化工原理复习资料选择及计算题答案

ff1f123111221ff1f123111221第一章

流体流与输送机械一、填空或选1．牛顿粘定律的表达式为

du

，该式应用条件为牛顿型

流体作_流流动在中粘度的单位是流体的物性cgs制中度的单位是泊。2．某设备表压强为100kPa则它的绝对压强为_201.33；另一设备的真空度为，则它的绝对压强为地大气压为101.33kPa）3．流体在形直管中作滞流流动时，其速度分布侧形抛物线型曲线。其管中心最大流速为平均流速的_2倍，摩擦系数λ与Re关系

64。层流区又称为阻力的一次方。．流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与_和ε/d有关；若其作完全湍流，则λ仅与_ε/d有关。完全湍流又称为阻力的平方区。．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在_层流底层_，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度_薄；流动阻力越大。．因次分析的依据是_次一致性原则。．从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量将_小管路的局部阻力将_增大直管阻力将_减小管路总阻力将_恒定设动能项可忽略．根据流体力学原理设计的流量（流速）计中，用于测定大直径气体管路截面上速度分布的是测速管（皮托管）；恒压差流流量计有转子流量计恒截面差压流量计有孔板流量计和文丘里流量计；能量损失最大的是孔板流量计；对流量变化反映最灵敏的是孔板流量计。A．孔板量计．文丘里流量计C．皮托管D．转子流量计9．当量直的定义式4

流通截面积润湿周边

，水力半径为1/4_倍当量直径。10直管阻力的计算式

f

l；局部阻力的计算式有dld2

2

。11．水流经图示的管路系统从细管喷出。已知d管段的压头损失H=1m（包括局部阻力管段的压头损失H（不包括出口损失管口喷出时水的速度u，管段的速度u=_1.75_m/s，水的流量V=_8.06_m3/h。12LZB-40转子流量计，出厂时用20空气标定流量范围为5m3/h现拟用以测定40℃的空气，则空气流量值比刻度值大，校正系数为_，实际流量范围为_5.17~51.7m

3

/h。13一转子流量计，当通过水流量1m

3

/h，测得该流量计进、出间压强降为；当流量增加到1.5m

3

/h，相应的压强降_。14水从内径为d的管段流向内径为的管段，已知d，d管段流体123223ABV00VVV1121123223ABV00VVV1121流动的速度头为，h=0.7m忽略流经AB的能量损失，则=1.3，h=1.5m。若流经AB的能量损失为，则h1.1，h=1.3m．一敞口容器底部连接等径的进水管和出水管，容器内水面维持恒定管内水的动压头均为0.5m，则进水管的点A、容器内的点C、出水管的点B静压头分别为p=1.5，p=，p=1.5m。．在位制中，通用气体常数R的单位为(B)。A．atm·cm

/mol·KB．

3

/mol·K．kgf·kmol·KDIbf·ft/Ibmol·K17通常流体粘度μ随温度t的变化规律为)。A．升高、μ减小

B．升高、μ增大C．对液体粘度t升高减小，对气体则相反.．对液体t升高μ增大，对气体则相反．流体在圆形直管中湍流时，则摩擦系数λ随雷诺数Re的增大小；若已进入阻力平方区，随雷诺数增大，摩擦系数λ基本不变。．滞流和湍流的本质区别是(D)。A．湍流速大于滞流流速B滞流时数小于湍流时Re数C．流道截面大时为湍流，截面小的为滞流D．滞流无径向脉动，而湍流有径向脉动20因次方析的目的在于(B)。A．得到变量间的确切定量关系；．用无因次数群代替变量,实验与关联简化；C．得到无因次数群间定量关系；D．无需进行实验，即可得到关联式21滞流内层越薄,则以下结论是正确的D)A．近壁处速度梯度越小B．流体动程度越低C．流动阻力越小D．流动阻力越大22在一水平变径管路中,小管截面A和大管截面B连接一U型压差计当流体流过该管时,差计读数R值反映(A)A．、B截面间的压强差BA、截面间的流动阻力C．AB截面间动压头变化D．突然扩大或缩小的局部阻力在一定管路中当孔板流量计的孔径和文丘里流量计的喉径相同时相同流动条件下，文丘里流量计的孔流系数和孔板流量系数的大小为（CA．C=CB．CC．D．不确定．流体流过两个并联管路管和2两管内均呈滞流。两管的管长L、管内径d，则体积流量V/V为（DA．1/2．1/4C．1/8D．1/16．离心泵的泵壳制成蜗壳状，其作用是集液与转能。．离心泵的主要特性曲线包括、和η三条曲线。．离心泵启动前需要先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生气缚现象。而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生气蚀现象。4若离心泵入口真空表读数为700mmHg当地大气压为则输送42℃水时（饱和蒸汽压为8.2kPa）泵内将发生气蚀现象。5．离心泵安装在一定管路上，其工作点是指管路特性曲线与泵特性曲线的交点。用离心泵将储槽A内液体送到一常压设备B，若B变为高压设备，则输液量减小，泵的压头增大，轴功率减小。6．离心泵通常采用改变出口阀的开度调节流量；往复泵采用旁路调节流量心泵在Q=0.02m

3

/s时H=20m性能

3

/s时需要的He=16m，泵安在此输水管路，中调节流量为0.02m

3

/s，因调节阀门的压头损失为4m，消耗的功率485W。7．离心泵在一管路系统中工作，管路要求流量为Q管路所需压头为H，而与ee相对应的泵所提供的压头为Hm阀门关小压头损失百数（Hm-H％。e．往复泵的往复次数增加时，流量增大，扬程不变。．离心泵的效率η流量Q的关系为（B）A.Q增大，η大B.Q大，η先增大后减小C.Q增大，η小D.Q大，η先减小后增大10．离心泵的轴功率N和流量Q关系为（A）A.Q增大，N增大B.Q大，N先增大后减小C.Q增大，N减小D.Q大，N先减小后增大11．离心泵停止操作时宜（A）A.先关出口阀后停电B.先停电后关阀C.先关出口阀或先停电均可D.单级泵先停电，多级泵先关出口阀12．往复泵适用于（C）A.大流量且要求流量特别均匀的场合B.介质腐蚀性特别强的场合C.流量较小，压头较高的场合D.投资较小的场合13测定离心泵性能时将压力表装在调节阀以后压力表读数p2而当压力表装在调节阀以前，则压力表读数（A），1A.随流量增大而减小B.随流量增大而增大C.随流量增大而基本不变D.随真空表读数的增大而减小14．离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（）。A.最高效率点对应值B.操作点对应值C.最大流量下对应值D.计算数据．离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀能力越好。离心泵在一定管路系统下工作时压头与被输送液体密度无关的条件是D。A.Z-Z=0B.=0C.Δu2/2g=0D.(p-p)/ρg=021f2117．往复泵具有正位移特性特性，有自吸能力，安装过高会发生气蚀现象。第章非相系离一．填空或选择．固体粒子的沉降过程分加速__阶段和__恒速__段。沉降速度是指__恒速__段颗粒相对于__体__速度。．在重力场中，固粒的自由沉降速度与下列因素无关（D）A）粒子何形状）粒子几何尺寸C）粒子及流体密度D）流体的流速3．在降尘中除去某粒径的颗粒时，若降尘室高度增加一倍，则颗粒的沉降时间__长一倍，气流速度__为原来的1/2，生产能力不变。．在斯托克斯区，颗粒的沉降速度与其直径_2_次方成正比，而在牛顿区，与其直径的1/2次方成正比。．沉降雷诺准数越大，流体粘性对沉降速度的影响__越小__．一球形石英粒子在空气中作滞流自由沉降。若空气温度由20℃提高至℃，TTTT则其沉降速度将__减小__。．降尘室操作时，气体的流动应控制在__流区。．含尘气体通过长4m宽、高1m的降尘室，颗粒的沉降速度为0.03m/s，则降尘室的最大生产能力为___m

3

．降尘室内，颗粒可被分离的条件是气体在降尘室的停留时间大于颗粒的沉降时间。理论上降尘室的生产能力与__底面积__和__沉降速度__有关而与高度无关。．在降尘室内，粒径为的颗粒理论上能全部除去，则粒径为42μm的颗粒能被除去的分率为降在滞流区）．在离心分离操作中，分离因数是指__/Rg__。某颗粒所在旋风分离器位置上的旋转半径＝0.2m切向速度u=20m/s，则分离因数为。13旋风分离器的分离效率随器身__直径增大而减小。14业上应用最广泛的间歇压滤机有板框过滤机__和__滤机__连续吸滤型过滤机为__转筒真空过滤机__。15用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液其过滤方程式为

2

q

θ式中q单位为m

3

2

θ的单位为，则过滤常数值及其单位为K＝_5×10

___，qe＝__0.031__，θe＝__。若该过滤机由10框组成则其过滤面积＝2介质的虚拟滤液体积＝216根据过滤基本方程式（V)0

）说明提高过滤机生产能力的措施是（最少写出三条）增大压差；提高温度；使用阻力小的滤布s<1时在允许时使用助滤剂；清洗滤布等。17在板框压滤机中，若过滤压力差增加一倍，则过滤速率变为原来的(B)。（过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩）A）2

B）2）1D）．板框压滤机中横穿洗涤法的洗涤速率与最终过滤速率之比为A)；叶滤机置换洗涤法的洗涤速率与最终过滤速率之比为D)过滤最终与洗涤相同）A）1/4）1/2C）4D）．恒压过滤某种悬浮液（介质阻力可忽略，滤饼不可压缩知单位过滤面积上得滤液0.1m。若1h得滤液则所需过滤面积为_8.16__m2。20滤机过滤某种悬浮液介质阻力可忽略滤饼不可压缩K-3/s。若过滤终了时，q2.5m

3

/m

，每

过滤面积上用3

清水洗涤（、μ与过滤终了相同则所需过滤时间θ＝__2500__s，洗涤时间=__1000__s。第章传一、填空或选择多层壁稳定导热中，若某层的热阻最大，则该层两侧的温差最大。一定质量的流体在φ25×2.5mm的直管内，作强制的湍流流动，其对流传热系数α=1000W/m2·℃，如果流量和物性不变，改在φ19×2mm的直管内流动，i其αDW/m2·℃。iA．1259；B．1496；C．1585；D．1678。水与苯通过间壁换热器进行换热水从℃升至30℃苯由80℃降至40℃，则热容流量小的流体为苯，此换热器的传热效率ε=__0.667__。列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于提高壳程流体对流传热系数_。有一套管换热器，在内管中空气46℃被加热到50℃，环隙内119.6℃的水蒸气冷凝，管壁温度接近_B_℃。A．35；B．119.6℃；C．77.3。对膜状冷凝传热，冷凝液膜两侧温差愈大，冷凝传热系数愈愈小。在列管换热器中饱和蒸气加热空气，有：甲）传热管的壁温接近加热蒸气温度；乙）换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数。则：AA．甲乙均合理；B．甲乙均无理；．甲合理，乙无理；D．甲无理，乙合理。8.在蒸气冷凝传热中，不凝气体的存在对α的影响是_A____。A．不凝气体的存在会使α大大降低；B．不凝气体的存在会使α升高；C．不凝气体的存在对α无影响。9.对在蒸气-空气间壁换热过程中为强化传热下列方案中在工程上可行的是__A__。A．提高空气流速；B．提高蒸气流速；C．采用过热蒸气以提高蒸气流速；D．在蒸气一侧管壁上装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液。10.在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差50℃，现因某种原因，两者的温度各升高100℃，则此时的辐射传热量与原来的相比，应该A__。A．增大；B．变小；C．不变；D．不确定。11.在卧式列管换热器中用饱和水蒸气冷凝加热原油原油宜在管程__流动，总传热系数接近原油的对流传热系数值，传热壁面的温度接近__水蒸气_温度。进出口温度分别为85℃和40℃的热流体对进口温度为℃的冷流体进行加热，规定冷流体出口温度不超过40℃，则必须采用并流操作。．冷热两流体的对流传热系数相差较大时，提高总传热系数值的措施是AA.提高小的h值；B.提高大的h值；C.两个都同等程度提高；D.提高大的h值，同时降低小的值。14．蒸汽冷凝时的热阻B。A.决定于汽膜厚度；B.决定于液膜厚度；C.决定于汽膜和液膜厚度；D.主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响。在一列管式换热器中用水来冷却某有机溶液现希望有机溶液的出口温度降低一些（溶液的流量、进口温度不变可采取的措施有增加冷却水的流量或降低冷却水的进口温度。一台新换热器正常运转半年后若冷热流体的流量和进口温度不变但冷流体的出口温度下降了，你认为是下列A原因。(A)运行时间长后，换热器内产生了污垢；(B)换热器内压力升高；(C)换热器内压力降低；(D)换热器所在环境温度降低。17、为了减少室外设备的热损失，保温层外包的一层金属皮应采用A。(A)表面光滑，色泽较浅；(B)表面粗糙，色泽较深；(C)表面粗糙，色泽较浅；(D)表面光滑，色泽较深18某一套管换热器管间饱和蒸汽加热管内空气设饱和蒸汽温度为100℃，VLVL空气进口温度20℃，出口温度为80℃，此时套管换热器内壁温度应是C。(A)接近空气的平均温度；接近饱和蒸汽与空气的平均温度；接近饱和蒸汽的温度。在包有二层相同厚度保温材料的园形管道上，应该导热系数小的_材料包在内层，其原因是___减少热损失__，___低壁面温度__。热传递的三种基本方式是：传导、对流与热辐射。第六章蒸一、选择与填空精馏操作的依据是混合液中各组分挥发度的差异。实现精馏操作的必要条件是塔顶液相回流和塔底上升蒸汽。汽液两相呈平衡状态时汽液两相温度_同_但液相组成_小于_汽相组成。3、用相对挥发度α表达的汽液平衡方程可写为

x1(

。根据α的大小，可用来判定用蒸馏方法分离的难易程度若α=1则表示不能用普通的蒸馏方法分离该混合液。在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发增加，塔顶温度降低，塔釜温度降低，从平衡角度分析对该分离过程有利。某二元物系，相对挥发度=3，在全回流条件下进行精馏操作，对n、n+1两层理论板知y=0.4=_0.182_流通常适用于开工阶段或实nn+1验研究。精馏和蒸馏的区别在于精馏必须引入回流衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于前者为连续的稳态过程而后者是间歇的非稳态过程。精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度原因是塔底压强高和塔底难挥发组分含量高。在总压为101.33kPa、度为℃下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为p0=116.9kPa,p0=46kPa，则相对挥发度α=2.54，平衡时液相组成=0.78，ABA气相组成y=0.90。A某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275则该精馏塔的操作回流比为_2.371_，馏出液组成为_0.982_。最小回流比的定义是在特定分离任务下理论板数为无限多时的回流比宜回流比通常取Rmin11、精馏塔进料可能有5种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时，则进料热状况q值为0.6。注q

IIVIIV

IV

2(II)5IIVL

0.612塔的精馏段测得x=0.96=0.45均为摩尔分率，D23α=2.5，则第三层塔板的气相默弗里效率E_44.1%_。MV注E

y*

y1y113在精馏塔设计中，F、q保持不变若增加回流比R，x增加,xFD减小,V增加,L/V增加。

W14、在精馏塔设计中，若F、x、x、x及R定，进料由原来的饱和蒸气改为FDW饱和液体，则所需理论板数减小。精馏段上升蒸气量V不变、下降液体量TL不变；提馏段上升蒸气量V’增加、下降液体量L’增加。15操作中的精馏塔增大回流比其他操作条件不变则精馏段液气比增大，提馏段液气比L’/V’减小，x增加,x减小。DW16、操作中的精馏塔，保持F、x、q、V不变，增加，则x增加,加，FDWL/V_增加_。17、在连续精馏塔中，若x、x、R、q、D/F同，塔釜由直接蒸汽加热改为间FD接蒸汽加热，则所需的理论板数N减小，x加。TW恒沸精馏与萃取精馏的共同点是都需要加入某种添加剂。两者的主要区别是恒沸精馏时添加剂需与被分离组分形成恒沸物和恒沸精馏的添加剂气化后由塔顶排出，耗能大。某二元混合物，若液相组成x为0.45，相应的泡点温度为t；汽相组成A1A为0.45，露点温度为t，则A。2A．t<tB．t=tC．t>tD．不能判断12121220、两组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系B。A．容易B．困难C．完全D．不完全21、精馏塔的操作线为直线，其原因是DA．理论板假定B．理想物系C．塔顶泡点回流D．恒摩尔流假定22、分离某两组分物系，进料量为10kmol/h组成x为0.6，若要求馏出液组F成x小于0.9，则最大馏出液量为ADA．6.67kmol/hB．6kmol/hC．9kmol/hD．不确定23、精馏塔中由塔顶向下的第n