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化工原理
《化工原理》课程综合复习资料
一、填空选择题：
1．在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理。
甲（A ）乙（A ）
甲：
传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。
乙：
换热器总传热系数将接近空气侧的对流传热系数
Ａ.合理 Ｂ.不合理
2．写出三种常见的间壁式换热器的名称夹套式换热器；蛇管式换热器；、和______列管式换热器
3．多层平壁导热时，各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是（ C ）
Ａ.没关系 Ｂ.反比Ｃ.正比 Ｄ.不确定
4．当设计一台用饱和蒸汽加热空气的列管式换热器时，__饱和蒸汽___宜在壳程流动。
5．写出三种常见填料的名称：
_拉西环___、____鲍尔环_____、阶梯环_____及三种常用塔板的名称：
___泡罩塔板___、_____筛板_____、___浮阀塔板____
6．流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与普兰特数Pr的m次方成正比，其中m的值为（D）。
A.0.5 B.0.8 C.1 D.0.3或0.4
7．以下物理量不属于流体机械能的是D。
A、动能B、位能C、静压能D、外加功
8．减小阀门的开度，管路中流体流量减小，这时由于C。
A、流动截面减小；B、阻力系数减小；C、当量长度增加；D、当量直径增加
9.离心泵的轴功率1。
①在Q=0处最小；②在扬程最大处时最大；③在Q=0处最大；④在设计点处最大。
10.离心泵的扬程是指流体输送机械提供给单位重量流体的能量
11.写出离心泵的性能参数流量；扬程；效率；轴功率
12.蒸汽冷凝传热中，有不凝气存在时，对流传热系数α将1。
①急剧下降②急剧增大③不变化
13.下列几种换热器中，目前石油化工中应用最广泛的是4。
①套管式②蛇管式③夹套式④列管式
14.强化传热的途径有增加传热面积；提高传热温差；提高总传热系数
15.下面是几组二元溶液的相对挥发度值，通过蒸馏方式最容易分离的是4。
①α=2②α=3③α=0.4④α=0.25
16.写出几种常见的鼓泡元件泡帽（泡罩）；筛孔；浮阀。
17.液体经过离心泵，主要使液体的C增加。
A.位能B.动能C.静压能D.热能
18.流体进行热量传递时有导热；对流；热辐射三种传热方式。
19.按流体接触方式不同换热器可分为：
直接接触；蓄热；间壁
20.连续性方程是A；柏努利方程是B。
A、物料衡算式B、能量衡算式C、相平衡式D、过程速率式
21.增大阀门的开度，管路中流体流量减小，这时由于C。
A、增大了流动截面；B、减小了阻力系数；C、增加了当量长度；D、增加了当量直径
22.流体在圆直管内层流流动时，其摩擦阻力系数λ与A有关。
A、雷诺准数ReB、相对粗糙度
C、管长lD、流体导热系数λ
23.单层圆筒壁稳定导热速率计算公式为
，其中Am为D。
A、πrm2B、2πrm2C、2πrm2LD、2πrmL
24.下列物质中，最不适于作保温（隔热）材料的是A。
A、铜B、岩棉C、玻璃棉D、软木
25.某设备真空表读数为60kPa，当地大气压强为760mmHg，则设备内的绝压为41330；
Pa，表压为0.4214kgf/cm2。
26.一密封容器内盛有一定量的水，水面下的压力与水层深度2；水面上方气体中的压力与离开水面的高度1。
①无关；②有关
27.连续性方程是A；柏努利方程是B；柏努利方程是C。
A、物料衡算式B、能量衡算式C、相平衡式D、过程速率式
28.工业上的液体沸腾装置一般总维持在核状状态下操作。
29.一套管式换热器，用水蒸汽冷凝加热管内的空气，则管内壁温度接近于水蒸气（水蒸汽，空气）的温度，因为热阻小
30.用蒸馏方法分离液体混合物的依据是挥发性，用吸收方法分离气体混合物的依据是溶解度。
31.气液传质设备的类型有板式塔；填料塔、。
32.以下物理量不属于流体机械能的是D。
A、动能B、位能C、静压能D、外加功
33.离心泵汽蚀余量越B，表明泵的抗汽蚀性能越好。
A、大B、小C、不一定
34.重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素无关的是D。
A、粒子的几何尺寸；B、颗粒与流体的密度差；C、流体的粘度；D、流体的速度
35.灰体辐射能力B同温度下黑体辐射能力；灰体的吸收率C该灰体的黑度。
A.大于；B.小于；C.等于。
36.试指出下列传质过程中的扩散类型：
①恒摩尔流假定成立的蒸馏过程：
B。
②惰性组分不溶于液相的吸收过程：
A。
③稀释剂与萃取剂互不相溶的萃取过程：
A。
A、单向扩散B、等分子反向扩散
37.一精馏塔，若进料量、进料状态、塔板数均不变，回流比增大，则塔顶产品浓度xD变大，精馏段操作线斜率变大，塔低产品浓度xW变小。
（填变大、变小或不变）
38.气相通过浮阀塔板的压力降可以看作是干板压降；液层压降；表面压降之和。
二、简答题
1．简述传热的三种基本方式及各自的特点
导热:
流体无宏观位移，传热物体相互接触。
对流:
流体存在宏观位移，仅发生在流体中。
热辐射:
不需要介质，有能量形式转换。
2．画出塔板负荷性能图，并标出每条线的名称。
参考答案：
如图：
①液相负荷下限线；②雾沫夹带上限线；③液泛线；④降液管超负荷线；⑤过量漏液线。
3．简述流体在圆直管中流动时的三种流动状态及各自的特点。
参考答案：
层流：
流体质点沿管轴作直线运动，即流体分层流动，且各层流体以不同的速度向前运动，把这种流型称为层流或滞流。
过渡流：
流体质点不但沿管轴向前运动，而且开始有径向运动。
湍流：
流体质点在总体上沿管路向前运动外，还有各个方向上的随机运动，把这种流型称为湍流或紊流。
4．画出塔板上的三种溢流形式并标明其名称。
．参考答案：
单溢流
双溢流
U型溢流
5.简述离心泵的工作原理。
参考答案：
离心泵启动前在泵壳内充满被输送液体，当叶轮开始转动并携带其中液体一起旋转时，在离心力的作用下液体被甩出叶轮，在叶轮中心区域形成低压区。
在压差的作用下储槽中的液体被吸进泵壳。
被甩出叶轮的液体汇集在泵壳和叶轮之间的空隙并继续随叶轮旋转，随着旋转液体通道扩大使得液体所获得的部分动能转变为静压能；在静压能的推动下液体被挤压进入出口管路。
6.影响对流传热系数的主要因素有哪些？
并说明如何影响。
参考答案：
因素包括：
流体物理性质，引起的原因；湍动程度，流体与传热面的相对位置、有无相变化。
7.试述恒摩尔流假定的内容及其应用条件。
参考答案：
内容：
①恒摩尔汽化，塔内精馏段各塔板上升的气相摩尔流率相等，提馏段也是如此；②恒摩尔溢流，塔内溢流段各塔板下降的液相摩尔流率相等，精馏段也是如此。
应用条件：
①各组分汽化摩尔潜热相等；②气液相接触时的热损失可忽略。
三、判断题
1.流体经过如图管路进行稳定输送，流经各截面的质量流量相等，质量流速相等。
；×
2.流体在圆形直管内流动时，流动阻力与流体物理性质、管路情况和流体流动状态相关。
√
3.固定管板式换热器是一种间壁式换热器。
√
4.导热系数和对流传热系数都是物体的物理性质。
×
5.套管换热器在进、出口条件相同的情况下，采用逆流操作时的传热推动力比并流操作时大。
√
6.凉水塔是一种间壁式换热器。
×
四、计算题
1．如附图所示，是一丙烯粗馏塔的回流系统，精馏塔的操作压力为15kgf/cm2（表），槽内液面上方压力为20kgf/cm2（表）。
塔内丙烯出口管距贮槽液面高差为30m，管内径为100mm，输送量为为27m3/h，丙烯的密度为600kg/m3。
管路全部摩擦损失为100J/kg（包括所有的局部阻力在内），试核算丙烯从贮槽送至塔顶是否需要泵。
参考答案：
取贮槽液面为1-1截面，塔内丙烯管出口为2-2截面；假设需要泵（We>0），则在两截面间列柏努利方程得：
2．用一连续精馏塔分离由A（轻组分）、B组成的二元理想溶液，已知原料液中A组分占0.44（摩尔分率），泡点进料，全塔平均相对挥发度为2.5，该塔两段操作线方程为：
Ⅰ，y＝1.48x—0.0096；Ⅱ，y＝0.6x＋0.38。
试确定：
①哪一个是精馏段操作线方程？
②操作回流比为多少？
③塔顶产品中A、B两组分的摩尔分率；④塔顶、塔底产品量的摩尔比，D/W。
参考答案：
①Ⅰ为提馏段操作线方程；Ⅱ为精馏段操作线方程。
②精馏段操作线方程一般形式为：
与Ⅱ式比较R=1.5，
③xD=0.95；
（2）所以A组分在塔顶的组成为xA,D=0.95；B组分在塔顶的组成为xB,D=0.05
④根据精馏段和提馏段操作线方程的特点以及泡点进料：
可以得出L/V=0.6,L'/V'=1.48,L'-L=F;V=V'=（r+1）D=2.5D;再加上F=D+W;可以计算得到D/W=0.8333.
3．如图所示用泵将贮槽内的石油产品以40m3/h的流量，经内径为100mm的管子输送到高位槽。
两槽的液面差为20m，管子总长（包括所有的局部阻力的当量长度在内）为400m。
操作条件下，石油产品的密度为900kg/m3，粘度为0.1Pa·s；设两槽液面恒定不变，试计算：
①泵的有效功率，kW；
②若泵的效率为50%，求泵的轴功率，kW。
参考答案：
取贮槽液面为1-1截面，并设为基准水平面，高位槽液面为2-2截面；则：
由范宁公式得：
有效功率：
②若η＝50%，则：
4．某双组分连续精馏塔，饱和液体进料，进料流量为1200kmol/h，要求在塔顶得到轻组分含量为0.8（摩尔分率，下同）的产品240kmol/h，塔底产品中轻组分含量为0.05，已知塔顶为全凝器，回流比为5，轻重组分的相对挥发度为2.0，试求：
①原料的组成；②操作回流比是最小回流比的多少倍？
参考答案：
①
②q线方程为：
其中：
则：
则：
当我被上帝造出来时，上帝问我想在人间当一个怎样的人，我不假思索的说，我要做一个伟大的世人皆知的人。
于是，我降临在了人间。
我出生在一个官僚知识分子之家，父亲在朝中做官，精读诗书，母亲知书答礼，温柔体贴，父母给我去了一个好听的名字：
李清照。
小时侯，受父母影响的我饱读诗书，聪明伶俐，在朝中享有“神童”的称号。
小时候的我天真活泼，才思敏捷，小河畔，花丛边撒满了我的诗我的笑，无可置疑，小时侯的我快乐无虑。
“兴尽晚回舟，误入藕花深处。
争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭。
”青春的我如同一只小鸟，自由自在，没有约束，少女纯净的心灵常在朝阳小，流水也被自然洗礼，纤细的手指拈一束花，轻抛入水，随波荡漾，发髻上沾着晶莹的露水，双脚任水流轻抚。
身影轻飘而过，留下一阵清风。
可是晚年的我却生活在一片黑暗之中，家庭的衰败，社会的改变，消磨着我那柔弱的心。
我几乎对生活绝望，每天在痛苦中消磨时光，一切都好象是灰暗的。
“寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚”这千古叠词句就是我当时心情的写照。
最后，香消玉殒，我在痛苦和哀怨中凄凉的死去。
在天堂里，我又见到了上帝。
上帝问我过的怎么样，我摇摇头又点点头，我的一生有欢乐也有坎坷，有笑声也有泪水，有鼎盛也有衰落。
我始终无法客观的评价我的一生。
我原以为做一个着名的人，一生应该是被欢乐荣誉所包围，可我发现我错了。
于是在下一轮回中，我选择做一个平凡的人。
我来到人间，我是一个平凡的人，我既不着名也不出众，但我拥有一切的幸福：
我有温馨的家，我有可亲可爱的同学和老师，我每天平凡而快乐的活着，这就够了。
天儿蓝蓝风儿轻轻，暖和的春风带着春的气息吹进明亮的教室，我坐在教室的窗前，望着我拥有的一切，我甜甜的笑了。
我拿起手中的笔，不禁想起曾经作诗的李清照，我虽然没有横溢的才华，但我还是拿起手中的笔，用最朴实的语言，写下了一时的感受：
人生并不总是完美的，每个人都会有不如意的地方。
这就需要我们静下心来阅读自己的人生，体会其中无尽的快乐和与众不同。
“富不读书富不久，穷不读书终究穷。
”为什么从古到今都那么看重有学识之人？
那是因为有学识之人可以为社会做出更大的贡献。
那时因为读书能给人带来快乐。
自从看了《丑小鸭》这篇童话之后，我变了，变得开朗起来，变得乐意同别人交往，变得自信了……因为我知道：
即使现在我是只“丑小鸭”，但只要有自信，总有一天我会变成“白天鹅”的，而且会是一只世界上最美丽的“白天鹅”……
我读完了这篇美丽的童话故事，深深被丑小鸭的自信和乐观所折服，并把故事讲给了外婆听，外婆也对童话带给我们的深刻道理而惊讶不已。
还吵着闹着多看几本名着。
于是我给外婆又买了几本名着故事，她起先自己读，读到不认识的字我就告诉她，如果这一面生字较多，我就读给她听整个一面。
渐渐的，自己的语文阅读能力也提高了不少，与此同时我也发现一个人读书的乐趣远不及两个人读的乐趣大，而两个人读书的乐趣远不及全家一起读的乐趣大。
于是，我便发展“业务”带动全家一起读书……现在，每每遇到好书大家也不分男女老少都一拥而上，争先恐后“抢书”，当我说起我最小应该让我的时候，却没有人搭理我。
最后还把书给撕坏了，我生气地哭了，妈妈一边安慰我一边对外婆说：
“孩子小，应该让着点。
”外婆却不服气的说：
“我这一把年纪的了，怎么没人让我呀？
”大家人你一言我一语，谁也不肯相让……读书让我明白了善恶美丑、悲欢离合，读一本好书，犹如同智者谈心、谈理想，教你辨别善恶，教你弘扬正义。
读一本好书，如品一杯香茶，余香缭绕。
读一本好书，能使人心灵得到净化。
书是我的老师，把知识传递给了我；书是我的伙伴，跟我诉说心里话；书是一把钥匙，给我敞开了知识的大门；书更是一艘不会沉的船，引领我航行在人生的长河中。
其实读书的真真乐趣也就在于此处，不是一个人闷头苦读书；也不是读到好处不与他人分享，独自品位；更不是一个人如痴如醉地沉浸在书的海洋中不能自拔。
而是懂得与朋友，家人一起分享其中的乐趣。
这才是读书真正之乐趣呢！
这所有的一切，不正是我从书中受到的教益吗？
我阅读，故我美丽；我思考，故我存在。
我从内心深处真切地感到：
我从读书中受到了教益。
当看见有些同学宁可买玩具亦不肯买书时，我便想到培根所说的话：
“世界上最庸俗的人是不读书的人，最吝啬的人是不买书的人，最可怜的人是与书无缘的人。
”许许多多的作家、伟人都十分喜欢看书，例如毛泽东主席，他半边床上都是书，一读起书来便进入忘我的境界。
书是我生活中的好朋友，是我人生道路上的航标，读书，读好书，是我无怨无悔的追求。
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