化工原理試題

-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考化工原理試題及答案填空題（每空1分，共24分）.處于同一水平面的液體，維持等壓面的條件必須是靜止的、連續(xù)的、同——種。.流體在變徑管中作穩(wěn)定流動(dòng),在管徑縮小的地方其靜壓能減小^—3氣體的粘度隨溫度升高而增大」水的粘度隨溫度升高而減/北^.流體在圓形直管中作滯流流動(dòng)時(shí)，其溫度分布是拋物線型曲線,其管中心最大流速為平均流速的2倍，摩擦系數(shù)人與Re的關(guān)系為64/Re。.壓強(qiáng)除了用不同的單位計(jì)量外，還可以用絕對(duì)壓強(qiáng)，表壓強(qiáng)和真空度三種不同的方法來表示。.流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)（不是阻力平方區(qū)），其摩擦系數(shù)人與Re'I.和e/d有關(guān)；完全湍流時(shí)（阻力平方區(qū)） 入只取決于e/d。一.離心泵的主要部件有葉輪、泵殼、和軸封裝置。.離心泵的流量調(diào)節(jié)有改1皿口加、閥開區(qū)改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速和改變?nèi)~輪直”種，其中最常用的方法是改變調(diào)節(jié)閥開度，具優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在操作簡(jiǎn)便和連續(xù)調(diào)節(jié)。判斷題（每題2分，共10分）TOC\o"1-5"\h\z.理想流體無外功加入時(shí)，任一截面上各項(xiàng)機(jī)械能均相等。 （X）.湍流時(shí)，管中心處的最大速度小于平均速度的 2倍。（，）.離心泵的轉(zhuǎn)速、葉輪直徑增大時(shí)，流量、壓頭、軸功率都有所增加。 （，）.流體流動(dòng)時(shí)摩擦阻力損失hf所損失的是機(jī)械能中的動(dòng)能。（X）.離心泵啟動(dòng)之前必須灌滿液體是為了避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。 （X）簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）.離心泵安裝高度不合適，會(huì)影響到什么？產(chǎn)生什么現(xiàn)象？答：離心泵安裝高度不合適會(huì)影響到葉輪中心處的壓強(qiáng)大小，當(dāng)安裝高度增加時(shí)，中心處壓強(qiáng)降低，其壓強(qiáng)小于輸送流體的飽和蒸汽壓時(shí)， 液體氣化產(chǎn)生大量氣泡，這些氣泡隨流體進(jìn)入高壓區(qū)又會(huì)迅速凝結(jié)，周圍液體以很高的速度沖向原來氣泡所占位置， 對(duì)葉輪表面產(chǎn)生壓強(qiáng)很高、頻率很大的沖擊，造成材料剝蝕，這種現(xiàn)象叫“氣蝕” 。.如何選擇適宜的管徑答：管道的管徑大小從設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用兩個(gè)方面影響著流體輸送總費(fèi)用。采用較大的管徑時(shí)，輸送量一定，流速較小，阻力減小，操作費(fèi)用降低（這里主要是動(dòng)力費(fèi)用） ；而管徑較大，管子自身價(jià)格以及管道鋪設(shè)等基建費(fèi)用都會(huì)增大，即設(shè)備費(fèi)用增加。管徑減小時(shí)則相反，適宜的管徑應(yīng)為設(shè)備費(fèi)用與操作費(fèi)用之和最低時(shí)的管徑。對(duì)于工廠內(nèi)部工藝管線可采用已有的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。一.計(jì)算題（1題20分，2題16分）1用泵將貯槽中溫度為20C,密度為1200Kg/m3的硝基苯送往反應(yīng)器，每小時(shí)進(jìn)料量為30X103Kgo貯槽液面為常壓，反應(yīng)器內(nèi)保持9810Pa的表壓強(qiáng)。管路為①89X4mm勺鋼管（摩擦系數(shù)入=0.027）管子總長45ml其上裝有孔板流量計(jì)（己=8.25）一個(gè)；全開閘閥（己=0.17）兩個(gè)；90°標(biāo)準(zhǔn)彎頭（己=0.75）四個(gè)。貯槽液面與反應(yīng)器入口管之間垂直距離為 15ml求泵的軸功率。泵的總效率取0.65,貯槽液面包定，硝基苯粘度2.1mPa-s。解：以貯槽液面為1—1截面，反應(yīng)器入口管內(nèi)側(cè)為2—2截面，且以1—1截面為基準(zhǔn)水平面，在—1,2—2截面間列柏努利方程gZ1+U12/2+p1/p+We=g#U22/2+p2/p+2hf其中zi=0ui=0Pi（表）=0We=?乙=15mu=ws/pA=1.35m/sp2(表)=9810Pa2hf=(入l/d+2)u2/2=(0.027X45/0.081+8025+2X0.17+4X0.75+0.5)1.352/2=24.7J/Kg代入柏努利方程We=15<9.81+9810/1200+1.352/2+24.7=181J/Kgws=3X103/3600=8.33Kg/sN=WeWq=2320W=2.32KW2.一定量的液體在圓形直管內(nèi)作滯流流動(dòng)。若管長及液體物性不變，而管徑減至原來的 1/2,問因流動(dòng)阻力而產(chǎn)生的能量損失為原來的若干倍。解：據(jù)哈根泊謖葉方程2APf=32^ilu/d當(dāng)d'=d/2時(shí)u'=4u則AR'=32pl(4u)/(d/2) 2=16X32plu/d2=16APf 」一、選擇題：(每題2分，共24分)? . 1r.I/產(chǎn)尸/Ii".利用因次分析法的目的在于A。/ .3 、 1 7 |1!\,■}J|A減少實(shí)驗(yàn)工作量B增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性C建立數(shù)學(xué)表達(dá)式D避免出現(xiàn)因次錯(cuò)誤.牛頓流體在管內(nèi)作層流流動(dòng)，流體層之間的剪應(yīng)力在 BoA管中心最大B管壁處最大C管中處處相等D管壁處最小.,)1.ij.流體通過離心泵所獲得的能量主要表現(xiàn)為BoA動(dòng)能增加B靜壓能增加C位能增加D流量增大.用離心泵把地下貯槽中的液體送入高位槽，完好的離心泵卻無法泵送液體，可能導(dǎo)致故障的原因是CA貯槽內(nèi)液面上升B液體溫度下降C吸入管堵塞D容器內(nèi)壓強(qiáng)升高.回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)的轉(zhuǎn)速越快，單位時(shí)間所獲得的濾液量就越,形成的濾餅層厚度就越,過濾阻力越。CA少，薄，小B少，厚，大C多，薄，小D多，薄，大.離心沉降速度是BoA顆粒運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)速度B徑向速度C切向速度D氣流速度7、氣力輸送過程中，垂直管中稀相輸送時(shí)氣速的下限為 BoA顆粒的沉降速度B噎曝速度C起始流化速度D表觀氣速.穿過三層平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱過程，已知各層溫差為 Ati=40C,At2=35C,At3=5C,則第1層的熱阻R與第二、三層熱阻R、R的關(guān)系為BoAR>(R+R)BR=(R+R),1ICRi<(R+R)D無法比較；.在無相變的對(duì)流傳熱過程中，熱阻主要集中在,減少熱阻的有效措施是。CTOC\o"1-5"\h\zA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 .二.：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.在蒸汽冷凝傳熱中，不凝性氣體的存在對(duì)對(duì)流傳熱系數(shù) a的影響是 AA不凝性氣體的存在會(huì)使a值大大降低B不凝性氣體的存在會(huì)使a值升高C不凝性氣體的存在與否，對(duì)數(shù)據(jù)無影響D不一定.把一殼程用飽和水蒸氣加熱管內(nèi)水的列管式換熱器由單管程改為雙管程，會(huì)引起 BoQ'VOJIV?|A管內(nèi)對(duì)流傳熱系數(shù)減小 B對(duì)數(shù)平均溫差減小C管內(nèi)阻力減小 D總對(duì)流傳熱系數(shù)減小.真空蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)有Co'i \ I.__A不凝氣無需用泵即可從冷凝器中排除B溶液沸點(diǎn)升高C溶液沸點(diǎn)降低D沸騰給熱系數(shù)大二、填空題：(每空1分，共16分).??????流體在圓形直管中作層流流動(dòng)，如果只將流速增加一倍，管徑不變，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。.在離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，葉&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。-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考.離心泵的流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在離心泵出口管路的位置上,而正位移泵調(diào)節(jié)閥只能安裝在旁路位置上。.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)，葉濾機(jī)洗滌速率與最終過濾速率的比值為1。和傳熱的推動(dòng)力.流化床在正常操作范圍內(nèi)，隨著操作氣速的增加，流體在顆?？p隙間的流速不變，&旦空隙率增大,床層壓降不變,顆粒沉降速度不變，床層高度升高。和傳熱的推動(dòng)力.對(duì)流傳熱過程中，在其它條件相同下，短管的對(duì)流傳熱系數(shù)比長管的對(duì)流傳熱系數(shù)大？.溫度相差100c的兩灰體間進(jìn)行輻射傳熱，現(xiàn)因某種原因，兩者的溫度各下降了10C,則此時(shí)的輻射傳熱量與原來的相比將小。__.單效蒸發(fā)操作中，二次蒸汽溫度低于生蒸汽溫度的原因有溶質(zhì)的存在三、有一循環(huán)管路如圖所示，管路內(nèi)安裝一臺(tái)離心泵，安裝高度 Hg=3用在高效范圍內(nèi)，此離心泵的特性曲線可近似表示為凡二23-1-1用3x1r%（式中qv以m3/s表示），管路總長為130m^其中吸入管長為18m（均為包括局部阻力的當(dāng)量長度），管內(nèi)徑d=50mm摩擦系數(shù)入=0.03。試求：1、？管路內(nèi)的循環(huán)水量;2、？泵的進(jìn)、出口壓強(qiáng);解：1、在兩水平截面之間列柏努利方程其中：八。0A冉//°TOC\o"1-5"\h\z/+/a'130 1 7二凡二￡H,=JL—=0,03x——x =3夕&?'d2g0052x9.81 ⑴=23.1-L433x]05^=23.1-1433x]05-rf2u14 )（D（2）兩式聯(lián)立，解得M=226m/j2、在1、B兩截面間列柏努利方程：-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考0=3+ +——+0-03x——x 則 2x9一811000x981 0.052x9.81即=59kPa（真空度）在G2兩截面間列柏努利方程Pc=l砒陽（表壓）四、用板框壓濾機(jī)恒壓過濾某懸浮液，20min后每平方米過濾面積得濾液1.5m3,繼續(xù)過濾至1h可充滿濾框，共得濾液4m,然后每平方米洗滌面積用0.5m3的清水在相同的壓差下洗滌（水的粘度與濾液大致相等），其它輔助時(shí)間為12min。試求：1、？此過濾機(jī)每平方米過濾面的生產(chǎn)能力（以所得濾液量計(jì)）；\，*1,jIz,??2、？若每次正式過濾之前，用5min預(yù)涂一層助濾劑，使濾布當(dāng)量濾液量降低一半，涂層厚度可以忽略，過濾機(jī)的生產(chǎn)能力可提高多少？解：1、由恒壓過濾方程『+她Ii_512xUq.=2OK 卜.則4、2x4g.=60X解得卜=1_5二—-—二———=0.0283m3/（m3nM且洗滌速率擊價(jià)地）/4I925）-JVx\ \\UI]"jfl!j \■.j\'x1iSa> ^ \ .I=4_63m^/Hta2、當(dāng)%產(chǎn), J+2x4x43…?由如,'二/丁得 百一?（包上，=--—二———=。043浦府響且洗滌速率機(jī)4gI/'）4（4+46Tl增加了40.4%五、采用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為 25000m3/h,在降塵室內(nèi)的流速為2m/s,密度為0.6kg/m3,粘度為2?10-5Pa-s,其中氧化鐵粉塵的密度為4500kg/m3。要求全部除掉直徑大于80^m的粉塵。試求：1、？所需降塵室的長和高（其寬為2m）;2、？用上述計(jì)算確定的降塵室，要將爐氣中直徑為 75pm的塵粒完全除掉，求爐氣的最大允許處理量。解：1、設(shè)沉降處于斯托克斯區(qū)故假設(shè)成立II—]2/00-螞=0儂92、dp=75m的塵粒, 18x2xliT5 （設(shè)沉降處于斯托克斯區(qū)）FM0-6x0,690x75x10^…。二%= = =1_55<2" 2xMT 故假設(shè)成立六、有一單管程列管換熱器，傳熱面積為40m（按管外表面積計(jì)），共有小25,25mm的傳熱管86根，現(xiàn)用該換熱器以循環(huán)水冷卻流量為28000kg/h的石油產(chǎn)品，石油產(chǎn)品走殼程，循環(huán)水走管程，兩流體逆流換熱。實(shí)際測(cè)得石油產(chǎn)品的進(jìn)、出口溫度分別為90c和50C,冷卻水的進(jìn)、出口溫度分別是25c和40C,已知石油產(chǎn)品的比熱容為G=2.8kJ/（kg?K）,水的有關(guān)物性分別為：p=995kg/m3,Cp=4.17kJ/（kg-K）,仙=0.8?10-3Pa?s,入=0.618W/（m?K）。試求：1、？冷卻水用量； ,j'l2、？該換熱器總傳熱系數(shù)；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）。\\、.工、 \& \I上' VX'.I解：1、小解得先13叫付2、 Kf 刖-如nrjA“二2二87bMi5=601^3耳且。3 4竺40“361工,-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考-來源網(wǎng)絡(luò)，僅供個(gè)人學(xué)習(xí)參考13_9313_93、:.pu- = =m3?s-d2n-x0_023x86B卷一、選擇題：（每題2分，共22分）.在阻力平方區(qū)（完全湍流區(qū)）時(shí)，粗糙管的摩擦系數(shù)值__CA與光滑管一樣B只取決于ReC只取決于相對(duì)粗糙度D與粗糙度無關(guān).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 BoA改變泵的工作特性曲線B改變管路的特性曲線；X/ /Ix'\'/J1PIjMC改變泵的揚(yáng)程D調(diào)節(jié)泵的功率。.離心通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是指DA靜壓頭與升舉高度之和B動(dòng)風(fēng)壓 ：；LIC靜風(fēng)壓D動(dòng)風(fēng)壓與靜風(fēng)壓之和.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!j \■.j\'x1i%?IA濾餅層B過濾介質(zhì)C濾餅層與過濾介質(zhì)D濾漿、濾餅層與過濾介質(zhì).在討論旋風(fēng)分離器分離性能時(shí)，分割直徑這一術(shù)語是指__D—A旋風(fēng)分離器效率最高時(shí)的旋風(fēng)分離器的直徑B旋風(fēng)分離器分離所允許的最小直徑C旋風(fēng)分離器能夠全部除去的最小顆粒的直徑D經(jīng)過旋風(fēng)分離器后能被除下50%的顆粒直徑6、床層表觀速度大于顆粒沉降速度的階段是DoA固定床B散式流化床C聚式流化床D載流床.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.冷熱流體在套管換熱器內(nèi)換熱，內(nèi)管走冷流體，如果冷流體流量增大一倍，則總傳熱系數(shù)，冷流體的出口溫度。AA增大，下降B增大，升高C減小，下降D減小，升高.在沸騰操作中，工業(yè)上一般維持在（B）。IIA自然對(duì)流區(qū)B核狀沸騰區(qū)C膜狀沸騰區(qū)D三個(gè)區(qū)域都可.描述灰體輻射和吸收能力的定律是aA普朗克定律B斯蒂芬-玻耳茲曼定律 C藍(lán)貝特定律 D克?；舴蚨?多效蒸發(fā)時(shí)，隨著效數(shù)的增加，cA能耗減少的趨勢(shì)增大B傳熱溫差增大C生產(chǎn)強(qiáng)度降低D操作費(fèi)用減少二、填空題：（每空1分，共16分）.在直管流體流動(dòng)，管道截面上產(chǎn)生流速分布的原因是流體具有粘性和固體壁面的存在而產(chǎn)生的。,, <X%% \ "J's."\ .I.??????流體在圓形直管的流動(dòng)系統(tǒng)中，假定管徑不變；層流區(qū)：壓降與速度的 __1_次方成正比。阻力平方區(qū)：壓降與速度的2__次方成正比。.變截面流量計(jì)工作時(shí)，當(dāng)流量變大時(shí)，轉(zhuǎn)子上、下的壓差不變—.輸送沸點(diǎn)彳氐或溫度制的液體，泵的允許安裝高度將減小。.流化床的流化數(shù)是實(shí)際操作流速與起始流化速度之比。.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1/2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。6.一定流量液體在（|）25X2.5mm的直管內(nèi)作湍流流動(dòng)，其對(duì)流傳熱系數(shù)為2000W/（m℃C）。如果流量與物性都不變，改用小19X2mmi勺直管，其對(duì)流傳熱系數(shù)為3356W/（mC）。

￡￡「,Tew摩擦系數(shù)為0.025,試求:1、？泵出口閥半開時(shí)泵的工作點(diǎn);7、設(shè)置隔熱擋板是減少輻射傳熱的有效方法。擋板材料的黑度愈低，熱損失愈少。8.提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的主要途徑是增大總傳熱系數(shù)和增大溫差。三、如圖所示，用泵將水送至吸收塔塔頂，水的密度為1000kg/m3,該泵的特性曲線為從二鉆工-0.01233屋y：m3￡￡「,Tew摩擦系數(shù)為0.025,試求:1、？泵出口閥半開時(shí)泵的工作點(diǎn);7、設(shè)置隔熱擋板是減少輻射傳熱的有效方法。擋板材料的黑度愈低，熱損失愈少。8.提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的主要途徑是增大總傳熱系數(shù)和增大溫差。三、如圖所示，用泵將水送至吸收塔塔頂，水的密度為1000kg/m3,該泵的特性曲線為從二鉆工-0.01233屋y：m3/h）。塔頂操作壓強(qiáng)為19.62kPa（表壓），泵入口段管路總長度（l+le）=50日泵出口閥半開時(shí)，出口段管路總長度（l+le）=20032、？泵的入口真空表及出口壓力表的讀數(shù)。解：1、在0—2截面之間列柏努利方程其中:出匚0025K吧?x上"d2g0082xW-=001216^E-z儼+2 -23+1962X1044376x1/%*=25+14216xl(T2g;2(1)且泵特性曲線為“?二35.8-0.01233%（2）（1）（2）兩式聯(lián)立，解得從二3。W，％=21端療…工作點(diǎn)2、在0、3兩截面間列柏努利方程:a 21Zq=Q, =031^—Oji/j= —l_16ni/sA36OOx-xOM3其中:4其中:在3、1兩截面間列柏努利方程四、擬用一板框過濾機(jī)在恒壓下過濾某懸浮液，要求在 1.5小時(shí)內(nèi)得到2m3濾液，已知過濾常數(shù)r=5xi（rW/ft,過濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，試求：1、？若用尺寸為900X900X30mnm勺板框，則需要濾框和濾板各多少？2、？過濾終了時(shí)，用0.4m3的洗滌水進(jìn)行洗滌，洗滌水的粘度和濾液粘度相同，洗滌壓強(qiáng)差與最終過濾壓強(qiáng)差相同，則洗滌時(shí)間為多少？3、？過濾輔助時(shí)間為0.5小時(shí)，則該過濾機(jī)的生產(chǎn)能力為多少？TOC\o"1-5"\h\z解：1、由恒壓過濾方程叱=應(yīng)&且ve=o :;且”09’x?I/『//I;"f231 141 .=>H=―=——=14J。守x2 個(gè)則需要濾框15個(gè)，濾板16個(gè)XX“上戶I”、、

y| :一，y,財(cái)+匕）匕昨8x2x04J=-——=―I= = =2.40fcr2、*K￡X435xl『x2工產(chǎn)3、*Hg=L5+