(精選)化工原理期末考試真題及答案

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦(精選)化工原理期末考試真題及答案填空題

1.（3分）球形粒子在介質中自由沉降時，勻速沉降的條件是_粒子所受合力的代數(shù)和為零_。滯流沉降時，其阻力系數(shù)=_24/Rep_.

2.在靜止的、延續(xù)的同種流體內，位于同一水平面上各點的壓力均相等。

3.水在內徑為φ105mmX2.5mm的只管內流淌，已知水的粘度為1.005mPa*s，密度為1000kg*m3，流速為1m/s，則Re=99502，流淌類型為湍流。

4.流體在圓形管道中作層流流淌,假如只將流速增強一倍,則阻力損失為本來的2倍;假如只將管徑增強一倍而流速不變,則阻力損失為本來的1/4倍.

5.求取對流傳熱系數(shù)常采納因次分析法，將眾多影響因素組合成若干無因次數(shù)群，再通過試驗確定各特征數(shù)數(shù)之間的關系，即得到各種條件下的關聯(lián)式。

6.化工生產(chǎn)中加熱和冷卻的換熱辦法有_直接換熱_,間壁換熱和蓄熱換熱.

7.在列管式換熱器中，用飽和蒸氣加熱空氣，此時傳熱管的壁溫臨近飽和蒸汽側流體的溫度，總傳熱系數(shù)K臨近空氣側流體的對流給熱系數(shù)。

8.氣液兩相平衡關系將取決于以下兩種狀況:

(1)若pe〉p或C〉Ce則屬于解吸過程

(2)若p〉pe或Ce〉C則屬于汲取過程

9.計算汲取塔的填料層高度,必需運用如下三個方面的學問關聯(lián)計算:_平衡關系_,_物料衡算,_傳質速率._.

10.在一定空氣狀態(tài)下干燥某物料能用干燥辦法除去的水分為_自由水分首先除去的水分為_非結合水分不能用干燥辦法除的水分為_平衡水分。

11.,當20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005厘泊)在內徑為100mm的光潔管內流淌時,若流速為1.0m/s時,其雷諾準數(shù)Re為9.93×105；直管摩擦阻力系數(shù)λ為0.0178.

12.流體流淌時產(chǎn)生摩擦阻力的根本緣由是流體具有粘性

13.計算管道流體局部阻力的辦法有:當量長度法;阻力系數(shù)法;,其相應的阻力計

算公式為2;2efluhdg

λ=,2

;2fuhgξ=。14.過濾是一種分別懸浮在液體或氣體中固體微粒的操作。

15.舉行換熱的兩流體，若α1》α2時，要提高K值，應設法提高α2；當α

1≈α2時，要提高K值，應使_α1_α2_同時提高___。

16.某間壁換熱器中,流體被加熱時,圓形管內湍流的傳熱系數(shù)表達式為

0.80.40.023RePrd

λα=.當管內水的流速為0.5m/s時,計算得到管壁對水的傳熱系數(shù)α=2.61(kw/（m2·K）.若水的其它物性不變,僅轉變水在管內的流速,當流速為1.2m/s時,此時傳熱系數(shù)α=3.81(kw/（m2·K）.

17.強化傳熱的辦法之一是提高K值.而要提高K值則應提高對流傳熱系數(shù)提高給熱系數(shù)較小一側的給熱系數(shù).

18.汲取劑用量增強，操作線斜率增大，汲取推進力增大。（增大，減小，不變）

19.雙膜理論認為，汲取阻力主要集中在界面兩側的氣膜和液膜之中。

20.對不飽和濕空氣,干球溫度大于濕球溫度，露點溫度小于濕球溫度。

21.圓筒壁總傳熱系數(shù)K與間壁兩側對流傳熱系數(shù)α1.α2以及間壁導熱系數(shù)λ的關系為_1/K1=1/a1+d1/2λ*lnd2/d1+d1/a2d2___.當間壁管規(guī)格為φ108×4mm,導熱系數(shù)為45(w.m-2.K-1)時,管內外兩側給熱系數(shù)分離為8000(w.m-2.K-1)和1200(w.m-2K-1)時,總傳熱系數(shù)K11=946(w.m-2.K-1）.

22.對于間壁式換熱器：m1Cp1(T1-T2)=m2Cp2(t2-t1)=K.A.△tm等式成立的條件是_穩(wěn)定傳熱、_無熱變化、_無相變化。

挑選題

1.從流體靜力學基本方程了解到U型管壓力計測量其壓強差是(A)

A.與指示液密度、液面高度有關，與U形管粗細無關

B.與指示液密度、液面高度無關，與U形管粗細有關

C.與指示液密度、液面高度無關，與U形管粗細無關

2.為使U形壓差計的敏捷度較高，挑選指示液時，應使指示液和被測流體的密度

差（ρ

-ρ）的值（B）。

指

A.偏大

B.偏小

C.越大越好

3.若將20℃硫酸用φ48×3.5mm的無縫鋼管輸送,則硫酸達到湍流的最低流速

為（D）。已知20℃時，硫酸的密度為1831kg/m3粘度為25.4cP。

A.0.135m/s

B.1.5m/s

C.0.15m/s

D.1.35m/s

4.層流與湍流的本質區(qū)分是：(D)。

A.湍流流速>層流流速；

B.流道截面大的為湍流，截面小的為層流；

C.層流的雷諾數(shù)(R+R)

B.R<(R+R)

C.R=(R+R)

D.無法比較

11.為使脫吸操作易于舉行，通常可采納（A）或（C）。

A.升溫；

B.加壓；

C.減壓；

D.降溫；

12.對處理易溶氣體的汲取，為較顯著地提高汲取速率，應增大（A）的流速。

A.氣相；

B.液相；

C.氣液兩相；

13.按照雙膜理論，汲取質從氣相主體轉移到液相主體囫圇過程的阻力可歸結為

（C）。

A.兩相界面存在的阻力；

B.氣液兩相主體中的蔓延的阻力；

C.氣液兩相滯流層中分子蔓延的阻力；

14.將不飽和的空氣在總壓和濕度不變的狀況下舉行冷卻而達到飽和時的溫度，

稱為濕空氣的（C）。

A.濕球溫度；

B.絕熱飽和溫度；

C.露點

15.空氣的飽和濕度H是濕空氣的如下參數(shù)的函數(shù)：(A)。

A.總壓及干球溫度；

B.總壓及濕球溫度；

C.總壓及露點；

D.濕球溫度及焓。

16.圓管的摩擦系數(shù)λ=64Re公式的適用范圍是（B）

A.過渡流

B.層流

C.湍流

17.普通狀況下,溫度上升,液體的粘度（B）;氣體的粘度(A)

A.增大B。減小C.不變

18.當固體微粒在大氣中沉降是層流區(qū)域時，以（C）的大小對沉降速度的影響最為顯著。

A.顆粒密度；

B.空氣粘度；

C.顆粒直徑

19.湍流體與器壁間的對流傳熱(即給熱過程)其熱阻主要存在于(C).

A.流體內;

B.器壁內;

C.湍流體滯流內層中;

D.流體湍流區(qū)域內.

20.對臨近常壓的低濃度溶質的氣液平衡系統(tǒng)，當溫度和壓力不變，而液相總濃度增強時其溶解度系數(shù)H將（C），亨利系數(shù)Ｅ將（C）。

A,增強B,削減C,不變

21.通常所研究的汲取操作中,當汲取劑用量趨于最小用量時,則下列那種狀況正確_____D_______;

A.,回收率趨向最高B,汲取推進力趨向最大

C,操作最為經(jīng)濟D,填料層高度趨向無窮大

22..濕空氣經(jīng)預熱后,空氣的焓增大,而(B).

A.H,φ都上升;

B.H不變φ降低;

C.H,φ都降低

24..恒速干燥階段,物料的表面溫度等于空氣的(B).

A.干球溫度;

B.濕球溫度;

C.露點

計算題

一、

某車間預備用一臺離心泵將儲槽內的熱水送到敞口的高位槽內，已知管子規(guī)格為Φ60×3.5mm鋼管，管內流速為2m/s，吸入管路的能量損失為19.6J/kg壓出管路的壓頭損失為4mH2O(均包括所有的局部阻力損失在內），其余參數(shù)見附圖示。

試求該泵提供的有效功率。

解：設定儲槽液面為1-1，且為基準面，高位槽液面為2-2，列柏式：

122211221222fpupuzHzHgggg

ρρ-+++=+++∑4分12219.641.999+4=5.999mHO9.807fffHHH-=+=∑壓吸+＝

4分∴()1001013251025.9997609809.807

H-

?+=-+?H=12.612mH2O2233.14150.05320.00441m/s44

vqduπ

==??=4分9809.80712.6120.00441534.55WevPgHqρ==???=4分

三、某廠預備選用規(guī)格為φ25×2.5mm，長3m的管子組成的列管式換熱器來將25℃的液體加熱到40℃。已知液體的流量為36m/h，相對密度為1.1，平均比熱為2.9kJ/（kg·K）,加熱劑用410K的飽和水蒸汽（走管外）其冷凝潛熱為2155kJ/kg，冷凝水在飽和溫度下排出，此換熱器的散熱損失為21000w，傳熱系數(shù)K=660w/（m2·K）,試求：

（1）加熱劑的消耗量為多少kg/.h？（2）此換熱器應用多少條管子組成？

解：()()2221361.110002.94025478.5kw3600

mpQqctt=-=

????-=2分Q熱=Q2＋Q損=478.5+21=499.5kw2分

11mQqrQ==熱11499.50.2317kg/s=834.12kg/h2155

mQqr===2分137→137

25←40

△t1=137-25=112℃;△t2=137-40=97℃

Δt1/Δt2＜2

△tm=(112＋97)/2=104.5℃2分

202278.56.938m104.50.66

mQAtK=

==??4分006.93829.43.14150.0253AndLπ===??取30條

四、接觸法硫酸生產(chǎn)中用氧化后的高溫SO3混合氣預熱原料氣(SO2及空氣混合

物)，已知：列管換熱器的傳熱面積為90m2，原料氣入口溫度t1=300℃，出口溫

度t2=430℃。SO3混合氣入口溫度T1=560℃，兩種流體的流量均為10000kg/h，

熱損失為原料氣所獲得熱量的6%，設兩種氣體的比熱均可取為1.05kJ/(kg·K)，且兩流體可近似作為逆流處理，求：

(1)SO3混合氣的出口溫度T2；

(2)傳熱系數(shù)K〔W/(m2·℃)〕。

1.10000×1.05×(560-T2)=10000×1.05×(430-300)×1.06

得T2=422.2℃(5分)

2.Q=10000×1.05×(560-422.2)

=1.447×106kJ/h(5分)

Δtm=((560-430)-(422.2-300))/(Ln(560-430)/(422.2-300))

=126℃(5分)

Q=KA?tm

K=1.447×106

×1000/(90×126×3600)

=35.4w/(m2·℃)(5分)

五、在常壓逆流操作的填料塔內，用純溶劑S汲取混合氣體中的可溶組分A。入塔氣體中A的摩爾分率為0.03，要求汲取率為95%。已知操作條件下的解吸因數(shù)為0.8，物系聽從亨利定律，與入塔氣體成平衡的液相濃度為0.03（摩爾分率）。試計算：

(1)操作液氣比為最小液氣比的倍數(shù)；(2)出塔液體的濃度；

(3)完成上述分別任務所需的氣相總傳質單元數(shù)N。

解：①據(jù)題意：y1=0.03，x1=0.03由y=mx所以m=11分

121

min0.95yyLmyGm

η-??===???1分由1;1.250.8

mLmSLGsG

====1分∴min1.25/1.3160.95

LLGG????==??????1分②由物料衡算

1212yyLGx