化工原理Ⅰ习题库

1、化工原理（I）课程学习题库适用对象：化学工程与工艺本科学生武夷学院环境与建筑工程系2011年编制一、填空题1.比较下列对流给热系数的大小：空气流速为6m/s的加，空气流速为25m/s的孙水流速为1.2m/s的血水流速为2.5m/s的,蒸汽膜状冷凝的必，则自大到小的顺序为：5>4>3>2>115 .在长为L,高为H的降尘室中，颗粒的沉降速度为ut,含尘气体通过降尘室的水平速度为u,则颗粒在降尘室内分离的条件是H/ut<L/u。16 .在管壳式换热器中，用100c的饱和水蒸气加热空气，空气的进出口温度分别为20c和50C,则管壁温度约等于100C，总传热系数K接近于空

2、气的对流传热系数。17 .测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增大，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。(增大、减小、不变)18 .在操作压力相同的条件下，当滤液粘度与洗液粘度相同时，板框过滤机洗涤速率与最终过滤速率的比值为0.25。19 .离心分离设备在层流区操作，颗粒的旋转速度为20m/s,旋转半径为0.3m,则该设备的离心分离因数等于135.9。20 .在离心泵工作时，调节流量的最方便方法是调节出口管路中的阀门开度。21 .在离心泵的运转过程中，是将原动机的能量传递给液体的部件，而则是将动能转变为静压能的部件。22 .旋风分离器的临界粒径愈小，则其分离效果。23

3、.某石化厂用小108Mmm的钢管以10.6kg/s的速度输送密度为900kg/m3的原油，已知原油=0.072Pa.s,则Re=,管中流体的流动型态为o24在恒压过滤操作中，忽略过滤介质的阻力，且过滤面积恒定，则所得的滤液量与过滤时间的0.5次方成正比，当滤液量一定时，需要的过滤时间与过滤面积的2次方成反比。25.离心泵的工作点是离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点。二、选择题1 .一转子流量计，当流量为50m3/h时，测定流量计转子上下压差为250Pa,现流量变为100m3/h,则流量计转子上下压差为BPaA500B250C125D条件不足，无法确定2 .某液体在内径为d0的水平管路中稳定流动

4、，其平均流速为u0,当它以相同的体积流量通过等长白内径为d2(d2=d0/2)的管子时，其流速为原来的D_倍。D163 .离心泵流量调节最常用的方法是B。A改变吸入管路中阀门开度B改变出口管路中阀门开度C安装回流支路，改变循环量的大小D车削离心泵的叶轮4 .若洗涤压差与最终过滤压差相同，洗涤水粘度与滤液粘度相同，则板框过滤机的洗涤速率是最终过滤速率的C倍。A1B0.5C0.25D0.15 .对流传热是由C原因产生的。A流体分子的热振动B流体体内电子的移动；C流体质点的位移、扰动D晶格振动6 .由离心泵和某一管路组成的输送系统，具工作点CA由泵铭牌上的流量和扬程所决定B即泵的最大效率所对应的点C

5、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点D泵的特性曲线所决定7 .傅立叶定律是B的基本定律。A对流传热B热传导C总传热D冷凝8 .降尘室生产能力增加1倍，则应将CA高度增加1倍B高度增加2倍C长度增加1倍D长度增加2倍。9 .一台工作着的列管式换热器，已知冷流体一侧的对流传热系数8为50W/m2.k,热流体一侧的对流传热系数生等于8000W/m2k,要提高总传热系数K,最简单有效的途径是D0A设法减小1B设法增大o2C同时增大od和02D设法增大110用常压水蒸气冷凝来加热空气，空气平均温度为20C,则壁温约为B。A20CB100CC60CD49.7C11 .在多层平壁定态导热中，通过最大热阻的一层平

6、壁的热量C通过其余平壁的热量。A大于B小于C等于D不确定12 .在滤饼过滤操作中，实际上起到主要拦截固体颗粒作用的是A。A滤饼层B滤饼层与过滤介质C过滤介质D滤浆、滤饼层与过滤介质13 .在重力场中，微小颗粒的沉降速度与A无关。A粒子的几何形状B粒子的尺寸大小C流体与粒子的密度D流体的速度14.在完全湍流时（阻力平方区）,粗糙管的摩擦系数人数值A只取决于ReB与光滑管一样C取决于相对粗糙度D与粗糙度无关15.离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生A汽化现象B汽蚀现象C气缚现象D气浮现象16.关于过滤速率dv说法正确的是CdtA与滤液体积成正比,2C与A成正比B与过滤面积A成正比与滤布

7、阻力成反比A流量计测量。17 .流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布，应选用A皮托管B孔板流量计C文丘里流量计D转子流量计18 .当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中稳定连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力CA不变B增大C减小D不确定19 .离心泵的轴功率N与流量Q的关系为AQ增大，N增大BQ增大，N减小CQ增大，N先增大后减小;DQ增大，N先减小后增大20 .定态传热是指传热系统内各点的温度A不仅随时间变，也随位置变B只随位置变，但不随时间变C只随时间变，但不随位置变D不随位置和时间变化21.在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在,减少热阻的有效措施是A层流底层，使流体处

8、于层流状态B流体湍动区域，使层流底层减薄C层流底层，提高流体湍动程度D流体过渡区域，提高流体湍动程度22 .在蒸汽冷凝传热中，不凝性气体的存在对对流传热系数咕勺影响是A0A不凝性气体的存在会使就大大P1低B不凝性气体的存在会使也升高C不凝性气体的存在与否，对数据无影响D不一定23 .离心泵工作时，通过改变出口阀的开度调节流量，其本质是B0A改变泵的工作特性曲线B改变管路的特性曲线；C改变泵的扬程D调节泵的功率。24 .离心通风机的风压是指_D0A静压头与升举高度之和B动风压C静风压D动风压与静风压之和25 .8.离心泵开动之前必须充满被输送白流体是为了防止发生CA汽化现象B汽蚀现象C气缚现象D

9、气浮现象三、综合应用题(计算与分析)1 .用离心泵将20c的清水由水池送到水洗塔塔顶经喷头喷出，喷头入口处的压力为127kPa(表压)，已知大气压强为101.33kPa,管径小108Mmm,管路全长为300m(包括所有局部阻力当量长度)，清水密度1000kg/m3,取摩擦系数人为0.025,若要求输水量40m3/h,试求：(1)泵所需的有效功率Ne；(2)若泵的效率为65%,求泵的轴功率N;(3)若吸入管的阻力损失为1.5m,求离心泵的允许安装高度Hg,r。20c清水的饱和蒸汽压2.335kPa,离心泵的必需汽蚀余量(NPSH)r=3.0mArf(3)管程和壳程的给热系数(可忽略两侧的污垢热阻

10、和管壁热阻)3拟用一板框过滤机在恒压下过滤某悬浮液。已知过滤常数K=0.02m2/h,操作压力为196kPa俵压)。过滤2小时后停止过滤，共得滤液6m3(滤饼不可压缩，介质阻力忽略不计)。求：(1)若滤框尺寸为1000mrtK1000mrtK30mm,则需要滤框几块？(2)过滤终了用水进行洗涤，洗涤水粘度与滤液相同，洗涤压力与过滤压力相同，若洗涤水量为获得滤液量的10%,卸渣等辅助时间为1小时，试求该过滤机的生产能力，m3/h?(3)若洗涤时间与辅助时间均不变，操作压力降至98kPa(表压)，需多大过滤面积才能维持生产能力不变？4用小108M的热轧无缝钢管将经沉淀处理后的河水引入一贮水池，最大

11、输水量为60m3/h,池中最高水位高于河水面15m,泵中心(吸入口处)高出河面2.0m,管路总长140m,其中吸入管总长30m(均包括局部阻力的当量长度)，钢管的磨擦系数入=0.028,水温20C,密度1000kg/n3,黏度1M0-5Pa.§水的饱和蒸汽压Pv=2.335kPa,当地大气压强为98kPa；(1)试选一台合适的离心泵；(2)校核泵的安装高度。泵的性能参数如下：型号油Qm3/h扬程Hm允许汽蚀余量(NPSH)r,m效率Y%轴功率NkW电机功率kWIS80-65-16060293.0726.597.5IS100-80-12560244.0675.8611.05采用长4.5

12、m、宽2m、高2m降尘室除去矿石焙烧炉出口的炉气中含有的粉尘。在操作条件下炉气流量为16000m3/h,密度为0.6kg/m3,粘度为2M10-5Pas,其中氧化铁粉尘可看作球形颗粒，密度为4500kg/m3。求：(1)临界粒径dpc(能够完全分离下来的最小颗粒直径)；(2)要求全部除掉直径大于80pm的粉尘，炉气的最大处理量为多少？6有一列管式换热器，装有(|)20父2.5mm的钢管400根，管长为2m。要将质量流量为7000kg/h的常压空气由20c加热到90C,选用108c的饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。若水蒸汽的冷凝给热系数为1.0M104W/(m2K),管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计，且

13、不计热损失。已知空气在平均温度下的物性参数：Cp=1.0kJ/(kgK),入=2.8210-2W/(mK),p=2.010-5Pas。试求：(1)空气在管内的对流给热系数；(2)换热器的总传热系数；(3)通过计算说明该换热器是否满足需要。7.MS20/635-25型板框压滤机于200kPa的压强差下过滤某悬浮液，已知滤框尺寸是635X635X25mm滤框数共26个，过滤时测得滤饼与滤液的体积比v=0.0722,过滤常数qe=0.01m3/m2,k=3.94x10-5n2/s,试求：(1)滤饼充满滤框所需时间t;(2)过滤毕，用滤液体积10%勺清水以横穿洗涤法洗涤滤饼，操作压强与洗水黏度和过滤终

14、了均相同，求洗涤时间tw；(3盾每个操作周期中辅助时间为20min,则过滤机的生产能力为若干m3滤液/h。8.用水洗塔除去气体中所含的微量有害气体A,流程如本题附图所示。操作参数为温度27C,当地的大气压为101.33kPa,U形管水银压差计读数分别为R=426mm、R2=328mm。气体在标况(0c,101.33kPa)下的密度为1.29kg/m3。(1)若气体可当作不可压缩流体处理，求其平均密度;(2)求气体通过水洗塔的能量损失(以阻力压降表示)9采用降尘室除去矿石焙烧炉出口炉气中含有的粉尘。在操作条件下炉气流量为16000m3/h,在降尘室内的流速为2m/s,密度为0.6kg/m3,粘度

15、为2M10-5Pas,其中氧化铁粉尘的密度为4500kg/m3。要求全部除掉直径大于80仙m的粉尘。试求：(1)所需降尘室的底面积A和高H(其宽B=2m);(2)用上述计算确定的降尘室，要将炉气中直径为70pm的尘粒完全除掉，求炉气的最大允许处理量Vmax。10.每小时将2M04kg的溶液用泵从反应器输送到高位槽，反应器液面上方保持26.7kPa的真空度，高位槽液面上方为大气压强。管道为小76Mmm的钢管，总长50m,管线上有两个全开的闸阀、一个孔板流量计，五个标准弯头。已知溶液密度1073kg/m3,黏度6.3M04Pa.s,反应器内液面与管路出口的距离为15m,摩擦系数入取0.028;全开

16、闸阀、孔板流量计、标准弯头的局部阻力系数分别取口=0.17,0=4,Q=0.75。求：(1)溶液在管道中的流速，m/s干(2)输送管路的总阻力，J/kg±(3)若泵的效率为0.7,求泵的轴功率。2.离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生汽蚀现象。3.压力表测得的读数是表压、在大气压强为101.3kPa地区，某设备压力表的读数为25.7kPa,则设备内的绝又寸压强为127.0kPa4.在恒定的操作压差下，过滤某一水悬浮液。10min后获得滤液5m3,若过滤介质阻力忽略不计，则40min后获得滤液10m3。5.厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知厚度&>&a

17、mp;>缸导热系数为<?2V瓯在稳定传热过程中，各层的热阻R1>R2>R3,各层导热速率Q1=Q2=Q3。6.在离心泵的运转过程中，叶轮是将原动机的能量传递给液体的部件，而泵壳则是将动能转变为静压能的部件。7.在间壁式换热器的设计计算中，用算术平均法求冷热两流体平均温度差的必要条件是Ah（大）/奥（小）<2。28.某减体在（|）25>2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数为2000W/（mC）。如果管径与物性都不变，流量加倍，其对流传热系数为W/（m*2C）。9.旋风分离器的临界粒径愈小，则其分离效果越好。10.某石化厂用小108Mmm的钢管以10.6

18、kg/s的速度输送密度为900kg/m3的原油，已知原油以=0.072Pa.s则Re=13250,管中流体的流动型态为湍流。11.由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数越大，则该壁面的热阻愈小,其两侧的温差愈小。（大或小）12多层圆筒壁定态热传导中，若某层的热阻最大，则该层两侧的温差最大：若某层的平均导热面积最大，则通过该层的热流密度最小。（最小或最大）13.水在直径为©25M2.5mm的直管中以u=1.5m/s的速度做稳态流动，已知水的密度P=1000kg/m3,N=1M10“Pas,则水的流动型态为湍流14.在大气压强为100kPaM区，某真空蒸储塔塔顶的真空表读数为90kPa若在大气压强为87kPa地区，仍要求塔顶绝压维持在相同数