化工原理試題庫

1、理試題試題一:填空題（18分）1、2、3、某設(shè)備上，真空度的讀數(shù)為80mmHg其絕壓=mH 20 =Pa.該地區(qū)的大氣壓為 720mmHg常溫下水的密度為1cp，在d內(nèi)100mm的管內(nèi)以3/速度流動，其流動類型為流體在管內(nèi)作湍流流動時，從中心到壁可以氣體的粘度隨溫度的升高而，水的粘度隨溫度的升高4、 水在管路中流動時，常用流速范圍為 %,低壓氣體在管路中流動時，常用流速范圍為mS。5、離心泵與往復(fù)泵的啟動與調(diào)節(jié)的不同之處是：離心泵 .往復(fù)泵.7、在非均相物糸中，處于 狀態(tài)的物質(zhì)，稱為分散物質(zhì)，處于狀態(tài)的物質(zhì)，稱為分散介質(zhì)。&間竭過濾操作包括。9、傳熱的基本方式為。10、工業(yè)上的換熱方法有。11

2、、 稱為，其物理意義為 . ，提高管內(nèi) 值的有效方法.提高管外 值的有效方法。12、 蒸汽冷凝有二種方式，即 和。其中，由于，其傳熱效果好。二：問答題（36分）1、 一定量的流體在圓形直管內(nèi)作層流流動，若將其管徑增加一倍，問能量損失變?yōu)樵瓉淼亩?少倍？2、何謂氣縛現(xiàn)象？如何防止？3 、何謂沉降？沉降可分為哪幾類？何謂重力沉降速度？4、在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問：（1）傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度？（2）傳熱糸數(shù)K接近于哪一種流體的對流傳熱膜糸數(shù)？（3）那一種流體走管程？那一種流體走管外？為什么？5 、換熱器的設(shè)計中為何常常采用逆流操作？6 、單效減壓蒸發(fā)操作有何優(yōu)點(diǎn)？三：計

3、算題（46分）1、如圖所示，水在管內(nèi)作穩(wěn)定流動，設(shè)管路中所有直管管路的阻力糸數(shù)為0.03，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力表上的讀數(shù)為5mH20，若管徑為100mm求流體的流量及閥的局部阻力糸數(shù)？2、在一列管式換熱器中，用冷卻將 1000C的熱水冷卻到50C，熱水流量為60m/h，冷卻水在管內(nèi) 流動，溫度從20叱升到450C。已 知傳熱糸數(shù)K為2000W， 換熱管為/ m2 C25 2.5mm的鋼管，長 為3m.。求冷卻水量和換熱管數(shù)（逆流）。已知:熱水960C熱水C冷水4.187.K試題一答案:、填充題、H 20 , 8.53、Re也104pa.0.1.3.10003 105 湍流。7、8、9、1.10 3層流、

4、過渡流和湍流。 增加、降低。3-8 嘆、8-15 %。啟動前應(yīng)灌滿液體，關(guān)出口閥門、用調(diào)節(jié)閥調(diào) 節(jié)流量；往復(fù)泵啟動前不需灌液，開旁路閥、 用旁路閥來調(diào)節(jié)流量的。 分散、連續(xù)。過濾、洗滌、卸渣、清洗濾布、重整。 熱傳導(dǎo)、對流傳熱、熱輻射。10、間壁式、混合式、蓄熱式、熱管。11、稱為對流傳熱膜糸數(shù)。當(dāng)流體與壁面溫度差為 的多少。增加流程、加拆流擋板。12 、滴狀冷凝和膜狀冷凝。滴狀冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 二：問答題1、站1丄堂。11 d1 2gd 2 2d1， u2V14擰5010mm25mg圖1-11K時，通過單位面積單位時間內(nèi)所傳遞熱量d 2.U 2 .2 64/ 2 -l u222.

5、d2 . 2g離心泵啟動前應(yīng)灌滿液體。1hq。16 |2、離心泵只能空轉(zhuǎn)而不能輸送液體的現(xiàn)象。3 、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物質(zhì)與分散介質(zhì)的密度差異，使之發(fā)生相對運(yùn)動而分 離的過程。沉降可分為重力沉降和離心沉降。顆粒以加速運(yùn)動的末速度這一不變的速度作勻速沉降 運(yùn)動，3、4、5、1、這一速度稱為重力沉降速度。傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度；傳熱糸數(shù)K接近于空氣的對流傳熱膜糸數(shù)；空氣走管內(nèi)，飽和蒸汽走管外。（蒸汽散熱快）。因為逆流操作：推動力大，所需的傳熱面積??；減少載熱體的用量。可以降低溶液的沸點(diǎn)，可以利用低壓蒸汽或廢氣作為加熱劑，可以濃縮不耐高溫的溶液，可 以減少蒸發(fā)器的熱損失。:計算題

6、圖示，在1-1，2 u1 Z1-1 2g2-2面間列板努利方程2u22gP2gu 2.441.d42u0.01968.9o在 2-2，u22 Z22g252.442 9.813-3面間列板努利方程u32P2=z32gP3gl u2 u2亦出.亦u22g0.03.空0.1 2 9.812 9.81即流體的流量為0.01,68.9m；h局部阻力糸數(shù)為60 K31.7m2 3.56 10 6 302.2 3600(1) 、V2 K.A2.2.42K.302.30(2) 、v2 K.A2.-V2V2 211 11(3) 、V 2 2KA2., V 2 2K.A2.3V 6.8m3。GOT2 =, G2

7、 32 Kg/t 42.5CA G2C2 t2 t1 / K. t=39.4m2。n 167.即冷卻水的流量為32 K% 和管子根數(shù)為167根。試題二一：填充題（20分）1 、牛頓粘性定律 ，粘度在 SI制中的單位是 。2 、常用測定流量的流。3 、在流動糸統(tǒng)中，若截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等僅隨 而變，不隨而變，稱為穩(wěn)定流動。若以上各量既隨 而變，又隨 而變，稱為不 穩(wěn)定流動。4、 等邊三角形的邊長為 a，其當(dāng)量直徑為 。5、 流體在圓形直管內(nèi)滯流流動時，其速度分布是 型曲線，其管中心的最大流速為平均流速的 ，縻擦糸數(shù)與Re的關(guān)系為 。6、 泵是指，按其工作原理來分可分為7、氣體按壓縮比來

8、分，可分為。& 降沉室內(nèi)顆粒得以沉降的條件 。9、過濾操作實際上是濾液通過 和的流動過程，過濾速率是指。10、傳熱一般采用逆流操作，但為時采用并流操作。11、用二種厚度相同的材料保溫時，往往把 的材料包在內(nèi) 層，以達(dá)到好的保溫效果。12 、蒸發(fā)是利用溶液中溶質(zhì)的 ，用加熱的方法使部分溶劑汽化并除去 溶液的濃度或析出溶質(zhì)。13 、金屬的導(dǎo)熱糸數(shù)大都隨其純度的增加而 ，隨其溫度的升高_(dá)。14 、對流傳熱的熱阻主要集中在 ,因強(qiáng)化對流傳熱的重要途徑。15 、工程上流體流經(jīng)換熱器的壓降通常限定在 Kpa。二：問答題（30分）1、流體的流動形態(tài)有哪幾種？如何判斷？2、何謂層流內(nèi)層？其厚度受哪些因素影響？

9、3、采用多級壓縮的優(yōu)點(diǎn)有哪些？4 、列管式換熱器為何要進(jìn)行熱補(bǔ)償？5 、單層圓筒壁的內(nèi)、外半徑分別為r1和r2，壁表面溫度分別為 T和t，若t T，試寫出圓筒任意半徑r處的溫度表達(dá)式？三：計算題（50分）1、流量為5000 m3 h的水通過一根20Km長的水平管，總壓降為?，F(xiàn)在中央接一完全相同的平行管到中點(diǎn)。問總流量變?yōu)槎嗌賛3h ?（設(shè)總壓降始終不變，流動始終為高度湍流，局部阻力忽略）。2、 泵將200C的水由一貯槽打到另一貯槽，其中吸入管和排出管的管徑為98 4mmm的無縫鋼管。吸入管長為 50m,排出管長為160m。且泵到管出口的距離為10m其中流量35m3h。（已知：po 1atm，0

10、.02, H s 3.0m, N 電 2Kw,電 0.94）.（ 20C1000Kg 3，1.24 10 3 N.s/ m3/ m求：忽略動壓頭，求泵的安裝高度？泵的軸功率和效率？3、一列式換熱器規(guī)格如下：管長3m,管數(shù)30根，管徑為時水,P02.4 10沖m2)用此換熱器冷凝、冷卻 CS2飽和蒸汽，使之從飽和溫度2.5mm，管程為1 ，現(xiàn)擬選46C降至100C。CS2走管外，其25流量為0.07，其冷凝潛熱為356，比熱為1.050C。水走管內(nèi)，且與CS 2成逆流流動。冷卻水的進(jìn)出口溫度分別為50C和300C。已知冷凝和冷卻段基于外表面的總傳熱糸數(shù)分別為用？K1 2000W 2 c 和K21

11、00W 2 C。問此換熱器是否造適4、用一傳熱面積為10m2的蒸發(fā)器將某溶液由15淞縮到40%沸點(diǎn)進(jìn)料，要求每小時蒸得375Kg濃縮液，已知加熱蒸汽壓強(qiáng)為200Kpa，蒸發(fā)室的操作壓強(qiáng)為20Kpa,此操作條件下的溫度差損失可取8C，熱損失可忽略不計。試求：（1）開始設(shè)入使用時，此蒸發(fā)器的傳熱糸 數(shù)為多少？ （2）操作一段時間后，因物料在傳熱面上結(jié)垢，為完成同樣蒸發(fā)任務(wù)，需將加 熱蒸汽的壓力提高到 350Kpa,問此時蒸發(fā)器的傳熱糸數(shù)為多少？查得20Kpa水蒸汽的飽和溫度為60.10C，汽化潛熱為2354.9查得200Kpa水蒸汽的飽和溫度為120.20C查得350Kpa水蒸汽的飽和溫度為138

12、.80C試題二的答案 一：填充題1、 也dy間、時間、位置。4、2、孔板流量計、文丘里流量計、轉(zhuǎn)子流量計。5、拋物線、64 R。3 、位置、時6、為液體提供能量的輸送機(jī)械，離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用式。7、 通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)。8、顆粒的停留時間大于沉降時間。9、介質(zhì)和濾渣層的流動，單位時間內(nèi)所獲到的濾液量。10、控制溫度、降低粘度、減少阻力。11、導(dǎo)熱糸數(shù)小的。12、不揮發(fā)性、提高。13、增加、增加。14、層流內(nèi)層、減薄層流內(nèi)層的厚度。15、二：問答題1、 流體的流動形態(tài)有兩種：層流和湍流；用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷，當(dāng)Re 2000，為層流，當(dāng)Re 4000為湍流。2、 在湍流主體內(nèi)靠近管

13、壁處始終存在著一層作層流流動的流體薄層，此薄層稱為層流內(nèi)層。 受管徑、流速、粘度和密度。3、避免壓縮后氣體溫度過高，提高氣缸容積糸數(shù)，減小功率，使壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)更為合理。列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的熱膨500C以上）脹程度也有區(qū)別。若兩流體的溫度差較大（ 形，甚至彎曲和破裂。因此我們要考慮熱補(bǔ)償。時，由于熱應(yīng)力會引起設(shè)備的變.T:計算題u1lnr1ln r1設(shè)接平行管道后,板努利方程: 總壓降相同得:I2l 3 U33. d . 2u38u.55V14 .d246330。2、 rt .ln1In立r1O總流量為 V3二平行管流量為V1O和V2U12

14、lu1u 2，12U3圖2-11 135J. .0.092.36004U2 1.53ms?？紤]的安裝安全糸數(shù)。則泵的安裝高度為N軸N 電電 2.0.94圖2-2111.53 m1.88Kw1m.0.02他型0.09u2 進(jìn)出亦. 0.5 送.2.9.81H 16.75m.HQ g 16.75.35.1000.9.81/36001.6Kw .電 85%.3、換熱器已有的傳熱面積：A n. .dl 30.3.14.0.025.3求所需的傳熱面積：冷凝段的熱量：Q1 = w.r 0.07.356 24.9Kw冷卻段的熱量：Q2 w.C1.T1 T20.07.1.05.36總熱量為：q=q1 + q2

15、 =Q冷卻水的用量：G水 -水 C.t2 t127.554.187.3057.07m2。2.65Kw o0263冷卻水離開冷卻段的溫度：t t12.650.263.4.187 沁冷凝段的溫度差：t冷卻段的溫度差：t冷凝段所需傳熱面積:冷卻段所需傳熱面積:所需的總的傳熱面積:46 7.446 30,46 7.4In46 3025.7C46 7.410 5 16.4CIn4L10 5A Q 24.9.1000Al1 K. t 200.25.7A Q 2.65.1000 A2K. t 100.16.4A=m2.24.84m21.61m24、水分蒸發(fā)量：W F. 1x0x10.625F375.F=10

16、00Kg ,W=625Kg溶液的沸點(diǎn)為傳熱糸數(shù)K為：K60.1QA t868.1C。625.2354.9.100010.3600. 120.2 68.1785 wm2.0CQ 625.2354.9.1000 c w改變壓力后的傳熱糸數(shù)： K 578 W o nA t 10.3600. 138.8 68.1/m2.C可見結(jié)垢以后的傳熱糸數(shù)降低。試題三一：填充題（18分）1 、空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度為K3，在下（絕壓）800C時的密度為 / m32、產(chǎn)生流體阻力的原因有3 、轉(zhuǎn)子流量計在安裝時應(yīng) 。4 、連續(xù)性方程US1 U 2S2是指導(dǎo)出來的，它適用 流體。5 、直管阻力的表示式為 ，管中流出岀=

17、流入管中入=。6 、離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，離心泵會發(fā)生 現(xiàn)象。7、 往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)為四個階段。8、一熱流體將熱量通過壁面?zhèn)鹘o冷流體的過程是 9 、固定管板式列管式換熱器中，壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應(yīng)走程。10、一根暴露在外的熱管子以散發(fā)熱量。11 、0.023. Re.8.Prn式中兩個準(zhǔn)數(shù) Re=, Pr=.若液體被d內(nèi)冷卻時n=。12 、多效蒸發(fā)主要有三種典型流程。 二：判斷題（18分）1 、在并聯(lián)管路中，它們的阻力相等，同理在串聯(lián)管路中，它們的流速也是相等的。（穩(wěn)定流動）。2、轉(zhuǎn)子流量計可以讀出任何流體的流量。3、 用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷流體的流動形態(tài)時，在SI制中

18、屬層流范圍，在 cgs制中屬 湍流范圍。4、粘度是流體的物理性質(zhì)之一，則雷諾準(zhǔn)數(shù)也是流體的物理性質(zhì)之一。離心泵銘牌上的性能參數(shù) 是指泵揚(yáng)程最高點(diǎn)下的性能參數(shù)。5 、往復(fù)式壓縮機(jī)的工作循環(huán)是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個階段組成。6、沉降器的生產(chǎn)能力與沉降速度及沉降面積有關(guān)，與沉降高度無關(guān)。7 、氣相與液相所組成的物糸稱為氣相非均相物糸。8、用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作，隨著過濾時間的增加，濾液量不斷增加，生產(chǎn)能力也不斷增加。 9、多層導(dǎo)熱時，其推動力為各層推動力之和，阻力也為各層阻力之和。10、流體對流傳熱膜糸數(shù)一般來說有相變時的要比無相變時為大。11、多層平壁穩(wěn)定導(dǎo)熱時，如果某層壁面導(dǎo)熱糸數(shù)

19、小，則該層的導(dǎo)熱熱阻大，推動力小。12、若以飽和蒸汽加熱空氣，傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均溫度。13、所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。14、在同一種流體中，不可能同時發(fā)生自然對流和強(qiáng)制對流。15、多效蒸發(fā)可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次稱為單效蒸發(fā)，利用二次稱為雙效蒸發(fā),依次類推。16 、對流傳熱糸數(shù)是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。17、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體，在自然界中并不存在。18、總傳熱糸數(shù) K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)。 三：計算題（64分）1、圖示，“ U管壓差計甲的上部管內(nèi)充滿了水，下部為汞，汞的液面落差為3cm，求 P12 ？若再接一“

20、U管壓差計乙，其上部仍為水，下部放置不知名的液體，且測得R乙 63.5cm，求乙？2、一降層室長為5m,寬為3m,高為內(nèi)部用隔板分成20層，用來回收含塵氣體中的球形固體顆粒，操作條件下含塵氣體的流量為36000口3（，氣體密度。試求理論度為 0.03mPa.s。塵粒密度上能100滁去的最小顆粒直徑？3、夕卜徑為200mm的蒸汽管道，管外壁溫度為1600C。管外包以導(dǎo)熱糸數(shù)為0.08 1.1 10 4t的保溫材料。要求保溫層外壁面溫度不超過60C , 每米 管長的熱損失不超過150%。問保溫層的厚度應(yīng)為多少？P14、欲將濃度為25%沸點(diǎn)為131.50C，流量為的NaOHK溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮到50%料

21、液的進(jìn)口溫度為200C ,糸數(shù)可取112.K加熱蒸汽的壓強(qiáng)為（絕壓），冷凝器的壓強(qiáng)為據(jù)經(jīng)驗蒸發(fā)器的傳熱，溶液的密度為1500 Kg 3。若忽略蒸發(fā)器的熱損失。求加熱蒸汽/ m3的消耗量及蒸發(fā)器所需的傳熱面積?C 4.93已知：p=,830C ,g.0C200%P=,142.9 CR 2143試題三答案一：填充題1、2.5。2、內(nèi)縻擦力和流體的流動狀態(tài)。3、保持垂直。 4、質(zhì)量守恒定丄 u!、1、.d 2、吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個階段所組成。壁面、壁面間的熱傳導(dǎo)、冷流體以對流傳熱的方式獲得熱量律、氣蝕現(xiàn)象。8、熱流體以對流傳熱的方式將熱量傳給9、管程。10、自然對流、熱輻射。11、d.u.C

22、pRe、P rn 0.312、并流、逆流和平流。二：判斷題6三：計算題、10、17為對，其余都為錯。Rg313.61 .0.03.9.81.1031.0.635.9.81.103 3.708Kpa ,3.708Kpa。1600Kg 3。2A 20.5.3300m2。V 36000mu0.033m 。A 300.3600sd2 g設(shè)沉降區(qū)為層流，則有： u d * s一電18降沉室的總面積:沉降速度:0.033 d2 4300。9 981，18.0.03.10 32.06 10 5m。驗算：Re蟲2.06 10 5.0.033.0.9保溫材料的導(dǎo)熱糸數(shù)0.03.10 3 O.092%*。2.3.

23、140.0921 160 600.661。ln R_ln 100150，47mm。水分蒸發(fā)量：W加熱蒸汽消耗量:x0F. 1x1F.C.t0 D -所需的傳熱面積為:RD.RAK. t1003600-1 ic1800 Kg h。tf3600.4.93.131.5 2021430.736.21430.736KgS。1100. 142.5 131.5125.9m2。即所需的加熱蒸汽消耗量為0.736。所需的傳熱面積為125.9m2試題四:填充題（20分）1234、邊界層的形成是流體具有 結(jié)果。管內(nèi)的流速來計算動項。、用阻力糸數(shù)法來計算突然擴(kuò)大和突然縮小的損失時，按、長方形的長為2a，寬為a，其當(dāng)量

24、直徑為 、粘度的物理意義是促使流體產(chǎn)生單位速度梯度的_、經(jīng)內(nèi)徑為158mm的鋼管輸送運(yùn)動粘度為90m/S的燃料油，若保持油品作層流流動，則最大流速不能超過。6、用離心泵在兩個敞開容器間輸液，若維持兩容器的液面高度不變，當(dāng)關(guān)小輸送管道的閥門后, 管道的總阻力將曲線與曲線的交點(diǎn)。.-,則容增大，生產(chǎn) 能力6、離心泵的工作點(diǎn)是8 、往復(fù)式壓縮機(jī)的余隙糸數(shù)_中利用分散相和連續(xù)相之間的 和沉降兩種方式。,使之發(fā)生相對運(yùn)動而實O10、工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)主要有 、。11 、在過濾操作中，真正發(fā)揮攔截顆粒作用的主要是 而不是。12、 在平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過程中，通過三層厚度相同的材料，三層間的溫度差變化是依次降

25、低，則三層材料的導(dǎo)熱糸數(shù)的大小順序 。13、 沸騰傳熱可分為三個區(qū)域，它們是 、。應(yīng)維持在 區(qū)內(nèi)操作。14、用飽和蒸汽加熱水，經(jīng)過一段時間后，發(fā)現(xiàn)傳熱阻力迅速加大，這可能是由于 所引起的。_A、1-3 mS，B、mS ,c、3、離心泵銘牌上標(biāo)明的是泵在（A、流里最大；BC、效率最高；D4、下列結(jié)論正確的是（二：選擇題1 、層流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是（A、流速不同；BC、雷諾數(shù)不同；D2 、選擇下述流體在管路中常用的流速（1）、過熱水蒸汽（3）、壓強(qiáng)較高的氣體（15、 溫度差損失包括 、，）、流通截面積不同；、層流無徑向流動，湍流有徑向流動；），（2）、水及一般流體（）；），（4）、粘度較大的液體（

26、）；15-20 mS，D、30-50 mS）時的主要性能參數(shù)。、壓頭最大；、軸功率最??；）。A、液體的粘度隨溫度的升高而減??；B氣體的粘度隨溫度的升高而增大；C液體的粘度基本上不隨壓強(qiáng)變化；D 氣體的粘度隨壓強(qiáng)增大而減小。5 、離心泵吸入管路底閥的作用是（）。A、阻攔液體中的固體顆粒；B 、避免出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象；C、維持最低的允許吸上高度；D、防止啟動前充入的液體從泵內(nèi)漏出;6 、在一個過濾周期中，為了達(dá)到最大生產(chǎn)能力應(yīng)（）A、過濾時間應(yīng)大于輔助時間；B、過濾時間應(yīng)小于輔助時間；C 、過濾時間應(yīng)等于輔助時間；D、過濾加洗滌所需時間等于1/2周期;7 、下述說法中正確的是（）。A、過濾速率與過濾面積

27、成正比；B、過濾速率與過濾面積的平方成正比；C 、過濾速率與濾布阻力成反比；D過濾速率與操作壓差的平方成正比;8、在降塵室中，塵粒的沉降速度與下列因素?zé)o關(guān)的是（）。、顆粒與流體的密度;、顆粒的形狀；。、離心機(jī)可分離液固混合物；相是液相；A、顆粒的幾何尺寸；BC、流體的水平流速；D9、旋液分離器是利用離心力分離（A、離心機(jī)可分離液液混合物；BC、離心機(jī)可分離氣固混合物；D 離心機(jī)所分離的不均勻混合物中至少有10 、傳熱過程中當(dāng)兩側(cè)流體的對流傳熱糸數(shù)都較大時，影響傳熱過程的將是（）。A、管壁熱阻；B、管內(nèi)對流傳熱熱阻；C、污垢熱阻；D、管外對流傳熱熱阻；11 、下述措施中對提高換熱器殼程對流傳熱糸

28、數(shù)有效的是（A、設(shè)置折流擋板；B、增大板間距；C、增加管程數(shù)；D、增加管內(nèi)流體的流速；12 、在確定換熱介質(zhì)的流程時，通常走管程的有（），走殼程的有（A、高壓流體； B 、蒸汽；C、易結(jié)垢的流體；D、腐蝕性流體；E、粘度大的流體；F、被冷卻的流體；13采用多管程換熱器，雖然能提高管內(nèi)流體的流速，增大其對流傳熱糸數(shù)，但同時地導(dǎo)致A、管內(nèi)易結(jié)垢；BC、平均溫差下降；D14 、增大換熱器傳熱面積的辦法有(A、選用粗管排列；BC、增加管程數(shù)；D15 、關(guān)于傳熱糸數(shù) K下述說法中錯誤的是(、殼程流體流速過低;、管內(nèi)流動阻力增大；)、選用翅片管；、增加殼程數(shù)；)A、傳熱過程中總傳熱糸數(shù) K實際上是個平均值

29、;B、總傳熱糸數(shù)K隨著所取的傳熱面不同而異；C、總傳熱糸數(shù)K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷熱流體的物性無關(guān);D 要提高K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手；三：計算題1、圖示為一輸油管路，未裝流量計，但在A、B分別測得壓強(qiáng)為PA 150 Kpa ,PA 140Kpa，試估算管道中油的流量？已知：管為 89 4mm , A、B間距為10m,其中管道的當(dāng)量長度為，820Kg 3 ,121cp / m3u07.5d2. s .g18.、用一板框壓濾機(jī)在300Kpa壓強(qiáng)差下過濾 某懸浮液。已知過濾常數(shù)K為5 210 m , qe 為 0.0122 。要求每一操作周期得 8m3濾液，過濾時間為。設(shè)濾 餅2 、試證

30、明球形顆粒在重力場中作自由沉降時，層流區(qū)域內(nèi)的沉降速度公式為:不可壓縮，且濾餅與濾液體積之比為。試求：過濾時間；若操作壓強(qiáng)差提高至600Kpa,現(xiàn)有一臺板框過濾機(jī)，每框的尺寸為 635 635 25mm，若要求每個過濾周期仍得 8m3濾液，則至少需要多 少個框能滿足要求？過濾時間又為多少？4 、一臥式列管換熱器，鋼質(zhì)換熱管長為3m,直徑為 25 2mm。水以0.7 m 的流速在管內(nèi)流動，并從170C被加熱到370C。流量為1.25Kg/、溫度為720C烴的飽和蒸汽在管外冷凝成同溫度的液體。烴蒸汽的冷凝潛熱為315Kj。已測得：蒸汽冷凝傳熱糸數(shù)為800w 20 ，管內(nèi)側(cè)/Kg/ m2.0C熱阻為

31、個側(cè)熱阻的 40%污垢熱阻又為管內(nèi)側(cè)熱阻的 70%試核算換熱管的總根數(shù)及換熱器的管程 數(shù)。計算時可忽略管壁熱阻及熱損失。試題四答案一：填充題1、粘性。2、細(xì)。7、管路特性曲線、離心泵特性曲線。3、剪應(yīng)力。5、1.14” 6、不變。小、大。、力場、密度、重力、離丿心。10、織物介質(zhì)、粒狀介質(zhì)、多孔性固體介質(zhì)。核狀對11、 濾餅層、過濾介質(zhì)。12、依次增加。13、自然對流、膜狀對流、核狀對流、 流。14、冷凝水未排出、不凝性氣體未排15、溶液沸點(diǎn)升高、靜壓力、流體阻力所引起的溫度差損失。二：判斷題1、D.2、D A C3、C4、A B、C.5、Bo6、D7、B.8、Co9、Bo10、B.11、Ao

32、12、A CF。13、CD.14、Bo15、Co三：計算題1、在A-B兩點(diǎn)間列板努利方程Z PaZ Au2 ZZ BPb u2l le u2。.g2gB.g 2gd 2g150103140 10319.3u2201.u2 0.02 .820 9 812.9.81820.9.810.117設(shè)流體在管路中作層流流動，則:OD; B E、0.08164瓦，u 1.7%。.u20.020117 .u20.02。u核算雷諾準(zhǔn)數(shù)：Re此9332000。則：油品的流量為V1.d2.u31.52m43h。2、顆粒作自由沉降，受力:F1d3sg，F(xiàn)2!. .d3. g62 2F3 丄.d 3424.d. s .

33、g3.ma。層流:F1F2F33、過濾面積：qqe2 K. , 8a濾餅體積:8.0.0250.2m324Re0.012 2，框數(shù)nd2. s Q18.7.5.10 5.05.3600，0.20.635.0.635.0.025A 22.5m2 。20。過濾總面積:q qe2A 0.6352.2.20心，816.13.12216.13m2。1.5.10 40.478h。5、傳熱量為:394Kw。所需水量：W 4.713。t 44.250C。單管水量:每程所需管子數(shù)為:0.243n 20 。每程傳熱面積:4.71m2傳熱糸數(shù)：K 476.2W 2 c所需傳熱面積:18.7m2試題五管程數(shù)為：n=4

34、.總管數(shù)為80根。:簡答題（60 分）1、圖示管路中，流體作穩(wěn)定流動。問（1）、靜壓頭哪個大？為什么？（2）、體積流量 V哪個g大？為什么？（ 3）、質(zhì)量流速哪個大？為什么？（不計阻力）圖5-12、圖示，測出A B兩端點(diǎn)的壓力差？3 、管子的類型有哪幾種？表示方法有哪幾種？家 里的自來水管是什么管？4、何謂離心泵的汽蝕現(xiàn)象？如何防止？5、何謂過濾介質(zhì)？對過濾介質(zhì)有何要求？6 、說明熱負(fù)荷與傳熱速率的概念及兩者之間的關(guān)糸？7、何謂加熱劑和冷卻劑？舉例說明之？8、敘述導(dǎo)熱糸數(shù)、對流傳熱膜糸數(shù)、圖5-2傳熱糸數(shù)的單位及物理意義？9 、強(qiáng)化傳熱的途徑有哪些？10、蒸發(fā)操作有何特點(diǎn)？二：計算題1、容器A

35、、B分別盛有水和密度為 800Kg 3的灑 精，中間接一水銀壓差計。（1）當(dāng)容器A中的壓強(qiáng)PA 2.943 104pa （表壓）時，測得 R 0.3m， h10.5m， h2 0.2m，求容器B內(nèi)的壓強(qiáng)為多少？（2）當(dāng)容器A中的壓強(qiáng)減小至 PA 1.962 104pa， 容器B內(nèi)的壓強(qiáng)不變，則水銀壓差計內(nèi)的讀數(shù)為多少?PapB用油泵從貯罐向反應(yīng)器輸送液態(tài)異丁烷，貯罐內(nèi)異丁烷液面恒定，其上方壓強(qiáng)為。泵位于貯罐液面以下處，吸入管路的全部壓頭損失為。異丁烷在輸送條件下的密度為530，飽和蒸汽壓為。在泵的性能表上查得，輸送流量下泵的允許汽蝕余量為。試問該泵能否正常操作?在一板框過濾機(jī)上過濾某種懸浮液，

36、在（表壓）下20分鐘可在每平方米過濾面積上得到m3的濾液，再過濾20分鐘又得到濾液 m3,試求共過濾1小時可得總濾液量為多少？某溶液在單效蒸發(fā)器中蒸濃，用飽和蒸汽加熱，需加熱蒸汽量2100 Kg h，加熱蒸汽的溫度為1200C，其汽化潛熱為2205已知蒸發(fā)器內(nèi)二次蒸汽的冷凝溫度為810C，各項溫度差損失共為90C。取飽和蒸汽冷凝的傳熱膜糸數(shù)2為8000W 2|，沸騰溶液的傳熱膜糸數(shù)1為3500W 2 ，求該換熱器的傳熱面積?一：問答題垢層熱阻及熱損失忽略不計）1、Za 広gVa2、p Paua2=ZbVb測.g.Pb g up3 、管子的類型有：鋼管、pA pB，P 測.gz 鑄鐵管、UB2茹

37、 ，WaPbPa.g WB。 測.g. z 測.g.R.PbP有色金屬管和非金屬管。示.g.R測.g.z測.g.R。體將急劇汽化,表示方法有:英寸表示法、公寸直徑表示法、外徑乘壁厚。4、泵內(nèi)壓強(qiáng)最低處的壓強(qiáng)等于同溫度下輸送液體的飽和蒸汽壓時，此時液并產(chǎn)生大量汽泡，使得葉輪表面或泵內(nèi)殼表面產(chǎn)生裂縫，泵體振動，產(chǎn)生噪聲，其流量和揚(yáng)程明顯下降。這一現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。確定合適的安裝高度以確保不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。5、過濾介質(zhì)：一種多孔性物質(zhì)。要求：多孔性、阻力??；有一定的機(jī)械強(qiáng)度；有一定的化學(xué)穩(wěn)定性。6、傳熱速率：單位時間內(nèi)通過傳熱面的傳熱量。熱負(fù)荷：當(dāng)生產(chǎn)上需要加熱（或冷卻）某物料 時，便要求換熱器在單位

38、時間內(nèi)向該物料輸入或輸出一定的熱量，這是生產(chǎn)對換熱器換熱能力的要 求，稱為該換熱器的熱負(fù)荷。一個滿足生產(chǎn)的換熱器應(yīng)該是：傳熱速率等于（略大于）熱負(fù)荷。7、加熱劑：給出熱量對物料起加熱作用的載熱體稱為加熱劑。例蒸汽。冷卻劑：取走熱量對物料起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑。例水。8、導(dǎo)熱糸數(shù)：在壁厚為 1m時，在單位面積單位時間內(nèi)以熱傳導(dǎo)的方式所傳遞熱量的多少。單位是：W .,。傳熱糸數(shù)：當(dāng)冷熱流體的溫度差為1K時，通過單位面積單位時間內(nèi)所傳遞熱量的/m.K 多少。單位是:Wm2.K對流傳熱膜糸數(shù)：當(dāng)流體與壁面溫度差為1K時，通過單位面積單位時間內(nèi)以對流傳熱的方式所傳遞熱量的多少。單位是:9、強(qiáng)化傳熱

39、的途徑有：增加傳熱面積；（增加有效傳熱面積）增加溫度差；（采用逆流流動）增加傳熱糸數(shù)K （增加流體的湍流流動，防止垢層熱阻的形成及及時地消除垢層熱阻）10、蒸發(fā)操作的特點(diǎn)：溶液沸點(diǎn)的升高；節(jié)約能源；物料本身的工藝特性。 二：計算題：P Pal.g.hip pB2.g.h2HggR。Pb2.g.h2Hg.g.RPa1.g.h1，pB7.26 103pa。P Pa1.g. h1P Pb2.g. h2Hg.g.RPa 1.g. h1Pb2.g. h2Hg .g.R。0.221m。P0 P.g即泵不能正常工作。2 K. ，0.197h hf，652365 637650530.9.813.51.62.2

40、7m。qeqeqe 2K.2.2.20.60。2K.20.60，0.206 qe 2qe 0.022m72/ mK.2.20.60。3.96 10 8S。、傳熱量:0.3562。過濾1小時所得到的總濾液量為2 Q D-r 2100360022051290Kw.溶液的沸點(diǎn)：t溫差：t90叱。120 9030C。81傳熱糸數(shù):傳熱面積:2.4352.KAK. t2.435.30故所需的傳熱面積為17.66m2。試題六一：填充題（20分）1、精餾分離的依據(jù)是 的差異，要使混合物中的組分得到完全分離，必須進(jìn)行多次地。2、 相對揮發(fā)度的表示式=.對于二組分溶液的蒸餾，當(dāng)=1時，能否分離O3 、q的定義式

41、是蒸汽進(jìn)料q=.蒸汽是液體的3倍的混合進(jìn)料時q=。4 、二組分的連續(xù)精餾操作，精餾段操作線方程為y 0.75x 0.245，提餾段操作線方程為 y 1.25x 0.02，當(dāng) q=1 時，則 xW xD =。5 、在連續(xù)精餾中，其它條件均不變時，僅加大回流，可以使塔頂產(chǎn)品熱蒸汽量V不變，產(chǎn)品量D將。若在改變R的同時，保持塔頂采出量不變，必需增加蒸汽用量，那么冷卻水用量將67，飽和液體進(jìn)料q=.飽和xD，若此時加、壓力.溫度將有利于吸收的進(jìn)行。、完成下列方程，并指出吸收糸數(shù)的單位。N k cik的單位N KG pKg的單位、吸收過程中的傳質(zhì)速率等于分子散速率的條件是 、飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由

42、h降至t2，其相對濕度。89露點(diǎn)，濕球溫度10 、萃取操作的依據(jù)是的主要原則是二：簡答題（36分）、敘述恒縻爾流假設(shè)的內(nèi)容？、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？、試推導(dǎo)并流吸收塔的操作線方程？并在、敘述雙膜理論的論點(diǎn)？ 、畫出單級萃取操作相圖？、敘述濕空氣的性能參數(shù)？:計算題（44分），絕對濕濕度H.萃取操作選擇溶劑123456y-x的相圖上表示出來?V1、雙股進(jìn)料的二元連續(xù)進(jìn)料，均為泡點(diǎn)液相進(jìn)料，進(jìn)料液為F,F求第三段的汽相和液相流量？已知 第一段的汽液相流量分別為 V和L。2、某填料吸收塔用純輕油吸收混 合氣中的苯，進(jìn)料量為 1000標(biāo)準(zhǔn)m3h。進(jìn)料氣體中含苯 5% （體積百

43、分?jǐn)?shù)），其余為惰性氣體。要求回收率95%操作時輕油含量為最小用量的倍，平衡關(guān)系為 丫=。已知體積吸收總糸數(shù)為K ya 125Kmol 3 ，輕油的平均分子量為ya/m3.h170。求輕油用量和完成該生產(chǎn)任務(wù)所需填料層高度？3、有一干燥糸統(tǒng)如圖，新鮮空氣為t0 200C，H0 0Kg水Kg干空氣 與干燥器出口溫 度為t2 500C，濕度為g干空氣的廢氣匯合后進(jìn) 入預(yù)熱器（廢氣/新鮮空氣=）,干燥器中的 干物料為Gi 1500 Kg h，溫含量為W1 0.47，W2 0.05，求新鮮空氣加入量H 2 0.08和預(yù)熱器加入的熱量? 試題六答案：一：填充題1、各組分的揮發(fā)度、部分汽化和部分冷凝。、不能

44、。B3、進(jìn)料的液化分率、q=1、q=0、q=。5、提高、下降、增加。4、xw6，Xd0.98。、增加、下降。7、N A k. Ci C，k的單位是嘆；Na Kg.P P,Kg的單位、不變、8、層流或靜止。降。10、組分在萃取劑中的溶解度的差異；對被萃取組分有較好的選擇性、與稀釋劑互 好、易回收便宜無毒性。二：問答題1 、恒縻爾溢流：在精餾塔的精餾段內(nèi)，從每一塊塔板上下降的液體的千縻爾流量 餾段內(nèi)也是如些，但兩段不一定相等。恒縻爾汽化流：在精餾塔的精餾段內(nèi)，從每一塊塔板上上升 的汽體的千縻爾流量皆相等，提餾段內(nèi)也是如些，但兩段不一定 相等。2、o.s.atm下降、下降、下溶度愈小愈皆相等，提液流

45、量、塔板結(jié)構(gòu)和液流長度；可采取雙溢流或多溢流降液 管、結(jié)構(gòu)簡單的篩板塔。L L XX 1 丫1。V V 11相互接觸的氣、液兩流體間存在著穩(wěn) 定的相界面，界面兩側(cè)各有一個很薄 的有效層流膜層，吸收質(zhì)是發(fā)分子擴(kuò) 散的方式通過此膜層；在相界面處， 氣、液兩相達(dá)到相平衡；在膜層以外 的中心區(qū)域，由于流體的充分湍動， 吸收質(zhì)的濃度是均勻的，即兩相中心 區(qū)的濃度梯度為 0,全部濃度變化集 中在兩個有效層流膜層內(nèi)。6、濕空氣的性質(zhì)參數(shù)有：相對濕度、濕 度、焓、比容、比熱、干球溫度、濕球溫度、 三：計算題3、丫1YX丫2露點(diǎn)溫度、絕熱飽和溫度。X簡答題5E1、解：由物料衡算得：V F1而料液是泡點(diǎn)進(jìn)料，則:

46、2 、解：丫1鵲F2 L LI!V V，F(xiàn)1F2 LX2 00.0526，丫2 丫110.0526. 195%0.00263。丫1 丫20.05260.00263minX1 X21.5.1.33.100%24 15147 Kg h。丫2 0.00263，X1 V 丫1 丫2L 1.5.1.33L0.05261.489.1Kmol 人。1.33。WL 170.89.10.02825，Y10.01305Ym 0.00651 , ZV Y1 丫2K ya 丫 m2.74m即輕油量為15147 Kg h，所需填料層高度為。3、解：由等焓過程找到預(yù)熱后混合氣的狀態(tài)點(diǎn)Hi 0.0652Kg水 Kg干空氣，

47、切 80.5C。由質(zhì)量比找到混合氣的狀態(tài)點(diǎn)Hm0.0652Kg水Kg干空氣，430C干燥水分量： W G1 G2 15001500. 10.4710.05新鮮空氣量：LWH2 H 0Ho663.160.08 0.010.019568 Kg h。Qp 1.01 1.88Hm .t! tm 1.01 1.88.0.0652.80.5 4342.47Kw。即新鮮空氣量為9568 Kg h，預(yù)熱所提供的熱量為。試題七一：填充題（20分）1、直接水蒸汽加熱的精餾塔適用于 ,與間接蒸汽相比，相同要求下，所需理論塔板數(shù)將 。2 、平衡線表示塔的任一截面上氣、液兩相的 ，操作線表示了3 、溶液中各組分之揮發(fā)度

48、可用它在 和與之平衡的液相 之比來表示，若是理想溶液，則 。4 、對拉烏爾定律產(chǎn)生正偏差是由于 。5、 對拉烏爾定律產(chǎn)生負(fù)偏差是由于 。6、 在板式塔的設(shè)計中，為了減少霧沫夾帶，我們可以適當(dāng)?shù)?塔徑 以空塔氣速，也可以適當(dāng)?shù)匕彘g距。，7 、實驗室用水吸收空氣中的 C02，基本屬于 控制，其氣膜中的濃度梯度 液膜中的濃度梯度，氣膜阻力 液膜阻力。8 、在吸收操作時，若解吸因素 mVL增加，而氣、液進(jìn)料組成不變，則溶質(zhì)的回收率將。9 、組分A、B的分配糸數(shù)之比值1，能否萃取分離。10 、理論干燥過程是指.11 、總壓為的空氣溫度小于100C時，空氣中水蒸汽分壓的最大值應(yīng)為 12 、單級萃取操作中，料液為 F,若溶劑用量愈大，則混合物的點(diǎn)愈 S點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到,溶液變?yōu)榫幌?。二：問答題（30分）1、何謂理論板？為什么說一個三角形梯級代表一塊理論塊？2、何謂塔的漏液現(xiàn)象？如何防止？3、填料可分為哪幾類？對填料有何要求？4、寫出任意一種求溫度的方法？5 、敘述多級逆流萃取操作是如何求理論級數(shù)的？三：計算題（50分）1、用一精餾塔分離二元理想混合物，已知2000 Kmo1 h，泡點(diǎn)進(jìn)料。要求塔塔頂、塔釜的采出量，若 R=2 Rmin，2、用純水吸收空氣一氨混合氣體中的 氨， 于95%塔低得到的氨水濃度