《化学工程基础》练习题.docx

1、化学工程基础练习题化学工程基础练习题第1章 流体的流动与输送一、单项选择题1. 层流与湍流的本质区别是( )。A、流速不同 B、流通截面积不同C、雷诺数不同 D、层流无径向运动，湍流有径向运动2. 水及一般流体在管路中常用的流速应是( )。A、0.51m B、13m C、1525m D、3050m3. 当流体在圆管内流动时, 管中心流速最大，若为层流时，平均速度与管中心的最大流速umax的关系为 ( )。A、1.5umax B、umax C、0.8umax D、0.5umax 4. 当流体在圆管内流动时, 管中心流速最大，若为湍流时，平均速度与管中心的最大流速umax的关系为( )。A、1.5

2、umax B、umax C、0.8umax D、0.5umax 5. 温度升高液体的粘度变化是( )。A、增大 B、减小 C、不变 D、判断依据不足6. 温度降低气体的粘度变化是( )。A、增大 B、减小 C、不变 D、判断依据不足7. 流体在等径直管中作稳定流动，因流体粘性有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长将( )。A、增加 B、减少 C、不变 D、无法判断8. 流体在阻力平方区流动，若其它条件不变，而管子的相对粗糙度增加则压降( )。A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定9. 下列结论正确的是( )。A、液体的粘度随温度升高而减小 B、气体的粘度随温度升高而减小C、液体的粘度随压强降低而增

3、大 D、气体的粘度随压强降低而增大10. 圆形直管内径为100mm，一般情况下输水能力应为( )。A、3 m3/h； B、30 m3/h； C、200 m3/h ； D、300 m3/h11. 图示为一异径管段，从A段流向B段时，测得U形压差计的读数为R=R1，从B段流向A段时，测得U形压差计的读数为R=R2。若两种情况下的水流量相同，则( )。A、R1 R2 B、R1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、提高热一侧流体的流速C、提高冷一侧流体的流速 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

4、程传热面积 D、增大传热温度差16. 水在管内作湍流流动(Re=1.2104)，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、1/2 B、(1/2)0.8 C、4 D、A,B,C均不对17. 空气在管内作湍流流动(Re104)，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、4 B、1.74 C、0.8 D、218. 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

5、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、关系不确定二、填空题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12，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、Cp这四个物性参数中，若 值大，对流传热系数就减小。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1

6、，2相差较大（12），K值总是接近_ _ _那侧的值。8. 水在管内作湍流流动(Re104),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tm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

7、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 。三、计算题1、在一个18010mm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/m2.K，冷却水走内管，忽略热损失。已知CP水=4.18kJ/kg?K，试求：

8、（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m3h1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：383mm管长3m，管数151条；壳体规格：7126mm，壳程无折流挡板。问此换热器适用否？（已知此换热器的K0=60wm2K1,空气在标准状下的密度=1.293kgm3,平均比热Cp=1kJkg1K1）3、有一套管式换热器,内管为18010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500kgh1,其平均比热为3.35k

9、Jkg1K1，要求从90冷却至40。水侧的对流传热系数为1000wm2K1，油侧的对流传热系数为299wm2K1（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4.18kJkg1K1,忽略热损失）。4、某列管式加热器由252.5mm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0.5 m/s。加热剂为130的饱和蒸汽冷凝给热。苯的比热Cp=1.76 kJ/kg，密度为858 kg/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

10、逆流冷却某种热油，水的流量qm2=2 kg/s，比热为4.18kJ/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。试求：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252.5mm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水=0.85 kW/m2，苯=1.7 kW/m2，苯的比热Cp=1.9 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18010的钢管。用水冷却有机溶剂，采用逆流操作, 水在内管中

11、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500kgh1,其平均比热为3.35kJkg1K1，要求从90冷却至40。水侧的对流传热系数为1000wm2K1，溶剂侧的对流传热系数为300wm2K1（管壁热阻及垢阻忽略不计）。试求：（1）以管外表面计算的总传热系数（wm2K1）；（2）套管换热器的有效长度（水的比热取4.18kJkg1K1,忽略热损失）。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

12、操作时的传热速率之比。第3章 吸收一、单项选择题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；减小；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

13、. 当操作压力减小时，吸收平衡常数m将会( )。A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定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( )。A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定7. 单向扩散中的漂流因子应为( )。A、=1 B、1 C、1 D、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、ky B、kx C、m/kx D、kx/m11. 用清水逆流吸收NH3的操作属于( )控制。A、液膜阻力

14、 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、ym B、HOL C、NOG D、NOL16. 吸收塔操作时，若解吸因

15、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( )。A、增加 B、减少 C、不变 D、不确定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、判断依据不足二、填空题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

16、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= 0.1，采用液气比L/G = 1.5，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= 0.1，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

17、平衡。11. 填料塔中填料的作用 。12. 吸收操作的经济性体现在 。三、计算题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1.33kPa，经过吸收后混合气中有99.5%的氨被吸收下来。操作温度为20，压力为101.325kPa。在操作条件下，平衡关系为Y*=0.75X。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/(m3h)。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y10.01（摩尔分率），吸收率90，