化工原理.docx

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化工原理

化工原理

《化工原理》课程综合复习资料

一、填空题

1.固体流态化在固定床阶段，增大流体的流速，流化床的压降，在流化床阶段，增大流体的流速，则流化床的压降。

2.角系数具有性和性的特点，利用此特点，可由一部分已知的角系数求取其它未知的角系数。

3.离心泵的性能参数指、、、。

4.强化传热的途径有、、。

5.蒸汽冷凝有和两种方式

6.气体吸收是利用气体混合物中各组分的差异而实现对气体混合物的分离，精馏则是利用均相液体混合物中各组分的差异使各组分得以分离。

7.离心泵的流量常用调节，往复泵的流量常用调节。

8.写出塔板上常见的三种流体流型：

、和。

9.用蒸馏方法分离液体混合物的依据是，用吸收方法分离气体混合物的依据是。

10.根据有无补偿或补偿方法不同，列管式热器的一般结构型式有、、。

11.传热方式主要有、、三种。

12．减小阀门的开度，管路中流体流量减小，这时由于。

13．流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺数Re的m次方成正比，其中m的值为。

14.对于聚式固体流态化，常出现的不正常操作现象有，。

15.面积和厚度相同的三层导热平壁，测得一维稳态导热时各层导热平壁两侧的温度差大小顺序为Δt2大于Δt3大于Δt1，则各层导热平壁的导热系数大小顺序为、各层导热平壁的导热热阻大小顺序为。

16.某连续精馏塔中，若精馏段的操作线方程的截距为0，则回流比R为，馏出液流量为，操作线方程为。

17.固体流化床按其形态可分为和两类。

18.某精馏塔塔顶上升蒸汽组成为y，温度为T，经全凝器冷凝到泡点温度t，部分回流液入塔，其组成为x，则yx，Tt。

19.离心泵的工作点由确定；如关小离心泵出口阀门开度则离心泵扬程，轴功率。

20.对于连续转筒真空过滤机的操作，当转速提高时，过滤机的生产能力、滤饼层厚度。

21.写出三种常见的间壁式换热器的名称、和____。

二、判断题

1、液体的粘度随温度的升高而增大。

2、流体在管道中流动过程中压力降就是压力差。

3、离心泵的出口管调节阀开的越大，泵的出口压力表指示越大。

4、在精馏操作中，若其他条件不变，回流比越大能耗就越高。

5、换热器的管程越多，单位时间的换热量就越大。

6、在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气，传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。

7、用U型压差计测量压强差时，压强差的大小与读数R、密度差（ρ指-ρ）有关，与U形管粗细无关。

8、用皮托管来测量气体流速时，测出来的流速是气体的平均流速。

9、文丘里流量计和转子流量计均属变压差流量计。

10、流体在圆形直管内流动时，流动阻力与流体物理性质、管路情况和流体流动状态相关。

11、固定管板式换热器是一种间壁式换热器。

12、套管换热器在进、出口条件相同的情况下，采用逆流操作时的传热推动力比并流操作时大。

三、选择题

1.离心泵的工作点。

A．由泵铭牌上的流量和扬程所决定；B.即泵的最大效率所对应的点；

C.由泵的特性曲线所决定；D.是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点

2.用常压水蒸汽冷凝来加热空气，空气平均温度为25℃，则壁温约为。

A．25℃B.100℃C.60℃D.49.7℃

3.离心泵停车时要。

A．先关出口阀后断电；B.先断电后关出口阀；

C.先关出口阀先断电均可；D.单级式的先断电，多级式的先关出口阀

4．多层平壁导热时，各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是。

Ａ.没关系　　Ｂ.反比Ｃ.正比　　Ｄ.不确定

5.反映黑体辐射能力与温度关系规律变化的是。

A.史蒂芬-波尔茨曼定律；B.兰贝特定律；C.普朗克定律；D.维恩位移定律

6.当精馏塔操作压力降低时，物系的相对挥发度会，此时若其它操作条件不变，塔顶馏出液组成将。

A.增大B.减小C.不变D.不确定

7.精馏过程的操作线为直线，主要基于。

A.塔顶泡点回流B.恒摩尔流假定C.理想物系D.理论板假定

8.下列物质中，最不适于作保温（隔热）材料的是。

A、铜B、岩棉C、玻璃棉D、软木

9.液体经过离心泵，主要使液体的增加。

A.位能B.动能C.静压能D.热能

10.二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操作线和q线C平衡线和操作线D平衡线与q线

11．以下物理量不属于流体机械能的是（）。

A、动能B、位能C、静压能D、外加功

12.试指出下列传质过程中的扩散类型：

①恒摩尔流假定成立的蒸馏过程：

。

②惰性组分不溶于液相的吸收过程：

。

A、单向扩散B、等分子反向扩散

四、简答题

1、画出塔板负荷性能图，并标出每条线的名称

2、简述传热的三种基本方式及各自的特点。

3、简述流体在圆直管中流动时的三种流动状态及各自的特点。

4、简述恒摩尔流假定的内容及其应用条件

5、简述双膜理论的基本论点

6、指出离心泵的气蚀与气缚现象有什么区别。

五、计算题

如附图所示，是一丙烯粗馏塔的回流系统，精馏塔的操作压力为15kgf/cm2（表），槽内液面上方压力为20kgf/cm2（表）。

塔内丙烯出口管距贮槽液面高差为30m，管内径为100mm，输送量为为27m3/h，丙烯的密度为600kg/m3。

管路全部摩擦损失为100J/kg（包括所有的局部阻力在内），试核算丙烯从贮槽送至塔顶是否需要泵。

《化工原理》课程综合复习资料参考答案

一、填空题

1.升高；不变

2.相对；完整

3.流量；扬程；效率；轴功率

4.增大传热系数；增加传热面积；提高传热温差

5.核状冷凝；膜状冷凝

6.在液相中溶解度；挥发度

7.出口阀；旁路

8.单溢流；双溢流；阶梯流

9.利用均相液体混合物中各组分挥发度的差异；利用气体混合物中各组分在液相中溶解度的差异

10.固定管板式；浮头式；U型管式

11.传导；对流；辐射

12．阻力增加

13．0.8

14.沟流；节涌

15.λ1﹥λ3﹥λ2；R2﹥R3﹥R1

16.∞；0；y=x

17.散式流化床；聚式流化床

18.=；>

19.泵的特性曲线和管路特性曲线；增大；减小

20.增大；减小

21.固定管板式换热器；浮头式换热器；U型管式换热器

二、判断题

1、×；2、×；3、√；4、√；5、×；6、√；7、√；8、×；9、×；10、√；11、√；12、√

三、选择题

1.D；2.B；3.A；4.C；5.A；6.A、A；7.B；8.A；9.C；10.B；11．D；12.B、A

四、简答题

1、参考答案：

①过量雾沫夹带线（气相负荷上限线）；

②漏液线（气相负荷下限线）；

③液相负荷下限线；

④降液管超负荷线（液相负荷上限线）；

⑤液泛线

2、参考答案：

传导：

发生在物体内部或相互接触的物体之间、物体不发生宏观的相对位移。

对流：

仅发生在流体中，有相对的宏观位移

辐射：

任何物体，只要T＞0K，均存在辐射传热；不需要任何中介；传热过程中伴随能量形式的转换。

3、参考答案：

①层流，流体质点顺着轴线平行流动；②过渡流，由层流向湍流过渡区；③湍流，流体质点沿管轴线方向流动的同时还有任意方向上的湍动；

4、参考答案：

（1）恒摩尔汽化：

在精馏塔的精馏段内，由每层板上升的汽相摩尔流率都相等，在提馏段也是如此。

（2）恒摩尔溢流：

在精馏塔的精馏段内，由每层板下降的液相摩尔流率都相等，在提馏段也是如此。

即

成立条件：

①组分的摩尔汽化潜热相同。

②汽、液相接触时由于温度不同而传递的显热可以忽略。

③塔的保温良好，热损失可以忽略。

5、参考答案：

（1）相接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一很薄的有效层流膜层，溶质以分子扩散方式通过此两膜层。

（2）界面上的气、液两相呈平衡。

（3）在膜层以外的气、液两相主体区无传质阻力，即浓度梯度（或分压梯度）为零。

6、参考答案：

气蚀：

当离心泵口附近的压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸气压时,液体就在该处发生气化并产生气泡，随同液体从低压区流向高压区，气泡在高压的作用下，迅速凝结或破裂，瞬间内周围的液体即以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，在冲击点处形成很高的压强，使叶轮或泵壳受到破坏，这种现象叫做气蚀。

气缚：

若泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将液体吸入泵内，致使离心泵不能输送液体。

五、计算题

参考答案：

取贮槽液面为1-1截面，塔内丙烯管出口为2-2截面；假设需要泵（We>0），则在两截面间列柏努利方程得：