化工原理试题库剖析

1、1. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的 （C ）倍。A. 2 ；B. 6；C. 4 ；D. 1o2. 流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数a与雷诺准数Re的n次方成正比,其中的n值为（B ）A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.23. 计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（C ）A. 上游截面处流速B下游截面处流速C 小管中流速 D大管中流速4. 阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为（A ）A.1.0B.0.5C.0.35D.0.755. 有两种关于粘性的说法：（A

2、 ） 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 粘性只有在流体运动时才表现出来。A.这两种说法都对；B.这两种说法都不对；C.第一种说法对，第二种说法不对；D.第二种说法对，第一种说法不对。第二章流体输送机械1. 往复泵在操作中（A ） oA. 不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关B. 允许的安装高度与流量无关C. 流量与转速无关D. 开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关2. 一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是（D ）A.忘了灌水B.吸入管路堵塞C.压出管路堵塞 D.吸入管路漏气3. 离

3、心泵吸入管路底阀的作用是（B ）oA.阻拦液体中的固体颗粒B.防止启动前充入的液体从泵内漏出C.避免出现气蚀现象D.维持最低的允许吸上高度4. 为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（B ）oA.高 B.低 C. 相等 C. 不确定5. 齿轮泵的流量调节采用（C ）oA.出口阀 B. 进口阀C.回流装置 D.以上三种均可6. 离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因 为（A ）oA.Qe=0,Ne 0 B. Qe0,Ne0 C. Qe0,NeHe,在流量为Q时泵的效率为n，则泵的轴功率N为（B ）。A.QHep g/1000n kW B.QH

4、p g/1000n kWC.QHep /102n kW B.QH p g/102n kW13. 一台离心泵的管路系统中工作，当阀门全开时，相应的管路性能曲线可写为H=A+BQ2,且B0 （动能增加值，阻力损失两项之和与位能增加值，压能增加值两项之和相较甚小），当泵的转速增大10%，如阀门仍全开，则实际操作中（B ）。A.扬程增大21%，流量增大10% B.扬程大致不变，流量增大10%以上C.扬程减小，流量增大21% D.扬程增大21%，流量不变14. 离心泵的性能曲线表明，扬程一般（ D ）。2A.与流量无关B.与流量成直线关系C.可写为H=A+BQ，且B0 D.dH/dQ015. 风压为离心

5、通风机的性能参数之一，它是指单位（）的气体通过通风机时所获得的有效能量。A.质量 B.重量 C.体积16. 允许吸上真空高度是指在不发生气蚀时，泵入口处压强可允许达到的（A ）。A.最大真空度 B.最小真空度C.最大压强17. 随着流量的增加，离心泵的允许吸上真空度（ C ）,气蚀余量（A ），压头（C ），轴功率（A ），效率（D ）。A 、 增加 B、不变 C、降低 D、先增大而后减小18. 随着流量的减小，离心泵的安装高度（A ），气蚀余量（C ），压头（A ），轴功率（C ）。A、增加 B、不变 C、降低 D、先增大而后减小19. 关闭离心泵时应该先关闭出口阀，其原因是（ C ）。A.

6、以防因底阀不严物料会倒流 B.以防发生气蚀现象 C.以防使泵倒转而可能打坏叶轮39.启动离心泵时应该先关闭出口阀，其原因是（ D ）。A. 以防因底阀不严物料会倒流；B. 以防发生气蚀现象；C. 以防使泵倒转而可能打坏叶轮。D. 以防启动电流过大烧坏电机。20. 将1 0 0 0 m 3/h的各车间回水送往水冷却塔，宜选用A_A） 离心泵 E）往复泵 C）齿轮泵 D）喷射泵。化工原理试题一：填空题（18分）1、某设备上，真空度的读数为 80mmHg，其绝压=8.7 mH2O, , &53x 104 Pa.该地区的大气压为 720mmHg。流动类型为2、常温下水的密度为du粘度为1cp，在d内工

7、100mm的管内以3ms速度流动,0.1.3.10001.10，=3 105。湍流133、流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以层流、过渡流和湍流_4、 气体的粘度随温度的升高而增加，水的粘度随温度的升高降低_。5、 水在管路中流动时，常用流速范围为 3-8叫，低压气体在管路中流动时，常用流速范围为8-15。6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量一往复泵_启动前不需灌液，开旁路阀、用旁路阀来调节流量的_7、 在非均相物系中，处于 分散 状态的物质，称为分散物质 ，处于连续状态的物质，称为分散介质。&间竭过滤操作包括 过滤、洗涤、卸渣、

8、清洗滤布、重整9、 传热的基本方式为热传导、对流传热、热辐射 _10、 工业上的换热方法有间壁式、混合式、蓄热式、热管 11、 称为_，其物理意义为 ，提高管内值的有效方法 高管外值的有效方法（称为对流传热膜系数。当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板）12、蒸汽冷凝有二种方式，即 滴状冷凝和膜状冷凝，由于 滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落 下，其传热效果好。二：问答题（36 分）失变为原来的多少1. 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 倍？ld12rU1V1c d2U2。d 2d 1 ， 口2= = u 1，入2 =

9、 64/= 2丸 1。2g 212 14 .二.d224 121l2.爲2g 162. 何谓气缚现象？如何防止?离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体3. 何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分离 的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉 降运动，这一速度称为重力沉降速度。4. 在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：（1）传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ 传热管的壁温接近于蒸汽的温度（2）传热系数K接近于哪一种流体的对流传热膜系数？传热系数

10、K接近于空气的对流传热膜系数（3）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 空气走管内，饱和蒸汽走管外。（蒸汽散热快）。5. 换热器的设计中为何常常采用逆流操作？因为逆流操作推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量6. 单效减压蒸发操作有何优点？可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温的溶 液，可以减少蒸发器的热损失三：计算题（46分）1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力系数为 =0-03，现发现压力表上的读数为5mH20，若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力系数？2、在一列管式换热器中，用冷却将100C的热水冷却到50

11、C，热水流量为60m/h，冷却水在管内 流动，温度从200C升到45C。已知传热系数K为2000w 2，换热管为/m2 C25 2.5mm的钢管，长为3m.。求冷却水量和换热管数（逆流）。已知：热水二960C热水=C冷水二4-187.K试题一答案：1、图示，在1-1，2-2面间列板努利方程2 2 UP2 h2g:?guc p1z=z21 2g 也 210 0 005 丄27.81.期进尤d 2g 进 2g0.5亠2 9.81112 7.815 =u2.0.03.5010.1.2 9.81在2-2，3-3面间列板努利方程22弋 FU23g图1-1z2u22g10mI20 5 = .d.2g出.2

12、u2g50m25m2 u2g2 251 12.442 9.81 0.03.0 .2 9.81 2 9.81，。即流体的流量为0.019m3S，68.9m3h局部阻力系数为8-6 22、(1)、 V2=K.A2.e 2.42=K.302.30x60 K =3.56x10 m/s2 : V2=3.2 10.22 1123(2) 、V 2二 K.A2.V2 V =1.7m2 2I I11(3) 、 V 2=2K.A2.e , V 2=2K.A2 .i = 2x3.56x10泵是指二为液体提供能量的输送机械一，按其工作原理来分可分为离心式、往复式、旋转式和流体作用式 气体按压缩比来分，可分为二通风机、

13、鼓风机、压缩机_ &降沉室内颗粒得以沉降的条件_颗粒的停留时间大于沉降时间_ 过滤操作实际上是滤液通过_介质和滤渣层的流动_过程，过滤速率是指_单位时间内所 获至U的滤液量 传热一般采用逆流操作，但为一控制温度、降低粘度、减少阻力 二时采用并流操作。 用二种厚度相同的材料保温时，往往把 _导热系数小的_的材料包在内 层，以达到好的 保温效果。12、蒸发是利用溶液中溶质的_不挥发性_，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 _提高 溶 液的浓度或析出溶质。x302 .2x3600V6.8m3。3、GC T -T 2 =t =42.50CG2C2 tt1 /K,t=39.4m2。n =167.即冷却水的

14、流量为32Kg/和管子根数为167根。试题二:填充题（20分）1、牛顿粘性定律，也，粘度在SI制中的单位是N.s 2dy/ m22、 常用测定流量的流量计孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计3、 在流动系统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随位置而变，不随_时间_而变，称为稳定流动。若以上各量既随 位置而变，又随 时间 而变，称为不稳定流动。4、 等边三角形的边长为a,其当量直径为 33 a5、 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是抛物线 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的0.5縻擦系数与Re的关系为64 Re13、金属的导热系数大都随其纯度的增加而 增加，随其温度的升高增加14、

15、 对流传热的热阻主要集中在 层流内层，因 减薄层流内层的厚度 强化对流传热的重要 途径。15、工程上流体流经换热器的压降通常限定在二：问答题（30分）流体的流动形态有哪几种？如何判断？ 流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当Re 2000,为层流，当Re - 4000为湍流何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度影响采用多级压缩的优点有哪些？避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积系数，减小功率，使压缩机结构更为合理列管式换热器为何要进行热补偿？列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使

16、管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（500C以上）时，由于热应力会引起 设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此要热补偿单层圆筒壁的内、外半径分别为r1和r2，壁表面温度分别为T和t，若t 1 U122 =，3= ， 1 1 = 2 = 3 = 1 2 1。U1=，U32、A633。2-j=2110mrJ b1V35/听 42=2F.53ms。 ：.d 21 八；0.092.3600s44图2-2U2 = 1.53oZg-hfS 2g1.532U2 二 3.00.02 亠2g2.9.810.09501.5321.555m2.9.81考虑0.5m的安装安全系数。

17、则泵的安装高度为1m.N轴=N电电=2.0.94 = 1.88Kw .l 口2u 2=Z 2孑函进出亦H =110.0216+50+1+0.5. H =16.75m.0.09丿 2.9.81N 二HQ=16.75.35.1000981/3600 =1.6Kw .=NN =85%./电3、换热器已有的传热面积：A = n.二.dl =30.3.14.0.025.3 二 7.07m2求所需的传热面积：冷凝段的热量： Q1 =w.r 二 0.07.356 二 24.9Kw冷却段的热量：Q2 二 w.C1.T1 T 2 A 0.07.1.05.36 二 2.65Kw。 总热量为：Q=Q1 + Q2 =

18、27.55Kw-0263冷却水离开冷却段的温度：t =t1Q52-657.40C1 G 水 C比0.263.4.187冷却水的用量:QG水二C. t2 -X27.554.187. 30 -5冷凝段的温度差：盘=(46-7.4)-(46 -30 )=25 7C467.4In46 -30冷却段的温度差：“ 46 -7.4 - 10 -5 = 16.40c46 7.4In10 -5冷凝段所需传热面积：A1 Q24.9.100 4.84m2Kt 200.25.7冷却段所需传热面积：A2 Q 2.65.1000 = 1.61m2 K4t100.16.4所需的总的传热面积：A=6.45 m2./ 、4、水

19、分蒸发量： W = F.1-勺 =0.625F，F-W=375.I x1丿F=1000Kg ,W=625Kg溶液的沸点为t =60.1 8 =68.1C传热系数K为:QAt625.2354.9.100010.3600.120.2 -68.1改变压力后的传热系数: Q 625.2354.9.1000K 二Mt10.3600.(138.868.1 )可见结垢以后的传热系数降低试题二一：填充题（18分）1、 空气在标准状态下密度为1.29 Kg 3，在0.25Mpa下（绝压）80C时的密度2.5 Kg 32、 产生流体阻力的原因有内縻擦力和流体的流动状态_3、转子流量计在安装时应一保持垂直_4、连续

20、性方程u伯耳2s2是质量守恒定律_指导出来的，它适用PrP2流体。25、 直管阻力的表示式为，管中流出 匚出=1流入管中匚入=0.5d 2出一入6、 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生气蚀现象7、往复式压缩机的工作循环为 吸气、压缩、排气、膨胀 四个阶段。&一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量 9、 固定管板式列管式换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走管程10、一根暴露在外的热管子以 自然对流、热辐射散发热量。-d oPC11、=0.023.Re0.8.Prn式中两个准数 Re = R

21、e=，Pr=Pr p .若液体被冷却d内时 n= 0.312、多效蒸发主要有并流、逆流和平流三种典型流程。二：判断题（18分）X1、在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是相等的（稳定流 动）X 2、转子流量计可以读出任何流体的流量。x 3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在SI制中属层流范围，在cgs制中属湍流范围X 4、粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的性 能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。X 5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。V 6沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。X

22、 7、气相与液相所组成的物系称为气相非均相物系。x 8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断增加，生产能力 也不断增加。x 9、多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。V10、流体对流传热膜系数一般来说有相变时的要比无相变时为大。x 11、多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热系数小，则该层的导热热阻大，推动力小。X 12、若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。x 13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。X 14、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。X 15、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为

23、单效蒸发，利用二次称为双效 蒸发，依次类推。x 16、对流传热系数是物质的一种物理性质。V17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。X 18、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。 三：计算题（64分）1、图示，“ U”管压差计甲的上部管内充满了水，下部为汞，汞的液面落差为3cm，求Pl2 ?若再接一 “ U”管压差计乙，其上部仍为水，下部放置不知名的液体，且测得只乙=63.5cm，求乙？2、一降层室长为5m,宽为3m，高为4m。 内部用隔板分成20层，用来回收含尘 气体中的球形固体颗粒，操作条件下含 尘气体的流量为36000m/h，气体密度，粘度为

24、=0.03mPa.s。P1卩2尘粒密度试求理论上能100%除去的最小颗粒直径？160C。管外包以导热系数为图3-13、外径为200mm的蒸汽管道，管外壁温度 为V181415003。若忽略蒸发器的热损失。求加热蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积?C =4.93g.0C已知：p=53.32Kpa,t =83 C,r =2000p=392.4Kpa,T =142.9CR= 2143%试题三答案三：计算题1、巾二示-测Rgp = 13.6 -1 .0.03.9.81.10 3.708Kpa。：p = -1.0.635.9.81.10 3.708Kpa，示=16003 02、降沉室的总面积：A = 2

25、0.5.3 = 300m2 =0.08 1.1 10十 的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过 60C，每米管长的热损失不超过150wm。问保温层的厚度应为多少？4、欲将浓度为25%，沸点为131.50C，流量为3600Kg h的NaOH水溶液经蒸发浓缩到沉降速度:36000300.3600-0.033ms。50%。料液的进口温度为200C，加热蒸汽的压强为392.4Kpa （绝压），冷凝器的压强为 53.32Kpa.据经验蒸发器的传热系数可取1100W，溶液的密度为设沉降区为层流，则有:验算:d2. 4300 0.9 .9.8118.0.03.10；d = 2.06 10_5m。只。斗岂士罟

26、鸣DM i。卩0.03.10=3、保温材料的导热系数：丸=0.0921% KA爲2営10021 1 丁 =150，一讪4、水分蒸发量:W 二 F.1_翌=3600. 、x1丿W=1800O44O所需的传热面积为：A=D.R=O.73643,25.9m2。K. ：t 1100.142.5 -131.5加热蒸汽消耗量:DR2143F.C.t-tf3600493.131.5-20 门 “0.736即所需的加热蒸汽消耗量为0.736KgS。所需的传热面积为125.9m2试题四一：填充题（20分）1、边界层的形成是流体具有 一黏性一结果。2、用阻力系数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按 细_管内的流

27、速来计算动能项。3、长方形的长为2a，宽为a,其当量直径为4、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的 _剪应力_.5、经内径为158mm的钢管输送运动粘度为90m/S的燃料油，若保持油品作层流流动，则 最大流速不能超过1.14 m&用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀 门后，管道的总阻力将不变一。3、离心泵的工作点是_管路特性曲线_曲线与离心泵特性曲线_曲线的交点。&往复式压缩机的余隙系数；=V3V卫 ,；_小_-，则，容增大，生产能力大亠a 139、沉降操作是指在某种力场_中利用分散相和连续相之间的一密度 _，使之发生相对运动而实 现分离的操作。沉

28、降过程有 重力 和 离心沉降两种方式。10、工业上常用的过滤介质主要有 _织物介质、粒状介质、多孔性固体介质 _11、在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 _滤饼层_而不是_过滤介质_12、 在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的材料，三层间的温度差变化是依次降 低，贝U三层材料的导热系数的大小顺序_依次增加一区内操作。冷凝水13、沸腾传热可分为 自然对流、膜状对流、核状对流 。应维持在核状对流14、用饱和蒸汽加热水，经过一段时间后，发现传热阻力迅速加大，这可能是由于 未排出、不凝性气体未排 所引起的。15、温度差损失包括 溶液沸点升高、静压力、流体阻力所引起的温度差损失 一 二：选

29、择题1、层流和湍流的本质区别是（）A、流速不同；B、流通截面积不同；C、雷诺数不同；D、层流无径向流动，湍流有径向流动；2选择下述流体在管路中常用的流速（1）、过热水蒸汽（ D ），（ 2）、水及一般流体（ A ）；（3）、压强较高的气体（C），（ 4）、粘度较大的液体（B）；A、1-3ms，B、0.5-1ms，C、15-20ms，D、30-50ms3、离心泵铭牌上标明的是泵在（）时的主要性能参数。A、流量最大；B、压头最大；C、效率最高；D、轴功率最小；4、下列结论正确的是（）。A、液体的粘度随温度的升高而减小；B、气体的粘度随温度的升高而增大；C、液体的粘度基本上不随压强变化；D、气体的粘

30、度随压强增大而减小。5、离心泵吸入管路底阀的作用是（ ）。A、阻拦液体中的固体颗粒；B、避免出现气蚀现象；C、维持最低的允许吸上高度；D、防止启动前充入的液体从泵内漏出；6、在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力应（）A、过滤时间应大于辅助时间；B、过滤时间应小于辅助时间；C、过滤时间应等于辅助时间；D、过滤加洗涤所需时间等于1/2周期；7、下述说法中正确的是（）。A、过滤速率与过滤面积成正比；B、过滤速率与过滤面积的平方成正比； 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； &在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（）。A、颗粒的几何尺寸；B颗粒与流体的密度；C、

31、流体的水平流速；D颗粒的形状；9、旋液分离器是利用离心力分离（）。A、离心机可分离液液混合物；B、离心机可分离液固混合物；C、离心机可分离气固混合物；D、离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相；10传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是A、管壁热阻；B、管内对流传热热阻；C、污垢热阻；D管外对流传热热阻；11、下述措施中对提高换热器壳程对流传热系数有效的是（）。A、设置折流挡板;B、增大板间距；C、 增加管程数；D、增加管内流体的流速；12在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ACD ），走壳程的有（BEF ） A、高压流体；B、蒸汽；C、易结垢的流体；D、

32、腐蚀性流体；E、粘度大的流体；F、被冷却的流体；13、采用多管程换热器，虽然能提高管内流体的流速，增大其对流传热系数，但同时地导 致（）。A、管内易结垢；B壳程流体流速过低;C、平均温差下降；D、管内流动阻力增大;14、增大换热器传热面积的办法有（）。A、选用粗管排列；B、选用翅片管；C、增加管程数；D增加壳程数；15、关于传热系数K下述说法中错误的是（）。A、传热过程中总传热系数K实际上是个平均值；B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异；C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关;D、要提高K值，应从降低最大热阻着手；三：计算题1、图示为一输油管路，未装流量计，但在 A

33、、B分别测得压强为 PA = 150Kpa, PA=140Kpa， 试估算管道中油的流量？ 已知：管为89 4mm，A、B间距为10m,其中管道的当量长度为9.3m,820Kg 3,-121cp。2、试证明球形颗粒在重力场中作自由 沉降时,层流区域内的沉降速度公式为：Uo =d2. f .g18.J3、用一板框压滤机在300Kpa压强差下过滤图4-2qe 为 0.012某悬浮液。已知过滤常数 K为7.50 mS，要求每一操作周期得8m3滤液，过滤时间为0.5h。设滤饼不可压 缩，且滤饼与滤液体积之比为0.025。试求：过滤时间；若操作压强差提高至 600Kpa，现有一台板框过滤机，每框的尺寸为

34、635 635 25mm，若要求每个过滤周期仍得8m3滤液，则至少需要多少个框能满足要求？过 滤时间又为多少？4、一卧式列管换热器，钢质换热管长为 3m,直径为25汉2mm。水以0.7叽的流速在管内流动，并从170C被加热到370C。流量为1.25Kgs、温度为720C烃的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸汽的冷凝潜热为315已测得：蒸汽冷凝传热系数为800w 2 0 ，管内侧热阻为个侧热阻的40%,/ m C污垢热阻又为管内侧热阻的70%，试核算换热管的总根数及换热器的管程数。 计算时可忽略管壁热阻及热损失。试题四答案三：计算题1、在A-B两点间列板努利方程：ZA 电 u ZB PB u

35、22g150 1030十竺疋19.3820.9.81820.9.81u20.081 2.9.81，.u 2 = 0.02 .设流体在管路中作层流流动，则:640.117Re，.u2=0.02 二01172.。？。u ms核算雷诺准数：Re-二 9332000。则：油品的流量为V十.d2.u=31.52m2、颗粒作自由沉降，受力：F1*：dSg2 2F3二 4.d fh，maF 1 -F 2十3= OMU，层流:3d2.g3、过滤面积：q压2二K.滤饼体积：o0 2V =8.0.025 = 0.2m3，框数 n0220。0.635.0.635.0.0258 A 0.012 2 = 7.5.10一

36、5 .05.3600，A = 22.5m2。过滤总面积：2 2A 二 0.6352.2.20 二 16.13m2。q 9e 2 二 K.，(%6 13+0.012 2=1.5.10叫， =0.478h5、传热量为：Q=394Kw。所需水量： W = 4.713K%。At=44.25C。 单管水量：W =0.243 K%，每程所需管子数为：n = 20。每程传热面积：A52，传热系数:K=476-2Wm2 0C所需传热面积：A = 18.7m2 管程数为：n=4.总管数为80根。?.g 2gQg 2g d试题五一：简答题（60分）1、图示管路中，流体作稳定流动。问：（1）、静压头哪个大？为什么？

37、Pg（2）、体积流量V哪个大？为什么？（3）、质量流速哪个大？为什么？（不计阻力）2、图示，测出A、B两端点的压力差？3、管子的类型有哪几种？表示方法有哪几种？家 里的自来水管是什么管？4、 何谓离心泵的汽蚀现象？如何防止？5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关 系？7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？8、 叙述导热系数、对流传热膜系数、图 传热系数的单位及物理意义？9、强化传热的途径有哪些？10、蒸发操作有何特点？二：计算题1、容器A、B分别盛有水和密度为800 Kg 3的洒精，中间接一水银压差计。（1）当容器A中的压强PA = 2.943 104

38、pa（表压）时，测得 R=0.3m，m = 0.5mh2=0.2m，求容器B内的压强为多少？（2）当容器A中的压强减小至PA T962 104pa，容器B内的压强不变，则水银压差计内的读数为多少？图5-1图5-32、用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷，贮罐内异丁烷液面恒定，其上方压强为 652.365Kpa。泵位于贮罐液面以下1.5m处，吸入管路的全部压头损失为 1.6m。异丁烷在 输送条件下的密度为530 Kg 3，饱和蒸汽压为637.65Kpa。在泵的性能表上查得，输送/ m3流量下泵的允许汽蚀余量为3.5m。试问该泵能否正常操作？3、 在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在0.1Mpa （表

39、压）下20分钟可在每平方米过滤面积 上得到0.197m3的滤液，再过滤20分钟又得到滤液0.09m3,试求共过滤1小时可得总滤 液量为多少？4、某溶液在单效蒸发器中蒸浓，用饱和蒸汽加热，需加热蒸汽量2100Kgh，加热蒸汽的温度为120C，其汽化潜热为2205Kj/g。已知蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为 81C，各 项温度差损失共为9C。取饱和蒸汽冷凝的传热膜系数:-2为8000W，沸腾溶液的传热膜系数r为3500W，求该换热器的传热面积？（管壁热阻、垢层热阻及热损失忽略不计）试题五答案一：问答题1、2 2ZA弋务=ZB号詈Pa?.gPbV a=V b 。 W = u i ， W a=W b。2

40、、p =Pa 测-g- R h， p=Pb 测.g.Z h r示.g.R巾二Pa-Pb测.g.z 示-测.g.Rp测.g.z 示-测.g.R。3、管子的类型有：钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。表示方法有：英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。4泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵体振动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。5、过滤介质：一种多孔性物质。要求：多孔性、阻力小；有一定的机械强度；有一定的化学稳定性。6、传热速率：单位时间内通过传

41、热面的传热量。热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料时，便要求换热器在单位时间内向该物料输入 或输出一定的热量，这是生产对换热器换热能力的要求，称为该换热器的热负荷。一个满足生产的换热器应该是：传热速率等于（略大于）热负荷。7、加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。8、导热系数：在壁厚为1m时，在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的 多少。单位是： Wm.K。传热系数：当冷热流体的温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的 多少。单位是：W 2 。对流传热膜系数：当流体与壁面温度差为 1K时，通过

42、单位面积单位时间内以对流 传热的方式所传递热量的多少。单位是：W 2 。9、强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面积）增加温度差；（采用逆流流动）增加传热系数K （增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）10蒸发操作的特点：溶液沸点的升高；节约能源；物料本身的工艺特性。二：计算题：1、p 二pa 5ghi , p 二pb ，2.g.h2HggR。3Pb _2.g.h2Hg.g.R Pa i.g.hi , Pb =7.26 10 pa。p =PA+Pg. hR-R1 一 2,P =Pb+ P2.g. h2 +R -R2Hg.g.RPa + PiQ. hR -R1 一

43、 2= Pb + P2Q h2 + PHg.g.R。R = 0.221m。02、z = P0 pRg2。=3.96灯0叹。q =0.356。过滤1小时所得到的总滤液量为0.3562 -h _hf，Z 二 652365 - 6376503.5 _ 1.6 二-2.27m。f530.9.81即泵不能正常工作。3、q qe 2 二 K. . ,0.197 qe 2 二 K.20.60 ,0.206 qe 2 二 K.2.20.60。q qe K.2.2.20.60。 qe = 0.0224、传热量：QD.r2201290Kw.溶液的沸点：t =81 900C温差：t =120-90 =30C传热系数

44、:传热面积：A 二 Q =1290=17.66m2。K,t2.435.30故所需的传热面积为17.66m2试题六一：填充题（20分）1、精馏分离的依据是各组分的挥发度_的差异，要使混合物中的 组分得到完全分离， 必须进行多次地部分汽化和部分冷凝2、相对挥发度的表示式口/%；.对于二组分溶液的蒸馏，当=1时，能否分离 不能3、 q的定义式是一进料的液化分率_一？，饱和液体进料q二丄.饱和蒸汽进料 q=_0_.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=_0.25_。4、 二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为y = 0.75X * 0.245，提馏段操作线方程 为 y=1.25x0.02，当 q=1 时，

45、则 xw = _Q-08_xD= _0.98二5、 在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品xD提高，若此时 加热蒸汽量V不变，产品量D将_下降_。若在改变R的同时，保持塔顶采出量不变，必需增 加蒸汽用量，那么冷却水用量将_增加6、压力 增加.温度 下降将有利于吸收的进行。7、完成下列方程，并指出吸收系数的单位。N=k（q- ）k的单位NA=k.Q-C ）, k的单位是叹N=Kgp- Kg 的单位Na二Kg.P-P ，Kg 的单位 mo1 2 / m2 .s.atm&吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是层流或静止9、 饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度

46、叮一不变_，绝对湿湿度H下降_, 露点下降，湿球温度下降10、 萃取操作的依据是一组分在萃取剂中的溶解度的差异_ .萃取操作选择溶剂的主要原 则是 对被萃取组分有较好的选择性、与稀释剂互溶度愈小愈好、易回收便宜无毒性.二简答题（36分）1、叙述恒縻尔流假设的内容？2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止?y-x的相图上表示出来?3、试推导并流吸收塔的操作线方程？并在4、叙述双膜理论的论点？5、画出单级萃取操作相图？6、叙述湿空气的性能参数？三：计算题（44分）1、双股进料的二元连续进料， 均为泡点液相进料，进料液为F1,F2, 求第三段的汽相和液相流量？已知 第一段的汽液相流量分别为

47、V和L。2、某填料吸收塔用纯轻油吸收混合气中的苯，进料量为1000标准m；。 图6-1数为 Kya=125Kmol 3人，进料气体中含苯5% （体积百分数），其余为惰性气体。要求回收率 95%。操作时轻油含量 为最小用量的1.5倍，平衡关系为Y=1.4X。已知体积吸收总系 油的平均分子量为170。求轻油用量和完成该生 产任务所需填料层高度?3、有一干燥系统如图，新鲜空气为t0=20C ,0.8H o=0.01 Kg水Kg干空气 与干燥器出口温度为t2=50C , 湿度为日2巾08心水Kg干空气的废气汇合后进入预热器废气/新鲜空气=0.08/0.2),干燥器中的干物料为G1500Kgh ,图6-

48、3温含量为W0.47，W2=0.05，求新鲜空气加入量和预热器加入的热量? 试题六答案：:问答题1、恒縻尔溢流：在精馏塔的精馏段内，从每一块塔板上下降的液体的千縻尔流量皆相等，提 馏段内也是如些，但两段不一定相等。恒縻尔汽化流：在精馏塔的精馏段内，从每 升的汽体的千縻尔流量皆相等，提馏段内也 段不一定相等。1、液流量、塔板结构和液流长度；可采取双 流降液管、结构简单的筛板塔。2、V.Y-Y 二 L. X -X1Y -一X X1 Yi oV V3、相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，界面 两侧各有一个很薄的有效层流 膜层，吸收质是发分子扩散的 方式通过此膜层；在相界面处，气、 液两相达到相平衡；在膜层以外的中 心区域，由于流体 的充分湍动，吸收质的浓度是均匀 的，即两相中心区的浓度梯度为 0, 全部浓度变化集中在两个有效层流 膜层内。6、湿空气的性质参数有：相对湿度、 湿度、焓、比容、比热、干球温度、 湿球温度、露点温度、绝热饱和温度。一块塔板上上是如些，但两溢流或多溢丫2 X2三：计算题1、 解：由物料衡算得:V F F2 L =L”