化工原理試卷之二答案東南大學(xué)復(fù)試化工原理考研

1、200年月江蘇省高等教育自學(xué)考試化工原理試題答案及評分參考一、單項(xiàng)選擇題（每小題1分，共15分）1 .某液體在一等徑直管中穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，若體積流量不變，管內(nèi)徑減小為原來的一半，假定管內(nèi)的相對粗糙度不變，當(dāng)處于完全湍流（阻力平方區(qū)）時(shí)，流動(dòng)阻力變?yōu)樵瓉淼?。（）DA.4倍；B.8倍；C.16倍；D.32倍。2 .牛頓型流體在直管中呈層流時(shí)，摩擦因數(shù)不可能為下列哪個(gè)值。（）BA.0.055;B.0.015;C.0.035;D.0.045。3 .離心泵原來輸送水時(shí)的流量為qv,現(xiàn)改用輸送密度為水的1.2倍的水溶液，其它物理性質(zhì)可視為與水相同，管路狀況不變，流量（）。CA.增大；B,減小；C.不變；D.無法

2、確定。4 .傳熱過程中當(dāng)兩側(cè)流體的對流傳熱系數(shù)都較大時(shí)，影響傳熱過程的將是（）BoA.管壁熱阻；B.污垢熱阻；C.管內(nèi)對流傳熱熱阻；D.管外對流傳熱熱阻。5 .有兩種關(guān)于粘性的說法：（）A（1）無論是靜止的流體還是運(yùn)動(dòng)的流體都具有粘性。（2）粘性只有在流體運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)表現(xiàn)出來。A.這兩種說法都對B.第一種說法對，第二種說法不對C.這兩種說法都不對D.第二種說法對，第一種說法不對6 .吸收塔的操作線是直線，主要基于如下原因（）。DA.物理吸收；B.化學(xué)吸收；C.高濃度物理吸收；D.低濃度物理吸收。7 .二元溶液連續(xù)精微計(jì)算中，進(jìn)料熱狀態(tài)的變化將因起以下線的變化（）。CA.平衡線；C.操作線和q線；

3、8.在一水平變徑管路中，在小管截面管時(shí)，壓差計(jì)讀數(shù)R值反映（）。AA.A、B兩截面間的壓強(qiáng)差；C.A、B兩截面間動(dòng)壓頭變化；9.離心泵停止操作時(shí)宜（）。BA.先停電后關(guān)閥；8 .平衡線和操作線；D.平衡線與q線。A和大管截面B連接一U型壓差計(jì)，當(dāng)流體流過該B.A、B兩截面間的流動(dòng)阻力；D.突然擴(kuò)大或縮小的局部阻力。B.先關(guān)出口閥后停電；C.先關(guān)出口閥或先停電均可;D.單級泵先停電，多級泵先關(guān)出口閥。10.一定質(zhì)量的流體在425X2.5mm的直管內(nèi)，作強(qiáng)制的湍流流動(dòng)，其對流傳熱系數(shù)酬=1000Wm-2K-1,如果流量和物性不變，改在*19X2mm的直管內(nèi)流動(dòng)，其5為（）。DA.1259Wm-2K

4、-1；B,1496Wm-2K-1；C.1585Wm-2K-1；D,1678Wm-2K-1。11.精儲(chǔ)操作時(shí)，若其他操作條件均不變，只將塔頂?shù)倪^冷液體回流改為泡點(diǎn)回流，則塔頂產(chǎn)品組成xD變化為（）。AA.變?。籅.變大；12.（）,對吸收操作有利。AA.溫度低，氣體分壓大時(shí)；C.溫度高，氣體分壓大時(shí)；14 .最大吸收率刀與（）無關(guān)。DA.液氣比；C.相平衡常數(shù)；15 .精儲(chǔ)操作時(shí)，若其他操作條件均不變,頂產(chǎn)品組成xD變化為（）。AA.變??；B.變大；C.不變；D.不確切。B.溫度低，氣體分壓小時(shí)；D.溫度高，氣體分壓小時(shí)。B.液體入塔濃度；D.吸收塔型式。只將塔頂?shù)倪^冷液體回流改為泡點(diǎn)回流，則塔

5、C.不變；D.不確切。二、填空題（每空1分，共20分）16 .當(dāng)20C的甘油（p=1261kgm-3,尸1499cP）在內(nèi)彳仝為100mm的管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，若流速為2.5ms-1時(shí)，其雷諾準(zhǔn)數(shù)Re為,其摩擦阻力系數(shù)入為。答：210;0.3043流通截面積浸潤周邊長17 .某設(shè)備的表壓強(qiáng)為100kPa,則它的絕對壓強(qiáng)為kPa。答：201.3318 .水力半徑的定義式為19 .離心泵特性曲線是在一定下，用常溫下的為介質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)測定得到的。答：轉(zhuǎn)速，水20.當(dāng)量直徑為倍水力半徑。答：4Vmin21 .吸收過程中，物料平衡關(guān)系可用y=mx表示，最小液氣比的計(jì)算關(guān)系式答：y1-y23-為m22 .吸收過程

6、的經(jīng)濟(jì)性主要決定于。答：月吸23 .為了在某固定空間造成充分的自然對流，冷凝器應(yīng)置于該空間的。答：上部24 .精儲(chǔ)操作的平衡線隨回流比的改變而。答：不變25 .當(dāng)離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí)，將可能發(fā)生現(xiàn)象。答：氣蝕26 .一般而言，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而。答：增大27 .水由敞口恒液位的高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器，當(dāng)管道上的閥門開度減小后，管道局部阻力將,直管阻力將。答：增大，減小28 .換熱器管程內(nèi)流體流速的選取，對一般液體取,氣體取o答：u=0.53ms-1;u=530ms-129 .在列管式換熱器中用水蒸汽冷凝來加熱原油，水蒸汽應(yīng)在程流動(dòng)。答：殼程30 .某設(shè)備的表

7、壓強(qiáng)為200kPa,則它的絕對壓強(qiáng)為kPa;另一設(shè)備的真空度為300mmHg,貝U它的絕對壓強(qiáng)為mmHg。（當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?01.33kPa）答：301.33kPa,460mmHg三、簡答題（每小題5分，共25分）31 .流動(dòng)阻力產(chǎn)生的原因與影響因素。答：流動(dòng)阻力產(chǎn)生的原因與影響因素可以歸納為：流體具有粘性，流動(dòng)時(shí)存在著內(nèi)摩擦，它是流動(dòng)阻力產(chǎn)生的根源；（分）固定的管壁或其他形狀固體壁面促使流動(dòng)的流體內(nèi)部發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，為流動(dòng)阻力的產(chǎn)生提供了條件（分）。流動(dòng)阻力的大小與流體本身的物理性質(zhì)，流動(dòng)狀況及壁面的形狀等因素有關(guān)。（分）32 .何謂離心泵的工作點(diǎn)？答：所謂離心泵的工作點(diǎn)是指離心泵的性能曲線（H

8、tQ曲線）與管路特性曲線的交點(diǎn)（分），即在HtQ坐標(biāo)上（分），分別描點(diǎn)作出兩曲線的交點(diǎn)M點(diǎn)。（分）33 .氣體、液體、固體的導(dǎo)熱系數(shù)各有什么特點(diǎn)？答：導(dǎo)一般而言，氣體的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而增大（分）;對于液體隨溫度升高而減小（水、甘油例外）（分）；對于固體，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而減小（高合金鋼例外）（分），非金屬的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而增大（冰仞外）（分）；多數(shù)勻質(zhì)固體：h=，虱1+四）（分）。34 .符合恒摩爾流假定的條件是什么？答：恒摩爾流假設(shè)滿足的條件是：a）各組分的摩爾汽化熱相等；（分）b）氣液接觸時(shí)溫度不同而交換的顯熱可以忽略；（分）c）塔設(shè)備保溫良好，熱損失可以忽略。（分）35

9、.雙膜理論答：雙膜理論的基本論點(diǎn)為：1）相互接觸的氣液兩相間存在穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)分別有一層虛擬的停滯液膜和停滯氣膜。溶質(zhì)分子以穩(wěn)態(tài)的分子擴(kuò)散通過這兩層膜（分）;2）在相界面處，氣液兩相一經(jīng)接觸就達(dá)到平衡，界面上無傳質(zhì)阻力（分）；3）在膜層以外，氣液流體都充分湍動(dòng)，組成均一，溶質(zhì)在每一相內(nèi)的傳質(zhì)阻力都集中于虛擬的停滯膜內(nèi)（分）。四、計(jì)算題（每小題8分，共40分）36 .如右圖所示，常溫水在管道中流過。為測定a、b兩點(diǎn)的壓力差，安裝一U型壓差計(jì),1至2為水銀。R=10cm,試分析a、b兩點(diǎn)的壓力差為若干？已知水與汞的密度分別為1000kgm-3及13600kgm-3。解：取管道截面a、b處壓

10、力分別為pa與Pb。根據(jù)連續(xù)、靜止的同一液體內(nèi)同一水平面上各點(diǎn)壓力相等的原理，則：p/=P1分因p/=Pa由2OXg分P1=RPHgg+p2=RPHgg+p2/=RPHgg+pb(R+x)pH20g分根據(jù)式（a）,則pa-pb=x田20g+RpHgg-(R+x)pH20g=Rg(kgfH2O)=0.01*10*12600=1260Pa.分37 .某車間要安裝一臺(tái)離心泵輸送清水。從樣本查得在流量為45m3/h時(shí)，壓頭為32.6m,允許吸上真空度為5m,吸入管路直徑為75mm,阻力損失為1.5m水柱，水池的水面壓強(qiáng)為大氣壓。試計(jì)算輸送80c水時(shí)的允許安裝高度。已知80c水的物性參數(shù)：pv=4.73

11、*104Nm-2,p=971.8kgm-3。解：Hs=Hs+（Ha-10）-pv/（9.81*103）-0.24*1000/p=0.43mu入=qv/（兀d2/4）=2.83（m/s）Hg=Hs-u入2/2g-2Hf,0-1=0.43-2.832/2/9.81-1.5=-1.47m允許安裝高度為負(fù)值，表示泵應(yīng)安裝在水面以下，至少比水池水面低1.47m。38 .一列管式換熱器，由?25X2.5mm的鋼管組成。管內(nèi)為熱空氣，管外為冷卻水。熱空氣與冷卻水逆流流動(dòng)。已知水側(cè)的對流傳熱系數(shù)為1000W-m-2K-1,熱空氣側(cè)的對流傳熱系數(shù)為50Wm-2K-1試求總傳熱系數(shù)K,分別用內(nèi)表面積A,外表面積A

12、o表示。已知鋼的導(dǎo)熱系數(shù)Q45Wm-1K-1,熱空氣側(cè)污垢熱阻Rai=0.5X0-3m2K-W-1,水側(cè)污垢熱阻Rao=0.2103m2KW1。已知上=1Kib,di-Rai-Ldmdj1di-Rao-L，do：odo11dodobido一二RaiKo二idididm+Ra0+：-o解：以內(nèi)表面計(jì),內(nèi)表面用下標(biāo)i表示，則有1=1+Rai+95+R05+15分Ki:idmdo：-odoKi50-30.00250.02-30.5100.210450.02250.020.020.03360.02510000.0252-1mKW算得：8=29.74Wm-2K-1分以外表面計(jì)，外表面用下標(biāo)o表小,則有1

13、1do-dobdo_1=o-Rai-o-RaoKo:ididi-dm：o同理算得：Ko=37.17W-m-2K-1分39.在一填料層高度為5m的填料塔內(nèi)，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵腥苜|(zhì)組分。當(dāng)液氣比為1.0時(shí)，溶質(zhì)回收率可達(dá)90%。在操作條件下氣液平衡關(guān)系為丫=0.5X?，F(xiàn)改用另一種性能較好的填料，在相同的操作條件下，溶質(zhì)回收率可提高到95%,試問兩種填料的Nog分別為多少?1.Nog=In1-S丫-mX21-SY-X-丫2-mx2解：本題為操作型計(jì)算，Nog宜用吸收因數(shù)法求算。原工況下：NoGIn1-SY-Xl.s1-S丫2-mX2其中S=mV=0.5分L因X2=0,則：丫1-mX2丫11110分丫2-mX2丫21-1-0.9故Nog1-0.5In11-0.5100.5=3.41分新工況（即新型填料）下：nOg=In0.5X1+0.51=4.703分0.5_1-0.9540.每小時(shí)將15000kg含苯40%（質(zhì)量,下同）和甲苯60%的溶液，在連續(xù)精儲(chǔ)塔中進(jìn)行分離，要求釜?dú)堃褐泻讲桓哂?%,塔頂儲(chǔ)出液中苯的回收率為97.1%。試求儲(chǔ)出液和釜?dú)堃旱牧髁考敖M成，以摩爾流量和摩爾分率表示。苯的分子量為78;甲苯的分子量為92。解:進(jìn)料組成=0.4440/78xF-40/7860/92