试题库二化工原理Word下载.docx
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干空气（1、能2、不能）算作透热体。
12、吸收操作的依据是，而蒸馏操作分离混合物的依据是。
13、填料吸收塔用的常见填料有、（任举两个具体填料）及波纹填料等。
７、连续性方程u1A1=u2A2是在＿＿＿＿＿＿＿＿条件下推导出的，它适用于＿＿＿＿＿＿＿＿的流体，它是＿＿＿＿＿＿＿＿在化工中的应用。
８、流体流动时，产生阻力的根本原因是＿＿＿＿＿＿＿，而摩擦系数与＿＿＿＿＿＿＿＿＿等因素有关，在滞流时则只与＿＿＿＿＿＿有关。
９、局部阻力是由于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等原因造成的，计算时应用当量长度法就是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
１０、皮托管和孔板流量计测速的基本原理都是＿＿＿＿＿＿＿＿，但前者的是测＿＿＿＿____，后者测的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
１１、应用孔板流量计时，对每一个Ａ。
／Ａ1相应的Rec，必须＿＿＿＿＿＿＿＿，因为这时Ｃ。
是＿＿＿＿＿＿＿，它只与＿＿＿＿＿＿＿有关，而与＿＿＿＿＿＿无关。
（7.ρ一定；
不可压缩；
质量守恒定律8.流体具有粘性；
Re,ε/d;
Re9.流速、流向的改变和旋涡的产生；
用一定长度的同一直径的直管阻力来等效某局部阻力的方法10.利用流体机械能相互转化原理通过压差计的读数大小反映被测流速的大小；
点速度；
平均速度11.Re>
Rec;
常数；
A0/A1;
Re）
第二章流体输送机械
一、填空题
１、离心泵的主要性能参数有＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿。
在一定管路中离心泵的＿＿＿＿（a.实际流量b.理论流量）受管路阻力制约，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
２、离心泵铭牌上标明的扬程是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
３、离心泵流量调节常用＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿的方法，其中前者是改变泵特性曲线，后者是改变管路特性曲线。
４、离心泵的主要部件有：
叶轮、＿＿＿、＿＿＿。
叶轮常用＿＿＿＿形状叶片。
５、离心泵发生空转现象，即是＿＿＿＿＿＿原因，又称为＿＿＿＿现象。
６、若流体的粘度增大，通常离心泵的H＿＿,Q＿＿,η＿＿＿,N＿＿＿。
７、往复泵具有＿＿＿能力，起动前＿＿＿灌泵，起动前需＿＿＿出口阀。
一般用＿＿＿＿方法调节流量，还可用调节泵的＿＿＿和驱动装置的＿＿＿的方法调节；
往复泵的压头由＿＿＿＿决定,理论流量的大小由＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿＿＿＿确定。
往复压缩机的工作循环由＿＿、＿＿、＿＿＿、＿＿＿四个阶段组成。
二、简述题
１、什么是气蚀现象？
什么情况下易产生气蚀现象？
2、试述离心式通风机特性参数的名称、单位、之间关系及影响因素。
3、原来输送水的离心泵，现改用于输送种水溶液，水溶液的密度为水的1.2倍，其它的物理性质可视为与水相同，管路状况不变，泵前后两开口容器的液面垂直距离不变，试说明：
Ａ、流量有无改变？
Ｂ、泵的压头有无改变？
Ｃ、在泵的出口处装了一个压强表，其读数有无改变?
Ｄ、泵所需的轴功率有无改变？
三、计算题
１、用内径100mm为钢管从江中汲水到储水池，水由池底进入。
已知池中水面高出江面30m，管路长度加上各种阻力的当量长度为60m，水粘度为0.001Pa.s，水在管中流速为1.5m/s，摩擦系数λ=0.0205。
今库房中有下列四种离心泵，铭牌标明其操作条件如下：
试计算并说明选用哪一种泵最适合？
流量
[升／秒]
17
16
15
12
压头
[米水柱]
32
35
２、现购入一台离心泵，用以输送密度为1200Kg/m3的某液体，已知泵的允许吸上真空度3m，被输送液体在操作条件下的饱和蒸汽压为300mm汞柱，吸入管管路的压头损失为1m液柱，动压头忽略不计。
试求泵的安装高度。
当地大气压为1标准大气压。
参考答案：
一、1.Q,H,η,N;
a;
泵的实际工作点为泵的特性曲线与管路曲线的交点2.效率最高的流量下的扬程3.调节泵转速和切削直径；
调节出口阀4.泵壳；
轴封装置；
后弯5.泵体内有空气；
气缚6.↓，↓，↓，↑7.自吸；
全开；
旁路调节；
冲程；
转速；
管路特性；
活塞面积；
活塞冲程；
活塞在单位时间的往复次数；
压缩；
排出；
膨胀；
吸气二、1.（略）2.（略）3.A.无B.无C.增大D.增大三、.1.H=31.4m,Q=11.78l/s;
2.Hs'
=-0.423m,Zs=-1.423m,Z≤-1.9~-2.4m
（第三章机械分离和固体流态化）
一.填空
1.过滤循环通常包括________、_________、__________、_________和_________等步骤。
在一定压差下,过滤速率随过滤的进行而______。
2.板框过滤机的操作是_______,而转筒过滤机的是_______,所以后者的生产能力较大而劳动强度较小（a.间歇b.连续）。
3.滤板作用是__________________、___________________________。
4.颗粒沉降阶段分为________和________，沉降速度是指_______段的速度。
5.干扰沉降的结果使大颗粒的沉降速度_____,使小颗粒的沉降速度______。
6.旋风分离器的工作过程中,有向下的______旋流,向上的______旋流,两旋流的旋转方向________。
7.离心机与旋液分离器的根本区别在于__________有动力装置，其离心力由_____________而产生。
二.简答题
1.旋风分离器的性能指标哪些?
旋风分离器的尺寸大小怎样影响其性能指标的?
如何在大处理量下保证一定的分离效果?
2.颗粒在离心沉降中,其沉降速度是否为常数?
为什么?
3.为何过滤之初,滤液混浊,而一段时间后,滤液变清?
三.计算题
1.一除尘器高5m，底面积40m2，用来除去炉气中的灰尘，已知炉气密度为0.6
，粘度为0.04
，尘粒密度为2800
按环保要求应完全除去大于8
的尘粒，问每小时可处理多少炉气？
若要求处理量增加1倍，应采取什么措施？
2.某板框过滤机在恒压下操作，过滤阶段的时间为
，已知第
过滤得
滤液，滤饼不可压缩，滤布阻力可忽略，试求：
1）第
可得多少过滤液；
2）过滤
后用
清水（粘度与滤液相近），在同样压力下对滤饼进行洗涤，求洗涤时间；
3）若滤液量不变，仅将过滤压差提高1倍，问过滤时间为多少？
4）若过滤时间不变，仅将过滤压强提高1倍，问滤液量为多少？
3.在
操作压力下用板框过滤机处理某物料，操作周期为
，其中过滤
，滤饼不需洗涤。
已知每获
滤液得滤饼
操作条件下过滤常数
，介质阻力可忽略，滤饼不可压缩。
试计算：
1）
若要求每周期获
的滤饼，需多大过滤面积？
2）
若选用板框长
宽的规格为
，则框数及框厚分别为多少？
3）
经改进提高了工作效率，使整个辅助操作时间缩短为1h，则为使上述板框过滤机的生产能力达到最大时，其操作压力提高至多少？
一、1.过滤；
洗涤；
卸渣；
清洗；
装合；
下降2.a;
b.3.支持滤布；
提供滤液流出通道4.加速段；
等速段；
等速段5.减小；
加快6.外；
内；
相同；
7.离心机；
设备本身旋转二、1.临界粒径,分离效率,压强降；
直径D↗，B↗，处于远离器壁的颗粒距离器壁更远，η↘；
一般采用多个旋风分离器并联操作2.不是；
R↗时ur↘（见P151）3.架桥现象（见P162）三、1.
;
可采取增加隔板的方法来增大生产能力。
2.
（1）
（2）方法一:
由
和
得
，∴
故
；
方法二：
微分得
，后面步骤同上。
（3）由
，
，∵
∴
（4）
3．
（1）A=
=
=28.43m
（2）A=
=14.2取15个;
=0.04
应注意每个框的两侧都有滤布，故计算面积时要在n个框面积的基础上再乘以2。
（3）分析：
所谓最佳操作周期是指当过滤时间加洗涤时间等于辅助时间时，达到一定产量时所需总时数最少，亦即生产能力最大，对于此题，实际就是要求出在滤液量不变的情况下，过滤时间由1.5h减为1h，操作压差应增至多少。
∴由
：
∵
∴
（第四章传热）
一、填空
1、在热传导中，传热介质在宏观上＿＿＿位移；
而在对流传热中，传热介质在宏观上＿＿＿位移。
辐射传热主要以＿＿＿方式传递能量，其中不但有能量＿＿＿，也有能量＿＿＿；
与前两种方式不同的是，其能量传递＿＿＿＿＿。
发生热辐射的条件是＿＿＿，而进行各种宏观传热的条件是＿＿＿＿。
２、换热器的基本型式有＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿，其中后者应用最为广泛。
＿＿＿换热器是工业应用最为广泛的间壁式换热器之一，一般可细分为＿＿＿＿式、＿＿＿式和＿＿＿式三种。
３、判断以下列管式换热器是什么型式的，并判断其管程数和壳程数
４、工业上常把＿＿、＿＿＿两种方式的联合传热称为对流传热。
５、圆管外拟裹上两层厚度相同的保温层，为了使保温良好，常把λ较小的一层放在＿＿＿（a.内b.外）层。
６、通过因次分析，强制对流的α主要由＿＿＿＿、＿＿＿＿准数确定，而自然对流的α主要由＿＿＿＿、＿＿＿＿准数确定。
７、蒸汽冷凝分为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿两种形式，其中前者传热效果较好。
８、大容积沸腾传热曲线可分为＿＿＿＿、＿＿＿＿和＿＿＿＿三个阶段，工业上常控制在＿＿＿＿阶段。
９、物质黑度指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，黑度越大，其辐射能力＿＿＿，吸收能力＿＿＿；
灰体对波长吸收＿＿（a有b.无）选择性；
固体辐射在＿＿＿＿进行，而气体辐射在＿＿＿进行；
对两块无限大平板，其辐射角系数为＿＿。
１０、热负荷是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，由＿＿＿＿＿决定；
而传热速率是指换热器自身具有的传热能力，由＿＿＿＿＿＿式计算得出；
一般要求传热速率＿＿＿＿＿＿热负荷；
而设计时，计算的传热速率必须＿＿＿热负荷。
１１、在其它条件相同时，△tm逆＿＿＿△tm并。
１２、在列管式换热中，用饱和蒸汽加热空气，则传热管温度接近＿＿（a.蒸汽b.空气）温度，Ｋ接近＿＿＿侧的对流传热系数，饱和蒸汽应走＿＿＿。
１３、某换热器运行一段时间后，传热效果下降，则很可能是＿＿＿＿＿的原因。
１４、当导热系数为常数时，则平壁的温度分布为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，而圆筒壁温度分布为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
二、简答题
１、已知：
λ3>
λ1>
λ2,每层厚度相同,λ不随温度而变,在图上画出温度分布示意图,并说明原因。
２、简述强化传热的途径，并简述原因
三、在一φ60×
3.5mm的钢管外包有两层绝热材料，里层为40mm的氧化镁粉，平均导热系数λ=0.07W.m-1·
K-1，外层为20mm的石棉层，其平均导热系数λ=0.15W.m-1·
K-1。
现用热电偶测得管内壁的温度为500oC，最外层表面温度为80oC，管壁的导热系数λ=45W.m-1·
试求每米管长的热损失及保温层界面的温度。
四.某工业酒精精馏塔顶的全凝器，塔顶为工业酒精的饱和蒸汽，温度为78oC，汽化潜热为△H=850kJ·
kg-1，蒸汽流率为3340kg·
h-1。
全凝器用ф30×
2.5mm铜管，管内通以冷却水。
现侧得冷却水在管内的流率u=0.5m·
s-1，冷却水的进出口温度分别为20oC和40oC。
在定性温度下水的物理数据如下：
ρ=995.7kg·
m-3，μ=0.817厘泊，λ=0.618W·
m-1·
K-1，Cp=4174J·
kg-1·
已知酒精蒸汽对管壁的冷凝给热系数α=2268W·
m-2·
K-1，钢管的导热系数λ=45W·
K-1，试求该和换热器的传热面积和冷却水消耗量。
参考答案
一、1.没有；
有；
电磁波；
辐射；
吸收；
不需借助任何传热介质；
T〉0K；
△T〉0.2.蓄热式、直接混合式、间壁式；
列管；
固定管板、U型管、浮头3.固定管板式；
1；
浮头式；
4；
24.传导、对流5.a6.Re;
Pr;
Gr7.滴状冷凝、膜状冷凝8.表面气化、核状沸腾、膜状沸腾；
核状沸腾9.实际物体的辐射能力与同温度下的黑体的辐射能力的比值；
越强；
越大；
b；
固体表面间；
气体中；
110.生产要求换热器应当具有的换热能力；
生产任务；
Q=KA△tm；
等于或略大于；
大于11.大于12.a.空气；
壳程13.污垢热阻增大14.沿传热方向线性下降，等温面为平行面；
沿径向逐渐下降，等温面为一组同心圆面；
二、t=t1-Q/（λA）χ；
第五章蒸馏
一、填空题（共38分）
1、某废热锅炉的蒸汽压力表的读数为5kgf/cm2，当时大气压为760mmHg，则该饱和蒸汽的表压强为_______kPa，绝对压力为_______kPa。
2、一般而言，气体的粘度随温度升高而______；
为了提高含尘气体分离效果，_______空气粘度，应该_______降温_____除尘。
（升高，降低，不变；
先，后）
3、滞流区的Re值___________，且摩擦系数λ随Re增大而________，但与管壁粗糙度_______。
4、某边长为a的正方形管道，其水力半径rH=_________，当量直径de=______。
5、（2分）用孔板流量计测得4℃的水Vh=5m3/h，指示液为水银。
现测量比重为0.8的低粘度油品时的指示液的高度与测水时相同，则该油品的实际流量为________m3/h。
6、离心泵启动前灌泵是为了防止______现象；
安装位置必须低于允许安装高度是为了防止______现象。
7、离心泵特性曲线与管路曲线的交点称________。
改变出口阀开度实际上是改变_______曲线的方法实现流量调节的。
8、一般而言，除尘室生产能力与颗粒沉降速度_______，与除尘室底面积________，与高度_________。
（成正比，成反比，无关）
9、（2分）某转鼓直径0.5m的离心机的转速为3000rpm，则其分离因数kc=___________。
10、
（4分）密度为1100kg/m3、直径为20μm的球形颗粒在150℃空气中沉降（ρ=0.834kg/m3，μ=2.41×
10-5Pa.s），则其沉降速度为_____.
11、
（2分）某长方形除尘室的生产能力为5m3/h，若改为10层隔板的多层降尘室，则理论上其生产能力变为______m3/h（其它条件不变）
12、
（4分）用20℃冷却水冷却90℃油品，冷、热流体的出口温度分别为40℃和70℃。
若为并流换热，其平均温差为_______；
若为逆流换热，则其平均温差为______。
13、
相同温度下，____体的辐射能力最大；
灰体的吸收率在数值上等于该物体的______。
14、
某列管换热器由单管程隔为双管程后，其管程流速______，对流给热系数______。
（增大；
减少；
不变）
15、
（2分）某新装原油预热器运行两天后发现其总传热系数下降了50%，供热用的水蒸汽压力正常，换热器未见明显积液，不正常原因很可能是_________________________。
二、分析简答题（2x6分共12分）
1、为有效防止泵气蚀产生，试分析可采取的措施。
2、试列举常见列管换热器的名称及其应用特点。
三、计算题（60分）
1、（18分）某台离心泵铭牌上列出的性能为：
Q=11～25m3/h，H=21～16m，η＝66.5%，HS=6.4m，配套电机功率为2.0kw，电机效率为98%。
今欲用泵将20℃的冷却水从贮槽内送到某一高位槽中，要求的输送量为23m3/h，输送流程如图示，若已知吸入管路和压出管路的阻力分别为1m和4m。
试求：
（1）此泵能否适用于此输送流程？
（第六章蒸馏）
1.有一在101KPa压力下操作的苯与甲苯二元精馏塔,已知苯与甲苯的t-x--y图,填写下列问题:
（1）当塔顶全冷器出来的液相产品中苯的浓度是0.9（mol%）时塔底的操作温度是_________________。
（2）当塔底的液相产物中甲苯的浓度的0.9（mol%）时塔底的操作温度是___________。
（3）进料中苯的浓度是0.5（mol%）,若为饱和液相进料时,进料温度是_____；
为饱和汽相进料时,进料温度是______________。
（4）95℃进料，其状态为__________相，它们的组成分别为______________，_______________。
2.有一A.B与C.D两种溶液,拟用精馏的方法将它们分开,已知αAB=1.8,αCD=1.2,试判断在相同R,相同分离要求（xW和xD）时所需的理论塔板数NT,AB______，NT,CD_________。
（较多；
较少）
3.恒压精馏塔塔顶某块理论板上汽相组成对应的露点温度为t1,液相组成对应的泡点温度为t2,塔底某块理论板上汽相组成对应的露点温度为t3,液相组成对应的泡点温度为t4,试按温度大小顺序用符号>
、<
、=排列如下_______________。
4.精馏设计时,若F，xF，xD，xW，V均为定值,将进料状态从q=1改变为q>
1,设计所需理论___________,（A）多,（B）少,（C）不变。
5.两组分的相对挥发度越小则表示分离该物系越____________
A容易;
B困难;
C完全;
D不能分离
6.二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起以下线的变化________
A.平衡线;
B.操作线与q线;
C.平衡线与操作线;
D平衡线与q线
7.在常压下苯的沸点为80.1℃,环已烷的沸点为80.73℃,为使这两组分的混合液能得到分离,可采用哪种分离方法?
__________
A.恒沸精馏;
B.普通精馏;
C.萃取精馏;
D.汽提
8.精馏塔顶全凝器操作改为塔顶馏出物先经一部分冷凝器再进入全凝器的流程,此时分凝器的液相作回流，比较它们的浓度XD分__________XD全（>
，=，<
）。
9.进料量的小幅增减（仍处正常操作状态）将使所需塔板层数_____________。
A.增加B.减少C.不变D.不能确定
10.在全回流操作时,达到给定的分离程度所需理论板层数____________，当回流减到最小时,所需理论板层数____________。
1.
什么是精馏原理？
2.
试说明相平衡方程和精馏段操作线方程表示的物理意义?
3.
试说明实验测定全塔效率的基本原理?
三计算题
1.某精馏塔的操作线方程和进料热状态方程为y=0.75x+0.24、y=1.25x-0.025和y=2x-0.4225。
若W=10mol/h，则：
R，XD，L'
，W，V'
，q，xF，进料状态？
2.有苯和甲苯的混合物,含苯0.4,流量1000Kmol/h,在一常压精馏塔内进行分离,要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率）,苯的回收率不低于90%,泡点进料,泡点回流,取回流比为小回流比的1.5倍，试求：
（1）塔顶产品量D；
（2）塔釜残液量W及组XW；
（3）最小回流比；
（4）精馏段操作线方程；
（5）提馏段操作线方程；
（6）若改用饱和汽相进料,仍用（4）中所用之回流比,所需理论板数为多少?
（7）若改用饱和液相进料,仍用（4）中所用之回流比,所需理论板数为多少?
一、1、
（1）84.9℃
（2）104℃（3）88.5℃；
99.5℃（4）V-l两，XA=0.31，XB=0.63；
2、较少，较多3、t1=t2<
t3=t44、B；
5、B；
6、B；
7、C；
8、〈；
9、A；
10、最小，∞；
三、1、3；
0.96；
50mol/h；
10mol/h；
40mol/h；
2；
0.4225；
冷进料；
2、
（1）400kmol/h
（2）600kmol/h，0.0667
（第七章吸收）
1.用水吸收空气中的氨操作的基本原理是利用氨与空气在水中的________不同,而将氨与空气分离,其中吸收质为________吸收剂为________。
2.一般情况下,________温度对吸收操作有利,________压力对脱吸操作有利。
3.根据菲克定律,当物质A在介质B中发生扩散时,任一点处的扩散通量与该位置上的________成正比,即JA=_____________________
4.气体在液体中的溶解度是表明一定条件下吸收过程______________________
5.易溶气体的吸收过程__________一般很大，其吸收阻力主要集中于________一侧，通常为_________控制；
强化该吸收过程一般宜强化_______
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