化工原理試題庫

1、一、填空題（每空1分，共20分）1流體的靜止狀態(tài)是流體運動的一種 形式。靜止流體的規(guī)律就是流體在場的作用下流體內(nèi)部 變化的規(guī)律。該變化規(guī)律的數(shù)學描述，稱為流體靜力學基本方程，簡稱靜力學方程。（特殊，重力，壓力）2在圓形管道中，不可壓縮流體定態(tài)流動的連續(xù)性方程表明：當流體的體積流 量一定時，流速與管徑平方成比（正、反）。此流動規(guī)律與管道的放置方式、管道上是否裝有管件、閥門及輸送機械的布置情況 關(guān)（有、無），它只是描述不可壓縮流體在圓形管道中的 衡算關(guān)系。（反，無，物料）3離心泵的工作原理可由兩個過程說明。排液過程：啟動前泵內(nèi)灌滿液體， 葉輪帶動液體高速旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生離心力，在離心力作用下液體從葉片間

2、排出并 在蝸牛形殼體內(nèi)匯集。由于殼體內(nèi)流道漸大，部 壓頭轉(zhuǎn)化為靜壓頭， 在泵的出口處液體獲得較高的靜壓頭而排液。吸液過程：離心泵在排液過 程中，葉輪中心處（包括泵入口）形 區(qū)，由于被吸液面壓強的作用，產(chǎn)生壓強差，從而保證了液體連續(xù)不斷地吸入葉輪中心。（動，低壓）4在換熱器內(nèi)，冷熱流體間熱量傳遞過程的機理是：熱量首先由熱流體主體以 的方式傳遞到間壁內(nèi)側(cè)，然后以的方式穿過間壁，最后由間壁外側(cè)以 的方式傳遞至冷流體主體。（對流，導(dǎo)熱，對流）.在計算換熱器的熱負荷時，必須分清屬于有相變還是無相變，然后依據(jù)不同算式進行計算。例如，對蒸氣的、過程的熱負荷，要予以分別計 算，然后相加。（冷凝，冷卻）.雷諾準

3、數(shù)的表達式為。當密度p = 1000kg.m-3,粘度r=1厘泊的水，在內(nèi)徑為d = 100mm，以流速為1m.s-i在管中流動時，其雷諾準數(shù)等于，其流動類型為 o （Re=dup/p, 105,湍流；）7 .當?shù)卮髿鈮簽?50mmHg時，測得某體系的表壓100mmHg,則該體系的絕對 壓強為 一 mmHg,真空度為 Pa。（850mmHg, -13332 Pa）8.理想流體在變徑管路中作穩(wěn)定的連續(xù)流動時，在管子直徑縮小的地方，其動 能，靜壓力。（增加，減小；）.離心泵的主要部件有如下三部分:,；其工作點是 曲線與 曲線的交點。（泵殼，葉輪，泵軸，離心泵特性，管路特性；）. 在人、日、P、。?

4、這4個物性參數(shù)中，若 值大，對流傳熱系數(shù)以就增大；若 值大，對流傳熱系數(shù)a就減小。（P、七、人；日；）由實驗確定直管摩擦阻力入與Re的關(guān)系。層流區(qū)摩擦系數(shù)入與 無關(guān)。湍流區(qū)，入與 及 有關(guān)。而完全湍流區(qū)，摩擦系數(shù)入與 無關(guān)，僅與有關(guān)。（給，R/寫，%, Yd）.離心、泵在啟動時，若沒有完全排出泵內(nèi)的空氣，會發(fā)生 現(xiàn)象，離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，會發(fā)生 現(xiàn)象。（氣縛，氣蝕）工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常采用兩泵并聯(lián)或串聯(lián)操作，對低阻管路，采用 組合較好，對高阻管路，采用 組合較好。（并聯(lián)，串聯(lián)）根據(jù)作用力的不同，沉降操作分為 沉降和 沉降兩種方式。（重力沉降離心沉降）間壁式傳熱過程中，總熱阻是由熱阻

5、較 的那一側(cè)的對流傳熱所控制。要提高總傳熱系數(shù)K,關(guān)鍵在于提高a較 的，而傳熱管的壁溫，則接近于a較 側(cè)的流體的溫度。（大，小，大）13141516171819202122231atm相當于標準狀況下 mH2O柱，mmHg柱。（10.33,760）溫度升高，液體的黏度，氣體的黏度。（減小，增大）輸送含有雜質(zhì)的懸浮液時，離心泵宜采用 葉輪。（開式）離心泵吸入管路的阻力損失增大時，會導(dǎo)致離心泵的允許安裝高度。（降低）在管殼式換熱器內(nèi)，利用水蒸汽冷凝來加熱管內(nèi)空氣，換熱器的總傳熱 系數(shù)K接近于 側(cè)的以，管壁的溫度接近于 的溫度。（空氣，蒸汽）由泡狀沸騰向膜狀沸騰過渡的轉(zhuǎn)折點稱為 點，過此點傳熱系數(shù)a

6、的值趨于。（臨界點，減?。┰谒雇锌怂箙^(qū)沉降的球形顆粒，其自由沉降速度隨著顆粒直徑的增大而 ，隨著流體黏度的增大而。（增大，減?。┰跍y定套管式換熱器總傳熱系數(shù)的實驗中，在蒸汽達到設(shè)定壓強后，應(yīng) 首先打開排氣閥門排放，然后，利用 和 調(diào)節(jié)空氣流量，讀取空氣的 和 溫度。（不凝性氣體，出口閥門，旁路閥門，進口，出口）質(zhì)量衡算、能量衡算和動量衡算是化工原理中分析問題采用的基本方法。 衡算的一般步驟是：首先確定衡算，其次是確定衡算和衡算， 最后按衡算的 進行計算。（范虱對象，基準，通式）已知當?shù)卮髿鈮海ń^對壓強）為101.3kPa，某容器內(nèi)氣體的真空度為 84.4kPa，則該氣體的絕對壓強為 kPa。（

7、16.9）空氣在管內(nèi)徑為200mm的圓管內(nèi)流動，其密度為1.293kg/m3，黏度為17.3cP，體積流量為1400m3/h,則其管內(nèi)流速為 m/s, Re=，流動型態(tài)為。(12.38, 185.06,層流)24水由粗管連續(xù)流入細管作穩(wěn)態(tài)流動，粗管的內(nèi)徑為80mm，細管的內(nèi)徑為40mm,。若水在細管內(nèi)的流速為3m/s，則水在粗管內(nèi)的流速為 m/s。(0.75)25根據(jù)傳熱機理不同，傳熱的基本方式分為、和三種。(熱傳導(dǎo)，熱對流，熱輻射)26 -有一鋼板平壁，厚度為5mm，若高溫壁T1=330K，低溫壁T2=310K，鋼板的熱導(dǎo)率入二45.4W/(mK)，則該平壁在單位時間內(nèi)、單位面積上所傳遞的

8、熱量為 kW/m2o (181.6)27空氣在圓管內(nèi)作強制湍流流動后被加熱，測得此時管壁對空氣的對流傳熱系數(shù)為18.82W/(m2K)。若空氣的流速增大一倍，而其他條件不變，則此時的對流傳熱系數(shù)變?yōu)?W/(m2*K)o (32.77). 液體沸騰曲線通常分為、和三個區(qū)域。(自然對流區(qū)，泡狀(核狀)沸騰區(qū)，膜狀沸騰區(qū)).化工常用的單元操作是以、和 三種傳遞過程為基本理論基礎(chǔ)。(動量傳遞，熱量傳遞，質(zhì)量傳遞). 反映流體流動中的內(nèi)摩擦力大小的定律為，其表達式為 o熱傳導(dǎo)的基本定律是 定律，其表達式為。(牛頓黏性定律，c=p蟲，傅立葉定律，dQ =-人dS丑 dyon.已知某容器內(nèi)氣體的真空度為94

9、.4kPa，當?shù)卮髿鈮?絕對壓強)為101.3kPa,則該氣體的絕對壓強為 kPao (15.9). 是產(chǎn)生導(dǎo)熱的必要條件；若溫度場不隨時間而言，則該溫度場稱為。溫度場內(nèi)溫度相同的各點組成的面叫。（溫度差的存在， 穩(wěn)態(tài)溫度場，等溫面）.密度為999.7kg/m3,粘度為1.3077x10-3Pa-s的流體在內(nèi)徑為41mm的管內(nèi)以2.11m/s的速度流動，URe二，該流體做 流動。（6.6、1。4；湍流）.離心泵的特性曲線包括、和三條。離心泵的工作點是和 的交點。（Q-H, Q-n Q-N。泵特性曲線，管路特性曲線。）.離心泵啟動前必須、,前者的目的,后者的目的是。（充滿水；關(guān)閉出口閥門；防止氣

10、縛現(xiàn)象發(fā)生；使啟動 功率最低，保護電機）.某鍋爐爐墻是由耐火磚、保溫磚和普通磚構(gòu)成，在定態(tài)傳熱的情況下，三層的溫度降分別為259C、72OC和38OC,這三層平壁的熱阻之比R1：R2：R3=。（259 : 72 : 38）.國內(nèi)離心泵常用 和 兩種指標表示離心泵的吸上性能。（允許氣蝕余量，允許吸上真空高度）-20OC, 1atm空氣在圓形直管內(nèi)流動，利用皮托管測得管中心流速為15m/s，若管內(nèi)徑為100mm,空氣的平均流速為最大流速的0.8倍，空氣的 體積流量為 m3/h,若空氣的溫度升高至60OC，壓強不變，流速不變，管內(nèi)流體流動的Re （增大，減小，不變）。（339.12，減?。?流體沿直

11、徑不變垂直管道向下流動，單位質(zhì)量流體的總能量逐漸,逐漸轉(zhuǎn)化為 和。（減小，位能，靜壓能，熱能）.當管路中流體速度的大小或方向突然發(fā)生改變時會產(chǎn)生漩渦，這種現(xiàn)象稱為，是導(dǎo)致 的主要原因。（邊界層分離，局部阻力損失）.離心泵流量調(diào)節(jié)方法有兩種，分別為 和,往復(fù)泵流量調(diào)節(jié)方法也有兩種，分別為 和。（改變出口流量調(diào)節(jié)法的開度，改變離心泵葉輪的轉(zhuǎn)速，旁路調(diào)節(jié)，改變活塞的往復(fù) 頻率或沖程）42固體圓筒壁穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)時，若將導(dǎo)熱速率公式寫成與平壁熱傳導(dǎo)速率方 程相類似的形式，平均傳熱面積 sm=，其中對數(shù)平均半徑 rm=。（2 叫L,（頃2）/1血/口）43水蒸汽滴狀冷凝的對流傳熱系數(shù)（,=）膜狀冷凝的a,水

12、強制對流 時的a（,=）空氣強制對流時的a。（, ）.灰體黑度的數(shù)值范圍在之間，其值越大，其輻射能力,越接近_的輻射能力，同時其吸收率也，所以，為了減少熱損失，蒸汽 管道保溫層外表面最好采用黑度 的材料。（01，越大，黑體，越大，較?。?二氧化硫氣體混合物（其中含15%二氧化硫、85%空氣，均為體積分數(shù)），在30C。及200kPa （絕壓）的條件下進入吸收塔，則該氣體混合物的密度為 kg/ma, 50ma的該混合氣體的質(zhì)量為 kg。已知二氧化硫和空氣的摩爾質(zhì)量分別為64kg/kmol和29kg/kmol，該氣體混合物可視為理想氣體。.流體靜力學基本方程式，給出了場中，流體內(nèi)部的變化規(guī)律。（重力

13、，靜止，壓強）47 .某液體在管內(nèi)徑為50mm的圓管內(nèi)流動，其密度為800kg/ma，黏度為20mPa.s，體積流量為5ms/h，則其管內(nèi)流速為 m/s, Re=，流動型態(tài)為,摩擦系數(shù)入=,流體通過每米管長所產(chǎn)生壓降為 Pa。(0.7, 1400，層流，0.046，180.32).水平等徑直管中，流動流體處于完全湍流區(qū)，若流體的體積流量增加20%, 其他條件不變，則直管阻力變?yōu)樵瓉淼谋秓 (1.44).某玻璃平壁，厚度為4mm,兩側(cè)溫度分別為30C。和0C。，玻璃的熱導(dǎo)率入= 1.09W/(mK)，則該平壁在單位時間內(nèi)、單位面積上所散失的熱量為kW/m2。(8.2).某低黏度流體圓管內(nèi)作強制湍

14、流流動后被冷卻，若該流體的密度減少20%,而其他條件不變，則此時的對流傳熱系數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍o (0.84).采用蒸汽加熱時，若蒸汽中含有空氣，則蒸汽的冷凝的過程中將逐漸在加熱壁面附近形成一層 膜，使熱阻迅速增大，a值急劇。(氣，下降).在一套管換熱器內(nèi)用熱水來加熱空氣，已知熱水的進出口溫度分別為90C。和60C。，空氣的進出口溫度分別為15C。和50C。，則二者并流操作時的 平均溫度差為C。，逆流操作時的平均溫度差為 C。計算結(jié)果說明：當冷熱流體操作溫度一定時，o (32, 42,魚總是大于璽心m逆流m并流.現(xiàn)測得某容器內(nèi)的絕對壓力為46kPa，則其真空度為kPa。(當?shù)卮髿鈮簽?100kP

15、a) (54).某水平直管輸送水時體積流量為Vs,今改為輸送2Vs的有機物。若該有機物的p=2p水，p=0.5p水，則輸送有機物時的阻力損失為輸送水時的倍。 假設(shè)兩種輸送狀態(tài)下，流體均在層流下流動。(8).某液體在內(nèi)徑為1的水平管路中定態(tài)流動，其平均流速為u1。當它以相同的體積流量通過某內(nèi)徑為d2 （d2=di/2）的管子時，流速將變?yōu)樵瓉淼?倍；當流動為完全湍流時，每米管長的壓力降將變?yōu)樵瓉戆妆?。?,32）56575859606162636465離心泵特性曲線通常包括曲線、曲線和曲線，它們表示在一 定的下，輸送某種特定液體時泵的性能。（揚程，效率，軸功率）用出口閥調(diào)節(jié)離心泵流量，實質(zhì)上是改

16、變曲線；用改變轉(zhuǎn)速來改變 流量，實質(zhì)上是改變曲線。（管路特性，泵的特性）一包有石棉泥保溫層的蒸汽管道，當石棉泥受潮后，其保溫效果將， 其主要原因是。（變差，水的導(dǎo)熱系數(shù)比空氣大）列管換熱器的管程設(shè)計成多程是為了 ；在殼程設(shè)置折流擋板是為 了。（提高管程a值，提高殼程a值）在大容積沸騰時，液體沸騰曲線包括自然對流、和三個階段。 實際操作應(yīng)控制在。在這一階段內(nèi)，傳熱系數(shù)隨著溫度差的增加而。（核狀沸騰，膜狀沸騰，核狀沸騰，增加）導(dǎo)熱系數(shù)的單位為，對流傳熱系數(shù)的單位為。（W/（mC。）， W/（m2C。）每小時將2000kg的無機鹽水溶液在蒸發(fā)器中從15% （質(zhì)量濃度，下同） 濃縮至35%，則根據(jù)質(zhì)量

17、衡算可得到：水蒸發(fā)量為kg/h ； 035%的無 機鹽溶液量為 kg/ho （1142.86, 857.14）氣體和液體總稱為流體，流體具有 性且無。（流動，固定形狀）已知某地的當?shù)卮髿鈮海ń^對壓強）為100kPa，該地某容器內(nèi)氣體的真 空度為80kPa，則該氣體的絕對壓強為 kPa，表壓為 kPa。（20, -80）連續(xù)化生產(chǎn)的化學工業(yè)中，正常情況下多數(shù)為流動，其特點是各流動參數(shù)不隨時間變化；但開停車階段屬于流動，其特點是各流動參數(shù)隨 時間變化。（穩(wěn)態(tài)，非穩(wěn)態(tài)）.水的黏度隨溫度升高而，空氣的黏度隨溫度升高而。（減小，升高）.20C。的水在內(nèi)徑為25mm的管內(nèi)流動，流量為lOma/h,則水在管

18、內(nèi)的流速為 m/s, Re數(shù)為，流動型態(tài)為。已知20C水的密度為998kg/ma，黏度為 1.005mPas。（5.66, 140514，湍流）.化工生產(chǎn)中對傳熱過程的要求主要有以下兩種情況：其一是傳熱過程，如各種換熱設(shè)備中的傳熱；其二傳熱過程，如對設(shè)備或管道的保 溫。（強化，削弱）.傅里葉定律表明：熱能總是朝著溫度的方向傳導(dǎo)，其導(dǎo)熱速率的大小與及_成正比。熱導(dǎo)率是其中的重要參數(shù)，反映了物質(zhì)導(dǎo)熱能力的 大小。在氣體、液體、金屬固體和非金屬固體中，通常 的熱導(dǎo)率最大， 的熱導(dǎo)率最小。（降低，溫度梯度，導(dǎo)熱面積，金屬固體，氣體）.湍流流動的干空氣在管內(nèi)被加熱。若干空氣的流速增大一倍，而其他條件不變

19、，則此時干空氣的對流傳熱系數(shù)變?yōu)樵瓉淼谋丁＃?0.8 （或1.74）二、單項選擇題（每題1分，共10分）流體流動進入湍流區(qū)后，對于一定的管型（即/d二常數(shù)），入隨著Re的增大而一B。A）增加 B）減小 C）不變D）不確定.水在管內(nèi)徑為200mm的管路中流動，水的密度為1000kg/ma，黏度為1.005mPa*s,流量為50ma/h,則此時水的流動型態(tài)為C_。A）層流B）過渡流C）湍流D）對流.在影響對流傳熱系數(shù)的各準數(shù)中，表征與對流傳熱有關(guān)的流體物性的準數(shù)是_C_。A）努賽爾特準數(shù)B）雷諾準數(shù)C）普蘭特準數(shù)D）格拉斯霍夫準數(shù).間壁傳熱時，下面關(guān)于總傳熱系數(shù)K和兩側(cè)流體的對流傳熱系數(shù)a的關(guān)系的

20、論述中，不正確的是_C。A） K值比a小者還小B）總熱阻是由熱阻大的那一側(cè)的對流傳熱所控制C）若兩側(cè)a相差較大時，要提高K值，關(guān)鍵在于提高a較大者D）若兩側(cè)a相差不大時，則必須同時提高兩側(cè)的a,才能有效地提高K值轉(zhuǎn)子流量計屬B 流量計?？装辶髁坑媽儆?入 流量計。i. A變壓差恒截面 B恒壓差變截面C變壓差變截面離心泵的設(shè)計點對應(yīng)于C。i. A 最大流量點B最大壓頭點C最高效率點D最大功率點3、某液體在直管中連續(xù)穩(wěn)定的流過，若管道中有一半開閥門，則閥門前后 兩截面處流量_入,能量B。i. A 不變B 減少C 增加D變化不定5、離心泵停止操作時宜A 。a） A.先關(guān)出口閥后停電；B.先停電后關(guān)閥

21、；b） C.先關(guān)出口閥或先停電均可；D.單級泵先停電，多級泵先關(guān)出口閥。6、工業(yè)生產(chǎn)中，沸騰傳熱應(yīng)設(shè)法保持在B 。A、入、自然對流區(qū)；B、核狀沸騰區(qū)；C、膜狀沸騰區(qū)； D、過渡區(qū)。7、對間壁兩側(cè)流體一側(cè)恒溫，另一側(cè)變溫的傳熱過程，并流和逆流時平均傳熱溫差 tm大小為C 。A、Atm 逆并；BsAtm 逆 并； CsAtm 逆二并； D、無法確定。用離心泵將水池中水送至常壓水塔，若在離心泵正常操作范圍內(nèi)，將出口閥開大，則流量Q B,揚程HA,管路總阻力損失 Z h f A ，軸功率 N B。A減小 B增大 C不變12 . 水在管內(nèi)徑為50mm的管路中流動，水的密度為998.2 kg/m3，黏度

22、為1.005mPa-s,流量為0.2m3/h,則此時水在管內(nèi)的摩擦系數(shù)X為_A。A) 0.046B) 0.033 C) 0.021 D) 0.012.用轉(zhuǎn)子流量計測定管路中水的流量，若水的流量增大，水施加于轉(zhuǎn)子上的總作用力_C。A)增加 B)減小 C)不變D)不確定.三層平壁串聯(lián)導(dǎo)熱，相應(yīng)各層熱阻的關(guān)系為R3R1 At AtB )At AtAtC )AtAt AtD )123312132At At At.欲減小蒸汽管道的輻射熱損失，保溫層外應(yīng)該使用黑度_B 的材料包裹。A）較大B）較小 C）為1 D）為無窮大.10pm顆粒在20oC空氣中自由沉降，阻力關(guān)系式符合斯托克斯定律,若空氣溫度升高到2

23、00oC，該顆粒的沉降速度將B。A）增大 B）減小 C）不變 D）不確定17、流體在水平圓形直管內(nèi)流動，當管內(nèi)徑減少二分之一時，則因直管阻力弓起的壓降損失變?yōu)樵瓉淼腳D倍。假設(shè)流體的流量不變，且一直處于 阻力平方區(qū)。A 0.5B 2C 8D 3218、層流時各點速度的平均值u等于管中心處最大速度uma的_A_倍。A 0.5B 2C 8D 3219、間壁傳熱過程中，若兩側(cè)流體的對流傳熱系數(shù)相差較大，則要提高 總傳熱系數(shù)K,關(guān)鍵在于提高a較_B_側(cè)流體的對流傳熱系數(shù)。A 大B 小C 相等D變化不定20、離心泵的安裝高度與B有關(guān)。A “氣縛”現(xiàn)象B吸液過程C排液過程 D環(huán)境溫度21、開度達到最大時，局部