化工原理上册模拟试题试题(1-4)及答案.pdf

上册试题一上册试题一题号题号%一一 4040 二二 2020 三三 2020 四四 1010 五五 1010 一一11多项选择题：多项选择题：（1）X01a05034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（d2d0/2）的管子时，则其流速为原来的。A2 倍 B.4 倍 C.8 倍 D.16 倍 若流动为完全湍流（阻力平方区），则压降P 是原来的。A4 倍 B.8 倍 C.16 倍 D.32 倍（2）X03a05100“I 在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”、“滤渣就是滤饼”则：。A这两种说法都对 B.两种说法都不对C只有第一中说法对 D.只有第二中说法正确 助滤剂应具有以下性质。A颗粒均匀，柔软，可压缩B颗粒均匀，坚硬，不可压缩C颗粒分布广，坚硬，不可压缩D颗粒均匀，可压缩，易变形（3）X02a05106 离心泵停车时要。A先关出口阀后断电 B.先断电后关出口阀C.先关出口阀先断电均可 D.单级式的先断电，多级式的先关出口阀 离心泵的工作点。A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.由泵的特性曲线所决定 D.是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点（4）X04b05038 用常压水蒸汽冷凝来加热空气，空气平均温度为 20，则壁温约为。A20 B.100 C.60 D.49.7 高翅片管加热器一般用于。A两侧均为液体 B.两侧流体均有相变化C一侧为气体，一侧为蒸汽冷凝 D.一侧为液体沸腾，一侧为高温液体 因此分析法的目的在于。A得到各变量间的确切定量关系 B.得到各无因次数群的确切定量关系C用无因次数群代替变量，使实验数与关联工作简化D用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠2 2填空题填空题（1）t01a05149对如图所示的测压装置，分别写出PP1-P2的计算式。（a）图P，（b）图P，（c）图P，（d）图P。（2）t02a05009 离心泵的扬程含义是。离心泵常采用调节流量，往复泵常采用调节流量。（3）t02a05234通过一换热器，用饱和水蒸汽加热水，可使水的温度由 20升高至 80，现发现水的出口温度降低了，经 检 查 水 的 初 温 与 流 量 均 无 变 化，引 起 问 题 可 能 的 原 因是。（4）t03b05014 板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的。计算颗粒沉降速度 Ut的斯托克斯式，此式适用于的情况。二 j01c20192如图所示，水以 3.78L/s 的流量流经一扩大管段，已知 d140mm，d280mm，倒 U 形压差计中水位差 R170mm，试求：水流经扩大管段的摩擦损失 hf。如将粗管一端抬高，使管段成倾斜放置，而流量不变，问此时 R 读数有何变化？三 j04c20132在单程列管换热器内，用120饱和蒸汽将流量为 850Kg/h 的气体从 20加热到 60，气体在管内以 10m/s 流动，管子为 261 的铜管，蒸汽冷凝膜系数为 11630W/m2，管壁和污垢热阻可不计，试计算：A）传热内表面积；B）如将气体流量增加一倍，气体出口温度为多少？（气体进口温度和气体物性不变）气体物性为：Cp1.005KJ/Kg，1.128Kg/m3，1.75410-2W/m2，1.9110-5Pas。四 j03b10066某板框过滤机的过滤面积为 0.4m2，在恒压下过滤某悬浮液，4hr 后得滤液 80m3，过滤介质阻力可略去不计。试求：若其它情况不变，但过滤面积加倍，可得多少滤液？若其它情况不变，但操作时间缩短为 2hr，可得多少滤液？若在原表压下过滤 4hr 后，再用 5m3水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？设滤液与水性质相近。五 j05b10045通过连续操作的单效蒸发器，将进料量为 1200Kg/h 的溶液从 20浓缩至 40，进料液的温度为40，比热为 3.86KJ/（Kg.），蒸发室的压强为 0.03MPa（绝压），该压强下水的蒸发潜热 r2335KJ/Kg，蒸发器的传热面积 A12m2，总传热系数 K800 W/m2。试求：（1）溶液的沸点为 73.9，计算温度差损失（2）加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，并忽略损失和浓缩热时，所需要的加热蒸汽温度。已知数据如下：压强 MPa 0.101 0.05 0.03溶液沸点 108 87.2纯水沸点 100 80.9 68.7上册试题一答案上册试题一答案1 1 多项选择题：多项选择题：（1）X01a05034 B；D（2）X03a05100 C；B（3）X02a05106 AD（4）X04b05038 B CC2 2填空题填空题（1）t01a05149（a）PRg（m）（b）PRg（c）PRg（AB）（d）PP1P2Rgmhg（2）t02a05009 离心泵给单位质量的液体所提供的能量。2 分 出口阀门支路阀门各 1.5 分（3）t02a05234传热速率下降引起。根据QKAtm分析，可能有几种情况：1.蒸汽压力下降，tm减小；2.蒸汽侧有不凝气，使冷凝传热系数 o 大幅度地下降，K 减小；3.水侧污垢积累，污垢热阻增大，K 减小；4.冷凝水排除器不通畅，有积水现象，使 K 减小。（4）t03b05014四分之一 2 分 Utd2（g）g/（18）1.5 分层流区或 10-4Ret B.阀门打开时C阀门打开时 D.阀门打开时 如图 2，U 形管压差计测得：。AA、B 间的阻力损失 B.A、B 间的压强差CA、B 间的位头差加阻力损失 D.A、B 间位头差2 2填空题：填空题：（1）t01b05019 在流体阻力实验中，以水作工质所测得的至管摩擦系数与雷诺数的关系适用于流体。当流体在管内流动时，如要测取管截面上流体的速度分布，应选用测量。并联管路的特点是：A）并联各管段压强将；B）主管流量等于并联的各管段；C）并联各管段中是管子长、直径小的管段通过的流量。（2）t02b05088 离心泵用出口阀调节流量实质上是改变曲线，用改变转速来调节流量实质上是改变曲线，漩涡泵常采用方法来调节流量。往复泵、泵等一切泵在回路阀关闭时，不能全关。（3）t03a05002 在出去某粒径的颗粒时，若将尘室的高度增加一倍，则沉降时间，气流速度，生产能力。在滞流（层流）区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的次方成正比。（4）t03a05166 在多层平壁稳定热传导中，通过各层的热通量。列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接近的温度，总传热系数接近的对流传热系数。饱和蒸汽冷凝时，t 越大，越；液体核状沸腾时，t 越大，越。二 j01c20089用离心泵将密闭储槽中 20的水通过内径为 100mm 的管道送往敞口高位槽。两储槽液面高度差为10m，密闭槽液面上有一真空表 P1读数为 600mmHg（真），泵进口处真空表 P2读数为 294mmHg（真）。出口管路上装有一孔板流量计，其孔口直径 d070mm，流量系数 0.7，U 形水银压差计读数 R170mm。已知管路总能量损失为 44J/Kg，试求：（1）出口管路中水的流速。（2）泵出口处压力表 P3（与图对应）的指示值为多少？（已知 P2与 P3相距 0.1m）三 j04c20126有一套管换热器，由内管为 542mm，套管为 1164mm 的钢管组成。内管中苯自 50被加热至 80，流量为 4000Kg/h。环隙中为 2at（绝）的饱和水蒸汽冷凝。蒸汽冷凝传热系数为 10000W/m2。已知：苯在 5080之间的物性数据平均值为：880Kg/m3，Cp1.86KJ/Kg，0.134 W/m2，0.39cP，管内侧污垢热阻 R10.0004 m2/W，管壁及管外侧污垢热阻不计。蒸汽温度与压强关系如下表所示：压强 at（绝）1.0 2.0 3.0温度 99.1 120 133试求：A）管壁对苯的对流传热系数；B）套管的有效长度；C）若加热蒸汽压力为 1at（绝），问苯出口温度有何变化？应为多少？四 j03b10075用板框过滤机来过滤某悬浮液。已知过滤面积为 10m2，操作压力为 0.2MPa(表压)。过滤15 分钟后，共得滤液 2.91m3（介质阻力不计，滤饼不可压缩）。试问：（1）若已知该过滤机得生产能力为 4.8m3/h，计算洗涤、卸料等辅助时间。（2）若过滤时间与滤液量均不变，而操作压力降至0.1MPa（表压），需增加多少过滤面积才能维持生产能力不变？五 j05b10048用一双效并流蒸发器，浓缩浓度为5（质量百分率，下同）的水溶液，沸点进料，进料量为2000Kg/h。第一、二效的溶液沸点分别为 95和 75，耗用生蒸汽量为 800Kg/h。各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为 2280KJ/Kg。试求不计热损失时的蒸发水量。化工原理上册试题二答案化工原理上册试题二答案一1.1.多项选择题：多项选择题：（1）x03a05103 CD（2）x02a05022ACA（3）x04b05039ADD（4）x01a05041DBA2 2填空题：填空题：（1）t01b05019牛顿型比托管（测速管）相等；流量之和；小（2）t02b05088管路性能，泵的性能，回流支路 3 分 旋转，正位移式，出口阀 2 分（3）t03a05002增加一倍减小一倍不变2各 1 分（4）t03a05166相等水蒸汽空气侧小；大二 j01c20089（1）因为 V A（2 P/2）0.5 A（2 P/）0.5 PRg（o）0.179.81（13600-1000）2.1104V0.7（/4）（0.07）2（2.1104）2/1000）0.50.70.785（0.07）2（4.210）0.50.0174m3/s所以 UV/（0.785d2）0.0174/（0.7850.12）2.22m/s（2）选低位水池的水平为基准面，取 1-1、2-2 两截面建立柏努力方程：Z1（P1/g）+(U12/2g)HZ2（P2/g）（u22/2g）hfu1u20 Z10 P2/g0所以 HZ2+hf-（P1/g）=10+(44/9.81)+0.613.622.7mmH2O再选泵入口管所在面为基面，取 3-3、4-4 两截面建立柏努力方程：Z3（P3/g）(U32/2g)HZ4（P4/g）(U42/2g)Hh0（u42U32）/2gH真（u42U32）/2g0 P4 g（Hho）H 真）10009.8（22.70.10.29413.6）1.8105Pa1.8 大气压（表）P31.8kg/cm2（表）泵出口处的指示值为 1.8kg/cm2参见附图：j01c089.d三j04c20126解：（1）RedlG/0.054000/3600/40.052）/（0.3910-3）7.25861043-3PrCp/1.8610 0.3910/0.1345.4 10.023/d（Re）0.8（Pr）0.4（0.0230.134/0.05）（7.2586104）0.85.40.4936.4W/m2.（2）Q4000/36001.86103（80-50）6.2104W1/K11/936.41/100000.0004所以 K1637.8W/m2.tm（120-50）（12080）/ln（120-50）/（120-80）53.6A1Q/（K1 tm）6.2104/（637.853.6）1.814m2LA1/（d内）1.814/（0.05）11.55m（3）K 不变，A 不变，T 变为 99.1，苯的流量及比热均不变。设出口温度为 t2，在新条件下，传热速率方程变为4000/36001.86103（t2-50）637.81.814（99.1-50）（99.1t2）/ln（99.1-50）/（99.1t2）解得 ln（99.1-50）/（99.1-t2）0.5598所以 t271四 j03b10075（1）已知 V2.91m3，15min900s Q4.8m3/h0.00133 m3/s生产能力 QV/（D）0.001332.91/（900D）所以D1288s21.47min（2）若 Q、V、不变 V22（P/rc）A2（1）V22（P/rc）A2（2）因为（1）（2）得 A2 PA2/P2102/1200所以 A14.14m2增加面积 14.14-104.14 m2五 j05b10048解：第一效蒸发量：已知：D1800kg/h，r1r12280KJ/kg，W1D1800kg/h第二效蒸发水量：已知：D2W1800kg/h，F2F1W12000-8001200kg/h X02X1FX0/（FW1）20000.05/（2000-800）0.0833 t0295 t270 r2r22280KJ/kg Cp02Cpw(1-X 02)=4.187(1-0.0833)=3.84KJ/（kg）D2r2（F2Cp02（t2t02）/r2W2 r2 W2（800228012003.84（7595）/2280840kg/h蒸发水量 WW1W28008401640kg/h化工原理上册试题三题号题号一一二二三三四四五五六六七七八八 一一 1 1多项选择题：多项选择题：（1）x01a05161 图示为一异径管段，从 A 段流向 B 段，测得 U 形压差计的读数为 RR1；从 B 段流向 A 段测得 U形压差计读数为 RR2，若两种情况下的水流量相同，则。AR1 R2；B.R1R2；C.R1R2 D.R1-R2 图示所表示的 R 值大小反映。AA、B 两截面间压差值 B.AB 截面间流动压降损失CA、B 两截面间动压头变化 D.突然扩大或突然缩小流动损失。参见附图：x01a161.t（2）x02a05093 离心泵最常用的调节方法是。A改变吸入管路中阀门开度B改变压出管路中阀门的开度C安置回流支路，改变循环量的大小D车削离心泵的叶轮 漩涡泵常用的调节方法是。A改变吸入管路中阀门开度B安置回流支路，改变循环量的大小C改变压出管路中阀门的开度D改变电源的电压（3）x03b05112 过滤常数 K 与以下因素无关。A滤液的粘度 B.滤浆的浓度 C滤饼在 P1 时的空隙率 D.滤饼的压缩性 以下物理量与过滤面积的大小无关。A过滤速率 dV/dt B.单位过滤面积的过滤速率 dV/（sdt）C介质的当量滤液量 Ve D.介质在单位面积上的当量滤液量 qe（4）x04b05039 在列管换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理：。甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；乙：换热器总传热系数 K 将接近空气侧的对流传热系数。A甲乙均合理 B.甲乙均无理 C.甲合理，乙无理 D.乙无理，甲合理 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，则铝的黑度耐火砖的黑度。A大于 B.等于 C.不能确定是否大于 D.小于 在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大10，为保证空气出口温度不变，可采用的办法是。A壳程加折流挡板，增大壳程值 B.将原先的并流改为逆流流动以增大 tmC开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸汽流量D开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力2 2填空题填空题：（1）t01b05024 流体在一段圆形水平直管中流动，测得平均流速 0.5m/s，压强为 10Pa，Re 为 1000，问管中心处点速度为 m/s，若流速增加为 1m/s，则压强降为 Pa。一转子流量计，当流过水的流量为 1m3/h，测定该流量计进出口压力降为 20mmHg7 柱，当流量增加到 1.5m3/h，问转子流量计进出口压降有何变化？（2）t02a05008 离心泵的主要特性曲线有、等。往复泵的转速（往复次数）增加时，流量，扬程。（增大，变小，不变）（3）t03b05006 除去液体中混杂的固体颗粒，在化工生产中可以采用、等方法（列举三种方法）旋风分离器性能的好坏，主要以来衡量，愈小，说明其分离性能愈好。（4）t04b05059根 据 有 无 补 偿 或 补 偿 方 法 不 同，列 管 式 热 器 的 一 般 结 构 型 式有、。换热器中，热流体由 200冷却到 140，冷流体由 20升高到 35，热流体的热容量流率较小，则传热效率为：。二 j01c20111如图所示，水通过倾斜变径管段（AB），DA100mm，DB240mm，水流量为 2m3/min，在截面 A与 B 处接一 U 形水银压差计，其读数 R20mm，A、B 两点间的垂直距离为 h0.3m，试求：（1）A、B 两点的压差计等于多少 Pa？（2）A、B 管段阻力损失为多少 mmHg？（3）若管路水平放置，而流量不变，U 形水银压差计读数及 A、B 两点压差有何变化？参见附图：j01c111.t三j04c20113一套管换热器，外管为 833.5mm，内管为 573.5mm 的钢管，有效长度为 60m。用 120的饱和水蒸汽冷凝来加热内管中的油。蒸汽冷凝潜热为 2205KJ/Kg。已知油的流量为 7200Kg/h，密度3为 810Kg/m，比热为 2.2KJ/Kg，粘度为 5cP，进口温度为 30，出口温度为 80。试求：A）蒸汽用量；（不计热损）B）传热系数；C）如油的流量及加热程度不变，加热蒸汽压力不变，现将内管直径改为 473.5mm 的钢管。求管长为多少？已知蒸汽冷凝传热系数为 12000W/m2K，管壁及污垢热阻不计，管内油的流动类型为湍流。四 j03b10074一台 BMY10 型板框过滤机，过滤面积为 10m2，过滤操作压差为 2.5at（表压），过滤 15 分钟后得滤液量 2.5m3（滤饼为不可压缩，介质阻力不计）。试问：（1）若该机生产能力为 4m3/h，计算洗涤，卸料等辅助时间为若干？（2）若操作压差改为 1.5at（表压），过滤时间和辅助时间仍不变，则生产能力将变为多少？五 j05a10014在真空度为 91.3KPa 下，将 12000Kg 的饱和水急送至真空度为 93.3KPa 的蒸发罐内。忽略热损失。试定量说明将发生什么变化。水的平均比热为 4.18 KJ/Kg。当地大气压为 101.3KPa 饱和水的性质为真空度，KPa温度，汽化热，KJ/Kg蒸汽密度，Kg/m3 91.3 45.3 2390 0.06798 93.3 41.3 2398 0.05514 一一 1 1多项选择题：多项选择题：（1）x01a05161 C；R1104PrCp/3.31030.9510-3/0.565.6 i0.023（/di）Re0.8Pr0.40.023（0.56/0.033）43340.85.60.43983W/Ko1/(1/5000+38/(333983)1/384638/（333788）)950 W/所以 264700950 0.038L21.6解得：L108m 108/618 段四 j03b10060（1）V0.41/0.0410.25m3 V2KA2所以 AV/（K）1/210.25/（2.7310-53600）1/232.7（2）n，An20.810.81 n25VSn0.810.81 0.025m（3）（）D则 VA 为最大所以 V2/V2（KA2）/（KA2）1 2 PkK P（/）P（60/45）1.52.0at五 j05b10049解：WF（1X0/X1）2000（1-5/20）1500Kg/h由于沸点进料，故传热速率为：QWr（1500/3600）235010398104W tQ/（KA）98104/（800600）20.4