化工原理試題

1、化工原理試題填空與選擇1比較： (a)1.5kgf/cm2(表壓 )； (b)450mmHg(真空度 )； (c)5 105Pa( 絕 壓 ) ； (d)1.6mH2O ， 它們 的大 小 順序?yàn)椤?有兩個(gè)底面積分別為A1 和 A2（且 A1A2）的容器，盛有高度相同的同樣液體，則容器底部所受的壓力PA1PA2，而底部所受的壓強(qiáng) pA1 = pA23流體在園形直管中作層流流動(dòng)時(shí)， hf 與 u 的 一次方 成正比，若流動(dòng)為完全湍流時(shí)， hf 與 u 的 平方 成正比。4流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)， 其流速、壓強(qiáng)等均不隨 時(shí)間 而變，而僅隨 位置 而變，則稱為 穩(wěn)定流動(dòng) ，否則，則為不穩(wěn)定流動(dòng)。5流體在管

2、內(nèi)流動(dòng)時(shí)， 層流和湍流的主要區(qū)別是徑向脈沖 ，理想流體與實(shí)際流體的主要區(qū)別是= 0 ，可壓縮流體與不可壓縮流體的主要區(qū)別是= f (P，T ) 。6流體在園形直管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生阻力損失的根本原因是 ，湍流時(shí)摩擦系數(shù)與 Re，/d 有關(guān)，在阻力 平方區(qū)，摩擦 系數(shù) 與 /d有關(guān) ， 層流 時(shí)， =64/Re。7不可壓縮流體在 u0 的水平管中作穩(wěn)定流動(dòng)，平均流速為 u0，現(xiàn)流量不變，而管徑改用 d = d0/2，則通過管內(nèi)的平均流速為原來的 A 倍，若流動(dòng)處于層流狀態(tài)，通過相同管長(zhǎng)度阻力損失的為原來的 C 倍，若流動(dòng)處于阻力平方區(qū)，通過相同管長(zhǎng)的阻力損失為原來的 D 倍。A、4 倍； B、8 倍

3、； C、16 倍； D、32 倍8不可壓縮流體在園形直管中作穩(wěn)定層流流動(dòng)，現(xiàn)維持流量不變， 而將管長(zhǎng)和管徑增加一倍， 則阻力損失比原來增加了 C 倍。A、1/2；B、1/4；C、1/8；D、1/16 hf = (128Q / g)( l / d4)9流體在直管內(nèi)的阻力損失， 層流損失與管徑的 C 次方成 反比 ；若為湍流（忽略 變化的影響），則阻力損失與管徑的 D 次方成 反比 。A、二次方； B、三次方； C、四次方； D、五次方10分支管路的流動(dòng)特點(diǎn)是：，；并聯(lián)管路的流動(dòng)特點(diǎn)是：，。11離心泵長(zhǎng)時(shí)間閉閘運(yùn)行可能出現(xiàn)什么問題？（B）A、氣縛現(xiàn)象； B、機(jī)械磨損； C、汽蝕12為什么前彎葉輪容

4、易造成電動(dòng)機(jī)過載？（C）A、泵的流量大； B 泵的壓頭大； C、泵的壓頭隨流量加大而增加13離心泵性能曲線H=f 1(Q)與管路特性曲線H=f 2(Q)2的關(guān)系是A、彼此可以互相折算； B 互不相關(guān)，也不相交；C、彼此獨(dú)立而具有交點(diǎn)。，14離心泵在啟動(dòng)前， 應(yīng)將泵殼內(nèi)和吸入管內(nèi)否則，會(huì)產(chǎn)生。15離心泵的特性曲線是指：，。，16液體密度大小， 不影響離心泵的，但其功率隨密度的增加而。17離心泵的流量、壓頭和效率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系式為，。時(shí)，會(huì)18當(dāng)離心泵的進(jìn)口壓強(qiáng)等于、小于產(chǎn)生現(xiàn)象。19允許吸上真空高度的修正式為：。20離心泵流量的調(diào)節(jié)方法有三種：，。一般多采用調(diào)節(jié)，其優(yōu)點(diǎn)是，缺點(diǎn)。21有兩層厚度相同

5、，材質(zhì)不同的平壁導(dǎo)熱，若內(nèi)層的溫度降 ?t1小于外層的溫度降 ?t2，則其導(dǎo)熱系數(shù)與熱阻應(yīng)滿足。(D)2；C、1 2 ，A、，R；B、，1R12,RRR；D、，R, Rq2；B、 q12 時(shí)應(yīng)提高，當(dāng) 與 相差不大時(shí)應(yīng)提高，若各項(xiàng)熱阻中污12。垢熱阻最大應(yīng)33某 12 型（一殼程， 2管程）折流換熱器，由參數(shù) P、 R 查得溫度差校正系數(shù)=0.6，這表明該換熱器設(shè)計(jì)，或操作，可采用以提高 值。其主要原因34工業(yè)上通常使用飽和蒸汽作加熱介質(zhì)，是 A大， B 是加熱溫度可通過調(diào)節(jié)。 25 2.5mm的 管 內(nèi) 湍 流 流 動(dòng) 時(shí)35流體在2 =100w/m.K，若改用 19 2mm的鋼管，且流量不

6、變，則 =。36有兩臺(tái)同樣規(guī)格的列管換熱器， 用水冷卻某種氣體，如氣、液流量和進(jìn)口溫度一定， 為使氣體溫度降到最低，合理的流程是使氣體走殼程，兩個(gè)換熱器串聯(lián)，兩種流體逆流操作。37在列管換熱器中安裝隔板使流體折流，目的是以提高K值，設(shè)計(jì)中管內(nèi)液體的流速一般取m/s，常壓氣體 u=m/s（管程）。增加，38列管換熱器由單管程改為多管程則u ，K也增加，Q不一定顯著增加，?tm減小，因此是否采用多管程換熱器視具體情況而定。應(yīng)安排氧化39在列管換熱器中用水冷凝氧化氮?dú)怏w，氣體走殼程。值比直管 大 ，其原40流體在彎管內(nèi)強(qiáng)制湍流時(shí)的因是離心力而造成二次環(huán)流。，41氣相中的物質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)隨溫度的降低而隨壓

7、力的增加而，若液相粘度增加， 則擴(kuò)散系數(shù)。42吸收過程的物理基礎(chǔ)是443當(dāng)溫度升高時(shí)， H，E，m。而當(dāng)壓力增加時(shí)， H 、 E， m，三者的關(guān)系式為，。ky=3.8 10-4kmol/m2S，44在某吸收系統(tǒng)中，已知kx=1.25 10-2kmol/m2S ，平衡關(guān)系y=x ， 則K y=，此氣體是易溶氣體，此過程屬于氣 膜控制，欲強(qiáng)化此過程應(yīng)提高氣速 。(K y=1/(1/k y+m/kx)x-xe ，氣相傳質(zhì)總45脫吸時(shí)， 液相傳質(zhì)總推動(dòng)力為yi-y 。-yx-xA，46相平衡與吸收過程的關(guān)系是：B，C。K L ；47已知 P、C、m、H ，填寫以下關(guān)系式： K G = HK = m K

8、= P k= C k氣相，氣體流48對(duì)易溶氣體，傳質(zhì)阻力主要在量的大小及湍動(dòng)情況對(duì)傳質(zhì)總阻力的影響較大；對(duì)難溶氣體，傳質(zhì)阻力主要集中在液相，吸收劑流量的大小及湍動(dòng)情況對(duì)傳質(zhì)總阻力的影響較大。V、Y1、Y249在操作溫度和壓力一定的情況下，當(dāng)及 X 2 不變時(shí)，若 L 減少，則操作線將減小接近平衡線，兩相間的傳質(zhì)推動(dòng)力將，設(shè)備費(fèi)用將增高。50一逆流操作吸收塔，塔底、塔頂?shù)臍庖合酀舛确謩e為 Y1、X1和 Y2、X2，其平衡關(guān)系為 Y=mX ，則此裝置中發(fā)生吸收的條件是YmX或 X平衡蒸餾 。本塊板的液相組成61精餾過程的操作線方程代表和 下一塊板的氣相組成之間的關(guān)系，此關(guān)系由物料衡算 導(dǎo)出，推導(dǎo)時(shí)

9、的重要假設(shè)是恒摩爾流。62回流的目的是 構(gòu)成汽液兩相接觸傳質(zhì)的必要條件 。63精餾過程中，若其它條件不變， R 增加，則所需的理論板數(shù) 減少 ，塔釜再沸器的熱負(fù)荷 增大 ，塔頂產(chǎn)品的組成 提高 。64若 R 不變， q 減小，則所需理論板數(shù) 上升 ；若塔底再沸器的熱負(fù)荷不變， q 值減小，則所需的理論板數(shù) 上升 ，精餾塔的熱量消耗 不變 。65若某精餾塔的操作回流比， 低于其原設(shè)計(jì)的最小回流比，則該塔能否操作？（C）A、能；B、不能； C、能，但產(chǎn)品組成不等于設(shè)計(jì)值； D、這種提法不正確沸點(diǎn)分別為tA 和 tB 的二元混合液，設(shè) A 為易揮發(fā)66t 與 tA B 的關(guān)系如何？組分，則該混合液的

10、泡點(diǎn)（C）,tA、ttA；B、ttB；C、tAttB；D、t=tA0, Ne 0C、Qe0,Ne0答案： A）允許吸上高10離心泵的實(shí)際安裝高度，應(yīng)（度。B、低于C、等于A、高于* 答案 *B11某同學(xué)進(jìn)行離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)，啟動(dòng)泵后，出水管不出水， 泵進(jìn)口處真空度很高， 他對(duì)故障原因作出了正確判斷，排除了故障，你認(rèn)為以下可能的原因中，8哪一個(gè)是真正的原因（）B.真空A水溫太高計(jì)壞了D.排出C吸入管路堵塞管路堵塞答案： C）12離心泵銘牌上標(biāo)明的揚(yáng)程是指（A效率最大時(shí)的揚(yáng)程B.最大流量時(shí)的揚(yáng)程D.效率最高時(shí)C泵的最大揚(yáng)程的揚(yáng)程答案： D）13離心泵效率最高的點(diǎn)稱為（A.工作點(diǎn)B.操作點(diǎn)C.

11、設(shè)計(jì)點(diǎn)D.計(jì)算點(diǎn)答案： C14離心泵主要性能參數(shù)為（）。答案：揚(yáng)程、流程、功率、效率。15層流底層越薄（）B）流動(dòng)阻A）近壁面速度梯度越小力越小D）流動(dòng)湍C）流動(dòng)阻力越大動(dòng)程度越小答案 B）16 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是： （A）層流流速大于湍流流速。B）流道截面大的為湍流，截面小的為層流。C）層流的雷諾數(shù)小于湍流的雷諾數(shù)。D）層流無徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)。答案：D17離心泵最常用的流量調(diào)節(jié)方法是（B）A.改變吸入管路中閥門開度。B.改變壓出管路中閥門的開度。C.安置回流支路，改變循環(huán)量的大小。D.車削離心泵的葉輪。18當(dāng)離心泵內(nèi)充滿空氣時(shí)，將發(fā)生氣縛現(xiàn)象，這是因?yàn)椋海˙）A.氣體的粘度太小

12、。 B.氣體的密度太小。C.氣體比液體風(fēng)容易起漩渦。 D.氣體破壞了液體的連續(xù)性。19當(dāng)水面壓強(qiáng)為一個(gè)大氣壓水深 20m 處的絕對(duì)壓強(qiáng)為（C ）。A. 1 個(gè)大氣壓B. 2 個(gè)大氣壓C. 3 個(gè)大氣壓921 當(dāng)水在如圖所示的并聯(lián)管路中作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，若將支路中的閥關(guān)小， 則支路的阻力（）支路的阻力； 支路的流量水（）支路的流量。C、A、大于B、小于等于），往復(fù)泵常用（）22流量調(diào)節(jié)， 離心泵常用（A、出口閥B、進(jìn)口閥C、旁路閥23 圓管中有常溫下的水流動(dòng)，管內(nèi)徑d=100mm，測(cè)得 其 中 的 重 量 流 量 為15.7kg/s， 其 體 積 流 量 為（）；平均流速為（）。答案： 0.0157

13、m3 /s；2.0m/sd=100mm，測(cè)24 圓管中有常溫下的水流動(dòng)，管內(nèi)徑得 其 中 的 重 量 流 量 為15.7kg/s， 其 體 積 流 量 為（）；平均流速為（）。答案： 0.0157m3 /s；2.0m/spa;mmHg;25一個(gè)工程大氣壓等于-2。、 4、kgf.cm、 1.013 105C760D735.6E、10.3F、 、填空選擇題1有兩層厚度相同，材質(zhì)不同的平壁導(dǎo)熱，若內(nèi)層的溫度降 ?t1 小于外層的溫度降 ?t2，則其導(dǎo)熱系數(shù)與熱阻應(yīng)滿足。(D)2；C、1 2，A、1 2，R12； B、1 2 ， 1R2 , RRR,R qq=q12（1平壁外包有厚度相同的保溫材料，

14、已知=2為內(nèi)層）若將內(nèi)外層保溫材料互換，其它條件不變，則導(dǎo)熱速率。A、增加； B、減??； C、不變。4公式 ?tm=(?t1-?t2)/ln?t1/?t 2 不適用于A、并流； B、僅一側(cè)有相變化； C、?t1=?t2；D、折流或錯(cuò)流的計(jì)算式 Nu=0.023Re0.8Pr n 來5無相變強(qiáng)制對(duì)流自。A、因次分析法； B、數(shù)學(xué)模型法； C、因次分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)合6 在 蒸 汽 冷 凝 中不 凝 氣 體 的 存 在 對(duì) 的 影響是。（B）A、使 升高； B、使 大大降低； C、對(duì) 有10一定的影響； D、對(duì) 無影響7在間壁換熱器中，當(dāng)兩流體均變溫時(shí)，采用折流的目的是。（A）A、提高 K ；B、提高

15、?tm；C、增加傳熱面積 A；D、使K和A均增加8將列管換熱器由單管程改為多管程，則總傳熱速率Q。（ C）A、增加； B、減小； C、不一定增加9鏍旋板換熱器。A、適用于高粘度流體； B、適用于含污物易堵塞的流體； C、對(duì) A、B 均不適用。10翅片管加熱器一般用于A、兩側(cè)均為液體； B、兩側(cè)均有相變； C、一側(cè)為氣體，一側(cè)為蒸汽冷凝11、間壁傳熱時(shí)各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱阻（）B。成反比C。沒有關(guān)系A(chǔ)成正比答案： A12、用飽和水蒸氣加熱空氣時(shí)，傳熱管的壁溫接近（）A、蒸汽的溫度， B、空氣的出口溫度；C、空氣進(jìn)出口平均溫度答案： A13、穩(wěn)定的多層平壁的導(dǎo)熱中，某層的熱阻越大，則該層的溫

16、度差（）C、不變A、越大B、越小答案： A14、列管式換熱器內(nèi)，裝設(shè)了兩塊橫向折流擋板，則該換熱器的殼程為（）。C、三程A、單程B、雙程答案 A15、工業(yè)采用翅片的暖氣管代替圓鋼管，其目的是（C）。A 增加熱阻，減少熱量損失； B 節(jié)約鋼材，增強(qiáng)美觀。 C 增加傳熱面積，提高傳熱效果。16.物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)，一般來說：金屬的（），非金屬的 （），液體的 （），氣體的 （）。A.最小B.最大C.較小 D.較大（D）（C）（A）答案：（B）17熱量傳遞的基本方式是（）A恒溫傳熱和穩(wěn)態(tài)變溫傳熱；B 、導(dǎo)熱給熱和熱交換 ;D、傳導(dǎo)傳熱、對(duì)C氣化、冷凝和冷卻；流傳熱與輻射傳1118將單程列管式換熱器改為雙

17、程的作用是（），但這將使（）減小，（）增大。答案：提高管內(nèi) ，t ，阻力 。），19、列管換熱器管程常用流速范圍為： 一般液體（氣體（）。B) 315m.sC)530m.sA）0.53m.s答案： A；C）。20翅片管換熱器的翅片應(yīng)安裝在（管內(nèi)A）小的一側(cè)B）大的一側(cè)C）D） 管外答案： A21換熱器中單位時(shí)間內(nèi)，冷熱流體間所交換的熱能，稱為此換熱器的（）。B、傳熱速率C、A、熱負(fù)荷傳熱系數(shù)B答案r1、 r2）上兩層保溫材料的22已知圓桶壁（半徑為溫度分布曲線， A 層的導(dǎo)熱系數(shù)B 層的導(dǎo)熱系數(shù)；應(yīng)將放在內(nèi)層保溫效果好。（A，B 兩層厚度相同）23在比較多的情況下，尤其是液一液熱交換過程中，熱

18、阻通常較小可以忽略不計(jì)的是（ ）熱阻；、熱流體的、冷流體的熱阻；、冷熱兩種流體的熱阻；、金屬壁的熱阻。精餾選擇題若某精餾塔的操作回流比，低于其原設(shè)計(jì)的最小回流比，則該塔能否操作？（C）A、能；B、不能； C、能，但產(chǎn)品組成不等于設(shè)計(jì)值； D、這種提法不正確沸點(diǎn)分別為 tA 和 tB的二元混合液，設(shè) A 為易揮發(fā)組分，則 該 混 合 液 的 泡 點(diǎn) t 與 tA,tB 的 關(guān) 系 如 何 ？（C）A、ttA；B、ttB；C、tAttB；D、t=tA。2）的容器，有兩個(gè)底面積分別為A1 和 A2（且 A1A2PA1盛有高度相同的同樣液體，則容器底部所受的壓力2時(shí)應(yīng)提高，當(dāng) 與 相差不大時(shí)應(yīng)提高，若

19、各項(xiàng)熱阻中污12。垢熱阻最大應(yīng)3某 12 型（一殼程， 2 管程）折流換熱器，由參數(shù)P、R 查得溫度差校正系數(shù) =0.6，這表明該換熱器設(shè)計(jì)，或操作，可采用以提高 值。4工業(yè)上通常使用飽和蒸汽作加熱介質(zhì)，其主要原因是 A大， B 是加熱溫度可通過調(diào)節(jié)。5 流 體2 在 25 2.5mm的 管 內(nèi) 湍 流 流 動(dòng) 時(shí)=100w/m .K，若改用 19 2mm的鋼管，且流量不變，則 =。6有兩臺(tái)同樣規(guī)格的列管換熱器，用水冷卻某種氣體，16如氣、液流量和進(jìn)口溫度一定， 為使氣體溫度降到最低，合理的流程是使氣體走殼程，兩個(gè)換熱器串聯(lián)，兩種流體逆流操作。在列管換熱器中安裝隔板使流體折流，目的是以提高K值

20、，設(shè)計(jì)中管內(nèi)液體的流速一般取m/s，常壓氣體 u=m/s（管程）。8列管換熱器由單管程改為多管程則u增加，K也增加，Q不一定顯著增加，?tm減小，因此是否采用多管程換熱器視具體情況而定。9在列管換熱器中用水冷凝氧化氮?dú)怏w，應(yīng)安排氧化氣體走殼程。10流體在彎管內(nèi)強(qiáng)制湍流時(shí)的 值比直管 大 ，其原因是 離心力而造成二次環(huán)流 。11某并流操作的間壁式換熱器中，熱流體的進(jìn)出口溫度為和平共處， 冷流體的進(jìn)出口溫度為 和 ， 此 時(shí) 傳 熱 平 均 溫 度 差 tm=。答案： 41.6K12某大型化工容器的外層包上隔熱層以減少熱損失若容器外表溫度為500而環(huán)境溫度為20采2用某隔熱材料。其厚度為240mm

21、=0.25w/mk此時(shí)單位面積的熱損失為（）。答案： 500w13將單程列管式換熱器改為雙程的作用是（），但這將使（）減小，（）增大。答案：提高管內(nèi) ，tm，阻力。14化工生產(chǎn)中加熱和冷卻的換熱方法有（）、（）和（）。答案：直接換熱、間接換熱和蓄熱換熱15在熱交換過程中， 當(dāng)間壁兩側(cè)流體穩(wěn)定變溫傳熱時(shí)，兩流體間的相互流向有：并流、逆流、折流、錯(cuò)流。16穩(wěn)定熱傳導(dǎo)是指 傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度僅隨位置變 不隨時(shí)間而改變。 對(duì) 于 間 壁 式 換 熱 器 ： m1Cp1(T 1-T 2) =m1Cp1(t2-t1)=KA tm 等式成立的條件是：穩(wěn)定傳熱 、 無熱損失 、 無相變化。18穩(wěn)定熱傳導(dǎo)是指

22、傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度僅隨 位置變，不隨 時(shí)間 而改變。19一列管換熱器， 列管規(guī)格為 .0，管長(zhǎng) m，管數(shù)根，則外表面積，而以內(nèi)表面積計(jì)的傳熱面積17。20、兩種流體在管殼式換熱器中進(jìn)行傳熱，為腐蝕介質(zhì)，而無腐蝕性。流體應(yīng)走管程。1氣相中的物質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)隨溫度的降低而，隨壓力的增加而，若液相粘度增加， 則擴(kuò)散系數(shù)。2吸收過程的物理基礎(chǔ)是， E，m3當(dāng)溫度升高時(shí)， H。而當(dāng)壓力增加時(shí)， H 、 E， m，三者的關(guān)系式為，。4 在某吸收系統(tǒng)中，已知 ky=3.8 10-4kmol/m2S，kx=1.25 10-2kmol/m2S ， 平 衡 關(guān) 系y=x ， 則K y=，此氣體是易溶氣體，此過程屬于

23、氣膜控制，欲強(qiáng)化此過程應(yīng)提高氣速。(K y=1/(1/k y+m/kx)，氣相傳質(zhì)總5脫吸時(shí)，液相傳質(zhì)總推動(dòng)力為 x-xeyi-y 。-yx-xA，6相平衡與吸收過程的關(guān)系是：B，C。HK L ；7已知 P、C、m、H ，填寫以下關(guān)系式： K G =K = m K= P k= C k氣相，氣體流量8對(duì)易溶氣體，傳質(zhì)阻力主要在的大小及湍動(dòng)情況對(duì)傳質(zhì)總阻力的影響較大；對(duì)難溶氣體，傳質(zhì)阻力主要集中在液相，吸收劑流量的大小及湍動(dòng)情況對(duì)傳質(zhì)總阻力的影響較大。9在操作溫度和壓力一定的情況下，當(dāng) V、Y 1、Y2 及 X 2 不變時(shí)，若 L 減少，則操作線將小接近平衡線，兩相間的傳質(zhì)推動(dòng)力將減，設(shè)備費(fèi)用將增

24、高。10一逆流操作吸收塔，塔底、塔頂?shù)臍庖合酀舛确謩e為 Y1、X1和 Y2、X2，其平衡關(guān)系為 Y=mX ，則此裝置中發(fā)生吸收的條件是YmX或 XkL 屬控制。 k Y5平衡蒸餾與簡(jiǎn)單蒸餾相比， 其分離效果平衡蒸餾 。本塊板的液相組成6精餾過程的操作線方程代表和 下一塊板的氣相組成之間的關(guān)系，此關(guān)系由物料衡算 導(dǎo)出，推導(dǎo)時(shí)的重要假設(shè)是恒摩爾流。7回流的目的是構(gòu)成汽液兩相接觸傳質(zhì)的必要條件 。R 增加，則所需的8精餾過程中，若其它條件不變，理論板數(shù) 減少，塔釜再沸器的熱負(fù)荷增大，塔頂產(chǎn)品的組成提高 。上升；若9若 R 不變， q 減小，則所需理論板數(shù)塔底再沸器的熱負(fù)荷不變， q 值減小，則所需的

25、理論板數(shù) 上升 ，精餾塔的熱量消耗 不變 。10氣體在塔內(nèi)依靠推動(dòng)，穿過每塊塔板或填料層，而液體依靠作用流經(jīng)每塊塔板或填料層。11引起溢流式塔板發(fā)生降液管液泛的原因有 氣體流量 ，液體流量 ， 液沫夾帶 。12填料塔內(nèi)液體為分散相，氣體為連續(xù)相。13對(duì)于處理量小，或所需的塔不大時(shí)，應(yīng)選用 填料塔 。14當(dāng)氣體吸收過程中， 有較多溶解熱和反應(yīng)熱需用盤管冷卻器移走熱量時(shí)，宜采用板式塔。15當(dāng)精餾操作時(shí)，物料有少量聚合物生成時(shí)，最好采用塔。16在一個(gè)大氣壓84時(shí)苯的飽和蒸汽壓P1 =113.6kPa甲苯的飽和蒸汽壓 P2 =44.38kPa苯 甲 苯 混 合 溶 液 達(dá) 于 平 衡 時(shí) 液 相 組

26、成 x=（）氣相組成 y=（）相對(duì)揮發(fā)度 =（）。0.9232.56答案： 0.82317某泡點(diǎn)進(jìn)料的連續(xù)精餾塔中，進(jìn)料組成xf=0.35,系統(tǒng)的平均相對(duì)揮發(fā)度 =2.44,當(dāng) xD=0.95 時(shí)，達(dá)到此分離要求的最小回流比 R=()。答案：1.7518某連續(xù)精餾塔，已知其精餾段操作線方程為y=0.75x+0.225 ，則該塔的回流比R=()，餾出液組成xD=（）。20答案：3.0 ，0.9019精餾操作的依據(jù)是（）。實(shí)現(xiàn)精餾操作的必要條件包括（）和（）。答案：混合液中各組分的揮發(fā)度差異。塔頂液相回流塔底上升氣流20已知精餾段操作線為y=0.75x+0.24,則該塔的操作回流比，塔頂產(chǎn)品組成

27、xD =。答案： R= 30.9621具有最大正偏差的溶液，在x 圖上蒸氣壓出現(xiàn)點(diǎn)；而在 tx y 圖上溫度出現(xiàn)點(diǎn)，在該點(diǎn)點(diǎn)，在 yx 圖上出現(xiàn)時(shí)，氣液相組成。22在汽液相平衡的t-x-y 圖中，沸點(diǎn)與液相組成關(guān)系曲線，稱為，沸點(diǎn)與汽相組成的曲線，稱為。23某連續(xù)精餾塔，已知其精餾段操作線方程為y=0.75x+0.225，且塔頂產(chǎn)品量為 kmol.h 1,則餾出液組成 ，塔頂上升氣量。24精餾操作的依據(jù)是。實(shí)現(xiàn)精餾操作的必要條件包括。和21判斷題：1、國(guó)際單位制中功、熱、能三個(gè)物理量的單位分別是公斤米、大卡和焦耳。 （）答案：2、流體在等直徑的導(dǎo)管中做穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)由于流動(dòng)有摩檫阻力損失因此流體的

28、流速沿管長(zhǎng)而逐漸減小。（）答案：3、設(shè)備內(nèi)的真空度越高， 即絕對(duì)壓越大。（）答案： 4、離心泵的出口閥關(guān)閉，其流量為零，則所需要的軸功率也為零。（）答案：）5一般氣體都屬于牛頓型流體。 （* 答案 *6一般情況下氣體的粘度隨溫度的升高而增大（）；液體的粘度隨溫度的升高而減小。（）答案* ; 7離心泵啟動(dòng)時(shí)，為減小啟動(dòng)功率，應(yīng)將出口閥門關(guān)閉，這是因?yàn)榱髁吭龃蠖β试龃蟆?（）8離心泵的特點(diǎn)之一是有很大的操作彈性，能在相當(dāng)廣泛的流量范圍內(nèi)操作。 泵的銘牌上標(biāo)明的數(shù)值是該泵在效率最高點(diǎn)上的性能。 （ ）9在相同設(shè)備條件下，密度越大，粘度越小的流體越容易形成湍流狀態(tài)。（）答案： 10若將同一轉(zhuǎn)速的同一

29、型號(hào)離心泵分別裝在一條阻力很大，一條阻力很小的管路中進(jìn)行性能測(cè)量時(shí)，其測(cè)出泵的性能曲線就不一樣（）。其實(shí)際供給管路的最大流量也不一樣（）。答案：11在穩(wěn)定流動(dòng)過程中，流體流經(jīng)各截面處的體積流量相等。（）答案： 只是 Re 的函數(shù)，12流體作層流流動(dòng)時(shí)，摩檫系數(shù)而與管壁的粗糙度無關(guān)。 （）答案：13流體在圓管內(nèi)流動(dòng)阻力主要有沿程阻力和局部阻力。（）答案：14離心泵隨著流體流量的增大而揚(yáng)程下降。（）答案：15離心泵開泵之前要先灌液， 目的是防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)22生。（）答案：）16滯流內(nèi)層的厚度隨雷諾數(shù)的增大而增厚。 （* 答案 *Re（）；17當(dāng)量直徑 de，既可用來計(jì)算雷諾數(shù)也可用來計(jì)算非園形管子

30、的截面積。 （）* 答案 * ; 18化工單元操作是一種物理操作， 只改變物質(zhì)的物理性質(zhì)而不改變其化學(xué)性質(zhì)。 （ ）19流體在園管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)， 其流速管徑的一次方成反比。（ ）* 答案 *、金屬和非金屬的導(dǎo)熱系數(shù)都隨溫度升高而減少。（）答案：）2、在穩(wěn)態(tài)傳熱中凡熱阻大處其溫差也大。 （答案： tm 都比逆3無相變的折，錯(cuò)流換熱器，其平均溫度差流時(shí)為小。（）答案 *（）4凡穩(wěn)態(tài)的園筒壁傳熱過程，單位時(shí)間單位面積所傳遞的熱量相等。（）答案 * 5求換熱過程的平衡溫差時(shí)， 當(dāng) t1/t22 時(shí)，必須用公式 tm=t1 -t2）/ln(t1-t2)計(jì)算，而當(dāng) t1/ t22時(shí)，則可以用 tm=（t

31、1+t2） /2 計(jì)算。* 答案* （ ）6在穩(wěn)定的多層平壁導(dǎo)熱中，若某層的熱阻較大，則這層的導(dǎo)熱溫度差就較?。ǎ?。答案： 7強(qiáng)化傳熱過程最有效的途徑是增大對(duì)流傳熱面積，提高傳熱溫度差。（）答案： ），而對(duì)流8 導(dǎo)熱系數(shù)是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)（傳熱系數(shù)也是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)（）* 答案 *（）；（）9、間壁一邊流體穩(wěn)定變溫，而另一邊流體恒溫時(shí)，其傳熱平均溫度差的大小與流體的流向有關(guān)。 （ ）10熱量傳遞過程的規(guī)律與流體流動(dòng)過程相似， 流速越大，則其過程的阻力越大。 （ ）11在相同條件下，采用逆流操作比采用并流操作所需傳熱面積要小。（）23答案：12傳熱系數(shù)是物質(zhì)傳熱能力的標(biāo)志，一般情況下，金屬

32、的傳熱系數(shù)較大，非金屬的傳熱系數(shù)較小。 （ ）答案：1、加壓和降溫可以提高氣體的溶解度故加壓降溫有利于吸收操作。（）答案：2、在吸收塔中溶質(zhì)氣體在混合氣中的分壓大于與吸收劑中溶質(zhì)濃度成平衡分壓時(shí)則發(fā)生解吸。（）答案：3對(duì)于逆流操作的填料吸收塔，當(dāng)氣速一定時(shí)，增大吸收劑的比用量（即液氣比） ，則出塔溶液濃度降低，吸收推動(dòng)力增大。（）答案： 4鼓泡吸收是氣體分散成氣泡通過液體，因此，氣體為分散相，液體為連續(xù)相。 （）答案：5相平衡常數(shù) m 值愈大，則表明該氣體的溶解度愈小。（）答案：6 享利定律的表達(dá)式之一為 p=Ex,若某氣體在水中的亨利系數(shù)值很大， 說明該氣體為易溶氣體。（ ）8、在吸收塔中，

33、溶質(zhì)氣體在混合氣中的分壓，大于吸收劑中溶質(zhì)濃度在氣相的平衡分壓時(shí)， 則發(fā)生解吸。（ ）9、對(duì)于大多數(shù)氣體的稀溶液，氣液間的平衡關(guān)系可用亨利系數(shù)值（ p e/x）隨溫度的升高而減?。欢芙舛认禂?shù)（ c/p e）則隨溫度的升高而增大。 （ ）10工業(yè)上一般吸收是在吸收塔中進(jìn)行的。 象傳熱一樣氣液間逆流操作有利于吸收完全，并可能獲得較大的吸收推動(dòng)力。 （ ）1、精餾設(shè)計(jì)時(shí)若回流比R 增加并不意味產(chǎn)品D 減少精餾操作時(shí)也可能有類似情況。 （）答案：2、在一定壓強(qiáng)下液體混合物沒有恒定的沸點(diǎn)。（）答案：3、在 t-x-y 圖中，氣相線與液相線離得越開，表示該系統(tǒng)越容易分離，若氣相線與液相線重合，則不能分離

34、。24（）答案： 4、精餾塔任意一塊理論板上，其液相的泡點(diǎn)溫度小于氣相的露點(diǎn)溫度。（）答案：5精餾過程中， 物系的操作線隨回流比的改變而改變，（）平衡線也隨之而改變。 （）答案：；6 連續(xù)精餾塔中， 中間進(jìn)料的目的是獲得較純的易揮發(fā)組分和較粗的難揮發(fā)組分。 （）答案：7對(duì)于理想二組分體系，若平均相對(duì)揮發(fā)度為1，則不能用普通精餾方法分離。 （）答案：8在乙醇一水溶液的沸點(diǎn)一組成相圖中有一個(gè)恒沸點(diǎn)M ，該點(diǎn)的溫度比任何組成下溶液的沸點(diǎn)都高。（）答案 *9若過熱蒸汽狀態(tài)進(jìn)料，線方程的斜率0；（ ）答案 *是10、采用大的回流比時(shí)，精餾塔所需的理論板數(shù)減少（ ）；當(dāng)全回流時(shí)，則所需的理論板數(shù)為零。 （

35、 ）25問答題：、學(xué)習(xí)流體流動(dòng)與輸送，你認(rèn)為應(yīng)解決一些什么問題？答案：學(xué)習(xí)流體流動(dòng)與輸送， 一般應(yīng)解決以下問題：（） 合理選擇流體輸送管道的管位。（） 確定輸送流體所需的能量和設(shè)備。（） 流體流量測(cè)量和速度、體積和質(zhì)量流量、壓力，以及控制。（） 流體流動(dòng)的形態(tài)和條件，作為強(qiáng)化設(shè)備和操作的依據(jù)。2、 某車間用水量由水塔穩(wěn)定供給（如圖示） 。現(xiàn)若將出口閥 A 關(guān)小，其流量有無改變？為什么？水* 答案 *u=2g(Z-當(dāng)閥門 A 關(guān)小時(shí)， hf ，但 Z 不變，Z則 u,d不變則 V即流量變小。A1、 在化工生產(chǎn)中傳熱有哪些要求？答案：傳熱一般有兩方面的要求： 盡量使傳熱情況良好 , 即要求高的傳熱

36、效率 ,以減少設(shè)備尺寸；盡量避免傳熱 , 即隔熱的傳遞。2、什么是穩(wěn)定傳熱和不穩(wěn)定傳熱?* 答案 *在傳熱過程中，傳熱面上各點(diǎn)的溫度不隨時(shí)間變化，稱為穩(wěn)定傳熱。穩(wěn)定傳熱時(shí)，傳熱速率為定值。反之，若傳熱面上各的溫度隨時(shí)間而變， 則為不穩(wěn)定傳熱 .不穩(wěn)定傳熱時(shí)，傳熱速率也隨時(shí)間而變。3、 傳熱過程應(yīng)采取哪些途徑？答案： 根據(jù) q=KAt方程，指任一個(gè) K 、A、t都能提高強(qiáng)化傳熱。增加傳熱面積， 如在管內(nèi)外壁裝上翅片， 采用螺旋管或粗糙管代替光滑管。增大傳熱溫度 t 可采用逆流操作，因?yàn)?t逆大于 t并，提高熱流體或降低冷流體的溫度。26提高傳熱系數(shù) K （省略一部分公式），故要提高 則提高 u，

37、在傳熱管中由單程改為多程，對(duì)蛇管中加入攪拌或管道上加鑼紋圈、 夾套內(nèi)加擋板等， 還可以采用導(dǎo)熱系數(shù)大的流體做載熱體。1、什么叫吸收操作？舉例說明吸收操作在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。答案：利用混合氣體中各組分對(duì)某溶劑具有不同的溶解度，從而使氣體混合物得以分離的過程。 例如焦?fàn)t氣中氨的分離， Hcl 氣體用水吸收生產(chǎn)鹽酸，合成氨工業(yè)中用銅氨溶液吸收原料氣中的 CO、CO 2、 H2S 等有害氣體。 3、（5 分）什么叫吸收操作？舉例說明吸收操作在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。答案：利用混合氣體中各組分對(duì)某溶劑具有不同的溶解度，從而使氣體混合物得以分離的過程。 例如焦?fàn)t氣中氨的分離， HCl 氣體用水吸收生產(chǎn)鹽酸， 合

38、成氨工業(yè)中用銅氨溶液吸收原料氣中的 CO 、CO2、H 2S 等有害氣體。2、吸收與解吸在什么情況下發(fā)生？從平衡線與操作線的位置加以說明。答案：當(dāng)混合氣中溶質(zhì) A 的分壓大于與溶液中溶質(zhì) A 濃度成平衡的氣體分壓時(shí)（ PPe），發(fā)生吸收過程；反之，當(dāng) PPe 時(shí)，發(fā)生解吸過程。顯示在相圖中，操作線在平衡線的上方， 為吸收；操作線在平衡線的下方，為解吸。1、 試分析精餾過程中回流比對(duì)操作費(fèi)與設(shè)備費(fèi)的影響并說明適宜回流比如何確定。答案：回流比有兩個(gè)極限全回流時(shí)達(dá)到一定的分離程度需要的理論層數(shù)最小（設(shè)備費(fèi)最低） ,但無產(chǎn)品取出，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)無意義；最小回流比時(shí)，需要無限多的理論板層數(shù)，設(shè)備費(fèi)為無限大，

39、隨回流比加大， NT 降為有限數(shù)， 設(shè)備費(fèi)降低， 隨 R 加大，塔徑、換熱器等設(shè)備加大，且操作費(fèi)加大。 操作回流比 R 應(yīng)盡可能使設(shè)備費(fèi)與操作費(fèi)總合為最小，通常取 R=（1.12）Rmin。、為什么操作需要塔頂回流？答案：主要是為了使精餾塔保持穩(wěn)定操作。273、精餾操作中，加大回流比時(shí)，對(duì)塔頂產(chǎn)品有何影響？為什么？* 答案 *當(dāng)精餾塔的塔板數(shù)已固定， 若原料的組成及其受熱狀況也一定時(shí)，則加大回流比 R 可以提高產(chǎn)品的濃度 （因操作線改變），但由于再沸的負(fù)荷一定（即上升蒸汽 V 一定），此時(shí) R 加大會(huì)使塔頂產(chǎn)量下降 因 V= （R+1）D，而 R則 D，即降低塔的生產(chǎn)能力。4 什么叫精餾操作？

40、舉例說明精餾過程在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。答：利用液體混合物中各組分具有不同的沸點(diǎn) （或揮發(fā)度），將液體均相混合物經(jīng)過多次部分汽化和多次部分冷凝，使液體混合物得以分離的操作。將石油精制為汽油，煤油，柴油，瀝青等。從煤焦油中提取苯，甲苯，二甲苯等。5全回流與最小回流比的意義是什么？各有什么用處？一般適宜回流比為最小回流比的多少倍？答案：全回流時(shí)，達(dá)到指定分離要求的理論板數(shù)最少。開工時(shí)為不穩(wěn)定過程， 多采用全回流操作。 最小回流比，是指達(dá)到指定分離要求的理論板數(shù)最多到無窮。 是選擇適宜回流比的依據(jù)。一般適宜回流比是最小回流比的1.32.0 倍。6、 簡(jiǎn)單蒸餾與精餾有什么相同和不同？答案：它們同屬于蒸餾操

41、作。簡(jiǎn)單蒸餾是不穩(wěn)定操作 , 只能得到一種產(chǎn)品 ,產(chǎn)品無需回流 ,產(chǎn)量小 .精餾過程是連續(xù)穩(wěn)定過程 ,在塔頂、底可獲得兩種產(chǎn)品 ,產(chǎn)品必須有回流 ,產(chǎn)量大。7精餾塔進(jìn)料量對(duì)塔板層數(shù)有無影響？為什么？8有 A、B、C、D 的四元理想溶液， 其中 D 有腐蝕性，A、B 的量少但難分離， 試考慮其合理的精餾流程 (簡(jiǎn)述理由 )。解: D 有腐蝕性，宜先分出， 、最難分離，易最后，且量小，塔徑小，塔板多，耗熱能小。四、作圖題（ 10）根據(jù)以下的濃度氣體吸收流程， 分別作出平衡線和操作線示意圖，設(shè)洗手液最初不含溶質(zhì)。2829計(jì)算題：1、（14 分）用離心泵將水由水槽送至水洗塔中，水洗塔內(nèi)的表壓為 9.8

42、07 104N/m2，水槽液面恒定，其上方通大氣，水槽液面與輸送管出口端的垂直距離為 20m，在某送液量下， 泵對(duì)水做的功為317.7J/kg ， 管 內(nèi) 摩 檫 系 數(shù) 為0.018，吸入和壓出管路總長(zhǎng)為110m（包括管件及入口的當(dāng)量長(zhǎng)度，但不包括出口的當(dāng)量長(zhǎng)度）輸送管尺寸為 1084mm，水的密度為 1000kg/m3。求輸水量。答案:Z112g+(p /)+(u/2)+w=Z 2g+(p2/ )+(u22/2)+ hf1-2已知數(shù)據(jù) : Z 1=0;P1( 表 )=0;u1 0;-3W=317.7J/kg Z 2=20m; =1000kg.mp2=9.807 104N.m-2(表);簡(jiǎn)化

43、上式:2又W=Z g+(p/ )+(u/2)+ fhz2 hf1-2= lu22/2d=9.9u22所 以 :317.7=9.81 20+9.807104/1000+u222210.4u22=23.43;/2+9.9u以:u=1.5m/s-1所3-1V=( /4)D2u3600=0.875 0.12 1.5 3600=42.41m /h;2(12 分)用離心泵將水由水槽送至水洗塔中,水洗塔內(nèi)的表壓為 9.807 104N/.m2 ,水槽液面恒定 ,其上方通大氣 ,水槽液面與輸送管出口端的垂直距離為 15m,在某送液量下 ,泵對(duì)水作的功為 317.7J/kg，管內(nèi)摩擦系數(shù)為 0.018，吸入和壓

44、出管路總長(zhǎng)為 110m(包括管件及入口的當(dāng)量長(zhǎng)度 , 但不包括出口的當(dāng)量長(zhǎng)度 )輸送管尺寸為 1084mm,水的密度為 100。求輸水量為多少。* 答案 *已知數(shù)據(jù)：Z=0 ；P(表)=0；u0；W=317.7J.kg；Z=15m ； p=9.807 10N.m(表)；=1000kg.m簡(jiǎn)化上式：又10.4u=72.45u=2.64V=( /4)D u 3600=0.785 (0.1)303、(10 分) 某流體在管內(nèi)作層流流動(dòng),若體積流量不變 ,而輸送管路的管徑增加一倍,求摩檫損失而引起的壓力降有何變化 ?2以 及答案: 根據(jù)泊氏方程: -P=32u l/d( /4)d11=( /4)d22

45、=Vs即 21已知 :d2= 2d1則:1/ 2= d2221原工況 : -P111 1 21/ d=4u =u /4=32ul / d2現(xiàn)工況 : -P22222=32ul / d121因?yàn)?: 2 12/4=l =lu =ud = 2d將上述各項(xiàng)帶入并比較 :現(xiàn)/原:P2/ P1=1/16答:因摩檫而引起的壓降只有原來的1/16.4（15 分）現(xiàn)有一臺(tái)離心泵，銘牌上標(biāo)出允許吸上真空度 Hs=6m,用來輸送 20的清水，已知吸入管路的全部阻力損失為 1.5m H2 O, 當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?10m H 2 O，若省去泵入口處的動(dòng)壓頭。試計(jì)算此泵的允許安裝高度 Hg 為多少米？解： Hg=H s-U

46、12/2g- hf0 -1=6-1.5=4.5m安裝高度為 4.5m 。5、（15 分） 封閉容器內(nèi)貯有密度為 1060kg/m3 的熱鹽水溶液，溶液的飽和蒸汽壓為 0.48千克（力） /厘米 2，溶液上方的絕對(duì)壓力為 0.6千克（力） /厘米 2。要用一水泵從容器中抽出此溶液， 所選用泵的允許吸上真空度為 0.5米 。求其安裝高度 米。吸入管線內(nèi)的壓頭損失估 計(jì)為 0.5 米 ， 性 能參 數(shù)： Pa=10.33米 水柱 ，3Pv=0.24米水柱 ，水的密度 =1000Kg/m.解：泵性能表上所列的允許吸上真空度是按下列條件規(guī)定的：水柱 現(xiàn)在使用的條件如下：2=6米水柱 2=4.8米水柱 P

47、a=10.33米水柱 ，Pv=0.24米P a=Ps=0.6千克（力） /厘米P v=0.48 千 克 （ 力 ） / 厘 米吸上真空度校正原則如下： 作用于液面上的壓力比規(guī)定減少多少 米水柱 ，或飽和蒸汽壓增大多少 米水柱 ，則允許吸上真空度也減少多少 米。原來規(guī)定條件下的允許吸上真空度 Hs=5.0米，經(jīng)校正后的值為：H s=Hs （ 10.336 ） （ 4.80.24） =5.04.334.56 = 3.89米31用此校正后的 H s 代替式 2-25 中之 Hs，求得允許安裝高度為：Zs 允 許 = 3.89 （ 1000/1060） 0.5 =3.670.5 = 4.17米求得的高

48、度值為負(fù)， 表示所選的泵要裝得使其入口位于液面以下，才能保證操作正常。為安全計(jì)，將入口再降低 0.5米 。所以：安裝高度 = 4.170.5= 4.67米 （可取為4.7米）分)密度為3的鹽水，以 20m3h 的6 (201200kg/m流量流過內(nèi)徑為 75mm 的無縫鋼管。兩液面間的垂直距離為 25 m，鋼管總長(zhǎng)為 120m，管件、閥門等的局部阻力為鋼管阻力的25。試求泵的軸功率。假設(shè)： （1）摩擦系數(shù) 0.03；（2）泵的效率 0.6* 答案 * 1 2 2 11HZ/2P /2P2/ g+Hf1P2ZPH Z2Hf25Hf（ /d /2） 1.25） /A 20/ （ 36000.785

49、（ 0.07 5）Hf（ 0.03 120/0.075 1.258/（ 29.81） 1.25 4.840m 鹽水柱N QH 20/3600 1200（254.84）9.81 0.6=3.25 KW7（15 分） 密度為 1200kg/m3 的鹽水 ,以 25m3/h 的流量流過內(nèi)徑為 75mm 的無縫鋼管 .兩液面間的垂直距離為 25m,鋼管總長(zhǎng)為 120m,管件、閥門等的局部阻力為鋼管阻力的 25%.試求泵的軸功率.假設(shè)(1)摩檫系數(shù)=0.03;(2)泵的效率 =0.6 答案 : 4.43kwHZ/2P /P2/ g+Hf0，P1P2Z10，Z 225m， 10， 2H Z2Hf25Hf/

50、2) 1.25 /A25/（36000.785 （0.07 5）2Hf （ 0.03 120/0.075 1.572/(29.81)7.55m 鹽水柱NQH /2/2 1.25 3225/3600 1200 （ 25 7.55 ）9.81/0.6=4435w=4.43kw8、（13分）如圖，為一水洗塔流程。已知，一儲(chǔ)水槽內(nèi)壓力為 300KN/m 2，塔內(nèi)水儲(chǔ)距水槽液2面 20m，用 573.5的鋼管輸送。 管線總長(zhǎng)100m（包括管件當(dāng)量長(zhǎng)度） ，送水量15m3/h ， 2塔 內(nèi) 水 管 出 口 處 壓 力2250KN/m ，已知管路摩擦系數(shù) =0.027，水泵效率為 70% ，求泵的軸功率。2

51、解 ： z1=021P2=2250kN/m2z =20P =300kN/mu=V/A=15/3600*0.785*0.05 2=2.12m/s列柏努利方程：22z1 +P1/ g+u/2g+he=z2+P2/ g+u2/2g+hf22/0.05*2*9.18=13.21mH 2Ohf= l/d.u/2g=0.027*100*2.12H=22 z2+(P2-P1)/ g+u2/2g+hf=20+(2250-300)/1000*9.18+2.12 /2*9.18+13.21=33.67mH2ON=QH g/ =15*33.67*1000*9.18/3600*0.7=1.84kw9、（分）用泵將比重

52、為0.85 的液體從低位槽打到高位槽。低位槽距液面高 2m，管子出口距液面高20m，管路阻力損失為 J/kg，入口管徑為 4.5mm，出口管徑為 4 mm，求泵有效功率 .10、如圖，用泵將水池中的水打入高位槽，已知管子為Pa33.5 3.25mm 的銅管，泵的吸入44管路的阻力損失為 10J/kg。壓頭管路中阻力損失為 50J/kg。管中壓力表流速為 1.5m/s，試求：1）真空表真空表12m和壓力表的讀數(shù)； 2）泵的軸功率0.2m（泵的效率 =70%）；3）單位重Pa3222m量流體獲得的外加功。11解：1）在 1-1 和 2-2 截面間方程，1以1-1為基準(zhǔn)面； 2g+P2/22/2+h

53、f1-2Pa/2=z+uPa/ =2*9.81+ 2P/ +1.5/2+10Pa-P2=30.745*102=30745Pa(真空度 )1-1 為基準(zhǔn)面；在 3-3 與 4-4截面間列方程，仍以z3g+P3/ 22+u3/2= z4g+P24/ +u4/2+hf3-4 +502.2*9.81+ P3/ +1.5/2=12*9.81+Pa/P3- Pa =145.01*102Pa=14501(表壓 )2）在 1-1 和 4-4 截面間列方程，以1-1 截面為基準(zhǔn)；3322z1g+P1/ +u1/2+W= z 4g+P4/ +u4/2+hf1-4式 中 ，z1=0 ， z4=12mP1=P4u1=

54、u2.hf1-4=10+50=60J/kgW=12*9.281+60=177.72J/kgN=GW/ =H=W/g=177.72/9.81=18.12mH 2O11某離心泵輸送 50的水，流量為 0.697m3/min，吸入管的內(nèi)徑為 75mm，吸入管的總阻力為 2mH 2O，該泵的安裝高度 Zg=3m，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?740mmHg，設(shè)水的密度可取為 1000kg/m3，問該泵能否正常輸水？否則，應(yīng)采取什么措施， 以保證正常操作？ （已知泵的允許吸上真空高度 Hs 允 =5.75m ， 50 時(shí)水的飽和蒸汽壓1.258mH2O。）解：Zg=Hs 允 -u12/2g-hfH-(10-H g)-(

55、H v-0.24)=5.75-(10-740*10/760)-(1.258-0.24)=4.8m2u1=(0.697/60)/ (0.075)/4=2.73m/s Zgmax=4.8-2.63/2*9.81-2=2.44m因?yàn)閷?shí)際安裝高度大于最大安裝高度，會(huì)發(fā)生汽蝕，此泵不能正常輸水。采取措施： 1）將泵的安裝高度降低，使實(shí)際安裝高度小于 2.44m；2)降低進(jìn)水管的阻力損失 hf：a.減小管路長(zhǎng)度，即使泵盡量靠近水源 ;b.加大管徑，使水流速降低;c.盡量減少進(jìn)水口水管上的管、閥件。1(14 分)有一壁厚為 10mm 的鋼制平壁容器 ,內(nèi)盛 80的恒溫?zé)崴?,水對(duì)內(nèi)壁面的對(duì)流傳熱系數(shù)為240

56、w/m2.k.現(xiàn)在容器內(nèi)表面覆蓋一層導(dǎo)熱系數(shù)為0.16 w/m2k、厚度為 50mm 的保溫材料 .保溫層為 10的空氣所包圍 ,外壁對(duì)空氣的聯(lián)合傳熱系數(shù)為 10w/m2.k.試求：(1)每小時(shí)從 m2 面積所損失的熱量kJ/h.m2；(2)容器表面的溫度T(鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)為:45W/m 2.k)。答案：1.q=K tmtm=80-10=70K=1/(1/ +1/ i+b1/+b2/2)=2.399w/m.k; q=2.399 70=167.9w/m;每小時(shí)散熱量 qh=3600168/1000=604.4kJ/m.h;2.q= i(80-Tw) 80-Tw=167.9/240=0.7 所以

57、:Tw=79.3.342、(15 分) 在內(nèi)管為 180*10mm的套管換熱器中 ,將流量為 3500kg/h 的某液態(tài)烴從 100冷卻到 60,其平均比熱 c=2.38kJ/kg?K, 環(huán)隙走冷卻水 ,其進(jìn)出口溫度分別為 40和 50,平均比熱 c=4.174 kJ/kg?,基于傳熱外面積的總傳熱系數(shù) K= 2000w/m?K, 且保持不變 ,設(shè)熱損失可以忽略 .試求 :冷卻水的用量 ; (2) 計(jì)算兩流體為逆流和并流情況下的平均溫差及管長(zhǎng) .答案 :冷卻水用量 W=7982kg/h t逆=(50-20)/ln(50/20)=32.75 t并=(60-10)/ln(60/10)=27.93Q

58、=333200KJ/hA 逆 =1.41m所以 l=2.5mA 并 =1.66m所以 l=2.93m3.(12)有一列管式換熱器，傳熱面積為 100 平方米，用作鍋爐給水和原油之間換熱。已知水的質(zhì)量流量為550kg/min,進(jìn)口溫度為 35，出口溫度為 75，油的溫度要求由 150降為 65,傳熱系數(shù)為 K=250W/m K, 問如果采逆流操作此換熱器是否符合要求？4(10 分)在換熱器中，熱水流量為 2000Kg/h，冷水流量為 3000Kg/h，熱水進(jìn)口溫度 T1=85，冷水進(jìn)口溫度t1=15，如要求將冷水加熱到 t2=35，求采用并流和逆流時(shí)的平均溫差，冷，熱水的平均比熱可認(rèn)為相等。解：

59、 G1 C(T 1-T 2)=G 2C(t2-t1)2000（85-T 2）=3000(35-15)得 T2=55并流時(shí)855515 35-7020tm=(70-20)/（ln70/20）=39.9逆流時(shí) 85 55 35 15-5040tm=（ 50+40）/2=455、（10 分）外徑為 100mm 的蒸汽管外包一層厚 80mm、導(dǎo)熱系數(shù)為 w/m.k的絕緣材料 ,管外壁溫度為 T 1, 每米管長(zhǎng)的熱損失為 Qw/m, 試求絕緣層外壁溫度 T2. (設(shè)管外壁與絕緣層接觸良好 )35答案： Q=2（T1T2）/ln（r2/r1）所以：T2= T1-Q ln（r 2/r1）/2 = T1-Q/

60、 ln（ 0.13/0.05）/（2*3.14）= T1-0.152Q/ 6、（12 分） 100的水蒸汽在管殼式換熱器的管外冷凝，冷凝潛熱為2258.4KJ/Kg ， 總 傳 熱 系 數(shù) 為2039w/m.?k，傳熱面積為12.75m2， 15 的冷卻水以2.25 105kg/h 的流量在管內(nèi)流過，設(shè)總傳熱溫差可以用算術(shù)平均值計(jì)算，求水蒸氣冷凝量kg/h？答案： Q=Gc*Cpc （T2T 1）= KAt，mT= 10015 + 100/253Q=2.2510 4.18 10 （ T215 ） /3600=2039 12.75 （185T2）/2T 2=23.1Q=203912.75 （18