．离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是A ;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.计算数据15．离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀能力越好 ;16．离心泵在一定管路系统下工作时,压头与被输送液体密度无关的条件是 D ;=0 B.ΣHf =0 C.Δu2/2g=0 D.p2-p1/ρg=017．往复泵具有正位移特性特性,有自吸能力,安装过高会发生气蚀现象;第二章非均相物系分离一．填空或选择1．固体粒子的沉降过程分__加速__阶段和__恒速__阶段;沉降速度是指__恒速__阶段颗粒相对于__流体__的速度;2．在重力场中,固粒的自由沉降速度与下列因素无关DA粒子几何形状B粒子几何尺寸C粒子及流体密度D流体的流速3．在降尘室中除去某粒径的颗粒时,若降尘室高度增加一倍,则颗粒的沉降时间__加长一倍,气流速度__为原来的1/2 ,生产能力不变;4．在斯托克斯区,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;5．沉降雷诺准数Ret越大,流体粘性对沉降速度的影响__越小__;6．一球形石英粒子在空气中作滞流自由沉降;若空气温度由20℃提高至50℃,则其沉降速度将__减小__;7．降尘室操作时,气体的流动应控制在__层流__区;8．含尘气体通过长4m 、宽3m 、高1m 的降尘室,颗粒的沉降速度为s,则降尘室的最大生产能力为 __m 3/s;9．降尘室内,颗粒可被分离的条件是气体在降尘室的停留时间大于颗粒的沉降时间;10．理论上降尘室的生产能力与__底面积__和__沉降速度__有关,而与__高度__无关;11．在降尘室内,粒径为60μm 的颗粒理论上能全部除去,则粒径为42μm 的颗粒能被除去的分率为__49%__;沉降在滞流区12．在离心分离操作中,分离因数是指__ u T 2/Rg __;某颗粒所在旋风分离器位置上的旋转半径R ＝,切向速度u T =20m/s,则分离因数为;13．旋风分离器的分离效率随器身__直径 __的增大而减小;14．工业上应用最广泛的间歇压滤机有__板框过滤机__和__叶滤机__,连续吸滤型过滤机为__转筒真空过滤机__;15．用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液,其过滤方程式为q 2+=5×10-5θ,式中q 的单位为m 3/m 2,θ的单位为s,则过滤常数值及其单位为：K ＝_5×10-5___,qe ＝,θe ＝ __; 若该过滤机由635×635×2mm 的10个框组成,则其过滤面积A ＝,介质的虚拟滤液体积Ve ＝;16．根据过滤基本方程式210()sdV A p d r V Ve θμν-∆=+说明提高过滤机生产能力的措施 是最少写出三条增大压差；提高温度；使用阻力小的滤布；s<1时在允许时使用助滤剂；清洗滤布等;17．在板框压滤机中,若过滤压力差增加一倍,则过滤速率变为原来的B 倍;过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩A21/2 B2 C1 D418．板框压滤机中横穿洗涤法的洗涤速率与最终过滤速率之比为A ；叶滤机置换洗涤法的洗涤速率与最终过滤速率之比为D ;Δp 、μ在过滤最终与洗涤相同 A1/4 B1/2 C4 D119．恒压过滤某种悬浮液介质阻力可忽略,滤饼不可压缩,已知10min 单位过滤面积上得滤液;若1h 得滤液2m 3,则所需过滤面积为 __m 2;20．叶滤机过滤某种悬浮液,介质阻力可忽略,滤饼不可压缩,K ＝×10-3m 2/s;若过滤终了时,q ＝m 2,每m 2过滤面积上用清水洗涤Δp 、μ与过滤终了相同,则所需过滤时间θ＝__2500__s,洗涤时间θw =__1000__s;第三章 传热一、填空或选择1. 多层壁稳定导热中,若某层的热阻最大,则该层两侧的温差 最大;2. 一定质量的流体在φ25×的直管内,作强制的湍流流动,其对流传热系数αi =1000W/m 2·℃,如果流量和物性不变,改在φ19×2mm 的直管内流动,其αi 为 D W/m 2·℃;A ．1259；B ．1496；C ．1585；D ．1678;3. 水与苯通过间壁换热器进行换热;水从20℃升至30℃,苯由80℃降至40℃,则热容流量小的流体为 苯 ,此换热器的传热效率ε= ;4. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于_提高壳程流体对流传热系数_ ;5. 有一套管换热器,在内管中空气从46℃被加热到50℃,环隙内有℃的水蒸气冷凝,管壁温度接近_ B _ ℃;A．35； B．℃ ； C． ;6. 对膜状冷凝传热,冷凝液膜两侧温差愈大,冷凝传热系数愈_愈小;7. 在列管换热器中饱和蒸气加热空气,有：甲传热管的壁温接近加热蒸气温度；乙换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数;则：AA．甲乙均合理； B．甲乙均无理； C．甲合理,乙无理； D．甲无理,乙合理;8. 在蒸气冷凝传热中,不凝气体的存在对α的影响是__ A ____ ;A．不凝气体的存在会使α大大降低； B．不凝气体的存在会使α升高；C．不凝气体的存在对α无影响;9. 对在蒸气-空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中在工程上可行的是__A__ ;A．提高空气流速； B．提高蒸气流速； C．采用过热蒸气以提高蒸气流速；D．在蒸气一侧管壁上装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝液;10. 在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度差50℃,现因某种原因,两者的温度各升高100℃,则此时的辐射传热量与原来的相比,应该_A__ ;A．增大； B．变小； C．不变； D．不确定;11. 在卧式列管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,总传热系数接近原油的对流传热系数值,传热壁面的温度接近于__水蒸气_温度;12．进出口温度分别为85℃和40℃的热流体对进口温度为20℃的冷流体进行加热,规定冷流体出口温度不超过40℃,则必须采用并流操作;13．冷热两流体的对流传热系数相差较大时,提高总传热系数K值的措施是 A A. 提高小的h值； B. 提高大的h值；C. 两个都同等程度提高；D. 提高大的h值,同时降低小的h值; 14．蒸汽冷凝时的热阻 B ;A. 决定于汽膜厚度；B. 决定于液膜厚度；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;15、在一列管式换热器中用水来冷却某有机溶液;现希望有机溶液的出口温度降低一些溶液的流量、进口温度不变,可采取的措施有增加冷却水的流量或降低冷却水的进口温度 ;16、一台新换热器正常运转半年后,若冷热流体的流量和进口温度不变,但冷流体的出口温度下降了,你认为是下列 A 原因;A 运行时间长后,换热器内产生了污垢；B 换热器内压力升高；C 换热器内压力降低；D 换热器所在环境温度降低;17、为了减少室外设备的热损失,保温层外包的一层金属皮应采用 A ;A表面光滑,色泽较浅； B表面粗糙,色泽较深；C 表面粗糙,色泽较浅；D 表面光滑,色泽较深18、某一套管换热器,用管间饱和蒸汽加热管内空气,设饱和蒸汽温度为100℃,空气进口温度20℃,出口温度为80℃,此时套管换热器内壁温度应是 C ;A 接近空气的平均温度；B 接近饱和蒸汽与空气的平均温度；C 接近饱和蒸汽的温度;19、在包有二层相同厚度保温材料的园形管道上,应该将__导热系数小的_材料包在内层,其原因是___减少热损失__,___降低壁面温度__;20、热传递的三种基本方式是： 传导、对流与热辐射 ;第六章 蒸馏一、选择与填空1、精馏操作的依据是 混合液中各组分挥发度的差异 ;实现精馏操作的必要条件是 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸汽 ;2、汽液两相呈平衡状态时,汽液两相温度_相同_,但液相组成_小于_汽相组成;3、用相对挥发度α表达的汽液平衡方程可写为1(1)x y xαα=+-;根据α的大小,可用来 判定用蒸馏方法分离的难易程度 ,若α=1则表示 不能用普通的蒸馏方法分离该混合液 ;4、在精馏操作中,若降低操作压强,则溶液的相对挥发度 增加 ,塔顶温度 降低 ,塔釜温度 降低 ,从平衡角度分析对该分离过程 有利 ;5、某二元物系,相对挥发度α=3,在全回流条件下进行精馏操作,对第n 、n+1两层理论板,已知 y n =,则 y n+1=;全回流通常适用于 开工阶段 或 实验研究 ;6、精馏和蒸馏的区别在于 精馏必须引入回流；平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于前者为连续的稳态过程而后者是间歇的非稳态过程 ;7、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度,其原因是 塔底压强高 和 塔底难挥发组分含量高 ;8、在总压为、温度为85℃下,苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为p A 0=,p B 0=46 kPa,则相对挥发度α= ,平衡时液相组成x A = ,气相组成y A = ;9、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=+,则该精馏塔的操作回流比为,馏出液组成为;10、最小回流比的定义是 在特定分离任务下理论板数为无限多时的回流比 ,适宜回流比通常取 ~ R min11、精馏塔进料可能有 5 种不同的热状况,当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时,则进料热状况q 值为 ; 注：23()550.6V V L VF V L V LI I I I I q I I I I -+-===-- 12、在塔的精馏段测得 x D =、x 2=、x 3=均为摩尔分率,已知R=3 ,α=,则第三层塔板的气相默弗里效率 %_;注：1*1n n MV n n y y E y y ++-=- 13、在精馏塔设计中,若F 、x F 、q 、D 保持不变,若增加回流比R,则x D 增加, x W 减小 ,V 增加,L/V 增加 ;14、在精馏塔设计中,若F 、x F 、x D 、x W 及R 一定,进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体,则所需理论板数N T 减小 ;精馏段上升蒸气量V 不变 、下降液体量L 不变 ；提馏段上升蒸气量V ’ 增加 、下降液体量L ’ 增加 ;15、操作中的精馏塔,增大回流比,其他操作条件不变,则精馏段液气比L/V 增大 ,提馏段液气比L’/V’减小 ,xD 增加 , xW减小 ;16、操作中的精馏塔,保持F、xF 、q、V不变,增加W,则xD增加 , xW增加,L/V_增加_;17、在连续精馏塔中,若xF 、xD、R、q、D/F相同,塔釜由直接蒸汽加热改为间接蒸汽加热,则所需的理论板数NT 减小 ,xW增加;18、恒沸精馏与萃取精馏的共同点是都需要加入某种添加剂 ;两者的主要区别是恒沸精馏时添加剂需与被分离组分形成恒沸物和恒沸精馏的添加剂气化后由塔顶排出,耗能大 ;19、某二元混合物,若液相组成xA 为,相应的泡点温度为t1；汽相组成yA为,露点温度为t2,则 A ;A．t1< t2B．t1=t2C．t1>t2D．不能判断20、两组分物系的相对挥发度越小,则表示分离该物系 B ; A．容易 B．困难 C．完全D．不完全21、精馏塔的操作线为直线,其原因是 DA．理论板假定 B．理想物系C．塔顶泡点回流 D．恒摩尔流假定22、分离某两组分物系,进料量为10kmol/h,组成xF 为,若要求馏出液组成xD不小于,则最大馏出液量为 AA．h B．6 kmol/h C．9 kmol/h D．不确定23、精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n、n+1层塔板,其汽相组成关系为_B_;A. yn+1>yn>yn-1； B. yn+1<yn<yn-1； C. yn+1=yn=yn-1； D. 不确定;24、在原料量和组成相同的条件下,用简单蒸馏得的气相总组成为xD1,用平衡蒸馏得的气相总组成为xD2,若两种蒸馏方法所得的气相量相同,则 AA. xD1> xD2； B. xD1= xD2； C. xD1<xD2； D. 不能判断25、在精馏塔的图解计算中,若进料热状态变化,将使 B A．平衡线发生变化 B．操作线与q线发生变化C．平衡线与q线变化 D．平衡线与操作线变化26、操作中的精馏塔,若选用的回流比小于最小回流比,则 DA．不能操作 B．xD , xW均增加 C．xD, xW均不变 D．xD减小, xW增加27、操作中的精馏塔,若保持F、q、xD 、xW、V’不变,减小xF,则 CA．D增大、R减小 B．D减小、R不变C．D减小、R增大 D．D不变、R增大28、用某精馏塔分离两组分溶液,规定产品组成xD 、xW,当进料组成为xF1时,相应的回流比为R1；进料组成为xF2时,相应的回流比为R2;若xF1< xF2,进料热状况不变,则 CA．R1< R2B．R1=R2C．R1> R2D．无法判断29、用精馏塔完成分离任务所需理论板数NT 为8包括再沸器若全塔效率ET为50%,则实际板数为 CA．16 B．12 C．14 D．无法确定30、在常压下苯的沸点为℃,环己烷的沸点为℃,欲使该两组分混合物得到分离宜采用 CA．恒沸精馏 B．普通精馏 C．萃取精馏 D．水蒸汽精馏计算题的范围：第一章：计算题14、17、20、36、43第二章：计算题4、6、7、8第三章：计算题20、21、25、28 本章例题3-2和例题3-10 第六章：计算题6、7、8、14、23。
化工原理试题库计算题分解
二：计算题（50分）1、有某平均相对挥发度为3的理想溶液，其中易挥发组份的组成为60%（縻尔分率，以下相同）的料液于泡点下送入精馏塔。
要求馏出液中易挥发组份的组成不小于90%，残液中易挥发组份的组成不大于2%。
求：每获1kmol 馏出液时原料液用量？若回流比为1.5 ，它相当于min R 的多少倍？假设料液加到板上后，加料板上的浓度仍为60%，求提馏段第二块理论板上的液相组成？已知：3=α，6.0=F x ，9.0=D x ，02.0=w x ，1=q 。
相平衡关系：()xxx x y 21311+=-+=αα，F=W+D F=W+1， 9.0102.006⨯+⨯=⨯w F 。
联立求解得：Kmol F 52.1=。
最小回流比：1=q ，q F x x ==6.0，818.06.0.2106.3213=+=+=x x y q 。
376.06.0818.0818.09.0mi n =--=--=q q q D x y y x R 。
其倍数为：4376.05.1==n 。
提馏段操作线方程：WL x W x WL L y w ---='''. ， 52.0=W ，02.352.15.1.'=+=+=+=F D R F L L00416.0208.1-=x y 由6.0'1=x ， 得：72.000416.0208.1'2=-=x y 。
即：提馏段第二块板上的气相组成为0.72.2、某吸收过程中，平衡关满足亨利定律Y=mX 。
已知吸收剂和惰性气体的用量分别为L hKmol 和V hKmol ，吸收过程中进出塔的气、液相浓度分别为1Y 、2Y 、1X 、2X 。
证明当解吸因素1=LmV时，传质=-=-=⎰⎰*1212Y Y Y Y G mXY dY Y Y dYN ()⎰-+-1222Y Y Y L V X Y L V m Y dY22211222mX Y Y Y mX Y dYN Y Y G --=-=⎰()=----=---=22222122211mX Y mX Y mX Y mX Y mX Y N G 2221mX Y Y Y --。
化工原理的计算题(最终版)
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∑-+++=+++10,2111200022f Hgu z g p H g u z g p ρρ 其中，z0=0，z1=16m ，p0= p1= 0（表压），u0=0，u1=02255225522210,1.23241806.010007.02081.914.302.08)(8g 2g 2vv v f q q q d l d lg u d l u d l H =+⨯⨯⨯=+=⋅+⋅=∑-）（排排入入排入πλλλ21.23241816vq H +=（2） He = 30-6×105×0.00412 = 19.914m ，Pa=Pe/=gHeqv/=1000×9.81×19.914×0.0041/0.65= 1232 W【2】将2×104 kg/h 、45℃氯苯用泵从反应器A 输送到高位槽B （如图所示），管出口处距反应器液面的垂直高度为15 m ，反应器液面上方维持26.7 kPa 的绝压，高位槽液面上方为大气压，管子为Ø76mm ×4mm 、长26.6m 的不锈钢管，摩擦系数为0.0293。
管线上有两个全开的闸阀ζ1 = 0.17、5个90°标准弯头ζ2 = 0.75。
45℃氯苯的密度为1075 kg/m3，粘度为6.5×10-4 Pa ·s 。
若泵轴功率为1.86kW ，求泵效率。
解：如图，取1-1、2-2界面，以1-1截面为基准面，∑-+++=+++21,2222211122f e H g u z g pH g u z g p ρρP 133410168.536001075102--⋅⨯=⨯⨯=s m q V123242.1068.0410168.5--⋅=⨯⨯=s m u π54106.1105.6107542.1068.0⨯=⨯⨯⨯=-e R∑-+++-=21,222122f e Hgu z g p p H ρ弯闸进局局直，,,,,,,21,52f f f f f f f H H H H H H H++=+=∑-m g u d l H f 178.181.9242.1068.06.260293.0222,=⨯⨯⨯=⋅=λ直mH f 4717.081.9242.1)75.0517.025.0(2,=⨯⨯⨯+⨯+=局4717.0178.181.9242.11581.9107510)7.263.101(23++⨯++⨯⨯-=e H =23.83m%9.691086.11030.133=⨯⨯==a e P P η【3】如图所示输水系统，已知管路总长度（包括所有当量长度，下同）为100m ，压力表之后管路长度为80m ，管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ，水的密度为1000kg/m3，泵的效率为0.8，输水量为15m3/h （1）整个管路的阻力损失，J/kg ；（2）泵的轴功率，kW 。
化工原理复习题
第一章单元自测题一、填空题1、某设备的真空表读数为200mmHg，则它的绝对压强为mmHg。
当地大气压强为101.33kPa。
2、牛顿粘性定律表达式为，它适用于流体呈流动时。
3、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是曲线，中心最大速度为平均速度的倍。
摩擦系数与无关，只随加大而。
4、流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数是函数，若在阻力平方区，则摩擦系数是函数，与无关。
5、实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能守恒，因实际流体流动时有。
6、毕托管测得的是管道中速度，孔板流量计测得的是速度。
转子流量计的特点是。
7、流体在一段水平管中流过，测得的平均流速为0.5m/s，压强降为10Pa，Re为1000，管中心线上速度为m/s，若平均速度增大到1m/s，则压强降变为Pa。
8、常用测定流量的流量计有、、。
9、常温下水密度为l000.0kg／m3，粘度为l.0cP，在d内＝100mm管内以3.0m／s速度流动，其流动类型为。
10、流体在圆形直管中作滞流流动时，若将平均流速增大一倍，其能量损失为原来损失的倍。
11、在下面两种情况下，假如流体的流量不变，而圆形直管的直径减少二分之一，则因直管阻力引起的压降损失为原来的多少倍？A）两种情况都为层流；B）两种情况都在阻力平方区。
12、流体在管路中的流动形态有和两种，其主要区别是不同，前者值为，后一种则为。
二、选择题1、在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( )。
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、直径为φ57mm×3.5mm的细管逐渐扩到φ108mm×4mm的粗管，若流体在细管内的流速为4m/s，则在粗管中的流速为( )。
A、2m/sB、1m/sC、0.5m/sD、0.25m/s3、流体在阻力平方区流动时的摩擦阻力( )。
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4、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。
化工原理复习题库及答案
化⼯原理复习题库及答案化⼯原理试题库试题⼀⼀：填充题（20分）1、某连续精馏塔中，若精馏段操作线⽅程的截距为零，则精馏段操作线斜率等于_______，提馏段操作线的斜率等于________ ,回流⽐等于____________, 馏出液等于___________,回流液量等于_____________。
2、理想溶液的特点是同分⼦间作⽤⼒_____异分⼦间作⽤⼒，形成的混合溶液中没有__________________.___________________。
3、精馏塔结构不变，操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率⼀定，只减少塔釜的热负荷，则塔顶组成______,塔底组成________4、精馏塔的塔底温度总是_______塔顶温度，其原因________________、-________________________________________________________。
5、已测得精馏塔⾃塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0. 82,其中70x，试判断：=4y______、=5y______ 、.04==5x____。
6 、塔板负荷性能图中有______线，分别是___________、____________、_________________、_____________________、_____________________。
7、在选择吸收剂时，应主要考虑的4个⽅⾯是_____________、___________、_____________、______________。
8、对于低浓度⽓体吸收操作，在求传质单元数时，解析法的适⽤条件是__________________，对数平均推动⼒法的适⽤条件是__________________，梯级图解法的适⽤条件是____________, 图解积分法的适⽤条件是_______。
9、⽣产上常见的脱吸⽅法有___________、____________、__________。
国开化工原理(上)复习资料2-计算题
《化工原理》（上）复习资料21. 单选题（每题3分）1）流体在圆形直管中作层流流动。
若流体的体积流量等条件保持不变，管径变为原来的2倍，则直管流动能量损失变为原来的（）。
A. 1/2B. 1/4C. 1/8D. 1/16答案：D2）若保持离心泵的效率不变，将其叶轮转速增加10%，则其轴功率增加（）。
A. 10%B. 21%C. 33%D. 50%答案：C3）边长为5 mm的正方形颗粒，其球形度为（）。
A. 0.62B. 0.74C. 0.81D. 0.92答案：C4）对流传热的热阻，主要集中在（）。
A. 层流底层B. 缓冲层C. 湍流主体D. 不确定答案：A5）单效蒸发中，则原料处理量为1000 kg/h，将15%的NaOH水溶液浓缩至25%，则蒸发量为（）。
A. 400 kg/hB. 500 kg/hC. 600 kg/hD. 700 kg/h答案：A6）若旋风分离器的进口气速增大，则其临界粒径（）。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定答案：B2. 多选题（每题4分）1）（）属于可直接测量流体流量的差压流量计。
A.孔板流量计B. 文丘里流量计C. 转子流量计D. 皮托管答案：A、B2）若离心泵输送流体的密度增加，其（）。
A. 流量减小B.压头不变C. 效率不变D.轴功率增加答案：B、C、D3）影响降尘室生产能力的因素包括（）。
A. 颗粒的沉降速度B. 降尘室的长度C. 降尘室的宽度D. 降尘室的高度答案：A、B、C4）随着多效蒸发效数的增加，（）。
A. 总的温度差损失增大B. 单位蒸汽耗量减小C. 蒸发强度增大D. 操作费用增加答案：A、B、D3. 判断题（每题3分）1）离心泵在启动前应将出口阀全开。
答案：（×）2）在恒速过滤中，过滤推动力和阻力均保持不变。
答案：（×）3）若离心泵输送流体的温度增加，则其允许安装高度应适当降低。
答案：（√）4）板框过滤机和叶滤机均为加压间歇过滤设备。
化工原理计算题
化工原理试卷（计算题）班级姓名分数一、计算题( 共43题320分)1. 5 分(2823)如图，用泵将15 ℃的水从水池送至一敞口储槽中。
储槽水面与水池液面相距10 m，水面高度均保持不变。
输水管内径为68 mm，管道阻力造成的总能量损失为20 J·kg-1，试问泵需给每千克的水提供多少能量？2. 10 分(3758)一单程列管换热器, 平均传热面积A为200 m2。
310 ℃的某气体流过壳程，被加热到445 ℃, 另一种580 ℃的气体作为加热介质流过管程, 冷热气体呈逆流流动。
冷热气体质量流量分别为8000 kg·h-1和5000 kg·h-1, 平均比定压热容均为1.05 kJ·kg-1·K-1。
如果换热器的热损失按壳程实际获得热量的10%计算, 试求该换热器的总传热系数。
3. 5 分(2466)已知20℃水在φ109 mm×4.5 mm的导管中作连续定态流动（如图所示）,流速为3.0 m·s-1。
液面上方的压强p=100 kPa。
液面至导管中心的距离为4 m，求A点的表压强为多少千帕？（20℃水的密度ρ=1000 kg·m-3）。
4. 10 分(3711)在一列管式换热器中进行冷、热流体的热交换, 并采用逆流操作。
热流体的进、出口温度分别为120 ℃和70 ℃,冷流体的进、出口温度分别为20 ℃和60 ℃。
该换热器使用一段时间后,由于污垢热阻的影响,热流体的出口温度上升至80 ℃。
设冷、热流体的流量、进出口温度及物性均保持不变,试求:污垢层热阻占原总热阻的百分比?5. 10 分(4951)某连续精馏塔在常压下分离甲醇水溶液。
原料以泡点温度进塔，已知操作线方程如下：精馏段：y n +1=0.630 x n+0.361提馏段：y m +1=1.805 x m-0.00966试求该塔的回流比及进料液、馏出液与残液的组成。
化工原理计算题
1.设计一台常压操作的填料塔，用清水吸收焦炉气中的氨，操作条件下的平衡关系为y＝1.2x，气体流率为4480m3/㎡·h，入塔气体浓度为10g/N m3，要求回收率为95％，吸收剂用量为最小用量的1.5倍，气相体积总传质系数为Kya ＝200kmol/ m3h。
试求：①水用量（m3/㎡·h）（取ρ水1000kg/ m3）；②出塔溶液中氨的浓度（mol％）；③填料层高度（m）；解：①y1＝（10×10-3/17）/（1/22.4）＝0.0132y2＝Y1（1-η）＝0.0132（1-0.95）＝6.59×10-4（L/G）min＝（y1－y2）/（y1/m）＝η·m＝0.95×1.2＝1.14L/G＝1.5（L/G）min＝1.5×1.14＝1.71 G＝4480/22.4＝200Kmol/㎡·hL＝1.71×200＝342 Kmol/㎡·h＝342×18/1000＝6.16m3/㎡·h②X1＝（y1－y2）/（L/G）＝（0.0132-6.59×10-4）/1.71＝0.00733＝0.733％③H OG＝G/Kya＝200/200＝1m S＝m/（L/G）＝1.2/1.71＝0.702N OG＝1/（1-S）Ln[（1－S）y1/y2＋S]＝6.37 h＝6.73m2.用离心泵将密闭储槽中20℃的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽。
两储槽液面高度差为10m，密闭槽液面上有一真空表P1读数为600mmHg （真），泵进口处真空表P2读数为294mmHg（真）。
出口管路上装有一孔板流量计，其孔口直径d0＝70mm，流量系数α＝0.7，U形水银压差计读数R＝170mm。
已知管路总能量损失为44J/Kg，试求：（1）出口管路中水的流速。
（2）泵出口处压力表P3（与图对应）的指示值为多少？（已知P2与P3相距0.1m）解：（1）因为V＝αA（2ρΔP/ρ2）0.5＝αA（2ΔP/ρ）0.5ΔP＝Rg（ρo－ρ）＝0.17×9.81×（13600-1000）＝2.1×104V＝0.7（Л/4）×（0.07）2（2.1×104）×2/1000）0.5＝0.7×0.785×（0.07）2（4.2×10）0.5＝0.0174m3/s 所以U＝V/（0.785d2）＝0.0174/（0.785×0.12）＝2.22m/s （2）选低位水池的水平为基准面，取1-1、2-2两截面建立柏努力方程：Z1＋（P1/ρg）+(U12/2g)＋H＝Z2＋（P2/ρg）＋（u22/2g）＋∑hf′u1＝u2＝0 Z1＝0 P2/ρg≈0所以H＝Z2+∑hf′-（P1/ρg）=10+(44/9.81)+0.6×13.6＝22.7mmH2O再选泵入口管所在面为基面，取3-3、4-4两截面建立柏努力方程：Z3＋（P3/ρg）＋(U32/2g)＋H＝Z4＋（P4/ρg）＋(U42/2g)＝H－h0－（u42－U32）/2g＋H真（u42－U32）/2g≈0P4＝ρg（H－ho）＋H真）＝1000×9.8（22.7－0.1－0.294×13.6）＝1.8×105Pa ＝1.8大气压（表）P3＝1.8kg/cm2（表）泵出口处的指示值为1.8kg/cm23.有一套管换热器，由内管为Ф54×2mm，套管为Ф116×4mm的钢管组成。
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有一套管式换热器，用冷却水将0.125kg/s 的苯由350K 冷却到300K ，冷却水在φ25×2.5mm 的内管中流动，其进出口温度分别为290K 和320K 。
已知水和苯的对流传热系数分别为850 w/m 2•℃和1700 w/m 2•℃，两流体呈逆流流动，忽略管壁热阻和污垢热阻。
试求：（1）所需要的管长；（2）冷却水的消耗量。
定性温度下苯的比热为C P =1830J/kg ·K ，水的比热为C P =4200J/kg ·K
(1)解法一：
Q=m s Cp Δt=0.125×1830×50=11437.5 w ---------1分
m
t A K Q ∆=22=11437.5w --------1分 而2
1
21ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ =18.2 ---------------------2分
221212111αλα++=m d d b d d K 代入数据得
K 2=485.7W/m 2·K 所以A 2=1.294m 2=3.14×0.025×L 解得L=16.48m 解法二：若计算基于内壳表面的K 1，则过程如下：
21211111d d d d b K m αλα++=令代入数据得
K 1=607.14W/m 2·K
所以A 1=1.035m 2=3.14×0.020×L
解得L=16.48m 结果完全一致。
(2)Q 1=Q 2=11437.5=4200×30×q L
q L =0.09Kg/s
3. (12分) 常压下用连续精馏塔分离含苯44%的苯一甲苯混合物。
进料为泡点液体，进料流率取100 kmol/h 为计算基准。
要求馏出液中含苯不小于 94 %，釜液中含苯不大于8 %(以上均为摩尔百分率) 。
该物系为理想溶液，相对挥发度为2.47。
塔顶设全凝器，泡点回流，选用的回流比为3。
试计算精馏塔两端产品的流率及精馏段所需的理论塔板数。
解：由全塔物料衡算：F ＝D ＋W ;FxF ＝DxD ＋WxW
将已知值代入, 可解得D ＝41.86kmol/h; W=58.14kmol/h
精馏段操作方程为: y n+1=0.75x n +0.235
泡点液体进料时q=1, y n+1=1.3472x n -0.0278
相平衡方程为 =y n /(2.47-1.47y n ) n n n x x y )1(1-+=ααn n n y y x )1(--=αα1
11+++=+R x x R R y D
n n
对于泡点进料, x F =xq =0.44
设由塔顶开始计算(从上往下)，第1块板上升蒸气组成y1=xD=0.94. 第1块板下降液体组成x1由相平衡方程式计算:
x1=0.94/(2.47-1.47×0.94)=0.8638
第2板上升蒸汽组成由精馏段操作方程计算
y2=0.75×0.8638+0.235=0.8829
第2板下降液体组成由相平衡方程计算，可得
x2=0.7532
如此逐级往下计算，可得
Y3=0.8 x3=0.618
因为X5＜x4=0.44。