化工原理自考复习zhengli题

1、绪论名词解释1.动量传递：流体在流动时，流体内部由于流体质点（或分子）的速度不同，它们的动量也就不同，在流体质点随机运动和相互碰撞过程中，动量从速度大处向速度小处传递的过程。2.质量传递：因物质在流体内存在浓度差，物质将从浓度高处向浓度低处传递的过程。3.热量传递：是流体内部因温度不同，有热量从高温处向低温处传递的过程。第一章 流体流动一、名词解释1.相对粗糙度：绝对粗糙度与管径之比值称为相对粗糙度。2.牛顿型流体：流动中形成的剪应力与梯度的关系完全符合牛顿黏性定律的流体。二、单项选择：1某流动体系，Re=5000，其流动形态是C A、滞流 B、层流 C、湍流 D、过渡流2水在园形直管中作滞流

2、流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的B A. 1/2 B. 1/4 C. 2倍 D.4倍3. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈AA层流流动 B湍流流动 C过渡型流动 D静止状态4某系统内绝对压力为40mmHg，大气压为760 mmHg，其真空度为BA.40mmHg B.720mmHg C.-40mmHg D.800mmHg5温度升高，气体的粘度 _ ，液体的粘度 _ 。AA增大，减小 B增大，增大 C减小，减小 D减小，增大 6.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CA.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7当Re准数

3、小于2000时，流体在管内的流动形态为AA层流 B过渡流C湍流 D紊流8流体因被压缩而能向外膨胀作功的能力称为CA位能 B动能C静压能 D内能9湍流时管内的平均流速约为管中心处的最大流速的DA0.50倍 B0. 56倍C0.72倍 D0.82倍10判断流体流动类型的准数为AA Re数 B Nu数 C Pr数 DFr数11转子流量计的主要特点是DA恒截面、恒压差 B变截面、变压差C恒截面、变压差 D变截面、恒压差12绝对压强等于大气压强与表压强CA之积 B之商C之和 D之差三、填空：11atm= 10.33 m水柱。2牛顿粘性定律描述的是 动量传递 理论；3如果流体的体积不随 压力及温度 变化而

4、变化，该流体称为不可压缩性流体。4用液柱高度表示压力时，必须指明流体的 种类 。四、简答：1、稳定流动与不稳定流动的区别。答：稳定流动流体在管道中流动时，若任一点的流速压力2、孔板流量计测量流量的原理。五、计算：1、用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m，管路全部能量损失为20 J/kg，流量为36 m3/h，高位槽与水池均为敞口。若泵的效率为60%，求泵的轴功率。（水的密度取为1000 kg/m3） 已知：Z1=0 Z2=50m p=20J/kg 水=1000kg/m³q1=36m³/h=36/3600m³/s=0.01m³/s =60

5、% g=9.81m³/s解：设水池液面为11¹截面，高位槽液面为22¹，以水池液面为基准水面，在两截面间列伯努利方程式。Z1+1²/2g+p1/g+He=Z2+2²/2g+p2/g+HfH=(Z2-Z1)+Hf依题意知：Z1=0 Z2=50m 1=0 2=0 p1=p2=0(p0) Hf=hflg=20/g(J/kg)代入上式得：H=50+20/9.81=52.04水的体积流量：q=0.01m³/s 泵的有效功率为：Pe=yqvH=0.01*1000*9.81*52.04=5105(w)故 泵的轴功率为 P=Pe/y=5105/0.6

6、=8.51(kw)2、如附图所示，用泵将贮槽中的某油品以40m3/h的流量输送至高位槽。两槽的液位恒定，且相差20m，输送管内径为100mm，管子总长为45m（包括所有局部阻力的当量长度）。已知油品的密度为890kg/m3，粘度为0.487Pa·s，试计算泵所需的有效功率。已知：qv=40/3600m³/s z1=0 z2=20m d=0.1m l+le=45m =0.487Pa.s Pe=gqvHe 解： u=4qv/d²=4*40/3600*3.14*0.1²=1.415(m/s)Re=du/=0.1*890*1.415/0.487=258.6200

7、0所以 =64/Re=64/258.6=0.247在贮槽1截面到高位槽2截面间列伯努利方程：z1+u1²/2g+p1/g+He=z2+u2²/2g+p2/g+Hf化简得：He=z2+Hf 而Hf=*(l+le)/d*u²/2g=0.247*45/0.1*1.415²/2*9.81=11.34mHe=20+11.34=31.34mP0=qvgHe=40/3600*890*9.81*31.34=3040.3w=3.04kw第二章 流体输送机械一、名词解释：1、扬程指单位重量（1N）液体流经泵所获得的能量，单位J/N；2、有效气蚀余量液体经吸入管到达泵入口处所

8、具有的压头不仅能使液体被推进叶轮入口，而且应大于液体在工作温度下的饱和蒸气压头，其差值为有效富余压头；3、水力损失流体在离心泵内流动是由于具有粘性使叶轮给出的能量不能全部被液体获得而产生的能量损失；4、闭式叶轮叶片的前后均有盖板的叶轮二、单项选择：1、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后，以下能量的增加值AA. 包括内能在内的总能量 B. 机械能 C. 静压能 D. 位能（即实际的升扬高度）2. 下列关于离心泵的说法，错误的是DA 离心泵的工作点是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 B 离心泵并联后流量显著增大，扬程略有增加 C 离心泵串联后扬程显著增大，流量略有增加 D 离心泵出口阀门关小后

9、，能量损失减小。3.一台试验用离心泵，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。发生故障的原因是吸入管路堵塞 4. 化工厂输送液体的设备中，用量最大的是离心泵5.离心泵开动以前泵壳内必须充满液体是为了防止发生气缚现象6.离心泵铭牌上标明的扬程是指DA. 功率最大时的扬程 B. 最大流量时的扬程 C. 泵的最大扬程 D. 效率最高时的扬程7离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点称为CA工作点 B设计工况点C操作点 D控制点8离心泵内的高压液体漏回到低压区的能量损失称为BA水力损失 B 容积损失C机械损失 D摩擦损失9出口表压大于300kPa以上的

10、气体输送机械称为CA通风机 B鼓风机C压缩机 D真空泵10都有自吸能力的泵是BA离心泵与旋涡泵 B往复泵与齿轮泵C齿轮泵与离心泵 D往复泵与旋涡泵11.1立方米气体经风机所获得的总机械能，称为AA会风压 B静风压C动风压 D扬程三、填空：1、离心泵启动时应 关闭出口阀 ，使电机启动电流减至最小，以保护电机。2、余隙体积占活塞推进一次扫过体积的百分率称 余隙比 ；3、离心泵的轴功率随着流量的 增加 而上升。4、离心泵的压头是指泵对 单位重量 流体提供的机械能。四、简答：1、简述往复泵的工作原理。答：活塞由电动曲柄连杆机构带动，把曲柄的旋转活动变为活塞的往复活动，或直接由蒸汽机驱动，使活塞往复活动

11、；当活塞从左往右活动时泵缸内形成低压，排出阀受排出管内液体的压力而关闭，吸入阀由于受池内液压的作用而打开，池内液体被吸入缸内；当活塞从右往左活动时，泵缸内液体压力增加，吸入阀关闭，出阀打开向外排液。2、 简述离心泵内造成功率损失的原因。答：泵内流体流动摩擦损失（水力损失）；泵内有部分高压液体泄漏到低压区，使排出的液体流量小于流经叶轮的流量而造成的流量损失（容积损失）；泵轴与轴承之间的摩擦以及泵轴密封处的摩擦等造成功率损失（机械损失）。五、计算1、某离心泵的额定流量为16.8 m3/h,扬程为18 m。试问此泵是否能将密度1594 kg/m3、流量为250 L/min的液体从敞口贮槽向上输送到表

12、压为30 kPa的设备中,已知敞口贮槽与高位设备的垂直距离为8.5 m,管路的直径为75.5 mm×3.75mm,管长为124 m（包括直管与所有管件的当量长度）,摩擦系数为0.03。2、某离心泵以15 水进行性能实验,体积流量为540 m3/h,泵出口压力表读数为350 kPa,泵入口真空表读数为30 kPa;若压力表和真空表测压截面间的距离为350 mm,吸入管内径为350 mm,压出管内径为310 mm,试求泵的扬程？（已知15水的密度为998.95 kg/m3）第三章 沉降与过滤一、名词解释：1、离心沉降；2、过滤临界粒径是使含 操作；3、沉降分离法使气体或液体中的固体颗粒受

13、重力，离心力或惯性力的作用而沉降的分离方法；4、过滤分离法利用气体或液体能通过过滤介质而固体颗粒不能穿过过滤介质的性质进行分类的方法。二、单项选择：1、滤液通过滤饼层内的细微孔道时的流动形态为（ A ）A. 层流 B. 过渡流 C. 湍流 D. 紊流2、重力降尘室通常可分离的颗粒粒径是（ B ）A. 40 µm以上 B. 50 µm以上 C. 60 µm以上 D. 70 µm以上3、球形颗粒沉降时，若雷诺准数等于400，则处于（ B ）A. 层流区 B. 过渡区 C. 湍流区 D. 完全湍流区4、球形颗粒沉降时，若雷诺准数等于800，则处于（ C ）A

14、层流区 B 过渡区C 湍流区 D 完全湍流区5、用于深层过滤的过滤介质是（ B ）A. 织物介质 B. 堆积的颗粒介质 C. 多孔性介质 D高分子膜6、沉降室的生产能力与下列哪种因素有关。（ C ）A.颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面积；C.沉降面积和颗粒沉降速度； D.沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。7、属于沉降式离心机的分离设备是( A )A管式离心机 B离心力自动卸渣离心机 C悬筐式离心机 D往复活塞推渣离心机8、在板框压滤机中( B )A框有两种不同的构造 B板有两种不同的构造 C板和框都有两种不同的构造 D板和框都只有一种构造三、填空：1、影响沉降速度的因素有颗粒形状、(

15、壁效应 )、干扰沉降等；2、单位时间内滤过的滤液体积称为( 过滤速率 )；3、旋风分离器是利用 离心沉降 原理从气流中分离出颗粒的设备。4、深层过滤时并不在介质上形成滤饼，固体颗粒沉积于 过滤介质 的内部。四、简答：1、什么是滤饼过滤？什么是深层过滤？滤饼过滤用于颗粒相对大，含量较多（1的悬浮液的过滤，当颗粒直径比过滤介质孔径大时，会形成滤饼比介质孔径小时，过滤开始有部分颗粒进入过滤介质孔道里，迅速发生“架桥”现象，在过滤介质表面形成滤饼层，从而得到澄清滤液。深层过滤用于颗粒很小，（直径小于过滤介质的孔道直径）含量很小（1）的悬浮液的过滤，由于悬浮液中的颗粒尺寸比过滤介质孔道直径小，当颗粒随液

16、体进入床层内细长而弯曲的孔道时，靠静电及分子力的作用而附着在孔道管上过滤介质床层上无滤饼形成。2、 怎样用试差法计算沉降速度？答:用所求出的沉降速度Ug，计算雷诺准数Re，若与假设吻合，此计算结果有效，否则重新假设，直到验算结果与假设值吻合为止。3、 简述旋风分离器的工作原理。答：含尘气体从圆筒上部的进口进入旋风分离器后，沿圆筒内壁旋转向下流动；颗粒由于离心力的作用，向外沉降到内壁后，沿内壁落入灰斗；气体从中央排气管排出，从而实现含尘气体净化的目的。五、计算题：1、密度为1030kg/m3、直径为400m的球形颗粒在150的热空气中沉降,求其沉降速度？（已知150空气密度=0.8345kg/m

17、3,=24.1×106 Pa·s）;第四章 传热一、名词解释：1、传热速率；2、温度梯度两相邻等温面的温度差t与两相之间的垂直距离h比值的极限；二、单项选择：1、对流传热是由下列哪种因素产生的CA. 流体分子的热振动 B. 流体内电子的移动C. 流体质点的位移、骚动 D.相邻分子的相互碰撞2. 传热速率公式qKAtm中，tm的物理意义是BA.器壁内外壁面的温度差 B.器壁两侧流体对数平均温度差C.流体进出口的温度差 D.器壁与流体的温度差3. 列管式换热器中增设折流挡板的作用是DA减小传热温度差 B增大传热温度差 C减小总传热系数 D增大总传热系数4、稳定传热是指传热系统内

18、各点的温度BA. 既随时间而变，又随位置而变 B. 只随位置而变，但不随时间而变C. 只随时间而变，但不随位而变 D. 既不随时间而变，又不随位置而变5.两种不同的流体在进行热交换时，在各种流向中，传热温度差最大的是C A.并流 B.错流 C.逆流 D.折流6.在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用下列哪种方法来提高传热速率最合理D。A. 提高蒸汽速度 B. 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度C. 提高空气流速 D. 将蒸汽流速和空气流速都提高7、表示流体的物理性质对对流传热系数影响的准数是DA努塞尔特准数 B雷诺准数C格拉斯霍夫准数 D普朗特准数8下列材料中导热系数最大的物质应是BA建筑材料 B金属 C气

19、体 D水9、使用对数平均值计算平均传热温度差适合下列哪两种流型DA并流和折流 B折流和错流C并流和错流 D并流和逆流10确定换热器的传热面积时，习惯上使用的基准是BA内表面积 B外表面积C内、外表面积的平均值 D横截面积11工业上应用最广泛的换热器是CA夹套式换热器 B套管式换热器C列管式换热器 D板式换热器三、填空：1、傅立叶定律是 热传导 的基本定律。2、流体的对流传热系数随流体雷诺数增加而 增加 ；3、一般来说，纯金属的导热系数 大于 合金的导热系数。4、对流传热是指流体中质点发生 相对位移 而引起的热交换。四、简答题1、简述傅里叶定律的主要内容。2、简述对流传热膜理论模型的内容。答：当

20、对流传热过程是热流体一侧，湍流主体是最高温度T，经过渡区、层流底层降至一侧的壁面温度Tw，再由壁面另一侧tw经层流底层，过渡层降至冷流体主体温度t的过程，对流传热膜理论模型把过渡区和湍流主体的传热阻力全部叠加到层流底层的热阻中，在靠近壁面处构成一层厚度为8的流体有效膜，假设膜内为层流流动，而膜外为湍流流动，即把所有热阻集中在有效膜中，在膜外不进行的热量传递。五、计算：1、为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数，测得实验数据如下：冷却器传热面积A2.8m2，甲苯的流量qm2000kg.h-3，由80冷却到40，甲苯的平均比热为1.84kJ.kg-1.K-1。冷却水从20升高到30，两流体呈逆流流动，

21、求所测得的传热系数K为多少？若水的比热为4.18kJ.kg-1.K-1，问水的流量为多少？2、某平壁工业炉的耐火砖厚度为0.213m,炉墙导热系数1.038w.m-1.K-1。其外用导热系数为0.07w.m-1.K-1的绝热材料保温。炉内壁温度为980, 绝热层外壁温度为38,如允许最大热损失量为950w.m-2。求:（1）绝热层的厚度; （2）耐火砖与绝热层的分界处温度。第五章 吸收一、名词解释1、吸收利用混合物中各组分溶解度不同而分离气体混合物的操作；2、扩散速率单位时间内单位面积上扩散的物质的量，以J 表示；3、涡流扩散当流体流动或搅拌时，由于流体的宏观随机运动，使组分从高浓度向低浓度处

22、移动的现象；4、适宜液气比操作费与设备费之和最低时的液气比为适宜液气比二、单项选择：1、在YX图上，吸收操作线总是位于平衡线的AA. 上方 B.左下方 C. 重合线上 D.右下方2、 在吸收操作的物料衡算式中， G是表示单位时间所处理的DA.混合气体的体积 B. 惰性气体的体积C.混合气体的摩尔流量； D.惰性气体的摩尔流量3、填料塔的吸收面积等于CA. 塔内填料总表面积 B. 塔的截面积 C. 塔内润湿的填料表面积 D. 塔内总表面积4、通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时DA. 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5、 双膜理

23、论指出，两相之间存在的相界面是BA.不稳定的 B.稳定的 C.瞬间的 D.不断更新的6、在实际操作过程中，适宜的吸收剂用量为最小吸收剂用量的CA.1.151.5倍 B.1.52倍 C.1.12.0倍 D.1.51.8倍7、下列温度与压强改变对吸收操作有利的是 AA增大压强，降低温度 B增大压强，提高温度C减小压强，降低温度 D减小压强，提高温度8属于整装填料的是DA拉西环 B阶梯环 C鲍尔环 D波纹填料9、吸收推动力指的是AAYY* BYXCY1Y2 DXY10工业上最早使用的填料是BA阶梯环 B拉西环 C鲍尔环 D波纹填料11描述分子扩散过程的基本规律是DA亨利定律 B拉乌尔定律C傅立叶定律

24、 D费克定律三、填空：1、在以水为吸收剂的气体吸收过程中，氧的吸收属于 液膜 控制。2、同一气体，压力改变或 温度 改变，则溶解度改变，因此平衡状态是有条件的；3、在吸收过程中溶质与溶剂不发生显著化学反应，称为 物理 吸收。4、吸收操作中所用的溶剂称为 吸收剂 。四、简答1、气液相平衡关系在吸收中有何作用？答：确定传质过程的方向确定传质过程的推动力确定吸收塔的吸收液及尾气的极限浓度。2、 什么是气膜控制与液膜控制过程。答：当溶质的溶解度很大，传质阻力主要集中于气膜中的吸收操作过程称为气膜控制过程；当溶质的溶解度很小，传质阻力主要集中于液膜中的吸收操作过程称为液膜控制过程。五、计算1、100g水

25、中溶解1g NH3,查得20溶液上方NH3的平衡分压为798 Pa。此稀溶液的汽液平衡关系服从亨利定律,试求亨利系数E(kPa)、溶解度系数H(lkol/(m3·kPa)和相平衡常数m。总压为100 kPa。（已知20水的密度为998.2kg/m3）2、在一细金属管中的水保持25 ,在管的上口有大量干空气（温度25 ,总压101.325 kPa）流过,管中的水汽化后在管中的空气中扩散,扩散距离为100 mm,试计算水在稳定状态下的气化速率kmol/(m2s) (已知：25 水在空气中的分子扩散系数: D=0.256 cm2/s, 饱和水蒸气压力为3.168 kPa)第六章 蒸馏一、名

26、词解释1、蒸馏是将液体混合物部分汽化，利用混合物中各组分挥发度不同进行组分分离的单元操作；2、相对挥发度即溶液中易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比；二、单项选择：1、蒸馏操作属于DA.动量传递操作 B.热量传递操作C.质量传递操作 D.热质传递操作2、要使液体混合物各组分得到较彻底的分离的操作方法是BA.简单蒸馏 B.精馏C.水蒸汽蒸馏 D.平衡蒸馏3、蒸馏的传质过程是CA. 气相到液相传质 B. 液相到汽相传质C. 汽-液和液-汽同时存在 D. 汽-液和液-汽同时不存在4. 最适宜回流比应取Rmin的CA.1.11.5倍 B.1.11.7倍C.1.12.0倍 D.1.52.5倍5.

27、当回流从全回流逐渐减小时，精馏段操作线向平衡线靠近，为达到给定的分离要求，所需的理论板数CA. 逐渐增多 B. 逐渐减少 C. 最多 D.最少6、蒸馏操作分离的对象是CA非均相液体 B非均相气体 C均相液体 D均相气体7精馏塔进料时，若q=0，则表明进料状况为BA冷料 B饱和蒸汽 C饱和液体 D气液混合料8. 在二元混合液中，沸点低的组分称为；CA 重组分 B 不挥发组分C轻组分 D难挥发组分9、蒸馏操作过程中，被称为轻组分的是指CA浓度大的组分 B浓度小的组分C 挥发性大的组分 D 挥发性小的组分10.液体部分汽化的结果是A A汽相中轻组分的浓度变大 B液相中轻组分的浓度变大C 气相中轻组分

28、的浓度变小 D 液相中重组分的浓度变小11.泡罩塔板的优点是 CA液泛气速高 B生产能力大C结构简单 D操作弹性大三、填空：1、在双组分非理想溶液中，当fABfAA和fABfBB时，这种混合物对拉乌尔定律具有正偏差，它为具有 最低 恒沸点的恒沸液。2、对双组分溶液，相对挥发度愈大，两组分愈 容易分离 ；3、理想溶液的相对挥发度等于同温度下两纯组分的 饱和蒸汽压 之比。4、理论板是指离开塔板的蒸汽和液体呈 平衡状态 的塔板。四、简答1、简述拉乌尔定律的主要内容。答：由溶剂与溶质组成的理想溶液，在一定温度下气液两相达到平衡时，气相中任一组分的分压等于此组分在该温度下饱和蒸汽压乘以它在溶液中的摩尔分

29、数。2、 简述精馏的原理。答：原料从塔的中部进料板进入塔内，沿塔向下流到蒸馏釜，釜中液体被加热而部分汽化，蒸汽中易挥发组分的组成大于液相中易挥发组分的组成（yx,蒸汽沿塔向上流动，与下降液体逆流接触，因气相温度高于液相温度，气相进行部分冷凝，同时把热量传递给液相，使液相进行部分汽化，因此，难挥发组分从气相向液相传递，易挥发组分从液相向气相传递，结果上升气相的易挥发组分逐渐增多，难挥发组分逐渐减少，而下降液相中易挥发组分逐渐减少，难挥发组分逐渐增多，难挥发组分和易挥发组分在塔内得到分离。五、计算：1、苯和甲苯溶液，其中含苯0.5（摩尔分率，下同），以每小时1000kmol流量进入一精馏塔，要求塔

30、顶产品中苯含量不低于0.9，塔釜液中含苯不大于0.1。进料为泡点液体，用间接蒸汽加热，回流比取2。试计算：（1）从塔顶采出的馏出液量为多少?（2）从塔顶送入全凝器的蒸气量可以达到多少?2、在常压操作的连续精馏塔中分离含甲醇0.4与水0.6（摩尔分数，下同）的混合液，其流量为100kmol/h，馏出液组成为0.95，釜液组成为0.04，回流比为2.6。试求：（1）馏出液流量；（2）饱和液体进料时，精馏段的下降液体量和提馏段的上升蒸气量。第七章 干燥一、名词解释：1、干燥速率单位时间单位面积干燥表面上所汽化的水分量称为干燥速率；2、湿基含水量是以湿物料为基准的水分质量分数；3、湿度湿空气中所含水蒸

31、汽的质量与绝干空气质量之比；4、干球温度在湿空气中，用普通温度计测得的温度称为湿空气的干燥温度。二、单项选择：1、湿物料中水分子的偶极子在外加能量的作用下发生激烈的旋转运动而产生热能，从而达到使物料干燥的过程称为CA.热传导干燥法 B.对流传热干燥法C. 微波加热干燥法 D. 红外线辐射干燥法2、湿空气中的水气分压力与同温度下水的饱和蒸气压之比称为AA.相对湿度 B.湿度C.比湿度 D.饱和湿度3、用于悬浮液和乳浊液干燥的干燥器是DA.厢式干燥器 B.转筒干燥器C.流化床干燥器 D.喷雾干燥器4、当湿空气的湿度与其饱和湿度相等时所对应的温度称为CA.干球温度 B.湿球温度C.露点温度 D.绝热饱和温度5、空气的饱和湿度Hs是湿空气的如下参数的函数：C 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6、 物料的平衡水分一定是CA.非结合水分 B.自由水分C.结合水分 D.临界水分7、通过干燥器的壁面将热量传递给湿物料，使其中的湿分汽化的过程称为AA热传导干燥法 B对流传热干燥法C红外线辐射干燥法 D微波加热干燥法8、主要用于粉粒状物料干燥的干燥器是BA厢式干燥器 B 流化床干燥器C转