2023年《化工原理》试题库答案.pdf
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1、期 末 考 查 化 工 原 理 试卷 A 7.命题人:考生学号:考生姓名:留 意:1.考生自备中性笔、铅笔、直尺、涂改液、简易计算器、橡皮等考试用具。2.题 号一二三四五六总分得 分考生仅可携带的资料为教材及手写课堂笔记,不允许携带电子资料。3.考生只能独立作答,不行相互借阅、交换书籍资料,也不行争论、沟通。m-、填空(每 空 1分,共 2 0 分)1 .离心泵在启动前应灌泵,否则会发生气缚现象;离心泵的安装高度应小在(大于、小于、等于)允许安装高度,否则会发生汽蚀现象。2 .流体在圆形直管内作滞流(层流)流淌时,中心最大速度为平均速度的0.5 倍。此时摩擦系数入与相对粗糙度 无 关(有关、无
2、关3 .某设备上,真 空 度 的 读 数 为 8 0nlmH g,其 绝 压 二 8.7 m H?0.8.5 3 X 该地区的大气压为7 2 0nmiH g o4 .常温下水的密度为lO O O kg/ma,粘 度 为 le p,在d 内=1 00mm的管内以3 m/s速度流淌,其流淌类型为湍流.5 .流体在管内作湍流流淌时,从中心到壁依次为:湍流、过渡流和层流。6 .气体的粘度随温度的上升而增 加,水的粘度随温度的上升降 低。7 .A设备的表压为0.5 atm,B 设备的真空度为0.5 atm,则A、B两设备的压强差为latnio8 .流体在管内的流淌型态有两种,即层流与湍流。1 7 .工业
3、上的换热方法有:间壁式、混合式、蓄热式。1 8 .a 称为称为对流传热膜系数,其物理意义为当流体与壁面温度差为1 K 时,通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。提高管内a 值的有效方法增加流程、提高管外a 值的有效方法加拆流挡板。1 9.蒸汽冷凝有二种方式,即滴状冷凝和膜状冷凝。其中,由于滴状冷凝成小液滴沿壁而滴接落下,其传热效果好。2 0.水在管路中流淌时,常用流速范围为1 常压下一般气体在管路中流淌时,常用流速范围为 1 0-2 0m/s。2 1.d、u、P、u能够组成的无因次数群的形式是R。=d u P /它是流体流淌形态的判剧。当 R e小于2 02 3 时,流体处于层流状态:当其大
4、于4 000时,流体的流型是湍流。2 2.在层流内层中,径向的热量传递只能依靠于热疲色 因此层流内层是传递过程中主要的阻力近_ 在。2 3.局部阻力损失产生的缘由是流体流速和流向发生了转变而导致的。2 4 .测流体流量时,随流量增加孔板流量计两侧压差值将增芯_ 假设改用转子流量计,随流量增加转子两侧压差值将不变。2 5 .离心泵的理论压头与流体的密 度 隹 _即同一台泵不管输送任何流体,所能供给的理论压头是 肯定的。2 6 .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,其 两 侧 的温差愈大,大、小)2 7 .空气在标准状态下密度为L 2 9 _ k g/n 在
5、 0.2 5 M pa 下 绝压)8 0C 时的密度为2.5 k g/m,0 2、产生流体阻力的缘由有内糜擦力和流体的流淌状态.2 8 .转子流量计在安装时应保 揖 道 j2 9 .连续性方程u A巾 A 是质量守恒定律推导出来的,它适用不行压缩流体。L I 2 2 .3 0.直管阻力的表示式为力第 页 共1 1页2023-4-26U2d 2g9.大气压强为lOOkPa,空气在0.5MPa(表压)和 298K下的密度为6.97 kg/唯。3 1.离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生气蚀现象。Pe e1 0.为了便利操作者区分各种类型的管路,常常在管外涂上不同的颜色,饱和蒸汽管通常涂
6、为红色。32.一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是:热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁1 1.由于泵内布满气体而造成离心泵不能吸液的现象称为气缚。面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量第 页 共1 1页2023-4-261 2.其他条件不变,离心泵的转速提高1倍,则需要的轴功率是原来的_ 6.8倍。第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 20234-2613.某离心泵的型号为IS 100-65-200,IS表示单级单吸离心泵。1 A 甘力:间殆;苦 性 而 土.八的44 七 出 fih
7、l甘 必 息 古0 在1第 页 共11页2023-4-2633.a=0.023.会副麻W频 P _d内 口 产大第 页 共1 1页 20234-26.假设液体被冷却时n=0.3。1 5.热量传递的根本方式有三种,即热传导,对流和热辐射。34.20 的 密 度 1200kg/m3,粘 度 1.2mPaS的 流 体,流 经 内 径 为 100mm管 中,平16.传热的根本方式为:热传导、对流传热、热辐射均流速为lm/s,则雷诺准数100000,流淌形态为湍流,管壁处的流速为_ _ _ _ 0_o35.粘度在S I 制中的单位是N s/3 或 Pa-s)0第 页 共1 1页2023-4-263 6
8、.常用测定流量的流孔板流量ih 文正里流量评、转子流量计。3 7 .在流淌系统中,假设截面上流体的流速、压强、密度等仅随位置而变,不随时间而变,称为稳定流淌。假设以上各量既随时间而 变,又随回置而变,称为不稳定流淌。3 8 .等边三角形的边长为a,其 当 量 直 径 沏%。3 9 .流体在圆形直管内滞流流淌时,其速度分布是抛物线型曲线,其管中心的最大流速为平均流速的0.5 倍,縻擦系数九与R e 的关系为6 4/R e o4 0.泵是指为液体供给能量的输送机械,按其工作原理来分可分为离心式、往复式、旋转式和流体作用式。4 1 .传热一般承受逆流操作,但为掌握温度、降低粘度、削减为力。时承受并流
9、操作。4 2 .对流传热中,假设两侧的对流传热系数a a ,则传热系数K总是接近(a )4 3 .用二种厚度一样的材料保温时,往往向热系数小的材料包在内层,以到达好的保温效果。4 4 .金属的导热系数大都随其纯度的增加而 增 如 J 遁其温度的上升而增如二 _ _4 5 .对流传热的热阻主要集中在屋在内收,因此减薄层流内层的厚度是强化对流传热的重要途径。分 压 为 2.2 6 6 k P a。则此时之溶解度系数H=().:遇2 m。1 5数P#,亨利 系 数 E=1 晅*工相平衡常数m=1.4 3 6 o5 9 .精储塔塔板的作用是用给气、液N I 接触的场所;同流的作用是用塔使定。6 0.理
10、论塔板是板离开该塔板的板、液相达平衡的板,6 1 .精镭塔在操作中常消灭的不正常现象有液 泛:漏 液:泡沫夹带6 2 .在温度一组成相图中,露点线与泡点线把空间分为三个区域,即 过连液区、气、液共存区和过投蒸气区。6 3 .精储塔内,气液两相的流淌,液体靠克力自上而下地流淌,气体靠压力差自下而上地与液体成 逆流流淌。6 4 .全回流时,操作线与对角线重合,操作线方程为广丁理论塔板数为作少.当回流比削减到两操作线的交到相平衡线时称为最小回流比,所需的理论塔板数无限称适宜的回流比应通过经济核算4 6.工程上流体流经换热器的压降通常限定在1 0.1 3 T 0 L 3.一 K p a。4 7.依据传
11、热的机理不同,热量传递有三种不同的根本方式,即热 传 导、热 对 流、热 辐 射 不管以何种方式传热,热量传递的方向总是由高温处向低温处传递。第 页 共112023-4-26确定。6 5 .y-x 相平衡曲线上各点的温度是不等的。6 6 .精镭塔设计时,假设工艺要求肯定,削减需要的理论板数,回流比应增大,蒸储釜中所需的加热蒸汽消耗量应增大,所需塔径应增大,操作费和设备费的总设资将是急速下降至一最低点后又上升。6 7 .精储分别的依据是各组分的挥发生的王异,要使混合物中的组分得到完全分别,必需进展屡4 8.一般状况下,温度上升气体的粘度增大,液体的粘度减小。对于二组分溶液的蒸储,当a=l时,能否
12、分别不能。第 页 共1 1页2023-4-26A B第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1
13、页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26y =1.2 5 x-0.0 2,当 q=l 时,则、卬=0.0 8;xn=0.9 8O7 1 .在连续精微中,其它条件均不斐时,仅加大询流,可以使塔顶产品X 口提高,量V不变,产品量D将下降。假设在转变R的同时,保持塔顶采出量不变,必需增加蒸汽用量,那么冷却水用量将增加。7 2 .某连续精谯塔中,假设精储段操作线方程的截距为零,则精锚段操作线斜操作线的斜率等于1 ,回流比等于无限大,馀出液等于0,回流液量等于进料量。假设
14、此时加热蒸汽率 等 于1,提储段7 3 .抱负溶液的特点是同分子间作用力等于异分子间作用力,形成的混合溶液中没有体积效应和热效应。7 4 .精馀塔构造不变,操作时假设保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率肯定,只削减塔釜的热负荷,则塔顶组成降低,塔底组成增加7 5 .精储塔的塔底温度总是高于塔顶温度,其缘由塔顶轻组分的浓度高、相应的泡点低;塔底出力第 页 共1 1页2023-4-26第 页 共1 1页 2023-4-26高于塔顶,塔底的泡点较高。7 6.已测得精僧塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为 0.6 2、0.7 5、0.7 0、0.8 2,其中x4=0.7 0,试推断:8 2、旨
15、。7 5 、6 2。7 7 .直接水蒸汽加热的精储塔适用于待分别的混合物为水为液,.I I.水是G挥发组分的状况:.与间接蒸汽相比,一样要求下,所需理论塔板数将理论板数要:多。7 8 .平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的易挥发组分在气、液两相间的浓度关系;,操作线表示 了易挥发组分在塔内的1 块塔板中上升的气相中的组成与上块塔板上的液相组成之间的操作线关系。7 9 .溶液中各组分之挥发度可用它在气相中的分供和与之平衡的液相縻尔分率之比来表示,假设是理想溶液,则同温度下的饱和蒸汽压来表示。8 0 .精储过程的理论板是指操作中离中某块塔板的气液两相程平衡状态的塔板。8 1.蒸储是利用互溶液体混合
16、物的沸 点 不同而进展分别的单元操作。8 2 .精馀塔各塔板的温度自上而下渐渐增 大(增大,减小或不变)。8 3 .其它条件不变,精馀塔回流比R增大,则塔顶储出液量 二削减一,储 出 液 组 成 增大8 4 .饱和蒸气进料时,q值为_ 2 _08 5 .精储过程的恒摩尔流是指恒摩尔汽化,恒摩尔溢流8 6 .对拉乌尔定律产生正偏差是由于不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。8 7 .压 力 典 (A.增加;B.降低)温度下降(A.上升;B.下降)将有利于吸取的进展。8 8 .传质的根本方式有分子集中、涡流集中、对流家中。8 9 .1 缺水中溶解0.0 5 km o l C 0,则溶
17、液中C 0 的摩尔分数为_ 8.9 9 X 1 0 _ L 水的密度为l O OOk g/m)。22 -9 0 .吸取设备有多种形式,以塔设备最为常用,塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。9 1 .亨利定律总压不太高时,在肯定温度卜稀溶液上方溶质组分的平衡分压与它在液相中的浓度之间的关系。其数学表达式/*=E x,p*=C ,y=m x,Y =m X o9 2 .所谓气膜掌握,即吸取总阻力集中在气膜一侧,而液膜一一侧阻力可无视;假设说吸取质气体是 属于难溶气体,则此吸取过程是液膜掌握。9 3 .填料层高度的计算将要涉及物料 衡 算、传质速率与相平衡这三种关系式的应用。9 4 .吸取过程中的传质速
18、率等于分子散速率的条件是层诵或静止。9 5 .饱和空气在恒压下冷却,温度由t降 至 t ,其相对湿度中不变,确定湿度H下降,露点下降,I 2 -湿球温度下降。9 6 .提高吸取速率可以承受 提高吸取系数,增大吸取推动,和增 大高液接触面积以承受.9 7 .填料的空隙率是指一单位体积填料层具有的空隙体积9 8 .在吸取操作时,假 设 解 吸 因 素/:增加,而气、液进料组成不变,则溶质的回收率将削减。9 9 .在选择吸取剂时,应主要考虑的4个方面是溶解度:选择性:挥发度:粘性。1 0 0 .生产上常见的脱吸方法有通入格性气体:通入水蒸汽;降压。1 0 1 .恒定枯燥条件是指温度、湿度、速度与物料
19、接触状况都不变。1 0 2 .在板式塔的设计中,为了削减雾沫夹带,我们可以适当地增大塔径以削减空塔气速,也可以适当地增大板间距。,1 0 3 .试验室用水吸取空气中的C 0 ,根本属于液膜掌握掌握,其气膜中的浓度梯度小于液膜中的浓度梯度,气膜阻力小于液膜阻力。”1 0 4 .总 压 为 0.I Mp a 的空气温度小于1 0 0 C 时,空气中水蒸汽分压的最大值应为该温度卜水蒸汽的饱和蒸汽压。1 0 5 .依据双膜理论,在气液接触界面处,气相组成与液相组成关系是呈平衡状态.1 0 6 .其它条件不变,精假塔回流比R 增大,则塔顶懦出液量D 幽,储出液组成x厂增大.1 0 7.吸取是利用气体混合
20、物各组分在液体溶剂中的J邂 度 丕 而分别气体混合物的单*操作。1 0 8 .亨利系数E 随温度的上升而增 大,随溶质的溶解度的增大而 降 低。1 0 9 .在吸取过程中,Y*Y ()1 1 0 .要使吸取过程易于进展,实行的措施是 适当降温或加压。1 1 1 .吸取的逆过程是 解 吸,温度增高,,压 力 降低一 有利于该过程。1 1 2 .吸取是利用气体混合物各组分在液体溶剂中的溶解度.不同而分别气体混合物的单元操作。1 1 3.气体吸取按溶质与溶剂是否发生化学反响,可 分 物理吸取体口化学吸取。1 1 4 .亨利系数E 随温度的上升而埴 大,随溶质的溶解度的增大面一四1 二。1 1 5 .
21、在枯燥过程中,提高湿空气的温度,其相对湿度 降 低,湿度不 变,焰 值 增 加。1 1 6 .对于不饱和空气,干球温度t,湿球温度t ,绝热饱和温度t以及露点温度t 之间的关系是/二21 1 7.恒定枯燥件下的枯燥曲线分为H:速枯燥 和一降速枯燥两个枯燥阶段。1 1 8 .枯燥过程实际包括两个传递过程,即 热吊传递.和质量传递。1 1 9 .影响枯燥的因素主要有3 个方面,即 湿物料,枯燥介质和枯燥设备一1 2 0 .理论枯燥过程是指枯燥过程为等始过程。1 2 1 .枯燥依据其热量供给湿物料的方式,可分为传导拈燥,对流枯燥,辐射 拈燥 和 单电加热枯燥。1 2 2 .对于不饱和空气,干球温度t
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