化工原理填空簡答選擇

1、一. 填空題空間位置 改變，不隨時(shí)間改變，稱為穩(wěn)1. 在流動(dòng)系統(tǒng)中，若截面上液體壓強(qiáng)、密度、流速等僅隨 定流動(dòng)。2. 離心泵啟動(dòng)步驟為 關(guān)閉出口閥灌液；常用出口閥或泵的轉(zhuǎn)速 調(diào)節(jié)流量；往復(fù)泵常用 旁路或改變 曲柄轉(zhuǎn)速和活塞行程調(diào)節(jié)流量。3. 用離心泵向鍋爐供水，若鍋爐中的壓力突然升高，則泵提供的流量變小，揚(yáng)程增加。4. 牛頓冷卻定律的表達(dá)式為 Q=hS t，給熱系數(shù)（或?qū)α鱾鳠嵯禂?shù)）h的單位是 Wm-2 K-1。5. 工業(yè)上常用過濾方式有 深層過濾和濾餅過濾;懸浮液中加入助濾劑進(jìn)行過濾的目的是減小可壓縮濾餅的流動(dòng)阻力，提高餅的剛度 。何謂離心泵的 汽蝕”現(xiàn)象，對(duì)泵的操作有何危害？應(yīng)如何防止？答

2、：汽蝕”由于泵的安裝高度過高，使泵內(nèi)入口處的壓強(qiáng)等于或低于輸送液體溫度下的飽和 蒸汽壓時(shí)，液體氣化，氣泡形成，氣泡到泵的高壓區(qū)破裂，周圍液體以較高速度沖擊葉輪的現(xiàn) 象，稱為 汽蝕”現(xiàn)象。汽蝕”發(fā)生時(shí)液體因沖擊而產(chǎn)生噪音、振動(dòng)、使流量減少，甚者無液體 排出。為防止 汽蝕”現(xiàn)象發(fā)生；泵的實(shí)際安裝高度應(yīng)不高于允許安裝高度。為什么安裝離心泵時(shí)要控制其安裝高度？ 答：防止汽蝕；保證離心泵吸液。在熱傳導(dǎo)中，管外絕熱層材料包的越厚，熱損失就越少，對(duì)否？為什么？答：這個(gè)結(jié)論是不正確的，這是保溫層的熱傳導(dǎo)和保溫層外表面的自然對(duì)流傳熱過程，保溫層 厚度增大時(shí)，導(dǎo)熱熱阻增大，但自然對(duì)流傳熱熱阻下降，總熱阻隨保溫層厚

3、度的變化存在一個(gè) 最小值（臨界半徑rc），rc=X /,a當(dāng)保溫層半徑小于臨界半徑時(shí)，越厚總熱阻越小，保溫效果就 越差。二. 簡答題2.3.1.化工原理（上）試卷二一.填空題1. 邊界層的定義是 流速降至未受邊壁影響流速的99%以內(nèi)的區(qū)域。邊界層按其中的流型可分為層流邊界層和湍流邊界層。3. 離心泵用來輸送常溫的水，已知泵的性能為：Q = 0.05m3/s時(shí)，H= 20m ;管路特性為 Q= 0.05m3/s t2,則通過兩時(shí)，He = 18m，則在該流量下，消耗在調(diào)節(jié)閥門上的揚(yáng)程值為2m。4. 兩厚度相同但導(dǎo)熱系數(shù)不同的雙層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過程，已知兩層溫度差 層傳熱量相等。5. 對(duì)于通風(fēng)機(jī)，

4、習(xí)慣上將壓頭表示成 單位體積氣體所獲得的能量，其國際制單位為N/m2,所以風(fēng) 機(jī)的壓頭稱為風(fēng)壓。6. 在濾餅過濾中真正有效的過濾介質(zhì)是不斷增厚的濾餅，深層過濾中固體顆粒沉積于較厚的過濾 介質(zhì)內(nèi)部。7. 板框過濾機(jī)過濾面積為 0.3m2,在表壓150 kPa恒壓下過濾某種懸浮液。5h后得濾液100m3,過濾介質(zhì)阻力可忽略。如過濾面積加倍其它情況不變可得濾液200 m3;若過濾5h后再用8m3與濾液性質(zhì)相近的水洗滌濾餅，需洗滌時(shí)間3.2h （? w =8a*）；當(dāng)表壓加倍，濾餅壓縮指數(shù)為0.4時(shí), 5h 后得濾液 123m3。（V2二點(diǎn)？=2也 P1-SA2?）9. 用常壓水蒸氣冷凝來加熱空氣，空

5、氣平均溫度為20 C，則壁溫約為100 C。二.問答題1. 如圖，有一敞口高位槽，由管線與密閉的低位水槽相 接，在什么條件下，水由高位槽向低位槽流動(dòng)？為什么？ 答：當(dāng)Pa / p-gZp2/ P時(shí)，水向低位槽流動(dòng)，此時(shí)高位槽勢 高于密閉容器勢能，流體流動(dòng)。2. 傳熱過程中冷熱流體有幾種接觸方式？分別舉一實(shí)習(xí) 過的或你熟悉的換熱設(shè)備。答：傳熱過程中冷熱流體有三種接觸方式：直接接觸式，飽和熱水塔；間壁式，如煤氣發(fā)生爐外的夾套式換熱器， 管換熱器，水冷器等； 蓄熱式換熱，如蓄熱室、實(shí)習(xí)所見 改造前的燃燒室等?；ぴ?上)試卷三一.填空題流體具有粘性，流體的流速沿1. 流體在等徑管中作穩(wěn)定流動(dòng)，流體

6、流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力的根本原因是 管長不變。2. 流體在圓形管道中作層流流動(dòng)，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來的2倍；如果只將管徑增加一倍，流速不變，則阻力損失為原來的 1/4倍。如果流體的流量不變，而圓形直管的內(nèi)徑減 少二分之一，且管徑減少前后流體均保持層流，則因直管阻力引起的壓降損失為原來的16倍。若管徑減少前后流體均在阻力平方區(qū)流動(dòng)，則因直管阻力引起的壓降損失為原來的32倍。 R=32?lu/d2(層流) Pf二入 lu2/2d(層流或湍流)3. 水由敞口恒液位的高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應(yīng)器，當(dāng)管道上的閥門開度減小后，水 的流量將減小，摩擦系數(shù)增加，管道總阻力損失 不變。4. 若

7、被輸送的流體粘度增高，則離心泵的壓頭減小，流量減小，效率減小，軸功率增加。5. 某有機(jī)溶液在長為 L、直徑為：108 X 10mm勺鋼管中強(qiáng)制湍流，其 h=310W/(m2?K)，若體積流量 不變，改用52X 10mm的鋼管代替原鋼管，流動(dòng)仍為湍流 (兩種情況下 L / d均大于60),此時(shí) h=149.4W/(m2?K)。h二入心汕,汕=0.023尺0.8丁，尺二diU p/ , Pr=CP?/ 入加熱時(shí) n=0.4, 冷卻時(shí)n=0.36. 多層平壁熱傳導(dǎo)中，通過各層的傳熱速率相等。厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁，各層接觸良好，已知b1b2b3,導(dǎo)熱系數(shù) 入?2 R2 R3 ；各層導(dǎo)熱速率

8、Q1= Q2= Q3。9. 為了提高降塵室的生產(chǎn)能力，可采取將降塵室做成多層措施。10. 一降塵室長8m，中間裝有14塊隔板，板間距為 0.1m。最小顆粒沉降速度為 0.02 m/s，欲將最小直徑的顆粒全部沉降下來，則含塵氣體的最大流速不能超過1.6m/s。二. 選擇題1. 圖中所表示R值的大小反映。A. A、B兩截面間壓差值B. A B截面間流動(dòng)阻力損失C. A、B兩截面間動(dòng)壓頭變化 D.突然擴(kuò)大或突然縮小流動(dòng)損三. 問答題冷卻之1. 為什么工業(yè)上氣體的除塵(在沉降室中進(jìn)行，Ret0, N0(c)7.間壁傳熱時(shí)，各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱阻(化工原理(上)試卷五QV 0,NV0)(a) 成正

9、比(b) 成反這是因?yàn)?)(C)沒關(guān)系一.填空題1.2.3.間壁二側(cè)液體的傳熱過程h1, h2相差大(h1?h2), K值總是接近h1那側(cè)的值。牛頓粘性定律的表達(dá)式為 ?=：du/dy。O 二 In巧)單層園筒壁熱阻的表達(dá)式為工3用SI制表示的單位是k/w。P/( e)的物理意義是表示流動(dòng)系統(tǒng)某截面處單位重量流體所具有的靜壓能，稱為4.5.t1升高，若要保證熱油出口溫度 T2不變，則可采用冷卻水流量 Wc增加的方法，結(jié)果使K增加,tm 增加,Q不變。(減小、增大、不變)6.7. 率,&靜壓頭。某換熱器，用工業(yè)冷卻水逆流冷卻油。熱油進(jìn)口條件(T1,Wh)不變，而在夏季冷卻水入口溫度列管換熱器的管

10、程設(shè)計(jì)成多程是為了 提高管程h值；在殼程設(shè)置折流擋板是為了 提高殼程h值。 離心分離因數(shù)K指物料在離心力場中所受的離心力與重力之比。為了提高旋風(fēng)分離器的分離效 通常使旋風(fēng)分離器的 高度增加，而將它的 直徑減少。若降塵室的高度增加，則沉降時(shí)間 增加，氣流速度下隆，生產(chǎn)能力不變。(減小、增大、不變)二.簡答題1. 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是什么？層流：i）流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況：沿軸向作直線運(yùn)動(dòng)；2 ）直管阻力產(chǎn)生原因：粘性內(nèi)摩擦力；3）管內(nèi)速度分布：拋物線，平均速度為管中心速度的一半；湍流：i）流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況：不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)碰撞和劇烈混合，脈動(dòng)是湍流的基本 特點(diǎn)；2）直管阻力產(chǎn)生原因：粘性內(nèi)摩擦

11、力和湍流應(yīng)力；3）管內(nèi)速度分布：碰撞和混合使速度平均化，平均速度大于管中心速度的一半；A閥由全開逐漸關(guān)小，則 hi, h2, （hi-h2）如何變化？說明原因。 B閥由全開逐漸關(guān)小，則 hi，h2，（hi-h2）如何變化？說明原因。 hi減小，h2減小，（hi-h2）減小。hi增大，h2增大，（hi-h2）減小。因閥門關(guān)小，會(huì)使閥門前壓力增大，閥門后壓力減小，流量減小，直管阻力損失減小, （hi-h2）減小。2. 如附圖i所示管路，試問：1）B閥不動(dòng)（半開著），2）A閥不動(dòng)（半開著），答：i）2）化工原理（下）試卷一.填空題XD變大。（R增大）1. 從泡點(diǎn)回流改為冷液回流時(shí)，2. 以空氣作為濕

12、物料的干燥介質(zhì)，當(dāng)所用空氣的相對(duì)濕度較大時(shí)，濕物料的平衡水分相應(yīng) 自由水分相應(yīng)較小。3.理想混合液其中一組平衡數(shù)據(jù)為XA=0.23, yA=0.433,此時(shí)平均相對(duì)揮發(fā)度為 y（i-X）/x（i-y）。溫度低，氣體分壓大 對(duì)吸收操作有利。若精餾塔塔頂某理論板上氣相露點(diǎn)溫度為ti，液相泡點(diǎn)溫度為t2；塔底某理論板上氣相露點(diǎn)溫、=、V符號(hào)順序排列如下。ti =t21 ;飽和液體進(jìn)料，q=1，氣液混合物進(jìn)料，0vqv1 ;飽和蒸汽進(jìn)料，q=0 ;過熱蒸汽進(jìn)料，qx=0.05;或與x=0.05平衡的氣相中y*=0.94 X 0.05=0.04M 0.1=y;所以吸收未達(dá)平衡，繼續(xù)溶解?；ぴ恚ㄏ拢┰?/p>

13、卷二一填空題1. 精餾分離依據(jù)是 組分間揮發(fā)度 的差異。要使混合物中的組分得到完全分離，必須進(jìn)行多次 部分 氣化部分冷凝 。2.3.質(zhì)。4.5.6.7.篩板上的氣液接觸狀態(tài)有 鼓泡、泡沫、噴射 ，工業(yè)上常用的是 泡沫或噴射狀態(tài) 。 板式塔中塔板上溢流堰的作用主要是 保證塔板上有一定高度的液層， 以便氣液兩相充分接觸傳難溶氣體屬 液膜 控制，主要傳質(zhì)阻力集中于 液膜 側(cè)。 享利系數(shù)E,對(duì)易溶氣體來說 E值很小， 填料塔是連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，塔內(nèi) 恒速干燥與降速干燥階段的分界點(diǎn)，稱為難溶氣體 E 值很大。 液體為分散相， 氣體 為連續(xù)相。臨界點(diǎn) ，其對(duì)應(yīng)的物料含水量稱為 臨界含水量 。10 .

14、常壓下，空氣中水汽分壓為20mmHg時(shí)，其濕度H=0.0168kg水/kg干空氣。H=0.622Pv/（P- Pv）二簡答題1精餾操作中回流的作用是什么？ 答：回流是精餾區(qū)別簡單蒸餾的根本所在，回流是構(gòu)成氣、液兩相接觸進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)的必 要條件，沒有氣、液兩相的接觸也就沒有物質(zhì)的交換，那么也就不稱其為精餾。2測定干燥速率曲線必須在恒定條件下進(jìn)行，恒定條件是什么？ 答：恒定條件是指空氣的溫度、濕度、流速以及與物料接觸的狀況均不變。化工原理（下）冊(cè)試卷三一 填空題1. 某二元物系的相對(duì)揮發(fā)度03、在具有理論塔板的精餾塔內(nèi)作全回流精餾操作，已知yi=0.4,則y2=xi=0.182（由塔頂往下數(shù)）；

15、全回流操作通常用于 精餾開工階段或?qū)嶒?yàn)研究 時(shí)。3. 在填料塔中用清水逆流吸收混合氣中CO2,當(dāng)水泵發(fā)生故障使水量減少時(shí)，氣相總傳質(zhì)單元數(shù)Nog將變小。4.5.對(duì)易溶氣體吸收，欲提高其總傳質(zhì)系數(shù)，主要可采取的措施是 加大氣相側(cè)湍動(dòng)程度 。 在填料吸收塔的計(jì)算中 、表示設(shè)備效能高低的一個(gè)量是 傳質(zhì)單元高度 ，而表示傳質(zhì)任務(wù)難易程度 的一個(gè)量是 傳質(zhì)單元數(shù) 。6.增大進(jìn)料量將使塔徑 變大，所需的理論板數(shù) 不變。7.在設(shè)計(jì)連續(xù)操作的精餾塔時(shí)，如保持xF、D/F、xD、R 一定，進(jìn)料熱狀態(tài)、空塔氣速也一定，則在101.3kPa下，不飽和濕空氣的溫度為 295K、相對(duì)濕度為69%，當(dāng)加熱到303K時(shí)，該

16、空氣相 對(duì)濕度 降低，濕球溫度 升高，露點(diǎn)不變，焓增加。8.9.恒定的干燥條件是指空氣的 濕度、溫度、速度、 以及 與物料接觸的狀況 都不變。 濕球溫度是 大量空氣與 小量水在對(duì)流條件下充分接觸水所達(dá)到的平衡溫度。二 問答題1. 有一填料吸收塔，逆流操作，氣體由塔底進(jìn)入，吸收劑從塔頂淋下，該過程的平衡線與操作線 如圖 1，試將下列有關(guān)參數(shù)表示在圖上。（1） 塔頂、 塔底氣液組成 ;（2） 作出最小液氣比時(shí)的操作線 ;（3） 理論上塔底可獲得的出塔液體最大濃度。2. 精餾塔在一定條件下操作時(shí)，若將加料口從原適宜位置向上移動(dòng)兩層塔板，此時(shí)塔頂和塔底產(chǎn) 品組成將有何變化？為什么？答：當(dāng)加料板從適宜位

17、置向上移動(dòng)兩層板時(shí)，精餾段理論板層數(shù)減少，其他條件不變時(shí)，分離 能力下降，Xd J，易揮發(fā)組分收率降低，XW toR tw td。3. 用連續(xù)精餾方法分離雙組分理想混合液，原料中含易揮發(fā)組分0.40,餾出液中含易揮發(fā)組分0.90(以上均為摩爾分率)，溶液的平均相對(duì)揮發(fā)度為2.5，最小回流比為2,則料液的熱狀況參數(shù)q=0.787。24. 在吸收塔某處，氣相主體濃度 y=0.025,液相主體濃度x=0.01，氣相傳質(zhì)分系數(shù)ky=2kmol/ (m h), 氣相總傳質(zhì)系數(shù)Ky=1.5kmol/ (m2h)，若平衡關(guān)系y=0.5x，則該處氣液界面上氣相濃度 屮應(yīng)為0.01。5.精餾分離字25的二元理想

18、混合液，已知回流比F=3,塔頂xd=0.96，測得第三層塔板(精餾段)的下降液體濃度為0.4,第二層板下降液體濃度為0.45,則第三層塔板的氣相單板效率Emv為44.1%。6. 由于吸收過程氣相中的溶質(zhì)分壓總是高于液相中溶質(zhì)的平衡分壓，所以吸收過程的操作線總是 在其平衡線的上方。7. 物料中的水分根據(jù)能否采用一定狀態(tài)的空氣干燥除去可以分為平衡水分和自由水分，根據(jù)水分與物料的結(jié)合方式可分為結(jié)合水分和非結(jié)合水分。8. 如圖，已測得塔板上四股物料的組成為0.62, 0.70，0.75，0.82，試找出y6，X6，y?，g的對(duì)應(yīng)值，y6 =0.82 X6=0.70 y7 =0.75 X7=0.62。填

19、空題10附圖 二.問答題1.什么是液泛現(xiàn)象？為什么填料塔一般不能在液泛下操作?答：當(dāng)氣速增加至泛點(diǎn)氣速時(shí)，通過填料層的壓降迅速上升，并有強(qiáng)烈波動(dòng)，氣速再增加，氣體 流經(jīng)填料層的壓降已增大到使液體受到阻塞而積聚在填料上，這時(shí)往往可以看到在填料層的 頂部以及某些局部截面積較小的地方出現(xiàn)液體，而使氣體分散在液體里鼓泡而出。有時(shí)因填 料支承板上通道面積比填料層的自由截面積還小，這時(shí)鼓泡層就首先發(fā)生在塔的支承板上。 液泛現(xiàn)象一經(jīng)發(fā)生，若氣速再增加，鼓泡層就迅速膨脹，進(jìn)而發(fā)展到全塔，使液體不易順暢 流下，填料塔不能在液泛下操作。2. 在設(shè)計(jì)連續(xù)精餾塔時(shí)，欲保持餾出液組成XD和易揮發(fā)組分的收率 n不變，試定

20、性判斷分別改變?nèi)?下操作參數(shù)(其它參數(shù)不變)時(shí)所需理論板層數(shù)將如何變化：(1)加大回流比R, N T(2)提高操作壓強(qiáng)P，o4，N T T;(3)提高加料溫度t，回流比R保持不變qN T T；（4）增加生產(chǎn)能力 30（仍能正常操作） 。不變3. 什么是氣相總體積吸收系數(shù)？寫出其物理意義及單位。答：氣相總體積吸收系數(shù)是氣相總傳質(zhì)系數(shù)Ky與比表面積a的乘積，其單位均為kmol/ （m3s）。物理意義是在推動(dòng)力為一個(gè)單位的情況下,單位時(shí)間、單位體積填料層內(nèi)吸收的溶質(zhì)量。4. 什么是絕熱干燥過程？答：若干燥過程中忽略設(shè)備熱損失和物料進(jìn)出干燥器溫度的變化, 且不向干燥器補(bǔ)充熱量, 則干 燥器內(nèi)空氣放出的

21、顯熱全部用于蒸發(fā)濕物料中的水分, 最后水分又將潛熱帶回空氣中, 此時(shí) l1=l2，這種干燥過程稱為理想干燥過程，又稱絕熱干燥過程或等焓干燥過程?；ぴ恚ㄏ拢┰嚲砦? 填空題1.2.若相平衡關(guān)系為直線, 則對(duì)于低濃氣體吸收, 其最小液氣比的計(jì)算關(guān)系式為 （L/G）min=y2-y1/X e-X1。在一逆流操作的填料吸收塔中分離氣體混合物，操作條件下的平衡關(guān)系為y=mx，氣相進(jìn)出塔摩爾分率分別為yb、ya，液相進(jìn)塔摩爾分率為Xa，則最小液氣比下的吸收因數(shù)Amin=yb- ya / yb-mxa。3.4.加大吸收劑用量對(duì)吸收是有利的。當(dāng)系統(tǒng)為氣膜控制時(shí), 統(tǒng)為液膜控制時(shí), Kya 值又如何變化？

22、變大 。某精餾塔塔頂上升蒸汽組成y1,經(jīng)全凝器恰好冷凝到泡點(diǎn)，部分回流入塔，組成為y1 =X0。Kya 值如何變化？ 基本不變 ；當(dāng)系X0,則5.9.10.11.12.已知塔頂?shù)谝粔K理論板上升的汽相組成為y1=0.63（摩爾分率，下同），將其全部冷凝為泡點(diǎn)液體,該液體在貯罐內(nèi)靜止分層,上層XD=0.9 作為產(chǎn)品,下層 X0=0.5 于泡點(diǎn)下回流,則回流比R=2.08。在恒定干燥條件下用空氣進(jìn)行對(duì)流干燥（忽略輻射傳熱等的影響）時(shí),在恒速干燥階段,物料 的表面溫度等于 該空氣的濕球溫度 。對(duì)于濕物料不允許快速干燥而干物料又能耐高溫的情況,干燥流程宜采用氣固兩相 操作。在干燥器中常常使用廢氣循環(huán)操作

23、是為了控制進(jìn)干燥器空氣的 已知某雙組分混合液服從拉烏爾定律,在一定溫度下,純組分逆流 方式濕度和使干燥推動(dòng)力 均勻 。A 的飽和蒸汽壓為總壓的 2 倍,Xa=0.3，則 yA=0.6。yA=(p*/p )Xa1:1 （過冷液體）。13.14.已知進(jìn)料熱狀況參數(shù) q=1.1，則加料中液體量與總加料量之比是最小回流比是 指為達(dá)到指定的分離要求,所需理論板數(shù)為無窮多時(shí)的回流比 。.問答題1. 求取最小液氣比有何意義？適宜液氣比如何選擇？增大液氣比對(duì)操作線有何影響？答：溶質(zhì)氣體 A 得以吸收的最小溶劑用量、最小液氣比時(shí),欲達(dá)到分離要求需填料層高度（或理論塔板數(shù)）無窮大,所以在最小液氣比時(shí),吸收操作只在

24、理論上才能進(jìn)行。當(dāng)液氣比比最小 液氣比還小時(shí),有一部分操作線會(huì)在平衡線之下,吸收在理論上都行不通了,而為脫吸了。 適宜液氣比常在最小液氣比的 1.12.0倍范圍內(nèi)。 增大液氣比,操作線更遠(yuǎn)離平衡線,越加有利于吸收。R （保持F, XF, q, D不變），2. 某精餾塔的操作線及平衡線如圖所示,現(xiàn)若在操作時(shí)增大回流比 試定性畫出新情況下的操作線。3. 試說明為什么在干燥過程中,濕空氣作為干燥介質(zhì)時(shí),一般都需經(jīng)過預(yù)熱才進(jìn)入干燥器？簡要 說明對(duì)流干燥過程既是傳熱過程,又是傳質(zhì)過程。答：濕空氣預(yù)熱后，溫度升高、相對(duì)濕度變小，其載熱載濕的能力提高，即傳熱、 傳質(zhì)推動(dòng)力加大。熱空氣將顯熱傳給濕物料是傳熱過程，濕物料中的濕分汽化擴(kuò)散至氣相主體是傳質(zhì)過程。4. 為什么臨界含水量XC的確定對(duì)于如何強(qiáng)化具體的干燥過程具有重要的意義？答：干燥中，與臨界點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物料含水量XC