化工原理期末考试真题及答案

1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流化工原理期末考试真题及答案.精品文档.填空题1. （3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_粒子所受合力的代数和为零_ 。滞流沉降时，其阻力系数=_24/ Rep_.2. 在静止的、连续的同种流体内，位于同一水平面上各点的压力均相等。3. 水在内径为105mmX2.5mm的只管内流动，已知水的粘度为1.005mPa*s，密度为1000kg*m3，流速为1m/s，则Re=99502，流动类型为湍流。4. 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

2、1/4 倍.5. 求取对流传热系数常采用 因次 分析法，将众多影响因素组合成若干 无因次数群， 再通过实验确定各特征数 数之间的关系，即得到各种条件下的 关联式 。6. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_直接换热_, 间壁换热和蓄热换热. 7. 在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近饱和蒸汽侧流体的温度，总 传热系数 K 接近空气侧流体的对流给热系数。8. 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况:(1) 若 pep 或 C Ce则属于解吸过程(2) 若 p pe 或 CeC 则属于吸收过程9. 计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_平衡关系_,_物料衡

3、算,_传质速率._.10. 在一定空气状态下干燥某物料能用干燥方法除去的水分为_自由水分首先除去的水分为_非结合水分不能用干燥方法除的水分为_平衡水分。11. ,当20的水(=998.2kg/m3,=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为9.93105；直管摩擦阻力系数为0.0178.12. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性13. 计算管道流体局部阻力的方法有:当量长度法;阻力系数法;,其相应的阻力计算公式为,。14. 过滤是一种分离悬浮在 液体或气体中固体微粒 的操作。15. 进行换热的两流体，若12时，要提高K值，应设法提

4、高2； 当12时，要提高K值，应使_1_2_同时提高_。16. 某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为.当管内水的流速为0.5m/s时,计算得到管壁对水的传热系数=2.61(kw/（m2K）.若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m/s时,此时传热系数=3.81(kw/（m2 K） .17. 强化传热的方法之一是提高K值. 而要提高K值则应提高对流传热系数提高给热系数较小一侧的给热系数.18. 吸收剂用量增加，操作线斜率增大，吸收推动力增大。（增大，减小，不变）19. 双膜理论认为，吸收阻力主要集中在界面两侧的气膜和液膜 之中。20. 对不饱和湿空气,干

5、球温度大于湿球温度，露点温度小于湿球温度。21. 圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数1.2以及间壁导热系数的关系为_1/K1=1/a1+d1/2*lnd2/d1+d1/a2d2_.当间壁管规格为1084mm,导热系数为45(w. m-2.K-1)时,管内外两侧给热系数分别为8000 (w.m-2.K-1)和1200(w.m-2K-1)时,总传热系数K11=946(w.m-2.K-1）.22. 对于间壁式换热器：m1Cp1 (T1-T2 ) =m2Cp2 (t2-t1)=K.A.tm 等式成立的条件是 _稳定传热、_无热变化、_无相变化。选择题1.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量

6、其压强差是( A ) A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关 B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关 C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关2.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差（指-）的值（ B ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好3. 若将20硫酸用483.5mm的无缝钢管输送,则硫酸达到湍流的最低流速为（ D ）。已知20时，硫酸的密度为1831 kg/m3粘度为25.4cP。 A. 0.135m/s B. 1.5m/s C. 0.15m/s D. 1.35m/s4. 层流与湍流的本质区别是：( D )。 A

7、. 湍流流速层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数(R+R) B. R(R+R) C. R=(R+R) D. 无法比较11.为使脱吸操作易于进行，通常可采用（ A ）或（ C ）。 A. 升温； B. 加压； C. 减压； D. 降温；12.对处理易溶气体的吸收，为较显著地提高吸收速率，应增大 （ A ）的流速。 A. 气相； B. 液相； C. 气液两相；13. 根据双膜理论，吸收质从气相主体转移到液相主体整个过程的阻力可归结为（ C ）。 A. 两相界面存在的阻力； B.气液两相主体中的扩散的阻力； C. 气液两相滞流层中分子扩散的阻力；14.将不饱和的

8、空气在总压和湿度不变的情况下进行冷却而达到饱和时的温度，称为湿空气的（ C ）。 A. 湿球温度； B. 绝热饱和温度； C. 露点15.空气的饱和湿度H是湿空气的如下参数的函数：( A ) 。 A. 总压及干球温度； B. 总压及湿球温度； C. 总压及露点； D. 湿球温度及焓。16. 圆管的摩擦系数=64Re公式的适用范围是（B） A.过渡流 B.层流 C.湍流17. 一般情况下,温度升高,液体的粘度（B） ;气体的粘度(A) A.增大 B。减小 C.不变18.当固体微粒在大气中沉降是层流区域时，以（C ）的大小对沉降速度的影响最为显著。A. 颗粒密度； B. 空气粘度； C. 颗粒直径

9、19.湍流体与器壁间的对流传热(即给热过程)其热阻主要存在于( C ).A. 流体内; B. 器壁内; C. 湍流体滞流内层中;D. 流体湍流区域内.20.对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当温度和压力不变，而液相总浓度增加时其溶解度系数H将（C），亨利系数将（C）。A,增加 B,减少 C,不变21.通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,则下列那种情况正确_D_;A.,回收率趋向最高 B,吸收推动力趋向最大C,操作最为经济 D,填料层高度趋向无穷大22.湿空气经预热后,空气的焓增大,而( B ).A. H,都升高; B. H不变降低; C. H,都降低24.恒速干燥阶段,物料

10、的表面温度等于空气的( B ).A. 干球温度; B. 湿球温度; C. 露点计算题一、某车间准备用一台离心泵将储槽内的热水送到敞口的高位槽内，已知管子规格为603.5mm钢管，管内流速为2m/s，吸入管路的能量损失为19.6J/kg压出管路的压头损失为4mH2O (均包括全部的局部阻力损失在内），其余参数见附图示。试求该泵提供的有效功率。解：设定储槽液面为1-1，且为基准面，高位槽液面为2-2，列柏式： 4分 4分H=12.612 mH2O 4分 4分三、某厂准备选用规格为252.5mm，长3m的管子组成的列管式换热器来将25的液体加热到40。已知液体的流量为36m/h，相对密度为1.1，平

11、均比热为2.9kJ/（kgK）,加热剂用410K的饱和水蒸汽（走管外）其冷凝潜热为2155kJ/kg，冷凝水在饱和温度下排出，此换热器的散热损失为21000w，传热系数K=660 w/（m2K）,试求： （1）加热剂的消耗量为多少kg/.h？（2）此换热器应用多少条管子组成？解： 2分 Q热=Q2Q损=478.5+21= 499.5kw 2分 2分 137137 2540t1=137-25=112; t2=137-40=97 t1 /t2 2 tm=(11297)/2=104.5 2分 4分 取30条 四、 接触法硫酸生产中用氧化后的高温SO3混合气预热原料气(SO2及空气混合物)，已知：列管

12、换热器的传热面积为90m2 ，原料气入口温度t1=300，出口温度 t2=430。SO3混合气入口温度T1=560，两种流体的流量均为10000kg/h，热损失为原料气所获得热量的6%，设两种气体的比热均可取为1.05kJ/(kgK)，且两流体可近似作为逆流处理，求：(1) SO3混合气的出口温度T2；(2) 传热系数KW/( m2)。1. 100001.05(560-T2)=100001.05(430-300)1.06 得 T2=422.2-( 5分)2. Q=100001.05(560-422.2) =1.447106kJ/h-( 5分) tm=(560-430)-(422.2-300)/

13、(Ln(560-430)/(422.2-300) =126-( 5分) Q=KAtm K=1.4471061000/(901263600) =35.4w/(m2) -( 5分)五、在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A 。入塔气体中A 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。 已知操作条件下的解吸因数为0.8 ，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03（摩尔分率）。 试计算： (1)操作液气比为最小液气比的倍数； (2)出塔液体的浓度；(3)完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N。解： 据题意：y1=0.03，x1=0.03 由y=mx 所以m=1

14、1分 1分 由 1分 1分 由物料衡算 2分 1分 1分 。 4分六、在某一直径为0.5m的填料塔中，在20、760mmHg下，用清水对空气氨混合气进行逆流吸收操作，每小时向塔送入含NH3 1.5mol%的混合气480m3(操作态) ,要求NH3的回收率为95%。已知20的平衡关系为y=0.75x（x、y均为摩尔分率），出塔溶液中NH3的浓度为平衡浓度的80%。试求： (1)出塔溶液中氨的浓度（用摩尔分率表示）； (2)水用量（kg/h); (3)已知气相体积总传质系数KYa为0.09kmol/（m3s），计算所需填料层高度（m）。1. 3分2. 由物料衡算 2分 kmol/h kmol/h =320 kg/h 2分3. 3分 3分 3分7、 用清水吸收氨空气混合气中的氨。混合气进塔时氨的浓度y1 0.01（摩尔分率）,吸收率90，气液平衡关系y=0