化工原理复习资料word资料17页.docx
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化工原理复习资料word资料17页
一填空
（1）在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。
（2）热传导的基本定律是傅立叶定律。
间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻大（大、小）一侧的值。
间壁换热器管壁温度tW接近于值大（大、小）一侧的流体温度。
由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大（大、小），其两侧的温差愈大（大、小）。
（3）由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈小，其两侧的温差愈小。
（4）在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在滞离层内（或热边界层内），减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度。
（5）消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加膨胀节、采用浮头式或U管式结构；翅片管换热器安装翅片的目的是增加面积，增强流体的湍动程度以提高传热系数。
（6）厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>b2>b3，导热系数1<2<3，在稳定传热过程中，各层的热阻R1>R2>R3，各层导热速率Q1=Q2=Q3。
（7）物体辐射能力的大小与黑度成正比，还与温度的四次方成正比。
（8）写出三种循环型蒸发器的名称中央循环管式、悬筐式、外加热式。
（9）在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括自然对流、泡核沸腾和膜状沸腾三个阶段。
实际操作应控制在泡核沸腾。
在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而增加。
（10）传热的基本方式有传导、对流和辐射三种。
热传导的基本定律是傅立叶定律其表达式为dQ=-
。
（11）水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的1.74倍；管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的3.48倍。
（设条件改变后仍在湍流范围）
（12）导热系数的单位为W/（m·℃），对流传热系数的单位为W/（m2·℃），总传热系数的单位为W/（m2·℃）。
二、选择
1已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度＿D＿耐火砖的黑度。
A大于B等于C不能确定D小于
2某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动），使空气温度由20℃升至80℃，现需空气流量增加为原来的2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的A倍。
A1.149B1.74C2D不定
3一定流量的液体在一25×2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数i=1000W/m2·℃；如流量与物性都不变，改用一19×2mm的直管，则其将变为D。
A1259B1496C1585D1678
4对流传热系数关联式中普兰特准数是表示C的准数。
A对流传热B流动状态C物性影响D自然对流影响
5在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的＿B＿在工程上可行。
A提高蒸气流速B提高空气流速C采用过热蒸气以提高蒸气温度D在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积
6在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为50℃，现因某种原因，两者的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比，应该＿B＿。
A减小B增大C不变
7在单效蒸发器中，将某水溶液从14%连续浓缩至30%，原料液沸点进料，加热蒸汽的温度为96.2℃，有效传热温差为11.2℃，二次蒸气的温度为75.4℃，则溶液的沸点升高为D℃。
A11.2B20.8C85D9.6
8为蒸发某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液，应采用＿B＿流程。
A并流加料B逆流加料C平流加料D双效三体并流加料
13热气体在套管换热器中用冷水冷却，内管为
钢管，导热系数
。
冷水在管内湍流流动，给热系数
，热气在环隙中湍流流动，给热系数
。
不计垢层热阻，试求：
（1）管壁热阻占总热阻的百分数；
（2）内管中冷水流速提高一倍，总传热系数
有何变化？
（3）内隙中热气体流速提高一倍，总传热系数
有何变化？
解：
（1）
总热阻
W
管壁热阻
管壁热阻分率为
（2）
增加
（3）
增加
由上可知，管壁热阻往往占分率很小，可忽略；提高K值，强化传热，应在
小处着手。
蒸馏
一、填空
1精馏过程是利用部分冷凝和部分汽化的原理而进行的。
精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗增加，随着回流比的逐渐增大，操作费和设备费的总和将呈现先降后升的变化过程。
2精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小），所需塔径增大（增大、减小）。
3分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料状况中,冷液体进料的q值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离最远,分离所需的总理论板数最少。
4相对挥发度α=1，表示不能用普通精馏分离分离，但能用萃取精馏或恒沸精馏分离分离。
5某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为66.7kmol/h。
6精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升蒸气。
7负荷性能图有五条线，分别是液相上限线、液相上限线、雾沫夹带线、漏液线和液泛线。
8写出相对挥发度的几种表达式=
=
=
=
。
二、选择
1已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为C。
A1.1:
1B1:
1.1C1:
1D0.1:
1
2精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是D。
A液相中易挥发组分进入汽相；
B汽相中难挥发组分进入液相；
C液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多；
D液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。
3某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则A
At1=t2Bt1t2D不确定
4某二元混合物，进料量为100kmol/h，xF=0.6，要求得到塔顶xD不小于0.9，则塔顶最大产量为B。
A60kmol/hB66.7kmol/hC90kmol/hD不能定
5精馏操作时，若F、D、xF、q、R、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成xD变化为B
A变小B变大C不变D不确定
6在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度A，塔顶低沸点组分浓度B，塔底温度C，塔底低沸点组分浓度
A。
A升高B下降C不变D不确定
7某二元混合物，=3，全回流条件下xn=0.3，则yn-1=B。
A0.9B0.3C0.854D0.794
8某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.4，相应的泡点为t1，气相组成为yA=0.4，相应的露点组成为t2，则B。
At1=t2Bt1t2D不能判断
9某二元混合物，=3，全回流条件下xn=0.3，则yn-1=D
A0.9B0.3C0.854D0.794
10精馏的操作线是直线，主要基于以下原因D 。
A理论板假定B理想物系
C塔顶泡点回流D恒摩尔流假设
11某筛板精馏塔在操作一段时间后，分离效率降低，且全塔压降增加，其原因及应采取的措施是B。
A塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷
B筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，雾沫夹带严重，应降低负荷操作
C塔板脱落，理论板数减少，应停工检修
D降液管折断，气体短路，需更换降液管
12板式塔中操作弹性最大的是B 。
A筛板塔B浮阀塔C泡罩塔
13下列命题中不正确的为A。
A上升气速过大会引起漏液B上升气速过大会引起液泛C上升气速过大会使塔板效率下降D上升气速过大会造成过量的液沫夹带
14二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B。
A平衡线B操作线与q线C平衡线与操作线D平衡线与q线
15下列情况D不是诱发降液管液泛的原因。
A液、气负荷过大B过量雾沫夹带C塔板间距过小D过量漏液
吸收
一、填空
1气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是传质单元高度，而表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。
2在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。
3如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生严重漏液、严重泡沫夹带及液泛等不正常现象，使塔无法工作。
4在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/m2·h，气相传质总Ky=1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度yi应为0.01。
平衡关系y=0.5x。
5逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在塔低达到平衡。
6单向扩散中飘流因子A>1。
漂流因数可表示为
，它反映由于总体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。
7在填料塔中用清水吸收混合气中HCl，当水量减少时气相总传质单元数NOG增加。
8一般来说，两组份的等分子反相扩散体现在精流单元操作中，而A组份通过B组份的单相扩散体现在吸收操作中。
9板式塔的类型有泡罩塔、浮阀塔、筛板塔（说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触，在板上汽液两相呈错流接触。
10分子扩散中菲克定律的表达式为
，气相中的分子扩散系数D随温度升高而增大（增大、减小），随压力增加而减小（增大、减小）。
12易溶气体溶液上方的分压小，难溶气体溶液上方的分压大，只要组份在气相中的分压大于液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。
13压力减小,温度升高,将有利于解吸的进行；吸收因素A=L/mV,当A>1时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔顶达到平衡。
14某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m=1，气膜和液膜体积吸收系数分别为kya=2×10-4kmol/m3.s,kxa=0.4kmol/m3.s,则该吸收过程及气膜阻力占总阻力的百分数分别为气膜控制，约100%；该气体为易溶气体。
二、选择
1根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数B。
A大于液相传质分系数B近似等于液相传质分系数
C小于气相传质分系数D近似等于气相传质分系数
2单向扩散中飘流因子A。
A>1B<1C=1D不一定
3在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系数ky=2kmol/m2·h，气相传质总Ky=1.5kmol/m2·h，则该处气液界面上气相浓度yi应为B。
平衡关系y=0.5x。
A0.02B0.01C0.015D0.005
4已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm，则A
At1t2Ct1>t2Dt35逆流操作的吸收塔，当吸收因素A<1且填料为无穷高时，气液两相将在B达到平衡。
A塔顶B塔底C塔中部D不确定
6对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的HOG将C，NOG将A。
A增大B减小C不变D不能判断
7吸收塔的设计中，若填料性质及处理量（气体）一定，液气比增加，则传质推动力A，
传质单元数B，传质单元高度C，所需填料层高度B。
A增大B减小C不变D不能判断
8料塔中用清水吸收混合气中NH3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数
NOGA.
A增加B减少C不变D不确定
流体流动
一填空
（1）流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的2倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的1/4倍。
（2）离心泵的特性曲线通常包括H-Q曲线、η-Q和N-Q曲线，这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。
（3）处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。
流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用皮托流量计测量。
（4）如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：
单位质量流体的机械能衡算式为
；
单位重量流体的机械能衡算式为
；
单位体积流体的机械能衡算式为
；
（5）有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为z1ρg+（u12ρ/2）+p1+Wsρ=z2ρg+（u22ρ/2）+p2+ρ∑hf，各项单位为Pa（N/m2）。
（6）气体的粘度随温度升高而增加，水的粘度随温度升高而降低。
（7）流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能减小。
（8）流体流动的连续性方程是u1Aρ1=u2Aρ2=······=uAρ；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u1d12=u2d22=······=ud2。
（9）当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为395mmHg。
测得另一容器内的表压强为1360mmHg，则其绝对压强为2105mmHg。
（10）并联管路中各管段压强降相等；管子长、直径小的管段通过的流量小。
（11）测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。
（12）离心泵的轴封装置主要有两种：
填料密封和机械密封。
（13）离心通风机的全风压是指静风压与动风压之和，其单位为Pa。
（14）若被输送的流体粘度增高，则离心泵的压头降低，流量减小，效率降低，轴功率增加。
降尘室的生产能力只与沉降面积和颗粒沉降速度有关，而与高度无关。
（15）分离因素的定义式为ut2/gR。
（16）已知旋风分离器的平均旋转半径为0.5m，气体的切向进口速度为20m/s，则该分离器的分离因数为800/9.8。
（17）板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的1/4。
（18）在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的2次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的0.5次方成正比。
二选择
1流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用A流量计测量。
A皮托管B孔板流量计C文丘里流量计D转子流量计
2离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生A。
A气缚现象B汽蚀现象C汽化现象D气浮现象
3离心泵的调节阀开大时，B
A吸入管路阻力损失不变B泵出口的压力减小
C泵入口的真空度减小D泵工作点的扬程升高
4水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道总阻力损失C。
A增大B减小C不变D不能判断
5流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的C项。
A动能B位能C静压能D总机械能
6在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数数值C
A与光滑管一样B只取决于ReC取决于相对粗糙度D与粗糙度无关
7孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时，其值B。
A总在增大B先减小，后保持为定值C总在减小D不定
8已知列管换热器外壳内径为600mm，壳内装有269根25×2.5mm的换热管，每小时有5×104kg的溶液在管束外侧流过，溶液密度为810kg/m3，粘度为1.91×10－3Pa·s，则溶液在管束外流过时的流型为A。
A层流B湍流C过渡流D无法确定
9某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应C。
A停泵，向泵内灌液B降低泵的安装高度
C检查进口管路是否有泄漏现象D检查出口管路阻力是否过大
10某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2（d2=d0/2）的管子时，若流体为层流，则压降p为原来的C倍。
A4B8C16D32
沉降与过滤一章习题及答案
一、选择题
3、降尘室的生产能力取决于。
B
A．沉降面积和降尘室高度；B．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；
C．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；D．降尘室的宽度和高度。
4、降尘室的特点是。
D
A．A．结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大；
B．B．结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大；
C．C．结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大；
D．D．结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低
5、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关。
C
A．颗粒的几何尺寸B．颗粒与流体的密度
C．流体的水平流速；D．颗粒的形状
11、助滤剂的作用是。
B
A．A．降低滤液粘度，减少流动阻力；
B．B．形成疏松饼层，使滤液得以畅流；
C．C．帮助介质拦截固体颗粒；
D．D．使得滤饼密实并具有一定的刚性
12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点。
B
A．面积大，处理量大；B．面积小，处理量大；C．压差小，处理量小；D．压差大，面积小
13、以下说法是正确的。
B
A.过滤速率与A（过滤面积）成正比;B.过滤速率与A2成正比;C.过滤速率与滤液体积成正比;D.过滤速率与滤布阻力成反比
14、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量。
C
A.A. 增大至原来的2倍;B.增大至原来的4倍;C.增大至原来的
倍;D.增大至原来的1.5倍
15、过滤推动力一般是指。
B
A．过滤介质两边的压差；B.过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差;C.滤饼两面的压差;D.液体进出过滤机的压差
16、恒压板框过滤机，当操作压差增大1倍时，则在同样的时间里所得滤液量将（忽略介质阻力）。
A
A．增大至原来的
倍；B．增大至原来的2倍；
Ｃ．增大至原来的4倍；D．不变
二、填空题
1、一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将。
下降，增大
2、在滞流（层流）区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比。
2
3、降尘室的生产能力与降尘室的和（）有关。
长度宽度
5、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，气流速度。
减少一倍
6、若降尘室的高度增加，则沉降时间，气流速度，生产能力。
增加；下降；不变
12、实现过滤操作的外力可以是、或。
重力；压强差；惯性离心力
13、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是而不是。
滤饼层；过滤介质
14、对恒压过滤，当过滤面积增大一倍时，如滤饼可压缩，则过滤速率增大为原来的
倍。
四
15、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量，生产能力。
增加；不变
16、对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的。
二分之一
1、一小型板框压滤机有5个框，长宽各为0.2m,在300kPa（表压）下恒压过滤2h，滤饼充满滤框，且得滤液80L,每次洗涤与装卸时间各为0.5h。
若滤饼不可压缩，且过滤介质阻力可忽略不计。
求：
（1）洗涤速率为多少m3/（m2.h）?
（2）若操作压强增加一倍，其它条件不变，过滤机的生产能力为多少？
解：
（1）洗涤速率
因过滤介质阻力可忽略不计，即
q2=Kτ
过滤面积A=5×0.22×2=0.4m2
单位过滤面积上的滤液量q=V/A=80×10-3/0.4=0.2m3/m2
过滤常数K=q2/τ=0.22/2=0.02m2/h
过滤终了时的速率（dq/dτ）E=K/2q=0.02/（2×0.2）=0.05m/h
洗涤速率（dq/dτ）W=0.5（dq/dτ）E=0.5×0.05=0.025m/h
（2）Δp’=2Δp时的生产能力
因滤饼不可压缩,所以K’=KΔp’/Δp=2K=2×0.02=0.04m2/h
因在原板框压滤机过滤，悬浮液浓度未变，则当5个板框充满滤饼时所得滤液量仍为V’=0.08m3,故此时所用的过滤时间为
τ=q’2/K’=q2/K=0.22/0.04=1h
生产能力Q=V’/（τ+τw+τD）=0.08/（1+0.5+0.5）=0.04m3滤液/h
希望以上资料对你有所帮助，附励志名言3条：
1、常自认为是福薄的人，任何不好的事情发生都合情合理，有这样平常心态，将会战胜很多困难。
2、君子之交淡如水，要有好脾气和仁义广结好缘，多结识良友，那是积蓄无形资产。
很多成功就是来源于无形资产。
3、一棵大树经过一场雨之后倒了下来，原来是根基短浅。
我们做任何事都要打好基础，才能坚固不倒。
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