《化工原理》复习题doc.docx

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《化工原理》复习题doc

《化工原理》复习题

一、填空题（每空1分，共10分）

1、流体在圆形直管中作层流流动时，此时摩擦系数λ与Re关系式为λ=。

2、层流与湍流的本质区别是层流时流体质点无脉动，而湍流有。

3、厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知各层厚度b1>b2>b3，导热系数1<2<3，在定态传热过程中，各层热阻的大小为。

4、管换热器做成多管程的目的是。

5、在气膜控制的吸收过程中，如果操作条件和吸收液的量不变，增大混合气体的量，则传质阻力。

6、据双膜吸收理论，在气膜与液膜相交的界面上，气、液两相处于

状态。

7、蒸馏操作中共有五种进料热状态，其中进料的热状况参数q值最大。

8、在精馏操作时，若其他不变，回流比R增大，所需理论板层数。

9、干燥操作中既有传热，也有传质，其中传质推动力为。

10、空气的湿度一定，若总压不变，温度升高，则相对湿度φ。

二、选择题（每空1分，共10分）

1、一般液体的粘度随温度的升高而（）。

A.增大B.减小C.不变D.不确定

2、离心泵的效率随着流量的增大而（）。

A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小

3、为了减少室外设备的热损失，保温层外包的一层金属皮应采用（）的材料。

A.表面光滑，色泽较浅B.表面粗糙，色泽较深

C.表面粗糙，色泽较浅D.表面光滑，色泽较深

4、水在圆形直管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，其它不变，则其对流传热系数为原来的（）倍。

A.2B.4C.1.74D.1

5、在吸收操作中，若c*A－cA≈cA,i－cA，则该过程为（）。

A．气膜控制B.液膜控制C.双膜控制D.不能确定

6、混合气体中被液相吸收的组分称为（）。

A、吸收剂B、吸收质C、吸收液D、溶剂

7、两组分液体混合物，其相对挥发度α较大，表示用普通蒸馏方法进行分离（）。

A、较容易B、较困难C、很困难D、不能够

8、用一精馏塔完成分离任务所需理论板数为9块（包括再沸器），若全塔效率ET为50%，则塔内实际板数为（）。

A.9B.18C.16D.14

9、湿空气不能作为干燥介质的条件是（）。

A、φ<1B、φ=1C、φ<0D、φ=0

10、若湿物料的湿基含水量为20%，其干基含水量为（）。

A、17%B、25%C、36%D、23%

三、名词解释（每题4分，共20分）

1、体积流量及其单位

2、热传导

3、分子扩散

4、理论板

5、平衡含水量

四、简答题（每题5分，共30分）

1、试说明粘度的单位、物理意义。

2、试说明绝压、大气压、表压（真空度）的相互关系，并图示之。

3、试述两流体间壁传热时，强化传热的途径有哪些。

4、简述双膜理论的要点。

5、说明在精馏操作过程中为什么要有塔顶液体回流及塔底气体回流。

6、简述影响干燥过程的主要因素有哪些。

五、计算题（每题15分，共30分）

1、如图所示的输水系统，已知输送管为Ф57×3.5mm的钢管，管路总长度

为100m（包括所有局部阻力的当量长度，下同），管路摩擦系数λ可取0.03，水的密度为1000kg·m-3，输水量为20m3·h-1。

试计算：

（1）管内流速和整个管路的阻力损失；

（2）每千克水所获得的机械能；

（3）若泵的效率为60%，泵的轴功率为多少？

2、某厂要求在列管冷却器内用冷却水将管内流量为20kg·s-1的苯由80℃冷却至40℃，管外冷却水的进口温度为27℃，出口被加热到37℃。

苯与水呈逆向流动。

已知水和苯的比热容分别为4.18kJ·kg-1·K-1和1.14kJ·kg-1·K-1，若换热器总传热系数K=560W/（m2·℃），试计算：

（1）冷却水用量，kg·s-1；

（2）对数平均温度差。

（3）冷却器的传热面积。

一、填空题（每空1分，共10分）

1、流体在圆形直管中作层流流动时，其速度分布是形曲线。

2、流体流动的阻力损失随着流速的增大而。

3、在套管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，壁温接近一侧的温度。

4、辐射传热中，物体的吸收率在数值上与物体的相等。

5、在液膜控制的吸收过程中，如果操作条件和混合气体的流量不变，增大吸收剂的用量，则传质阻力。

6、吸收过程用气相组成表示的推动力为。

7、在精馏过程中，若气液两相在塔板上有足够时间充分接触，则该塔板称为。

8、在蒸馏操作中，若原料液为饱和液体，则热状况参数q=。

9、干燥操作中既有传热，也有传质，其中传热推动力为。

10、湿空气的湿度一定，若温度不变，总压增大，则相对湿度φ。

二、选择题（每空1分，共10分）

1、某压力容器的压力表上显示的数值0.1MPa，其绝压为（）MPa（当地大气压为760mmHg）。

A.2.0B.1.0C.1.1D.0.2

2、由离心泵特性曲线知，轴功率N随流量Q增大而增大，当Q=0时，N（）。

A.为零B.最大C.最小D.不确定

3、两流体在一列管式换热器中变温换热，现将该换热器由单管程改为双管程，流量不变，则管程流体的对流传热系数α（）。

A.增大B.减小C.不变D.不确定

4、为降低热损失，在管道外包覆保温层，传热速率与其厚度关系为（）。

A.成正比B.成反比C.有极大值D.不确定

5、在吸收操作中，若yA－y*A≈yA－yA,i，则该过程为（）。

A．气膜控制B.液膜控制C.双膜控制D.不确定

6、在吸收操作中，下列各项的变化不影响吸收系数的是（）。

A．传质单元数B．气液流量C．塔的结构尺寸D.填料种类

7、根据物系相对挥发度α的大小，可以判断能否用普通精馏方法进行分离，若α≈1，可采用（）方法进行分离。

A.普通精馏B.平衡蒸馏C.间歇蒸馏D.恒沸或萃取精馏

8、精馏操作中，饱和蒸汽进料量F，精馏段上升蒸汽量V与提馏段上升蒸汽量Vˊ的关系为（）。

A.V=Vˊ+FB.V＜Vˊ+FC.V＞Vˊ+FD.都不对

9、活菌制剂的特点是细菌具活性。

若细菌在40℃以上即死亡，在0℃以下细胞壁胀破，为获得细菌干体而又不使其死亡，干燥时可采用（）。

A.冷冻干燥B.气流干燥C.真空干燥D.微波干燥

10、某湿物料的平衡含水量为X*，所得干燥产品的含水量必（）X*。

A.等于B.大于C.小于D.不确定

三、名词解释（每题4分，共20分）

1、气蚀余量

2、热对流

3、扩散通量及其单位

4、回流比

5、自由含水量

四、简答题（每题5分，共30分）

1.试说明粘度的影响因素。

2.说明离心泵发生气缚现象的原因是什么？

有何危害？

应如何消除？

3、简述传热系数K的物理意义及单位？

4、说明什么是气体在液体中的溶解度？

5、叙述恒摩尔流假设的内容？

6、简述对流干燥过程及其特点。

五、计算题（每题15分，共30分）

1、用泵从河中抽水打入高位水箱中备工厂使用（如图所示），泵的吸入管与排出管均为内径100mm的钢管，吸入管长10m，（包括局部阻力的当量长度，下同），排出管长90m，管子的摩擦系数为0.03，流量为60m3·h-1，水的密度为100kg·m-3，试计算：

（1）

管内的流速和总阻力损失；

（2）所需泵的有效功率。

2、已知某低浓度气体溶质被吸收时，平衡关系服从亨利定律，气膜吸收系数kG=2.74×10-7kmol/（m2·s·kPa），液膜吸收系数kL=6.94×10-5m/s，溶解度系数H=1.5kmol/（m3·kPa）。

试求：

（1）气相吸收总系数KGkmol/（m2·s·kPa）；

（2）通过计算气膜阻力占总阻力的分数，分析该吸收过程的控制因素。

一、填空题（每空1分，共10分）

1、某设备真空度为200mmHg，其绝压=kPa。

2、一般气体的粘度随温度的升高而。

3、用二种厚度相同的材料保温时，往往把导热系数材料包在内层，以达到好的保温效果。

4、在壳程设置折流挡板的目的是。

5、所谓气膜控制的吸收过程，即吸收总阻力集中在一侧。

6、吸收操作的原理是利用气体中各组分在吸收剂中的差异来达到分离的目的。

7、连续精馏操作中，若露点进料，则热状况参数q=。

8、蒸馏过程中，若气液两相在塔板上有足够时间充分接触，则气液两相的组成符合

关系。

9、以空气作为湿物料的干燥介质，当所用空气的相对湿度较大时，湿物料的平衡水份相应。

10、露点是不饱和湿空气在不变的情况下冷却达到饱和的温度。

二、选择题（每空1分，共10分）

1、流体在圆管内流动，当雷诺准数Re（）时，一定是湍流流动。

A.≥2000B.≤4000C.≥4000D.=1000

2、离心泵实际安装高度应略小于计算值，以避免发生（）现象。

A.气缚B.气蚀C.漏液D.液泛

3、某套管换热器环隙内为饱和水蒸气冷凝加热管内的空气，若要提高K值，应设法提高（）流体的湍动程度。

A.水蒸汽B.空气C.两侧D.都行

4、辐射传热中，物体的吸收率在数值上与物体的（）相等。

A.黑度B.反射率C.透过率D.发射率

5、在吸收操作中，其他条件不变，提高操作压力，则吸收率（）。

A.增大B.减小C.不变D.不确定

6、对于稀溶液吸收过程，如果温度升高，亨利系数E将会（）。

A.增大B.减小C.不变D.不确定

7、苯-甲苯混合液中苯的质量分率为0.5，其摩尔分率为（）（M苯=78，M甲苯=92）。

A.0.54B.0.50C.0.45D.0.40

8、当连续精馏在最小回流比条件下操作时，其理论板层数（）

A.最多B.最少C.∞D.等于0

9、在干燥过程中，内部扩散控制阶段除去的水分是（）。

A.平衡水分B.自由水分C.结合水分D.非结合水分

10、如果需要将空气减湿，应使其温度低于（）。

A.相对湿度B.湿度C.露点温度D.湿球温度

三、名词解释（每题4分，共20分）

1、气蚀余量

2、热辐射

3、填料层的持液量

4、液泛

5、结合水分

四、简答题（每题5分，共30分）

1、说明离心泵发生“汽蚀”现象的原因是什么？

有何危害？

应如何消除？

2、简述减少流体流动阻力的措施有哪些。

3、如图所示为一个三层平壁热传导温度分布曲线图。

已知三层材料厚度相同，请比较它们的导热系数

的大小，并在图上标出热量传递方向。

4、何谓气膜控制吸收？

此时如何提高吸收速率？

5、试说明精馏过程的设备费和操作费包括哪些？

选择适宜回流比的依据是什么？

经验上如何选取适宜回流比?

6、简述提高干燥热效率可采取的措施有哪些？

五、计算题（每题15分，共30分）

1、本题附图所示为冷冻盐水循环系统。

盐水密度为1100kg/m3，循环量为36m3/h。

管路直径相同，盐水由A处流经两个换热器1而至B处的能量损失为98.1J/kg，由B处流至A处的能量损失为49J/kg，试计算①若泵2的效率为70％时，求泵的轴功率；②若A处的压强表读数为245.2×103Pa时，求B处压强表读数为若干Pa。

2、在一常压精馏塔内分离苯-甲苯混合物，已知进料量为100kmol/h，料液中苯含量为0.4（摩尔分数，下同），泡点进料，塔顶馏出液含苯0.90，要求塔顶苯的回收率不低于90%，塔顶为全凝器，回流比为2，在操作条件下，物系的相对挥发度为2.47。

试计算：

（1）塔底产品流量和组成；

（2）第二块理论板上升的蒸汽的组成。