化工原理模拟题(带答案和解)
《化工原理》练习题及解答

《化工原理》练习题一、简答题1、汽蚀现象2、真空度3、层流二、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,同一种连续的流体2. 离心泵的效率η和流量Q的关系为()。
A. Q增大,η增大B. Q增大,η先增大后减小C. Q增大,η减小D. Q增大,η先减小后增加3. 双层平壁定态热传导,两层壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温度差为△t1和△t2,若△t1>△t2,则λ1和λ2的关系为()。
A. λ1<λ2,B. λ1>λ2C. λ1=λ2D. 无法确定4. 在阻力平方区内,摩擦系数λ()。
A. 为常数,与ε/d、Re均无关B.随Re值加大而减小C. 与Re值无关,是ε/d的函数D. 是Re值与ε/ d的函数三、计算题1.有一石油裂解装置,所得热裂物的温度300℃。
今欲设计一换热器,欲将石油从25℃预热到180℃,热裂物经换热后终温不低于200℃,试计算热裂物与石油在换热器中采用并流与逆流时的对数平均温差ΔΤm。
2.如图所示,水由常压高位槽流入精馏塔中。
进料处塔中的压力为0.1大气压(表压),送液管道为φ 45×2.5 mm、长8 m的钢管。
管路中装有180°回弯头一个(le/d =75),90°标准弯头一个(le/d =35)。
塔的进料量要维持在3.6m3/h,试计算高位槽中的液面要高出塔的进料口多少米?参考数据:水的粘度为1cP Array《化工原理》练习题答案一、简答题1、汽蚀现象泵的入口处的压力低于被输送流体的饱和蒸汽压,形成大量气泡,气泡进入到离心泵的高压区破裂,液滴填充真空区击打器壁,形成汽蚀现象。
2、真空度真空度= 大气压力-绝对压力3、层流流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动,质点无径向脉动,质点之间互不混合二、选择题1.D2.B3.A4.C三、简答题1. 解:求得 ∆Tm1=97.2℃∆Tm2=145.7℃2.解: 由流量可求得流速为u=0.8 m/s(5分)。
化工原理模考试题含答案

化工原理模考试题含答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、U形管式废热锅炉管板与炉管的连接方法()。
A、胀焊并用B、胀接C、焊接正确答案:A2、对于存储有毒介质的法兰密封面型式,一般不选用()。
A、凹凸面型B、平面型C、椎槽面型正确答案:B3、以下各类设备中属于对流干燥器的是:()A、厢式干燥器B、微波干燥器C、滚筒干燥器正确答案:A4、某管道最高运行温度是350C,则该管道上的法兰应用()A、金属石墨缠绕垫片B、橡胶垫片C、聚四氟乙烯D、石棉正确答案:A5、设计压力为2.5MPa的容器属于()。
A、高压容器B、中压容器C、超高压容器D、低压容器正确答案:B6、球形容器的支座有柱式、裙式、半埋式和()四种。
A、支承式B、耳式C、高架式正确答案:C7、()是指材料抵抗更硬物体压入而产生塑性变形,包括产生压痕或划痕的能力。
A、塑性B、硬度C、韧性正确答案:B8、《容规》根据压力容器的压力、容积、介质等进行分类,将监察范围内的压力容器按危险程度分为()三类。
A、第I类容器、第H类容器、第∏I类容器B、高压容器、中压容器、低压容器C、B、C正确答案:A9、确定下列硝酸的分子式()oA、HC1B、COC、NH3D、HN03正确答案:D10、舌型塔的气体通道为在塔盘上冲出的以一定方式排列的舌片,舌片开启一定的角度,舌孔方向与液流方向()。
A、相反B、相异C、一致D、成30°夹角正确答案:C11、()是一种将液体或固体悬浮物,从一处输送到另一处或从低压腔体输送到高压腔体的机器。
A、离心机B、压缩机C、泵12、如下选项中不属于穿流塔优点的是oA、处理能力大B、压力降小C、操作弹性小D、结构简单正确答案:C13、塔类设备进料口防护板的作用是()。
A、抵消进料的冲刷力B、使进料分布均匀C、破沫Ds防杂质进入正确答案:A14、板式塔总体结构分为塔顶、塔体和群座部分,其中塔顶部分主要功能是:()A、气液分离B、液体再分布C、固液分离正确答案:A15、频繁开停车的压力容器容易发生的破坏形式是()。
化工原理模拟题及参考答案教材

化工原理试卷一一、填空:(1)层流条件下,管径一定时,阻力损失与流量()次方成正比;流量一定时,阻力损失与管径()次方成反比。
(2)离心泵的轴功率随流量的增大而(),启动离心泵前应(),以减少启动电流,保护电机。
另外,离心泵启动前,还要( ),否则就会造成()现象。
(3)层流时,圆管内的流速呈()分布,u/umax=( );当温度升高时,处于层流状态的空气的阻力损失()。
(4)往复泵的流量与压头(),需采用()调节流量。
(5)研究流体流动时,常将流体视为由无数分子集团所组成的(),其目的是为了摆脱(),而从()角度来研究流体的流动规律。
(6)在化工生产中,流体静力学基本方程式主要应用于(),(),()。
(7)离心分离因数Kc=(),若旋转半径R=0.4m,切向速度uT=20m/s 时,则Kc=(),结果表明在上述条件()。
(8)通过三层平壁的热传导中,若测得各面的温度t1,t2,t3和t4分别为500℃,400℃,200℃和100℃,则各平壁层热阻之比()(假设各层壁面间接触良好)。
(9)为了减少辐射热损失,可采用()方法,而且材料的黑度(),散热愈少。
(10)当管壁和污垢热阻可以忽略时,如果当两个对流传热系数相差较大时,要提高K值,关键在于提高()的α。
若两侧α相差不大时,则必须将()才能提高K值。
二、计算题:1.用降尘室来除去含尘气流中的球形尘粒,颗粒在气流中均匀分布,尘粒密度为3000kg/m3,降尘室长4m,宽2m,高1m。
含尘气流密度为 1.2kg/m3,流量为7200m3/h,粘度为3×10-5Pa·s,设在斯托克斯区沉降,试求:(1)可被完全除去的最小粒径;(2)可被50%除去的粒径。
2.在3×105Pa 的压强下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验,测得过滤常数K=5×10-5m 2/s,q e =0.01m 3/m 2,又测得滤饼体积与滤液体积之比ν=0.08。
化工原理模拟题(带答案和解)精选全文

可编辑修改精选全文完整版化工原理传热部分模拟试题及答案一填空(1) 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 侧的对流传热系数,而壁温接近于 侧流体的温度值。
(2) 热传导的基本定律是 。
间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 (大、小)一侧的α值。
间壁换热器管壁温度t W 接近于α值 (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、小),其两侧的温差愈 (大、小)。
(3)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,则该壁面的热阻愈 ,其两侧的温差愈 。
(4)在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在 ,减少热阻的最有效措施是 。
(5) 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b 1>b 2>b 3,导热系数λ1<λ2<λ3,在稳定传热过程中,各层的热阻 ,各层导热速率 。
(6) 传热的基本方式有 、 和 三种。
热传导的基本定律是⎽⎽⎽ ⎽其表达式为⎽⎽⎽⎽⎽。
(7) 水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来的2倍,则其对流传热系数约为原来的 倍;管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的 倍。
(设条件改变后仍在湍流范围)(8) 导热系数的单位为 ,对流传热系数的单位为 ,总传热系数的单位为 。
二、选择1 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),使空气温度由20℃升至80℃,现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气进出口温度不变,则此时的传热温差应为原来的 倍。
A 1.149 B 1.74 C2 D 不定2 一定流量的液体在一φ25×2.5mm 的直管内作湍流流动,其对流传热系数αi =1000W/m 2·℃;如流量与物性都不变,改用一φ19×2mm 的直管,则其α将变为 。
A 1259B 1496C 1585D 1678 3 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示 的准数。
化工原理下模拟试卷答案

化工原理下模拟试卷及答案一、填空与选择:(1)吸收操作一般用于分离气体混合物,其原理是利用气体中各组分在吸收剂中溶解度的差异来达到分离的目的。
(2)精馏操作一般用于分离液体混合物,其原理是利用原料中各组分的挥发度差异来达到分离的目的。
(3)萃取操作一般用于分离液体混合物,其原理是利用原料液中各组分在萃取剂中溶解度的差异来达到分离的目的。
(4)全回流(R= ∞)时,精馏段操作线的斜率为 1 ,提馏段操作线的斜率为 1 ,对相同的x D 和x W,部分回流比全回流所需的理论板数多。
(5)气液两相在填料塔内逆流接触时,填料表面是气液两相的主要传质面积。
为保证操作过程中两相的良好接触,故填料吸收塔顶部要有良好的液体分布装置。
(6)写出浮阀塔三种不正常操作情况:(A) 漏液;(B) 液泛;(C) 雾沫、气泡夹带。
(7)两组分的相对挥发度α越小,则表示分离该物系越 B 。
A. 容易;B. 困难;C. 完全;D. 不完全。
(8)二元溶液连续精馏计算中进料热状态的变化将引起以下线的变化:B 。
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。
(9)物料的平衡水份一定是 C 。
A. 非结合水份;B. 自由水份;C. 结合水份;D. 临界水份。
(10)某三元混合液组成为x A=0.2,x B=0.5,x S=0.3。
试在三角形相图中表示出该点的坐标位置。
AB S二、在常压下逆流操作的填料吸收塔中,用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分。
入塔气体流量为1120m3/h(标准状况),入塔气体中溶质的浓度为5%(体积),吸收率为90%,操作条件下的气液平衡关系为Y*=1.5X,液气比L/V=3,体积传质系数K Y a = 100 kmol/m2⋅h(∆Y),塔径为0.8m。
试求(1)出塔液体浓度X 1; (2)所需填料层高度Z 。
解:(1)进塔惰性气体量 ()5.4705.014.221120=-⨯=V kmol/h ()00526.01.00526.010526.005.0105.0121=⨯=-==-=ηY Y Y()()01578.000526.00526.03102112=-⨯=-==Y Y L V X X(2)002367.001578.05.1*2*1==⨯=Y Y41.300526.002367.00526.0ln00526.002367.00526.000526.00526.021=----=∆-=mOG Y Y Y N 9455.08.0785.01005.472=⨯⨯=Ω=a K V H Y OG m224.341.39455.0=⨯==OG OG N H Z m三、有苯和甲苯混合物,含苯0.4,流量1000 kmol/h ,在一常压精馏塔内进行分离,要求塔顶馏出液中含苯0.9(以上均为摩尔分率),苯的回收率不低于90%,泡点进料,泡点回流,取回流比为最小回流比的1.5倍,已知相对挥发度α = 2.5。
化工原理考试模拟题与答案

化工原理考试模拟题与答案一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、克劳斯尾气中硫化氢含量升高的原因是()。
A、酸性气中硫化氢含量上升B、克劳斯反应器床层温度高C、配风比高D、克劳斯催化剂活性下降正确答案:D2、不同形态的烃在制硫炉内完全燃烧的温度不同,0.2%的BTX完全分解的温度为()℃。
A、950B、1000C、1100D、1250正确答案:D3、固定管板式换热器冷热两流体温差不能太大,否则会产生较大(),使管板结合处产生泄漏。
A、水击B、热应力C、水锤D、拉力正确答案:B4、克劳斯单元 H2S/SO2比值分析仪出现故障,如何操作?A、根据焚烧炉温度变化指导操作B、根据急冷水pH值指导配风C、首先将配风打手动控制D、根据制硫炉炉膛、加氢反应器温度变化指导操作正确答案:D5、防腐涂层换热器停工吹扫时,禁止用()直接吹扫。
A、压缩空气B、蒸汽C、氮气D、水正确答案:B6、以下哪一项影响克劳斯尾气H2S/SO2比值?()A、空气/酸性气比例不合适B、酸性气中含氨C、酸性气中硫化氢浓度高D、酸性气中硫化氢浓度低正确答案:A7、防尘防毒治理设施要与主体工程()、同时施工、同时投产。
A、同时检修B、同时引进C、同时设计D、同时受益正确答案:C8、下列微粒中还原性最强的是()。
A、氟离子B、碘离子C、碘原子D、氯原子正确答案:B9、在相同的塔板结构和操作条件下,雾沫夹带量是随物系()而减少。
A、液体粘度的增加B、没影响C、表面张力的增加D、气相密度的降低正确答案:C10、在停工过程中,各系统设备泄压时,要关闭()阀门以免物料倒串;同时打开塔、容器的液控副线阀门及冷却器进出口阀。
A、所有物料进出装置B、物料进装置C、物料出装置D、泵进出口正确答案:A11、装置正常生产中酸性气制硫炉配风比调节原则正确的是()。
A、保持配风比恒定在2B、保证过程气中硫化氢和二氧化硫摩尔比在2左右C、根据制硫炉炉温调节D、保证完全燃烧正确答案:B12、蒸汽抽空器排出气体的压力比吸入口的压力()。
化工原理模考试题+参考答案
化工原理模考试题+参考答案1、设备的维护保养必须由维修工人执行,操作工人参加的是()。
A、日常保养B、二级保养C、三级保养答案:C2、传热有( ) 方式。
A、一种B、二种C、三种D、四种答案:C3、确定输送生活用水管道的涂色为()。
A、红B、黄C、绿D、白答案:C4、列管式换热器中,管子与管板为活动连接的是()。
A、固定管板式换热器B、浮头式换热器C、U形管式换热器答案:B5、固定床反应器具有反应速度快、催化剂不易磨损、可在高温高压下操作等特点,床层内的气体流动可看成是( )A、湍流B、对流C、理想置换流动D、理想混合流动答案:C6、下列属固体输送的机器是()。
A、压缩机B、变换炉C、结晶器D、斗式提升机答案:D7、热交换器内流体介质应尽量采用较高的流速。
流速高可以()传热系数。
A、提高B、降低C、保持答案:A8、以下属于人为故障的是()。
A、磨损B、腐蚀C、错用性故障答案:C9、确定不锈耐酸钢的牌号是()。
A、45B、1Cr17C、65D、Q255答案:B10、在化工生产中,管子与阀门连接一般都采用()连接。
A、法兰B、焊接C、承插式D、螺纹答案:A11、确定优质碳素结构钢的牌号是A、1Cr13B、45C、16MnD、15答案:BD12、以下属于散装填料的有( )。
A、鲍尔环填料B、矩鞍填料C、弧鞍填料D、阶梯环填料答案:ABCD13、塔板上设置入口安定区的目的是( ),设置出口安定区的目的是( )。
A、防止气体进入降液管B、避免严重的液沫夹带C、防止越堰液体的气体夹带量过大D、避免板上液流不均匀答案:AC14、以下属于规整填料的有( )。
A、格栅填料B、波纹填料C、弧鞍填料D、阶梯环填料答案:AB15、用填料吸收塔分离某气体混合物,以下说法正确的是 ( )。
A、气液两相流动参数相同,填料因子增大,液泛气速减小B、气液两相流动参数相同,填料因子减小,液泛气速减小C、填料因子相同,气液两相流动参数增大,液泛气速减小D、填料因子相同,气液两相流动参数减小,液泛气速减小答案:AC16、传热强化的措施有:( )A、提高流量B、增加平均传热温差C、扩大传热面积D、提高传热系数答案:BCD17、对于固定式地面液化石油气储罐应采用()式液位计。
化工原理模考试题(含参考答案)
化工原理模考试题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、下列选项中不是浮阀塔缺点的是( )A、塔板压力降较大B、低气速时塔板效率有所下降C、操作弹性小D、浮阀阀片有卡死和吹脱的可能正确答案:C2、当地震烈度大于等于( )度时,设备必须考虑地震载荷。
A、7B、8C、6D、9正确答案:A3、板式塔中降液管按照结构形式可分为圆形降液管和( )两类。
其中圆形降液管通常用于液体负荷低或塔径较小的场合。
A、方形降液管B、弓形降液管C、阀门形降液管正确答案:B4、下列哪种多层圆筒结构最适用大型设备()。
A、多层绕板式B、多层热套式C、多层绕带式D、多层包扎式正确答案:A5、浮阀塔板是对泡罩塔板的改进,取消了( ),在塔板开孔上方设置了浮阀,浮阀可根据气体的流量自行调节开度。
A、筛孔B、进气管C、阀孔D、开气管正确答案:D6、在传动中能缓和冲击、吸收振动,工作平稳无噪声的是:()A、带传动B、齿轮传动C、链传动正确答案:A7、钢材的强度随温度的升高而( ),韧性和塑性随温度的降低而( )。
A、升高,下降B、下降,升高C、升高,升高D、下降,下降正确答案:B8、塔内汽相负荷增加塔顶压力( )。
A、上升B、不变C、下降正确答案:A9、废热锅炉内的蒸汽压力为15MPa时,属于:()A、高压锅炉B、中压锅炉C、低压锅炉正确答案:A10、板式塔是一种( )(板)接触的气液传质设备。
A、非B、顺序C、连续D、逐级正确答案:D11、球形容器的支座有柱式、()、半埋式、高架式四种。
A、耳式B、裙式C、支承式正确答案:B12、压力容器材料淬火的目的是()。
A、降低强度B、提高强度和硬度C、提高塑性正确答案:B13、换热管在管板上的最常用的排列方式是()。
A、正方形B、正三角形C、转角正方形D、转角正三角形正确答案:B14、润滑油是一种()的润滑剂。
A、液体B、半固体C、固体正确答案:A15、下列属气体输送与压缩的机器是()。
化工原理期末考试模拟试题4套含答案详解
试卷1(含答案)一、填空题:1. 流体流动形态用_____来判断,当_____时为瑞流,•当_____时为滞流,当_____时为过渡流。
***答案***雷诺准数,Re≥4000,Re≤2000,Re在2000-4000之间。
2. 流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的____倍;如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的______倍。
***答案***2; 1/43. 某输水的水泵系统, 经管路计算得,需泵提供的压头为He=19[m水柱],输水量为20[kg.s],则泵的有效功率为_________.***答案***3728瓦4. 离心泵的工作点是如下两条曲线的交点:___________________________,_____________________________.***答案***泵特性曲线H-Q;管路特性曲线H-Q5. 离心泵输送的液体粘度越大,其扬程__________,流量_______,轴功率______,效率________。
***答案***越小;越小;越大;越小6. 某板框压滤机的框的尺寸为:长×宽×厚=810×810×25 mm,若该机有10块框,其过滤面积约为_________________ m2。
***答案***13.127. 某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=0.57w.m .K,则其厚度不低于_______。
(注:大型容器可视为平壁)***答案***148mm二、选择题:1.流体在园管内流动时,管中心流速最大,若湍流时的平均流速与管中心的最大流速的关系为()A、W=1/2WB、W=0.8WC、W=3/2W***答案***B2.转子流量计的主要特点是________。
化工原理模拟考试题与参考答案
化工原理模拟考试题与参考答案一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、以下哪项措施与提高硫收率无关?()A、调节好配风比B、选用优质、活性高的催化剂C、控制好硫冷凝器出口温度,提高硫捕集率D、加大装置的处理量正确答案:D2、液硫池一般用()伴热。
A、电B、外伴热管C、夹套D、内伴热管正确答案:D3、按结构形式分,属于速度式压缩机的是()。
A、螺杆压缩机B、离心式压缩机C、液环压缩机D、罗茨压缩机正确答案:B4、斯科特反应中氢气量保持过剩的调整方法正确的是( )。
A、增加氢气量直至控制阀全开B、增加氢气垂直至阀后压力不再下降C、氢气流量用副线控制D、增加氢气量,观察反应器床层温度,直至床层温度不再上升正确答案:D5、三冲量控制实际上是()系统。
A、分程控制B、比值控制C、前馈加反馈控制D、选择控制正确答案:C6、硫黄在()℃时流动性最好。
A、130~160B、100~130C、160~180D、180~200正确答案:A7、溶剂再生塔操作正常,贫液温度上升,排除仪表问题以后,还可能是()原因。
A、贫液抽出量过大B、富液中硫化氢含量增加C、贫液冷却器运行不正常D、溶剂老化正确答案:C8、不属于换热器检修内容的是()。
A、清扫管束和壳体B、管束焊口、胀口处理及单管更换C、检查修复管箱、前后盖、大小浮头、接管及其密封面D、检查修理或更换塔内构件。
正确答案:D9、2022年6月是第()个“全国安全生产月”。
A、24B、22C、23D、21正确答案:D10、N-甲基二乙醇胺简称是()。
A、DEAB、MEAC、DIPAD、MDEA正确答案:D11、下面哪种容器属三类压力容器()。
A、高压容器B、低压管壳式余热锅炉C、容积小于 5m3球形储罐D、中压容器正确答案:A12、下列属于电磁感应现象的是()。
A、穿过闭合线圈的磁感应线条数发生变化,一定能产生感应电流B、通电导体周围产生磁场C、由于导体自身电流发生变化,导体周围磁场发生变化D、磁场对感应电流发生作用,阻碍导体运动正确答案:A13、克劳斯液硫中的硫化氢多以()形式存在。
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化工原理传热部分模拟试题及答案一填空(1) 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 侧的对流传热系数,而壁温接近于 侧流体的温度值。
(2) 热传导的基本定律是 。
间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 (大、小)一侧的α值。
间壁换热器管壁温度t W 接近于α值 (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、小),其两侧的温差愈 (大、小)。
(3)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,则该壁面的热阻愈 ,其两侧的温差愈 。
(4)在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在 ,减少热阻的最有效措施是 。
(5) 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b 1>b 2>b 3,导热系数λ1<λ2<λ3,在稳定传热过程中,各层的热阻 ,各层导热速率 。
(6) 传热的基本方式有 、 和 三种。
热传导的基本定律是⎽⎽⎽ ⎽其表达式为⎽⎽⎽⎽⎽。
(7) 水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来的2倍,则其对流传热系数约为原来的 倍;管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的 倍。
(设条件改变后仍在湍流范围)(8) 导热系数的单位为 ,对流传热系数的单位为 ,总传热系数的单位为 。
二、选择1 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),使空气温度由20℃升至80℃,现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气进出口温度不变,则此时的传热温差应为原来的 倍。
A 1.149B 1.74C 2D 不定2 一定流量的液体在一φ25×2.5mm 的直管内作湍流流动,其对流传热系数αi =1000W/m 2·℃;如流量与物性都不变,改用一φ19×2mm 的直管,则其α将变为 。
A 1259B 1496C 1585D 16783 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示 的准数。
A 对流传热B 流动状态C 物性影响D 自然对流影响4 在蒸气—空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的__在工程上可行。
A 提高蒸气流速B 提高空气流速C 采用过热蒸气以提高蒸气温度D 在蒸气一侧管壁加装翅片,增加冷凝面积三、计算1有一换热器,管内通90℃的热流体,膜系数1α为1100C m w ︒⋅2/,管外有某种液体沸腾,沸点为50℃,膜系数2α为5800C m w ︒⋅2/。
试求以下两种情况下的壁温:(1)管壁清洁无垢 ;(2)外侧有污垢产生,污垢热阻为0.005w C m /2︒⋅ 解:忽略管壁热阻,并假设壁温为w T(1)当壁很薄时,根据壁两侧的对流传热方程式可得:2111ααt T T T w w -=- 58001501100190-=-w w T T 则 C T w ︒=4.56(2)同理02111R t T T T w w +-=-αα 005.058001501100190+-=-w w T T则 C T w ︒=84由此可知,壁温总是比较接近热阻小的那一侧流体的温度。
2 一废热锅炉,由φ25×2锅炉钢管组成,管外为水沸腾,温度为227℃,管内走合成转化气,温度由575℃下降到472℃。
已知转化气一侧αi =300W/m 2·K ,水侧αo =10000W/m 2·K ,钢的导热系数为45W/m ·K ,若忽略污垢热阻,试求:(1)以内壁面为基准的总传热系数K i ;(2)单位面积上的热负荷q(W/m 2);(3)管内壁温度T W 及管外壁温度T i ;解:(1)K i 025.010000021.0023.045021.0002.030011100⨯+⨯⨯+=++=d d d d b K i m i i i αλα所以 K m W K i ⋅=2/2.289(2)qm i i t S K Q ∆= 5.2932.289227472227575ln )227472()227575(2.289⨯=-----⨯=∆=m i t K q 22/9.84/2.84880m kW m W == (3)管内T W 及 管外壁温度T i 因为 00122712472575S T S b T T S T i m i W i i W αλα-=-=-+ 251000012272345002.02130012472575⨯-=⨯-=⨯-+ii W W T T T T 由上述方程可解出 C T W ︒=8.237, C T i ︒=2.2343 现有一逆流冷却器,用冷水冷却油,使油温从420K 降到370K ,水进口温度为285K ,出口温度为310K 。
设油和水的流率、进口温度保持不变,将冷却器长度增加一倍(其它尺寸不变),求油及水的出口温度。
解: 420K 370K 5.972)285370()301420(=-+-=∆m t 310K 285K对体系进行热量恒算,m pw w po o t KS C W C W ∆=-=-)285310()370420(所以, popo po m o C KS C KS C t KS W 95.1505.97)370420(=⨯=-∆= (1) pw pw w C KS C KS W 9.3)285310(5.97=-⨯=(2) 冷却器长度增加一倍后,420K T 2t 2 285K假设: 213522221t T t t t m -+='∆+'∆='∆ 则 mpw w po o t KS t C W T C W '∆=-=-2)285()420(22 所以, )420()135()420(22222t t T C KS T C t KS W po po m o --+⨯=-'∆= (3) )285()350()285(22222--+⨯=-'∆=t t T C KS t C t KS W pw pw m w (4) (1)=(3) 1.95=222420)135(T t T --+ (5) (2)=(4) 3.9=285)135(222--+t t T (6) 解(5)和(6)方程,得: T 2 =341.74K t 2 =324.13K87.9513.3244201=-='∆t 74.5628574.3412=-='∆t 21t t '∆'∆<2, 则m t '∆用算术平均值合适。
4热气体在套管换热器中用冷水冷却,内管为mm mm 5.225⨯φ钢管,导热系数K m W ⋅=/45λ。
冷水在管内湍流流动,给热系数K m W ⋅=21/2000α,热气在环隙中湍流流动,给热系数K m W ⋅=22/50α。
不计垢层热阻,试求:(1)管壁热阻占总热阻的百分数;(2)内管中冷水流速提高一倍,总传热系数K '有何变化?(3)环隙中热气体流速提高一倍,总传热系数K ''有何变化?解: (1)11122121]1ln 21[-++=αλαd d d d d K =1]50102.0025.0ln 452025.002.0025.020001[-+⨯+⨯ =K m W ⋅2/3.48总热阻/021.012⋅=m K W管壁热阻 02.0025.0ln 452025.0ln 2122⨯=d d d λ =W K m /102.625⋅⨯-∴管壁热阻分率为%3.0103021.0102.635=⨯=⨯-- (2)8.0u ∝α∴K m W ⋅⨯=⨯=='238.018.01/1048.3200022αα K m W K ⋅=+⨯+⨯⨯='-253/0.49]501102.602.0025.01048.31[增加%3.13.483.4849=-=-'K K K (3)K m W ⋅=⨯=='∴28.028.02/1.875022αα K m W K ⋅=+⨯+⨯=''-25/1.82]1.871102.602.0025.020001[ 增加 %6.693.483.481.82=-=-''K K K 由上可知,管壁热阻往往占分率很小,可忽略;提高K 值,强化传热,应在α小处着手。
化工原理吸收部分模拟试题及答案一、填空1气体吸收计算中,表示设备(填料)效能高低的一个量是 传质单元高度 ,而表示传质任务难易程度的一个量是 传质单元数 。
2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。
3在填料塔中用清水吸收混合气中HCl ,当水量减少时气相总传质单元数N OG 增加 。
4一般来说,两组份的等分子反相扩散体现在 精流 单元操作中,而A 组份通过B 组份的单相扩散体现在 吸收 操作中。
5 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。
6易溶气体溶液上方的分压 小 ,难溶气体溶液上方的分压 大 ,只要组份在气相中的分压 大于 液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行。
7压力 减小 ,温度 升高 ,将有利于解吸的进行。
8某低浓度气体吸收过程, 已知相平衡常数m=1 ,气膜和液膜体积吸收系数分别为k ya =2×10-4kmol/m 3.s, k xa =0.4kmol/m 3.s, 则该吸收过程及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 气膜控制,约100% ;该气体为 易 溶气体。
二、选择1 根据双膜理论,当被吸收组分在液相中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数 B 。
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2 已知SO 2水溶液在三种温度t 1、t 2、t 3下的亨利系数分别为E 1=0.0035atm 、E 2=0.011atm 、E 3=0.00625atm ,则⎽⎽A ⎽⎽A t 1<t 2B t 3>t 2C t 1>t 2D t 3<t 13 吸收塔的设计中,若填料性质及处理量(气体)一定,液气比增加,则传质推动力 A ,传质单元数 B ,传质单元高度 C ,所需填料层高度 B 。
A 增大B 减小C 不变D 不能判断三、计算1 有一填料吸收塔,在28℃及101.3kPa ,用清水吸收200m 3/h 氨-空气混合气中的氨,使其含量由5%降低到0.04%(均为摩尔%)。
填料塔直径为0.8m ,填料层体积为3 m 3,平衡关系为Y=1.4X ,已知Kya=38.5kmol/h 。