化工原理历年试题

1、化工原理范围上册：第一章流体流动及第二章流体输送设备流体的静力学方程，流体的压强，流量与流速，连续性方程，柏努利方程，粘度的定义，雷诺数与流动类型，层流和湍流的流动特点。流体阻力计算(范宁公式)、阻力系数的影响因素。离心泵的工作原理, 气蚀与气缚, 离心泵特性曲线,管路特性曲线, 工作点的调节. 离心泵的串联和并联。连续性方程，柏努利方程，范宁公式，离心泵特性曲线的计算。第四章 传热传热的三种基本方式，平壁热传导，对流传热分析，总传热系数，传热推动力与阻力分析，平均温度差法，管内强制、自然对流传热的影响因素和因次分析。黑体、镜体、透热体、灰体的定义，辐射四次方定律。传热速率方程，热量衡算方程，

2、平均温度差法。下册50%填空题+单选题14连续精馏的必要条件及特点，连续精馏塔组成、温度、压强在不同塔板的变化规律，理论板与恒摩尔流假定，q定义及其数值，连续精馏塔R、q、进料位置对塔顶（底）组成影响，操作条件改变对操作线和平衡线的影响，塔板效率及塔内理论板数，溶解性能及其影响因素，吸收过程液膜控制、气膜控制，双膜理论，吸收速率方程的不同推动力的表达式，不饱和空气的湿度、温度变化、绝热饱和冷却温度、露点温度、相对湿度变化规律，空气H-I图5组线群及特点，湿空气参数对于空气状态的确定性判断，干燥过程不同阶段及其特点，物料中水分的分类。精馏6吸收4干燥4计算36%精馏16精馏塔物料衡算、气液平衡方

3、程、操作线方程、q线方程、回流比及最小回流比、相对挥发度、回收料、逐板计算吸收12吸收塔最小液气比与操作液气比、出塔液体组成、NOG求法（脱吸因子式，平均推动力式）、填料层高度、吸收率干燥8物料衡算（水分蒸发量计算、绝干空气与湿空气消耗量、干基含水量与湿基含水量、湿度等）、干燥系统热效率化工原理历年试题试卷一：天津工业大学20102011第2学期09级(化工、材料、制药)化工原理(上)期末试卷A班级姓名学号成绩题号一二三四五六七八总分满分12138617812618100得分阅卷人一、填空题 (每空1分) 总分12 得分 1. 某液体在内径为d1的水平管路中稳定层流流动，其平均流速为u1，当它

4、以相同的体积流量通过等长的内径为2d1的管子时，则其流速为原来的【 】倍，压降p是原来的【 】倍。2. 为了获得管内流体的速度分布，可以采用【 】进行测量。3. 流体在套管环隙流动，套管由f572.5mm和f252.5mm的钢管组成，则环隙当量直径为【 】mm。4. 用一台离心泵输送某液体，当液体温度升高，其它条件不变，则离心泵的允许安装高度会【 】。（增加、减小、不变）5.板框压滤机操作过程中，真正起到过滤作用的是【 】而不是【 】。6.在管径为20mm的管道外保温，若保温材料的为0.18 W/m，外表面对环境空气的对流传热系数为10 W/(m2)，则相应的临界直径为【 】mm。若保温层直径

5、【 】临界直径时，热损失随着保温层增加而增大。7.在换热器中，蒸汽冷凝传热方式包括滴状冷凝及【 】冷凝。8.对于一逆流操作的套管换热器，由于工艺的要求，改为并流操作，假定冷热流体的进口温度不变，总传热系数及冷热流体流量不变，则传热速率【 】（增加、减小、不变）。9.采用折流和其他复杂流动的目的是为了提高传热系数，其代价是平均温度差【 】。二、选择题(每空1分) 总分13 得分 1. 实际流体在等径水平管中作稳定流动，流体不可压缩，随着流体向前流动，流体的总机械能将 ，静压能将 ，流速将 。A）增加 B）减少 C）不变 D）不一定d, L1, u1d, L2, u22. 有一并联管路如图所示，两

6、段管路管径相同，管长L1=2L2，则：(1) 两段管能量损失之比hf1/hf2 ；A) 2; B) 4; C) 1/2; D) 1(2) 若流体在两段管路中均作滞流流动，则其流速之比u1/u2= 。A) 2; B) 4; C) 1/2; D) 13.某设备进口处的真空度为50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为 kPa。RBAABA) 150 B) 50 C) 75 D) 254如图流体在倾斜变径管中流动，则U型压差计的读数R的大小反映情况 。 A) AB两截面间的动能变化和位能变化之和B) AB两截面间的流动阻力损失和动能变化之和C) AB两截面间的压差值D

7、) AB两截面间的流动阻力损失5. 饼层过滤中，下列说法正确的是 。A)过滤速率与过滤面积成正比； B)过滤速率与过滤面积平方成正比；C)过滤速率与滤布阻力成反比； D)过滤速率与操作压差的平方成正比；6. 物质导热系数的顺序是 。A)合金金属气凝胶液体 B)金属液体气凝胶一般固体C)金属气凝胶液体一般固体 D)金属合金一般固体气凝胶7. 流体无相变时强制对流时的准数Nu是 的函数：A)Re, Gr B)Pr, Re C)Gr, Pr D)Re, Gr8. 率为1的物体称为镜体。 A)吸收 B)透过 C)反射 D)吸收+反射9.流体在管内做无相变强制湍流传热，其它条件不变，若流体的平均流速增加

8、到原来的2倍，则管内对流传热系数增加为原来的 倍。A)2 B)0.5 C)20.8 D)20.510.在627下某一灰体的发射能力是27下的发射能力的 倍.A)3 B)9 C)27 D) 81流量计F三、分析或简答 总分14 得分 1.（8分）右图是离心泵性能测定实验装置。试回答：(1) 为测定离心泵特性曲线，实验装置中还需要添加什么仪表，加在什么位置，并在图中标出。(2) 说明为测定H-Q曲线需要记录哪些数据，如何利用这些数据计算出H-Q曲线？（写出过程及相应计算公式）2.（6分）分别讨论管外流体（传热管外径dO）对流传热控制、管内流体（传热管内径di）对流传热控制条件下的总传热系数KO与对

9、流传热系数O、i间关系。四、流体力学计算 总分17 得分 如本题附图所示，贮槽内水位维持不变，槽的底部与内径为100mm的钢质水管相连，管路上装有一个闸阀，管路上装有一水银U管压差计，距管路入口端及出口端距离分别为15m和20m（注：仅为直管长度，不包含局部阻力当量长度）。当闸阀关闭时，测得R=600mm, h=1500mm。试计算：15mZR20mh(1) 贮槽液面至管中心的垂直高度Z；(2) 当闸阀部分开启时，测得R=400mm, h=1400mm，则管路中的流量为多少m3/h?(3) 闸阀的局部阻力系数？管路中摩擦系数l可取为0.025。五、流体输送机械计算 总分8 得分 用离心泵把水从

10、水池送至高位槽，在指定的转速下，泵的特性方程为H=282.5105Q2；当阀门在某一开度时管路特性曲线为He=13+2.5105Qe2；（Q的单位为m3/s，H、He的单位为m）。求：(1) 管路中流量为多少？(m3/h)(2) 若泵的效率为0.7，求泵的轴功率？(kW)(3) 若两台同样的离心泵并联操作，则流量变为多少? (m3/h)六、过滤计算 总分12 得分 拟用一板框压滤机在0.05MPa压力下过滤某悬浮液，过滤常数为710-5m2/s，qe=0.015m3/m2，现要求每一操作周期得到10m3滤液，过滤时间为0.5h，滤饼不可压缩，且滤饼体积与滤液体积比v为0.03m3/m3，求：（

11、1）需要多大过滤面积；（2）如果操作压力提高至0.1MPa，现有一台板框压滤机，每个框的尺寸为635mm635mm25mm，要求每个过滤周期得到的滤液量仍为10m3，过滤时间不超过0.5h，至少需要多少个滤框才能满足要求。七、导热计算 总分6 得分 某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成，两层的厚度均为100mm，其导热系数分别为0.9W/（m）及0.7W/（m）。待操作稳定后，测得炉膛的内表面温度为700，外表面温度为130。为了减少燃烧炉的热损失，在普通砖外表面增加一层厚度为40mm、导热系数为0.06W/（m）的保温材料。操作稳定后，又测得炉内表面温度为740，外表面温度为90。设两

12、层砖的导热系数不变，试计算加保温层后炉壁的热损失(Q/S)比原来的减少百分之几？八、传热计算 总分18 得分 在一单程列管换热器中，传热管尺寸为f252.5mm，管长4.5m，列管包含500根管， 300 某气体流过壳方并被加热至430 , 另一种560 的气体作为加热介质,两气体逆流流动,流量均为104kg/h, 平均比热均为1.05 kJ/kg , 假设换热器的热损失为壳方气体传热量的10%.求(1)换热器的热负荷；(2)热气体的出口温度；(3)换热器的平均推动力；(4)总传热系数Ko试卷二：天津工业大学20112012第1学期09级(化工、制药、材料)化工原理(下)期末试卷A班级姓名学号

13、成绩题号一二三四五总分满分2020242016得分阅卷人一、填空题 (每空1分) 总分20 得分 1. 在精馏塔的设计中，回流比越（_ _），所需要的理论板数量越多，其操作的能耗越（_ _）。2. A、B组成的理想溶液，A组分的摩尔分率xA=0.3，两组分的饱和蒸气压分别为pA=150kPa，pB=60kPa，则其相对挥发度的值为（_ _），A组分在气相的分压为（_ _）。3. 精馏操作过程中，如果采用全回流，则回流比R=（_ _），此时精馏段和提馏段操作线方程均为（_ _ _）。4. 二组分连续精馏，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245，提馏段操作线方程为y=1.25x-0.02，当

14、q=1时，xF=（_ _），xW=（_ _）。5. 同一种气体溶解于同一种溶剂中，当操作温度降低时，Henry定律中的溶解度系数H的变化趋势为（ ）。6. 在101.3kPa，20下,稀氨水的气液相平衡关系为y*=0.94x, 若含氨0.094摩尔分数的混合气和组成 xA=0.05的氨水接触，则发生（ ）过程。7. 在吸收操作中，吸收塔某一截面气相中溶质的浓度为Yi，与液相浓度Xi相平衡的浓度为Yi*,则总推动力为（ ）。8. 用纯溶剂吸收某溶质气体, 并且Y2X，要求回收率80%, 若操作液气比是最小液气比的1.2倍，则操作液气比为（ ）。9.在逆流吸收塔中，进、出塔的气相摩尔比分别为Y10

15、.09和Y20.01，进塔液体为纯溶剂，若吸收的操作线与平衡线平行，则塔的平均推动力为Ym（ ），传质单元数的NOG =（ ）。10. 填料塔根据单位填料层压降与空塔气速的变化关系可以分成三个区，即恒持液量区、（_ _ _）区和（_ _ _）区。11. 相对湿度50的空气，湿球温度为tw,干球温度为t, 露点温度为td，则此三者间大小顺序为（ ）。12. 湿物料被干燥时，被蒸发出去的水份称（ ）水分，达平衡时残留在物料中的水分称平衡水分。13. 若一干燥器每小时处理100公斤含水60wt之湿纸浆，干燥后除去60的水，则干燥后纸浆中水的含量为( ) wt。14. 从恒速干燥期进入减速干燥期时，物

16、料中水分含量称为（ ）含水量，此值大小表示了物料干燥的难易程度。二、单选题 (每空1分) 总分20 得分 1. 稳定操作中的连续精馏塔，保持 F，xF，q，R不变，将进料位置上移，则则xD_ _，xW _ _。A. 增加 B. 不变 C. 不确定 D. 减小2. 精馏塔设计时，若F、xD、xW、V均为定值，将进料热状态从q=1变为q1，设计所需要的理论板数将 。A. 增多；B. 减少；C. 不变；D. 判断依据不足。3. 关于简单蒸馏和间歇精馏下列说法正确的是 。A. 简单蒸馏为连续操作，而间歇精馏则为间歇操作过程；B. 简单蒸馏为单级蒸馏，而间歇精馏为多次部分冷凝多次部分汽化；C. 两种操作

17、均需要有塔顶回流；D. 两种操作能耗均较小。4. 在一定精馏塔中进行精馏操作，若回流比R0 B. q线斜率 0 C. q线斜率 = 1 D. q线斜率为06. 在精馏塔中每一块塔板上 。 A. 只进行传质作用 B. 只进行传热作用 C. 同时进行传热传质作用 D. 无法断定7. 以下关于板效率说法正确的是_ _。A. 各层塔板气相默弗里效率与液相默弗里效率相等 B. 各层塔板的单板效率不一定相等 C. 全塔效率等于单板效率的平均值D. 单板效率和全塔效率中只有单板效率才能评价实际板和理论板分离效果的差异8. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E将 ，相平衡常数m将 。

18、A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 不确定9.并流吸收塔中，气液都从塔顶进料(Y1,X1)，从塔底流出，则下列操作线方程正确的是 。 A. B. C.D.10.吸收因子A1，则 。 A.吸收线在平衡线之上 B.吸收线在平衡线之下C.操作线斜率大于平衡线斜率D.操作线斜率小于平衡线斜率11.对于难溶气体，吸收过程为 控制。A.双膜控制B. 气膜控制C.液膜控制D.不能确定12. 若吸收塔的理论级数NT5，吸收因子A1，则该塔的传质单元数为 。A.1B.2C.4D.513. 板式塔塔板的漏液主要与 无关，液泛主要与 无关。A. 空塔气速 B.液体流量 C. 板上液面落差 D. 塔板间距14.

19、 湿空气在预热过程中不变化的参数为 。A.焓 B.相对湿度 C.湿球温度 D.露点15. 某物料的临界干基含水量XC为0.18, 则在X0.20附近的等速干燥阶段物料表面的温度为 。 A. tW B. tW C.td D. t16.等焓干燥过程中，下列参数中不变的是 。A. td B. C. tWD. t 17.已知湿空气的如下两个参数，就可确定其它参数 。 A.H, td B.H , t C.I, tas D.H, p18.恒速干燥阶段，干燥过程由 控制。A.液膜 B.气膜 C.内部水分迁移 D. 表面水分汽化 三、（精馏计算） 总分24 得分 一常压连续精馏塔分离某二元理想混合液，已知塔顶

20、为泡点回流，进料为饱和液体，其组成为0.46（易挥发组分的摩尔分数，下同），原料流量100kmol/h，塔顶产品量为60kmol/h，该系统的相对挥发度为=2.5。测得精馏段第n块塔板的汽、液相组成分别为yn=0.83, xn=0.7，相邻上层塔板的液相组成为xn-1=0.77，相邻下层塔板的汽相组成为yn+1=0.78，试求：（1）精馏段操作线方程；（2）最小回流比；（3）精馏段第n块塔板的气相默弗里效率Emv,n；（4）提馏段操作线方程。 四、（吸收计算） 总分20 得分 洗油吸收芳烃, 逆流操作条件下，气液平衡关系Y=0.15X。焦炉气流V=850kmol/h, 其中芳烃y1=0.02(

21、摩尔%,下同), 回收率A95% 。吸收剂含芳烃x2=0.005, 若取溶剂用量为理论最小用量的1.5倍。求：(1)吸收剂用量Lkmol/h ;(2)吸收液浓度X1;(3)总传质单元数NOG. 五、（干燥计算） 总分16 得分 有一连续干燥器在常压下操作。生产能力为 1000kg/h（以干燥产品计），物料水分由 12降到 3（均为湿基），空气的初温为 25，湿度为 0.01kg水/kg干气。经预热器后升温到70，干燥器出口废气温度为 45，干燥器进出口空气焓值相等，试求：(1)废气的湿度H2 (2)新鲜空气的用量L0（kg/h）。试卷三：天津工业大学20112012第2学期2010级材料专业化

22、工原理期末试卷A班级姓名学号成绩题号一二三四五六七总分满分1020201416128得分阅卷人一、填空题 (每空1分) 总分10 得分 1.某容器内的绝对压强为800mmHg，则该设备的表压为【 】mmHg。（当地大气压强为760 mmHg）2.开启离心泵前要进行灌泵, 其目的是为了防止【 】。3.某液体在内径为d1的水平管路中流动，其平均流速为u1，当它以相同的体积流量通过内径为2d1的管子时, 平均流速u2是原来的【 】倍。4.流体在直管内层流流动时，管中心最大流速是平均流速的【 】倍。4.在三种传热方式中，不需要任何介质的传热称为【 】传热。5.三层厚度相同的固体材料构成的平壁，各层的导

23、热系数依次为l1、l2、l3，相应的温度差依次为20、40、10，则l1、l2、l3的大小关系为【 】。6.使用连续精馏塔分离理想物系，进料塔板之上的分离级数越多，易挥发组分浓度xD越【 】。7.在连续精馏塔操作中, 越靠顶端的塔板的料液温度越【 】。8.双膜理论是将整个相际传质过程简化为经由气、液两膜层的【 】过程。9.相对湿度60的空气，湿球温度为tw,干球温度为t, 露点温度为td，则绝热饱和冷却温度tas近似等于【 】。二、单选题 (每空1分) 总分20 得分 1. 造成流体流动时能量损失的根本原因是【 】。A)流体的粘性 B)管壁的粗糙度 C)流体的流动状态 D)管子的长度、直径2.

24、不可压缩流体在水平管中稳态流动，其流动时的摩擦阻力损失所损失的是【 】。A)位能 B)静压能 C)位能+动能 D)动能3.下列各选项中【 】在柏努利方程式中表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。A) p/r B)Dpf C)Shf D)Hf4. 两台同样的离心泵串联组合操作，下列说法正确的是【 】：A)两泵串联实际所提供压头为单泵的两倍 B)两泵串联实际所提供流量为单泵的两倍C)两泵串联实际所提供的压头大于单泵压头但小于单泵压头的两倍D)两泵串联实际所提供流量要比单泵流量小5. 改变管道上的阀门开度调节离心泵流量，实质是改变了【 】的特性曲线A)泵的HQ曲线 B)泵的NQ曲线C)泵的Q曲

25、线线 D)管路的HeQ曲 6. 在滞流区，流体在钢管内流动的摩擦系数l与【 】有关。A)Re B)相对粗糙度 C)绝对粗糙度 D. Re及相对粗糙度7.冷热流体在间壁式换热器中传热推动力即对数平均温度差最大的是【 】：A)逆流B)并流C)折流D)错流8.在套管换热器中，用常压饱和水蒸气（100）加热空气，空气从38被加热到76，传热管的壁温更接近于【 】。A)40B)60C) 80D)1009.流体无相变强制对流时的准数Nu是【 】的函数。A)Re, Gr B)Pr, Re C)Gr, Pr D)Re, Gr10.在627下某一灰体的发射能力是27下的发射能力的【 】倍。A)3 B)9 C)2

26、7 D) 8111.若进料温度tF与露点温度td的关系为tdtF，则进料热状况参数为【 】。A) q0 B) q0 C) q1 D) q012.在常压连续精馏塔完成分离任务所需理论板数为8（包括再沸器），若全塔效率为50%，则塔内实际板数为【 】。A)16B)12C)14D)1813.在再沸器中溶液【 】而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。 A)部分冷凝B)全部冷凝C)部分汽化D)全部汽化14.连续精馏操作中，若减小回流比R，其他条件不变，则【 】.A)精馏段操作线的斜率变小，两操作线远离平衡线B)精馏段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线C)精馏段操作线的斜率变大，两操

27、作线远离平衡线D)精馏段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线15.“液膜控制”吸收过程的条件是【 】.A)易溶气体，气膜阻力可忽略 B)难溶气体，气膜阻力可忽略C)易溶气体，液膜阻力可忽略 D)难溶气体，液膜阻力可忽略16.吸收操作中,吸收塔某一截面上的总推动力(以液相组成差表示)为【 】.A)X*-X B)X-X* C)Xi-X D)X-Xi17.有利于吸收操作的条件【 】.A)温度下降，总压上升 B)温度上升， 总压下降C)温度、总压均下降 D)温度、总压均上升 18.湿空气的参数表示为：温度t，湿度H，湿球温度tW，露点温度td，相对湿度，焓I；以下不能确定空气状态的一组参数是【 】。 A) t和td B) I和tW C) t和 D) I和H19. 纺织品物料在洞道干燥器中进行干燥，在恒速干燥阶段物料表面的温度与热空气的温度t、湿球温度tW、露点td的大小关系正确的是【 】。 A. tW B. tW C.td D. t20. 使用不饱和热空气干燥湿物料，若使用的热空气条件恒定，当被干燥的物料质量不再变化时，仍然残留在物料中的水分称【 】水分。A)结合水分 B)非结合水分 C)自由水分 D)平衡水分三、（流体计算） 总分20 得分 45m如图所示，用泵将低位槽中某种液体输送至高位槽，两槽均为敞口槽。