完整word版化工原理练习题.docx

1、完整word版化工原理练习题化工原理练习题0 绪论1. 化工原理中的“三传”是指 动能传递、势能传递、化学能传递，动能传递、内能传递、物质传递 动量传递、能量传递、热量传递， 动量传递、热量传递、质量传递2. 下列单元操作中属于动量传递的有 流体输送，蒸发，气体吸收，结晶3. 下列单元操作中属于质量传递的有 搅拌，液体精馏， 流体加热，沉降4. 下列单元操作中属于热量传递的有 固体流态化，加热冷却， 搅拌，膜分离5、 l kgf/cm2=_mmHg=_N/m26. 在 26 和1大气压下 ,CO2 在空气中的分子扩散系数 D 等于 0.164cm2/s, 将此数据换算成m2/h 单位 , 正确

2、的答案为_ 0.164m2/h 0.0164 m2/h 0.005904 m2/h, 0.05904 m2/h7. 己知通用气体常数 R=82.06atm.cm3/mol.K, 将此数据换算成用kJ/kmol.K所表示的量 , 正确的答案应为_ 8.02 82.06 8.314 83.14第3 章 机械分离一、选择题1. 下面过滤速率方程式中属于恒压过滤方程的是 dq/d=K/2(q+qe)；q22q.qe=K.；q2q.qe=2K.；q2q.qe=K./22. 过滤速率基本方程为 dq/d=K/2(q+qe)； dq/d=K/(q+qe)；dq/d=KA2/2(V+Ve)；dV/d=K/2(

3、V+Ve)3 恒压过滤中单位面积累积滤液量q与时间的关系可表示为下图中的 4 对静止流体中颗粒的自由沉降而言，在沉降过程中颗粒所不会受到的力有： 牛顿力；浮力；曳力 (阻力)；场力(重力或离心力) 。5叶滤机洗涤速率与终了过滤速率之比为： 1/2； 1/3； 1/4； 1。6恒压过滤中，当过滤时间增加1倍，则过滤速率为原来的/2倍。； /2； 2； 0.5。7关于离心沉降速度和重力沉降速度，下述说法正确的是 。 离心沉降速度和重力沉降速度是恒定的；离心沉降速度和重力沉降速度不是恒定的；离心沉降速度不是恒定值，而重力沉降速度是恒定的；离心沉降速度是恒定值，而重力沉降速度不是恒定的8. 下面哪个是

4、过滤推动力 。液体经过过滤机的压降； 滤饼两侧的压差； 过滤介质两侧的压差； 过滤介质两侧的压差与滤饼两侧的压差之和。9. 用板框式过滤机进行恒压过滤，忽略介质阻力，过滤20min得到滤液8m3，若再过滤20min，可再得滤液 m3.（计算见化工原理学习指导p63，）8； 4； 5.3； 11.3。10. 含尘气体在降尘室内沉降，沉降区为层流（符合斯托克斯公式），理论上能完全除去30m的粒子，现气体处理量增大一倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒子粒径为 。60m； 15m； 30m； 30m。11, 一密度为7800kg/m3,的小钢球在密度为1200 kg/m3的某液体中自由沉降速度是其

5、在20水中沉降速度的1/4000, 水的黏度为1mPa.s，则此液体的黏度为 。（计算见化工原理学习指导p65）4000 mPa.s； 40 mPa.s； 33.82 mPa.s； 3382 mPa.s。12. 助滤剂的作用是 。降低滤液黏度，减小流动阻力； 形成疏松饼层，使滤液得以畅流； 帮助介质拦截固体颗粒； 使得滤饼密实并有一定刚性。13. 板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框已充满，则在每一个滤框中，滤液穿过的厚度为 层的滤饼，横穿洗涤时洗液穿过的厚度为 层的滤饼，洗涤速率为过滤终了速率的 。1； 2； 1/2； 1/4。14. 降尘室没有以下优点 。分离效率高； 阻力小； 结构简单；

6、 易于操作。15. 在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加1倍，则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。增加1倍； 减小1倍； 不变； 增加2倍。16. 助滤剂应具有以下性质 。颗粒均匀，柔软，可压缩； 颗粒均匀，坚硬，不可压缩； 颗粒粒度分布广，坚硬，不可压缩； 颗粒均匀，可压缩，易变形。17. 板框过滤机中 框有两种不同的构造； 板有两种不同的构造； 框和板都有两种不同的构造； 框和板都只有一种构造。18.板框过滤机洗涤速率是过滤终了速率的四分之一，这一规律只有在以下条件下才能成立 。过滤时的压差与洗涤时的压差相同； 滤液的黏度与洗涤液的黏度相同； 过滤压差与洗涤压差相同且滤液黏度与洗涤液

7、的黏度相同； 过滤压差与洗涤压差相同，滤液黏度与洗涤液的黏度相同且过滤面积与洗涤面积相同。19. 在重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素无关 颗粒的几何形状； 颗粒的几何尺寸； 流体与粒子的密度； 流体的流速。20. 重力沉降中阻力沉降系数 的适用范围是 圆柱形微粒，层流区； 球形微粒，层流区； 方形微粒，湍流区； 球形微粒，湍流区。二、填空1. 固体颗粒在空气中自由沉降, 颗粒受 重力、浮力、阻力等几种力的作用。其沉降速度公式为 。2. 降尘室为气固或液固两相分离设备，它们的生产能力与该设备的 长度和宽度 有关，与 高度 无关。3. 工业上常用的过滤介质有织物介质、堆积介质和多孔性固体介质

8、4. 常用的过滤设备有板框压滤机、叶滤机 和回转过滤机 等。5. 间歇式过滤机一个完整的操作周期中所包括的时间有过滤时间 ，洗涤时间 ，组装、卸渣及清洗滤布等的辅助时间 。6.根据滤液流出的方式，过滤分为明流、暗流7.板框过滤机的洗涤方式有置换式 和横穿洗涤法 8. BAY10-402-25中B表示板框过滤机，A表示暗流，Y表示液压压紧方式，10表示过滤面积10m2, 402表示滤框的内边长为402mm，25表示滤框的厚度为25mm9. 流体通过颗粒层的流动多呈 层流 状态 , 故单位体积床层所具有的表面积对流动阻力起决定作用。 10. 过滤分深层过滤和滤饼过滤 两种方式。11对板框式过滤机，

9、洗涤面积Aw和过滤面积A的定量关系为Aw=A/2。洗水走过的距离Lw和滤液在过滤终了时走过的距离L的定量关系为Lw=2L，洗涤速率（dV/d）w和终了时的过滤速率（dV/d）E的定量关系为（dV/d）w=（dV/d）E/4。12. 含尘气体中尘粒直径在75m以上时，一般应选用 降尘室除尘，若尘粒直径在5m以上，可选用旋风分离器，如尘粒直径在1m以下，可选用袋滤器。13. 某球形颗粒在一定密度及黏度的空气中沉降，如处于层流沉降区，当空气温度升高时，空气黏度 增大 ，颗粒的沉降速度 下降 。14. 除去液体中的固体颗粒一般可采用 重力沉降 、 离心分离 和 过滤 。15. 板框过滤机的生产能力可写

10、为： 其中c 等于一个操作循环中的过滤时间、洗涤时间和整理辅助时间之和。16.恒速操作的过滤机，过滤10min得到滤液0.01m3，继续过滤20min，可再得滤液 0.02 m3，然后，用0.01 m3洗涤液洗涤，速率不变，所需洗涤时间为10min。17. 板框过滤机恒压操作，滤布阻力忽略不计，经时间后的滤液量为V1，当框数增加到原来的1.5倍，框厚度增加到原来的2倍，也经过时间的滤液为V2，则V2= 1.5 V1。18. 某颗粒的重力沉降适用于斯托克定律，如在水中的沉降速度为u1，在空气中为u2，则u1 小于 u2，如在热空气中的沉降速度为u3，在冷空气中为u4，则u3， 小于 u4大于。（

11、大于，等于，小于，不确定）三、简述题1. 什么是过滤？是指以某种多孔物质作为介质，在外力的作用下，流体通过介质的孔道，而使固体颗粒被截留下来，从而实现固体颗粒与流体分离的操作。2. 什么是沉降？利用非均相混合物在重力场或离心力场中，各成分所受重力和离心力的不同，将非均相混合物发生相对运动，并加以分离的方法称为沉降分离3 为什么板框压滤机洗涤速率近似等于过滤终了时过滤速率的四分之一？由于洗涤液通过两层过滤介质和整层的滤饼层的厚度，而过滤终了时滤液只通过一层过滤介质和滤饼层厚度的一半，即洗涤液流动距离比滤液长1倍，其阻力也大1倍，故洗涤速率变为原来的一半，又因洗涤液的流通面积为滤液的流通面积的0.

12、5倍，这样洗涤速率又变为原来的一半，基于上述原因，当洗涤压差与过滤终了相同，且洗涤液的黏度与滤液的黏度相同时，板框压滤机洗涤速率近似等于过滤终了时过滤速率的四分之一。4降尘室的生产能力与哪些因素有关？为什么降尘室通常制成扁平型或多层？降尘室适用于分离直径多大的颗粒？降尘室的生产能力公式：可以看出：降尘室的生产能力与底面积成正比，与沉降速度成正比，与降尘室的高度无关。因此降尘室通常制成扁平型或多层，降尘室属于重力沉降设备，以重力为推动力，速度小，适用于分离100微米以上的颗粒。5. 写出重力沉降速度的斯托克斯公式，并说明公式的应用条件；第5章 传热一、选择题1. 下列关于传热与温度的讨论中正确的

13、是 。绝热物系温度不发生变化；恒温物体与外界 ( 环境 ) 无热能交换；温度变化物体的焓值一定改变；物体的焓值改变, 其温度一定发生了变化2. 下列关于温度梯度的论断中错误的是 。温度梯度决定于温度场中的温度分布温度场中存在温度梯度就一定存在热量的传递热量传递会引起温度梯度的变化热量是沿温度梯度的方向传递的3. 气体的导热系数值随温度的变化趋势为 。 T 升高 , 增大； T 升高 , 减小； T 升高 , 可能增大或减小； T 变化 , 不变4. 空气、水、金属固体的导热系数分别为1、2、3, 其大小顺序 。123；1231；2315. 水银、水、软木的导热系数分别为1、2、3其大小顺序为

14、。l23；l232；3126. 多层平壁定态热传导时，各层的温度降与各相应层的热阻 成正比；成反比；没关系；不确定7.对由三层平壁组成的多层平壁稳定热传导而言, 若三层的传热推动力 t1t2t3, 则三层平壁的传热阻力R1、R2、R3之间的关系为 RlR2R3； RlR2R3 R2；R2 Rl R38 双层平壁稳定热传导, 壁厚相同, 各层的导热系数分别为1和2, 其对应的温度差为t1 和t2,若t1t2, 则1和 2的关系为 12；1=2；无法确定。9. 由厚度都相同的平壁组成的三层平壁而言 , 若123, 则热阻 R1 、 R2 、 R3 之间的关系为 RlR2R3； R1R2R3R2；R

15、3 R1 R2。10 对于三层圆筒壁的稳定热传导而言, 若Q1、Q2、Q3为从内向外各层的导热量, 则它们之间的关系为 Q1Q2Q3； Q3Q2Ql； Ql=Q2=Q3； Q1、Q2、Q3之间无法比较11. 某燃烧炉炉壁内外表面温度分别为 t1 、 t2, 今在炉壁外表面加一层保温层, 炉壁内外表面的温度变化为T1,T2。下列的判断正确的是 T1= T2,TI- T2t1-t2； T1T2,T1- T2t1-t2 T1tl-t2； (1)、(2)、(3) 以外的其他判断12. 设水在一圆直管内呈漏流流动, 在稳定段处, 其对流传热系数为1; 若将水的质量流量加倍, 而保持其他条件不变, 此时的

16、对流传热系数2与1的关系为 2=1； 2=21；2=20.8 1；2=20.4113. 液体在圆形直管内作强制端流时, 其对流传热系数与雷诺准数 Re的n次方成正比, 其中n 的值为 0.5； 0.8； 1； 214.下列关于换热设备的热负荷及传热速率说法中错误的是 热负荷决定于化工工艺的热量衡算传热速率决定于换热设备、操作条件及换热介质 热负荷是选择换热设备应有的生产能力的依据 换热设备应有的生产能力由传热速率确定15. 下列准数中反映的物体物性对对流传热影响的是 Nu； Re； Pr；Gr16. 间壁二侧流体的传热过程1、2值相差较大(1t2t3, 则1，2，3的大小顺序为12R2R3 。

17、4. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B, tAtB, 则A层导热系数 B 层导热系数, 将 A 层材料放在里层时保温效果较好5. 下面各组传热系数的数值大小(饱和蒸气的压力相同)为:(1) 空气 水加热或冷却(3) 弯管 直管 6. 套管换热器的总传热速率方程的表达式为 ; 以外表面积为基准的总传系数 Ko 的计算式为 (忽略垢层热阻) 。7. 写出两种带有热补偿的列管式换热器的名称 U型管式 、 浮头式 ，带补偿圈的固定管板式（任意2种）。8. 多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板 (简称挡板), 其目的是 提高对流传热系数 9. 有相变时的对流传热系数比

18、无相变时 大 ，黏度值大，对流给热系数 小 ，热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数 大 10. 当设计一台用饱和蒸气加热空气的列管式换热器时 空气 宜在管内流动。11. 列管式换热器中, 用饱和水蒸气加热空气, 则传热管的壁温接近饱和水蒸气的温度，总传热系数K的值接近空气给热系数 13. 固定管板式列管换热器中, 压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走 管程。14根据冷、热两流体的接触方式的不同, 换热器分为直接混合式、蓄热式、间壁式等类型。15 热量传递的基本方式为热传导 ( 简称导热 )、对流传热、热辐射等。16 间壁式换热器的类型有 夹套式喷淋式蛇管换热器套管式列管式沉浸式蛇

19、管换热器等17. 根据所采取的温差补偿措施的不同, 列管式换热器包括固定管板式、浮头式、U型管式、具有补偿圈的固定管板式等类型18在通常情况下的同类换热器中，设空气的自然对流的给热系数为1，空气的强制对流给热系数为2，水的强制对流给热系数为3，蒸汽冷凝的强制对流给热系数为4，则从大到小的顺序为 4321 。对于某些热敏性物料的加热而言，为避免出口温度过高而影响产品质量，冷热流体宜采用 并流操作（逆流、并流、错流、湍流）。19对于固定管板式换热器，下列换热介质通常走管程的有A、C、D，走壳程的有B、E、F。A 高压流体；B 蒸汽；C 易结垢的流体；D 腐蚀性流体；E 黏度大的流体；F 被冷却的流

20、体。20两流体通过间壁换热，冷流体从20升至50，热流体从100降到70则并流时的= 43.28 ，逆流时的= 50 。21在套管式换热器中，热流体进出口温度分别为100和60，冷流体进口温度为30，且已知冷热流体的热容流量mscp相等，则= 30 。30； 40； 50； 70。22套管式换热器的管隙通入压强一定的饱和蒸汽，使管内的空气温度升高，保持空气的压强不变，流量增大，其他条件不变，则传热速率Q变大，传热系数K变大，空气出口温度t2变小，对数平均温差变大。23有一并流操作的换热器，已知冷流体进出口温度分别为20和50，热流体进出口温度分别为90和60，则其平均传热温差tm为 30.8

21、。24. 列管换热器的管程设计成多程是为了提高管程的给热系数，在壳程设置折流板是为了提高壳程的给热系数。25. 在确定列管式换热器的冷热流体的流程时，通常蒸汽走壳程，高压流体走管程，易结垢的流体走管程，有腐蚀性的流体走管程，黏度大的流体走壳程，流量小的流体走壳程。26. 在温度小于180的条件下，水蒸气是最适宜的加热剂，而当温度不很低时，水 是最适宜的冷却剂。27. 某一热流体流经一段直管后，再流入同一管径的弯管段，则弯管的传热系数比直管段的 大 。28. 一维（x方向）稳态热传导，傅里叶定律可表示为：29. 多层平壁的热传导公式：30. 圆壁热传导公式： 31. 牛顿冷却定律 32. 总传热系数K33. 传热速率方程34. 热量衡算式35. 复杂流型：先求tm逆，再计算P,R值，然后查图5-19得到温度校正系数36. 传热效率-传热单元数法先确定最小热容流量：如热流体：逆流并流37.圆形直管内的做强制湍流的给热系数表达式？及其条件。适用范围： Re10000，0.6Pr160， 50流体被加热时，n0.4，被冷却时，n0.3特征尺寸：管内径d 38. 从传热速率方程的角度分析列管式换热器的优点：Q=KAtm 单位体积的传热面积A大；为强制对流，对流传热系数大：K大可以采用逆流，传热推动力tm大其它优点:结构紧凑、坚固、