化工原理Ⅰ習(xí)題庫(kù)

1、化工原理（I）課程學(xué)習(xí)題庫(kù)適用對(duì)象：化學(xué)工程與工藝本科學(xué)生武夷學(xué)院環(huán)境與建筑工程系2011年編制一、填空題1.比較下列對(duì)流給熱系數(shù)的大?。嚎諝饬魉贋?m/s的加，空氣流速為25m/s的孫水流速為1.2m/s的血水流速為2.5m/s的,蒸汽膜狀冷凝的必，則自大到小的順序?yàn)椋?>4>3>2>115 .在長(zhǎng)為L(zhǎng),高為H的降塵室中，顆粒的沉降速度為ut,含塵氣體通過(guò)降塵室的水平速度為u,則顆粒在降塵室內(nèi)分離的條件是H/ut<L/u。16 .在管殼式換熱器中，用100c的飽和水蒸氣加熱空氣，空氣的進(jìn)出口溫度分別為20c和50C,則管壁溫度約等于100C，總傳熱系數(shù)K接近于空

2、氣的對(duì)流傳熱系數(shù)。17 .測(cè)流體流量時(shí)，隨流量增加孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差值將增大，若改用轉(zhuǎn)子流量計(jì)，隨流量增加轉(zhuǎn)子兩側(cè)壓差值將不變。(增大、減小、不變)18 .在操作壓力相同的條件下，當(dāng)濾液粘度與洗液粘度相同時(shí)，板框過(guò)濾機(jī)洗滌速率與最終過(guò)濾速率的比值為0.25。19 .離心分離設(shè)備在層流區(qū)操作，顆粒的旋轉(zhuǎn)速度為20m/s,旋轉(zhuǎn)半徑為0.3m,則該設(shè)備的離心分離因數(shù)等于135.9。20 .在離心泵工作時(shí)，調(diào)節(jié)流量的最方便方法是調(diào)節(jié)出口管路中的閥門(mén)開(kāi)度。21 .在離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，是將原動(dòng)機(jī)的能量傳遞給液體的部件，而則是將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的部件。22 .旋風(fēng)分離器的臨界粒徑愈小，則其分離效果。23

3、.某石化廠用小108Mmm的鋼管以10.6kg/s的速度輸送密度為900kg/m3的原油，已知原油=0.072Pa.s,則Re=,管中流體的流動(dòng)型態(tài)為o24在恒壓過(guò)濾操作中，忽略過(guò)濾介質(zhì)的阻力，且過(guò)濾面積恒定，則所得的濾液量與過(guò)濾時(shí)間的0.5次方成正比，當(dāng)濾液量一定時(shí)，需要的過(guò)濾時(shí)間與過(guò)濾面積的2次方成反比。25.離心泵的工作點(diǎn)是離心泵特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)。二、選擇題1 .一轉(zhuǎn)子流量計(jì)，當(dāng)流量為50m3/h時(shí)，測(cè)定流量計(jì)轉(zhuǎn)子上下壓差為250Pa,現(xiàn)流量變?yōu)?00m3/h,則流量計(jì)轉(zhuǎn)子上下壓差為BPaA500B250C125D條件不足，無(wú)法確定2 .某液體在內(nèi)徑為d0的水平管路中穩(wěn)定流動(dòng)

4、，其平均流速為u0,當(dāng)它以相同的體積流量通過(guò)等長(zhǎng)白內(nèi)徑為d2(d2=d0/2)的管子時(shí)，其流速為原來(lái)的D_倍。D163 .離心泵流量調(diào)節(jié)最常用的方法是B。A改變吸入管路中閥門(mén)開(kāi)度B改變出口管路中閥門(mén)開(kāi)度C安裝回流支路，改變循環(huán)量的大小D車(chē)削離心泵的葉輪4 .若洗滌壓差與最終過(guò)濾壓差相同，洗滌水粘度與濾液粘度相同，則板框過(guò)濾機(jī)的洗滌速率是最終過(guò)濾速率的C倍。A1B0.5C0.25D0.15 .對(duì)流傳熱是由C原因產(chǎn)生的。A流體分子的熱振動(dòng)B流體體內(nèi)電子的移動(dòng)；C流體質(zhì)點(diǎn)的位移、擾動(dòng)D晶格振動(dòng)6 .由離心泵和某一管路組成的輸送系統(tǒng)，具工作點(diǎn)CA由泵銘牌上的流量和揚(yáng)程所決定B即泵的最大效率所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)C

5、泵的特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)D泵的特性曲線所決定7 .傅立葉定律是B的基本定律。A對(duì)流傳熱B熱傳導(dǎo)C總傳熱D冷凝8 .降塵室生產(chǎn)能力增加1倍，則應(yīng)將CA高度增加1倍B高度增加2倍C長(zhǎng)度增加1倍D長(zhǎng)度增加2倍。9 .一臺(tái)工作著的列管式換熱器，已知冷流體一側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)8為50W/m2.k,熱流體一側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)生等于8000W/m2k,要提高總傳熱系數(shù)K,最簡(jiǎn)單有效的途徑是D0A設(shè)法減小1B設(shè)法增大o2C同時(shí)增大od和02D設(shè)法增大110用常壓水蒸氣冷凝來(lái)加熱空氣，空氣平均溫度為20C,則壁溫約為B。A20CB100CC60CD49.7C11 .在多層平壁定態(tài)導(dǎo)熱中，通過(guò)最大熱阻的一層平

6、壁的熱量C通過(guò)其余平壁的熱量。A大于B小于C等于D不確定12 .在濾餅過(guò)濾操作中，實(shí)際上起到主要攔截固體顆粒作用的是A。A濾餅層B濾餅層與過(guò)濾介質(zhì)C過(guò)濾介質(zhì)D濾漿、濾餅層與過(guò)濾介質(zhì)13 .在重力場(chǎng)中，微小顆粒的沉降速度與A無(wú)關(guān)。A粒子的幾何形狀B粒子的尺寸大小C流體與粒子的密度D流體的速度14.在完全湍流時(shí)（阻力平方區(qū)）,粗糙管的摩擦系數(shù)人數(shù)值A(chǔ)只取決于ReB與光滑管一樣C取決于相對(duì)粗糙度D與粗糙度無(wú)關(guān)15.離心泵開(kāi)動(dòng)之前必須充滿被輸送的流體是為了防止發(fā)生A汽化現(xiàn)象B汽蝕現(xiàn)象C氣縛現(xiàn)象D氣浮現(xiàn)象16.關(guān)于過(guò)濾速率dv說(shuō)法正確的是CdtA與濾液體積成正比,2C與A成正比B與過(guò)濾面積A成正比與濾布

7、阻力成反比A流量計(jì)測(cè)量。17 .流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，如要測(cè)取管截面上的流速分布，應(yīng)選用A皮托管B孔板流量計(jì)C文丘里流量計(jì)D轉(zhuǎn)子流量計(jì)18 .當(dāng)不可壓縮理想流體在水平放置的變徑管路中穩(wěn)定連續(xù)流動(dòng)時(shí)，在管子直徑縮小的地方，其靜壓力CA不變B增大C減小D不確定19 .離心泵的軸功率N與流量Q的關(guān)系為AQ增大，N增大BQ增大，N減小CQ增大，N先增大后減小;DQ增大，N先減小后增大20 .定態(tài)傳熱是指?jìng)鳠嵯到y(tǒng)內(nèi)各點(diǎn)的溫度A不僅隨時(shí)間變，也隨位置變B只隨位置變，但不隨時(shí)間變C只隨時(shí)間變，但不隨位置變D不隨位置和時(shí)間變化21.在無(wú)相變的對(duì)流傳熱過(guò)程中，熱阻主要集中在,減少熱阻的有效措施是A層流底層，使流體處

8、于層流狀態(tài)B流體湍動(dòng)區(qū)域，使層流底層減薄C層流底層，提高流體湍動(dòng)程度D流體過(guò)渡區(qū)域，提高流體湍動(dòng)程度22 .在蒸汽冷凝傳熱中，不凝性氣體的存在對(duì)對(duì)流傳熱系數(shù)咕勺影響是A0A不凝性氣體的存在會(huì)使就大大P1低B不凝性氣體的存在會(huì)使也升高C不凝性氣體的存在與否，對(duì)數(shù)據(jù)無(wú)影響D不一定23 .離心泵工作時(shí)，通過(guò)改變出口閥的開(kāi)度調(diào)節(jié)流量，其本質(zhì)是B0A改變泵的工作特性曲線B改變管路的特性曲線；C改變泵的揚(yáng)程D調(diào)節(jié)泵的功率。24 .離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是指_D0A靜壓頭與升舉高度之和B動(dòng)風(fēng)壓C靜風(fēng)壓D動(dòng)風(fēng)壓與靜風(fēng)壓之和25 .8.離心泵開(kāi)動(dòng)之前必須充滿被輸送白流體是為了防止發(fā)生CA汽化現(xiàn)象B汽蝕現(xiàn)象C氣縛現(xiàn)象D

9、氣浮現(xiàn)象三、綜合應(yīng)用題(計(jì)算與分析)1 .用離心泵將20c的清水由水池送到水洗塔塔頂經(jīng)噴頭噴出，噴頭入口處的壓力為127kPa(表壓)，已知大氣壓強(qiáng)為101.33kPa,管徑小108Mmm,管路全長(zhǎng)為300m(包括所有局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度)，清水密度1000kg/m3,取摩擦系數(shù)人為0.025,若要求輸水量40m3/h,試求：(1)泵所需的有效功率Ne；(2)若泵的效率為65%,求泵的軸功率N;(3)若吸入管的阻力損失為1.5m,求離心泵的允許安裝高度Hg,r。20c清水的飽和蒸汽壓2.335kPa,離心泵的必需汽蝕余量(NPSH)r=3.0mArf(3)管程和殼程的給熱系數(shù)(可忽略兩側(cè)的污垢熱阻

10、和管壁熱阻)3擬用一板框過(guò)濾機(jī)在恒壓下過(guò)濾某懸浮液。已知過(guò)濾常數(shù)K=0.02m2/h,操作壓力為196kPa俵壓)。過(guò)濾2小時(shí)后停止過(guò)濾，共得濾液6m3(濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力忽略不計(jì))。求：(1)若濾框尺寸為1000mrtK1000mrtK30mm,則需要濾框幾塊？(2)過(guò)濾終了用水進(jìn)行洗滌，洗滌水粘度與濾液相同，洗滌壓力與過(guò)濾壓力相同，若洗滌水量為獲得濾液量的10%,卸渣等輔助時(shí)間為1小時(shí)，試求該過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力，m3/h?(3)若洗滌時(shí)間與輔助時(shí)間均不變，操作壓力降至98kPa(表壓)，需多大過(guò)濾面積才能維持生產(chǎn)能力不變？4用小108M的熱軋無(wú)縫鋼管將經(jīng)沉淀處理后的河水引入一貯水池，最大

11、輸水量為60m3/h,池中最高水位高于河水面15m,泵中心(吸入口處)高出河面2.0m,管路總長(zhǎng)140m,其中吸入管總長(zhǎng)30m(均包括局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度)，鋼管的磨擦系數(shù)入=0.028,水溫20C,密度1000kg/n3,黏度1M0-5Pa.§水的飽和蒸汽壓Pv=2.335kPa,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為98kPa；(1)試選一臺(tái)合適的離心泵；(2)校核泵的安裝高度。泵的性能參數(shù)如下：型號(hào)油Qm3/h揚(yáng)程Hm允許汽蝕余量(NPSH)r,m效率Y%軸功率NkW電機(jī)功率kWIS80-65-16060293.0726.597.5IS100-80-12560244.0675.8611.05采用長(zhǎng)4.5

12、m、寬2m、高2m降塵室除去礦石焙燒爐出口的爐氣中含有的粉塵。在操作條件下?tīng)t氣流量為16000m3/h,密度為0.6kg/m3,粘度為2M10-5Pas,其中氧化鐵粉塵可看作球形顆粒，密度為4500kg/m3。求：(1)臨界粒徑dpc(能夠完全分離下來(lái)的最小顆粒直徑)；(2)要求全部除掉直徑大于80pm的粉塵，爐氣的最大處理量為多少？6有一列管式換熱器，裝有(|)20父2.5mm的鋼管400根，管長(zhǎng)為2m。要將質(zhì)量流量為7000kg/h的常壓空氣由20c加熱到90C,選用108c的飽和蒸汽于殼程冷凝加熱之。若水蒸汽的冷凝給熱系數(shù)為1.0M104W/(m2K),管壁及兩側(cè)污垢的熱阻均忽略不計(jì)，且

13、不計(jì)熱損失。已知空氣在平均溫度下的物性參數(shù)：Cp=1.0kJ/(kgK),入=2.8210-2W/(mK),p=2.010-5Pas。試求：(1)空氣在管內(nèi)的對(duì)流給熱系數(shù)；(2)換熱器的總傳熱系數(shù)；(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明該換熱器是否滿足需要。7.MS20/635-25型板框壓濾機(jī)于200kPa的壓強(qiáng)差下過(guò)濾某懸浮液，已知濾框尺寸是635X635X25mm濾框數(shù)共26個(gè)，過(guò)濾時(shí)測(cè)得濾餅與濾液的體積比v=0.0722,過(guò)濾常數(shù)qe=0.01m3/m2,k=3.94x10-5n2/s,試求：(1)濾餅充滿濾框所需時(shí)間t;(2)過(guò)濾畢，用濾液體積10%勺清水以橫穿洗滌法洗滌濾餅，操作壓強(qiáng)與洗水黏度和過(guò)濾終

14、了均相同，求洗滌時(shí)間tw；(3盾每個(gè)操作周期中輔助時(shí)間為20min,則過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力為若干m3濾液/h。8.用水洗塔除去氣體中所含的微量有害氣體A,流程如本題附圖所示。操作參數(shù)為溫度27C,當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簽?01.33kPa,U形管水銀壓差計(jì)讀數(shù)分別為R=426mm、R2=328mm。氣體在標(biāo)況(0c,101.33kPa)下的密度為1.29kg/m3。(1)若氣體可當(dāng)作不可壓縮流體處理，求其平均密度;(2)求氣體通過(guò)水洗塔的能量損失(以阻力壓降表示)9采用降塵室除去礦石焙燒爐出口爐氣中含有的粉塵。在操作條件下?tīng)t氣流量為16000m3/h,在降塵室內(nèi)的流速為2m/s,密度為0.6kg/m3,粘度

15、為2M10-5Pas,其中氧化鐵粉塵的密度為4500kg/m3。要求全部除掉直徑大于80仙m的粉塵。試求：(1)所需降塵室的底面積A和高H(其寬B=2m);(2)用上述計(jì)算確定的降塵室，要將爐氣中直徑為70pm的塵粒完全除掉，求爐氣的最大允許處理量Vmax。10.每小時(shí)將2M04kg的溶液用泵從反應(yīng)器輸送到高位槽，反應(yīng)器液面上方保持26.7kPa的真空度，高位槽液面上方為大氣壓強(qiáng)。管道為小76Mmm的鋼管，總長(zhǎng)50m,管線上有兩個(gè)全開(kāi)的閘閥、一個(gè)孔板流量計(jì)，五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)彎頭。已知溶液密度1073kg/m3,黏度6.3M04Pa.s,反應(yīng)器內(nèi)液面與管路出口的距離為15m,摩擦系數(shù)入取0.028;全開(kāi)

16、閘閥、孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)彎頭的局部阻力系數(shù)分別取口=0.17,0=4,Q=0.75。求：(1)溶液在管道中的流速，m/s干(2)輸送管路的總阻力，J/kg±(3)若泵的效率為0.7,求泵的軸功率。2.離心泵的安裝高度超過(guò)允許安裝高度時(shí)會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。3.壓力表測(cè)得的讀數(shù)是表壓、在大氣壓強(qiáng)為101.3kPa地區(qū)，某設(shè)備壓力表的讀數(shù)為25.7kPa,則設(shè)備內(nèi)的絕又寸壓強(qiáng)為127.0kPa4.在恒定的操作壓差下，過(guò)濾某一水懸浮液。10min后獲得濾液5m3,若過(guò)濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì)，則40min后獲得濾液10m3。5.厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁，各層接觸良好，已知厚度&>&a

17、mp;>缸導(dǎo)熱系數(shù)為<?2V甌在穩(wěn)定傳熱過(guò)程中，各層的熱阻R1>R2>R3,各層導(dǎo)熱速率Q1=Q2=Q3。6.在離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，葉輪是將原動(dòng)機(jī)的能量傳遞給液體的部件，而泵殼則是將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的部件。7.在間壁式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算中，用算術(shù)平均法求冷熱兩流體平均溫度差的必要條件是Ah（大）/奧（?。?lt;2。28.某減體在（|）25>2.5mm的直管內(nèi)作湍流流動(dòng)，其對(duì)流傳熱系數(shù)為2000W/（mC）。如果管徑與物性都不變，流量加倍，其對(duì)流傳熱系數(shù)為W/（m*2C）。9.旋風(fēng)分離器的臨界粒徑愈小，則其分離效果越好。10.某石化廠用小108Mmm的鋼管以10.6

18、kg/s的速度輸送密度為900kg/m3的原油，已知原油以=0.072Pa.s則Re=13250,管中流體的流動(dòng)型態(tài)為湍流。11.由多層等厚平壁構(gòu)成的導(dǎo)熱壁面中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大，則該壁面的熱阻愈小,其兩側(cè)的溫差愈小。（大或?。?2多層圓筒壁定態(tài)熱傳導(dǎo)中，若某層的熱阻最大，則該層兩側(cè)的溫差最大：若某層的平均導(dǎo)熱面積最大，則通過(guò)該層的熱流密度最小。（最小或最大）13.水在直徑為©25M2.5mm的直管中以u(píng)=1.5m/s的速度做穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，已知水的密度P=1000kg/m3,N=1M10“Pas,則水的流動(dòng)型態(tài)為湍流14.在大氣壓強(qiáng)為100kPaM區(qū)，某真空蒸儲(chǔ)塔塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為90kPa若在大氣壓強(qiáng)為87kPa地區(qū)，仍要求塔頂絕壓維持在相同數(shù)