化工原理复习题答案.docx

《化工原理复习题答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理复习题答案.docx（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、填填 空空 题题1.流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的_1/16_。2. 某设备上，真空度的读数为 80mmHg，其绝压=_8.53104_Pa.该地区的大气压为 720mmHg。3.常温下水的密度为 1000kg/m3，粘度为 1cp，在管径为25*2.5mm的管内以 3m/s 速度流动，其流动类型为 _湍流_。4.当流体在管内流动时，若要测取管截面上流体的速度分布，应选用皮托管(或测速管)流量计测量。5.气体的粘度随温度的升高而增加_，水的粘度随温度的升高_降低。6.传热的基本方式为_热传导_._热对流_._热辐射_7.蒸汽冷凝有二种方式，即

2、_滴状冷凝_和_膜状冷凝_其中，由于_滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下，没有液膜阻碍对流，传热系数可提高几倍到几十倍_，其传热效果好。8.离心泵用出口阀调节流量实质上是改变管路特性曲线，用改变转速来调节流量实质上是改变离心泵特性曲线。9.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，则管壁温度接近饱和水蒸汽侧流体的温度，总传热系数接近空气的对流传热系数。10.在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有颗粒体积浓度、器壁效应和颗粒形状11.离心泵的效率和流量 Q 的关系为当 Q=0 时, =0;随着流量增大,泵的效率随之而上升并达到一最大值;此后随流量再增大时效率变下降。12. 若沉

3、降室高度降低，则沉降时间下降；生产能力不变。 （增加，不变或者下降）13、精馏塔有5种进料热状况，其中 冷液体 进料的 q 值最大，进料温度小于泡点温度。14、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质组分。其液气比L/V 为 2.7，平衡关系为 Y=1.5X。若溶质的回收率为 90%，则操作液气比与最小液气比之比值2 。15. 某设备上，真空度的读数为 80mmHg，其绝压=_8.53104_Pa. 该地区的大气压为 720mmHg。16. 离心泵通常采用改变阀门开度调节流量；往复泵采用旁路调节流量。17. 用管子从高位槽放水，当管径增大一倍时，则水的流量为原来流量的_4_倍，假定液面高度、管

4、长、局部阻力和摩擦系数均不变。18.流体在管路中典型流动形态有_层流_和_湍流_两种，一般以_雷诺系数_来区分，前者值为_小于 2000_，后者值为_大于 4000_；而两者的本质区别在于流体流动时滞流无径向脉动而湍流有径向脉动 .19.有相变时的对流传数系数比无相变时_大_，粘度值大，对流传热系数_小_；热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数_大_。20.某容器内的绝对压强为 200 kPa ，当地大气压为 101.3 kPa，则表压为_98.7kPa_。21. 所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在_气膜_一侧，而_液膜_一侧阻力可忽略22. 精馏和普通蒸馏的根本区别在于精馏必须引

5、入回流；平衡蒸馏（闪蒸）与简单蒸馏（微分蒸馏）的区别是 平衡蒸馏是连续定态蒸馏，简单蒸馏是间歇非定态蒸馏23.双组分精馏，相对挥发度的定义为_ VA/VB_，其值越大表明两组分越 容易分离。1 时，则两组分 不能用普通精馏分离。24.精馏的原理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是 塔顶液相回流和塔底上升气流。25.精馏计算中，q 值的含义是_进料热状况参数_， 其它条件不变的情况下 q 值越_大_表明精馏段理论塔板数越_多_，q 线方程的斜率(一般)越_小_。当泡点进料时，q_1_,q 线方程的斜率_。26.最小回流比是指_塔板数为无穷多时的回流比的极限值_，适宜回流比通常取

6、为_1.12_倍最小回流比。27. 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度_相同_，液相组成_小于_气相组成。28. 吸收过程中，若减小吸收剂用量，操作线的斜率_ 减小 _，吸收推动力_变小。29. 吸收操作一般用于分离混合物，其原理是 利用原料中各组分差异来达到分离的目的。30.精馏操作一般用于分离混合物 ，其原理是 利用原料中各组分差异来达到分离的目的。31. 全回流（R=）时，精馏段操作线的斜率为 1 ，提馏段操作线的斜率为1 ，对相同 xD 和 xW，部分回流比全回流所需的理论板数 多 。32. 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。33. 在吸收过程中，KY 和 k

7、y是以_Y-Y*_和_y-yi_为推动力的吸收系数，它们的单位 是kmol/(m .s . y)_和_ kmol/(m.s . y)_。34. 在吸收过程中，若减小吸收剂的用量，操作线的斜率 减小，吸收推动力_减小。选择题选择题1、如图理想流体从下向上在倾斜变径管中流动，则 U 型压压差计差计的读数 R 的大小反映情况C。(A)A、B 两截面间的动能变化和位能变化之和(B)A、B 两截面间的流动阻力损失和动能变化之和(C)A、B 两截面间的压差值(D)A、B 两截面间的流动阻力损失2、某一套管换热起，由管间的饱和蒸汽加热管内空气，设饱和蒸汽温度为100，空气进口温度为 20，出口温度为 80，

8、问此换热器的管壁温度应是C。(A) 接近空气平均温度(B) 接近饱和蒸汽和空气的平均温度(C)接近饱和蒸汽温度(D) 以上均不正确3、以下有关干燥的说法，正确的是：A。(A) 恒速干燥阶段除去的湿份是物料的自由水(B) 恒速干燥阶段除去的湿份包含全部自由水和部分结合水(C) 恒速干燥阶段除去的水分包含全部自由水和全部结合水(D) 降速干燥除去的湿份是物料的部分结合水。4. 在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指C。A旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径B 旋风分离器允许的最小直径C旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径D能保持滞流流型时的最大颗粒直径5.旋风分离器的总的分离效率

9、是指D。A颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率B 颗粒群中最小粒子的分离效率C不同粒级（直径范围）粒子分离效率之和D全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率6.某泵在运行 1 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检查进口管路有否泄漏现象D. 检查出口管路阻力是否过大7.用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门，将导致A。A送水量增加，整个管路压头损失减小；B 送水量增加，整个管路压头损失增大；C送水量增加，泵的轴功率不变；D送水量增加，泵的轴功率下降。8.层流与湍流的本质区别是：D。A湍流流速大于层流流速；B 流道截面积大的为湍

10、流，截面积小的为层流；C层流的雷诺数小于湍流的雷诺数；D层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。9. 含水湿物料与一定状态下的空气（非饱和状态下的）相接触，能被除去的水分为 C。A、结合水分和非结合水分；B、平衡水分和自由水分；C、非结合水分和部分结合水分；D、部分平衡水分和自由水分；10.离心泵的效率和流量 Q 的关系为B。A. Q 增大，增大；B. Q 增大，先增大后减小；C. Q 增大，减小；D. Q 增大，先减小后增大。11.在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是C。A、颗粒的几何尺寸；B、颗粒与流体的密度；C、流体的水平流速；D、颗粒的形状；12.关于传热糸数 K 下述说法中错误的是

11、C。A、 传热过程中总传热糸数 K 实际上是个平均值；B、总传热糸数 K 随着所取的传热面不同而异；C、总传热糸数 K 可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关；D、要提高 K 值，应从降低最大热阻着手.13. 某二元混合物，其中 A 为易挥发组分，液相组成5 . 0Ax时泡点为1t，与之相平衡的气相组成75. 0Ay时，相应的露点温度为2t，则A。A、1t=2t；B、1t2t；C、1t2t；D、不能判断；14. 若要求双组分混合液分离成两个较纯的组分，则应采用_C_。A.平衡蒸馏B.简单蒸馏C.精馏16. 操 作中的精馏塔，若增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段的液气比_A_,，塔

12、顶馏出液组成 _A_ 。A.增大；B.减小；C.不变；D.不确定16. 某二元混合物，其中 A 为易挥发组分，液相组成 xA0.6 相应的泡点为t1，与之相平衡的气相组成 yA0.7，相应的露点为 t2， 则 _A_。A.t1t2；B.t1t2；C.t1t2；D.不能判断17. 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18.操作中的精馏塔，若减小回流比，其他操作条件不变，则精馏段的液气比_B_，塔顶馏出液组成_B_。A.增大B B.减小 C.不变 D.不确定19.在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使_B_。A.平衡线发生变化 B.操作线

13、与 q 线变化 C.平衡线和 q 线变化D.平衡线和操作线变化20. 对接近常压的低组成溶质的气液平衡系统，当温度升高时，亨利系数E 将_A_， 相平衡常数 m 将_A_，溶解度系数H 将_C_。A.增大；B.不变；C.减小；D.不确定21.若某气体在水中的溶解度系数 H 非常大，则该气体为_A_。A.易溶气体；B.难溶气体；C.中等溶解度气体；D.不确定22. 在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时，能除去的水分为_D_，不能除去的水分为_A_。A.平衡水分B.结合水分C.非结合水分D.自由水分23. 吸收操作的作用是分离_ _A_。A气体混合物B 液体混合物C互不相溶的液体混合物D气

14、液混合物24.对某一汽液平衡物系，在总压一定时，温度升高，则亨利系数_B_ _。.变小. 增大 . 不变 . 不确定32.根据双膜理论，在气液接触界面处_D _。Api=ciBpiciCpiciDpi=ci/H25.物质在空气中的分子扩散系数随压强的增大而_ C_，随温度的升高而_A_ _。A增大B不变C减小D无法判断26.为使操作向有利于吸收的方向进行，采取的措施是_C_ _。A 、加压和升温B 、减压和升温C 、加压和降温D 、减压和降温27.对难溶气体的吸收过程，传质阻力主要集中于_ B_。A 、气相一侧B 、液相一侧C 、气液相界面处D 、无法判断.28. 在吸收过程中，_C _将使体

15、系的相平衡常数 m 减小。A 、加压和升温B 、减压和升温C 、加压和降温D 、减压和降温29某精馏塔内，进料热状况参数为1.65，由此可判定物料以_D _方式进料。A 饱和蒸汽B 饱和液体C 过热蒸汽D 冷流体简答题简答题1、离心泵的主要性能参数是什么？转速对离心泵的性能有何影响？1）离心泵的流量 2）离心泵的压头 3）轴功率和有效功率转速对离心泵的性能影响：当液体的粘度不大且泵的效率不变时，泵的流量、压头、轴功率与转速的近似关系可表示为：2、叙述恒摩尔流假设的内容？恒摩尔气流 精馏操作时.在精馏塔的精馏段内.每层板的上升蒸汽摩尔流量都是相等的.在提馏段内也是如此.但两段的上升蒸汽摩尔流量却

16、不一定相等.即:V1=V2=.=Vn=V V1=V2=.=Vm=V 恒摩尔液流 精馏操作时.在塔的精馏段内.每层板下降的液体摩尔流量都是相等.在提馏段内也是如此.但两段液体的摩尔流量却不一定相等.即: L1=L2=.=Ln=L L1=L2=.=Ln=L条件. 混合物中各组分的摩尔气化热相等. 各板上液体显热的差异可忽略 塔设备保温良好,热损失可忽略3.离心泵中后弯叶片有什么优点和缺点？优 点 ： 后 弯 叶 片 的 叶 轮 使 流 体 势 能 提 高 大 于 动 能 提 高 ， 动能 在 蜗 壳 中 转 换 成 势 能 时 损 失 小 ， 泵 的 效 率 高缺 点 ： 产 生 同 样 理 论

17、压 头 所 需 泵 体 体 积 比 前 弯 叶 片 的 大3)(nnNN2)(nnHHnnQQ4.强化传热的途径有几种：1）增大传热面积增大传热面积，可以提高换热器的传热速率。但是增大传热面积不能靠增大换热器的尺寸来实现，而是要从设备的结构入手，提高单位体积的传热面积。如采用小直径管，用螺旋管、波纹管代替光滑管，采用翅片式换热器等都是增大传热面积的有效方法。2） 增大平均温差平均温差的大小主要取决与两流体的温度条件。物料的温度由生产工艺所决定，一般不能随意变动，而加热介质或冷却介质温度由于所选介质不同，可以有很大差异，如化工中常用的加热介质是饱和水蒸气，提高蒸汽的压强就可以提高蒸汽的温度。但提

18、高介质的温度必须考虑到技术上的可能和经济上的合理。当换热器中两流体均无相变时，应尽可能从结构上采用逆流或接近逆流的流向以得到较大的传热温差。3）增大总传热系数增大 K 值是在强化过程中应该着重考虑的方面。由于换热器中的传热过程是稳态的串联传热过程，欲提高 K 值，就必须减小对流传热热阻、污垢热阻和管壁热阻。由于各项热阻所占比重不同，故应设法减小其中较大的热阻。提高对流传热系数，减小对流传热热阻的主要途径是减小层流边界层或层流底层的厚度，通常采用的具体手段有：(1）提高流速，加大 Re 数，以减薄层流底层，例如增加列管式换热器中的管程数和壳体中的挡板数，可分别提高管程和壳程的流速。(2）增加流体

19、的人工扰动，以减薄层流底层。(3）利用传热进口段换热较强的特性，采用短管换热器，如锯齿形翅片的板翅式换热器，不仅增加了流体的扰动，而且由于流道短，边界层厚度小，因而使对流传热强度加大 。5.简述辐射传热中黑体和灰体的概念黑体：能全部吸收辐射能的物体，即 A=1 的物体灰体：能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体6.传热按机理有几种？（1）热传导： 若物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子 等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导特点：物质间没有宏观位移，只发生在静止物质内的一种传热方式。（2）热对流：流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流。对流只能发生在

20、流体中，包括强制对流和自然对流。（3）辐射 ：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为热辐射。辐射传热，不仅是能量的传递，还伴随着能量形式的转换。辐射传热不需要任何介质作媒介，可以在真空中传播。7.何谓气缚现象？产生原理？如何防止？气缚：离心机启动时无自吸能力的现象。产生原理：离心泵启动时，如果泵壳内存在空气，由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转所产生的离心力很小，叶轮中心处产生的低压不足以造成吸上液体所需要的真空度，这样，离心泵就无法工作。防止：为了使启动前泵内充满液体，在吸入管道底部装一止逆阀。此外，在离心泵的出口管路上也装一调节阀，用于开停车和调节流量。8. 叙述双膜理论的论点？相互

21、接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的有效 层流膜层，吸收质是发分子扩散的方式通过此膜层；在相界面处，气、液两相达到相平衡；在膜层以外的中心区域，由于流体的充分湍动，吸收质的浓度是均匀的，即两相中心区的浓度梯度为 0，全部浓度变化集中在两个有效层流膜层内。9.在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：（1）传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？近于饱和蒸汽侧流体的温度值（2）传热糸数 K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？总传热系数 K 接近于空气侧的对流传热系数。（3）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？空气走管程，饱和蒸汽走管外，因为蒸汽散热快10.换热器的设

22、计中为何常常采用逆流操作？因为逆流操作推动力大，所需传热面积小，减少载热体的用量11. 叙述湿空气的性能参数？湿 空 气的 性 质 参 数 有： 相 对 湿 度 、湿 度 、 焓 、 比容 、 比 热 、 干球温 度 、湿 球 温 度 、 露点 温 度 、 绝 热饱 和 温 度 。12. 何谓干燥速率？干燥过程分为哪几个阶段？各受什么控制？干燥速率是单位时间单位干燥面积上所汽化的水分量。干燥分恒速干燥阶 段和降速干燥阶段。恒速干燥阶段受表面汽化速率控制，降速干燥阶段受内部扩散控制。13. 流体的流动形态有哪几种？如何判断？层流和湍流，层流流动流体质点做直线运动，即分层流动，湍流流体质点总体向前

23、流动，同时做随机运动。判断流型的具体依据是雷诺准数（即 Re 准数）。当 Re2000 时，为层流；当 2000Re4000 时，为过渡流；当 Re4000 时，为湍流计计 算算 题题1、料液自高位槽流入精馏塔，如附图所示。塔内压强为1.96104Pa（表压） ，输送管道为362mm 无缝钢管，管长 8m。管路中装有 90标准弯头两个，180回弯头一个，球心阀（全开）一个。为使料液以 3m3/h 的流量流入塔中，问高位槽应安置多高？（即位差 Z 应为多少米） 。料液在操作温度下的性质：密度=861kg/m3；粘度=0.643103Pas。假设无缝钢管的绝对粗糙度为=0.3mm。2.高位槽内的水

24、面高于地面 8m，水从1084mm 的管路中流出，管路出口高于地面 2m。在本题中，水流经系统的能量损失可按 hf=6.5u2计算，其中 u 为水在管内的流速，试计算：（1）AA 截面处水的流速；（2）出口水的流量，以 m3/h 计。3.用离心泵把 20的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如图所示。管路的直径均为762.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表读数为 24.66103Pa，水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的阻力损失可分别按 hf1=2u2与 hf2=10u2计算。式中 u 为吸入管或排出管的流速。排出管与喷头连接处的压强为 98.07103Pa（表压） 。试求泵的有效功率。4.有两湍流液体在逆流套管换热器内换热，两流体的传热膜系数均为 500