化工原理復習資料選擇及計算題答案

ff1f123111221ff1f123111221第一章

流體流與輸送機械一、填空或選1．牛頓粘定律的表達式為

du

，該式應用條件為牛頓型

流體作_流流動在中粘度的單位是流體的物性cgs制中度的單位是泊。2．某設備表壓強為100kPa則它的絕對壓強為_201.33；另一設備的真空度為，則它的絕對壓強為地大氣壓為101.33kPa）3．流體在形直管中作滯流流動時，其速度分布側(cè)形拋物線型曲線。其管中心最大流速為平均流速的_2倍，摩擦系數(shù)λ與Re關系

64。層流區(qū)又稱為阻力的一次方。．流體在鋼管內(nèi)作湍流流動時，摩擦系數(shù)λ與_和ε/d有關；若其作完全湍流，則λ僅與_ε/d有關。完全湍流又稱為阻力的平方區(qū)。．流體作湍流流動時，鄰近管壁處存在_層流底層_，雷諾數(shù)愈大，湍流程度愈劇烈，則該層厚度_??；流動阻力越大。．因次分析的依據(jù)是_次一致性原則。．從液面恒定的高位槽向常壓容器加水，若將放水管路上的閥門開度關小，則管內(nèi)水流量將_小管路的局部阻力將_增大直管阻力將_減小管路總阻力將_恒定設動能項可忽略．根據(jù)流體力學原理設計的流量（流速）計中，用于測定大直徑氣體管路截面上速度分布的是測速管（皮托管）；恒壓差流流量計有轉(zhuǎn)子流量計恒截面差壓流量計有孔板流量計和文丘里流量計；能量損失最大的是孔板流量計；對流量變化反映最靈敏的是孔板流量計。A．孔板量計．文丘里流量計C．皮托管D．轉(zhuǎn)子流量計9．當量直的定義式4

流通截面積潤濕周邊

，水力半徑為1/4_倍當量直徑。10直管阻力的計算式

f

l；局部阻力的計算式有dld2

2

。11．水流經(jīng)圖示的管路系統(tǒng)從細管噴出。已知d管段的壓頭損失H=1m（包括局部阻力管段的壓頭損失H（不包括出口損失管口噴出時水的速度u，管段的速度u=_1.75_m/s，水的流量V=_8.06_m3/h。12LZB-40轉(zhuǎn)子流量計，出廠時用20空氣標定流量范圍為5m3/h現(xiàn)擬用以測定40℃的空氣，則空氣流量值比刻度值大，校正系數(shù)為_，實際流量范圍為_5.17~51.7m

3

/h。13一轉(zhuǎn)子流量計，當通過水流量1m

3

/h，測得該流量計進、出間壓強降為；當流量增加到1.5m

3

/h，相應的壓強降_。14水從內(nèi)徑為d的管段流向內(nèi)徑為的管段，已知d，d管段流體123223ABV00VVV1121123223ABV00VVV1121流動的速度頭為，h=0.7m忽略流經(jīng)AB的能量損失，則=1.3，h=1.5m。若流經(jīng)AB的能量損失為，則h1.1，h=1.3m．一敞口容器底部連接等徑的進水管和出水管，容器內(nèi)水面維持恒定管內(nèi)水的動壓頭均為0.5m，則進水管的點A、容器內(nèi)的點C、出水管的點B靜壓頭分別為p=1.5，p=，p=1.5m。．在位制中，通用氣體常數(shù)R的單位為(B)。A．a(chǎn)tm·cm

/mol·KB．

3

/mol·K．kgf·kmol·KDIbf·ft/Ibmol·K17通常流體粘度μ隨溫度t的變化規(guī)律為)。A．升高、μ減小

B．升高、μ增大C．對液體粘度t升高減小，對氣體則相反.．對液體t升高μ增大，對氣體則相反．流體在圓形直管中湍流時，則摩擦系數(shù)λ隨雷諾數(shù)Re的增大??；若已進入阻力平方區(qū)，隨雷諾數(shù)增大，摩擦系數(shù)λ基本不變。．滯流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是(D)。A．湍流速大于滯流流速B滯流時數(shù)小于湍流時Re數(shù)C．流道截面大時為湍流，截面小的為滯流D．滯流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動20因次方析的目的在于(B)。A．得到變量間的確切定量關系；．用無因次數(shù)群代替變量,實驗與關聯(lián)簡化；C．得到無因次數(shù)群間定量關系；D．無需進行實驗，即可得到關聯(lián)式21滯流內(nèi)層越薄,則以下結(jié)論是正確的D)A．近壁處速度梯度越小B．流體動程度越低C．流動阻力越小D．流動阻力越大22在一水平變徑管路中,小管截面A和大管截面B連接一U型壓差計當流體流過該管時,差計讀數(shù)R值反映(A)A．、B截面間的壓強差BA、截面間的流動阻力C．AB截面間動壓頭變化D．突然擴大或縮小的局部阻力在一定管路中當孔板流量計的孔徑和文丘里流量計的喉徑相同時相同流動條件下，文丘里流量計的孔流系數(shù)和孔板流量系數(shù)的大小為（CA．C=CB．CC．D．不確定．流體流過兩個并聯(lián)管路管和2兩管內(nèi)均呈滯流。兩管的管長L、管內(nèi)徑d，則體積流量V/V為（DA．1/2．1/4C．1/8D．1/16．離心泵的泵殼制成蝸殼狀，其作用是集液與轉(zhuǎn)能。．離心泵的主要特性曲線包括、和η三條曲線。．離心泵啟動前需要先向泵內(nèi)充滿被輸送的液體，否則將可能發(fā)生氣縛現(xiàn)象。而當離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，將可能發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。4若離心泵入口真空表讀數(shù)為700mmHg當?shù)卮髿鈮簽閯t輸送42℃水時（飽和蒸汽壓為8.2kPa）泵內(nèi)將發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。5．離心泵安裝在一定管路上，其工作點是指管路特性曲線與泵特性曲線的交點。用離心泵將儲槽A內(nèi)液體送到一常壓設備B，若B變?yōu)楦邏涸O備，則輸液量減小，泵的壓頭增大，軸功率減小。6．離心泵通常采用改變出口閥的開度調(diào)節(jié)流量；往復泵采用旁路調(diào)節(jié)流量心泵在Q=0.02m

3

/s時H=20m性能

3

/s時需要的He=16m，泵安在此輸水管路，中調(diào)節(jié)流量為0.02m

3

/s，因調(diào)節(jié)閥門的壓頭損失為4m，消耗的功率485W。7．離心泵在一管路系統(tǒng)中工作，管路要求流量為Q管路所需壓頭為H，而與ee相對應的泵所提供的壓頭為Hm閥門關小壓頭損失百數(shù)（Hm-H％。e．往復泵的往復次數(shù)增加時，流量增大，揚程不變。．離心泵的效率η流量Q的關系為（B）A.Q增大，η大B.Q大，η先增大后減小C.Q增大，η小D.Q大，η先減小后增大10．離心泵的軸功率N和流量Q關系為（A）A.Q增大，N增大B.Q大，N先增大后減小C.Q增大，N減小D.Q大，N先減小后增大11．離心泵停止操作時宜（A）A.先關出口閥后停電B.先停電后關閥C.先關出口閥或先停電均可D.單級泵先停電，多級泵先關出口閥12．往復泵適用于（C）A.大流量且要求流量特別均勻的場合B.介質(zhì)腐蝕性特別強的場合C.流量較小，壓頭較高的場合D.投資較小的場合13測定離心泵性能時將壓力表裝在調(diào)節(jié)閥以后壓力表讀數(shù)p2而當壓力表裝在調(diào)節(jié)閥以前，則壓力表讀數(shù)（A），1A.隨流量增大而減小B.隨流量增大而增大C.隨流量增大而基本不變D.隨真空表讀數(shù)的增大而減小14．離心泵銘牌上標出的流量和壓頭數(shù)值是（）。A.最高效率點對應值B.操作點對應值C.最大流量下對應值D.計算數(shù)據(jù)．離心泵的氣蝕余量越小，則其抗氣蝕能力越好。離心泵在一定管路系統(tǒng)下工作時壓頭與被輸送液體密度無關的條件是D。A.Z-Z=0B.=0C.Δu2/2g=0D.(p-p)/ρg=021f2117．往復泵具有正位移特性特性，有自吸能力，安裝過高會發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。第章非相系離一．填空或選擇．固體粒子的沉降過程分加速__階段和__恒速__段。沉降速度是指__恒速__段顆粒相對于__體__速度。．在重力場中，固粒的自由沉降速度與下列因素無關（D）A）粒子何形狀）粒子幾何尺寸C）粒子及流體密度D）流體的流速3．在降塵中除去某粒徑的顆粒時，若降塵室高度增加一倍，則顆粒的沉降時間__長一倍，氣流速度__為原來的1/2，生產(chǎn)能力不變。．在斯托克斯區(qū)，顆粒的沉降速度與其直徑_2_次方成正比，而在牛頓區(qū)，與其直徑的1/2次方成正比。．沉降雷諾準數(shù)越大，流體粘性對沉降速度的影響__越小__．一球形石英粒子在空氣中作滯流自由沉降。若空氣溫度由20℃提高至℃，TTTT則其沉降速度將__減小__。．降塵室操作時，氣體的流動應控制在__流區(qū)。．含塵氣體通過長4m寬、高1m的降塵室，顆粒的沉降速度為0.03m/s，則降塵室的最大生產(chǎn)能力為___m

3

．降塵室內(nèi)，顆?？杀环蛛x的條件是氣體在降塵室的停留時間大于顆粒的沉降時間。理論上降塵室的生產(chǎn)能力與__底面積__和__沉降速度__有關而與高度無關。．在降塵室內(nèi)，粒徑為的顆粒理論上能全部除去，則粒徑為42μm的顆粒能被除去的分率為降在滯流區(qū)）．在離心分離操作中，分離因數(shù)是指__/Rg__。某顆粒所在旋風分離器位置上的旋轉(zhuǎn)半徑＝0.2m切向速度u=20m/s，則分離因數(shù)為。13旋風分離器的分離效率隨器身__直徑增大而減小。14業(yè)上應用最廣泛的間歇壓濾機有板框過濾機__和__濾機__連續(xù)吸濾型過濾機為__轉(zhuǎn)筒真空過濾機__。15用板框壓濾機恒壓過濾某種懸浮液其過濾方程式為

2

q

θ式中q單位為m

3

2

θ的單位為，則過濾常數(shù)值及其單位為K＝_5×10

___，qe＝__0.031__，θe＝__。若該過濾機由10框組成則其過濾面積＝2介質(zhì)的虛擬濾液體積＝216根據(jù)過濾基本方程式（V)0

）說明提高過濾機生產(chǎn)能力的措施是（最少寫出三條）增大壓差；提高溫度；使用阻力小的濾布s<1時在允許時使用助濾劑；清洗濾布等。17在板框壓濾機中，若過濾壓力差增加一倍，則過濾速率變?yōu)樵瓉淼?B)。（過濾介質(zhì)阻力忽略不計，濾餅不可壓縮）A）2

B）2）1D）．板框壓濾機中橫穿洗滌法的洗滌速率與最終過濾速率之比為A)；葉濾機置換洗滌法的洗滌速率與最終過濾速率之比為D)過濾最終與洗滌相同）A）1/4）1/2C）4D）．恒壓過濾某種懸浮液（介質(zhì)阻力可忽略，濾餅不可壓縮知單位過濾面積上得濾液0.1m。若1h得濾液則所需過濾面積為_8.16__m2。20濾機過濾某種懸浮液介質(zhì)阻力可忽略濾餅不可壓縮K-3/s。若過濾終了時，q2.5m

3

/m

，每

過濾面積上用3

清水洗滌（、μ與過濾終了相同則所需過濾時間θ＝__2500__s，洗滌時間=__1000__s。第章傳一、填空或選擇多層壁穩(wěn)定導熱中，若某層的熱阻最大，則該層兩側(cè)的溫差最大。一定質(zhì)量的流體在φ25×2.5mm的直管內(nèi)，作強制的湍流流動，其對流傳熱系數(shù)α=1000W/m2·℃，如果流量和物性不變，改在φ19×2mm的直管內(nèi)流動，i其αDW/m2·℃。iA．1259；B．1496；C．1585；D．1678。水與苯通過間壁換熱器進行換熱水從℃升至30℃苯由80℃降至40℃，則熱容流量小的流體為苯，此換熱器的傳熱效率ε=__0.667__。列管式換熱器的殼程內(nèi)設置折流擋板的作用在于提高殼程流體對流傳熱系數(shù)_。有一套管換熱器，在內(nèi)管中空氣46℃被加熱到50℃，環(huán)隙內(nèi)119.6℃的水蒸氣冷凝，管壁溫度接近_B_℃。A．35；B．119.6℃；C．77.3。對膜狀冷凝傳熱，冷凝液膜兩側(cè)溫差愈大，冷凝傳熱系數(shù)愈愈小。在列管換熱器中飽和蒸氣加熱空氣，有：甲）傳熱管的壁溫接近加熱蒸氣溫度；乙）換熱器總傳熱系數(shù)K將接近空氣側(cè)的對流傳熱系數(shù)。則：AA．甲乙均合理；B．甲乙均無理；．甲合理，乙無理；D．甲無理，乙合理。8.在蒸氣冷凝傳熱中，不凝氣體的存在對α的影響是_A____。A．不凝氣體的存在會使α大大降低；B．不凝氣體的存在會使α升高；C．不凝氣體的存在對α無影響。9.對在蒸氣-空氣間壁換熱過程中為強化傳熱下列方案中在工程上可行的是__A__。A．提高空氣流速；B．提高蒸氣流速；C．采用過熱蒸氣以提高蒸氣流速；D．在蒸氣一側(cè)管壁上裝翅片，增加冷凝面積并及時導走冷凝液。10.在兩灰體間進行輻射傳熱，兩灰體的溫度差50℃，現(xiàn)因某種原因，兩者的溫度各升高100℃，則此時的輻射傳熱量與原來的相比，應該A__。A．增大；B．變??；C．不變；D．不確定。11.在臥式列管換熱器中用飽和水蒸氣冷凝加熱原油原油宜在管程__流動，總傳熱系數(shù)接近原油的對流傳熱系數(shù)值，傳熱壁面的溫度接近__水蒸氣_溫度。進出口溫度分別為85℃和40℃的熱流體對進口溫度為℃的冷流體進行加熱，規(guī)定冷流體出口溫度不超過40℃，則必須采用并流操作。．冷熱兩流體的對流傳熱系數(shù)相差較大時，提高總傳熱系數(shù)值的措施是AA.提高小的h值；B.提高大的h值；C.兩個都同等程度提高；D.提高大的h值，同時降低小的值。14．蒸汽冷凝時的熱阻B。A.決定于汽膜厚度；B.決定于液膜厚度；C.決定于汽膜和液膜厚度；D.主要決定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影響。在一列管式換熱器中用水來冷卻某有機溶液現(xiàn)希望有機溶液的出口溫度降低一些（溶液的流量、進口溫度不變可采取的措施有增加冷卻水的流量或降低冷卻水的進口溫度。一臺新?lián)Q熱器正常運轉(zhuǎn)半年后若冷熱流體的流量和進口溫度不變但冷流體的出口溫度下降了，你認為是下列A原因。(A)運行時間長后，換熱器內(nèi)產(chǎn)生了污垢；(B)換熱器內(nèi)壓力升高；(C)換熱器內(nèi)壓力降低；(D)換熱器所在環(huán)境溫度降低。17、為了減少室外設備的熱損失，保溫層外包的一層金屬皮應采用A。(A)表面光滑，色澤較淺；(B)表面粗糙，色澤較深；(C)表面粗糙，色澤較淺；(D)表面光滑，色澤較深18某一套管換熱器管間飽和蒸汽加熱管內(nèi)空氣設飽和蒸汽溫度為100℃，VLVL空氣進口溫度20℃，出口溫度為80℃，此時套管換熱器內(nèi)壁溫度應是C。(A)接近空氣的平均溫度；接近飽和蒸汽與空氣的平均溫度；接近飽和蒸汽的溫度。在包有二層相同厚度保溫材料的園形管道上，應該導熱系數(shù)小的_材料包在內(nèi)層，其原因是___減少熱損失__，___低壁面溫度__。熱傳遞的三種基本方式是：傳導、對流與熱輻射。第六章蒸一、選擇與填空精餾操作的依據(jù)是混合液中各組分揮發(fā)度的差異。實現(xiàn)精餾操作的必要條件是塔頂液相回流和塔底上升蒸汽。汽液兩相呈平衡狀態(tài)時汽液兩相溫度_同_但液相組成_小于_汽相組成。3、用相對揮發(fā)度α表達的汽液平衡方程可寫為

x1(

。根據(jù)α的大小，可用來判定用蒸餾方法分離的難易程度若α=1則表示不能用普通的蒸餾方法分離該混合液。在精餾操作中，若降低操作壓強，則溶液的相對揮發(fā)增加，塔頂溫度降低，塔釜溫度降低，從平衡角度分析對該分離過程有利。某二元物系，相對揮發(fā)度=3，在全回流條件下進行精餾操作，對n、n+1兩層理論板知y=0.4=_0.182_流通常適用于開工階段或?qū)峮n+1驗研究。精餾和蒸餾的區(qū)別在于精餾必須引入回流衡蒸餾和簡單蒸餾的主要區(qū)別在于前者為連續(xù)的穩(wěn)態(tài)過程而后者是間歇的非穩(wěn)態(tài)過程。精餾塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度原因是塔底壓強高和塔底難揮發(fā)組分含量高。在總壓為101.33kPa、度為℃下，苯和甲苯的飽和蒸汽壓分別為p0=116.9kPa,p0=46kPa，則相對揮發(fā)度α=2.54，平衡時液相組成=0.78，ABA氣相組成y=0.90。A某精餾塔的精餾段操作線方程為y=0.72x+0.275則該精餾塔的操作回流比為_2.371_，餾出液組成為_0.982_。最小回流比的定義是在特定分離任務下理論板數(shù)為無限多時的回流比宜回流比通常取Rmin11、精餾塔進料可能有5種不同的熱狀況，當進料為氣液混合物且氣液摩爾比為2:3時，則進料熱狀況q值為0.6。注q

IIVIIV

IV

2(II)5IIVL

0.612塔的精餾段測得x=0.96=0.45均為摩爾分率，D23α=2.5，則第三層塔板的氣相默弗里效率E_44.1%_。MV注E

y*

y1y113在精餾塔設計中，F(xiàn)、q保持不變?nèi)粼黾踊亓鞅萊，x增加,xFD減小,V增加,L/V增加。

W14、在精餾塔設計中，若F、x、x、x及R定，進料由原來的飽和蒸氣改為FDW飽和液體，則所需理論板數(shù)減小。精餾段上升蒸氣量V不變、下降液體量TL不變；提餾段上升蒸氣量V’增加、下降液體量L’增加。15操作中的精餾塔增大回流比其他操作條件不變則精餾段液氣比增大，提餾段液氣比L’/V’減小，x增加,x減小。DW16、操作中的精餾塔，保持F、x、q、V不變，增加，則x增加,加，F(xiàn)DWL/V_增加_。17、在連續(xù)精餾塔中，若x、x、R、q、D/F同，塔釜由直接蒸汽加熱改為間FD接蒸汽加熱，則所需的理論板數(shù)N減小，x加。TW恒沸精餾與萃取精餾的共同點是都需要加入某種添加劑。兩者的主要區(qū)別是恒沸精餾時添加劑需與被分離組分形成恒沸物和恒沸精餾的添加劑氣化后由塔頂排出，耗能大。某二元混合物，若液相組成x為0.45，相應的泡點溫度為t；汽相組成A1A為0.45，露點溫度為t，則A。2A．t<tB．t=tC．t>tD．不能判斷12121220、兩組分物系的相對揮發(fā)度越小，則表示分離該物系B。A．容易B．困難C．完全D．不完全21、精餾塔的操作線為直線，其原因是DA．理論板假定B．理想物系C．塔頂泡點回流D．恒摩爾流假定22、分離某兩組分物系，進料量為10kmol/h組成x為0.6，若要求餾出液組F成x小于0.9，則最大餾出液量為ADA．6.67kmol/hB．6kmol/hC．9kmol/hD．不確定23、精餾塔中由塔頂向下的第n