化工原理復(fù)習(xí)題(歷年真題)

填空題（每空1分，共45分）

1＞流體靜力學(xué)基本方程主要用于壓強(qiáng)差測(cè)量液位、液封高度三個(gè)方面。

2、某粘性流體在一定的管路系統(tǒng)中流動(dòng)，在流量不變條件下加熱，則液體的粘度將減小，雷諾

數(shù)將增大,流動(dòng)阻力將減小。

3、流體作湍流流動(dòng)時(shí)，鄰近管壁處存在一層流內(nèi)層，雷諾數(shù)愈大，湍流程度愈劇烈，則該層厚度地

薄,流動(dòng)阻力愈大。

4、離心泵啟動(dòng)前要先灌滿被輸送流體，或者可能發(fā)生氣縛現(xiàn)象；而當(dāng)離心泵的安裝高度超過允許

安裝高度時(shí)，將可能發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。

5、固體顆粒的沉降過程分恒速階段和降速階段,

沉降速度是指恒速階段相對(duì)于流體的速度。

6,餅層過濾是指濾渣形成餅層,深床過濾是指濾液通過很多小管道，濾渣不

形成餅層。

7、多層平壁定態(tài)導(dǎo)熱中，若某層的熱阻最小，則該層兩側(cè)的溫差最小。

8在沿球壁的一維定態(tài)傳熱過程中，熱流量Q沿半徑增大方向一相等一，熱密度q沿該方向一

_（t,I,相等，不確定）。

9、大容器里飽和液體沸騰分為自然沸騰，核狀沸騰和膜狀沸騰階段,工

業(yè)上總是設(shè)法在核狀沸騰下操作。

10、蒸發(fā)過程中引起溫度損失的原因有溶質(zhì)濃度，靜壓力，流動(dòng)阻力。

11,吸收操作分離物質(zhì)的依據(jù)是溶解度的差異。漂流因數(shù)可表示為

P/P*,,它反映總體流動(dòng)對(duì)傳至的貢獻(xiàn)?單向擴(kuò)散中的漂流因數(shù)A1,等分

子相互擴(kuò)散中漂流因子_=1（＞,=,＜=）O

12、對(duì)于套管式換熱器，要提高傳熱系數(shù)，應(yīng)提高給熱系數(shù)較—小_（大，小）一側(cè)的而換熱器內(nèi)

管管壁的溫度則接近于給熱系數(shù)較—大—（大，小）一側(cè)的流體。

13、在吸收操作中最小液氣比是當(dāng)操作線與平衡線有第一個(gè)交點(diǎn)時(shí)定義的，該點(diǎn)氣液兩相互相平衡，需要的相

際傳質(zhì)面積為無窮大.

14、精儲(chǔ)操作的分離依據(jù)為_*時(shí)初。

15、當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?60mmHg,測(cè)得一容器內(nèi)的絕對(duì)壓強(qiáng)為350nmiHg,則真空度為—410—mmHg。測(cè)得一容

器內(nèi)的表壓為1360mmHg,則其絕對(duì)壓強(qiáng)212（）mmHg?

16、畢托管測(cè)量管道流體的點(diǎn)速度,孔板流量計(jì)測(cè)量管道中流體的平均速度。

17、已知q=1.3,則進(jìn)料中液體量與總進(jìn)料量的比是」。

18、某液體在一段水平圓形直管內(nèi)流動(dòng)，已知Re值為4800,若平均流速為L(zhǎng)5m/s,則管中心點(diǎn)處速度為

1.5X0,817m/s,流體在管內(nèi)流動(dòng)類型屬湍流動(dòng)。

19、單元操作按其所根據(jù)的內(nèi)在的理論基磯I,可以分為動(dòng)量、質(zhì)量、熱量傳遞三

種。

20.傳熱的三種基本方式包括傳導(dǎo)對(duì)流輜射。

二、選擇題（每小題1.5分，共15分）

1、在重力沉降中，固體顆粒的自由沉降速度與下列因素?zé)o關(guān)（D）。

A.粒子幾何形狀B.粒子幾何尺寸

C.粒子及流體密度D.流體的流速

2、亨利定律的表達(dá)式之一為p=Ex,若某氣體在水中的亨利系數(shù)E值很大，說明該氣體為（B）?

A.易溶氣體B.難溶氣體C.中等溶解度氣體D.不溶氣體

3、在相際傳質(zhì)中，當(dāng)達(dá)到相平衡時(shí)（B）。

A.兩相濃度相等B.兩相間沒有凈物質(zhì)傳遞C.沒有物質(zhì)傳遞

4、當(dāng)流體管內(nèi)呈湍流傳熱時(shí)，對(duì)流傳熱阻力主要集中在（A

A.層流底層B.邊界層C.湍流內(nèi)層D.湍流主體

5、蒸儲(chǔ)操作屬于（B）.

A.傳熱B.傳熱加傳質(zhì)C.傳質(zhì)

6、對(duì)一臺(tái)正在工作的列管式換熱器，已知al=116w.m-3.KTa2=11600w.m-3.K-l,要提高傳熱系數(shù)（K）,

最簡(jiǎn)單有效的途徑是（A）.

A.設(shè)法增大alB.設(shè)法增大a2C.同時(shí)增大al和a2。

7、濕空氣在預(yù)熱過程中不變化的參數(shù)是（D）。

A.焙B.相對(duì)濕度C.濕球溫度D.露點(diǎn)

8、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（C)

A.湍流的流速大于層流流速B.流道截面積大的為湍流，小的為層流

C.層流無徑向脈動(dòng)，湍流有徑向脈動(dòng)D.層流的雷諾準(zhǔn)數(shù)小于湍流的雷諾準(zhǔn)數(shù)

9、離心泵銘牌上標(biāo)明的揚(yáng)程是指（D）。

A.功率最大時(shí)的揚(yáng)程B.最大流量時(shí)的揚(yáng)程

C.泵的最大揚(yáng)程I）.效率最高時(shí)的揚(yáng)程

10、因次（量綱）分析法的目的在于（B）。

A.得到各變量間的確切定量關(guān)系B.用無因次數(shù)群代替變量，使實(shí)驗(yàn)與關(guān)聯(lián)工作簡(jiǎn)化

。得到各因次數(shù)群的確切定量關(guān)系D.用無因次數(shù)群代替變量，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可靠

三、計(jì)算題（每小題10分，共40分）

1、將高位槽內(nèi)料液向塔內(nèi)加料。高位槽和塔內(nèi)的壓力均為大氣壓。要

求料液在管內(nèi)以0.5m/s的速度流動(dòng)。設(shè)料液在管內(nèi)壓頭損失為1.2m

（不包括出口壓頭損失），試求高位槽的液面應(yīng)該比塔入口處高出多

少米？

解：取管出口高度的0—0為基準(zhǔn)面，高位槽的液面為1一1截面，因

要求計(jì)算高位槽的液面比塔入口處高出多少米，所以把1一1截面

選在此就可以直接算出所求的高度x,同時(shí)在此液面處的ul及pl

均為已知值。2—2截面選在管出口處。在及2—2截面間列

柏努利方程：

例1-8附圖

22

+

gZ\+—+-^-=gZ2+—+v

P2p2

式中pl=0（表壓）高位槽截面與管截面相差很大，故高位槽截面的流速與管內(nèi)流速相比，其值很小，即ul*0,Zl=x,

p2=0(表壓)，u2=0.5n)/s,Z2=0,f/g=l.2m

MF

將上述各項(xiàng)數(shù)值代入，則9.81x=2+1.2X9.81

x=l.2m

2、有一列管式換熱器，由38根625mmX2.5mm的無縫鋼管組成。苯在管內(nèi)流動(dòng)，由20℃被加熱至80C,苯的流量

為8.32kg/s。外殼中通入水蒸氣進(jìn)行加熱。試求管壁對(duì)苯的傳熱系數(shù)。當(dāng)苯的流量提高一倍，傳熱系數(shù)有何

變化。

=1（20+80）=50

解：苯在平均溫度2匕下的物性可由附錄查得：

密度P=860kg/m3：比熱容cp=l.80kJ/（kg?’C）：粘度u=0.45mPa?s；導(dǎo)熱系數(shù)8=0.14W/（m?e）。

加熱管內(nèi)苯的流速為

8.32

0.785x&x38=°.

71,7

44〃

m/s

_d：up0.02x0.81x860

Ke=—=-----------=30960

〃0.45x10-3

分=*=(1.8x103)x045x10-3

r~~~0.14=5.79

以上計(jì)算表明本題的流動(dòng)情況符合式4-32的實(shí)驗(yàn)條件，故

014

a=0.0234他。8。產(chǎn)=0.023x^-^x(30960嚴(yán)x(5.79嚴(yán)

40.02

=1272w/(m2?。。)

若忽略定性溫度的變化，當(dāng)苯的流量增加一倍時(shí)，給熱系數(shù)為a

/t、。.8

a'=a巴=1272x20*=2215

W/(m2-℃)

3、一常壓操作的連續(xù)精儲(chǔ)塔中分離某理想溶液，原料液組成為0.4,例出液組成為0.95(均為輕組分的摩爾分

數(shù))，操作條件下，物系的相對(duì)揮發(fā)度a=2.0,若操作回流比R=1.5Rmin,進(jìn)料熱狀況參數(shù)q=L5,塔

頂為全凝器，試計(jì)算塔頂向下第二塊理論板上升的氣相組成和下降液體的組成。

解：

ax2x

y~=

由相平衡方程式l+(?-l)x1+X①

qx1.50.4

y=—1—x------F=——x-------=3x-0.8

由q線方程q—iq—i°-505②

式①②聯(lián)立求解，得到交點(diǎn)坐標(biāo)

xq=O.484、yq=O.652

由式(6-48)得

XD-了0.95-0.652.__

AD=-----------=---------------------=1.//

min九-為0.652-0.484

R=1.5Rmin=1.5X1.77=2.66

精儲(chǔ)段操作線方程為

RXD2.660.95

y=x+-----x-\-------0.73x+0.26

R+lR+l3.663.66

用逐板計(jì)算法：

因塔頂為全凝器，則yl=xD=0.95

2x,

y>=TT7

由平衡線方程1得xl=0.905

由精馀段操作線方程

%=0.73%,+0.26=0.73x0.905+0.26=0.92

2x?

>2=]J

由相平衡方程2得x2=0.85

4、用S02含量為1.IX10-3（摩爾分?jǐn)?shù)）的水溶液吸收含S02為0.09（摩爾分?jǐn)?shù)）的混合氣中的S02。已知進(jìn)塔

吸收劑流量為37800kg/h,混合氣流量為100kmol/h,要求S02的吸收率為80%在吸收操作條件下，

系統(tǒng)的平衡關(guān)系為丫*=17.8X,求氣相總傳質(zhì)單元數(shù)。

L=37800=2100kmo(/h

解：吸收劑流量18

0.09

x=y=0.099

i—y-1-0.09

L=X(1-〃)=0.099(1-0.8)=0.0198

惰性氣體流量^=100(1-y,)=100(1-0.09)-91knx)l/h

VQi

X,=X?+丁(工—L)=l.lxl(r'+(0.099-0.0198)=4.53X103

△X=X—X*=0.099-17.8x4.53x103=0.0184

3

△匕=Y2-Y；=0.0198-17.8x1.IxlO_=2.2x10^

0.0184-2.2x1O-4

△y=4.1x10-3

tn-70.0184

In—

2.2x1O-4

Y-Y0.099-0.0198

t2=19.3

N℃AK,-4.1x103

一、填空題（每空1分，共34分）

1.某黏性流體在一定的管路系統(tǒng)中流動(dòng)，在流量不變條件下加熱，則液體的黏度將,雷諾數(shù)

將,流動(dòng)阻力將。

對(duì)于套管式換熱器，要提高傳熱系數(shù)，應(yīng)提高給熱系數(shù)較（大，?。┮粋?cè)的a；而換熱器內(nèi)管管壁的

溫度則接近于給熱系數(shù)較（大，?。┮粋?cè)的流體。

3.某圓形管道外有兩層厚度相等的保溫材料A和B,溫度分布線如右上圖（b）

中所示，則XA入B（填“>”或“<”），將層材料放在里層

時(shí)保溫效果更好。

4.大氣壓強(qiáng)為760mmHg,某設(shè)備的壓力表讀數(shù)是200mmHg,則該設(shè)備內(nèi)的絕

對(duì)壓力為mmHg。

5.當(dāng)流體作層流時(shí)，圓管中沿管徑方向流體的速度分布圖象是曲線，

管內(nèi)流體的平均速度是管中心速度的倍。

6.若離心泵入口處真空表讀數(shù)為93.32KPa,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為101.33KPa,則輸送42℃水（飽和蒸汽壓為8.2KPa）

時(shí)，則泵內(nèi)（填"會(huì)”或“不會(huì)”）發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。

7.用吸收分離氣相混合物是根據(jù)來達(dá)到分離的目的。

8.離心泵在啟動(dòng)時(shí)要求關(guān)閉出口閥門，原因是。

9.吸收操作中增加吸收劑的用量，操作線的斜率,吸收推動(dòng)力o

10.對(duì)一臺(tái)正在工作的列管式換熱器，已知a,=116w.m".K",a2=11600w.mlK要提高傳熱系數(shù)（K）,最簡(jiǎn)

單有效的途徑是。

11.離心泵的效率反映它對(duì)外加能量的利用程度，泵內(nèi)部的機(jī)械能損失包括、、

三種。

12.化工生產(chǎn)中常用的測(cè)速管又叫,它是測(cè)量流體速度的。

13.在吸收操作中最小液氣比是當(dāng)操作線與平衡線有第一個(gè)交點(diǎn)時(shí)定義的，該點(diǎn)氣液兩相互相平衡，需要的相

際傳質(zhì)面積為。

14.某連續(xù)精儲(chǔ)塔中，若精儲(chǔ)段的操作線方程的檄距等于零，則回流比等于,操作線方程

為。

15.熱量傳遞的三種基本方式為,,。

16.外邊長(zhǎng)為4a，內(nèi)邊長(zhǎng)為a回形直管當(dāng)量直徑de=。

17.某逆流操作的間壁式換熱器中，熱流體的進(jìn).出口溫度為80。和30。，冷流體的進(jìn)出.口溫度為15。

和45℃,此時(shí)傳熱平均溫度差△t.=

18.溶解度很小的氣體，吸收時(shí)屬于控制，強(qiáng)化吸收的手段是?

19.離心泵的工作點(diǎn)是指特性曲線和特性曲線的交點(diǎn)。

20.理想物系雙組分精鐳過程中增大總壓，則相對(duì)揮發(fā)度a將。

二、選擇題（每題2分，共16分）

1.水在圓管中強(qiáng)制對(duì)流湍流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)a1=為1000W/（m3°C）,若將水的流量增加一倍，而其他條

件不變，則ai為W/（m2?℃）,.

A.2000B.1740C.1000D.500

2.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（）<.

A.增大B.減小C.不變D.無法確定

3.精儲(chǔ)塔的設(shè)計(jì)中，如果增大操作壓強(qiáng)，則塔頂?shù)臏囟?

A.增大B.減小C.不變D.由操作物料決定

4.當(dāng)流體管內(nèi)呈湍流傳熱時(shí)，對(duì)流傳熱阻力主要集中在。

A.層流內(nèi)層B.邊界層C.湍流內(nèi)層D.湍流主體

5.在精儲(chǔ)塔中每一塊塔板上（）.

A.只進(jìn)行傳質(zhì)作用B.只進(jìn)行傳熱作用C.同時(shí)進(jìn)行傳熱傳質(zhì)作用

6.操作中的精儲(chǔ)塔，保持F、xF、q、R不變，則V'（）?

A.增大B.減小C.不變D.不能確定

7.在層流區(qū)，流動(dòng)摩擦阻力損失與成正比

A.流速的一次方B.流速的二次方

C.流速的三次方I）.流速的五次方

8.泡點(diǎn)進(jìn)料q值為。

A.0B.l>q>0C.1D.>1

三.判斷題（每題1分，共10分）

1.流體在水平圓管內(nèi)呈湍流流動(dòng)，沿管徑方向的速度分布圖象為拋物線。（）

2.理想物系是指：氣相符合道爾頓分壓定律，液相符合亨利定律的氣液系統(tǒng)。（）

3.在氣體吸收過程中，當(dāng)氣體溶解度很大時(shí)，吸收過程是氣膜控制。（）

4.圖解法求得某分離任務(wù)需要理論塔板數(shù)為N=7（包括再沸器），若ET=50%,則塔內(nèi)所需的實(shí)際塔板數(shù)為14層。

（）

5.水以2m?s”的流速在035mmx2.5mm鋼管中流動(dòng)，水的粘度為1'10至*5,密度為1000kg,m3,其流動(dòng)類

型為湍流。（）

6.實(shí)現(xiàn)精儲(chǔ)連續(xù)穩(wěn)定操作的必要條件是塔頂液相回流和塔底上升蒸汽流。（

7.離心泵在軸功率在流量為零時(shí)最大。（）

8.伯努利方程的應(yīng)用條件是流體在流動(dòng)過程中無阻力和無外加能量。（

9.牛頓黏性定律適用于牛頓型的流體在水平圓形直管中流動(dòng)。（）

10.溫度降低，總壓增大有利于吸收。（）

四、計(jì)算題（共40分）

1.（20分）每小時(shí)將2X10^、45℃氯苯用泵從反應(yīng)器A輸送到高位槽B（如

圖所示），管出口處距反應(yīng)器液面的垂直高度為15m,反應(yīng)器液面上方維持

26.7kPa的絕壓，高位槽液面上方為大氣壓，管子為076mmX4mm、長(zhǎng)26.6m

的不銹鋼管，管壁絕對(duì)粗糙度為0.3mm。管線上有兩個(gè)全開的閘閥、5個(gè)90°

標(biāo)準(zhǔn)彎頭。45℃氯苯的密度為1075kgm\粘度為6.5x10-4泵的效率為

70%,求泵的軸功率。附：各局部阻力系數(shù)

全開閘閥0=0.17

90c標(biāo)準(zhǔn)彎頭Q=0.75

摩擦系數(shù)計(jì)算式九=01（。+器產(chǎn)及

2.（1分）用一傳熱面積為3mz（以外表面積為準(zhǔn)），由<|>=25X2.5mm的管子組成的單程列管式換熱器，

用初溫為10℃的水將機(jī)油由200℃冷卻至100℃,水走管內(nèi)，油走管間。已知水和機(jī)油質(zhì)量流量分別為

1000kg/h和1200kg/h,其比熱容分別為4.18kJ/（kgK）和2.0kJ/（kgK）,水側(cè)和油側(cè)的對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別

為2000W/（m2K）和250W/（m2K）,兩側(cè)可視為呈逆流流動(dòng)，如不計(jì)算管壁及污垢熱阻

⑴試計(jì)算說明該換熱器是否合用。

⑵夏天，水的初溫達(dá)到30℃時(shí)，該換熱器是否合用（假設(shè)K不變）

3.（1分）常壓下分離丙酮水溶液的連續(xù)精儲(chǔ)塔,進(jìn)料中含丙酮50%（mol,下同），其中汽相占80%,要求儲(chǔ)出液

和釜出液中丙酮的組成分別為95%和5%,若取忖I流比R=2,試按進(jìn)料流率為100kmol/h,分別計(jì)算精流段與提

儲(chǔ)段的汽相流率V和W和液相流率L和L',并寫出相應(yīng)的操作線方程和q線方程.

一、填空題13、無窮

1、減小增大減小14、無窮kXn

2、小、小15、熱傳導(dǎo)熱對(duì)流熱輻射

3、流體動(dòng)力學(xué)質(zhì)量傳遞16、0.75a

4、960mmHg17、23.6

5、拋物線0.518、液膜控制增加液體湍動(dòng)程度

6、會(huì)19、離心泵管路

7、組分在溶劑中溶解度的差異20、減小

8、降低啟動(dòng)電流，保護(hù)電機(jī)二、選擇題

9、增加增加BCAACDAC

10＞提局o?三、判斷題

11、機(jī)械損失水力損失容積損失錯(cuò)錯(cuò)對(duì)錯(cuò)對(duì)對(duì)錯(cuò)對(duì)錯(cuò)對(duì)

12、皮托管，點(diǎn)

四、計(jì)算題

1、1.解：如圖，取1-1、2-2界面，以1-1截面為基準(zhǔn)面

2_

a+z"+或+Z，/J-2(2分)

Pg2g

Pl=26.7kPa(絕壓)，Zi=0,U1?0（1分）

P2=101.3kPa(絕壓)Z2=15m（1分）

4

2xlQ-33_|

Qv~1075x3600=5.168X10/M-5（1分）

5.168x10-3

=----------------=1.42m-s（1分）

x0.0682

4

0.068X1.42X1075

=16X1()5（1分）

'6.5x10-4

P)—Pi〃彳,

Jr（1分）

=〃八直+〃八直=〃八進(jìn)+2%.閘+5%再（2分）

0.368

2=0.1x(-----F嚴(yán)=0.0293（1分）

681.6xl05

,,IU2…cc26.61.422

h.=九---------0.0293x-------x---------=1.178m（1分）

/直sd2g0.0682x9.81

1422

/局=(0.5+2x0.17+5x0.75)x———=o.47i7m（2分）

2x9.81

(101.3-26.7)x1()31422

H?=+15++1.178+0.4717=23.83m3分）

1075x9.812x9.81

33

Nc=He^vpg=23.83x5.168xWx1075x9.81=1.30x10VV(2分)

N,1.3OxlO3

.....—,,=1.86X103W=1.86A:W（2分）

7—0.7

2、解:Q1=mcp1(T1-T2)=1200X2X(200-100)=240000kJ/h

Q2=QI=m2cp2(t2-tl)

Q2240000

t2=------+tl=---------+10=67.4℃

m2cp21000X4.18

200-67.4

△tm=[(200-67.4)-(100-10)]/ln--------=110℃

100-10

1/K=1/ai(dO/di)+l/a0=1/200(25/20)+1/250K=216.2W/(m2K)

A=Q/KAtm=240000X1000/3600/(216.2X10)=3.44m2>3m2

所以該換熱器合用

若于夏天二30C時(shí)

要完成把油從200℃冷卻到100℃的任務(wù)，水終溫

t2=tl+240000/(1000X4.18)=87.4℃

tm=[(200-87.4)-(l00-30)]/ln[(200-87.4)/(l00-30)]=89.7℃

A=Q/KAtm=240000X1000/3600/(216.3X89.7)=3.44m2>3m2

所以該換熱器不合用

3、解：D=W=50kmol/h,

q=l-0.8=0.2

V=(R+1)D=3X50=150kmol/h

L=RD=2X50=100kmol/h

W=V+(q-l)F=70kmol/h

L'=L+qF=120kmol/h

精儲(chǔ)段操作線方程為=0.667x+0.3167

提儲(chǔ)段操作線方程為y=1.714x-0.0357

q線方程為y=-0.25x+0.625

填空題(每空1分，共34分)

1、某粘性流體在一定的管路系統(tǒng)中流動(dòng)，在流量不變條件下加熱，則液體的粘度將減小，雷諾

數(shù)將增大，流動(dòng)阻力將減小O

2、流體在鋼管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)磨擦希數(shù)人與后諾數(shù)和粗燥度有關(guān)；若流體作完全湍流(阻力平

方區(qū))則X僅與速度有關(guān)。

3、牛頓粘性定律的表達(dá)式為-=udu/dy該式應(yīng)用條件為理想流體作層流—流動(dòng)。

4、離心泵的主要部件有葉輪和泵殼。

5、多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，若某層的熱阻小，則該層兩側(cè)的溫差小。

6、6殼式換熱器的殼程內(nèi)設(shè)置折流擋板的作用在于增大殼程雷諾數(shù)將o

7、在沿球壁的一維定態(tài)傳熱過程中，熱流量Q沿半徑增大方向一相等,熱密度q沿該方向_1_

_(t,L相等，不確定)。

8、精儲(chǔ)操作的依據(jù)是組分的沸點(diǎn)不同實(shí)現(xiàn)精微連續(xù)穩(wěn)定操作的必要條件是

上升蒸氣和下降液流-

9、精儲(chǔ)塔進(jìn)料可能有5種不同的熱狀況,q=l.l是冷液熱狀況進(jìn)料o

11、離心泵的效率反映它對(duì)外加能量的利用程度，泵內(nèi)部的機(jī)械能損失包括容積損失機(jī)械損失水力損失

三種。

12、漂流因數(shù)的物理意義是總體流動(dòng)對(duì)傳質(zhì)的貢獻(xiàn),單向擴(kuò)散中的漂流因數(shù)—>_1,等

分子相互擴(kuò)散中漂流因子_=1(>,=,<=).

13、對(duì)于套管式換熱器，要提高傳熱系數(shù)，應(yīng)提高給熱系數(shù)較一小(大，小)一側(cè)的a；而換熱器內(nèi)

管管壁的溫度則接近于給熱系數(shù)較大(大，小)一側(cè)的流體。

14、在吸收操作中最小液氣比是當(dāng)操作線與平衡線有第一個(gè)交點(diǎn)時(shí)定義的，該點(diǎn)氣液兩相互相平衡，需要的相

際傳質(zhì)面積為無窮大.

15、流體在直管內(nèi)流動(dòng)造成阻力損失的根本原因是流體仃粘度。

16、啟動(dòng)離心泵前，應(yīng)首先排空氣和關(guān)閉出口閥門。

17,造成離心泵汽縛現(xiàn)象的原因是沒有排空氣。

18、當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?60mmHg,測(cè)得一容器內(nèi)的真空度為350mmHg,絕對(duì)壓強(qiáng)則為410mmHg。測(cè)得一容

器內(nèi)的表壓為1500mmHg,則其絕對(duì)壓強(qiáng)2260mmH*。

19、畢托管測(cè)量管道流體的點(diǎn)速度,孔板流量計(jì)測(cè)量管道中流體的平均速度。

二、選擇題（每題2分，共14分）

1、離心泵的揚(yáng)程是指（）

A實(shí)際的升揚(yáng)高度B泵的吸上高度

C單位重量液體通過泵的能量D液體出泵和進(jìn)泵的壓強(qiáng)差換算成的液柱高

2、粒徑分別為16um和8um的兩種顆粒在同一旋風(fēng)分離器中沉降，則兩種顆粒的離心沉降速度之比為

（）（沉降在斯托克斯區(qū)）

A2B4C1D1/2

3、在管殼式換熱器中，用飽和蒸汽冷凝以加熱空氣，下面兩項(xiàng)判斷為（）

甲：傳熱管壁溫度接近加熱蒸汽溫度。

乙：總傳熱系數(shù)接近于空氣側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)。

A甲、乙均合理B甲、乙均不合理C甲合理、乙不合理D甲不合理、乙合理

4、水在圓管中強(qiáng)制湍流時(shí)的對(duì)流傳熱系數(shù)ai為1000W/（m2*℃）若將水的流量增加一倍，而其他條件不變。

則為ai為（）

A2000Bl740C1000D500

5、在填料塔中用清水吸收混合氣中的氨，當(dāng)用水量減小時(shí)，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)NOG將（）

A增加B減小C不變D不確定

6、已知濕空氣的如下兩個(gè)參數(shù)，便可確定其他參數(shù)（）

AH,pBH,tdCH,tDI,tas

7、已知物料的臨界含水量為0.18（干基，下同），現(xiàn)將該物料從初始含水量0.45干燥至0.12,則干燥終了

時(shí)物料表面溫度9為（）

A0>twB0=twC0=tdD0=t

：三、簡(jiǎn)答題（共12分）

iL根據(jù)濕空氣的相對(duì)濕度，干球溫度，通過I-H圖求取空氣的其它參數(shù)。（4分）

2.非均相物系分離的目的？（4分）

3.對(duì)進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q的確定。（4分）

四、計(jì)算題（每題10分，共40分）

1同上

2、在逆流操作的吸收塔中，于101.33kPa,25°C下用清水吸收混合氣中的&S,將其濃度由2%降至0.1%（體積）。

i該系統(tǒng)符合亨利定律。亨利系數(shù)后5.52*10'kPa。若取吸收劑用量為理論最小用量的1.2倍，試計(jì)算操作液氣比

口5iL/V及出口液相組成%。又若壓強(qiáng)改為1013而其它條件不變，再求L/V及%。（10分）

料：3、用一傳熱面積為3n1?（以外表面積為準(zhǔn)），由6=25X2.5mm的管子組成的單程列管式換熱器，用初溫為10匕的

鄭；水將機(jī)油由200。冷卻至lOO-C,水走管內(nèi)，油走管間。已知水和機(jī)油質(zhì)量流量分別為1000kg/h和1200kg/h,其

比熱容分別為4.18kJ/（kgK）和2.OkJ/（kgK）,水側(cè)和油側(cè)的對(duì)流表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)分別為2000W/（nfK）和250W/（m2K）,

i兩側(cè)可視為呈逆流流動(dòng)，如不計(jì)算管壁及污垢熱阻力（10分）

⑴試計(jì)算說明該換熱器是否合用。

⑵夏天，水的初溫達(dá)到3（TC時(shí)，該換熱器是否合用（假設(shè)K不變）

4.在常壓下連續(xù)提儲(chǔ)塔中分離兩組分理想溶液原料液加熱到泡點(diǎn)后從塔頂加入。原料液組成為0.20（摩

爾分率，下同）提儲(chǔ)塔由蒸儲(chǔ)釜和一塊實(shí)際板構(gòu)成。現(xiàn)測(cè)得塔頂儲(chǔ)出液中易揮發(fā)組分的I可收率為80%,且

儲(chǔ)出液組成為0.28物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.5,試求釜液組成和該層塔板的板效率（用氣相表示）。蒸儲(chǔ)釜

i可視為一層理論板料no分）

點(diǎn)：

教：

二、選擇題

CBABACA

三、簡(jiǎn)答題（每小題4分，共12分）

1.答：

2.答：回收分散物質(zhì)、凈制分散物質(zhì)、勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境衛(wèi)生。

3.答：（1）飽和液體進(jìn)料，q=l

（2）飽和蒸氣進(jìn)料，q=0

（3）氣液混和物進(jìn)料：0<q>l

（4）冷液進(jìn)料：q>l

（5）過熱蒸氣進(jìn)料：q<0

三、計(jì)算題（每題10分，共40分）

1、解：取管出口高度的0—0為基準(zhǔn)面，高位槽的液面為1一1截面，因要求計(jì)算高位槽的液面比塔入口

處高出多少米，所以把I-1截面選在此就可以直接算出所求的高度x,同時(shí)在此液面處的小及/均為已

知值。2—2截面選在管出口處。在1—1及2—2截面間列柏努利方程：

gZ.+—+—=gZ+—+—+Zli（5分）

1p22/?2'f

式中pi=0（表壓）高位槽截面與管截面相差很大，故

高位槽截面的流速與管內(nèi)流速相比，其值很小，即"I

;^0,Zi=x,pi=0（表壓），U2=0.5m/s,Zi=0,勵(lì)f/g=1.2m

將上述各項(xiàng)數(shù)值代入，則

9.81戶國(guó)立+1.2X9.81

2

x=1.2m

計(jì)算結(jié)果表明，動(dòng)能項(xiàng)數(shù)值很小，流體位能的降低主

要用于克服管路阻力。（5分）

2

、解：XiI1Y2

XIItYi

①m=E/P=5.52X10V101.33=545

Y,=0.02Y2=0.001

X,=?X2=0(3分)

②L/V=(UL*)/(XLXJL/V=l.2(L/V)?ln(L/V)?in=(Y,-Y2)/(Y,/m-X2)=518

AL/V=1.2X518=622X,=3.12X10s(3分)

③P=1013Kpa時(shí)L/V=62.2

X,=3.12X10'(4分)

3解：Ql=mcpl(Tl-T2)=1200X2X(200-100)=240000kJ/h

Q2=Ql=m2cp2(t2-tl)

Q2240000

t2=------+tl=---------+10=67.4°C

m2cp21000X4.18

200-67.4

Atm=[(200-67.4)-(100-10)]/In--------=110℃

100-10

1/K=1/ai(d0/di)+l/a0=1/200(25/20)+1/250K=216.2W/(m2K)

A=Q/KAtm=240000X1000/3600/(216.2X10)=3.44m2>3m2

所以該換熱器合用(5分)

若于夏天=3(TC時(shí)

要完成把油從200匕冷卻到100匕的任務(wù)，水終溫

t2=t1+240000/(1000X4.18)=87.4℃

△tm=[(200-87.4)-(100-30)]/In[(200-87.4)/(100-30)1=89.7*C

A=Q/KAtm=240000X1000/3600/(216.3X89.7)=3.44mz>3m2

所以該換熱器不合用(5分)

4解：

令F=lmoL

由①F=D+W

@F=DXI>+X,

③DXMFX產(chǎn)0.8得：D=0.57W=0.43X,=0.094(5分)

由④yi*=aXi/[l+(a-1)X』

⑤y2=qFXJ(qF-w)-wX,/(qF-w)得:y2=y.=aX,/[l+(a-l)X?J

E?=(yi-y2)/(yi*-y2)=65.5%(5分)

5.在常壓下連續(xù)提儲(chǔ)塔中分離兩組分理想溶液原料液加熱到泡點(diǎn)后從塔頂加入。原料液組成為0.20(摩

爾分率，下同)提儲(chǔ)塔由蒸儲(chǔ)釜和一塊實(shí)際板構(gòu)成?，F(xiàn)測(cè)得塔頂儲(chǔ)出液中易揮發(fā)組分的I可收率為80%,且

館出液組成為0.28物系的相對(duì)揮發(fā)度為2.5,試求釜液組成和該層塔板的板效率(用氣相表示)。蒸儲(chǔ)釜

可視為一層理論板料(8分)

解：

r0-*X產(chǎn)0.28%=0.28L=0

IX.ty.=y：

令F=lmoL

由①F=D+W

@F=DX?+X,

③DXMFXE).8得：D=0.57W=0.43X?=0.094(4分)

由④yi*=aXi/[l+(a-1)X」

⑤y尸qFXJ(qF-w)-wX,/(qF-w)得：y2=y.=aX?/[1+(a-1)X?]

E?~(yi-y2)/(yi*-y2)=65.5%(4分)

一、填空(每小題1分共48分)

1、離心泵的主要部件包括,和o

2、流體在管路中流動(dòng)時(shí)的阻力可分為和兩種。

3、流體在圓形直管內(nèi)作滯流流動(dòng)時(shí)的速度分布是形曲線，中心最大速度為平均速度的

倍。

4、離心泵的安裝高度超過允許吸上高度時(shí)，將可能發(fā)生現(xiàn)象。

5、對(duì)接近常壓的溶質(zhì)濃度低的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)總壓減小時(shí)，亨利系數(shù)E,相平衡常數(shù)m,

溶解度系數(shù).

6、在常壓逆流操作的填料塔中，用純?nèi)軇┪栈旌蠚庵械娜苜|(zhì)，操作液氣比為1.35,氣液平衡關(guān)系為Y=1.8X,

則溶質(zhì)組分的回收率最大可達(dá).

7、若被輸送液體的粘度增高，則離心泵的壓頭，流量,效率，軸功率。

8、離心泵將低位敞口水池的水送到高位敞口水槽中，若改送密度為1200kg/m,其他性質(zhì)與水相同的液體，則流

量,壓頭,軸功率。

9、傳熱的基本方式包括,和。

10、在精儲(chǔ)過程中，增大操作壓強(qiáng)，則物系的相對(duì)揮發(fā)度，塔頂溫度，塔釜溫度，

對(duì)分離過程—利。

11、某兩種組分物系，其相對(duì)揮發(fā)度a=3,對(duì)第n、n-1兩層理論板，在全回流條件下，已知xn=0.3,則

yn-l=。

12、在規(guī)定的沉降速度ut條件下,降塵室的生產(chǎn)能力只取決于降塵室_______而與其無關(guān)。

13、蒸汽冷凝有和兩種。

14、在臥式管殼式換熱器中，用飽和水蒸氣冷凝加熱原油，則原油宜在____程流動(dòng)，總傳熱系數(shù)接近于

的對(duì)流傳熱系數(shù)。

15、在非金屬液體中，的導(dǎo)熱系數(shù)最大，大多數(shù)液態(tài)金屬的導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而。

16、塔板負(fù)荷性能圖由,，,,五條線組成。加大板

間距，則液泛線；減少塔板開孔率，則漏夜線；增加降液管面積，則液相負(fù)荷上限

線。

17、在一定的溫度和總壓強(qiáng)下，以濕空氣作干燥介質(zhì)，當(dāng)所用空氣的相對(duì)濕度6減小時(shí)，則濕物料的平衡水分相

應(yīng),其自由水分相應(yīng)。

18、在101.33kPa的總壓下，將飽和空氣的溫度從tl降至t2,則該空氣下列參數(shù)如何變化：e,

H