化工原理练习题.docx

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化工原理练习题

1、流体流动（思考题）

1、（流型判断）

（1）空气质量流量一定，在换热器中从30℃升高至60℃，其沿管长流速u（   增大 ），密度ρ（ 减小   ），uρ（ 不变   ），

粘度μ（  升高  ），Re（   减小 ）。

（2）水在某管路中流动，uρ不变，水温从30℃升高至60℃，Re数将（  升高  ）。

2、已知水的质量流量为ms，原管输送时Re=1800为层流，改造时拟选用的管径d2=0.4d1，流动状态为（    ）。

3、流体在非等径管中作定常流动，若d1=2d2，则Re2（    ）Re1。

4、（能量损失）理想流体在下述各种情况下流动，判断静压的变化。

5、如图，实际流体在等径管中流动，在等长度的A、B、C三段安装U型压差计：

（1）流体流过三段的阻力：

HfA（    ）HfB（     ）HfC

（2）流体流过三段的压差：

ΔpA（    ）ΔpB（    ）ΔpC

（3）压差计的读数：

RA（    ）RB（    ）RC（仅反映阻力）

6、一定质量流量的流体，从A流向B时，U型压差计读数为R1；

若流向改为从B流向A，测得读数为R2，则

（1）R1（    ）R2；

A.大于    B.等于    C.小于    D.R1=-R2

（2）图示R值反映的是（    ）。

A.压差    B.阻力    C.动压头变化   D.阻力与动压头变化

7、如右图：

（1）关小阀1，流量（   ），p1（   ），p2（   ）；

（2）关小阀1，开大阀2，流量不变，p1（   ），p2（   ）

，p3（   ）。

8、流体在阻力平方区流动，其他条件不变，若流量增大，则Re（   ），λ（   ），hf（   ）。

9、一转子流量计，当流量为2m3/h时，转子上下端压差为20mmHg，那么，当流量增加至5m3/h时，转子上下端压差为（ ）。

10、

（1）圆形直管中，若流量增大一倍，层流时阻力损失为原来的（   ）；完全湍流时阻力损失为原来的（   ）；

（2）圆形直管中，质量流量不变，若管径为原来的1/2，层流时阻力损失为原来的（  ）；完全湍流时阻力损失为原来的（  ）

11、某保温桶，阀1开，阀2关，流完时间为2h；阀1、2全开，

流完时间为（    ）。

12、高位槽送水，液面恒定，总管很长，支管很短，阀1开，阀

2关，流量为V1；若阀1、阀2都开，流量为V1（    ），流量为

V2（    ），总流量为V（    ）。

13、在总流量不变的条件下，规格相同的两根管串联时的压降为并联时压降的（    ）倍：

（1）层流：

Δpf串（    ）Δpf并

（2）光滑管，湍流（

）：

Δpf串（    ）Δpf并

（3）完全湍流：

Δpf串（?

?

?

?

）Δpf并

14、（是非）直管阻力仅发生在流体内部，但动量传递的结果形成了与壁面的摩擦力。

（   是 ）

15、（是非）相对粗糙度愈小的管道，达到阻力平方区的Re愈小。

（  是  ）

16、

（1）无论是静止的流体，还是运动的流体，都具有粘性；

（2）粘性只在流动运动时才表现出来。

以上正确的说法是（   b ）

A.两种都对    B.

（1）对

（2）不对    C.

（2）对

（1）不对    D.

（1）

（2）都不对

17、当p1=p2，如右图，判断流体的流向是（    ）。

18、已知d1=2d2，l1=2l2，并且为层流流动，那么

Δpf1/Δpf2=（   ），u1/u2=（    ），

ms1/ms2=（    ）。

19、（是非）充分发展球体的管流中整个管截面都属边界层。

（  √ ）

20、（是非）边界层发展至管中心汇合时，边界层内流已发展为湍流，湍流边界层靠近壁面处仍有一层流底层。

（  √  ）

2、流体输送机械

1、液体粘度增大时，离心泵的流量（    ），扬程（    ），功率（    ），效率（    ）；液体密度增大时，离心泵的

流量（    ），扬程（    ），功率（    ），效率（    ）。

2、对离心泵的叶轮进行切削，使直径由D1变为D2，D2=0.9D1，则流量Q2（   ）Q1，扬程H2（   ）H1，功率N2（   ）N1。

3、安装在管路中的离心泵，其他条件不变，所送液体温度升高，泵发生汽蚀的可能性（    ）；若贮槽液面上方压强升高，泵

发生汽蚀的可能性（    ）。

4、IS100-65-200，在流量为100m3/h，汽蚀余量为3.5m；IS100-65-250，在流量为100m3/h，汽蚀余量为3.8m；安装条件

相同，问哪台泵抗汽蚀性能好（    ）。

5、如图，管路中装有离心泵：

使用阀1调节流量易造成

（   ）；若阀2关小，管路所送流量（   ），泵扬程（   ）

，泵出口压力表读数（    ）。

6、理论上往复泵的压头与（    ）有关，与?

（    ）无关。

7、管路中装有往复泵，应使用（    ）来调节流量；当流量增大时，其压头（    ）。

8、往复压缩机的余隙系数增大，容积系数（    ）；压缩比增大，容积系数（    ）。

9、（是非题）

（1）离心泵的轴功率一般随流量增大而增大，当出口阀关闭，流量为零时，轴功率也为零。

（    ）

（2）离心泵的汽蚀是由于启动前没有灌泵引起的。

（    ）

10、下列各泵属正位移泵的有。

A.离心泵  B.螺杆泵   C.齿轮泵  D.油泵  E.轴流泵

11、（是非题）

（1）离心泵并联的台数愈多，流量增加的愈多；（    ）

（2）离心泵串联的台数愈多，压头愈大；（    ）

（3）两台相同型号的泵并联，流量为单台泵的2倍。

（    ）

12、管路特性曲线为He=A+BQ2，B≈0，当离心泵的转速增大10%时，流量（    ），扬程（    ）。

3、搅拌

1.均相物系常用-----___________来度量搅拌的效果，非均相物系常用_________________来作为搅拌的评价标准。

2.搅拌器应具备两个功能：

___________________和____________________。

3.对于低粘度液体，若要求在大尺度上的宏观均匀，希望在搅拌釜内形成__________，此时采用___________________较合适；

若要求在小尺度上的均匀混合，则希望在搅拌釜内形成_________________流动，此时采用____________________较合适。

4.对于高粘度液体，常采用_______________________搅拌器。

5.要提高液流的湍动程度，可采取的工程措施：

________________、_______________、________________和

_________________。

6.功率曲线的应用条件：

____________________________。

7.在消耗相等功率的条件下，为有利于宏观混合，可采用_____________________的搅拌器，为有利于小尺度上的调匀，可采用

__________________的搅拌器。

8.选择搅拌器放大准则的基本要求是______________________________。

4、流体通过颗粒层的流动（思考题）

1、某圆柱体催化剂，直径和高度相等，比表面积为（    ）。

2、某正方体颗粒边长为a，其体积当量直径为（    ），形状系数为（    ）。

3、颗粒群的平均直径是如何求出的？

4、颗粒群固定床的空隙率（    ）单一直径颗粒构成的固定床。

在当量直径相同条件下，形状系数愈大，则颗粒乱堆形成的空

隙率（    ）。

5、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是（    ）而不是（    ）。

6、用板框过滤机进行恒压操作，随过滤时间增加，滤液量（    ），过滤速率（    ）。

7、在恒压过滤中，介质阻力忽略不计，时间θ得滤液V。

现过滤压差提高一倍，过滤时间相同，滤液量为（    ）；若滤液量不

变，需过滤时间（    ）。

8、恒压过滤，介质阻力忽略不计。

（1）若过滤时间加大一倍，过滤速率为原来的（    ）；

（2）若滤液粘度增大一倍，同样

时间下过滤速率为原来的（    ）。

A.2    B.1/2    C.1/

    D.4    

9、转鼓真空过滤机，转速降低一倍，则每转一周所得滤液量为原来的（    ）；每小时所得滤液量为原来的（    ），滤饼厚

度为原来的（    ）。

10、某板框过滤机，洗液量加大一倍，洗涤时间为原来的（    ）。

A.1/2    B.2    C. 1    D. 

实际设计中，确定洗液量应依据（    ）。

A.洗涤时间 B.洗涤速率 C.洗液中含压滤液的浓度 D.无法判断

11、对于可压缩滤饼，靠近滤布处的孔隙率（    ）。

12、板框过滤机，恒压过滤，若介质阻力忽略不计，过滤20分钟，得滤液8m3；再过滤20分钟，可再得滤液（    ）。

A.8 m3    B.4 m3    C.3.3 m3    D.11.3 m3

5、颗粒的沉降和流态化（思考题）

1、直径为d的颗粒在水中的沉降速度    在空气中的沉降速度。

2、某含尘气体需除尘并预热，然后进入反应器，工艺流程应为    。

A.先除尘，后预热    B.先预热，后除尘

3、右图（a）和（b）,气流中含尘粒子的沉降速度    ，颗粒运动

速度    。

4、某降尘室在斯托克斯区能完全除去50mm的颗粒；当流量增大一倍时，能完全除去的颗粒直径为    。

5、在某降尘室中插入一块隔板，生产能力不变，d′min=    dmin；dmin不变，V′=    V。

6、某旋风分离器，直径为1000mm，现拟用两个直径相同的旋风分离器操作，要求生产能力不变，进口速度也不变，应选用分离

器并联，其分离效果    单个大直径的分离器。

7、含尘气体通过一长4m、高0.4m的降尘室，要求全部除去的颗粒的沉降速度为0.05m/s，生产能力为0.4m3/s；降尘室宽

度    ，气流速度最大为    。

8、当进口气速一定时，旋风分离器的直径愈大，其分离因数    ；转速一定的离心机随直径增大,分离因

数    。

9、选择旋风分离器主要尺寸的根据是    、    、    。

10﹑旋液分离器用于分离    物系；和旋风分离器相比，其特点为直径    ，长度    。

11﹑在流化床阶段，表观气速增大，床层的空隙率    ；床层的压降    ；床层高度    。

A.增大    B.不变    C.减小    D.无法确定    

12﹑流化床的主要优点为    和    ；设计中要注意避免的缺陷为    和    。

13﹑提高流化质量的措施有哪些？

14﹑气力输送中气体速度必须    颗粒的沉降速度；气速过大造成    ；气速过小易造成    。

6、传   热

1、温度升高，下列各物质的导热系数如何变化：

铜，砖，水，空气，苯  

2、如图，已知三层平壁的厚度相同，温度分布如图所示，问哪

层的导热系数最大？

哪层的导热系数最小？

3、层与层之间接触热阻存在，会使导热量   ?

。

4、为了减少热损失，应将导热系数小的保温材料放在   。

5、某套管换热器，管内流体流量增大一倍，管内流体的对流给热系数为原来的   倍。

6、若管内流体导热系数增大一倍，对流给热系数为原来的   倍。

7、质量一定的流体在圆管内湍流流动，选用d1=40mm和d2=50mm的圆管，判断：

α1      α2。

8、某换热器，设计时将1管程改为2管程，管内流体的对流给热系数为原来的   倍，流动阻力为原来的   倍。

9、用饱和水蒸气加热时，经过一段时间后，发现传热热阻迅速增大，这可能是由于   所引起的。

10、提高沸腾传热的操作压强，而维持过热度不变，则对流给热系数   。

11、物体的黑度愈大，在温度一定时，则辐射能力   ，吸收能力   。

12、黑体的表面温度从300℃提高至600℃，其辐射能力为原来的   倍。

13、设置隔热挡板是减少辐射散热的有效方法，挡板材料黑度愈低，热损失   。

14、为了减少制冷设备的热损失，保温层外所包的一层金属板应该是：

A、表面光滑，颜色较浅   B、表面粗糙，颜色较浅

C、表面光滑，颜色较深   D、表面粗糙，颜色较深

15.用火炉烧开水，壶底温度   。

16.如图表示固定管板式换热器的两块管板侧视图。

此换热器为

    管程，管程流体走向为    。

17.某换热器由于污垢热阻增大，使传热系数K减少10%，若维持冷、热介质出口温度不变，则流体的处理量为原来的    倍。

18.为了使房间内形成充分自然对流，使温度一致，

（1）空调应放在房间的    部；

（2）暖气片应放在房间的    部。

19.水蒸气冷凝加热气体，K值    ；壁温取决于    。

20.水蒸气冷凝加热气体，若气体流量增大一倍，会使气体出口温度    ；冷凝液量    ；若气体流量增大一倍，同时要求气体

出口温度不变，可采取    。

7、蒸    发（思考题）

1．蒸发操作的特点有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2．写出三种循环型蒸发器的名称：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

3．采用强制循环式蒸发器以提高循环速度的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿。

4．写出三种单程型蒸发器的名称：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

这种类型的蒸发器特别适用于＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

5．升膜式蒸发器的优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，特别适合于处理＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿溶液，但不

适合于处理＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

6．循环型蒸发器的共同特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，特别不适合于处理＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

7．蒸汽的经济性是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

8．根据加热方式的不同，多效蒸发的流程主要有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

9．蒸发设备的生产强度是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

提高生产强度的途径有＿＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿

＿＿＿＿。

10．采用多效蒸发，其经济性＿＿＿＿＿＿＿＿＿、生产强度＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

11．一双效并流蒸发器，冷凝器操作温度为６０℃，系统的总温度差损失为９℃，第一、二效的有效温差分别为１８℃及

２５℃。

则第一效的溶液沸点温度为＿＿＿＿＿＿＿＿＿；第一效的生蒸汽温度为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

?

?

?

12．在三效并流加料蒸发流程中，从第一效至第三效，溶液浓度将愈来愈＿＿，蒸发室的真空度将愈来愈＿＿，溶液的沸点将愈

来愈＿＿，各效产生的二次蒸汽压力将愈来愈＿＿。

13．在相同的操作条件和相同的蒸发任务下：

①与单效蒸发相比，多效蒸发的优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②与多效蒸发相比，单效蒸发的优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

14．一连续操作的蒸发ＮＨ4ＮＯ3溶液的单效蒸发器，加热蒸汽压力为100ｋＰａ（表压），蒸发室压力为20ｋＰａ（绝对），

正常操作条件下，完成液浓度为40％，现发现完成液浓度变稀，经检查加料量、加料液浓度与温度均无变化，试举出四种可能引

起问题的原因

（１）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（２）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（３）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

（４）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

15．与常压蒸发比较，真空蒸发的优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

16．多效蒸发中的最佳效数含意是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

17．为提高蒸发过程的加热蒸汽的经济程度，可采用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿

＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿措施。

18．多效蒸发操作中效数有一定限制，这是由于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

19．多效蒸发的效数受到技术上的限制，主要是因为存在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；多效蒸发是以牺牲设备的＿＿＿＿＿＿＿

＿＿＿＿＿已换取加热蒸汽的经济性。

20．蒸发设备操作时，温差损失一般包括＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

21．绘出三效并流加料蒸发装置流程示意图，标出各流股的名称，并说明并流加料的优缺点。

22．绘出三效逆流加料蒸发装置流程示意图，标出各流股的名称，并说明逆流加料的优缺点。

8、吸    收（习题）

1、在图上画出下述过程改动前后的操作线、平衡线，并标明各

点的坐标。

（1）设计时将吸收剂总量的1/2改由塔中部加入（图1）；

（2）设计时将吸收液总量的1/10再循环至塔顶加入（图2）。

2、某填料吸收塔内，用清水逆流吸收气体混合物中的组分A，入塔气体组成为0.03（摩尔分率，下同）操作条件下物系的平衡关

系为y=1.3x，当操作液气比为1.3时，出塔气体组成为0.006。

吸收过程为气膜控制，已知Kya∝G0.7，求：

（1）传质单元数NOG；

（2）现在需要进一步降低出塔气体组成，若其他条件不变，拟增加一个完全相同的塔，试计算以下两个组合方案的气体出口浓度

①两塔并联，气、液流量平均分配；

②两塔串联。

3、用纯水吸收空气—氨混合物中的氨，氨浓度为0.05（mol%，下同），吸收率为95%，要求塔底液体中含氨不低于0.05，已知

y*=0.95x，计算：

（1）当G=0.02kmol/m2·s，Kya=2×10-2kmol/m3·s时的填料层高度；

（2）采用部分吸收液再循环流程，新鲜吸收剂量与循环吸收液量之比L/LR=20，Kya、气量均不变，求填料层高度；

（3）若在填料层高度为19m的塔中操作，G、L不变，循环比L/LR=20，此时出塔气体和液体的浓度为多少？

η为多少？

4、教材习题18。

5、下述过程改动前后的操作线、平衡线，并标明各点的坐标。

（1）操作时吸收塔温度升高；

（2）操作时解吸塔温度升高（右图）。

6、有一吸收塔，填料层高3米，操作时P=1atm，T=20℃，用清水吸收空气中氨，G=580kg/m2·h，其中含氨6%（体积），

η=99%；水L=770kg/m2·h；平衡关系y=0.9x；Kya∝G0.8，且与液体流量无关，计算下述条件变化，对吸收率有何影响？

（1）操作压力增加一倍；

（2）液体流量增加一倍；

（3）气体流量增加一倍；

（4）温度增加一倍，此时m=1.3。

7、已知某填料塔直径为1m，填料层高度4m，用清水吸收空气混合物中某可溶组分，该组分进口浓度为8%，出口浓度为1%（均

为mol%），混合气流率为30kmol/h，操作液气比为2，相平衡关系为y=2x，求：

（1）操作液气比为最小液气比的多少倍？

（2）气相总传质系数Kya？

（3）若塔高不受限制，最大吸收率为多少？

8、某填料吸收塔内，用含溶质0.0002（摩尔分率，下同）的溶剂逆流吸收气体混合物中的组分A，入塔气体组成为0.02，回收率

为95%，操作条件下物系的平衡关系为y=2x，操作液气比为3.2，吸收过程为气膜控制，已知Kya∝G0.8，求：

（1）若解吸不良使吸收剂浓度增高至0.0004，回收率为多少？

塔内传质推动力有何变化？

（2）气体流率增加20%，而其他条件不变，回收率又为多少？

（3）入塔气体组成增加为0.025时，为保证气体出塔浓度不变，吸收剂用量应增加为原用量的多少？

9、教材习题22

8、吸    收（思考题）

1、对常压、低浓度溶质的气液平衡系统，当温度一定，总压增加时，亨利系数E    ，H    ，相平衡常数m    ；当压力一定，

温度降低时，E    ，H    ，m    。

2、溶质A，摩尔分率xA=0.2的溶液，与压力为2atm，yA=0.15的气体接触，此时的平衡关系为PAe=1.2xA，此时将发

生    过程。

用气相组成和液相组成表示的总传质推动力分别为Δy=    ，Δx=    。

若系统温度增加，则Δx将    。

3、图中按双膜理论示意画出用水吸收氨~空气混合气中的氨时，

相界面及两侧的分压pA分布与浓度CA分布，并注明界面i处

pi与Ci的关系（设亨利定律适用，主体为湍流）。

3、通量式：

的使用条件：

    。

5、某逆流吸收塔，用纯溶剂吸收混合气中的易溶气体，设填料塔为无穷高，入塔气体组成y1=8%（体积），平衡关系为

y=2x，若L/G=2.5时，吸收率=    %，若L/G=1.5时，吸收率=    %。

6、S1，S2，S3分别为难溶、中等、易溶气体的解吸因数，吸收过程中，操作条件相同，则解吸因数的大小顺序为

    >    >    。

7、右图示为同温度下，A、B、C三种气体在水中的溶解度曲线。

由图知，溶解度大小顺序为    ，因为：

    。

8、传质理论中有代表性的三个模