化工原理历年试题Word文件下载.docx
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五
六
七
八
总分
满分
12
13
8
6
17
18
得分
阅卷人
一、填空题（每空1分）总分[12]得分[]
1.某液体在内径为d1的水平管路中稳定层流流动，其平均流速为u1，当它以相同的体积流量通过等长的内径为2d1的管子时，则其流速为原来的【】倍，压降△p是原来的【】倍。
2.为了获得管内流体的速度分布，可以采用【】进行测量。
3.流体在套管环隙流动，套管由φ57×
2.5mm和φ25×
2.5mm的钢管组成，则环隙当量直径为【】mm。
4.用一台离心泵输送某液体，当液体温度升高，其它条件不变，则离心泵的允许安装高度会【】。
（增加、减小、不变）
5.板框压滤机操作过程中，真正起到过滤作用的是【】而不是【】。
6.在管径为20mm的管道外保温，若保温材料的λ为0.18W/m·
℃，外表面对环境空气的对流传热系数α为10W/（m2·
℃），则相应的临界直径为【】mm。
若保温层直径【】临界直径时，热损失随着保温层增加而增大。
7.在换热器中，蒸汽冷凝传热方式包括滴状冷凝及【】冷凝。
8.对于一逆流操作的套管换热器，由于工艺的要求，改为并流操作，假定冷热流体的进口温度不变，总传热系数及冷热流体流量不变，则传热速率【】
（增加、减小、不变）。
9.采用折流和其他复杂流动的目的是为了提高传热系数，其代价是平均温度差【】。
二、选择题（每空1分）总分[13]得分[]
1.实际流体在等径水平管中作稳定流动，流体不可压缩，随着流体向前流动，流体的总机械能将，静压能将，流速将。
A）增加B）减少C）不变D）不一定
2.有一并联管路如图所示，两段管路管径相同，管长L1=2L2，则：
（1）两段管能量损失之比hf1/hf2＝；
A）2;
B）4;
C）1/2;
D）1
（2）若流体在两段管路中均作滞流流动，则其流速之比u1/u2=。
3.某设备进口处的真空度为50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为kPa。
A）150B）50C）75D）25
4．如图流体在倾斜变径管中流动，则U型压差计
的读数R的大小反映情况。
A）AB两截面间的动能变化和位能变化之和
B）AB两截面间的流动阻力损失和动能变化之和
C）AB两截面间的压差值
D）AB两截面间的流动阻力损失
5.饼层过滤中，下列说法正确的是。
A）过滤速率与过滤面积成正比；
B）过滤速率与过滤面积平方成正比；
C）过滤速率与滤布阻力成反比；
D）过滤速率与操作压差的平方成正比；
6.物质导热系数的顺序是。
A）合金＞金属＞气凝胶＞液体B）金属＞液体＞气凝胶＞一般固体
C）金属＞气凝胶＞液体＞一般固体D）金属＞合金＞一般固体＞气凝胶
7.流体无相变时强制对流时的准数Nu是的函数：
A）Re,GrB）Pr,ReC）Gr,PrD）Re,Gr
8.率为1的物体称为镜体。
A）吸收B）透过C）反射D）吸收+反射
9.流体在管内做无相变强制湍流传热，其它条件不变，若流体的平均流速增加到原来的2倍，则管内对流传热系数增加为原来的倍。
A）2B）0.5C）20.8D）20.5
10.在627℃下某一灰体的发射能力是27℃下的发射能力的倍.
A）3B）9C）27D）81
三、分析或简答总分[14]得分[]
1.（8分）右图是离心泵性能测定实验装置。
试回答：
（1）为测定离心泵特性曲线，实验装置中还需要添加什么仪表，加在什么位置，并在图中标出。
（2）说明为测定H-Q曲线需要记录哪些数据，如何利用这些数据计算出H-Q曲线？
（写出过程及相应计算公式）
2.（6分）分别讨论管外流体（传热管外径dO）对流传热控制、管内流体（传热管内径di）对流传热控制条件下的总传热系数KO与对流传热系数αO、αi间关系。
四、流体力学计算总分[17]得分[]
如本题附图所示，贮槽内水位维持不变，槽的底部与内径为100mm的钢质水管相连，管路上装有一个闸阀，管路上装有一水银U管压差计，距管路入口端及出口端距离分别为15m和20m（注：
仅为直管长度，不包含局部阻力当量长度）。
当闸阀关闭时，测得R=600mm,h=1500mm。
试计算：
（1）贮槽液面至管中心的垂直高度Z；
（2）当闸阀部分开启时，测得R=400mm,h=1400mm，则管路中的流量为多少m3/h?
（3）闸阀的局部阻力系数？
管路中摩擦系数λ可取为0.025。
五、流体输送机械计算总分[8]得分[]
用离心泵把水从水池送至高位槽，在指定的转速下，泵的特性方程为H=28－2.5×
105Q2；
当阀门在某一开度时管路特性曲线为He=13+2.5×
105Qe2；
（Q的单位为m3/s，H、He的单位为m）。
求：
（1）管路中流量为多少？
（m3/h）
（2）若泵的效率为0.7，求泵的轴功率？
（kW）
（3）若两台同样的离心泵并联操作，则流量变为多少?
（m3/h）
六、过滤计算总分[12]得分[]
拟用一板框压滤机在0.05MPa压力下过滤某悬浮液，过滤常数为7×
10-5m2/s，qe=0.015m3/m2，现要求每一操作周期得到10m3滤液，过滤时间为0.5h，滤饼不可压缩，且滤饼体积与滤液体积比v为0.03m3/m3，求：
（1）需要多大过滤面积；
（2）如果操作压力提高至0.1MPa，现有一台板框压滤机，每个框的尺寸为635mm×
635mm×
25mm，要求每个过滤周期得到的滤液量仍为10m3，过滤时间不超过0.5h，至少需要多少个滤框才能满足要求。
七、导热计算总分[6]得分[]
某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成，两层的厚度均为100mm，其导热系数分别为0.9W/（m·
℃）及0.7W/（m·
℃）。
待操作稳定后，测得炉膛的内表面温度为700℃，外表面温度为130℃。
为了减少燃烧炉的热损失，在普通砖外表面增加一层厚度为40mm、导热系数为0.06W/（m·
℃）的保温材料。
操作稳定后，又测得炉内表面温度为740℃，外表面温度为90℃。
设两层砖的导热系数不变，试计算加保温层后炉壁的热损失（Q/S）比原来的减少百分之几？
八、传热计算总分[18]得分[]
在一单程列管换热器中，传热管尺寸为φ25×
2.5mm，管长4.5m，列管包含500根管，300℃某气体流过壳方并被加热至430℃,另一种560℃的气体作为加热介质,两气体逆流流动,流量均为104kg/h,平均比热均为1.05kJ/kg⋅℃,假设换热器的热损失为壳方气体传热量的10%.求
（1）换热器的热负荷；
（2）热气体的出口温度；
（3）换热器的平均推动力；
（4）总传热系数Ko
试卷二：
天津工业大学2011~2012第1学期
09级（化工、制药、材料）化工原理（下）期末试卷A
20
24
16
一、填空题（每空1分）总分[20]得分[]
1.在精馏塔的设计中，回流比越（____），所需要的理论板数量越多，其操作的能耗越（____）。
2.A、B组成的理想溶液，A组分的摩尔分率xA=0.3，两组分的饱和蒸气压分别为pº
A=150kPa，pº
B=60kPa，则其相对挥发度
的值为（____），A组分在气相的分压为（____）。
3.精馏操作过程中，如果采用全回流，则回流比R=（____），此时精馏段和提馏段操作线方程均为（____）。
4.二组分连续精馏，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245，提馏段操作线方程为y=1.25x-0.02，当q=1时，xF=（____），xW=（____）。
5.同一种气体溶解于同一种溶剂中，当操作温度降低时，Henry定律中的溶解度系数H的变化趋势为（）。
6.在101.3kPa，20℃下,稀氨水的气液相平衡关系为y*=0.94x,若含氨0.094摩尔分数的混合气和组成xA=0.05的氨水接触，则发生（）过程。
7.在吸收操作中，吸收塔某一截面气相中溶质的浓度为Yi，与液相浓度Xi相平衡的浓度为Yi*,则总推动力为（）。
8.用纯溶剂吸收某溶质气体,并且Y＝2X，要求回收率φ＝80%,若操作液气比是最小液气比的1.2倍，则操作液气比为（）。
9.在逆流吸收塔中，进、出塔的气相摩尔比分别为Y1＝0.09和Y2＝0.01，进塔液体为纯溶剂，若吸收的操作线与平衡线平行，则塔的平均推动力为ΔYm＝（），传质单元数的NOG=（）。
10.填料塔根据单位填料层压降与空塔气速的变化关系可以分成三个区，即恒持液量区、（____）区和（____）区。
11.相对湿度50％的空气，湿球温度为tw,干球温度为t,露点温度为td，则此三者间大小顺序为（）。
12.湿物料被干燥时，被蒸发出去的水份称（）水分，达平衡时残留在物料中的水分称平衡水分。
13.若一干燥器每小时处理100公斤含水60wt％之湿纸浆，干燥后除去60％的水，则干燥后纸浆中水的含量为（）wt％。
14.从恒速干燥期进入减速干燥期时，物料中水分含量称为（）含水量，此值大小表示了物料干燥的难易程度。
二、单选题（每空1分）总分[20]得分[]
1.稳定操作中的连续精馏塔，保持F，xF，q，R不变，将进料位置上移，则则xD____，xW____。
A.增加B.不变C.不确定D.减小
2.精馏塔设计时，若F、xD、xW、V均为定值，将进料热状态从q=1变为q>
1，设计所需要的理论板数将。
A.增多；
B.减少；
C.不变；
D.判断依据不足。
3.关于简单蒸馏和间歇精馏下列说法正确的是。
A.简单蒸馏为连续操作，而间歇精馏则为间歇操作过程；
B.简单蒸馏为单级蒸馏，而间歇精馏为多次部分冷凝多次部分汽化；
C.两种操作均需要有塔顶回流；
D.两种操作能耗均较小。
4.在一定精馏塔中进行精馏操作，若回流比R<
Rmin，则以下说法正确的是。
A.精馏操作无法进行；
B.可以进行操作，但满足不了分离要求；
C.可以进行操作，但需要减小进料量；
D.操作后塔底塔顶浓度与原料相同。
5.在精馏过程中当进料为过冷液体时，则
A.q线斜率>
0B.q线斜率<
0C.q线斜率=1D.q线斜率为0
6.在精馏塔中每一块塔板上。
A.只进行传质作用B.只进行传热作用
C.同时进行传热传质作用D.无法断定
7.以下关于板效率说法正确的是_____。
A.各层塔板气相默弗里效率与液相默弗里效率相等
B.各层塔板的单板效率不一定相等
C.全塔效率等于单板效率的平均值
D.单板效率和全塔效率中只有单板效率才能评价实际板和理论板分离效果的差异
8.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E将，相平衡常数m将。
A.增大B.不变C.减小D.不确定
9.并流吸收塔中，气液都从塔顶进料（Y1,X1），从塔底流出，则下列操作线方程正确的是。
A.
B.
C.
D.
10.吸收因子A＞1，则。
A.吸收线在平衡线之上B.吸收线在平衡线之下
C.操作线斜率大于平衡线斜率 D.操作线斜率小于平衡线斜率
11.对于难溶气体，吸收过程为控制。
A.双膜控制B.气膜控制C.液膜控制D.不能确定
12.若吸收塔的理论级数NT＝5，吸收因子A＝1，则该塔的传质单元数为。
A.1B.2C.4D.5
13.板式塔塔板的漏液主要与无关，液泛主要与无关。
A.空塔气速B.液体流量C.板上液面落差D.塔板间距
14.湿空气在预热过程中不变化的参数为。
A.焓B.相对湿度C.湿球温度D.露点
15.某物料的临界干基含水量XC为0.18,则在X＝0.20附近的等速干燥阶段物料表面的温度θ为。
A.θ＝tWB.θ＞tWC.θ＝tdD.θ＝t
16.等焓干燥过程中，下列参数中不变的是。
A.td B.θ C.tW D.t
17.已知湿空气的如下两个参数，就可确定其它参数。
A.H,tdB.H,tC.I,tasD.H,p
18.恒速干燥阶段，干燥过程由控制。
A.液膜B.气膜C.内部水分迁移D.表面水分汽化
三、（精馏计算）总分[24]得分[]
一常压连续精馏塔分离某二元理想混合液，已知塔顶为泡点回流，进料为饱和液体，其组成为0.46（易挥发组分的摩尔分数，下同），原料流量100kmol/h，塔顶产品量为60kmol/h，该系统的相对挥发度为α=2.5。
测得精馏段第n块塔板的汽、液相组成分别为yn=0.83,xn=0.7，相邻上层塔板的液相组成为xn-1=0.77，相邻下层塔板的汽相组成为yn+1=0.78，试求：
（1）精馏段操作线方程；
（2）最小回流比；
（3）精馏段第n块塔板的气相默弗里效率Emv,n；
（4）提馏段操作线方程。
四、（吸收计算）总分[20]得分[]
洗油吸收芳烃,逆流操作条件下，气液平衡关系Y=0.15X。
焦炉气流V'
=850kmol/h,其中芳烃y1=0.02（摩尔%,下同）,回收率φA≥95%。
吸收剂含芳烃x2=0.005,若取溶剂用量为理论最小用量的1.5倍。
（1）吸收剂用量L'
kmol/h;
（2）吸收液浓度X1;
（3）总传质单元数NOG.
五、（干燥计算）总分[16]得分[]
有一连续干燥器在常压下操作。
生产能力为1000kg/h（以干燥产品计），物料水分由12％降到3％（均为湿基），空气的初温为25℃，湿度为0.01kg水/kg干气。
经预热器后升温到70℃，干燥器出口废气温度为45℃，干燥器进出口空气焓值相等，试求：
（1）废气的湿度H2
（2）新鲜空气的用量L0（kg/h）。
试卷三：
天津工业大学2011~2012第2学期
2010级材料专业化工原理期末试卷A
10
14
一、填空题（每空1分）总分[10]得分[]
1.某容器内的绝对压强为800mmHg，则该设备的表压为【】mmHg。
（当地大气压强为760mmHg）
2.开启离心泵前要进行灌泵,其目的是为了防止【】。
3.某液体在内径为d1的水平管路中流动，其平均流速为u1，当它以相同的体积流量通过内径为2d1的管子时,平均流速u2是原来的【】倍。
4.流体在直管内层流流动时，管中心最大流速是平均流速的【】倍。
4.在三种传热方式中，不需要任何介质的传热称为【】传热。
5.三层厚度相同的固体材料构成的平壁，各层的导热系数依次为λ1、λ2、λ3，相应的温度差依次为20℃、40℃、10℃，则λ1、λ2、λ3的大小关系为【】。
6.使用连续精馏塔分离理想物系，进料塔板之上的分离级数越多，易挥发组分浓度xD越【】。
7.在连续精馏塔操作中,越靠顶端的塔板的料液温度越【】。
8.双膜理论是将整个相际传质过程简化为经由气、液两膜层的【】过程。
9.相对湿度60％的空气，湿球温度为tw,干球温度为t,露点温度为td，则绝热饱和冷却温度tas近似等于【】。
1.造成流体流动时能量损失的根本原因是【】。
A）流体的粘性B）管壁的粗糙度
C）流体的流动状态D）管子的长度、直径
2.不可压缩流体在水平管中稳态流动，其流动时的摩擦阻力损失所损失的是【】。
A）位能B）静压能C）位能+动能D）动能
3.下列各选项中【】在柏努利方程式中表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。
A）p/ρB）∆pfC）∑hfD）Hf
4.两台同样的离心泵串联组合操作，下列说法正确的是【】：
A）两泵串联实际所提供压头为单泵的两倍
B）两泵串联实际所提供流量为单泵的两倍
C）两泵串联实际所提供的压头大于单泵压头但小于单泵压头的两倍
D）两泵串联实际所提供流量要比单泵流量小
5.改变管道上的阀门开度调节离心泵流量，实质是改变了【】的特性曲线
A）泵的H~Q曲线B）泵的N~Q曲线
C）泵的η~Q曲线线D）管路的He~Q曲
6.在滞流区，流体在钢管内流动的摩擦系数λ与【】有关。
A）ReB）相对粗糙度C）绝对粗糙度D.Re及相对粗糙度
7.冷热流体在间壁式换热器中传热推动力即对数平均温度差最大的是【】：
A）逆流B）并流C）折流D）错流
8.在套管换热器中，用常压饱和水蒸气（100℃）加热空气，空气从38℃被加热到76℃，传热管的壁温更接近于【】。
A）40℃B）60℃C）80℃D）100℃
9.流体无相变强制对流时的准数Nu是【】的函数。
10.在627℃下某一灰体的发射能力是27℃下的发射能力的【】倍。
11.若进料温度tF与露点温度td的关系为td＜tF，则进料热状况参数为【】。
A）q＝0B）q＞0C）q＝1D）q＜0
12.在常压连续精馏塔完成分离任务所需理论板数为8（包括再沸器），若全塔效率为50%，则塔内实际板数为【】。
A）16 B）12 C）14 D）18
13.在再沸器中溶液【】而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。
A）部分冷凝 B）全部冷凝 C）部分汽化 D）全部汽化
14.连续精馏操作中，若减小回流比R，其他条件不变，则【】.
A）精馏段操作线的斜率变小，两操作线远离平衡线
B）精馏段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线
C）精馏段操作线的斜率变大，两操作线远离平衡线
D）精馏段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线
15.“液膜控制”吸收过程的条件是【】.
A）易溶气体，气膜阻力可忽略B）难溶气体，气膜阻力可忽略
C）易溶气体，液膜阻力可忽略D）难溶气体，液膜阻力可忽略
16.吸收操作中,吸收塔某一截面上的总推动力（以液相组成差表示）为【】.
A）X*-XB）X-X*C）Xi-XD）X-Xi
17.有利于吸收操作的条件【】.
A）温度下降，总压上升B）温度上升，总压下降
C）温度、总压均下降D）温度、总压均上升
18.湿空气的参数表示为：
温度t，湿度H，湿球温度tW，露点温度td，相对湿度φ，焓I；
以下不能确定空气状态的一组参数是【】。
A）t和tdB）I和tWC）t和φD）I和H
19.纺织品物料在洞道干燥器中进行干燥，在恒速干燥阶段物料表面的温度θ与热空气的温度t、湿球温度tW、露点td的大小关系正确的是【】。
20.使用不饱和热空气干燥湿物料，若使用的热空气条件恒定，当被干燥的物料质量不再变化时，仍然残留在物料中的水分称【】水分。
A）结合水分B）非结合水分C）自由水分D）平衡水分
三、（流体计算）总分[20]得分[]
如图所示，用泵将低位槽中某种液体输送至高位槽，两槽均为敞口槽。
管路流量为22m3/h，低位槽液面距高位槽液面的垂直距离为45m。
泵吸入管与排出管内径均为80mm的钢管。
吸入管管长50m（包括吸入管路局部阻力的当量长度），排出管管长200m（包括排出管路局部阻力的当量长度），液体的密度820kg/m3，粘度0.085Pa⋅s，泵的效率为65%，试求：
（1）管内流动的Re及摩擦系数λ？
（2）泵的轴功率？
四、（传热计算）总分[14]得分[]
在单程列管换热器中用水冷却苯，水在壳程流动，其对流传热系数α0=2000W/m2℃，进、出口温度分别为25℃和40℃；
苯在管程流动，其对流传热系数αi=800W/m2℃，进、出口温度分别为80℃和30℃，
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