化工原理试题库(1-9)

1、化工原理试题库试题一一：填空题（ 18 分）1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg，其绝压 =_ mH 20 =_Pa. 该地区的大气压为720mmHg。2、 常温下水的密度为 1000 Kgm3，粘度为 1cp，在 d内 100mm 的管内以3m速度流动，其流动类型为 _ 。s3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以_._._.4、 气体的粘度随温度的升高而_，水的粘度随温度的升高 _。5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_ m, 低压气体在管路中流动时，常用流速范s围为 _ m。s6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_._.往复泵 _._.7、在非均相物糸中，处于

2、_ 状态的物质，称为分散物质，处于_ 状态的物质，称为分散介质。8、 间竭过滤操作包括 _._._._._。9、 传热的基本方式为 _._._。10、工业上的换热方法有 _._._._。11、 称为 _，其物理意义为 _._，提高管内值的有效方法 _.提高管外值的有效方法 _ 。12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_ 和 _ 。其中，由于 _ ，其传热效果好。二：问答题（ 36 分）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，问能量损失变为原来的多少倍？2、 何谓气缚现象？如何防止？3 、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：（

3、 1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？（ 2） 传热糸数 K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？（ 3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？5 、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？6 、单效减压蒸发操作有何优点？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糸数为0.03，现发现压力表上的读数为 5mH 20 ，若管径为 100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数？2、 在一 列管式换热器中，用冷却将1000C 的热水冷却到 50 0C ，热水流量为60m3h，冷却水在管流动，温度从 20 0C 升到 450 C 。已 知传热糸数 K

4、 为 2000 w内，换热管为252.5mm 的钢管，长 为 3m.。求冷却水量和换热管数m2.C（逆流）。已知：热水960 Km3C热水 C冷水4.187 KjKg .K试题一答案：一、 填充题1、8.7m H 20, 8.53 104 pa .2、 R edu0.1.3.10003 105 湍流。1.1033、 层流、过渡流和湍流。4、 增加、降低。10m5、 3-8 m 、 8-15 m 。ss50m25m 图 1-16、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；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、 分散、连续。8、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。9、

5、热传导、对流传热、热辐射。10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。11、称为对流传热膜糸数。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 、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。二：问答题lu 2V11 、 h1 1. d 1 .1。 d 22d1， u24 u1 ，2g1. .d 2 2422 64/d 2.u2 .2 1。 hlu 2122. .2gh 。d 216 12 、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 、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

6、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。3、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热糸数 K 接近于空气的对流传热膜糸数；空气走管内，饱和蒸汽走管外。（蒸汽散热快）。4、 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。5、 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1、 图示，在1-1 ， 2-2 面间列板努利方程u12pu22p2h'z12g1 = z22 ggg10000 5u 2lu 2进.u 229.81. .2g2gd5u 2 .2

7、10.03. 50 .210.5.19.810.19.8129.81u 2.44 mV1 .d 2u0.019m368.9 m3。s4sh在 2-2 ， 3-3 面间列板努利方程z2u2 2p2= z3u3 2p3h'，050.l.u 2出.u 2u22gg2ggd2g2g2g20.03. 25 .118。52.4422，29.810.19.819.81即流体的流量为 0.019 m3s ,68.9 m3h 局部阻力糸数为8。62（1）、 V 2 K.A2.2.42K .302 .3060m2、K3.56103sV 23.210 .3' 2K .A2.112V'（2）、

8、 V2V1.7m2（3）、 V '' 22K.A2 .，V''22K .A2 .23.56 106 302 .2 3600V ''6.8m3 。3、G1C1 T1 T 2=， G 232Kgst 42.50 CAG 2 C 2 t 2 t1/ K . t = 39.4m 2 。n167.即冷却水的流量为32 Kgs和管子根数为167 根。试题二一：填充题（ 20 分）1 、牛顿粘性定律 _，粘度在 SI 制中的单位是 _。2 、常用测定流量的流。3、在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_ 而变，不随 _而变，称为稳定流动。若以上各量

9、既随_ 而变，又随 _ 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 _ 。5、 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的 _ ，縻擦糸数与 R e 的关系为 _。6、 泵是指 _ ，按其工作原理来分可分为_._._._。7、 气体按压缩比来分，可分为_._._._ 。8、 降沉室内颗粒得以沉降的条件_ 。9、 过滤操作实际上是滤液通过_和 _ 的流动过程，过滤速率是指_ 。10 、传热一般采用逆流操作，但为_._ 时采用并流操作。11 、用二种厚度相同的材料保温时，往往把_ 的材料包在内 层，以达到好的保温效果。12、蒸发是利用溶

10、液中溶质的_，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去_ 溶液的浓度或析出溶质。13 、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_，随其温度的升高 _。14 、对流传热的热阻主要集中在 _, 因 _ 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_Kpa。二：问答题（30 分）1 、流体的流动形态有哪几种？如何判断？ 2 、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？3 、采用多级压缩的优点有哪些？4 、列管式换热器为何要进行热补偿？5、单层圆筒壁的内、外半径分别为r 1 和 r 2 ，壁表面温度分别为T ' 和 t ' ，若 t ' T ' ，试写出圆筒任意

11、半径 r 处的温度表达式？三：计算题（ 50 分）1、 流量为 5000 m3h的水通过一根 20Km长的水平管，总压降为0.5Mpa。现在中央接一完全相同的m3平行管到中点。问总流量变为多少？（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。h2、 泵将 200 C 的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为984mmm 的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m。且泵到管出口的距离为10m，其中流量 35 m3h。（已知： p0 1atm ，0.02,H s3.0m, N 电 2Kw ,电0.94 ） .( 200C 时水，1000Kg，1.24103 N .s， p

12、02.4 103 Nm2)m3m2求：忽略动压头，求泵的安装高度？泵的轴功率和效率？3、 一列式换热器规格如下：管长3m,管数 30 根，管径为252.5mm ，管程为1 ，现拟选用此换热器冷凝、冷却CS2 饱和蒸汽，使之从饱和温度460C 降至 100 C 。 CS 2 走管外，其流量为G 10.07 Kg，其冷凝潜热为 356 Kj，比热为 1.05 Kw。水走管内，且与CS2成逆sKgKg .0 C流流动。冷却水的进出口温度分别为50 C 和 300 C 。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为 K 1 2000W和K2 100Wm2 .0 C。问此换热器是否造适用？m2 .0 C

13、4、 用一传热面积为10m2 的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%，沸点进料，要求每小时蒸得375Kg 浓缩液，已知加热蒸汽压强为200Kpa，蒸发室的操作压强为20Kpa, 此操作条件下的温度差损失可取80C ，热损失可忽略不计。试求：（）开始设入使用时，此蒸发器的传热糸数为多少？（）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa，问此时蒸发器的传热糸数为多少？查得 20Kpa 水蒸汽的饱和温度为60.10 C ，汽化潜热为2354.9 KjKg查得 200Kpa 水蒸汽的饱和温度为120.20 C 查得 350Kpa 水蒸汽的饱和温度为 13

14、8.80 C试题二的答案一：填充题1 、. dw、 N.s。 2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。3 、位置、时间、dym2时间、位置。4、33 a 。 5 、抛物线、 0.5 、 64R 。e6 、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。7 、通风机、鼓风机、压缩机。8 、颗粒的停留时间大于沉降时间。9 、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。10 、控制温度、降低粘度、减少阻力。11、导热糸数小的。 12、不挥发性、提高。13 、增加、增加。 14、层流内层、减薄层流内层的厚度。 15、10.13-101.3.二：问答题1 、流体的流动形态有两种：层流和

15、湍流；用雷诺准数来判断，当Re 2000 ，为层流，当Re 4000 为湍流。2、 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。3、 避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结构更为合理。4、 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使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（曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。500 C 以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯2 .L. .T't '= 2 .L. . T ' t. T 't ' . ln

16、 r5、 Qt T 'r 1ln r 2lnrln r 2r 1r 1r 1三：计算题1 、设接平行管道后，总流量为V m3。二平行管流量为 Vm3和 V m3。3h1h2h板努利方程：u32p3u12p1h f 122u32p3u22p2h f 2122总压降相同得：u 23222u 3 2u1 2ll 3l 1.图 2-110m3.1.2= . .2，d2dd123，l1l2l1l。 u11u3322u 38uV '8V6330 m311h。55图 2-2V351.53 m2、 u1s。1.d 21. .0.092 .360044u21.53 ms。Z Hu 2'H

17、u2lu21.532501.532ms 2gh fs.3.02.0.02.2.9.811.5552 gd2g9.810.09考虑 0.5m 的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m.N轴N电电2.0.941.88Kw .H Z h' Z. l . u 2u2.d2g进出 2gH111605010.5 .1.532.H 16.75m.0.020.092.9.81NHQg 16.75.35.1000.9.81/ 36001.6Kw.N85% .N电3、换热器已有的传热面积：An. .dl30.3.14.0.025.37.07m2 。求所需的传热面积：冷凝段的热量： Q1 = w.r0.07.3

18、5624.9Kw冷却段的热量： Q 2w.C 1. T 1 T 20.07.1.05.362.65 Kw 。总热量为： Q=Q1 +Q 2 =27.55Kw冷却水的用量：G 水Q27.550263 KgC . t 2t14.187. 305stt 1Q52.650C冷却水离开冷却段的温度：7.4G水 C比0.263.4.187冷凝段的温度差：冷却段的温度差：t467.4463025.7 0Cln 467.44630t467.410516.40Cln 467.4105A1Q24.9.1000冷凝段所需传热面积：K . t4.84m2200.25.7A2Q2.65.1000冷却段所需传热面积：K

19、. t1.61m2100.16.4所需的总的传热面积：A=6.45 m2.4、水分蒸发量：W F.1x0F ，F W375.x10.625F=1000Kg ,W=625Kg溶液的沸点为传热糸数 K 为：t 60.18 68.10 C 。Q625.2354.9.1000785 wK10.3600. 120.2 68.1A tm2 .0 C改变压力后的传热糸数：K 'Q625.2354.9.1000。A t578 wm 210.3600. 138.8 68.1.0C可见结垢以后的传热糸数降低。试题三一：填充题（ 18 分）1 、空气在标准状态下密度为1.29 Kg 3 ，在 0.25Mpa

20、 下（绝压） 80 0C 时的密度为 _m2 、产生流体阻力的原因有_._3、转子流量计在安装时应_。4、连续性方程 u su2s2是 _指导出来的，它适用_流体。115、 直管阻力的表示式为_，管中流出出 =_流入管中入 =_。6、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_现象。7、 往复式压缩机的工作循环为_._ ._._ 四个阶段。8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是_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_程。10、一根暴露在外的热管子以_._ 散发热量。11、0.023.R e0.8 . Pr n 式中两个准数 Re =_， Pr=_.若液体

21、被冷却d内时 n=_。12 、多效蒸发主要有三种典型流程。二：判断题（ 18 分）1、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）。2、 转子流量计可以读出任何流体的流量。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。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。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。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。7 、气相与液相所组成的物糸称为气相非均相物糸。8

22、 、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。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。10 、流体对流传热膜糸数一般来说有相变时的要比无相变时为大。11 、多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热糸数小，则该层的导热热阻大，推动力小。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。13 、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。14 、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。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单效蒸发，利用二次称为双效蒸发，依次类推。16 、对流传热糸数是物质

23、的一种物理性质。17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。18、总传热糸数 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 P12 ？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R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36000m3h，气体密度0.9 Kg，粘度为P24300 Kgm3P10.03mPa.s

24、。尘粒密度。试求理论上能100%除去的最小颗粒直径？m3乙甲3、 外径为 200mm的蒸汽管道，管外壁温度为1600C 。管外包以导热糸数为0.081.1 10 4t 的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过600C ，每米 管长的热损失不超过150 w。问保温m层的厚度应为多少？4、 欲将浓度为，沸点为 131.50 C ，流量为3600Kg的水溶液经蒸发浓缩到。料液的25%hNaOH50%进口温度为200 C ，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糸数可取 1100W，溶液的密度为 1500 Kg。若忽略蒸发器的热损失。求加m2.K

25、m3热蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积？C 4.93 KjKg .0 C已知： p=53.32Kpa,p=392.4Kpa,试题三答案一：填充题t 830 C ,r2000 KjKgT142.90CR 2143KjKg1、 2.5 Kg。 2、内縻擦力和流体的流动状态。3、保持垂直。4 、质量守恒定律、m3u 2125、 . l、 1、 0.5.6、 气蚀现象。7d 28、热流体以对流传热的方式将热量传给壁、吸气、压缩、排气、膨胀四个阶段所组成。面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量9、管程。 10、自然对流、热辐射。d .u、 P r.C p0.3 12、并流、逆流和平流。11

26、、 R e、 n二：判断题6 、 10、17 为对，其余都为错。三：计算题1 、 p示测 Rgp13.61.0.03.9.81.1033.708Kpa。p1.0.635.9.81.1033.708Kpa ，示1600Kg。示m32 、降沉室的总面积：A 20.5.3300m 2。沉降速度：V360000.033m。uA300.3600s设沉降区为层流，则有： ud 2.s .g180.033d 2. 43000.9 .9.81，d2.06 10 5 m 。18.0.03.103du2.0610 5 .0.033.0.90.661。验算： Re0.03.1033、 保温材料的导热糸数：0.092

27、1 w m.K 。Q2 . Tt2.3.140.0921 16060150 ，47mm。lln Rln 100100r4、 水分蒸发量： WF . 1x03600. 1251800Kg。x150h加热蒸汽消耗量：DF.C. t 0t f3600.4.93. 131.5200.736 Kgs。R2143所需的传热面积为：AD .R0.736.2143125.9m2 。K . t1100. 142.5131.5即所需的加热蒸汽消耗量为0.736 Kgs。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_结果。2、用阻力糸数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按

28、_ 管内的流速来计算动项。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_.5 、经内径为 158mm的钢管输送运动粘度为 90 m2 s 的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流速不能超过 _。6、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 _。6、 离心泵的工作点是 _曲线与 _ 曲线的交点。8、往复式压缩机的余隙糸数=_,_- ，则 容 增大，生产能力_ 。9、沉降操作是指在某种_中利用分散相和连续相之间的_, 使之发生相对运动而实现分离的操作。沉降过程有 _和 _沉降两种方式。10

29、、工业上常用的过滤介质主要有_、 _ 、 _。11、在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是_而不是 _。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，则三层材料的导热糸数的大小顺序_ 。13、沸腾传热可分为三个区域，它们是_、 _、 _ 。应维持在 _区内操作。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_ 所引起的。15 、温度差损失包括 _ 、 _ ， _二：选择题1、层流和湍流的本质区别是（A、流速不同；BC、雷诺数不同；D）、流通截面积不同；、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（

30、1）、过热水蒸汽（），（ 2）、水及一般流体（）；（3）、压强较高的气体（），（ 4）、粘度较大的液体（）；_A、 1-3 m ， B、 0.5-1m,C 、 15-20 m,D 、 30-50 m3ssss、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；5D 、 气体的粘度随压强增大而减小。、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

31、、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；8 、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、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；

32、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糸数都较大时，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糸数有效的是（）。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（），走壳程的有（）。A、高压流体；B、蒸汽；C、易结垢的流体；D、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，增大其对流传热糸数，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、关于传热糸数 K 下述说法中错误的是（）。A 、 传热过程中总传热糸数K 实际上是个平均值；B、总传热糸数 K 随着所取的传热面不同而异；C、总传热糸数 K 可用