化工試題(修改版)

1、化工原理（上）試題九（1）某物體的質(zhì)量為1000kg，則其重量為_。 A 1000N B 9810N C 9810kgf D 1000/9.81kgf（2） 某液體在內(nèi)徑為d1的管路中穩(wěn)定流動，其平均流速為u1，當(dāng)它以相同的體積流量通過長度相等內(nèi)徑為d2(d2=d1/2)的管子時，流速將變?yōu)樵瓉淼腳倍；流動為層流時，管子兩端壓力降pf為原來的_倍；湍流時(完全湍流區(qū)且管壁相對粗糙度相等) pf 為原來的_倍。 A 4 B 16 C 32 D 8 (3) 如圖所示,用U形壓差計與管道A、B兩點(diǎn)相連。已知各圖中管徑、A、B間的管長L及管道中流體流量均相同,管內(nèi)流體均為20水,指示液均為汞,則_。

2、A R1R2 , R1 = R2 = R4 B R1 = R2 = R3 = R4 C R1 = R2 R3 104 Pr=0.7 L/d=2/0.025=80 =0.023(/d)Re0.8Pr0.4=0.023(2.8510-2/0.02)(2.38104)0.80.70.4 =90.1W/(m2) (2) 1/K1=1/a1+d1/(a2d2)=1/104+25/(90.120)=0.01397(m2)/W K1=71.6W/(m2) (3) Q=W2cp2(t2-t1)=(8000/3600)103(85-20)=1.44105W tm=(108-20)-(108-85)/Ln(108

3、-20)/(108-85)=48.4 A1=nd1L=3003.140.0252=47.1m2 Q=K1A1/tmA1=Q/K1tm=1.44105/(71.648.4)=41.6 m2 A1104 Pr=cp /3.3103 0.9510- 3 /0.56=5.6i=0.023(/d i )Re0.8 Pr0.4 =0.023(0.56/0.033)(4.334104)0.8 5.60.43983 W/(m2) Ko =1/(1/o do /(di i )Ro Ri do /di ) (忽略管壁熱阻)Ko =1/1/500038/(333983)1/384638/(333788)=950W/

4、(m2)2.647105=9500.038L21.6 解得: L=108m 108/6=18段 六 由題給數(shù)據(jù)查出：當(dāng) Pk55.6kPa時，t= 83.7, r=2298.6 kJ/kg 當(dāng) P140 kPa時， T = 109.2, r0=2234.4 kJ/kg W =F(1-x0/x)= 4540( 1-8/18 ) = 2522 kg/h t = T - t =109.2 - 88 = 21.2傳熱速率：Q = FCpo（t1 t0） + Wr = (4540/3600)3.85103(88-21)+(2522/3600)2298.6103 = 1936103 w傳熱面積：A = Q

5、/(Kt) = 1936103 / (235021.2) =38.9 m2蒸汽消耗量：D = Q / r0 = 1936103 / (2234.4103) = 0.866 kg/s = 3120 kg/h化工原理（上） 試題十一一1孔板流量計的孔流系數(shù)Co，當(dāng)Re數(shù)增大時，其值_。 A 總在增大 B 先減小，當(dāng)Re數(shù)增大到一定值時，Co保持為某定值 C 總是減小 D 不定2一個工程大氣壓等于_Pa； _Kgf/cm2。 A 1.013105 B 9.81104 C 760 D 735.6 E 10.33 F 10 G 13在某校離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)裝置中泵的安裝高度為-1m，則測得入口處的壓力

6、( ) 自始至終大于大氣壓力 隨著流量的增大，經(jīng)歷大于大氣壓力，等于大氣壓力，小于大氣壓力三個階段 自始至終小于大氣壓力 自始至終等于大氣壓力4用離心通風(fēng)機(jī)將空氣輸入加熱器中，由20加熱至140。該通風(fēng)機(jī)安于加熱器前，或加熱器后，則 ( )。 輸送的流量不變 需要的全風(fēng)壓不變 需要的全風(fēng)壓不變，但流量要變 輸送的流量和需要的全風(fēng)壓都要變5顆粒的沉降速度不是指_。 等速運(yùn)動段的顆粒降落的速度 加速運(yùn)動段任一時刻顆粒的降落速度 加速運(yùn)動段結(jié)束時顆粒的降落速度 凈重力（重力減去浮力）與流體阻力平衡時顆粒的降落速度6為了蒸發(fā)濃縮某種粘度隨濃度和溫度變化較大的溶液，應(yīng)采用 A 并流加料流程B 逆流加料流

7、程 C 平流加料流程 二1 阻力實(shí)驗(yàn)，測閥門的局部阻力如圖所示，閥門的阻力= mm水柱。2在除去某粒徑的顆粒時，若降塵室的高度增加一倍，則沉降時間_，氣流速度_，生產(chǎn)能力_。3冷凝現(xiàn)象有_冷凝和_冷凝，工業(yè)冷凝器的設(shè)計都按_冷凝設(shè)計。4舉出五種間壁式換熱器_ _、_ _、_ _、_ _、_ 。5有一臺單效蒸發(fā)器。原來的加熱介質(zhì)為壓力為0.5 MPa的飽和蒸汽，沸點(diǎn)加料，若改用壓力為0.4MPa的飽和蒸汽加熱，其生產(chǎn)強(qiáng)度將_，原因是_；單位蒸汽消耗量將_，原因是_。 三1根據(jù)化工原理所學(xué)內(nèi)容，提出一種測量液體粘度的簡易方法并敘述其原理。 2如圖示，用一單級懸臂式B型離心泵，將水由槽A送到槽B。試

8、問：(1)為了調(diào)節(jié)流量，擬裝一調(diào)節(jié)閥，應(yīng)裝在何處?并說明理由。(2)調(diào)節(jié)閥開大時試說明裝在泵進(jìn)口和出口處的真空表及壓力表將如何變化?3.現(xiàn)擬做傳熱實(shí)驗(yàn)，以飽和水蒸氣加熱空氣，冷凝水在飽和蒸汽溫度下排除。采用套管換熱器，換熱面積Ai已知，試問：（1）如何確定流程、流向；（2）寫出以表示的傳熱速率方程；（3）若要測定值，應(yīng)測定哪些參數(shù)；測得值后，如何定性考查值對否？（4）現(xiàn)要提高值，應(yīng)該采取什么措施最方便？為什么？ 四 如圖所示，槽內(nèi)水位維持不變。槽底部與內(nèi)徑為100mm鋼管相連，管路上裝有一個閘閥，閥前離管路入口端15m處安有一個指示液為汞的形壓差計，測壓點(diǎn)與管路出口端之間距離為20m。（1）當(dāng)

9、閘閥關(guān)閉時測得=600mm，=1500mm；當(dāng)閘閥部分開啟時，測得=400mm，=1400mm，管路摩擦系數(shù)取0.02，入口處局部阻力系數(shù)取0.5，問每小時從管中流出水量為多少m3。(2)當(dāng)閥全開時（取閘閥全開Le/d=15，=0.018），測壓點(diǎn)處的靜壓強(qiáng)為若干N/m2（表壓）。 五在一板框過濾機(jī)上恒壓過濾某種懸浮液。在1atm 表壓下20分鐘在每平方米過濾面積上得到0.197m3的濾液,再過濾20分鐘又得濾液0.09m3。試求共過濾1小時可得總濾液量為若干立方米。 六 16的鹽水以3840kg/h的流率通過套管換熱器的內(nèi)管而被加熱。內(nèi)管為382.5mm的鋼管，每段長6m。105的熱水以4m

10、3 /h的流率在環(huán)隙內(nèi)流過，而被冷卻至48。兩流體作逆流流動。熱水對管壁的對流給熱系數(shù)o 為 5000W/(m2)，已知鹽水物性(平均溫度下)=1200kg/m3 ，cp=3.3kJ/(kg)，=0.9510 3 Pas,=0.56W/(m)，管內(nèi)外污垢熱阻分別為Rs1 =1/3788 (m2)/W，Rs o =1/3846 (m2)/W。求鹽水出口溫度和所需套管的段數(shù)。忽略管壁熱阻及熱損失。(熱水在平均溫度下的cp=4.18kJ/(kg) ,=1000 kg/m3) 七 在單效蒸發(fā)器中, 每小時將2000kg的某種水溶液從10% 連續(xù)濃縮至30%(均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù))。二次蒸汽溫度為75.4,相

11、應(yīng)的汽化熱為2319kJ/kg。溶液的沸點(diǎn)為80,加熱蒸汽的溫度為119.6,相應(yīng)的汽化熱為2206kJ/kg。原料液的比熱為3.77kJ/kg,熱損失為12000W,忽略脫水時所需熱量。試求:單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水量；分別求算原料液溫度為30和80時, 單位時間內(nèi)所需的加熱蒸汽量, 并比較經(jīng)濟(jì)程度(指蒸發(fā)1kg水所耗的加熱蒸汽kg數(shù))?；ぴ恚ㄉ希?試題十一(答案)一(1) B(2) B G(3) B(4) D(5) B(6) B 二(1) 126(2) 增加一倍 減少一倍 不變(3) 膜狀， 滴狀， 膜狀(4) 套管式換熱器，列管式換熱器，夾套式換熱器，板式換熱器，螺旋板式換熱器，蛇管式換熱

12、器，板翅式換熱器等任選五種。(5) 下降 傳熱溫差減小 基本不變 二種壓力蒸汽的冷凝潛熱基本相同 每空0.5分 三1依式p=32uL/d2,選定某一長L、管徑d的圓截面等徑直管，用U形壓差計測壓差p，用測速管測速u，或用流量計測流量v, 即可用上式算出粘度。但須校核雷諾準(zhǔn)數(shù)，保證Re104 Pr=cp /3.3103 0.9510- 3 /0.56=5.6i=0.023(/d i )Re0.8 Pr0.4 =0.023(0.56/0.033)(4.334104)0.8 5.60.43983 W/(m2) Ko =1/(1/o do /(di i )Ro Ri do /di ) (忽略管壁熱阻)

13、Ko =1/1/500038/(333983)1/384638/(333788)=950W/(m2)2.647105=9500.038L21.6 解得: L=108m 108/6=18段 七 W=F(1-x0/x) x0=0.1 x=0.3 W=2000(1-0.1/0.3)=1333kg/h 加熱蒸汽溫度為119.62 r0=2206kJ/kg 熱損QL=12000W D=FC0(t-t0)+Wr+Q L/r030: D=20003.77(80-30)+13332319+120003600/1000/2206=1592kg/h D/W=1592/1333=1.1980: D=(1333231

14、9+120003600/1000)/2206=1421kg/h D/W=1421/1333=1.07 結(jié)論: 原料液的溫度愈高, 蒸發(fā)1kg水的加熱蒸汽量愈少?；ぴ恚ㄉ希┰囶}十二一14水在SI制中密度為_；重度為_；在工程單位制中密度為_；重度為_。A 1000kgf/m3 B 1000kg/m3 C 102kgfs2/m4 D 9810N/m32 某液體在內(nèi)徑為d1的管路中穩(wěn)定流動，其平均流速為u1，當(dāng)它以相同的體積流量通過長度相等內(nèi)徑為d2(d2=d1/2)的管子時，流速將變?yōu)樵瓉淼腳倍； 流動為層流時，管子兩端壓力降pf為原來的_倍；湍流時(完全湍流區(qū)且管壁相對粗糙度相等) pf 為

15、原來的_倍。 A 4 B 16 C 32 D 83往復(fù)泵在操作中 ( ) 不開旁路閥時，流量與出口閥的開度無關(guān) 活塞的行程（移動距離）與流量無關(guān) 流量與轉(zhuǎn)速無關(guān) 開啟旁路閥后，輸入設(shè)備中的液體流量與出口閥的開度無關(guān)4 球形度（形狀系數(shù)）恒小于或等于1，此值越小，顆粒的形狀離球形越遠(yuǎn)，球形度的定義式可寫為_。 A F=Vp/V ，V為非球形粒子的體積， Vp 為球形粒子的體積 B F=Ap/A ，A為非球形粒子的表面積, Ap為與非球形粒子體積相同的球形粒子的表面積 C F=ap/a ，a 為非球形粒子的比表面積, ap 為球形粒子的比表面積 D F=6ap/(pd)5判斷下面的說法中哪一種是錯

16、誤的： ( )A 在一定的溫度下，輻射能力越大的物體，其黑度越大；B 在同一溫度下，物體的吸收率A與黑度在數(shù)值上相等，因此A和的物理意義相同；6下列幾條措施中, 哪一條不能提高加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)程度？ ( ) A 采用多效蒸發(fā)流程 B 引出額外蒸汽 C 使用熱泵蒸發(fā)器 D 增大傳熱面積二1邊長為0.4m的正方形通風(fēng)管道，其潤濕周邊長為_，當(dāng)量直徑為_。2并聯(lián)管路的特點(diǎn)是：A)并聯(lián)各管段壓強(qiáng)降_；B)主管流量等于并聯(lián)的各管段_；C)并聯(lián)各管段中管子長、直徑小的管段通過的流量_。3管路特性曲線和離心泵特性曲線的交點(diǎn)稱為，若需改變這一交點(diǎn)的位置，常采用的方法以改變管路特性曲線，或用，的方法以改變泵的特性

17、曲線。4已知旋風(fēng)分離器的平均旋轉(zhuǎn)半徑為0.5m ，氣體的切向進(jìn)口速度為20m/s，那么該分離器的分離因數(shù)為_。5A、B兩種流體在管殼式換熱器中進(jìn)行換熱， A為腐蝕性介質(zhì)，而B無腐蝕性。_流體應(yīng)走管程。6 在蒸發(fā)設(shè)備操作中，溫度差損失一般包括：_ ；_ _ ； _。 三1離心泵與旋渦泵在操作上有什么不同？ 2 現(xiàn)擬做傳熱實(shí)驗(yàn)，以飽和水蒸氣加熱空氣，冷凝水在飽和蒸汽溫度下排除。采用套管換熱器,換熱面積Ai已知，試問：（1）如何確定流程、流向；（2）寫出以表示的傳熱速率方程； （3）若要測定值，應(yīng)測定哪些參數(shù)；測得值后，如何定性考查值對否？ （4）現(xiàn)要提高值，應(yīng)該采取什么措施最方便？為什么？ 四 如

18、圖,離心泵將敞口槽中的堿液打入吸收塔，泵吸入管路為1084mm、長2m的鋼管。泵壓出管路為763mm、長30m的鋼管, 壓出管路上裝有標(biāo)準(zhǔn)閥一只，閘閥一只，90彎頭4 只。在壓出管路上還裝有孔板流量計，孔板孔徑為40mm，孔流系數(shù)Co=0.62，水銀壓差計讀數(shù)R=456mm。吸收塔噴咀處壓力為0.5kgf/cm2 (表壓)，堿液密度=1100kg/m3，泵的效率=0.6，直管阻力系數(shù)=0.02(吸入、壓出管道近似取相同值)，彎頭=0.75，標(biāo)準(zhǔn)閥=6，閘閥=0.17，孔板=8，試求泵所需功率。 五 在實(shí)驗(yàn)室用一過濾面積為0.1m2的濾葉對含鈦白的水懸浮液進(jìn)行試驗(yàn),過濾壓強(qiáng)差為6.67104Pa

19、，由實(shí)驗(yàn)測得K=810-7 m2/s,濾餅壓縮性指數(shù)S=0.3,且知每獲得1L濾液使在濾布表面積累2mm厚濾餅。今擬用 BMS20/635-25板框壓濾機(jī)以3.04105Pa的恒壓差過濾此懸浮液,忽略濾布阻力,求過濾至濾框全部充滿濾渣所需時間。(濾框內(nèi)尺寸為63563525mm,總框數(shù)為26) 六 一套管換熱器,內(nèi)管尺寸為131.5mm,長1.25m，空氣流經(jīng)內(nèi)管, 溫度由100冷卻到30。水流經(jīng)環(huán)隙，流速較低，溫度由10上升到20，逆流操作。用孔板流量計測量空氣的流量壓差為100mmH2O,空氣的物性數(shù)據(jù)及流量計算式如下: cp =1005J/(kgK) =1.72510-5 PaS =0.

20、02432 + 7.710-5t W/(mK) W1=2.32910-4g 0.4688 kg/S式中: g-mmH2O t-試計算:（1）總傳熱系數(shù)K；(以外表面為計算基準(zhǔn)) （2）空氣對管壁的對流給熱系數(shù)。 七 某車間用單效蒸發(fā)裝置對硝酸銨水溶液進(jìn)行蒸發(fā)，進(jìn)料量為104kg/h，用溫度為164.2 的飽和蒸汽將溶液由68% (質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，下同)濃縮至90% 。操作條件下二次蒸汽的溫度為59.7, 溶液的沸點(diǎn)為100。蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為1200W/m2 。沸點(diǎn)進(jìn)料。試求：不計熱損失時的加熱蒸汽消耗量和蒸發(fā)器的傳熱面積。已查得：飽和水蒸汽溫度為164.2時 ，汽化熱為 2073kJ/kg; 溫

21、度為59.7時汽化熱為2356kJ/kg。化工原理（上）試題十二(答案) 一(1) B；D；C；A(2) A；B；C(3) A(4) B(5) B(6) D 二(1) 1.6m 0.4m(2) 相等；流量之和；小(3) 工作點(diǎn) 調(diào)節(jié)出口閥開度 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 車削葉輪(4) 81.55(5) A (6) (1) 由于溶液蒸汽壓下降 (沸點(diǎn)上升) 而引起的溫度差損失 (2) 由于蒸發(fā)器中溶液靜壓強(qiáng)而引起的溫度差損失 (3) 由于管道流體阻力產(chǎn)生的壓降所引起的溫度差損失 三1離心泵：用出口閥調(diào)節(jié)流量；啟動時關(guān)出口閥。 (各3分)旋渦泵：用回流支路來調(diào)節(jié)流量，啟動時出口閥全開。 2（） 飽和水蒸氣走環(huán)隙，

22、空氣走管程。蒸汽可從任一側(cè)通入，無逆流、并流之分。（） i i m 2 =w 2 -2 1 =w 1 -1 m = (2 -1 )/Ln(2 /1 )（） 測定飽和水蒸氣溫度、1、2和Wh 或Wc，所測值應(yīng)與空氣的對流給熱系數(shù)相近。（4） 設(shè)法提高管內(nèi)空氣的流速最方便 此時 i , 而i ui0.8 四=(/4)0.0420.622g0.456(13.6103-1100)/1100 0.5=0.00786m3/su1=0.00786/(/4)0.12=1.0m/s u2=1.0(0.1/0.07) 2=2.04m/shf =(0.022/0.1+0.5)1.02/2g+(0.0230/0.07

23、+40.75+6+0.17+8)2.042/2g=5.51m He=5.51+(20-1.5)+0.5104/1100+2.042/2g=28.77m Na=28.770.0078611009.81/(1030.6)=4.07kw五 K =K(P /P)1-s =810-73.04105/(6.67104)1-0.3 =2.31310-6 m2/s 板框總?cè)莘e VC =0.6350.6350.02526=0.262 m3過濾面積 A =0.6350.635226=20.97 m2 濾餅濾液體積比 x =0.10.002/0.001=0.2 m3/m3總濾液量 V=VC/x=0.262/0.2=1.31 m3 q=V/A=1.31/20.97=0.0625 m3/m2 依恒壓過濾方程 q2 =K =q2/K=0.06252 /(2.31310-6)=1689s