化工原理(Ⅰ)習(xí)題庫

1、武夷學(xué)院環(huán)境與建筑工程系化工原理學(xué)習(xí)題庫化工原理（）課程學(xué)習(xí)題庫適用對象：化學(xué)工程與工藝本科學(xué)生武夷學(xué)院環(huán)境與建筑工程系 2011年編制一、填空題1. 比較下列對流給熱系數(shù)的大小：空氣流速為6m/s的1，空氣流速為25m/s的2，水流速為1.2m/s的3，水流速為2.5m/s的4，蒸汽膜狀冷凝的5，則自大到小的順序?yàn)椋?5 > 4 > 3 > 2 > 1 2. 離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時(shí)會(huì)發(fā)生 汽蝕 現(xiàn)象。3. 壓力表測得的讀數(shù)是 表壓 ，在大氣壓強(qiáng)為101.3kPa地區(qū)，某設(shè)備壓力表的讀數(shù)為25.7kPa，則設(shè)備內(nèi)的絕對壓強(qiáng)為 127.0 kPa4. 在恒定的

2、操作壓差下，過濾某一水懸浮液。10min后獲得濾液5m3，若過濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì)，則40min后獲得濾液 10m³ 。5.厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁，各層接觸良好，已知厚度123，導(dǎo)熱系數(shù)123，在穩(wěn)定傳熱過程中，各層的熱阻 R1>R2>R3 ，各層導(dǎo)熱速率 Q1=Q2=Q3 。6.在離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中， 葉輪 是將原動(dòng)機(jī)的能量傳遞給液體的部件，而 泵殼 則是將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的部件。7. 在間壁式換熱器的設(shè)計(jì)計(jì)算中，用算術(shù)平均法求冷熱兩流體平均溫度差的必要條件是t1（大）/t2（小） <2 。8.某液體在25×2.5mm的直管內(nèi)作湍流流動(dòng)，其對流傳熱

3、系數(shù)為2000W/(m2·)。如果管徑與物性都不變，流量加倍，其對流傳熱系數(shù)為 W/(m2·)。9.旋風(fēng)分離器的臨界粒徑愈小，則其分離效果 越好 。10.某石化廠用108×4mm的鋼管以10.6 kg/s的速度輸送密度為900 kg/m3的原油，已知原油=0.072 Pa.s，則Re= 13250 ，管中流體的流動(dòng)型態(tài)為 湍流 。11.由多層等厚平壁構(gòu)成的導(dǎo)熱壁面中，所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大，則該壁面的熱阻愈 小 ，其兩側(cè)的溫差愈 小 。（大或小）12.多層圓筒壁定態(tài)熱傳導(dǎo)中，若某層的熱阻最大，則該層兩側(cè)的溫差 最大 ；若某層的平均導(dǎo)熱面積最大，則通過該層的熱流密度

4、 最小 。(最小或最大)13.水在直徑為的直管中以的速度做穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，已知水的密度，則水的流動(dòng)型態(tài)為 湍流 。14.在大氣壓強(qiáng)為100 kPa地區(qū)，某真空蒸餾塔塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為90 kPa。若在大氣壓強(qiáng)為87 kPa地區(qū)，仍要求塔頂絕壓維持在相同數(shù)值上操作，此時(shí)真空表讀數(shù)為 77 kPa。15.在長為L，高為H的降塵室中，顆粒的沉降速度為ut，含塵氣體通過降塵室的水平速度為u，則顆粒在降塵室內(nèi)分離的條件是 H/ut<L/u 。16.在管殼式換熱器中，用100的飽和水蒸氣加熱空氣，空氣的進(jìn)出口溫度分別為20和50，則管壁溫度約等于 100 ，總傳熱系數(shù)K接近于 空氣 的對流傳熱系數(shù)。17.

5、測流體流量時(shí)，隨流量增加孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差值將 增大 ，若改用轉(zhuǎn)子流量計(jì)，隨流量增加轉(zhuǎn)子兩側(cè)壓差值將 不變 。（增大、減小、不變）18.在操作壓力相同的條件下，當(dāng)濾液粘度與洗液粘度相同時(shí)，板框過濾機(jī)洗滌速率與最終過濾速率的比值為 0.25 。 19.離心分離設(shè)備在層流區(qū)操作，顆粒的旋轉(zhuǎn)速度為20m/s，旋轉(zhuǎn)半徑為0.3 m，則該設(shè)備的離心分離因數(shù)等于 135.9 。20.在離心泵工作時(shí)，調(diào)節(jié)流量的最方便方法是 調(diào)節(jié)出口管路中的閥門開度 。21. 在離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中， 是將原動(dòng)機(jī)的能量傳遞給液體的部件，而 則是將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能的部件。22. 旋風(fēng)分離器的臨界粒徑愈小，則其分離效果 。23.某

6、石化廠用108×4mm的鋼管以10.6 kg/s的速度輸送密度為900 kg/m3的原油，已知原油=0.072 Pa.s，則Re= ，管中流體的流動(dòng)型態(tài)為 。24在恒壓過濾操作中，忽略過濾介質(zhì)的阻力，且過濾面積恒定，則所得的濾液量與過濾時(shí)間的_0.5_ 次方成正比，當(dāng)濾液量一定時(shí)，需要的過濾時(shí)間與過濾面積的_2 _次方成反比。25.離心泵的工作點(diǎn)是 離心泵特性 曲線與 管路特性 曲線的交點(diǎn)。二、選擇題1.一轉(zhuǎn)子流量計(jì)，當(dāng)流量為50m3/h時(shí)，測定流量計(jì)轉(zhuǎn)子上下壓差為250Pa，現(xiàn)流量變?yōu)?00m3/h，則流量計(jì)轉(zhuǎn)子上下壓差為 B Pa。A 500 B 250 C 125 D 條件不足

7、，無法確定2.某液體在內(nèi)徑為d0的水平管路中穩(wěn)定流動(dòng)，其平均流速為u0，當(dāng)它以相同的體積流量通過等長的內(nèi)徑為d2(d2=d0/2)的管子時(shí)，其流速為原來的_D_ 倍。A 2 B 4 C 8 D 163.離心泵流量調(diào)節(jié)最常用的方法是 B 。A 改變吸入管路中閥門開度 B 改變出口管路中閥門開度C 安裝回流支路 , 改變循環(huán)量的大小 D 車削離心泵的葉輪4. 若洗滌壓差與最終過濾壓差相同，洗滌水粘度與濾液粘度相同，則板框過濾機(jī)的洗滌速率是最終過濾速率的 C 倍。A 1 B 0.5 C 0.25 D 0.15. 對流傳熱是由 C 原因產(chǎn)生的。 A 流體分子的熱振動(dòng) B 流體體內(nèi)電子的移動(dòng);C 流體質(zhì)

8、點(diǎn)的位移、擾動(dòng)D 晶格振動(dòng)6. 由離心泵和某一管路組成的輸送系統(tǒng)，其工作點(diǎn) C A 由泵銘牌上的流量和揚(yáng)程所決定 B 即泵的最大效率所對應(yīng)的點(diǎn)C 泵的特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn) D 泵的特性曲線所決定7.傅立葉定律是_ B 的基本定律。A 對流傳熱 B 熱傳導(dǎo) C 總傳熱 D 冷凝8. 降塵室生產(chǎn)能力增加1倍，則應(yīng)將 C A 高度增加1倍 B 高度增加2倍 C 長度增加1倍 D 長度增加2倍。9. 一臺(tái)工作著的列管式換熱器，已知冷流體一側(cè)的對流傳熱系數(shù)1為50W/m2.k，熱流體一側(cè)的對流傳熱系數(shù)2等于8000W/m2.k，要提高總傳熱系數(shù)K，最簡單有效的途徑是 D 。A 設(shè)法減小1 B 設(shè)

9、法增大2 C 同時(shí)增大1和2 D 設(shè)法增大110.用常壓水蒸氣冷凝來加熱空氣，空氣平均溫度為20，則壁溫約為 B 。A 20 B 100 C 60 D 49.711.在多層平壁定態(tài)導(dǎo)熱中，通過最大熱阻的一層平壁的熱量 C 通過其余平壁的熱量。 A 大于 B 小于 C 等于 D 不確定12.在濾餅過濾操作中，實(shí)際上起到主要攔截固體顆粒作用的是_A _。A 濾餅層 B 濾餅層與過濾介質(zhì)C 過濾介質(zhì) D 濾漿、濾餅層與過濾介質(zhì)13.在重力場中，微小顆粒的沉降速度與 A 無關(guān)。 A 粒子的幾何形狀 B 粒子的尺寸大小 C 流體與粒子的密度 D 流體的速度14.在完全湍流時(shí)（阻力平方區(qū)），粗糙管的摩擦系

10、數(shù)數(shù)值 C 。A 只取決于Re B 與光滑管一樣C 取決于相對粗糙度 D 與粗糙度無關(guān)15.離心泵開動(dòng)之前必須充滿被輸送的流體是為了防止發(fā)生 C 。A 汽化現(xiàn)象 B 汽蝕現(xiàn)象 C 氣縛現(xiàn)象 D 氣浮現(xiàn)象16.關(guān)于過濾速率說法正確的是 C A 與濾液體積成正比 B 與過濾面積A成正比 C 與A2成正比 D 與濾布阻力成反比17.流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，如要測取管截面上的流速分布，應(yīng)選用_ _ A 流量計(jì)測量。A 皮托管 B 孔板流量計(jì) C 文丘里流量計(jì) D 轉(zhuǎn)子流量計(jì)18.當(dāng)不可壓縮理想流體在水平放置的變徑管路中穩(wěn)定連續(xù)流動(dòng)時(shí)，在管子直徑縮小的地方，其靜壓力 C 。A 不變 B 增大 C 減小 D 不

11、確定19.離心泵的軸功率N與流量Q的關(guān)系為 A A Q增大，N增大 B Q增大，N減小C Q增大，N先增大后減??； D Q增大，N先減小后增大20.定態(tài)傳熱是指傳熱系統(tǒng)內(nèi)各點(diǎn)的溫度 B 。A 不僅隨時(shí)間變，也隨位置變 B 只隨位置變，但不隨時(shí)間變C 只隨時(shí)間變，但不隨位置變 D 不隨位置和時(shí)間變化21.在無相變的對流傳熱過程中，熱阻主要集中在_C ，減少熱阻的有效措施是_。 A 層流底層，使流體處于層流狀態(tài) B 流體湍動(dòng)區(qū)域，使層流底層減薄 C 層流底層，提高流體湍動(dòng)程度 D 流體過渡區(qū)域，提高流體湍動(dòng)程度22.在蒸汽冷凝傳熱中，不凝性氣體的存在對對流傳熱系數(shù)的影響是_A_。 A 不凝性氣體的

12、存在會(huì)使值大大降低 B 不凝性氣體的存在會(huì)使值升高 C 不凝性氣體的存在與否，對數(shù)據(jù)無影響 D 不一定23. 離心泵工作時(shí)，通過改變出口閥的開度調(diào)節(jié)流量，其本質(zhì)是 B 。A 改變泵的工作特性曲線 B 改變管路的特性曲線；C 改變泵的揚(yáng)程 D 調(diào)節(jié)泵的功率。24.離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是指_D_。 A 靜壓頭與升舉高度之和 B 動(dòng)風(fēng)壓 C 靜風(fēng)壓 D 動(dòng)風(fēng)壓與靜風(fēng)壓之和25. 8.離心泵開動(dòng)之前必須充滿被輸送的流體是為了防止發(fā)生 C 。A 汽化現(xiàn)象 B 汽蝕現(xiàn)象 C 氣縛現(xiàn)象 D 氣浮現(xiàn)象三、綜合應(yīng)用題（計(jì)算與分析）1. 用離心泵將20的清水由水池送到水洗塔塔頂經(jīng)噴頭噴出，噴頭入口處的壓力為127 k

13、Pa（表壓），已知大氣壓強(qiáng)為101.33 kPa，管徑108×4mm，管路全長為300m（包括所有局部阻力當(dāng)量長度），清水密度1000kg/m3，取摩擦系數(shù)為0.025，若要求輸水量40 m3/h，試求：（1）泵所需的有效功率Ne；（2）若泵的效率為65，求泵的軸功率N；（3）若吸入管的阻力損失為1.5m，求離心泵的允許安裝高度Hg,r。 20清水的飽和蒸汽壓2.335 kPa，離心泵的必需汽蝕余量(NPSH)r3.0m2一單管程列管換熱器，共有25´2.5 mm的傳熱管86根，傳熱面積為40m2，現(xiàn)用該換熱器以循環(huán)水冷卻流量為28000 kg/h的石油產(chǎn)品，石油產(chǎn)品走殼程

14、，循環(huán)水走管程，兩流體逆流換熱。實(shí)際測得石油產(chǎn)品的進(jìn)、出口溫度分別為90和50；冷卻水的進(jìn)、出口溫度分別是25和40，已知石油產(chǎn)品的比熱容為Cp=2.8 kJ/(kg·K)，水的有關(guān)物性分別為：密度995 kg/m3，比熱容Cp=4.17 kJ/(kg·K)，=0.8´10-3 Pa·s，=0.618 W/(m·K)。試求：（1）冷卻水用量，kg/h （2）該換熱器總傳熱系數(shù)K；（3）管程和殼程的給熱系數(shù)（可忽略兩側(cè)的污垢熱阻和管壁熱阻）。3 擬用一板框過濾機(jī)在恒壓下過濾某懸浮液。已知過濾常數(shù)K=0.02m2/h，操作壓力為196kPa(表壓)

15、。過濾2小時(shí)后停止過濾，共得濾液6 m3（濾餅不可壓縮，介質(zhì)阻力忽略不計(jì)）。求：（1）若濾框尺寸為1000 mm×1000 mm×30mm，則需要濾框幾塊？（2）過濾終了用水進(jìn)行洗滌，洗滌水粘度與濾液相同，洗滌壓力與過濾壓力相同，若洗滌水量為獲得濾液量的10%，卸渣等輔助時(shí)間為1小時(shí)，試求該過濾機(jī)的生產(chǎn)能力，m3/h？ （3）若洗滌時(shí)間與輔助時(shí)間均不變，操作壓力降至98kPa (表壓)，需多大過濾面積才能維持生產(chǎn)能力不變？4 用108×4的熱軋無縫鋼管將經(jīng)沉淀處理后的河水引入一貯水池，最大輸水量為60m3/h，池中最高水位高于河水面15m，泵中心（吸入口處）高出河

16、面2.0m，管路總長140m，其中吸入管總長30m（均包括局部阻力的當(dāng)量長度），鋼管的磨擦系數(shù)0.028，水溫20，密度1000kg/m3，黏度1×105Pa.s，水的飽和蒸汽壓Pv2.335kPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為98kPa； (1)試選一臺(tái)合適的離心泵； (2)校核泵的安裝高度。泵的性能參數(shù)如下：型 號(hào)流量Qm3/h揚(yáng)程Hm允許汽蝕余量(NPSH)r，m效率%軸功率NkW電機(jī)功率kWIS806516060293.0726.597.5IS1008012560244.0675.8611.05 采用長4.5m、寬2m、高2m降塵室除去礦石焙燒爐出口的爐氣中含有的粉塵。在操作條件下爐氣流量

17、為16000 m3/h，密度為0.6 kg/m3，粘度為2´10-5 Pa·s，其中氧化鐵粉塵可看作球形顆粒，密度為4500 kg/m3。求：(1)臨界粒徑dpc（能夠完全分離下來的最小顆粒直徑）；(2)要求全部除掉直徑大于80m的粉塵，爐氣的最大處理量為多少？6 有一列管式換熱器，裝有20´2.5 mm的鋼管400根，管長為2 m。要將質(zhì)量流量為7000 kg/h的常壓空氣由20加熱到90，選用108的飽和蒸汽于殼程冷凝加熱之。若水蒸汽的冷凝給熱系數(shù)為1.0´104 W/(m2·K)，管壁及兩側(cè)污垢的熱阻均忽略不計(jì)，且不計(jì)熱損失。已知空氣在平

18、均溫度下的物性參數(shù)：Cp=1.0 kJ/(kg·K)，=2.82´10-2 W/(m·K)，=2.0´10-5Pa·s。試求：(1)空氣在管內(nèi)的對流給熱系數(shù)； (2)換熱器的總傳熱系數(shù)；(3)通過計(jì)算說明該換熱器是否滿足需要。7.MS20/635-25型板框壓濾機(jī)于200kPa的壓強(qiáng)差下過濾某懸浮液，已知濾框尺寸是635×635×25mm，濾框數(shù)共26個(gè)，過濾時(shí)測得濾餅與濾液的體積比v=0.0722，過濾常數(shù)qe=0.01m3/m2 ，k=3.94×10-5m2/s ，試求：(1)濾餅充滿濾框所需時(shí)間t； (2)過濾畢，用濾液體積10%的清水以橫穿洗滌法洗滌濾餅，操作壓強(qiáng)與洗水黏度和過濾終了均相同，求洗滌時(shí)間tw； (3)若每個(gè)操作周期中輔助時(shí)間為20 min，則過濾機(jī)的生產(chǎn)能力為若干m3濾液/ h。8.用水洗塔除去氣體中所含的微量有害氣體A，流程如本題附圖所示。操作參數(shù)為溫度27，當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簽?01.33kPa，U形