化学工程基础练习题Word文档格式.docx

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R2C、R1=R2D、R1=–R2

12.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（）。

A、气缚现象B、汽蚀现象C、汽化现象D、气浮现象

13.离心泵吸入管路底阀的作用是（）。

A、阻拦液中的固体颗粒B、防止灌入泵内的液体漏出

C、避免出现气蚀现象D、维持最低的允许吸上高度

14.离心泵最常用的调节方法是（）。

A、改变吸入管路中阀门开度B、改变压出管路中阀门开度

C、安置回流支路，改变循环量的大小D、车削离心泵的叶轮

15.离心泵产生气蚀的原因可能是（）。

A、安装高度过大B、启动前没有灌泵C、底阀漏水D、吸入管路密封不良

16.离心泵铭牌上标明的是泵在（）时的主要性能参数。

A、流量最大B、压头最大C、效率最高D、轴功率最小

17.离心泵吸入管路漏入大量空气后将会发生（）。

A、汽化现象B、气缚现象C、汽蚀现象D、气浮现象

18.离心泵产生汽蚀的原因可能是（）。

A、启动前没有充液B、吸入管路底阀漏液

C、安装高度过大D、出口阀门没有打开

19.输送水的离心泵，现改用输送某种水溶液，水溶液的密度为水的倍，管路状况不变，泵前后两敞口容器中液面垂直距离不变，则下列说法正确的是（）。

A、流量增加；

扬程增加；

泵功率不变B、流量减小；

扬程减小；

泵功率不变

C、流量不变；

扬程不变；

泵功率增加D、流量不变；

20.下列各类泵中属于正位移泵的有（）。

A、轴流泵B、旋涡泵C、齿轮泵D、离心泵

21.离心泵出口阀门开度改变但不会改变（）。

A、泵的特性曲线B、管路特性曲线

C、管路所需的压头D、泵的工作点

22.往复泵最常用的调节方法是（）。

C、安置回流支路，改变循环量的大小D、改变活塞行程大小

二、填空题

1.用管子从高位槽放水，当管径增大一倍，则水的流量为原流量的________倍。

（假定槽内高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变）

2.如果管内流体流量增大1倍以后，仍处于层流状态，则流动阻力增大到原来的倍。

3.气体的粘度随温度的升高而。

4.在管道任意截面液体质点的速度沿管径而变化，管壁处的速度为，管中心速度。

5.流体流动的型态有2种，它们是。

6.湍流的基本特征是。

7.当量直径的定义是de＝。

对边长为a×

b长方形风管,当量直径de＝。

8.U形管压差计指示液为水，若所测压差不变，欲使读数R增大，应更换一种密度比水

的指示液。

9.当Re为已知时，流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=；

在管内呈湍流时摩擦系数λ与有关。

10.流体在圆形直管中流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则层流流动时阻力损失hf为原来的倍；

高度湍流时阻力损失hf为原来的倍。

11.A、B两管道dA=1/2dB，qVA=2qVB，lA=lB。

层流时，hfA为hfB的倍；

充分湍流时，hfA为hfB的倍。

12.流体在等径直管中作稳定流动，流体因流动而有摩擦阻力损失，流体流速沿管长。

13.直管阻力是流体在直管中流动时由于流体的而产生的能量损失。

14.局部阻力是流体通过管路中管件阀门突然扩大、突然缩小引起而造成的能量损失。

15.图示管路系统中，已知流体流动的总阻力损失为56J/kg，

两槽液面垂直距离H=m。

16.米糠油在管中作流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的______

倍。

17.流体在圆形直管中作湍流流动，如果流量等不变，只是将管径减小一半，则阻力损失为原来的

________倍。

18.圆形直管内流量一定，设计时若将管径改为原来的2倍，则层流时阻力损失是原来的________

倍。

19.离心泵启动步骤为。

用调节流量。

20.离心泵输送的液体密度变大，则其扬程，流量。

21.原用以输送水的离心泵，现改用于输送某种密度为1100kg/m3的碱液，管路状况不变，泵前后两敞开容器内液面的垂直距离不变，则泵的流量不变，压头不变，轴功率。

22.某离心泵从水池向敞口高位槽送水，在正常情况下，若水池水位降低，其他条件不变，则管路送

水量不变，泵的扬程。

23.离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，会发生__________现象。

24.离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。

25.用离心泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量。

三、计算题

1、甲烷以1700m3/h的流量在一异径管中流过。

该管的

内径有200mm逐渐缩小到100mm。

在粗细两管处连有一

U形管压强计，指示液为水。

试求当甲烷气体流过时，

U形管压强计的读数R为多少mm？

设甲烷的平均密度ρ=kg/m3，指示液水的密度

ρ0=1000kg/m3，甲烷流动时的能量损失忽略不计。

2、用离心泵将地下水中的水送到贮槽中去，贮槽液面

离地面15m，水池液面在地面下。

输水管路阻

力损失为13J/kg。

今要求送水量为72m3/h，若泵的

效率为55%，求泵所需的功率。

设水的密度为1000kg/m3。

3、如图所示，一输水系统的出口处管径为φ44×

2，

已知∑hf=

（u为出口流速），试求

（1）水的体积流量为多少？

（2）若体积流量增加20%，则水面应提高多少米？

4、某离心泵在两敞口容器间输液，已知转速为1480rpm

下的特性方程为He=–（qV---m3/min），两

液面间垂直距离为，输液管路长1360m（包括局

部阻力的当量长度），管内径为68mm，λ=，试求

输液量qV（m3/min）

5、如图所示，槽内水位维持不变，在水槽底部用内径为

100mm的水管引水至用户C点。

管路上装有一个闸阀，

阀的上游距管路入口端10m处安有一支以汞为指示液

的U管压差计（汞的ρHg=13600kg·

m–3），压差计的测压

点与用户C点之间的直管长为25m。

问：

（1）当闸阀关闭时，若测得R=350mm，h=，则槽

内液面与水管中心的垂直距离Z为多少m？

（2）当闸阀全开时（ζ阀=,λ=），每小时

从管口流出的水为若干m3·

h–1？

6、离心泵将地下水池中的水送到贮槽中去，贮槽液面离

地面15m，贮槽液面上方表压为19620Pa，水池液面

在地面下，水池及贮槽液面均维持恒定。

输水管

道直径为φ76×

3mm，长度为35m（包括管路中各种

管件和阀门的当量长度）。

今要求送水量为40m3/h，

设水的密度为1000kg/m3,若取摩擦系数为,试求：

（1）离心泵所提供的能量为多少J/N？

（2）若泵的效率为55%则泵所需的轴功率为多少kW？

7、喷射泵入水管内径是20mm,水的体积流量是0.34m3/h,

进水压强是500kPa（绝压），喷嘴内径是2mm，在喷嘴

处可以产生多大的真空度？

设水的密度为1000kg/m3，

水流经喷嘴没有阻力损失；

入水口和喷嘴间的位差可忽

略不计。

8、如图所示，有一垂直管路系统，管内径为100mm，管长为16m，其中有两个截止阀，一个全开，一个半开，直管摩擦系数为λ=。

若拆除其中一个全开的截止阀，其它保持不变，问此管路系统的流体体积流量将增加百分之几？

（全开截止阀ζ=，半开截止阀ζ=）

第2章传热过程和传热设备

1.平壁定态热传导过程，通过三层厚度相同的材料，每层间温度变

化如右图所示。

导热系数λ1、λ2、λ3按大小顺序排列正确的应

是（）。

A、λ3＞λ1＞λ2B、λ3＞λ2＞λ1

C、λ2＞λ3＞λ1D、λ1＞λ2＞λ3

2.随着温度的升高，液体的粘度及导热系数的变化符合下列中的

（）。

A、粘度减小、导热系数增大；

B、粘度增大、导热系数减小；

C、粘度和导热系数都增大；

D、粘度和导热系数都减小

3.间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻（）。

A、成正比B、成反比C、相等D、没关系

4.工业上采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（）。

A、增加热阻，减少热量损失B、节约钢材、增强美观

C、增加传热面积，提高传热效果D、增大传热温度差

5.下列准数中表示流体物性对对流传热的影响的是（）。

A、雷诺数B、努塞尔数C、普兰特数D、格拉斯霍夫数

6.在列管式换热器中用蒸汽加热空气，提高传热速率所采取最合理方法应是（）。

A、提高蒸汽速率B、同时提高蒸汽和空气流率

C、提高空气的流速D、过热蒸汽以提高蒸汽的温度

7.为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是（）。

A、表面光滑，颜色较浅B、表面粗糙，颜色较深

C、表面粗糙，颜色较浅D、表面光滑，颜色较深

8.一套管换热器，在内管中空气从20℃被加热到50℃，环隙内有120℃水蒸气冷凝给热，管壁温度接近于（）。

A、35℃B、50℃C、85℃D、120℃

9.某一套管换热器用管间饱和蒸汽加热管内空气,设饱和蒸汽温度为100℃，空气进口温度为20℃，出口温度为80℃，则此列管换热器内壁温度应是（）。

A、接近空气平均温度B、接近饱和蒸汽与空气的平均温度

C、接近饱和蒸汽的温度D、接近空气出口温度

10.传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的是（）。

A、污垢热阻B、管壁热阻

C、管内对流传热热阻D、管外对流传热热阻

11.用火炉烧开水，壶底的温度应该（）。

A、接近火焰的温度B、接近水的温度

C、火焰温度和水的温度的平均值D、无法确定

12.换热器由单管程改为双管程，则对流传热系数将会（）。

13.揭示物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是（）。

A、斯蒂芬-波尔兹曼定律B、克希霍夫定律

C、折射定律D、普朗克定律

14.换热器两侧流体的给热系数α热>

>

α冷，为提高传热系数K值强化传热，措施是（）。

A、同时提高两侧流体的流速B、提高α热一侧流体的流速

C、提高α冷一侧流体的流速D、无法解决

15.换热器折流挡板的作用是（）。

A、增大管程传热系数B、增大壳程传热系数

C、增大壳程传热面积D、增大传热温度差

16.水在管内作湍流流动（Re=×

104），若使水的流量减为原来的一半则其对流传热系数应为原来的（）倍。

A、1/2B、（1/2）C、4D、A,B,C均不对

17.空气在管内作湍流流动（Re＞104），若使流量提高至原来的2倍则其对流给热系数为原来的（）倍。

A、4B、C、D、2

18.电动机为了增大散热其金属外壳应该是（）。

A、表面粗糙，颜色较浅B、表面粗糙，颜色较深

C、表面光滑，颜色较浅D、表面光滑，颜色较深

19.影响辐射传热的因素应该是（）。

A、物体的粘度B、黑度C、黑体D、流速

20.加热炉通过各保温层的热流量不变，各层的温度降与各相应层的热阻（）。

A、成正比B、成反比C、相等D、关系不确定

1.金属的导热系数大都随其纯度的增加而。

2.金属的导热系数大都随其纯度的增加而增大，随其温度的升高而。

3.为对某管道保温，需将两种导热系数不同的材料包于管外，已知λ1＞λ2，如所用两种材料厚度相同，则应该将导热系数为的材料包于内层，更有利于保温。

4.在包有两层厚度相同、导热系数不同的保温材料的圆形管道上，为减少热损失应该将导热系数

的材料包在内层。

5.在λ、μ、ρ、Cp这四个物性参数中，若值大，对流传热系数α就减小。

6.对流传热的热阻主要集中在。

7.间壁二侧液体的传热过程α1，α2相差较大（α1<

<

α2），K值总是接近___________那侧的值。

8.水在管内作湍流流动（Re＞104）,若使流速提高至原来的2倍则其对流传热系数为原来的倍。

9.某并流操作的间壁式换热器中，热流体的进出口温度为90℃和50℃，冷流体的进出口温度为20℃和40℃，此时传热平均温度差△tm=_______℃。

10.一套管换热器用120℃饱和蒸汽冷凝给热，20℃水加热到60℃,则对数平均温差Δtm等于℃。

11.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热，A为腐蚀性介质，B无腐蚀性，则走管程的流体应

选择。

12.在加热炉中火焰的温度高于炉管材料的熔点，管内有油品流动，由于炉管温度接近于

温度，因此炉管不会被烧穿。

13.浸过水的多孔耐火砖其隔热性能比没浸过水的同一多孔耐火砖要。

14.换热器折流挡板的作用是。

15.换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，这是由于。

16.用饱和蒸汽加热冷流体（冷流体无相变），若保持加热蒸汽压强和冷流体t1不变，而增加冷流体流量qm2，则传热系数K。

17.在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气，要提高传热速率所采取的最合理方法应是。

1、在一个Φ180×

10mm的套管换热器中，热水流量为3500kg/h，需从100℃冷却到60℃，冷水入口温度为20℃，出口为30℃，内管外表面总传热系数K=2326W/，冷却水走内管，忽略热损失。

已知CP水=kg?

K，试求：

（1）冷却水用量；

（2）逆流时管长。

2、某厂生产中，需要将流量为5200标准m3·

h–1的常压空气，利用120℃的饱和水蒸汽将其由20℃加热到100℃。

现工厂仓库有一台单程列管换热器，其主要尺寸如下：

钢管规格：

φ38×

3mm管长3m，管数151条；

壳体规格：

φ712×

6mm，壳程无折流挡板。

问此换热器适用否？

（已知此换热器的K0=60w·

m–2·

K–1,空气在标准状下的密度ρ=1.293kg·

m–3,平均比热Cp=1kJ·

kg–1·

K–1）

3、有一套管式换热器,内管为φ180×

10的钢管。

用水冷却原油，采用逆流操作,水在内管中流动,冷却水的进口温度为15℃,出口温度为55℃。

原油在环隙中流动,流量为500kg·

h–1,其平均比热为·

K–1，要求从90℃冷却至40℃。

水侧的对流传热系数为1000w·

K–1，油侧的对流传热系数为299w·

K–1（管壁热阻及垢阻忽略不计）。

试求：

（1）传热系数；

（2）套管换热器的有效长度（水的比热取·

K–1,忽略热损失）。

4、某列管式加热器由φ25×

2.5mm的钢管组成，将苯由20℃加热到55℃，苯在管中流动，其流量为每小时15吨，流速为0.5m/s。

加热剂为130℃的饱和蒸汽冷凝给热。

苯的比热Cp=kJ/kg·

℃，密度为858kg/m3。

已知加热器的传热系数K为700W/（m2·

℃），试求：

（1）加热器所需管数n；

（2）单管长度l。

5、某台传热面积为30m2的单程列管换热器，用水逆流冷却某种热油，水的流量qm2=2kg/s，比热为kg.℃，入口温度t1=20℃，出口温度t2=40℃，热油入口温度T1=100℃,出口温度T2=50℃。

该换热器的传热系数K。

6、某列管式换热器由n根长为3m的φ25×

2.5mm的钢管组成，要求将流量为1.25kg/s的苯由77℃冷却到27℃。

水在管内与苯逆流流动，水的进、出口温度分别为17℃和47℃。

已知水侧和苯侧的给热系数α水=kW/m2·

℃，α苯=kW/m2·

℃，苯的比热Cp=kJ/kg·

℃，污垢热阻及管壁热阻均可忽略，试求所需的管数n。

7、有一套管式换热器,内管为φ180×

用水冷却有机溶剂，采用逆流操作,水在内管中流动,冷却水的进口温度为15℃,出口温度为55℃。

溶剂在环隙中流动,流量为500kg·

K–1，溶剂侧的对流传热系数为300w·

（1）以管外表面计算的总传热系数（w·

K–1）；

8、今有一套管换热器，热水流量为2000kg/h，冷水流量为3000kg/h，热水进口温度T1=90℃，冷水进口温度t1=10℃。

现要求冷水出口温度t2=40℃，试求

（1）逆流操作和并流操作时的平均温差；

（2）逆流操作和并流操作时的传热速率之比。

第3章吸收

1.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数E，相平衡常数m，溶解度系数H各自的变化将是（）。

A、增加；

减小；

不变B、不变；

不变

C、增加；

增加；

增加D、减小；

不变；

减小

2.（），对吸收操作有利。

A、温度低，气体分压大时B、温度低，气体分压小时

C、温度高，气体分压大时D、温度高，气体分压小时

3.气体的亨利系数E值越大，表明气体（）。

A、越易溶解B、越难溶解C、溶解度适中D、与溶解度无关

4.常压下操作的低浓度吸收系统，当总压增加时，亨利系数E将（）。

A、增大B、减小C、不变D、不确定

5.当操作压力减小时，吸收平衡常数m将会（）。

6.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度增大时，相平衡常数m将（）。

7.单向扩散中的漂流因子应为（）。

A、=1B、＜1C、＞1D、不确定

8.下述分离过程中哪一种不属于传质分离（）。

A、萃取分离B、吸收分离C、结晶分离D、离心分离

9.下述分离过程中哪一种属于传质分离（）。

A、沉降分离B、吸收分离C、离心分离D、过滤分离

10.

A、kyB、kxC、m/kxD、kx/m

11.用清水逆流吸收NH3的操作属于（）控制。

A、液膜阻力B、气膜阻力C、气相主体D、液相主体

12.低浓度难溶气体逆流吸收操作属于（）控制。

A、气相主体B、液相主体C、气膜阻力D、液膜阻力

13.吸收操作的液气比L/G若低于最小液气比（L/G）min，结果是（）。

A、达不到规定的分离要求B、吸收操作将不能进行

C、可以达到规定的分离要求D、无法判断

14.在填料吸收塔内用纯溶剂进行逆流吸收操作时，今入塔气体浓度下降，而其它条件均不变，则吸收率将（）。

A、变大B、变小C、不变D、不确定

15.吸收塔中表示完成一个传质单元数所需的填料层高度的是（）。

A、ΔymB、HOLC、NOGD、NOL

16.吸收塔操作时，若解吸因数mG/L增加，而气液进料组成不变，则溶质回收率将（）。

A、增加B、减少C、不变D、不确定

17.吸收塔操作时，若解吸因数mG/L增加，而气液进料组成不变，则塔顶出口气体组成y2将（）。

18.填料吸收塔用清水吸收混合气中的氨，当水泵发生故障，使进水量减少时，气相总传质单元数NOG将（）。

A、增加B、减少C、不变D、判断依据不足

1.吸收操作中，温度不变，压力增大，可使相平衡常数________。

2.根据双膜理论，气液两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的。

3.一般情况下吸收剂适宜用量为最小用量的倍。

4.在吸收操作中，若其它条件不变，仅减少吸收剂用量，则传质推动力将___________。

5.操作中的吸收塔。

当生产任务一定，若吸收剂用量小于最小用量，则吸收效果。

6.用清水逆流吸收有害气体，平衡关系为y=2x，入塔气体y1=，采用液气比L/G=，则出塔气体浓度最低可降低至。

7.用清水逆流吸收有害气体，平衡关系为y=2x，入塔气体y1=，操作液气比L/G=3，则出塔气体浓度最低可降低至。

8.对于低浓度气体吸收操作求传质单元数时，用对数平均推动力法的适用条件是。

9.解吸因数的物理意义为。

10.对逆流操作的填料吸收塔，当解吸因数大于1时，若塔高为无穷大，则气液两相将于塔

达到平衡。

11.填料塔中填料的作用。

12.吸收操作的经济性体现在。

1、现有空气和氨的混合气体，在直径为0.8m的填料吸收塔中用清水吸收其中的氨。

已知送入的空气量为1390kg/h，混合气体中氨的分压为，经过吸收后混合气中有%的氨被吸收下来。

操作温度为20℃，压力为。

在操作条件下，平衡关系为Y*=。

若吸收剂（水）用量为52kmol/h。

已知氨的气相体积吸收总系数KYa=314kmol/（m3·

h）。

试求所需填料层高度。

（20℃空气的平均分子量为29g/mol）

2、用清水吸收氨－空气混合气中的氨。

混合气进塔时氨的浓度y1＝（摩尔分率），吸收率90％，气－液平衡关系y=。

（1）溶液最大出口浓度；

（2）最小液气比；

（3）取吸收剂用量为最小吸收剂用量的2倍时，气相总传质单元数为多少？

（4）气相总传质单元高度为0.5m时，填料层高为几米？

3、某填料层高度为10m的吸收塔，在一定的操作条件下，用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。

测得进、出塔气体中含A分别为y1=（摩尔分率，下同）y2=；

出塔液相中含A为x1=，相平衡关系为y*=，试求：

操作条件下的气相传质单元高度HOG是多少？

4、用纯溶