化工原理复习资料

1、精品 料推荐一填空(1)在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数k 接近于空气侧的对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽侧流体的温度值。(2) 热传导的基本定律是 傅立叶定律 。间壁换热器中总传热系数 k 的数值接近于热阻 大（大、小）一侧的 值。间壁换热器管壁温度 t w接近于 值 大 （大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中， 所用材料的导热系数愈小， 则该壁面的热阻愈 大 （大、小），其两侧的温差愈 大 （大、小）。(3) 由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈小，其两侧的温差愈小。(4) 在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在滞离层

2、内（或热边界层内），减少热阻的最有效措施是提高流体湍动程度。(5) 消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加膨胀节、采用浮头式或u 管式结构；翅片管换热器安装翅片的目的是增加面积，增强流体的湍动程度以提高传热系数。(6)厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b b b ，导热系数 r2 r，各层导热速率 q = q2= q 。1313(7)物体辐射能力的大小与黑度 成正比，还与温度的四次方成正比。(8)写出三种循环型蒸发器的名称中央循环管式、悬筐式、外加热式。(9)在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括自然对流、泡核沸腾和膜状沸腾三个阶段。 实际操作应控制在泡核沸腾。在这一阶

3、段内， 传热系数随着温度差的增加而增加 。(10)传热的基本方式有 传导、 对流和 辐射 三种。热传导的基本定律是傅立叶定律其表达式为dq= -dst。n(11)水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的2 倍，则其对流传热系数约为原来的1.74倍；管径改为原来的1/2 而流量相同，则其对流传热系数约为原来的3.48倍。（设条件改变后仍在湍流范围）(12) 导热系数的单位为w/ （ m）总传热系数的单位为2w/ （ m ）二、选择，对流传热系数的单位为2），w/ （ m。1已知当温度为 t 时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度d 耐火砖的黑度。a大于b 等于c不能确定d小于2某一套

4、管换热器， 管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动） ，使空气温度由 20升至 80，现需空气流量增加为原来的2 倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的a倍。a1.149b 1.74c2d不定3一定流量的液体在一25 2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数2i =1000w/m；如流量与物性都不变，改用一192mm的直管，则其将变为 d。a 1259b 1496c 1585d 16784对流传热系数关联式中普兰特准数是表示c的准数。a对流传热b流动状态c物性影响d自然对流影响1精品 料推荐5 在蒸气空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的b在工程上可行

5、。a提高蒸气流速b提高空气流速c采用过热蒸气以提高蒸气温度d在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积6在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为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辐射传热量相比，应该b。a减小b增大c不变7 在单效蒸发器中，将某水溶液从14%连续浓缩至 30% ，原料液沸点进料，加热蒸汽的温度为96.2，有效传热温差为11.2，二次蒸气的温度为75.4，则溶液的沸点升高为d 。a11.2b20.8c85d 9.68为蒸发某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液，应采用b流程。a并流加料b逆流加料c平流加料d 双效三体并流加料13热 气 体 在 套 管 换

6、 热 器 中 用 冷 水 冷 却 ， 内 管 为25mm 2.5mm 钢 管 ， 导 热 系 数45w / m k 。冷水在管内湍流流动，给热系数12000w / m2 k ，热气在环隙中湍流流动，给热系数2wm 2 k。不计垢层热阻，试求：50 /（ 1）管壁热阻占总热阻的百分数；（ 2）内管中冷水流速提高一倍，总传热系数k 有何变化？（ 3）内隙中热气体流速提高一倍，总传热系数 k 有何变化？解： （ 1）k 1 d2d 2 ln d 21 11 d12d11= 10.0250.025ln0.0251 120000.022450.0250= 48.3w / m2k总热阻管壁热阻1 0.02

7、1m2 / wkd 2ln d 20.025 ln 0.0252d12 45 0.02= 6.210 5 m2k /w管壁热阻分率为6.210 531030.3%0.021（2）u 0.812 0.8120.820003.48 103 w / m2 k2精品 料推荐k 10.0256.2105149.0w / m2 k3.481030.0250增加 kk4948.31.3%k48.3（3）20. 820.850w/m 2k22k10.0256.21 82.1w / m2 k20000.0287.1增加kk82.1 48.369.6%k48.3k 值，强化传热，应在由上可知，管壁热阻往往占分率很

8、小，可忽略；提高小处着手。蒸馏一、填空1精馏过程是利用部分冷凝和 部分汽化的原理而进行的。精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少， 操作能耗增加，随着回流比的逐渐增大， 操作费和设备费的总和将呈现先降后升的变化过程。2精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小） ，同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大（增大、减小） ，塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小） ，所需塔径 增大 （增大、减小） 。3分离任务要求一定，当回流比一定时，在5 种进料状况中 ,冷液体进料的 q 值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离最远,分离所需的总理论板数最少。4相对挥发度 =1，表示不能用普通精馏分离

9、分离，但能用萃取精馏或恒沸精馏分离分离。5某二元混合物，进料量为100kmol/h ， x =0.6 ，要求得到塔顶x不小于0.9 ，则塔顶最大fd产量为 66.7 kmol/h。6精馏操作的依据是混合液中各组分的挥发度差异，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流和塔底上升蒸气。7负荷性能图有五条线，分别是液相上限线、液相上限线、雾沫夹带线、漏液线和液泛线。8写出相对挥发度的几种表达式= v a / vb = pa / xa =y a / yb = pao / pbo 。pb / xbx a / xb二、选择1已知 q=1.1 ，则加料中液体量与总加料量之比为c。a1.1:1b 1:1.1c

10、1:1d0.1:12 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是d。a 液相中易挥发组分进入汽相；b 汽相中难挥发组分进入液相；c 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多；d 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。3精品 料推荐3 某二元混合物，其中 a 为易挥发组分，液相组成xa=0.6 ，相应的泡点为t 1，与之相平衡的汽相组成ya=0.7 ，相应的露点为t 2，则aat1=t 2bt1t 2d不确定4 某二元混合物，进料量为100kmol/h ， xf =0.6 ，要求得到塔顶xd不小于0

11、.9 ，则塔顶最大产量为b。a60kmol/hb66.7kmol/hc90kmol/hd不能定5 精馏操作时，若 f、d、xf、q、r、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成 xd变化为 ba变小b变大c不变d不确定6 在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度a，塔顶低沸点组分浓度b，塔底温度c，塔底低沸点组分浓度a 。a 升高b下降c不变d不确定7 某二元混合物，=3，全回流条件下 x =0.3，则 y=b 。nn-1a 0.9b 0.3c 0.854d 0.7948 某二元混合物，其中a 为易挥发组分，液相组成xa=0.

12、4 ，相应的泡点为t 1，气相组成为y =0.4 ，相应的露点组成为t ，则 b。a2a t =t2b t1t2d不能判断19 某二元混合物，=3，全回流条件下xn=0.3 ，则 yn-1 = da 0.9b 0.3c 0.854d 0.79410 精馏的操作线是直线，主要基于以下原因d。a理论板假定b理想物系c塔顶泡点回流d恒摩尔流假设11 某筛板精馏塔在操作一段时间后，分离效率降低，且全塔压降增加，其原因及应采取的措施是 b。a 塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷b 筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，雾沫夹带严重，应降低负荷操作c 塔板脱落，理论板数减少，应停工检修d 降液管折

13、断，气体短路，需更换降液管12板式塔中操作弹性最大的是b。a 筛板塔b浮阀塔c泡罩塔13下列命题中不正确的为a。a 上升气速过大会引起漏液b上升气速过大会引起液泛c上升气速过大会使塔板效率下降d 上升气速过大会造成过量的液沫夹带14二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起以下线的变化b。a 平衡线b操作线与 q 线c平衡线与操作线d 平衡线与 q 线15下列情况d不是诱发降液管液泛的原因。a 液、气负荷过大b过量雾沫夹带c塔板间距过小d过量漏液吸收一、填空1 气体吸收计算中，表示设备（填料）效能高低的一个量是传质单元高度，而表示传质任务难易程度的一个量是传质单元数。2 在传质理论中有代表

14、性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新4精品 料推荐理论。3如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生严重漏液、 严重泡沫夹带及液泛等不正常现象，使塔无法工作。4在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025 ，液相主体浓度x=0.01 ，气相传质分系数ky =2kmol/m 2h，气相传质总 ky =1.5kmol/m2h，则该处气液界面上气相浓度yi 应为0.01。平衡关系 y=0.5x 。5逆流操作的吸收塔， 当吸收因素 a1。漂流因数可表示为p，它反映由于总pbm体流动使传质速率比单纯分子扩散增加的比率。7在填料塔中用清水吸收混合气中hcl ，当水量减少时气相总传质单元数n og增

15、加。8 一般来说，两组份的等分子反相扩散体现在精流 单元操作中，而a 组份通过 b 组份的单相扩散体现在吸收操作中。9板式塔的类型有泡罩塔 、 浮阀塔、 筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈逆流接触，在板上汽液两相呈错流接触。10 分子扩散中菲克定律的表达式为dc aj ad ab dz，气相中的分子扩散系数 d 随温度升高而增大（增大、减小），随压力增加而减小（增大、减小）。12 易溶气体溶液上方的分压小，难溶气体溶液上方的分压大，只要组份在气相中的分压大于液相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行。13 压力减小,温度升高,将有利于解吸的进行；吸收因素a=l/mv ,当 a1 时

16、 , 对逆流操作的吸收塔, 若填料层为无穷高时, 气液两相将在塔顶达到平衡。14 某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m=1，气膜和液膜体积吸收系数分别为kya=210-4 kmol/m 3.s, k xa=0.4 kmol/m 3.s, 则该吸收过程及气膜阻力占总阻力的百分数分别为气膜控制，约 100%；该气体为易溶气体。二、选择1 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数b 。a 大于液相传质分系数b近似等于液相传质分系数c小于气相传质分系数d近似等于气相传质分系数2单向扩散中飘流因子a。a 1b 1c =1d不一定3在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.02

17、5 ，液相主体浓度x=0.01 ，气相传质分系数y2y2i应为b。k=2kmol/m h，气相传质总k =1.5kmol/m h，则该处气液界面上气相浓度y平衡关系 y=0.5x 。a0.02b 0.01c0.015d0.0054已知 so2 水溶液在三种温度t 1、t 2、 t 3 下的亨利系数分别为e1=0.0035atm 、 e2=0.011atm 、e =0.00625atm ，则a3a t 1t 2c t1t 2d t3t 15逆流操作的吸收塔，当吸收因素 a1 且填料为无穷高时，气液两相将在b 达到平衡。a塔顶b塔底c塔中部d不确定5精品 料推荐6对一定操作条件下的填料吸收塔，如将

18、填料层增高一些， 则塔的 hog将c ，nog将a。a增大b减小c不变d不能判断7吸收塔的设计中，若填料性质及处理量（气体）一定，液气比增加，则传质推动力a，传质单元数b，传质单元高度c，所需填料层高度 b。a增大b减小c不变d不能判断8料塔中用清水吸收混合气中nh，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数3na .oga 增加b 减少c 不变d 不确定流体流动一填空(1 ）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1/4倍。(2 ）离心泵的特性曲线通常包括h-q曲线、 -q和n-q曲线，这些曲线表示在一

19、定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。(3) 处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须是静止的、连通着的、同一种连续的液体。流体在管内流动时，如要测取管截面上的流速分布， 应选用皮托流量计测量。(4) 如果流体为理想流体且无外加功的情况下，写出：单位质量流体的机械能衡算式为eu 2p常数；zg2g单位重量流体的机械能衡算式为egzu 2p常数；2单位体积流体的机械能衡算式为eu 2p常数；zg2g(5)有外加能量时以单位体积流体为基准的实际流体柏努利方程为z1 g+（ u12/2）+p1+w s= z2 g+ （ u22 /2） +p2 + hf ，各项单位为pa（ n/m 2） 。(6

20、）气体的粘度随温度升高而增加，水的粘度随温度升高而降低。(7)流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能减小。(8)流体流动的连续性方程是u 1a 1 = u 2a 2 = u a；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为u d2= ud2= u d2。1122(9) 当 地 大 气 压 为 745mmhg测 得 一 容 器 内 的 绝 对 压 强 为 350mmhg， 则 真 空 度 为395mmhg。测得另一容器内的表压强为1360 mmhg，则其绝对压强为2105mmhg。(10)并联管路中各管段压强降相等；管子长、直径小的管段通过的流量小。(11)测流体流量时，随流量增加

21、孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。(12)离心泵的轴封装置主要有两种：填料密封和机械密封 。(13)离心通风机的全风压是指静风压 与动风压之和，其单位为pa 。(14) 若被输送的流体粘度增高， 则离心泵的压头 降低，流量减小， 效率降低， 轴功率增加。降尘室的生产能力只与沉降面积 和 颗粒沉降速度有关，而与 高度 无关。6精品 料推荐(15) 分离因素的定义式为ut2/gr 。(16) 已知旋风分离器的平均旋转半径为0. 5m，气体的切向进口速度为 20m/s ，则该分离器的分离因数为800/9.8。(17)板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的1/

22、4。(18)在滞流区， 颗粒的沉降速度与颗粒直径的2次方成正比， 在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的0.5次方成正比。二选择1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流量计测量。a皮托管b孔板流量计c文丘里流量计d转子流量计2离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生a。a气缚现象b汽蚀现象c汽化现象d气浮现象3离心泵的调节阀开大时，ba吸入管路阻力损失不变b泵出口的压力减小c泵入口的真空度减小d泵工作点的扬程升高4水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道总阻力损失c。a增大b减小c不变d不能判断5流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机

23、械能中的c项。a动能b位能c静压能d总机械能6在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数数值 ca 与光滑管一样b只取决于 re c取决于相对粗糙度d与粗糙度无关7孔板流量计的孔流系数c0 当 re 增大时，其值b。a总在增大b先减小，后保持为定值c总在减小 d不定8已知列管换热器外壳内径为600mm，壳内装有269 根25 2.5mm的换热管，每小时有 5104kg 的溶液在管束外侧流过，溶液密度为810kg/m3，粘度为1.91 10 3pa s，则溶液在管束外流过时的流型为a。a层流b湍流c过渡流d无法确定9某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应c。a停泵，向泵内灌液b降低泵的安装高度c

24、检查进口管路是否有泄漏现象d检查出口管路阻力是否过大10某液体在内径为d0 的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d 2=d0/2) 的管子时，若流体为层流，则压降p 为原来的 c倍。a4b8c 16d32沉降与过滤一章习题及答案一、选择题3、降尘室的生产能力取决于。 ba沉降面积和降尘室高度；b沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；c降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；d降尘室的宽度和高度。4、降尘室的特点是。 da a 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大；b b 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大；c c

25、结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大；d d 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低5、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关。 ca颗粒的几何尺寸b颗粒与流体的密度7精品 料推荐c 流体的水平流速； d 颗粒的形状11、助滤剂的作用是。 ba a 降低滤液粘度，减少流动阻力；b b 形成疏松饼层，使滤液得以畅流；c c 帮助介质拦截固体颗粒；d d 使得滤饼密实并具有一定的刚性12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点。 ba面积大，处理量大； b面积小，处理量大； c压差小，处理量小； d压差大，面积小13、以下说法是正确的。 ba. 过滤速率与 a( 过滤面积 ) 成正比 ;

26、b. 过滤速率与 a2 成正比 ; c. 过滤速率与滤液体积成正比 ; d. 过滤速率与滤布阻力成反比14、恒压过滤， 如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量。ca.a.增大至原来的2 倍 ; b.增大至原来的4 倍; c.增大至原来的倍 ; d.增大至原来的 1.5 倍15、过滤推动力一般是指。 ba过滤介质两边的压差；b. 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差; c.滤饼两面的压差 ; d.液体进出过滤机的压差16、恒压板框过滤机，当操作压差增大1 倍时，则在同样的时间里所得滤液量将（忽略介质阻力）。 aa增大至原来的2 倍；b增大至原来的2 倍 ；增大至原来的4倍；d不变二、填空题1、一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将。下降，增大2、在滞流 ( 层流 ) 区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的