大连理工大学化工原理考研基础题.docx

1、大连理工大学化工原理考研基础题管路、流体输送1. 判断正误：(1) 流体温度升高，黏度上升。(2) 由于流体存在黏性，故在管内流动速度越来越小。(3) 流体只能从压力高处流向压力低处。(4) 实际流体在流动中机械能是守恒的。(5) 管内流动边界层会同时出现层流和湍流。(6) 流体流过固体表面必形成边界层。(7) 一旦气蚀，必定掉泵。（吸不出液体）(8) 往复泵启动时应封闭启动。(9) 层流流动时，雷诺数增加，则增加，hf下降。(10) 离心泵扬程随液体密度降低而升高。2. 因此分析法是根据（量纲的一致性【任何物理方程两端都有相同的量纲】）。用该方法可以得到无因次准数之间的（等式）关系。3. 任

2、何因次一致的物理方程都可以表示为若干个无因次群的函数。无因次群的数目为N，物理量数目n和用来表达这些物理量的基本因次数目m的关系是（Nnm）。4. 在化工研究中，我们使用量纲分析法的主要目的是（减少实验次数，简化关联数据处理），前提是（量纲的一致性）。5. 理想气体指（服从理想气体定律、分子间无作用力、分子无体积、无机械能损失的流体）。理想流体指（服从拉乌尔定律的溶液，所有分子的分子间作用力相等）。6. 一体系绝压为2kPa，已知当地大气压为100kPa，则该体系的真空度为（98kPa）。7. 流体流动的两种基本类型为（层流）和（湍流）。判断流体流动类型的无因次数群【特征数】是（Re）。8.

3、20的水（密度1000kgm，黏度1mPas）以0.15ms的速度在603.5圆管内流3第1 / 27页动，则其流动状态为（湍流）。 (603.52)1030.151000注：Re79504000 3110du9. 分别画出圆管内流体层流、湍流时的速度分布和剪应力分布。10. 流体在圆形直管内流动时，若流动为层流流动，则流体在（管中心）处速度最大，且等于管内平均流速的（2）倍。11. 流体在圆形直管内作湍流流动时，其剪应力在（管中心）处最小。12. 充分发展的湍流流动，从壁面到湍流中心可分为（层流内层）、（过渡层）、（湍流主体）三个区域。13. 流体在直径为d。14. 流体通过固定床表面形成边

4、界层的原因是（流体存在黏性）、（液体与固体壁面接触）。在边界层外速度梯度近似等于（0），在近壁处速度梯度（最大），在管内流动形成边界层的厚度。15. 当某流体在圆管内流动充分发展后，该流体流动的边界层厚度应该（等于）圆管的半径。16. 边界层分离的条件有二：它们分别是（逆压强梯度）、（边界层黏性摩擦）。17. 流体在圆形直管内作稳态流动时，管的入口处可形成（层流）边界层，流动充分发展后可形成（层流）边界层或（湍流）边界层。流动阻力主要集中于（边界层）区域内，且在（壁面）处最大。18.；在层流区，摩擦因子与（Re19.。 2注：层流时，hfu；湍流时，hfu。20. 两管路A、B并联，A的管径是

5、B的2倍，A的阻力是B的（1）倍。若串联，其他条件不变，A的阻力是B的（不一定）倍。第2 / 27页注：管路A、B并联：hf,Ahf,B。串联：流量相等QAQB，dA2dB，uB4uA；层流时，hfu、hf112h、，则huff2dd比。 21. 如果流体体积流率Q一定，管长l一定，则层流时阻力损失hf与管径的（4）次方成反22. 流体在圆管内层流流动，若其他条件不变，流速增大，则摩擦系数（减小），阻力损失（增大）。 注：层流时，16464，即。 uRedu23. 流体以层流流动状态流过平直串联管路1和2，已知l1l2，则阻力hf1hf2=d12d2，。若两管并联，则阻力hf1hf2=（1）。

6、若湍流，情况又如何？ 20题。24. 举出两种可能使U型管压差计读数R放大的措施：（倾斜液柱压差计），（微压压差计）。25. 毕托管测速计所测定的点速度ur的计算式为：ur=。26. （差压式）流量计是定截面变压差流量计；（转子）流量计是定压差变截面流量计。27. 孔板流量计的流量系数比文氏管的流量系数（小）。28. 测流体流量时，随着流体流量增加，孔板流量计两侧压差值将（增大），若采用转子流量计，当流量增大时，转子两端压差值（不变）。29. 伯努利方程适用于（不可压缩流体稳态连续的流动）流体。30. 在重力场中，流体的机械能衡算方程的适用条件是（连续、不可压缩流体、稳态流动）。31. 流体在

7、以长度为L的水平安装的等径圆管内流动时的压力差p（）pf，若为垂直安装，p（）pf。【、】32. 推导离心泵方程的两个基本假定是：1.（叶片无限多、无限薄），2.（流体为理想流体稳第3 / 27页态流动）。33. 在离心泵实验中，若增大阀门开度，则管路流量（增加），阻力（减小），泵的扬程（减小），吸入段真空度（增加），排出压力（减小）。34. 一般说来，随着流量的增大，离心泵的压头将（减小），轴功率将（增大）。35. 有一台离心泵输送导热油，油温从40升至80，发现无液体排出最可能的原因是（气蚀）。注：液体饱和蒸汽压升高。36. 进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵的进口处真

8、空计指示真空度很高，你认为可能的原因是（C）。A. 水温太高 B. 真空计坏了 C. 吸入管堵塞 D. 排出管堵塞注：泵进口真空度很高，但无法排液，即产生气缚现象。37. 离心泵发生气蚀的根本原因是（泵的安装高度过高）。38. 离心泵安装高度过高时，会发生（气蚀）现象。39. 为避免离心泵在运行时发生气蚀，要求安装时泵的实际吸上真空高度Hs（）Hs，或使实际汽蚀余量h（）h。40. 从避免气蚀现象来分析，如下两种看法是否正确？ 吸入管径大一些好 ， 吸入管长长一些好 。41. 离心泵漏入大量空气后将发生（气缚）现象。42. 离心泵的轴封通常有（填料密封）和（机械密封）两种形式。单级泵的叶轮轴向

9、力的平衡通常采用（开有平衡孔）方法解决。43. 当两台泵组合使用时，在高阻管路中输送液体时，首选方案为：将两台泵（串）联；在低阻管路中输送液体时，首选两台泵（并）联。44. 正位移泵的特性为：（压头只决定于管路特性，与泵无关），（流量只决定于泵，与管路无关）。45. 正位移泵的主要性能特点是：（压头只决定于管路特性，与泵无关；流量只决定于泵，第4 / 27页与管路无关）。具有正位移特点的泵有（往复泵）、（隔膜泵）、（齿轮泵）等。它的流量与管路的情况（无关），泵的压头只取决于管路系统的（需要），其流量调节采用（旁路调节）。46. 往复泵主要适用于（流量小），（压头高）的场合，且通常采用（旁路阀）

10、调节阀门流量。47. 离心泵的流量调节方法有如下几种（出口阀），（改变转速），（车削叶轮）。往复泵流量调节则可采用（旁路调节），（改变频率），（改变行程）。48. 列举出两种容积式泵：（位移泵）和（隔膜泵）。49. 某反应器需要泵输送料液，当要求料液量输送非常精确时，应选用（B）。A. 离心泵 B. 计量泵 C. 螺杆泵50. 工业上常用的真空泵有（水环真空泵），（喷射泵）。51.，其物理意义是（风机对单位体积的气体所作的有效能量）。52. 往复式压缩机的余隙系数减小，当气体压缩比一定时，则压缩机的吸气量（增加）。沉降、过滤1. 对于非球形颗粒，等体积当量直径（）等表面积当量直径。其等体积当量

11、直径（）等比表面积当量直径。【、】2. 已知某颗粒的等比表面积当量直径与其等体积当量直径相等，则该颗粒是（球）形颗粒。3. 单个颗粒的等体积当量直径的定义是（与颗粒体积相等的球形颗粒的直径）。4. 对于非球形颗粒，颗粒的球形度总是（）1。【、】5. 一球形固体颗粒，在空气中按照斯托克斯定律沉降，若空气温度有40下降到20，则其沉降速度（增大）。 注：相同颗粒沉降，ut，则气。6. 大小相同的一小球形金属颗粒和一小水滴同时在空气中按斯托克斯定律沉降，则金属颗粒的沉降速度相对（A）。A. 较大 B. 较小 C. 一致 D. 无法判断注：颗粒大小相同在相同条件下沉降，则uts，即uts。 7. 某固

12、体颗粒颗粒直径为ds，于同一温度下分别在水和空气中沉降时，其沉降速度关系如下：US,water（）US,air。 注：相同颗粒在不同条件下沉降，uts，即,ut。 8. 层流区沉降颗粒，若直径增大10%，沉降速度增大为原来的（1.21倍）。 d2(s)gd注：ut，则utd2，所以utut1.21ut。 18d9. 若小雨滴在下降过程中与其他雨滴发生合并，直径增大30%，则雨滴合并前后的自由沉降速度比为（1:1.69或1:1.14）。注：层流区，utd2；过渡区或湍流区，ut10. 利用沉降原理，使油水混合液在一罐中分离，该罐的规格为1000mm，长3000mm，将其（横向）放置比（垂直）放置

13、处理能力大，是因为（底面积大、高度小、利于沉降）。11. 蒸汽冷凝时冷凝管水平放置效果（好于）垂直放置。 重力降尘室能否除去直径小于dp,min的颗粒？【不能】设此颗粒的直径为dp，则它的2。【设沉降符合斯托克斯定律】12. 降尘室的处理能力仅与（底面积）与（沉降速度）有关，而与（高度）无关，若减小降尘高度时，则颗粒沉降临界直径d随之（减小），分离效率则（增加）。13. 降尘室长度增加一倍，则其生产能力（增加一倍）。【增加一倍；增加二倍；不变】宽度增加一倍，则其生产能力（增加一倍）14. 在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间（增加一倍），气流速度（减小一倍），生产能力（不变

14、）。15. 在长为L，高为H的降尘室中，颗粒沉降速度为uf，气体通过降尘室的水平速度为u，第6 / 27页，若将该降尘室加2层水平隔板，则其生产能力为原来的（3）倍。注：Vs(n1)blut16. 旋风分离器性能的好坏，主要以（分离效率）、（临界直径）和（压降）来衡量。17. 选择旋风分离器时，若入口气速和处理量一定，为提高分离效率，可选用筒体直径（较小），器身（较长）的旋风分离器，也可采用多个小直径的旋风分离器的（并联）操作。18. 旋风分离器的器身直径减小时，其分离效率（增大）。【增大、减小、不变、无法确定】其原因是（增大离心力）。19. 旋风分离器处理气体中的粉尘，粉尘颗粒直径越大，其离

15、心分离因数越（小），分离效率越（大）。20. 欲高效分离气体中的粉尘，当处理量很大时，常采用较小直径旋风分离器组，原因是（增大离心力）。21. 表达旋风分离器性能的颗粒的临界直径指（能被完全分离的最小直径）。22. 离心分离设备在层流区操作，颗粒的旋转半径为0.4 m，旋转速度为18s，则该设备的离心分离因数为（82.57）。 u2182注：K82.57 gR9.810.423. 当旋转半径为r，旋转角速度为。 24. 气体在旋风分离器中运行圈数减少，则旋风分离器临界半径（增加）。25. 将固体颗粒从液体中分离出来的离心分离设备中，最常见的是（旋液分离器）。26. 颗粒的粒度分布愈均匀，所形成

16、的床层的空隙率愈（大），在器壁附近床层空隙率较（大），床层中心处则空隙率较（小）。27. 由不规则的颗粒填充的床层一般（）球形颗粒床层的空隙率。28. 对于固定床，颗粒大小越均匀，床层空隙率越（大），床层中心的空隙率较床壁处的空第7 / 27页隙率（小）。【大、小、不变、不可确定】29. 流体通过固定床的流动阻力与空床流速u一般成（直线）关系，而通过流化床时，则其阻力（恒定），且仅与（床层重量与截面）有关。30. 随着空床流速的增加，流化床的床层高度（增大），流体通过床层的阻力（基本不变）。【增大、减小、基本不变、不确定】31. 流化床中流体流速应控制在（最小流化速度）和（带出速度）之间的范围

17、内。32. 流化床中，当床层气体表现流速等于颗粒沉降速度时，这个气体的表现流速称为（带出速度）。33. 在流化床阶段，床层阻力基本随流体速度的减小而（不变）；床层高度基本随流体速度的减小而（减小）。而在固定床阶段，则床层阻力基本随流体速度的减小而（减小）；床层高度基本随流体速度的减小而（不变）。【增大，减小，不变】34. 由固定床转化为流化床时的气流速度称为（最小流化速度）。35. 颗粒床层的流化过程可划分为（固定床）、（流化床）和（气力或液力输送）三个阶段，最小流化速度Umf是（固定变为流化时的速度），在（流化床）阶段的流动阻力近似为常数，且等于（单位截面床层流体所受重力）。36. 根据颗粒

18、的分散状态的不同，我们可以把流化床划分为以下两种类型：即（散式流化床）和（聚式流化床）。37. 一般情况下，大多数的（液体）和固体组成的流化系统属于散式流化系统，（气体）和固体组成的流化系统属于聚式流化系统。38. 流化床倾斜时，床层表面（保持水平）。39. 对恒压过滤，当过滤面积A增加一倍时，假设滤饼不可压缩，则过滤速率将增大为原来（4）倍，如滤饼可压缩，则过滤速率将增大为原来（4）倍。40. 过滤速率与（A）成正比。【A、A、A】41. 对于可压缩滤饼，其比阻r反映（滤饼）的性质，且与（p）有关。对于不可压缩滤223第8 / 27页饼，其比阻r近似为（常数）。42.41.4%）。 注：VK

19、A且Kp，K2K43. 用板框过滤机恒压过滤某悬浮液，4小时后得到滤液80m（过滤介质阻力可忽略）；现在我们将操作压力增加一倍，过滤4小时能得到滤液（113.1）m。注：VKA且Kp，K2K，则V113.1。44. 222233 345. 用板框过滤机恒压过滤某悬浮液，1小时后得到滤液10m（过滤介质阻力可忽略），停止过滤，用2m清水横穿法洗涤（清水与滤液黏度相同），为得到最大生产能力，辅助时间应控制在（2.6）小时。注：3VKAKA100222，1dVKA2dV1.25dW4dE8V，WVW1.6h，得到最大生产能力时，D+W=2.6h。 d1.25W46. 用一板框过滤机过滤某悬浮液，其最

20、终过滤速率为0.02ms，然后用同样黏度的洗涤液洗涤滤饼，则其洗涤速率为（0.005m），其原因在于（）。若采用真空叶滤机，其最终过滤速率也为0.02ms，然后用同样黏度的洗涤液洗涤滤饼，则其洗涤速率为（0.02ms），其原因在于（）。【洗涤压力差与最终过滤压力差相同】47. 有一板框过滤机，当其在最佳生产周期操作时，它的过滤时间与辅助时间之比（）1.【、】48. 已知：某间歇式压滤机过滤、洗涤、辅助时间分别为r、W、D，于是在不计过滤介质阻力的情况下，达到最大生产能力的条件是（DrW）。49. 叶滤机是（间歇）式操作设备。【间歇，连续】50. 叶滤机的洗涤方法为（置换洗涤）；板框压滤机洗涤方

21、法为（横穿洗涤）。 3333dV2第9 / 27页51. 横穿洗涤时，洗液流经距离为过滤流经距离的（2）倍；而置换洗涤时，洗液流经距离为过滤流经距离的（1）倍。52. 回转真空过滤机浸没度提高，其他条件不变，则其生产能力（增大）【增大、减小、不变】；速度提高，则其生产能力（增大）【增大、减小、不变】。53. 忽略介质阻力，回转真空过滤机转速提高为原来的1.5倍，其他条件不变，则其生产能力为原来的（1.22）倍。注：忽略介质阻力，Q465即QQ1.22Q。 54. 回转真空过滤机转鼓直径增大10%，其他条件不变时，则其生产能力为原来的（1.1）倍。注：转鼓直径增大10%，即过滤面积Ad。55.

22、介质阻力不计时，回转真空过滤机浸没度由120变为150，则其他条件不变，则其生产能力为原来的（1.12倍）。注：忽略介质阻力，Q465即Q2，所有Q1.12Q。 传热1. 传热的基本方式有（热传导），（热对流），（热辐射）。2. 公式Qmhcph(T1T2)mccpc(t2t1)成立的条件是：（无相变），（稳态传热），（无热损失）。3. 傅里叶定律表明：导热传热通量与（温度梯度）成正比，其比例系数一般称为（热导率）。4. 液体热导率一般（大于）气体。5. 气体热导率随温度升高而（升高），水的热导率随温度升高而（升高）。6. 相同厚度的两层平壁内稳态热传导，热导率大的平壁两侧温差（小）。7. A

23、材料的导热系数大于B，且A,B厚度相同，对于平壁保温（任意）放在内层效果好，对于圆筒保温（B）放在内层效果好。8. 判断正误：圆管的保温层越厚越好。（）9. 某金属长圆管，当它的外壁半径等于保温层的临界半径时，总的保温效果将（好）。10. 某平壁外两层等厚保温材料A,B，已知A的热导率是B的2倍，则A的保温温差是B的（0.5）倍。11. 对流传热有四种基本形式，它们分别是：（自然对流），（强制对流），（蒸汽冷凝），（溶液沸腾）。12. 传热单元数在数值上等于（单位传热温差）引起的流体温度变化大小。13. 传热单元数为1时，表示某一侧流体温差等于（平均传热温差）。14. 无相变的对流传热，其温度

24、梯度集中在（热边界层）内。热阻主要集中于（小的一侧），减小热阻的有效传热措施是（提高小的一侧的流量）。15. 在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在使冷凝表面传热系数（显著减小）。16. 蒸汽冷凝时，冷凝管水平放置效果（好于）垂直放置。17. 在蒸汽冷凝传热中，加热蒸汽压力升高，使冷凝表面传热系数（减小）。18. 蒸汽冷凝有（膜状冷凝）和（滴状冷凝）两种方式，大部分情况属于（膜状冷凝）。锅炉设计时，主要以（膜状冷凝）的方式为设计依据。19. 液体沸腾有（核状沸腾）和（膜状沸腾）两种方式。20. 液体沸腾由核状沸腾变为膜状沸腾时，壁温（上升），传热性能（下降）。21. 在沸腾传热中，壁温与饱和液体温

25、差t=（twts），该温差在（核状沸腾与膜状沸腾交界处）称之为临界温差，当该温差ttr时，热流密度q和tr的增大而（增大），反之则q（减小），故适宜的操作范围应该是（核状沸腾）区域内。22. 判断正误：在溶液沸腾对流传热时，传热温差越大越好。（）23. 大容积饱和沸腾的条件有二：（液体过热）和（粗糙表面存在汽化核心）。24. 大容积饱和沸腾传热可分为（表面汽化），（核状沸腾），（膜状沸腾）三个阶段，而在工业生产中常在（核状沸腾）阶段中操作。25. 大容积饱和沸腾的壁面若有油脂，传热系数（减小）。第11 / 27页26. 套管换热器在环隙用饱和蒸汽加热管内空气，若蒸汽压力一定，空气进口温度一定，

26、空气流量加倍，则空气出口温度（降低），总传热系数是原来的（2凝膜系数和管壁及污垢热阻】 0.8）倍。【忽略蒸汽冷Kui注：QKAtm，Ki,iui0.8，Kui0.8K20.8K。27. 列管式换热器传热管常见排列方式有（正方形排列）和（正三角形排列）两种。28. 某列管换热器，壳程ho很大，管程hi很小，若要强化传热，需采取措施，增加（管程）侧的表面传热系数。管壁温度与（壳程）一侧的温度相近。29. 对于蒸汽空气间壁换热过程中，为强化传热可以提高（空气）【空气，蒸汽】流速。30. 当两侧传热膜系数相差较大时，扰流子应安装在传热膜系数（较小）的一侧以获得较大的传热系数。31. 管壁温度接近于表

27、面传热系数（较大）的那一侧的流体温度。32. 某列管换热器，用管间饱和水蒸汽加热管内空气，此换热器内温度接近（水蒸汽）的温度。33. 列管换热器操作时，压力大的液体应走（管）程，有相变的流体应走（壳）程，腐蚀性强的流体应走（管）程。34. 一回收烟道气热量的废热锅炉，在流程安排上，烟道气【入口温度60】应走（管程），水【入口温度25】应走（壳程），主要是为了避免（壁温温差大、热应力大、破坏）。35. 设计列管换热器考虑热补偿的目的是（减小热应力，防止设备损坏）。36. 根据有无热补偿或补偿方法的不同，常用的列管式换热器有（固定管板式），（浮头式），（U形管式）等几种主要形式。37. 固定管板式

28、换热器加设膨胀节的目的是（减小热应力）。38. 相同状态的对流传热，长管的表面传热系数（小于）短管；弯管的表面传热系数（大于）直管。39. 辐射传热是以（电磁波）的形式传热。第12 / 27页40. 气体辐射特点是（在整个体积内进行）和（对波长有选择性）。41. 对于灰体而言，反射率越大，吸收率越（小）。42. 克希霍夫定律说明：在一定温度下，物体吸收率（在数值上等于物体的黑度）。43. 温度不变时，吸收率在数值上（等于）黑度。44. 灰体的发射能力与（热力学温度）的四次方成正比，还与（黑度）成正比。45. 一切物体的发射率与吸收率的比值为（1），且等于（同温下黑体的发射能力）。46. 在辐射

29、传热中，一切物体的发射能力仅与（黑度）有关，它的发射能力E=（Eb）。47. 温度为T时耐火砖的发射能力大于铝的发射能力，则耐火砖的黑度（大于）铝的黑度。48. 我们将黑体表面温度有37加热到347K，则辐射能力增加至原来的（1.57）倍。27337注：EbT，EbEEb1.57Eb 3474b449. 已知当温度为T时，若物体1的发射能力大于物体2的发射能力，则物体2的黑度（小于）物体1的黑度。50. 能够（全部吸收辐射能）的物体称之为黑体，黑体的辐射能力与其表面绝对温度的（四次方）成正比。51. 如果mhcphmccpc，则NTUh（）NTUc。蒸馏1. 精馏的依据是（混合物相对挥发度的差

30、异）。要使混合物充分分离，必须进行多次（分级接触）。2. 精馏和蒸馏的主要区别是（有无回流），其主要作用是（质量传递）和（高纯度分离）。3. 某溶液由A和B双组份组成，实测知，若向该溶液中添加A，溶液泡点将提高。根据该现象，判断以下说法正确性：A在气相中的摩尔分率小于其在平衡液相中的摩尔分率。（）在气-液两相平衡时，气相中A的摩尔分率大于B的摩尔分率。（）4. 由A,B两组分组成的理想气-液平衡体系，已知A在液相中的摩尔分率xA0.9，相对第13 / 27页挥发度BA3，于是：相对挥发度AB=（1）。气相中易挥发组分摩尔分率yA=3（97%）。5. 恒沸精馏和萃取精馏主要针对（1或1）物系，采取加入第三馏分的方法，改变原物系的（相对挥发度）。6. 对于相对挥发度1的溶液，可以采用（恒沸精馏或萃取精馏）的方法进行分离，其基本原理是：在原溶液中加入第三组分，以改变原溶液（相对挥发度）。7. 用精馏方法分离相对挥发度接近于1的热敏性物料，一般采用的方法是（C）。A. 连续精馏 B. 间歇精馏 C. 萃取精馏 D. 恒沸精馏8. 精馏操作中，若塔顶蒸汽采用冷却水冷凝，冷却水温度为30。塔顶蒸汽露点温度为25，则可能采取（加压）措施实现这一过程。9. 用精馏塔分离某二元混合物，已知进料量为120km