2009化工原理(下)-清考卷

2009化工原理(下)清考卷一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种设备不属于化工生产中的换热设备？A.列管式换热器B.板式换热器C.蒸发器D.搅拌釜A.层流B.湍流C.过渡流D.紊流3.下列哪种传质设备适用于气体吸收过程？A.填料塔B.泡罩塔C.转盘塔D.A和B4.下列哪种干燥方式属于内部干燥？A.滚筒干燥B.喷雾干燥C.流化床干燥D.真空干燥A.雷诺数B.欧拉数C.普兰特数D.施密特数6.下列哪种化工单元操作主要用于分离混合物中的固体颗粒？A.过滤B.沉降C.离心分离D.A和BA.流体流速B.流体比热容C.流体导热系数D.流体粘度8.下列哪种泵适用于输送含有固体颗粒的流体？A.离心泵B.轮涡泵C.齿轮泵D.柱塞泵A.布拉修斯公式B.摩擦因子C.水力半径D.管道粗糙度10.下列哪种干燥设备适用于热敏性物料的干燥？A.真空干燥B.流化床干燥C.喷雾干燥D.转筒干燥二、填空题（每题2分，共20分）1.化工生产中，实现热量交换的设备称为______。2.流体在管道中的流动状态可分为______、______和______。3.传质设备中，塔设备按操作原理可分为______、______和______。4.干燥过程中，提高干燥速率的措施有：提高______、降低______和增加______。5.化工单元操作中，过滤操作的目的是将______与______分离。6.传热过程中，影响传热速率的因素有：______、______和______。7.泵的主要性能参数有：______、______和______。8.湍流状态下，描述摩擦阻力特性的公式为______。9.蒸发操作中，蒸发器按加热面的结构可分为______、______和______。10.在干燥过程中，干燥速率与______和______有关。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述流体流动类型及其判别方法。2.请解释什么是流体的边界层，它在传热过程中的作用是什么？3.简述板式塔与填料塔在结构和工作原理上的区别。四、计算题（每题15分，共30分）1.已知某管道直径为200mm，流体密度为800kg/m³，粘度为0.002Pa·s，流速为2m/s。求该流体的雷诺数，并判断其流动状态。2.一台列管式换热器，管内流体为水，管外流体为空气。已知水流量为10m³/h，水的比热容为4.18kJ/(kg·K)，水的进口温度为30℃，出口温度为50℃；空气的进口温度为100℃，出口温度为60℃，空气的比热容为1.005kJ/(kg·K)。求该换热器的传热速率。五、论述题（20分）结合实际，论述化工原理在化工生产中的应用及其重要性。一、选择题1.D2.A3.D4.B5.A6.D7.C8.C9.B10.C二、填空题1.换热设备2.层流、过渡流、湍流3.吸收塔、蒸馏塔、萃取塔4.干燥介质温度、干燥介质湿度、干燥面积5.悬浮液、固体6.传热面积、传热温差、传热系数7.流量、扬程、效率8.布拉修斯公式9.蒸发池、升膜蒸发器、降膜蒸发器10.干燥介质、物料性质三、简答题1.流体流动类型分为层流、过渡流和湍流。判别方法主要是通过计算雷诺数，当雷诺数小于2000时为层流，大于4000时为湍流，介于两者之间为过渡流。2.边界层是指流体在固体壁面上由于粘性作用而形成的一层流速逐渐减小的流体层。在传热过程中，边界层起到了热量传递的阻碍作用。四、计算题1.雷诺数Re=(ρVD)/μ=(800kg/m³×0.2m×2m/s)/(0.002Pa·s)=320000，大于4000，因此流动状态为湍流。2.传热速率Q=mcpΔT=10m³/h×1000kg/m³×4.18kJ/(kg·K)×(50℃30℃)=836000kJ/h=230kJ/s五、论述题略1.化工流体力学：层流、湍流、雷诺数、边界层等基本概念和流体流动特性。2.传热学：换热设备、传热速率、传热系数、换热器类型等。3.传质学：塔设备、气体吸收、蒸馏、萃取等传质过程及设备。4.干燥技术：干燥原理、干燥设备、干燥速率影响因素等。5.化工单元操作：过滤、沉降、离心分离等固体颗粒分离方法。各题型知识点详解及示例：1.选择题：考察学生对化工原理基本概念、设备类型、操作原理的掌握。例如，判断流体流动状态需要了解雷诺数的计算方法和流体的流动特性。2.填空题：考察学生对化工原理基本知识点的记忆和应用。例如，填写换热设备类型需要学生掌握不同换热器的结构和工作原理。3.简答题：考察学生对化工原理中重要概念的理解和应用。例如，解释边界层需要学生理解其在传热过程中的作用。4.计算题：考察学生运用化工原理公式进行计算的