化工原理考研试题库.pdf

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1、化工原理试题库试题一-：填 空 题（1 8分）1、某设备上，真空度的读数为8 0 m m H g,其绝压=m H20=P a.该地区的大气压为72 0 m m H g。2、常温下水的密度为1 0 0 0 3/3，粘度为l e p,在d内=1 0 0机力的管内以3名 速度流动，其流动类型为。3、流体在管内作湍流流动时，从中心到 壁 可 以.4、气体的粘度随温度的升高而_，水的粘度随温度的升高_。5、水在管路中流动时，常用流速范围为，低压气体在管路中流动时，常用流速范围为-%6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵.彳主复泵.7、在非均相物系中，处于 状态的物质，称为分散物质，处于状态的

2、物质，称为分散介质。8、间 竭 过 滤 操 作 包 括.o9、传 热 的 基 本 方 式 为.。1 0、工 业 上 的 换 热 方 法 有.。1 1、a称为,其物理意义为.，提高管内a值的有效方法.提高管外a值的有效方法 o1 2、蒸汽冷凝有二种方式，即 和。其中，山于，其传热效果好。问 答 题（3 6分）1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加倍，问能量损失变为原来的多少倍？2、何谓气缚现象？如何防止？3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？4、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？（2）传热系数K接近于哪一种流体的对流传

3、热膜系数？（3）那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？6、单效减压蒸发操作有何优点？三:计算题（4 6分）1、如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力系数为4 =0.0 3,现发现压力表上的读数为5机“2 0，若管径为1 0 0 m m,求流体的流量及阀的局部阻力系数？2、在一列管式换热器中，用冷却将1 0 0。的热水冷却到5 0 C,热水流量为60?%,冷却水在管内 流动，温度从2 0 C升到45%。已知传热系数K为2 0 0 0?2 ，换热管为。2 5 x 2.5 m机的钢管，长 为3 m.。求冷却水量和换热管数（逆流）。已知：

4、夕热水=96。%,3 热 水 冷 水=4.187试题一答案：一、填充题1、8.7m”2,8.53X104/6?.dup 0.1.3.1000 5 皿玄2、Re=-=-=3xl0J 湍流。1.10-33、层流、过渡流和湍流。4、增加、降低。、8-15 么。6、启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁路阀来调节流量的。7、分散、连续.8、过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。9、热传导、对流传热、热辐射。10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。11、称为对流传热膜系数。当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。12

5、、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。二：问答题1、%=彳1丁 2=2小，2=T7-=7W1 di 2g y.K.di2,42个 n D .P ，c I U2 1 ,42=64/-=2/ij o h2 2-=。d?2g 162、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度.3、传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热系数K接近于空气的对流传热膜系数；空气走管内，饱和蒸汽走管

6、外。（蒸汽散热快）。4、因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量.5、可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温的溶液，可以减少蒸发器的热损失。三：计算题1、图示，在1-1,2-2面间列板努利方程W2 pZ+=z2+2g PgP2,Pg22210+0+0=0+5+-+2.+,讲.仁2x9.81 d 2g 进 2g12x9.815=2+0.03.1 +0.5.0.1 2x9.8112x9.812“=2.4 4%V=.7T.d42 =0.0 1 9 机=6 8.9。在2-2,3-3面间列板努利方程M 22 P2z,+-+2-+2 g pgU32 P3,

7、Zad-1-h,2 g pg,2 20 +5 =0 +2.+$d 2g 5 2 g 2g25 =2.4 4G2 x 9.8 12 5 1+0.0 3.-+0.1 2 x 9.8 1 2 x 9.8 11 =8。1即流体的流量为o.o i g M Z s s g m /局部阻力系数为8。2、(1)、V2=K.A2.T 2.42=A：.3 O2.3 0X6 0 K =3.5 6X1 0 加/n 33.2 x 1 0 .T 2?1 1 7 1 3(2)V 2K.A2.-T=-VZ V-X.lm2 2II tl(3)、V 2=2K.A2.T,V 2=2K.A1.T=2 x 3.5 6 x 1 0-6x

8、 3 02.2 x 3 6 0 0”aV 6.8/Q3、GlCl(Tl-T2)=M=4 2.5 C A=G2 c 2（/2一0）/乂 加=3 9.4 m 2。=1 6 7.即冷却水的流量为32*%和管子根数为1 6 7根。试题二-：填 充 题（2 0分）1、牛顿粘性定律,粘度在SI制中的单位是。2、常 用 测 定 流 量 的 流.。3、在流动系统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随 而变，不随而变，称为稳定流动。若以上各量既随 而变，又随 而变，称为不稳定流动。4、等边三角形的边长为a,其当量直径为。5、流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的,縻擦

9、系数4与H e的关系为。6、泵是指,按其工作原理来分可分为7、气体按压缩比来分，可分为.T8、降沉室内颗粒得以沉降的条件 o9、过滤操作实际上是滤液通过 和 的流动过程，过滤速率是指。1 0、传热一般采用逆流操作，但为.时采用并流操作。1 1、用二种厚度相同的材料保温时，往往把 的材料包在内层，以达到好的保温效果。1 2、蒸 发 是 利 用 溶 液 中 溶 质 的,用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 溶液的浓度或析出溶质。31 3、金 属 的 导 热 系 数 大 都 随 其 纯 度 的 增 加 而,随其温度的升高。1 4、对 流 传 热 的 热 阻 主 要 集 中 在，因 强化对流传热的重要途径

10、。1 5、工程上流体流经换热器的压降通常限定在 K p a。二：问 答 题（3 0分）1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？3、采用多级压缩的优点有哪些？4、列管式换热器为何要进行热补偿？5、单层圆筒壁的内、外半径分别为口和 尸2,壁表面温度分别为7,和，若/7 ，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？三：计 算 题（5 0分）1、流量为5 0 0 0掰，的水通过一根2 0 K m长的水平管，总压降为0.5 M p a。现在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少加：/?（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。2、泵将20。的水由一

11、贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为。9 8 x4如次的无缝钢管。吸入管长为5 0m,排出管长为16 0m。且泵到管出口的距离为10m,其中流量35机%。（已知：Po=at r n ,4 =0.02,/$=3.0m,N电=2Kv v,电=0.9 4 ）.（20C 时水，/?=1 0 0 0,_33 =1.24 xl（r N.y 2,2.4 x10 2）求：忽略动压头，求泵的安装高度？泵的轴功率和效率？3、一列式换热器规格如下：管长3m,管数30根，管径为。25 x2.5/w ,管程为 1,现拟选用此换热器冷凝、冷却C S2饱和蒸汽，使之从饱和温度4 6 C降至10C。C S 2走管外，

12、其流量为3 1=0.0 7%,其冷凝潜热为3 56%g,比热为1.0 5 K/水走管内，且与C S2成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为5 C和30C。一知冷凝和冷却段基于外表面的总传热系数分别为K=200022 0 c和 犬2=1 022 0 c。问此换热器是否造适用？4、用一传热面积为I O/?的蒸发器将某溶液由 浓缩到4 0%,沸点进料，要求每小时蒸得37 5 Kg浓缩液，已知加热蒸汽压强为200Kp a,蒸发室的操作压强为20Kp a,此操作条件下的温度差损失可取8。，热损失可忽略不计。试求：（1）开始设入使用时，此蒸发器的传热系数为多少？（2）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为

13、完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提高到35 0Kp a,问此时蒸发器的传热系数为多少？查得20Kp a水蒸汽的饱和温度为6 0.1。，汽化潜热为235 4.9%g查得200Kp a水蒸汽的饱和温度为120.20C 查得35 0Kp a水蒸汽的饱和温度为138.8 C试题二的答案-：填充题41、r=9 o 2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。3、位置、时间、时ay/m间、位置。4、J%。5、抛物线、0.5、%o6、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。7、通风机、鼓风机、压缩机。8、颗粒的停留时间大于沉降时间。9、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。1

14、0、控制温度、降低粘度、减少阻力。11、导热系数小的。12、不挥发性、提高。13、增加、增加。14、层流内层、减薄层流内层的厚度。15、10.13-101.3.二：问答题1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当火eY 2000,为层流，当Re4000为湍流。2、3、4、在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层,此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。避免压缩后气底温度过高，提高气缸容积系数，减小功率，使压缩机结构更为合理。列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（50C以上）时，

15、由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。5、八 2 4T0=-L-In r2 乃 Z./UT-tInM-ln r三:计算题1、设接平行管道后,总流量为二平行管流量为匕和厂2板努利方程：2 2工+包=仁+1+少2 p 2 p 乙 八2 2-3-J1-3-_-2-1,-P-2-Mr2 P总压降相同得:,13“3 2A a.-.-rJ d 22 P功 /1 I?/1 d 2 d几1=几2=丸3=X，/l=/2=，3=。11=产3嘿 一反%“2=1.5 3%.2V-|r =63301322Z=H、一 乙-2g 2gi 2 I-2.-.=3.0-0.02.d 2g 2.9.81

16、或工L555加0.09 2.9.815N 轴=双电电=2.0.9 4 =1.8 8 Kw.考虑0.5 m 的安装安全系数。则泵的安装高度为1 m.H1 1+0.0 2+1 +0.51.5 322.9.8 11 6 0 +5 00.0 9N =H Q p g=1 6.7 5.3 5.1 0 0 0.9.8 1/3 6 0 0 =1.6 Kw .3、换热器已有的传热面积：/=几 .戍=3 0.3.1 4.0.0 2 5.3 =7.0 7 加2。求所需的传热面积：冷凝段的热量：=卬 =0.0 7.3 5 6 =2 4.9 Kw冷却段的热量：。2=w.C1.(r1-7,2)=0.0 7.1.0 5.3

17、 6 =2.6 5K W。总热量为：Q=0 +02=27.55KW4、冷却水的用量：3水=Q2 7.5 5C.(/2-/i)-4.1 8 7.(3 0-5)0 2 6 3冷却水离开冷却段的温度：/=0+2 =5 +一4丝一=7.4 CG 水。比 0.2 6 3.4.1 8 7冷凝段的温度差：X冷却段的温度差：2(4 6 7.4)(4 6 3 0),4 6-7.4I n4 6-3 0(4 6 7.4)(1 0-5),4 6-7.4I n冷凝段所需传热面积：4=冷却段所需传热面积：A22 5.7 C1 6.4 C1 0-5Q 2 4.9.1 0 0 0 2K A t 2 0 0.2 5.7Q 2.

18、6 5.1 0 0 0 ，/,2=-=1.6 1 力K A t 1 0 0.1 6.4所需的总的传热面积：A=6.4 5 w2.(x 水分蒸发量：%=F.1 -=0.6 2 5 F,F W =375.I x)F=1 0 0 0 Kg ,W=6 2 5 Kg溶液的沸点为 7 =6 0.1 +8 =6 8.1。传热系数K 为:K_ Q _ 6 2 5.2 3 5 4.9.1 0 0 0 二 7 g 5一 A M 1 0.3 6 0 0.(1 2 0.2-6 8.1)-/w2 C改变压力后的传热系数:K=_ Q _ =6 2 5.2 3 5 4 9 1 0 0 0 =5 7 8 V-At-1 0.3

19、 6 0 0.(1 3 8.8-6 8.1)-/m2 QC可见结垢以后的传热系数降低。试题三-：填 充 题(1 8 分)61、空气在标准状态下密度为1.29，在025M pa下（绝压）80。时的密度为2、产生流体阻力的原因有.3、转子流量计在安装时应。4、连续性方程是 指导出来的，它适用 流体。5、直管阻力的表不式为,管 中 流 出，出=流入管中,入=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。6、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生 现象。7、往 复 式 压 缩 机 的 工 作 循 环 为.四个阶段。8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是9、固定管板式列管式换热器中

20、，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走 程。10、一 根 暴 露 在 外 的 热 管 子 以 散发热量。11、a =0.023.，（/?e产 P r）”式中两个准数Re=_,Pr=_.若液体被冷却时内12、多 效 蒸 发 主 要 有.三种典型流程。二：判 断 题（18分）1、在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是相等的。（稳定流动）。2、转子流量计可以读出任何流体的流量。3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在S I制中属层流范围，在cgs制中属 湍流范围。4、粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。

21、5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。7、气相与液相所组成的物系称为气相非均相物系。8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断增加，生产能力也不断增加。9、多层导热时;其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。10、流体对流传热膜系数一般来说有相变时的要比无相变时为大。11、多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热系数小，则该层的导热热阻大，推动力小。12、若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。14、在同一种流体

22、中，不可能同时发生自然对流和强制对流。15、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利用二次称为双效蒸发，依次类推。16、对流传热系数是物质的一种物理性质。17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。18、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。三：计 算 题（64分）1、图示，“U”管压差计甲的上部管内充满了水，下部为汞，汞的液面落差为3。加，求A P 1 2?若再接一“U”管压差计乙，其上部仍为水，下部放置不知名的液体，且测得火乙=6 3.5 c%,求 乙？2、一降层室长为5m,宽为3 m,高为4m。7内部用隔板分成2 0 层，用

23、来回收含尘气体中的球形固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为3 6 0 0 0,气体密度0 =0.9,粘度为4 =0.0 3 机尸a s o尘粒密度p -4 3 0 0o试求理论上能1 0 0%除去的最小颗粒直径？3、外径为2 0 0 m m 的蒸汽管道，管外壁温度为1 6 0 C。管外包以导热系数为2 =0.0 8 +1.1 x K T 4 7 的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过6 0 C,每米管长的热损失不超过150%。问保温层的厚度应为多少？4、欲将浓度为2 5%,沸点为1 3 1.5。，流量为3 6 0 0”，的 N a O H 水溶液经蒸发浓缩到5 0%。料液的进口温度为2 0。，

24、加热蒸汽的压强为3 92.4 K p a （绝压），冷凝器的压强为5 3.3 2 K p a.据经验蒸发器的传热系数可取1 1 0 09,溶液的密度为1 5 0 02.K蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积？C =4.93。若忽略蒸发器的热损失。求加热已知：p=5 3.3 2 K p a,/=8 3 C,/TO O。2p=3 92.4 K p a,T=1 4 2,9 C7?=2 1 4 3试题三答案一：填充题1、2.5。2、内縻擦力和流体的流动状态。3、保持垂直。4、质量守恒定律、0 1=225、Ul、d 20.5.6、气蚀现象。7、吸气、压缩、排气、膨胀四个阶段所组成。8、热流体以对流传热的方

25、式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量9、管程。1 0、自然对流、热辐射。1 1、Re也 2、p =竺2、=0.3 1 2、并流、逆流和平流。A二：判断题6、1 0、三：计算题1 7 为对，其余都为错。1、P=(示一。测)Rgp=(1 3.6 -l)0.0 3.9.8 1.1()3=3.708K p a。20.6 3 5.9.8 1.1()3=3.7 0 8。，示=1 6 0 03 2、降沉室的总面积：4 =2 0.5.3 =3 0 0 机2。沉降速度:V _ 3 6 0 0 07 3 0 0.3 6 0 0=0.0 3 3%设沉降区为层流，则有:.（p s 一 夕）

26、笆1 88八一22(4 3 0 0-0.9)981U.UJ J-_1 8.0.0 3.1 0-3d -2.0 6 x I。-%。办也 n d u p 2.0 6 x 1 0-5.0.0 3 3.0.9 A,验算：R e=-=0.66Y1。0.0 3.IO-33、4、水分蒸发量：W加热蒸汽消耗量：保温材料的导热系数：/1=0.0921%K。幺=2万./一)=2 3 1 4。.0 92 1(1 6。-6。)=50 ,万=4 7.1 山%+%)0F.C.(/-r y )3 6 0 0.4.93.(1 3 1.5-2 0)八 夕”-:=-=0.736R 2 1 4 3所需的传热面积为:D.RK At0

27、.73 6.2 1 4 31 1 0 0.(1 4 2.5-1 3 1.5)=1 2 5.9,即所需的加热蒸汽消耗量为0.7 36%。所需的传热面积为125.9/M2试题四：填 充 题（2 0分）1、边界层的形成是流体具有 结果。2、用阻力系数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按_ 管内的流速来计算动项。3、长方形的长为2 a,宽 为a,其当量直径为4、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _.5、经内径为1 58m m的钢管输送运动粘度为90?，的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流速不能超过。6、用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液

28、面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将 o6、离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。8、往复式压缩机的余隙系数 =、-，则4容增大，生产 能力。9、沉降操作是指在某种 中 利 用 分 散 相 和 连 续 相 之 间 的，使之发生相对运动而实现分离的操作。沉降过程有 和 沉降两种方式。1 0、工 业 上 常 用 的 过 滤 介 质 主 要 有、。11、在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是。1 2、在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的材料，三层间的温度差变化是依次降低，则三层材料的导热系数的大小顺序。1 3、沸腾传热可分为三个区域，它们是、。应维持在 区内操作。1

29、4、用饱和蒸汽加热水，经过一段时间后，发现传热阻力迅速加大，这可能是由于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _所引起的。15.温度差损失包括、,二：选择题1、层流和湍流的本质区别是（）A、流速不同；B、流通截面积不同；C、雷诺数不同；D、层流无径向流动，湍流有径向流动；9,D、30-50%2、选择下述流体在管路中常用的流速（1）、过热水蒸汽（），（2）、水及一般流体（）；（3）、压强较高的气体（），（4）、粘度较大的液体（）；15-20 啖3、离心泵铭牌上标明的是泵在（）时的主要性能参数。A

30、、流量最大；B、压头最大；C、效率最高；D、轴功率最小；4、下列结论正确的是（）。A、液体的粘度随温度的升高而减小；B、气体的粘度随温度的升高而增大；C、液体的粘度基本上不随压强变化；D、气体的粘度随压强增大而减小。5、离心泵吸入管路底阀的作用是（）。A、阻拦液体中的固体颗粒：B、避免出现气蚀现象；C、维持最低的允许吸上高度；D、防止启动前充入的液体从泵内漏出；6、在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力应（）A、过滤时间应大于辅助时间；B、过滤时间应小于辅助时间；C、过滤时间应等于辅助时间；D、过滤加洗涤所需时间等于1/2周期；7、下述说法中正确的是（）。A、过滤速率与过滤面积成正比；B、过滤

31、速率与过滤面积的平方成正比；C、过滤速率与滤布阻力成反比；D、过滤速率与操作压差的平方成正比；8、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（）。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；9、旋液分离器是利用离心力分离（）。A、离心机可分离液液混合物；B、离心机可分离液固混合物；C、离心机可分离气固混合物；D、离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相；10、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是（）。A、管壁热阻；B、管内对流传热热阻；C、污垢热阻；D、管外对流传热热阻；11、下述措施中对提高换热器壳程对流传热系数有效的是（）。

32、A、设置折流挡板；B、增大板间距；C、增加管程数；D、增加管内流体的流速；12、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（），走壳程的有（）。A、高压流体；B、蒸汽;C、易结垢的流体;D、腐蚀性流体；E、粘度大的流体;F、被冷却的流体;13、采用多管程换热器，虽然能提高管内流体的流速,增大其对流传热系数，但同时地导致（）A、管内易结垢；C、平均温差下降；14、增大换热器传热面积的办法有（A、选用粗管排列；C、增加管程数；B、壳程流体流速过低;D、管内流动阻力增大；OB、选用翅片管；D、增加壳程数；15、关于传热系数K下述说法中错误的是（）。A、传热过程中总传热系数K实际上是个平均值；B、总传热系

33、数K随着所取的传热面不同而异；C、总传热系数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；10三：计算题1、图示为一输油管路，未装流量计，但在A、B分别测得压强为 PA=150K p a,PA=1 4 0 K p a,试估算管道中油的流量？已知：管为。8 9X4 MM,A、B间距为10 m,其中管道的当量长度为9.3 m,P=820/3，ju =121c p.2、试证明球形颗粒在重力场中作自由沉降时，层流区 域内的沉降速度公式为：d 3一 夕）、。口 18.3、用一板框压滤机在3 0 0 K pa压强差下过滤 某悬浮液。已知过滤常数K为7.5 x 10

34、?2,qe为0.0 12吟时间为0.5 h。设滤饼不可压缩，且滤饼与滤液体积之比为0.0 2 5。试求：过滤时间；若操作压强差提高至6 0 0 K pa,现有一台板框过滤机，每框的尺寸为6 3 5 x 6 3 5 X2 5/WM,若要求每个过滤周期仍得8 a3滤液,则至少需要多少个框能满足要求？过滤时间又为多少？4、一卧式列管换热器，钢质换热管长为3 m,直径为。2 5 x 2加加。水以0.7%的流速在管内流动，并从17。被加热到3 7。流量为1.25%、温度为7 2。煌的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。燃蒸汽的冷凝潜热为3 15%g。已测得：蒸汽冷凝传热系数为800?2 c，管内侧热阻为个

35、侧热阻的4 0%,污垢热阻又为管内侧热阻的7 0%,试核算换热管的总根数及换热器的管程数。计算时可忽略管壁热阻及热损失。试题四答案-：填充题1、粘性。2、细。3、4、剪应力。5、1.146、不变。7、管路特性曲线、离心泵特性曲线。8、小、大。心 力场、密度、重力、离心。10、织物介质、粒状介质、多孔性固体介质。11、滤饼层、过滤介质。12、依次增加。13、自然对流、膜状对流、核状对流、核状对流。14、冷凝水未排出、不凝性气体未排15、溶液沸点升高、静压力、流体阻力所引起的温度差损失。二：判断题1、D.2、D、A、C 3、C o4、A、B、C.5、B o6、D7、B.8、C o9、B o10、B

36、.11、A o12、A、C、D13、C、D.14、B o15、C o三:计算题1、在A-B两点间列板努利方程:zA+=zB+-+1.P S 2g p.g 2g d 2g0+150 xl 03820.9.81=1140 xl O3d-820.9.8119.3+2-0.081 2.9.81九2=0.02.11设流体在管路中作层流流动，则：264R e0.117u九2=0 02=211.2=u核算雷诺准数：臬=四 卫0.02 =1.7%。933Y 2000。则：油品的流量为P；月=31.52?/。2、颗粒作自由沉降，受力:/1=:力，3/7sg，F2=.7T.d3.p go ou =2 2m a o

37、 F -F 2F 3=。d2.(p-p).gu -18.3、过滤面积：(q+q e)2=K.T ,+0.012)2=7.5.IO-5.05.3600,A=22.5m2。滤饼体积：=8.0.025=0.2机3,框数0.20.635.0.635.0.025过滤总面积：4=0.6352.2.20=16.13加2。20 o（q+q e =K.r,（6 1 3+0.012）2=1.5.10-4r ,7=0.4780。5、传热量为：Q=3 9 4 K w。所需水量：%=4.713”，。7=44.25。单管水量：%=0.2 4 3”（，每程所需管子数为：=2 0。2.C每程传热面积：A 4.71m2,传热系

38、数：K=476.2所需传热面积：1=18.7机2 管程数为：n=4.总管数为80根。试题五一：简 答 题（60分）1、图示管路中，流体作稳定流动。问（1）、静压头p g哪个大？为什么？（2）、体积流量V哪个大？为什么？（3）、质量流速哪个大？为什么？（不计阻力）AB图5-1122、图示，测出A、B 两端点的压力差？3、管子的类型有哪几种？表示方法有哪几种？家里的自来水管是什么管？4、何谓离心泵的汽蚀现象？如 何 防 止？5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关系？7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？8、叙述导热系数、对流传热膜系数、图 5-2传热系数的

39、单位及物理意义？9、强化传热的途径有哪些？10、蒸发操作有何特点？-：计算题1、容器A、B 分别盛有水和密度为800，/的洒精，中间接一水银压差计。（1）当容器A 中的压强P/=2.9 4 3 x l（）4pa（表压）时，测得R=0.3m,%=0.5加，2=0-2加，求容器B内的压强为多少？（2）当容器A 中的压强减小至P 4=1.9 6 2 x l（）4 p a,容器2、3、4、B 内的压强不变，则水银压差计内的读数为多少？用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷，贮罐内异丁烷液面恒定，其上方压强为652.365Kpa。泵位于贮罐液面以下1.5m处，吸入管路的全部压头损失为1.6m。异丁烷在输送条

40、件下的密度为5 3 0%/，饱和蒸汽压为637.65Kpa。在泵的性能表上查得，输送流量下泵的允许汽蚀余量为3.5m。试问该泵能否正常操作？在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在 O.IMpa（表压）下 20分钟可在每平方米过滤面积上得到0.197/M3的滤液，再过滤20分钟又得到滤液0.09根3，试求共过滤1 小时可得总滤液量为多少？某溶液在单效蒸发器中蒸浓，用饱和蒸汽加热,需加热蒸汽量2100%,加热蒸汽的温度为120C,其汽化潜热为2205%g。已知蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为8 1 C,各项温度差损失共为9 C。求该换热器的传热面积？（管壁热阻、垢层热阻及热损失忽略不计）一：问答题1、Z

41、4+Pg=ZB+KQ,区y也Pg 2g p.g pgV up,2、?=加+夕 测 .（火+），=0 8+夕测.亿+）+夕示名.火P=PA-PB=P:S +（。示一夕测）g 火 W =夕 测 2 +（。示一夕测）g.H。3、管子的类型有：钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。表示方法有：英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。4、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液 体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵 体 振 动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。5、过滤介质：一种多孔性物质。要求

42、：多孔性、阻力小；有一定的机械强度；有一定的化学稳定性。136、传热速率：单位时间内通过传热面的传热量。热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料时I便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量，这是生产对换热器换热能力的要求，称为该换热器的热负荷。一个满足生产的换热器应该是：传热速率等于（略大于）热负荷。7、加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。8、导热系数:在壁厚为1m时，在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是：%/。传热系数:当冷热流体的温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热

43、量的多少。单位是：W/.o 对流传热膜系数：当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单位时间内以对流传热的/m2.K方式所传递热量的多少。单位是：22 y9、强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面积）增加温度差；（采用逆流流动）增加传热系数K（增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）10、蒸发操作的特点：溶液沸点的升高；节约能源；物料本身的工艺特性。二：计算题：1、P=PA+P-g-h，P=PB2gh2+PH ggR。3PB=-p2-g-h2-PHg-g-R+PA+P-g-h，P5=-7.26x10 pa/I,R R,R-R nP=PA+P-g-h-，P=PB+P

44、2-S-2+PHggR 7 7/i,R-R,R-RPA+P-S-b 1-=PB+P2 g h2+PHg-g-R。k)R=0.221m o2、3、Z=Z=652365 637650 _3 5_ j 6=_2.27W。co J on o即泵不能正常工作。(g+qe)2=K.r,(0.197+册 尸=K.20.60,(0.206+/产=K220.60。(q+册)2=K.2.2.20.60。0022 K=3.96x10-8%q=0.356。过 滤1小时所得到的总滤液量为0.3564、传热量：Q=Z)/=21O%6O0X22O5=129OKVV.溶液的沸点：7 =81+9=90。温差：/=120 90=

45、30。传热系数：K1+-=-!.=2.4352%500+%0002.K14传热面积:A=QK A t1 2 9 02.4 3 5.3 0=1 7.6 6 加 2。故所需的传热面积为1 7.6 6 加2。试题六-：填 充 题（2 0 分）1、精微分离的依据是 的差异，要使混合物中的组分得到完全分离,必须进行多次地.。2、相对挥发度的表示式a=.对于二组分溶液的蒸储，当a=l时，能否分离3、q的定义式是,饱和液体进料q=.饱和蒸汽进料 q=.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=。4、二组分的连续精播操作，精谓段操作线方程为y=0.7 5 x+0.2 4 5,提微段 操作线方程为y=1.2 5 x-0.

46、0 2 ,当 q=l 时，则x%=x=5、在连续精谯中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品X。,若此时加热蒸汽量 V不变，产品量D将。若在改变R的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那 么 冷 却 水 用 量 将。6、压力.温度 将有利于吸收的进行。7、完成下列方程，并指出吸收系数的单位。N =k c i）左的单位.N=KG p-）KG 的单位.8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是9、饱和空气在恒压下冷却，温度由/降至，2,其 相 对 湿 度 ，绝对湿湿度H，露点，湿球温度.1 0、萃取操作的依据是.萃取操作选择溶剂的主要原则是二：简 答 题（3 6 分）1、叙述恒

47、縻尔流假设的内容？2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？3、试推导并流吸收塔的操作线方程？并在y-x 的相图上表示出来?4、叙述双膜理论的论点？5、画出单级萃取操作相图？6、叙述湿空气的性能参数？三:计 算 题（4 4 分）1、双股进料的二元连续进料，均为泡点液相进料，进料液为尸1/2,求第三段的汽相和液相流量？已知第一段的汽液相流量分别为V和 L。2、某填料吸收塔用纯轻油吸收混合气中的苯，进料量为1 0 0 0 标准机%。进料气体中含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。要求回收率9 5%。操作时轻油含量为最小用量的1.5倍，平衡关系为Y=1.4 X o 已知体积吸收总系 数为

48、K y a=125长 皿 名 3 卜，轻油的平均分子量为1 7 0。求轻油用量和完成该生产任务所需填料层高度？153、有一干燥系统如图，新鲜空气为/=2 0 C,“0=S O 1 *g%g干空气与干燥器出口温度为/2=50 C,湿度为2=0 0 8 心”干空气的废气汇合后进入预热器(废气/新鲜空气=0.0 8/0.2),干燥器中的干物料为G 1=1 5 0()K%,温含量为i=0.4 7,0.0 5,求新鲜空气加入量和预热器加入的热量？试题六答案：一：填充题0.81、各组分的挥发度、部分汽化和部分冷凝。2、不能。3、进料的液化分率、q=l、q=0 q=0.2 5。4、x%=0.0 8,x=0.

49、9 8。5、提高、下降、增加。6、增加、下降。7、NA=k.(Ci-C),左的 单 位 是 么；NA=KG.P-P,KG 的 单 位呻 2。8、层流或静止。9、不变、下降、下降、下降。1 0、组分在萃取剂中的溶解度的差异；对被萃取组分有较好的选择性、与稀释剂互 溶度愈小愈好、易回收便宜无毒性。二：问答题1、恒縻尔溢流：在精储塔的精储段内，从每一块塔板上下降的液体的干縻尔流量 皆相等，提馆段内也是如些，但两段不一定相等。恒縻尔汽化流：在精储塔的精储段内，从每一块塔板上上升的汽体的千縻尔流量皆相等，提得段内也是如些，但两段不一定相等。2、液流量、塔板结构和液流长度；可采取双溢流或多溢流降液管、Z结

50、构简单的筛板塔。3、匕(yry)=L(x xjy =x+x i+Y i。4、相互接触的气、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。6、湿空气的性质参数有：相对湿度、湿度、馅、比容、比热、干球温度、湿球温度、露点温度、绝热饱和温度。三：计算题1、解：由物料衡算得：r +F i+F2+A而料液是泡点进料，则：v v+V,Fy+F=L O162、解:3、解:=0.0 5 2 6