化工原理习题
《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)。
化工原理习题
一流体流动流体密度计算1.1在讨论流体物性时，工程制中常使用重度这个物理量，而在SI制中却常用密度这个物理量,如水的重度为1000[kgf/m3],则其密度为多少[kg/m3]?1.2燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知，其中含8.5％CO2,7.5％O2,76％N2,8％水蒸气（体积％），试求温度为500℃,压强为1atm时该混合气的密度。
1.3已知汽油、轻油、柴油的密度分别为700[kg/m3]、760[kg/m3]和900[kg/m3] 。
试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度（假设在混合过程中，总体积等于各组分体积之和）。
(1)汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是20％、30％和50％；(2)汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是20％、30％和50％。
绝压、表压、真空度的计算1.4在大气压力为760[mmHg]的地区,某设备真空度为738[mmHg],若在大气压为655[mmHg]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少？静力学方程的应用1.5如图为垂直相距1.5m的两个容器，两容器中所盛液体为水，连接两容器的U型压差计读数R为500[mmHg],试求两容器的压差为多少？ρ水银＝13.6×103[kg/m3]1.6容器A.B分别盛有水和密度为900[kg/m3]的酒精,水银压差计读数R为15mm,若将指示液换成四氯化碳（体积与水银相同），压差计读数为若干？ρ水银＝13.6×103[kg/m3] 四氯化碳密度ρccl4＝1.594×103 [kg/m3]习题 5 附图习题 6 附图1.7用复式U管压差计测定容器中的压强,U管指示液为水银，两U管间的连接管内充满水。
已知图中h1=2.3m，h2=1.2m，h3=2.5m，h4=1.4m，h5=3m。
大气压强Ｐ0=745[mmHg]，试求容器中液面上方压强P C=?1.8如图所示,水从倾斜管中流过，在断面A和B间接一空气压差计，其读数R=10mm，两测压点垂直距离a=0.3m，试求A,B两点的压差等于多少？流量、流速计算1.9密度ρ=892Kg/m3的原油流过图示的管线,进入管段1的流量为V=1.4×10-3 [m3/s]。
《化工原理》习题集精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版《化工原理》习题集第二章气体吸收1、当总压为101.3 kPa，温度为25℃时，100克水中含氨1克，该溶液上方氨的平衡分压为0.933 kPa；若在此浓度范围内亨利定律适用，试求溶解度系数H和相平衡常数m（溶液密度近似取为1000kg/m3）。
2、含有4%（体积）氨气的混合气体，逆流通过水喷淋的填料塔，试求氨溶液的最大浓度，分别以摩尔分率，质量分率，比摩尔分率，比质量分率表示。
塔内绝对压强为2.03×105 Pa, 在操作条件下，气液平衡关系为p* = 2000x(式中p的单位为mmHg, x为摩尔分率)。
3、已知NO2水溶液的亨利系数如下：指出下列过程是吸收过程还是解吸过程，推动力是多少？并在x - y图上表示。
（1）含NO20.003(摩尔分率)的水溶液和含0.06 (摩尔分率) 的混合气接触，总压为101.3 kPa，T=35℃；（2）气液组成及总压同（1），T=15℃；（3）气液组成及温度同（1），总压达200kPa（绝对压强）。
4、已知某吸收系统中，平衡关系为y = 0.3x ，气膜吸收分系数k y = 1.815×10-4 kmol / (m2.s)，液膜吸收分系数k x = 2.08×10-5 kmol / (m2.s)，并由实验测得某截面上气液相浓度分别为y = 0.014，x = 0.02，试求：（1）界面浓度y i、x i分别为多少？（2）液膜阻力在总阻力中所占的百分数，并指出控制因素；（3）气相推动力在总推动力中所占的百分数。
4、在吸收塔内用水吸收混于空气中的低浓度甲醇，操作温度为27℃，压力为101.3kPa（绝对压力）。
稳定操作状况下，塔内某截面上的气相中甲醇分压为5.07 kPa，液相中甲醇浓度为2mol / m3。
甲醇在水中的溶解度系数H = 1.995 kmol / (m3.kpa.)，液膜吸收分系数k L = 2.08×10-5 m / s，气膜吸收分系数k G = 1.55×10-5 kmol / (m2.s.kpa.)。
化工原理习题
化工原理习题————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ一流体流动流体密度计算1.１在讨论流体物性时，工程制中常使用重度这个物理量，而在SI制中却常用密度这个物理量,如水的重度为１０00［kgf/m3],则其密度为多少[kg/m3］?1.2燃烧重油所得的燃烧气,经分析测知,其中含8.5%ＣO2，7.5%O2,76％N２,8%水蒸气(体积%)，试求温度为50０℃,压强为1ａtm时该混合气的密度。
１.3已知汽油、轻油、柴油的密度分别为700[kg/m3］、760[kg/m3］和900［kg／m３]。
试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度（假设在混合过程中，总体积等于各组分体积之和)。
(1）汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是20%、30%和50%；(2）汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是20％、３０％和50%。
绝压、表压、真空度的计算1.4在大气压力为76０[mmHg]的地区,某设备真空度为73８[mmHg］,若在大气压为655［mmＨg]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少？静力学方程的应用1.５如图为垂直相距1．5m的两个容器,两容器中所盛液体为水，连接两容器的U型压差计读数R为500[mmＨg],试求两容器的压差为多少？ρ水银＝13.6×103[kg/m3］1.6容器A.B分别盛有水和密度为９00［ｋg／ｍ3]的酒精,水银压差计读数R为１5mm,若将指示液换成四氯化碳（体积与水银相同)，压差计读数为若干?ρ水银=13．6×１０3[kg/m3] 四氯化碳密度ρｃcl4＝1.594×103 [kg/m3]习题5附图习题６附图１.7用复式Ｕ管压差计测定容器中的压强，U管指示液为水银,两U管间的连接管内充满水。
已知图中ｈ１=２.3ｍ，ｈ２=1.2m, h３=2.5ｍ，h4=1．4m,ｈ5＝３m。
化工原理习题答案
化工原理习题答案问题一：质量守恒及干燥问题问题描述：一种含有30%水分的湿煤经过加热后，其水分含量降低到15%。
问：为了使1000kg湿煤的水分含量降到15%，需要排除多少千克水分？解答：根据质量守恒原则，该问题可以通过计算质量的变化来求解。
设湿煤的初始质量为m1，水分含量为w1，加热后的质量为m2，水分含量为w2。
根据题意可得到以下关系：m1 = m2 + m水分 w1 = (m水分 / m1) × 100% w2 = (m水分 / m2) × 100%根据题意可得到以下关系： w2 = 15% = 0.15 w1 = 30% = 0.30将以上关系代入计算，可得到： 0.15 = (m水分 / m2) × 100% 0.30 = (m水分 / m1) × 100%解得：m水分 = 0.15 × m2 = 0.30 × m1代入具体数值进行计算： m水分 = 0.15 × 1000kg = 150kg因此，需要排除150千克水分。
问题二：能量守恒问题问题描述：一个装有100升水的水箱，水温为20°C。
向该水箱中加热10000千卡的热量，水温升高到40°C。
问：热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了多少度？解答：根据能量守恒原理，可以通过计算热量的变化来求解。
热量的变化可表示为：Q = mcΔT其中，Q为热量的变化量，m为物体的质量，c为物体的比热容，ΔT为温度的变化。
根据题意可得到以下关系： Q = 10000千卡 = 10000 × 1000卡 m = 100升 = 100升 × 1千克/升 = 100 × 1千克 c = 1千卡/升·°C 代入公式计算温度的变化ΔT：10000 × 1000 = (100 × 1) × (ΔT) ΔT = (10000 × 1000) / (100 × 1) = 1000000 / 100 = 10000°C 因此，热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了10000度。
化工原理习题及答案
ssd2-3、有一个油水分离器(图 2-58)， 油和 水的混合液送入器内，利用密度差使油与水分 离。油由分离器上部的侧管溢流排走，水由底 部的倒 U 形管排出。倒 U 形管顶部有平衡管 与分离器顶部连通，使两处压力相等。油面至 观察孔中心的距离 H0 为 0.5m，油密度ρ0 为 800kg/m3，水密度ρ=1000kg/m3。如果要求油 水分界面也位于观察孔中心， 则倒 U 形管顶部 至观察孔中心的垂直距离 H 应为多少？设液 体在器内的流动缓慢，可按静力学处理。而且 油水易于分层。没有乳化界面。(0.4m) 解 ρ 0 gH 0 = ρ1gH 1
u2 2 + Hf 2g 2 2 u2 u2 代入数值得： 8.0 = 2.0 + + 6.5 2g g −1 è u 2 = 2.90m.s
则每小时的送水量
V = u 2 . A = u 2 .0.785d 2 = 2.90 × 0.785 × (100 × 10 −3 ) 2 * 3600 = 81.95m 3h −1
H1 =
ρ0 H 0 0.8 * 20 = = 16m ρ1 1
Hgjc_shsd
(2/51)
td1-5．附图中串联 U 管压差计测 量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压，U 管压 差计的指示液为水银，两 U 管间的连接 管内充满水。已知水银面与基准面的垂 直距离分别为：h1=2.3m、h2=1.2m、 h3=2.5m 及 h4=1.4m。 锅炉中水面与基准 面间的垂直距离 h5=3m。大气压强 p0=99.3kPa。试求锅炉上方水蒸气的压 强 p5。(分别以 Pa 和 kgf/cm2 来计量)。 [答 p=3.64×105Pa=3.71kgf/cm2 ] 解：由静力学方程 p5+ρg(h5-h4)=p4 p4 =p3+ρHgg(h3-h4) p3=p2-ρg(h3-h2) p2 =p0+ρHgg(h1-h2) p5+ρg(h5-h4)=p0+ρ Hgg(h1-h2)-ρg(h3-h2)+ρHgg(h3-h4) p5=p0 +ρhgg(h1-h2)-ρg(h3-h2)+ρHg g(h3-h4)-ρg(h5-h4) =p0+ρHg g(h1-h2+h3-h4)-ρg(h3-h2+h5-h4) =p0+ρHg g(2.3-1.2+2.5-1.4)-ρg(2.5-1.2+3-1.4) =p0+ρHg g×2.2-ρg×2.9 =99.3+13.6×9.81×2.2-1×9.81×2.9 =364.4kPa p5=364.4 kPa×1 kgf.cm-2/98.1 kPa=3.715kgf.cm-2 1kgf.cm-2 =98.1 kPa ssd2-6、列管式换热器的管束 38 根 Φ25×2.5mm 的钢管组成。空气以 10m/s 的速度在管内流动，其平均温度为 50℃，由液柱压力计测得其压力为 250mmHg，压力计一端接通大气，当时大气压 101.3kPa，试求空气的体积 流量和质量流量。(0.12m3/s 0.174kg/s) 解： V = uA = 10 ×
化工原理习题
第一部分概念题示例与分析一、填空题2-1 一球形石英颗粒，分别在空气和水屮按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将 ___________________________________ ，在空气中的沉降速度将o答案：下降,增大2分析：由斯托克斯定律切=d S 一呪18//对空气系统，°》Q,故ll f II对水系统，水的密度随温度的变化可忽略，故同样有u t II 可见无论是气体还是液体，温度的改变主要是通过粘度变化来影响沉降速度。
气体粘度随温度升高而增加，故沉降速度下降；液体粘度随温度升高而减小，故沉降速度增大。
但要注意此结论是通过斯托克斯定律得出，其他情况还需要具体分析。
2-2若降尘室的高度增加，则沉降时间 ______________ ,气流速度__________ ,生产能力_o答案：增加；下降；不变分析：因沉降距离增加，故沉降时间将增加。
降尘室高度的增加使气体在降尘室内的流道截而增大，故气流速度下降。
生产能力的计算公式为：可见，降尘室的生产能力只决定于沉降而积和沉降速度而与降尘室的高度无关。
2-3选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据答案「气体处理盒分离效率,允许压降2-4通常，__________ 非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行，—悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。
答案：气固；液固2-5、沉降操作是指在某种_______________ 中利用分散相和连续相之间的差异，使之发生相对运动而实现分离的操作过程。
沉降过程有—沉降和沉降两种方式。
答案：力场；密度；重力；离心2-6 —阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度，由于这个速度是—阶段终了时颗粒相对于流体的速度，故又称为“终端速度”。
答案：等速；加速2-7影响沉降速度的主要因素有①__________ ；② __________ ;③_________ ;答案：颗粒的体积浓度；器壁效应；颗粒形状2-8降尘室通常只适合用于分离粒度大于—的粗颗粒，一般作为预除尘使用。
化工原理练习题库与参考答案
化工原理练习题库与参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、能缓和冲击、吸收振动并且允许被连接的两轴间有微小位移的是：（）A、钢性联轴器B、链条联轴器C、弹性套柱销联轴器正确答案：C2、填料塔操作时控制在载液区区域时，连续相是_____，分散相是______。
A、气体、固体B、固体、液体C、气体、液体D、液体、气体正确答案：C3、机械工作时不运动，依靠特定的机械结构等条件，让物料通过机械内部自动完成工作任务的，称为（）。
A、化工机械B、化工设备C、化工机器正确答案：B4、当化学反应的热效应较小，反应过程对温度要求较宽，反应过程要求单程转化率较低时，可采用( )。
A、换热式固定床反应器B、自热式固定床反应器C、多段绝热式固定床反应器D、单段绝热式固定床反应器正确答案：D5、在各种板式塔中，筛板塔的压降_____，造价____，生产能力大。
A、大、低B、小、低C、小、高D、大、高正确答案：B6、按所承受的压力高低，压力为1.78MPa的压力容器属于（）。
A、超高压容器B、中压容器C、低压容器D、高压容器正确答案：B7、塔内汽相负荷增加,塔顶压力( )。
A、不变B、下降C、上升正确答案：C8、填料塔所用的填料分为实体填料和网体填料两大类，以下属于实体填料的是：（）A、阶梯环B、波纹板C、鞍形网正确答案：B9、确定输送生活用水管道的涂色为（）。
A、红B、绿C、黄D、白正确答案：B10、筛板塔与浮阀塔相比较，筛板塔塔板效率( )浮阀塔。
A、稍低于B、稍高于C、远高于D、远低于正确答案：A11、刚性圆筒会不会发生被压瘪的情况（）。
A、不会B、无法确定C、会正确答案：A12、为用于连接工艺管线，使塔设备与其他相关设备连接，一般在塔设备中完成此任务的结构是( )。
A、吊柱B、接管C、底座D、除沫器正确答案：B13、化工设备常见的安全附件有视镜、安全阀、（）。
A、蜂鸣器B、爆破片C、报警器正确答案：B14、反应物流经床层时，单位质量催化剂在单位时间内所获得目的产物革称为( )A、催化剂选择性B、催化剂空时收率C、催化剂负荷D、空速正确答案：B15、启动离心泵前关闭泵出口阀的目的是（）。
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化工原理试卷班级____________ 姓名______________ 学号____________ 成绩___________一. 计算（69分）：1（20分）. 每小时将2×104kg 、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15m ，反应器液面上方维持26.7kPa 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，管壁绝对粗糙度为0.3mm 。
管线上有两个全开的闸阀、5个90°标准弯头。
45℃氯苯的密度为1075 kg ⋅m -3，粘度为6.5×10-4 Pa·s 。
泵的效率为70%，求泵的轴功率。
附：各局部阻力系数全开闸阀 ζ1 = 0.1790℃标准弯头 ζ2 = 0.75摩擦系数计算式 λ = 0.1( εd + 68Re )0.232（16分）. 质量流量为7000kg ·h -1的常压空气，要求将其由20℃加热到85℃，选用108℃的饱和蒸汽作加热介质。
若水蒸气的对流传热系数为1×10 4W·(m 2·K)-1，空气在平均温度下的物性数据如下：比热容为1kJ·(kg·K)-1，导热系数为2.85×10 -2W(m·K)-1 粘度为1.98×10-5Pa·s ，普兰特准数为0.7 。
现有一单程列管式换热器，装有Ø25mm×2.5mm 钢管200根，长2m ，此换热器能否完成上述传热任务？3（14分）. 某厂填料吸收塔，填料高10m ，用清水洗去尾气中有害组分。
在正常情况下，测得原料气中含有害组分0.02(比摩尔分数，下同)，尾气中含有害组分0.004，吸收液含有害组分0.008。
在工作范围内相平衡关系为A A X Y 5.1=*。
问：⑴ 该工况下气相总传质单元高度H OG 为多少？⑵ 因法定排放浓度Y A,2=0.002，计划将塔加高，若液气比不变，填料层需加高多少？4（19分）.某一常压连续精馏塔内对苯-甲苯的混合液进行分离。
原料液组成为0.35（mol%,下同），该物系的平均相对挥发度为2.5,饱和蒸汽进料。
塔顶采出率为%40,,=Fn D n q q ，精馏段操作线方程为20.075.01+=+n n x y ，1,100-⋅=h kmol q F n 求： ⑴ 提馏段操作线方程式；⑵ 若塔顶第一块板下降的液相组成为0.7，该板的气相默夫里效率E mV,1二. 选择题（11分）：1. 水以2m·s -1的流速在Ø35mm×2.5mm 钢管中流动，水的粘度为1×10-3Pa·s ，密度为1000kg·m -3,其流动类型为（ ）。
A. 层流 B. 湍流 C. 无法确定2. 离心泵原来输送水时的流量为q V ，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量（ ）。
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定3. 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( )kPa 。
A. 150 B. 50 C. 75 4. 在精馏塔中每一块塔板上（ ）。
A. 只进行传质作用B. 只进行传热作用C. 同时进行传热传质作用 5. 某套管换热器由Ø108×4mm 和Ø55×2.5mm 钢管组成，流体在环隙间流动，其当量直径为（ ）mm 。
A. 53B. 45C. 50D. 586. 如左图安装的压差计，当拷克缓慢打开时，压差计中的汞面将（ ）。
A. 左低右高B. 等高C. 左高右低D. 无法确定7. 饱和空气在恒压下冷却，温度由t 1降至t 2，其相对湿度ϕ（ ），绝对湿度H （ ），露点t d （ ）。
A. 增加B. 减小C. 不变D. 无法确定8. 已知物料的临界含水量为0.2kg 水/kg 绝干物料，空气的干球温度为t ，湿球温度为t w ，露点为t d 。
现将该物料自含水量X 1=0.45 kg 水/kg 绝干物料，干燥至X2= 0.1kg水/kg绝干物料,，则干燥物料表面温度θ（）。
A. θ﹥t wB. θ = tC. θ = t dD. θ = t w9. 设颗粒在stokes区沉降，当含尘气体温度升高后，降尘室的生产能力（）。
A. 增大B. 减小C. 不变三. 填空题（20分）：1. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右上图（b）中所示，则λA______λ B (填“﹥”或“﹤”)，将______层材料放在里层时保温效果更好。
2. 化工生产中最常用的载热体（加热剂）为，常用的冷却剂为____ 。
3. 采用饱和蒸汽加热某一种冷流体，若保持冷流体的进口温度T1/、加热蒸汽压力P不变，现冷体流量增加，则冷流体出口温度T2/_______，传热速率Φ______，总传热系数K_______ ,传热平均温度差△T m________。
4. 用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为Y A*=1.5X A，若进塔气体浓度为Y A,1=0.1，要求尾气浓度为Y A,2=0.01，拟用液气比q n,c/q n,B= 2，则出塔溶液浓度为X A,1= 。
若改变液气比，溶液可能达到的最高浓度为。
5. 在96 ℃时,苯-甲苯的相对挥发度为2.44。
在此温度下,纯苯的饱和蒸气压为160.5 kPa,则纯甲苯饱和蒸气压为Pa。
6. 某一全回流操作的精馏塔，已知相对挥发度为2.45，若x2 = 0.35(mol%)，y3 = _________ 。
7. 将含3%（mol%,下同）CO2的空气与浓度为3.12⨯10-5 CO2 的水溶液接触，操作条件下的平衡关系为y*=1200x，那么将发生_______过程。
8. 已知某物料在25℃的平衡曲线。
设含水量X=0.4kg水/(kg绝干) 的该物料与φ = 65% 的空气接触，其X* = 0.07kg水/（kg绝干）。
当空气的φ = 100%时，X* = 0.27 kg水/（kg绝干）。
则物料自由水分量为_______________，结合水分量为_______________，非结合水分量为___________________。
9. 某过滤机的滤布阻力可以忽略不计，在恒压下过滤τ 秒，得滤液Vm3；若在同一压强下继续过滤τ 秒，共得滤液________m3。
10. 从某矿石焙烧炉出口的含尘气体，依次经过一个降尘室和一个旋风分离器进行除尘，气体流量为1000m3·h-1，含尘量为10g·m-3，此时总除尘效率为90%，其中50%由降尘室除去。
现气体流量增加为1100 m3·h-1，降尘室除尘量_______ 。
(增加、减小、不变、不定)。
11. 如图为一干燥速率曲线。
在其它条件 不变情况下，试在图中作出增大空气 相对湿度后的干燥速率曲线。
化工原理试卷答案一、(20分)计算题：1. 解：如图，取1-1、2-2界面，以1-1截面为基准面∑-+++=+++21,2222211122f e hgu z g p H g u z g p ρρ（2分）p 1 = 26.7kPa （绝压），z 1 = 0, u 1 ≈ 0 （1分） p 2 = 101.3kPa （绝压）z 2 = 15m （1分）133410168.536001075102--⋅⨯=⨯⨯=s m q V （1分）123242.1068.0410168.5--⋅=⨯⨯=s m u π（1分）54106.1105.6107542.1068.0⨯=⨯⨯⨯=-e R （1分） ∴ ∑-+++-=21,222122f e hgu z g p p H ρ （1分）弯闸进直直,,,,,21,52f f f f f f h h h h h h++=+=∑- （2分）0293.0)106.168683.0(1.023.05=⨯+⨯=λ （1分） g u d l h f 22,⋅=λ直81.9242.1068.06.260293.02⨯⨯⨯==1.178m （1分） 81.9242.1)75.0517.025.0(2,⨯⨯⨯+⨯+=局f h =0.4717m （2分）4717.0178.181.9242.11581.9107510)7.263.101(23++⨯++⨯⨯-=e H =23.83m （1分）N e = H e q V ρg = 23.83 ⨯ 5.168 ⨯ 10-3 ⨯ 1075 ⨯ 9.81 = 1.30 ⨯ 103W （2分）N a = kW W N e86.11086.17.01030.133=⨯=⨯=η （2分）2. （16分）解： W 126389)2085(100036007000=-⨯⨯=Φ （2分）8510820108ln)85108()20108(-----=m T ∆= 48.44ºC （2分）12295.3020002.0436007000-⋅⋅=⨯⨯⨯=s m kg u πρ （1分）312631098.195.3002.05=⨯⨯==-μρdu R e （1分） 4.08.0023.0r e p R dλα=空 （1分）4.08.027.03126302.01085.2023.0⨯⨯⨯⨯=- （1分） 121.112--⋅⋅=K m W （1分）211222112111αααλδα+≈++=d d d d d d K m （1分） 0113.01011201.112254=⨯+⨯=K = 88.5W ⋅m -2⋅K -1 （1分）248.2944.485.88126398m T K A m =⨯==∆Φ需 （1分） A 实 = n πd 外l = 200 ⨯ π ⨯ 0.025 ⨯ 2 = 31.42m 2 （2分）066.1=需实A A ≈ 1.1 ∴能完成上述传热任务。
（2分）3. （14分）解：（1）20008.0004.002.02,1,2,1,,,=--=--=A A A A Bn c n X X Y Y q q （2分）⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+----=C n B n A A A A C n B n Cn B n OG q m q m X Y m X Y q m q q m q N ,,2,2,2,1,,,,,)1(ln 11（2分） 77.225.10004.0002.0)25.11(ln 25.111=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+----=（2分） 或 ∆Y A,1 = Y A,1 – mX A,1 = 0.02 – 1.5 ⨯ 0.008 = 8⨯10-3 （1分） ∆Y A,2 = Y A,2 – mX A,2 = 0.004 （1分） 332,2,1,1,2,1,1077.50004.0108ln 004.002.0ln --⨯=-⨯-=---=A A A A A A mA mX Y mX Y Y Y Y ，∆ （2分）77.21077.5004.002.03,2,1,=⨯-=-=-mA A A OG Y Y Y N ∆ （2分） 61.377.210==OG H （2分）(2) 其他条件不变，Y A,2变，则N OG 不变 ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+----=C n B n A A A A C n B n C n B n OG q m q m X Y m X Y q m q q m q N ,,2,/2,2,1,,,,,)1(ln 11（2分） 66.425.10002.0002.0)25.11(ln 25.111=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+----=（2分） H / = H OG ⋅ N OG = 3.61⨯ 4.66 = 16.82m （1分） ∆H = 16.82 – 10 = 6.82 m （1分）4. （19分）解：（1）175.0+=R RR = 3 （2分） 1312.0+=+=d d xR x x d = 0.8 （2分）4.08.035.0,,=--=--=wwwd w f Fn D n x x x x x x q q x w = 0.05 （2分）%40,,=Fn D n q q ∴ q n,D = 0.4 ⨯ 100 = 40kmol ⋅h -1 （1分）q n,W = q n,F - q n,D = 100 – 40 = 60 kmol ⋅h -1 （1分） q n,V = ( R + 1) q n,D = (3 + 1 ) ⨯ 40 = 160 kmol ⋅h -1 （1分） δ = 0q n,V / = q n,V - q n,F = 160 – 100 = 60 kmol ⋅h -1 （1分） q n,L / = q n,L = q n,V - q n,D = 160 – 40 = 120 kmol ⋅h -1 （1分） 提馏段操作线方程： W Vn W n m Vn L n m x q q x q q y /,,/,/,1-=+ = 2x m – 0.05 （2分）(2) 11*1)15.2(15.2x x y -+=8573.07.0)15.2(17.05.2=⨯-+⨯=（2分） y 2 = 0.75 ⨯ 0.7 + 0.2 = 0.725 （1分） y 1 = 0.8 （1分） 5669.0725.08573.0725.08.02*1211,,=--=--=y y y y E V m （2分）二、（11分）选择题（每小题各一分）1. (B)2. (C)3.(A)4.(C)5.(B)6.(B)7.(C) (B) (C)8.(A)9.(B)三、（20分）填空题（每个空各一分）1. < ，A ；2. 0 2. 饱和蒸汽，水3. 降低，增大，增大，增大；4. 0.045，0.0667；5. 6 5779；6. 0.35；7. 吸收8. 0.33 kg 水/（kg 绝干），0.27 kg 水/（kg 绝干），0.13 kg 水/（kg 绝干）； 9. V 2 ； 10. 减小； 11.流体流动与输送机械习题及答案一.填空题1. 当20℃的甘油(ρ=1261kg.m-3 ,μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s-1 时,其雷诺准数Re为__________,其摩擦阻力系数λ为________.*****答案*****168.2; 0.382. 流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的________。