化工原理习题
一流体流动
流体密度计算
1.1在讨论流体物性时，工程制中常使用重度这个物理量，而在SI制中却常用密度这个物理量,如水的重度为1000[kgf/m3],则其密度为多少[kg/m3]?
1.2燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知，其中含8.5％CO2,7.5％O2,76％N2,8％水蒸气（体积％），试求温度为500℃,压强为1atm时该混合气的密度。
1.3已知汽油、轻油、柴油的密度分别为700[kg/m3]、760[kg/m3]和900[kg/m3] 。试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度（假设在混合过程中，总体积等于各组分体积之和）。
(1)汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是20％、30％和50％；
(2)汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是20％、30％和50％。
绝压、表压、真空度的计算
1.4在大气压力为760[mmHg]的地区,某设备真空度为738[mmHg],若在大气压为655[mmHg]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少？
静力学方程的应用
1.5如图为垂直相距1.5m的两个容器，两容器中所盛液体为水，连接两容器的U型压差计读数R为500[mmHg],试求两容器的压差为多少？ρ水银＝13.6×103[kg/m3]
1.6容器A.B分别盛有水和密度为900[kg/m3]的酒精,水银压差计读数R为15mm,若将指示液换成四氯化碳（体积与水银相同），压差计读数为若干？
ρ水银＝13.6×103[kg/m3] 四氯化碳密度ρccl4＝1.594×103 [kg/m3]
习题 5 附图习题 6 附图
1.7用复式U管压差计测定容器中的压强,U管指示液为水银，两U管间的连接管内充满水。已知图中h1=
2.3m，h2=1.2m，h3=2.5m，h4=1.4m，h5=3m。大气压强Ｐ0=745[mmHg]，试求容器中液面上方压强P C=?
1.8如图所示,水从倾斜管中流过，在断面A和B间接一空气压差计，其读数R=10mm，两测压点垂直距离
a=0.3m，试求A,B两点的压差等于多少？
流量、流速计算
1.9密度ρ=892Kg/m3的原油流过图示的管线,进入管段1的流量为V=1.4×10-3 [m3/s]。计算：
(1)管段1和3中的质量流量；
(2)管段1和3中的平均流速；
(3)管段1中的质量流速。
1.10某厂用Φ125×4mm的钢管输送压强P=20at(绝压)、温度t=20℃的空气，已知流量为6300[Nm3/h] (标准状况下体积流量)。试求此空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。
(注：at为工程大气压，atm为物理大气压)。
1.11压强为1atm的某气体在Φ76×3mm的管内流动，当气体压强变为5atm时，若要求气体以同样的温度、流速、质量流量在管内流动，问此时管内径应为若干？
1.12若钢管的价格与其直径的1.37次方成正比，问将一定体积流量的流体输送一定距离，采用两根小管子与采用一根大管子相比，前者费用为后者的几倍？设两种情况下管内流速相同。
理想流体柏努利方程应用
1.13在图示的管路中，水槽液面高度维持不变，管路中的流水视为理想流体，试求：
(1)管路中水的流速；
(2)管路中A、B、C各点的压强。
1.14在图示管线中的A点接一U管压强计，指示液为水，管内流体密度ρ=800[kg/m3],管子内径为100mm。当阀全关时,R1为300mm,阀门开启后,读数R2为100mm。若管内流体视为理想流体，且贮槽中流体面维持恒定，管内流速为多少？
1.15水以60[m3/h]的流量在一倾斜管中流过,此管的内径由100mm突然扩大到200mm。如图所示,A、B两点的垂直距离为0.2m,在此两点间连接一U管压差计，指示液密度为1630[kg/m3],若忽略阻力损失,试求:
(1).管两侧指示液液面哪侧高,R为多少？
(2).若将上述管路水平放置,压差计读数有何变化？
非定态流动计算
1.16本题附图所示的贮槽内径D=2m,槽底与内径为32mm的钢管相连,液面高度h1为2m,(以管中心线为基准),该系统全部能量损失∑h f=20u2,(u 为管内流速[m/s])试求当槽内液面下降1m时所需的时间。
实际流体柏努方程的应用
1.17如图所示,将密度为1200[kg/m3]的碱液从碱液池中用离心泵打入塔内,塔顶表压为0.6[kgf/cm2]。流量为
15[m3/h],泵的吸入管阻力为[2m碱液柱],排出管阻力( 包括出入口等所有局部阻力)为5[m碱液柱],试求:
(1)泵的压头;
(2)若吸入管内的流速为1[m/s],则泵真空表的读数为多少毫米汞柱？
1.18图示一冷冻盐水循环系统,盐水循环量为45(m3/h),流体经管路的压头损失从A 到B段为9[m液柱],自B至A的一段为12[m液柱],盐水的密度为1100[kg/ m3],求:
(1)泵的实际功率(轴功率)为多少[kw]？设泵的效率为0.65。
(2)A 处压强表读数为1.5[kgf/cm2],则B处压强表读数为多少[kgf/cm2 ]？
1.19图示为某泵的一段吸水管,内径为200mm,管下端浸入水池液面以下2m,管口处装有带滤网的底阀,其阻力损失相当于
10(u2/2),在吸水管距水面3m处装有真空表, 其读数为
350[mmHg],若从A至B点的阻力损失为0.1(u2/2),试求:
(1)吸水管内的流量为若干?
(2)A点的压强为多少?
雷诺准数.流型判断
1.20密度为850[kg/m3]、粘度为8cP的液体,在内径为14mm的钢管内流动,液体的流速为1[m/s],试计算:
(1)雷诺准数,并指出流动属于何种类型;
(2)局部速度等于平均速度处与管轴的距离;及该处的剪应力;
(3)该管路为水平管,若上游压强为1.5[kgf/cm2],求流经15m后压强降至多少[kgf/cm2]?
1.21 90℃的水流过内径为20mm的管道,问水的流速不超过那一数值则流动为层流? 若管内流动为90℃的空气,则此一数值应为多少?
1.22由一根内管及外管组合的套管换热器中，已知内管为Φ25×1.5mm，外管为Φ45×2mm,套管环隙间通以冷却盐水,其质量流速为838[kg/m
2.s]粘度为1.2cP, 试判断盐水流型。
因次分析
1.23 实验初步得知,流体绕过单个球形物体流动,球体受到曳力(或球体对流体产生的阻力)F D为以下诸量的函数:小球直径d;流体密度ρ;流体粘度μ;流体速度ｕ。试用因次分析法导出曳力F D的准数函数式。(注:包含F D的准数为F D/ρｄ2ｕ2)
哈根泊谡叶方程、通用阻力方程的应用
1.24 在水平直管内输送一定量流体所需的动力费与上、下游的压强降成正比。试问，将一定体积流量的流体输送一定距离，采用两根小直径管子与用一根大直径的管子相比较，前者所需的动力费为后者几倍？取两种情况下管内的流速相同，分别按层流与湍流两种流型比较。(层流用哈根泊谡叶方程,湍流用柏拉修斯公式计算)
1.25 温度为20℃的液苯从贮槽中用泵送到反应器,要经过长4m、Φ57×
2.5mm的钢管,管路上有两个90o弯头,一个标准阀(按1/2开启计算)。管路出口在贮槽的液面以上12m,贮槽与大气相通，而反应器是在500[KN/m2](表)的压力下操作,若要维持0.5[l/s]的体积流量，求泵所需的功率。(泵的效率取0.5，λ=0.03，已知20℃的液苯密度ρ＝879kg/m3,粘度μ＝0.74cP)
1.26 如图所示,某气体(其性质与50℃的空气基本相同),用鼓风机以
3600[m3/h]的流量送至洗涤塔,洗去有害物质后排到大气中。气体入风机前的管路上安装一U管压差计，其读数为30mm水柱。输气管与放空管的内径均为250mm, 管长与管件、阀门的当量长度之和为50m( 不包括进、出口塔及管出口阻力)。放空口与鼓风机进口的垂直距离为20m, 已估计气体通过塔内填料的压强降为200mm水柱,管壁的绝对粗糙度可取为0.15mm,大气压强为1atm,求风机的有效功率。
1.27 地面上放置冷冻盐水(25％CaCl2)贮槽。盐水温度为－20℃,粘度为9.5cP,密度为1230[kg/m3],现用离心泵送至高位槽中,两槽液面差为
16m，输送管为Φ32×2.5mm，管长为80m，管路中包括6个90°弯头和4个标准球阀(全开)。若盐水的流量为6[m3/h],试求离心泵对单位重量的盐水必须提供多少能量(压头)? 已知ε/d=0.003。
1.28 由图所示的输水系统,AB和CD段分别长200m和10m(均包括各种局部阻力的当量长度),BC段管长为10m,各段管内径均为50mm,摩擦因素λ=0.03。实验得知：经两分钟内由管口流出的水量为0.329m3，
B、C两截面上玻璃管内液面差Δh为0.629m。求：
(1)槽内水面维持恒定时,水面到出口管垂直距离为多少米?
(2)BC间90°弯头的局部阻力系数为多少?
试差法求λ
1.29 一酸贮槽通过管子向其下方的反应器送酸,槽内液面在管出口以上
2.5m, 管路由Φ38×2.5mm无缝钢管组成,全长(包括管件的当量长度)为25m,由于使用已久,粗糙度取0.15 mm,贮槽内及反应器内均为大气压。求每分钟可送酸多少m3 ? 酸的密度ρ=1650[kg/m3],粘度μ=12cp。
1.30 有一输水管路如图所示,液面1至截面3全长30m(包括局部阻力的当量长度),截面3至液面2之间有一闸阀,其间的直管阻力可以忽略,输水管内径为50mm,ε/d=0.004,试求阀全开时的输水量。
可压缩流体
1.31 欲将5000[kg/h]的煤气输送至100公里距离,管内径为300mm,管路末端压强为1.5at(绝),试决定管路起点压强需要多大?设煤气温度为20℃,λ=0.016,煤气在标准状况下密度为0.65[kg/m3]。(注:at为工程大气压)
复杂管路计算
1.32 有两个液面高差为6m的贮槽,其底部用管道相连(如图所示),BC段管内径为600mm，长为3000m(包括各种当量长度),支路CD和CE段的长度皆为2500m,管内径均为250mm,若已知摩擦因数入均为0.04,试求A槽下流的流量为多少[m3/h]?
1.33 水槽中的水经管道C、D两支管可以同时放出,水槽中液面维持恒定,AB段管长为6m(忽略AB间的局部阻力),管内径为41mm；BD段管长为9m,当阀全开时该段局部阻力当量长度为15m，BC段长6m,当阀全开时,该段局部阻力当量长度为9m;BC和BD管内径均为25mm,试求:
(1)当管路中D阀关闭而C阀全开时的流量;
(2)当管路中C、D两阀全开时两管流量之和。设各段管路中的摩擦因数λ均可取为0.03。
1.34 温度为30℃的空气从风机送出后经一段直径为200mm,长为20m的管道,然后分成两股,两分支管路内径皆为150mm,一段长40m,另一段长80m,(均含当量长度)。然后两支管又合拢, 流经一段直径为200mm长为30m的管子,最后排到大气。若空气在直径为200mm管内的流速为10 [m/s],求两支管内的流速为多少?又风机出口处压强为多少?(设两并联管路的λ相同,粗糙度e =0.05)
1.35 用内径为300mm的钢管输送20℃水,为了测量管内流量,采用如附图所示的安排,在2m 长的一段主管上并联了一根直径为Φ60×3.5mm的支管,支管长为10m(包括当量长度)。支管上装有转子流量计,其读数为
2.72[m3/h], 求水在主管中的流量及总流量。主管与支管中的摩擦因数分别为0.018及0.03。
流量计计算
1.36 一皮托管伸入直径为1m的空气管道中心,其压差读数用双液体压差计显示，指示液为氯苯(ρ=1106[kg/m3])与水(ρ=1000[kg/m3])。求压差计读数为48mm时的质量流量。空气温度为40℃,压力为101[kN/m2]。
1.37 在Φ38×
2.5mm的管路上装有标准孔板流量计,孔板的孔径为16.4mm。管内流体是20℃的甲苯。孔板流量计采用U管压差计测量孔板两侧的压差,其读数R=600mm汞柱,试求管中甲苯流量为多少[kg/h]?
1.38 一文氏流量计喉部直径为300mm,装在内直径为600mm的管路上，测量20℃的氯气Cl2流量,当地大气压为101[kN/m2]。文氏计前Cl2压强为
6.77[kN/m2](表压),测出文氏计上游与喉部的压差为180mmH2O,求每小时的质量流量。排出系数C D 可近似取为0.99。
1.39 有一测定空气流量的转子流量计,其流量刻度范围为400-4000[l/h],转子材料用铝制成,ρ铝=2670[kg/m3],今用它测定常压20℃的CO2流量,试问能测得最大流量为若干[l/h]?又因某种需要,CO2的计量范围扩大70％，有人提议将转子材料改为不锈钢,ρ钢=7920kg/m3,你认为这建议可行否?用计算结果说明。
1.40 一转子流量计的锥形玻璃管在最大和最小刻度处的直径为d1=28mm和
d2=26.5mm, 转子的形状如附图,其最大截面直径d=26mm,试求:
(1)该转子流量计的最大与最小可测流量之比;
(2)转子处于最大刻度和最小刻度位置, 流体在环隙处的流速有何变化?
综合计算题
1.41 粘度为30cP,密度为900Kg/m3的液体,自A经内径为40mm的管路进入B,两容器均为敞口,液面视为不变。管路中有一阀门,当阀全关时,阀前后压力表读数分别为0.9at和0.45at,现将阀门打至1/4开度,阀门阻力的当量长度为30m,阀前管长50m,阀后管长20m(均包括局部阻力的当量长度),试求:
(1) 阀门1/4开度时，管路的流量为多少m3/h?
(2) 定性说明阀门开启，阀前后压力表读数有何变化?
1.42 用离心泵将密闭储槽中20℃的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽，两储槽液面高度差为10m,密闭槽液面上
有一真空表P1读数为600mmHg(真),泵进口处真空表P2读数为294mmHg(真),出口管路上装有一孔板流量计,其孔
口直径d0=70mm，流量系数α=0.7,U形水银压差计读数R=170mm。已知管路总能量损失为44J/Kg,试求:
(1) 出口管路中水的流速;
(2) 泵出口处压力表P3(与图对应)的指示值为多少?(已知P2与P3垂直相距0.1m)
1.43.如图所示装置,水以4m/s流速从A段流向B段, 用四点法测量突然扩大局部阻力系数,假设h f1-2=h
,h f0-3=h f3-4,A段管内径为25mm，B段管内径为50mm，测得R1=200mm，R2=430mm，U形管压差计指示液为f2-0
汞，求突然扩大局部阻力系数为多少?
1.44 有两个水库,水位差为8m,先由一内径为600mm,管长为3000m的管道A将水自高位水库引出,然后由两根长
各为3000m,内径为400mm的B管及C管接到下游水库。若管内流动时摩擦系数λ=0.03,试求总流量为多少m3/h?
习题44附图习题45附图
1.45 如图所示,水从槽底部沿内径为100mm的管子流出,槽中水位稳定。阀门关闭时得R=50cm,h=1.8m. 求:
(1)阀门全开时的流量
(2)阀门全开时B处的表压(阀全开时l e/d=15,入、出口的
阻力系数分别为0.5及1.0, 设摩擦系数λ=0.018)
1.46 密度ρ=900kg/m3的某液体由高位槽A经内径为50mm
的管道流入敞口贮槽B中。图示K点的真空度为6KN/m2，K 点至管路出口处之管长为20m，有3个90°弯头和一个阀门. 已知各阻力系数为:ζ入口=0.5,ζ出口=1.0,ζ90°弯头=0.75,摩擦系数
λ=0.025.试求阀门M之阻力系数ζ为若干?大气压力
Pa=101KN/m2
1.47 如图所示,用离心泵将水从贮水池输送到敞口高位槽
中，已知高位槽的水面离贮水池的水面高度保持为10m，输送水量用孔板流量计测得，孔板安装在离高位槽水面0.8m 处，孔径为20mm，孔流系数为0.61，管路为Φ57×3.5mm 的钢管，直管长度和局部阻力当量长度之和(包括孔板局部阻力及进出口当量长度)为250m，其中贮水池至孔板前测压点A的直管长度和局部阻力当量长度之和为50m。水的密度为1000Kg/m3，水的粘度为1cP。摩擦系数近似为
λ=0.3164/Re0.25，U形管中指示液均为水银，其密度为
13600Kg/m3。当水的流量为6.86m3/h时,试确定:
(1) 水通过泵所得到的外加能量为多少?
(2) 在孔板前测压点A处安装的U形管压力计中指示液读数R1
为多少(已知左侧压差计右支管水银面到管路中心距离
x=500mm)?
(3) 孔板流量计的U形管中指示液读数R2为多少?
1.48 如图示常温水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽,管路中装
有孔板流量计和一个截止阀，已知管道为Φ57×3.5mm 的钢管，直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为
60m，截止阀在某一开度时的局部阻力系数ζ为7.5。设系统为稳
定湍流,管路摩擦系数λ为0.026。求:
(1)管路中的质量流量和两槽液面的位差△Z;
(2)阀门前后的压强差和汞柱压差计的读数R2。
若将阀门关小,使流速降为原来的0.8倍,设系统仍为稳定湍流,λ近似不变。问:
(3)孔板流量计的读数R 1变为原来多少倍?截止阀的阻力系数ζ变为
多少?
(4)阀门前的压强Pa 如何变化? 为什么? 1.49 如图示,水以1m/s 的流速稳定流过内径为0.025m,长为2m(AB 段)的管,A 、B 两端接 一U 形液柱压差计,B 端接一压强计,指示液密度均为1590Kg/m 3。已知水的粘度为1cp, 管 路摩擦系数可以下式计
算:λ=0.3164/Re 0.25(当2.5×103 (1) 管路AB 段的阻力? (2) 压差计读数R 1及B 点的压强(R 2=0.2m) 当A 、B 两截面的压强均升高到原来的1.4倍时, 问: (3) 流量变为多少? (4) R 2变为多少? 1.50 如下图所示的输水系统，用泵将水池中的水输送到敞口高位槽， 管道直径均为Φ83×3.5mm ，泵进口管的总长为4m （包括管路进口等所有局部阻力当量长度），出口管路上有一个调节阀，出口管路总长为9m （包括管路出口和调节阀之外的所有局部阻力当量长度），调节阀的局部阻力系数为1，泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置距贮水池的水面高度为4.8m,压力表安装位置距 贮水池的水 面高度为5m 。当输水量为36m 3/h 时,压力表的读数为2.5Kgf/cm 2,泵的效率为70％。试求: (1) 两液面的高度差H 为多少m? (2) 泵所需的实际功率（轴功率）为多少KW? (3) 真空表的读数多少Kgf/cm 2? 已知水的粘度?=1cp, 水的密度?=1000kg/m 3；摩擦系数可近似按?=0.0056+0.5/Re 0.32估算。 思考题 1.51 填空 (1).在流体阻力实验中，以水作工质所测得的直管摩擦系数与雷诺数的关系适用于_____流体。 (2).当流体在管内流动时,如要测取管截面上流体的速度分布,应选用______测量。 (3).并联管路的特点是: A)并联各管段压强降 ; B)主管流量等于并联的各管段 ; C) 并联各管段中是管子长、直径小的管段通过的流量 。 (4).当Re 为已知时,流体在圆管内呈层流时的摩擦系数λ= , 在非光滑管内呈湍流时,摩擦系数λ 与 、 有关。 (5).因次分析法的依据是 (6).在SI 制中压力的因次为 ;功率的因次为 。 (7).流体流动的直管阻力为h f ,当层流流动时,c b a f L u h μ∝,则a= ,b= ,c= ; 当完全湍流时,'''c b a f L u h μ∝,a′= ,b′= ,c′= 。 (8).减少流体在管路中流动阻力 ∑h f 的措施有: ， ， 。 (9).在下图中定性地画出流体流动时,各支管的液面高(忽略阻力损失): (10)下图中高位槽液面保持恒定,液体以一定流量流径管路,ab 与cd 两段长度相等,管径与管壁粗糙度相同,则: ΔP f ab /(ρg)= ；（ΔP f 为压降） ΔP fcd /(ρg)= ； h fab = ; h fcd= 。 (11)a.稳定流动中,流速只与有关,而不稳定流动中,流速除与有关外,还与有关; b.流体在管内作层流流动时,速度分布呈, 平均流速为管中心最大流速的； c.流体在直管内层流流动的阻力与管壁粗糙度; d.U型管压差计用水作指示液,测量气体管道中的压降, 若指示液读数R=20mm,则表示压降为Pa,为使R读数增大,而△P值不变,应更换一种比水的指示液; e.沿壁面流动的流体中有两个区域,一是，一 是。 (12)对如图所示的测压装置,分别写出压差△P=P1-P2的计算式: a.图ΔP=, b.图△P= , c.图△P= , d.图△P= 。 (13)米糠油在管中作层流流动,d为直径，u为流速，V为体积流量: (a)d、u不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失; (b)V、L不变,管径增加一倍,则摩擦阻力损失； (c)d、L不变,油温升高,粘度为原来的1/2,则摩擦阻力损失。 1.5 2.选择题 (1).右图中高位槽液面保持恒定,液体以一定流量流经管路,ab与cd两段长度相等, 管径与管壁粗糙度相同,则: A U形压差计读数(a).R1>R2; (b).R1=R2; (c).R1 B. 液体通过ab与cd段能量损失 (a).h fab>h fcd; (b).h fab=h fcd (c).h fab C. ab与cd两段压差 (a).△P ab(p a-p b)>ΔP cd(p c-p d); (b).ΔP ab(p a-p b)=ΔP cd(p c-p d)； (c).ΔP ab(p a-p b)<ΔP cd(p c-p d); (d).不定 D. R1值反映的是： (a).ab段的压差值; (b).ab段位能变化; (c).ab段流动能量损失;(d).ab段压差值及流动能量损失 (2).一敞口容器，底部有一出(进)水管,容器内水面保持恒定,管内水流动的速度头为0.5m水柱(流速 u=3.132m/s). A.对图(1),水由容器流入管内,则2点的表压P2=( )水柱. (a).1.5m; (b).1.0m; (c).0.75m; (d).0.5m B.对图(2),水由水管进入容器,则2点的表压P2=( )水柱. （a).2.0m; (b).1.5m; (c).1.0m; (d).0.75m (3)、 A．图示为一异径管段,从A段流向B段,测得U形压差计的读数为R=R1,从B段流向A段测得U形压差计读数为R=R2,若两种情况下的水流量相同,则： (a).R1>R2; (b).R1=R2; (c).R1 B.图示所表示的R值大小反映： (a).A.B两截面间压差值; (b).A-B 截面间流动降损失; (c).A.B两截面间动压头变化; (d).突然扩大或突然缩小流动损失. (4)、A.层流底层越薄，。 (a)近壁面速度梯度越小;(b)流动阻力越小;(c)流动阻力越大;(d)流体湍动程度越小; B.双液体U形差压计要求指示液的密度差。 (a)大; (b)中等; (c)小; (d)越大越好 (5)、A.在完全湍流(阻力平方区)时,粗糟管的摩擦系数λ数值。 (a)与光滑管一样;(b)只取决于Re;(c)只取决于相对粗糟度;(d)与粗糟度无关 B.如图表明,管中的水处于。 (a)静止状态; (b)向上流动; (c)向下流动; (d)不一定 (6)、有一并联管路,如图所示,两段管路的流量、流速、管径、管长及流动阻力损失分别为V1、u1、d1、l1、 h f1、及v2、u2、d2、l2、h f2,已知d1=2d2、L1=2L2，则: A. h f1/h f2=( ); (a)2; (b)4; (c)1/2; (d)1/4; (e)1 B.当两段管路流体均作滞流流动时,v1/v2=( ); (a)2; (b)4; (c)8; (d)1/4; (e)1 C.当两段管路流体均作滞流流动时,u1/u2=( ); (a)2; (b)4; ( c)1/2; (d)1/4; (e)1 D.当两段管路流体均作湍流流动,取λ1=λ2; v1/v2=( ); (a)2; (b)4; (c)8; (d)1/2; (e)1/4 E.当两段管路流体均作湍流流动,取λ1=λ2; u1/u2=( ); (a)2; (b)4; (c)1/2; (d)1/4; (e)1 化工07、06级C考 一．填空与选择（29分） 1．精馏过程是利用______________________________________的原理而进行的；最小回流比是指______________________ 的回流比。 2．精馏时，进料状态有_________种；若进料时气液摩尔流量比相等，则q＝_________; q 值最大的进料是_________进料。 3．某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于______；塔顶产品量等于________。 4．精馏塔顶部某理论板上液相泡点温度为t1，汽相露点温度为t2;塔底部某理论板上液相泡点温度为t3，汽相露点温度为t4。试比较下述每组温度的关系。 t1 t2 ，t2 t3 ，t3 t4 ，t1 t4 （＞、＝、＜） 5．恒沸精馏与萃取精馏都需加入添加剂（第三组分），其目的是__________ ____________________。 6．筛板塔，泡罩塔，浮阀塔相比较，造价最便宜的是_________;操作弹性最大的是_________; 单板压力降最大的是_________。 7. 一般而言，两组分Ａ、Ｂ的等摩尔相互扩散体现在__________单元操作中,而Ａ在Ｂ中单向扩散体现在__________单元操作中。 8.气体吸收计算中表示填料设备（填料）效能高低的一个量是________，而表示传质任务难易程度的一个量是________。 9．解吸时，溶质由_________向_________传递，若要有利于该过程进行，压力应________，温度应________。 10．在气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。 11．对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的传质单元高度H OG将 _________，传质单元数N OG将_________（增加、减少、不变） 12．流量按双膜理论，用清水吸收氨气时，传质阻力主要集中在________。（两相界面、气膜、液膜、液相主体区） 13．萃取时，分配系数Ka＞1表示：__________ __________ 。二．计算题（8分） 在总压为101.3kpa时，95℃温度下苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为155.7kpa与63.3kpa，试求： （1）平衡时，苯的汽相组成及苯的液相组成（均以摩尔分率表示）； （2）苯与甲苯的相对挥发度。 三、计算题（22分） 有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，入塔混合气体量为100kmol/h，其溶质浓度为0.01（摩尔分率）,回收率要求达到90%，塔内液气比为1.4，气液平衡关系Y=X。又测得气相总体积传质系数为0.15kmol/m3·s，试求： 1、在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数 数值。 A.与光滑管一样 B.只取决于Re C.取决于相对粗糙度 D.与粗糙度无关 2、某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应。 A.停泵，向泵内灌液 B.降低泵的安装高度 C.检查进口管路是否有泄漏现象 D.检查出口管路阻力是否过大 3、液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是。 A.从位能大的截面流向位能小的截面； B.从静压能大的截面流向静压能小的截面； C.从动能大的截面流向动能小的截面； D.从总能量大的截面流向总能量小的截面; 4、冷热两流体的对流给热系数相差较大时，提高总传热系数K值的措施是。 A.提高小的值； B.提高大的值； C.两个都同等程度提高； D.提高大的值，同时降低小的值。 5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用方法来提高传热速率最合理。 A.提高蒸汽速度； B.采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C.提高空气流速； D.将蒸汽流速和空气流速都提高。 6、沉降室的生产能力与有关。 A.颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面积； C.沉降面积和颗粒沉降速度； D.沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 7、离心泵的扬程是指泵给予（）液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m 8、雷诺数的物理意义表示。 A.粘滞力与重力之比； B.重力与惯性力之比； C.惯性力与粘滞力之比； D.压力与粘滞力之比。 9、为了减少室外设备的热损失，保温层外的一层隔热材料的表面应该是。 A.表面光滑，色泽较浅 B.表面粗糙，色泽较深 C.表面粗糙，色泽较浅 10、蒸汽冷凝传热时不凝气体的存在，对冷凝给热系数α的影响是。 A.使α增加 B.使α降低 C.无影响 1、C 2、C 3、D 4、A 5、C 6、B 7、B 8、C 9、A 10、B 1、离心泵效率最高的点称为： A 工作点 B 操作点 C 设计点 D 计算点 2、某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应。 A 停泵，向泵内灌液 B 降低泵的安装高度 C 检查进口管路是否有泄漏现象 D 检查出口管路阻力是否过大 3、离心泵停车时要： A 先关出口阀后断电 B 先断电后关出口阀 C 先关出口阀先断电均可 D 单级式的先断电，多级式的先关出口阀 4、冷热两流体的对流给热系数相差较大时，提高总传热系数K值的措施 是。 A 提高小的值； B 提高大的值； C 两个都同等程度提高； D 提高大的值，同时降低小的值。 5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用方法来提高传热速率最合理。 A 提高蒸汽速度； B 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C 提高空气流速； D 将蒸汽流速和空气流速都提高。 6、沉降室的生产能力与有关。 A 颗粒沉降速度和沉降室高度； B 沉降面积； C 沉降面积和颗粒沉降速度； D 沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 7、在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指： A 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径 B 旋风分离器允许的最小直径 C 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径 D 能保持滞流流型时的最大颗粒直径 8、判断下面的说法中哪一种是错误的： A 在一定的温度下，辐射能力越大的物体，其黑度越大 B 在同一温度下,物体的吸收率A与黑度ε在数值上相等,因此A和ε的物理 意义相同 C 黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强 D 黑度反映了实际物体接近黑体的程度 9、真空蒸发时，冷凝器操作压强的最低极限取决于： A 冷凝水的温度 B 真空泵的能力 C 当地大气压力 D 蒸发器的蒸发水量 10、下述几条措施，哪一条不能提高加热蒸汽的济程度？ A 采用多效蒸发流程 B 引出额外蒸汽 C 使用热泵蒸发器 D 增大传热面积 1、C 2、C 3、A 4、A 5、C 化工原理期末考试试卷（下）A 2004.6 一、概念题（30分）（填空题每空1分，选择题每题1分） 1．已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm，E2=0.011atm，E3=0.00652atm，则__________。 (A) t1 化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范 围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案： 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二 1. 某精馏塔的设计任务为：原料为F，x f，要求塔顶为x D，塔底为x w。设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N T减小，提馏段上升蒸汽量V' 增加，提馏段下降液体量L' 增加，精馏段上升蒸汽量V不变，精馏段下降液体量L不变。（增加，不变，减少） 2. 某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为x A=0.96(摩尔分率) .精馏段操作线方程为y=0.75x+0.24.该物系平均相对挥发度α=2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y2=_______. 3. 某精馏塔操作时，F，x f，q，V保持不变，增加回流比R，则此时x D增加，x w减小，D减小，L/V增加。（增加，不变，减少） 6.静止、连续、_同种_的流体中，处在_同一水平面_上各点的压力均相等。 7.水在内径为φ105mm×2.5mm的直管内流动，已知水的黏度为1.005mPa·s，密度为1000kg·m3流速为1m/s,则R e＝_______________,流动类型为_______湍流_______。 8. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的__4__倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的__1/4___倍。 9. 两个系统的流体力学相似时，雷诺数必相等。所以雷诺数又称作相似准数。 10. 求取对流传热系数常常用_____量纲________分析法,将众多影响因素组合 成若干____无因次数群______数群，再通过实验确定各___无因次数群________之间的关系，即得到各种条件下的_____关联______式。 11. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_____传导_____、 ___对流______和 ____辐射___。 12. 在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近___饱和蒸 汽一侧_____流体的温度,总传热系数K接近___空气侧___流体的对流给热系数. 最新2019—最新2019—2020(1)化工原理试卷B 及答案 2014 ～ 2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师： 陆杰、刘锡建、王远强 学院 化学化工学院 班级 姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理（二）》课程试卷B 参考答案 （本卷考试时间 120 分钟） 一、 填空题（每空1分，共20分） 1、蒸馏是利用各组分挥发度不同 将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作，两组分蒸馏中，相对挥发度差异越___大____，分离越易；相对挥发度___等于1_____时不能用普通精馏方法分离. 2、在精馏塔中当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时，该塔板称为理论板 ，精馏塔的塔顶温度总是低于 塔底温度. 3、总压为99.7kPa ，100℃时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是179.18kPa 和74.53kPa ，平衡时苯的液相组成为___0.241_____（以摩尔分数表示），苯与甲苯的相对挥发度为_____2.40________. 值最大，此时分离所需的理 q 进料的 过冷液体 当分离要求和回流比一定时，、4. 最少 论板数 5、对于同一种溶质，溶解度随温度的升高而减小 ，加压 和降温 对吸收操作有利. 6、根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属_____气膜______ 控制过程；水吸收空气中CO 2的过程属_____液膜_____ 控制过程；上述两种气体中， CO 2吸收可以采用化学吸收 ，可显著提高吸收速率. 7、在吸收操作中，气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则操作线将_____靠近______平衡线，传质推动力将___减小_______. 8、当不饱和湿空气温度升高时，湿球温度 升高 ，相对湿度降低 ，露点不变 . 《化工原理》试题库答案 一、选择题 1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。 A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。 A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。 5．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。 A．固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11.流体在管内呈湍流流动时B。 A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000 化工原理例题与习题标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N] 第一章流体流动 【例1-1】已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3，试求含硫酸为60%（质量）的硫酸水溶液的密度为若干。 解：根据式1-4 =（+）10-4=×10-4 ρ m =1372kg/m3 【例1-2】已知干空气的组成为：O 221%、N 2 78%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在 压力为×104Pa及温度为100℃时的密度。 解：首先将摄氏度换算成开尔文 100℃=273+100=373K 再求干空气的平均摩尔质量 M m =32×+28×+× =m3 根据式1-3a气体的平均密度为： 【例1-3 】本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h1=、密度ρ 1 =800kg/m3，水层高度h2=、密度ρ2=1000kg/m3。 （1）判断下列两关系是否成立，即p A=p'A p B=p'B （2）计算水在玻璃管内的高度h。 解：（1）判断题给两关系式是否成立p A=p'A的关系成立。因A与A'两点在静止的连通着的同一流体内，并在同一水平面上。所以截面A-A'称为等压面。 p B =p' B 的关系不能成立。因B及B'两点虽在静止流体的同一水平面上，但不是连通 着的同一种流体，即截面B-B'不是等压面。 （2）计算玻璃管内水的高度h由上面讨论 知，p A=p'A，而p A=p'A都可以用流体静力学基本方程式计算，即 p A =p a +ρ 1 gh 1 +ρ 2 gh 2 p A '=p a +ρ 2 gh 于是p a+ρ1gh1+ρ2gh2=p a+ρ2gh 简化上式并将已知值代入，得 800×+1000×=1000h 解得h= 【例1-4】如本题附图所示，在异径水平管段两截面（1-1'、2-2’）连一倒置U管压差计，压差计读数R=200mm。试求两截面间的压强差。 解：因为倒置U管，所以其指示液应为水。设空气和水的密度分别为ρg与ρ，根据流体静力学基本原理，截面a-a'为等压面，则 p a =p a ' 又由流体静力学基本方程式可得 p a =p 1 －ρgM 1下列哪些因素可能是造成筛板塔严重漏液的原因（ADE） A气量过小B气量过大 C 板上液层厚度过小 D 液量过大E严重漏液 2 造成板式塔液泛，可能是因为（CDF） A 板上也留分布不均匀 B 板上气液分布不均匀C气量过大 D 液量过大E严重漏液F板间距过小 3下列命题正确的是（AC） A板间距过小，雾沫夹带线下移B板间距过大，雾沫夹带线上移C降液管面积上升，液相上线右移D降液管面积下降，液相上线左移4以下湿空气中，_______参数是相互独立的。（B） A:H P W B:t t w C:H, t d D:l, t w 5某一定状态下的湿空气，以一定速度流过水盘液面，则平衡时水温等于_______。（A） A 湿球温度t w B干球温度t C露点温度t d D 绝热饱和温度t as 6某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半时，假定管内的相对粗糙度不变，则_______。(C) A 4倍 B 8倍 C 16倍 D 32倍 完全湍流（阻力平方区）时，流动阻力变为原来的_______。(D) A 4倍 B 8倍 C 16倍 D 32倍 7流体在管内作完全湍流流动，其他不变，当速度提高到原来的2倍时，阻力损失是原来的___C___倍；若为层流流动，其他不变，当速度提高到原来的2倍时，阻力损失是原来的___B___倍。 A 1倍 B 2倍 C 4倍 D 8倍 8 流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的_______。（C） A动能 B 位能C静压能D总机械能 9层流与湍流的区别，下列说法不正确的是：_______。（AB） A 湍流流速大于层流流速。 B 流道截面积大的为湍流，截面积小的为层流。 C 层流的雷诺数小于湍流的雷诺数。 D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 10 离心泵停车时要（A）。 A 先关出口阀后断电 B 先断电后关出口阀 C 先关出口阀先断电均可 D 单级式的先断电，多级式的先关出口阀 11 离心泵最常用的调节方法是（B）。 A 改变吸入管路中阀门开度 B 改变压出管路中阀门的开度 C 安置回流支路，改变循环量的大小 D 车削离心泵的叶轮 12 流体通过离心泵所获得的能量主要表现为（B）。 A 动能增加 B 静压能增加C位能增加D流量增大 13离心泵工作时，通过改变出口阀的开度调节流量，其实质是（B） A 改变泵的工作特性曲线B改变管路的特性曲线 C 改变泵的扬程D调节泵的功率 14 离心沉降速度是_______。（B） A 颗粒运动的绝对速度B径向速度C切向速度D气流速度 天津工业大学2011~2012第1学期 09级(化工、制药、材料)化工原理(下)期末试卷A 班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿成绩＿＿＿＿ 题号一二三四五总分 满分2020242016 得分 阅卷人 一、填空题(每空1分)总分[20]得分[] 1.在精馏塔的设计中，回流比越（____），所需要的理论板数量越多，其操作的能耗越（____）。 2.A、B组成的理想溶液，A组分的摩尔分率x A=0.3，两组分的饱和蒸气压分别为poA=150kPa，poB=60kPa，则其相对挥发度 的值为（____），A组分在气相的分压为（__ __）。 3.精馏操作过程中，如果采用全回流，则回流比R=（____），此时精馏段和提馏段操作线方程均为（____）。 4.二组分连续精馏，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245，提馏段操作线方程为y=1.25x-0.02，当q=1时，x F=（____），x W=（____）。 5.同一种气体溶解于同一种溶剂中，当操作温度降低时，Henry定律中的溶解度系数H的变化趋势为（）。 6.在101.3kPa，20℃下,稀氨水的气液相平衡关系为y*=0.94x,若含氨0.094摩尔分 =0.05的氨水接触，则发生（）过程。 数的混合气和组成x A 7.在吸收操作中，吸收塔某一截面气相中溶质的浓度为Y i，与液相浓度X i相平衡的浓度为Y i*,则总推动力为（）。 8.用纯溶剂吸收某溶质气体,并且Y＝2X，要求回收率φ＝80%,若操作液气比是最小液气比的1.2倍，则操作液气比为（）。 9.在逆流吸收塔中，进、出塔的气相摩尔比分别为Y1＝0.09和Y2＝0.01，进塔液体为纯溶剂，若吸收的操作线与平衡线平行，则塔的平均推动力为ΔY m＝（），传质单元数的N OG=（）。 一流体流动 流体密度计算 1.1在讨论流体物性时，工程制中常使用重度这个物理量，而在SI制中却常用密度这个物理量,如水的重度为1000[kgf/m3],则其密度为多少[kg/m3]? 1.2燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知，其中含8.5％CO2,7.5％O2,76％N2,8％水蒸气（体积％），试求温度为500℃,压强为1atm时该混合气的密度。 1.3已知汽油、轻油、柴油的密度分别为700[kg/m3]、760[kg/m3]和900[kg/m3] 。试根据以下条件分别计算此三种油类混合物的密度（假设在混合过程中，总体积等于各组分体积之和）。 (1)汽油、轻油、柴油的质量百分数分别是20％、30％和50％； (2)汽油、轻油、柴油的体积百分数分别是20％、30％和50％。 绝压、表压、真空度的计算 1.4在大气压力为760[mmHg]的地区,某设备真空度为738[mmHg],若在大气压为655[mmHg]的地区使塔内绝对压力维持相同的数值, 则真空表读数应为多少？ 静力学方程的应用 1.5如图为垂直相距1.5m的两个容器，两容器中所盛液体为水，连接两容器的U型压差计读数R为500[mmHg],试求两容器的压差为多少？ρ水银＝13.6×103[kg/m3] 1.6容器A.B分别盛有水和密度为900[kg/m3]的酒精,水银压差计读数R为15mm,若将指示液换成四氯化碳（体积与水银相同），压差计读数为若干？ ρ水银＝13.6×103[kg/m3] 四氯化碳密度ρccl4＝1.594×103 [kg/m3] 习题 5 附图习题 6 附图 1.7用复式U管压差计测定容器中的压强,U管指示液为水银，两U管间的连接管内充满水。已知图中h1= 2.3m，h2=1.2m，h3=2.5m，h4=1.4m，h5=3m。大气压强Ｐ0=745[mmHg]，试求容器中液面上方压强P C=? 1.8如图所示,水从倾斜管中流过，在断面A和B间接一空气压差计，其读数R=10mm，两测压点垂直距离 a=0.3m，试求A,B两点的压差等于多少？ 流量、流速计算 1.9密度ρ=892Kg/m3的原油流过图示的管线,进入管段1的流量为V=1.4×10-3 [m3/s]。计算： (1)管段1和3中的质量流量； (2)管段1和3中的平均流速； (3)管段1中的质量流速。 1.10某厂用Φ125×4mm的钢管输送压强P=20at(绝压)、温度t=20℃的空气，已知流量为6300[Nm3/h] (标准状况下体积流量)。试求此空气在管道中的流速、质量流量和质量流速。 (注：at为工程大气压，atm为物理大气压)。 1.11压强为1atm的某气体在Φ76×3mm的管内流动，当气体压强变为5atm时，若要求气体以同样的温度、流速、质量流量在管内流动，问此时管内径应为若干？ 化工原理试题库（上册） 第一章流体流动 一、选择题 1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（ A ）。 A.零 B.正数 C.负数 D.任意值 2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ A ）的焓为零。 A.0℃液体 B.0℃气体 C.100℃液体 D.100℃气体 3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ D ）。 A.阻力越大，静压强下降就越大 B.流体的粘度越大，阻力越大 C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因 D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在 4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示是（ C ）。 A.atm B.mmHg C.Kg/m.s2 D.N/m2 5. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ B ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 6. 对可压缩流体，满足( C )条件时，才能应用柏努力方程求解。 A. )%(20ppp121式中压强采用表压表示 B. )%(01ppp12 1式中压强采用表压表示 C. )%(20ppp121式中压强采用绝压表示 D. )%(01ppp1 2 1式中压强采用绝压表示 7. 判断流体的流动类型用（ C ）准数。 A.欧拉 B.施伍德 C.雷诺 D.努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为( B )。 A.直线 B.抛物线 C.双曲线 D.椭圆线 9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ B ）有关。 A.雷诺准数和绝对粗糙度 B. 雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉准数和绝对粗糙度 D. 欧拉准数和相对粗糙度 11. 测速管测量得到的速度是流体（ C ）速度。 A.在管壁处 B.在管中心 C.瞬时 D.平均 12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 13. 流体在长为3m、高为2m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ C ）。 A. 1.2m； B. 0.6m； C. 2.4m； D. 4.8m 2 14. 流体在长为2m、高为1m的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ A ）。 A. 1.33m； B. 2.66m； C. 0.33m； D. 0.66m。 15. 流体在内管外径为25mm，外管内径为70mm的环隙流道内流动，则该环隙流道的当量直径为（ D ）。 A. 25mm； B. 70mm； C. 95mm； D. 45mm。 16. 当流体在园管内流动时，管中心流速最大，滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( C ) A. u ＝3/2.umax B. u ＝0.8 umax C. u ＝1/2. umax D u =0.75 umax 17. 判断流体流动类型的准数为（ A ） A . Re数 B. Nu 数 C . Pr数 D . Fr数 18. 流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 19. 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈（ A ） A．层流流动 B 湍流流动 C 过渡型流动 D 静止状态 20. 计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 21. 用离心泵在两个敞口容器间输送液体。若维持两容器的液面高度不变，则当输送管道上的阀门关小后，管路总阻力将（ A ）。 A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 22. 流体的压强有多种表示方式，1标准大气压为 ( C ) A.780mm汞柱 B.1Kgf/cm2 D.10130Pa 23. 流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速提高一倍，管内流体流动型态仍为层流，则阻力损失为原来的（ B ）倍。 A.4 B.2 C.2 D.不能确定 24. 阻力系数法将局部阻力hf表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为 ( A ) A.1.0 B.0.5 25. 在柏努利方程式中，P/ρg被称为 ( A ) A.静压头 B.动压头 C.位压头 D.无法确定 26. 流体的流动形式可用雷诺准数来判定，若为湍流则Re ( D ) A.<4000 B.<2000 C.>2000 D.>4000 27. 不可压缩性流在管道内稳定流动的连续性方程式为（ A ）可压缩性流体在管道内稳定流动的连续性方程式为（ D ） 3 A.u1Ａ1=u2Ａ2 B.u1Ａ2=u2Ａ1 1.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法：( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D.第二种说法对，第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出 口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超 负荷工作，这是因为（ A ）。 0≈0 B. >0>0 C. <0<0 7.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 三 计算题 1 （15分）在如图所示的输水系统中，已知 管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 100m ，其中压力表之后的管路长度为80m ， 管路摩擦系数为0.03，管路内径为0.05m ， 水的密度为1000Kg/m 3，泵的效率为0.85， 输水量为15m 3/h 。求： （1）整个管路的阻力损失，J/Kg ； （2）泵轴功率，Kw ； （3）压力表的读数，Pa 。 解：（1）整个管路的阻力损失，J/kg ； 由题意知， s m A V u s /12.2) 4 05.03600(15 2 =??==π 则kg J u d l h f /1.1352 12.205.010003.022 2=??=??=∑λ （2）泵轴功率，kw ； 在贮槽液面0-0′与高位槽液面1-1′间列柏努利方程，以贮槽液面为基准水平面，有： ∑-+++=+++10,1 21020022f e h p u gH W p u gH ρ ρ 其中， ∑=kg J h f /1.135, u 0= u 1=0， p 1= p 0=0（表压）, H 0=0， H=20m 代入方程得： kg J h gH W f e /3.3311.1352081.9=+?=+=∑ 又 s kg V W s s /17.410003600 15 =?= =ρ 故 w W W N e s e 5.1381=?=， η=80%， kw w N N e 727.11727===η 2 （15分）如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定 不变，输送管路尺寸为φ83×3.5mm ，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离贮槽的水面高度H 1为4.8m ，压力表安装位置离贮槽的水面高度H 2为5m 。当输水量为36m 3/h 时，进水管道全部阻力损失为1.96J/kg ，出水管道全部阻力损失为4.9J/kg ，压力表读数为2.452× 流体流动 【当前章节】流体流动内部结构【当前难度】1 1、如下各物理量中，与压强有关的有几个（B ）①压强不太高时气体的黏度； ②压强不太高时气体的运动黏度③压强不太高时气体的流速；④压强不太 高时气体的质量流速 A.1 B.2 C.3 D.4 2、流体在管内流动时，如下有几项会使层流内层增厚？（B ）* ①流体黏度变小；②流体流速减小；③如为液体，升高其温度；④如为气体，升高其温度 A.1 B.2 C.3 D.4 3、如下关于定态流动和非定态流动的说法，正确的是（B ） A.定态流动时，流体内各处的流动参数（）均相同 B.定态流动时，流体内各处的流动参数（）均不随时间而变化 C.非定态流动时，流体内各处的流动参数都不相同 D.非定态流动时，流体流量随时间的推移而减小 4、管内流体流动时，如下哪一项不利于形成湍流（B ） A.增大管径 B.减小流体密度 C.增加流体流量 D.减小流体粘度 5、 针对圆管内的流体流动，关于层流与湍流的区别，如下表述中正确的是 （C ）* A.剪应力沿径向分布的数学规律不同 B.湍流时不存在由于分子热运动而造成的动量传递，而层流时存在 C.同种流体在同样的速度梯度下，湍流剪应力大于层流 D.湍流时流体所有的质点都在脉动，而层流时流体所有质点都不脉动 6、某黏度为50mPa.s的流体在内径为60mm的圆管内做定态流动，管截面上的速度分布服从u=20y-200y*y。式中y为管截面上某一点至管壁的距离，m；u为 该点处流速，m/s。则管内最大剪应力为（A）* A.1.0Pa B.0.4Pa C.0.021 D.条件不足，无法计算 7、某流体在内径为60mm的圆管内做定态流动，管截面上的速度分布服从u=20y-200y*y。式中y为管截面上某一点至管壁的距离，m；u为该点处流速，m/s。则管内最大速度为（C） A.0.5m/s B.0.48m/s C.0.42m/s D.1.0m/s 8、当圆管内流动充分发展时，其边界层的厚度（B ） A.等于管子的内直径 B.等于管子的内半径 C.大于管子的内半径 D.大于管子的内直径 9、 在研究流体流动问题时，最小的考察对象通常是（ A） A.流体的质点 B.流体的分子 C.液滴或气泡 D.流体层 10、流体的连续介质假定是指（D ） A.流体分子之间没有间隙 B.液流之中没有气泡，气流之中没有液滴 C.流体层之间没有间隙 D.流体质点之间没有间隙 11、理想气体状态方程中的压强是指气体的（B ） A.表压强 B.绝对压强 C.真空度 D.以上压强都可用于气体状态方程 12、以下哪项为基准的压强称为真空度（A ） A.当地大气压 B.标准大气压 C.绝对0压强 D.其他三个都不是 （勤奋、求是、创新、奉献） 2014 ～2015 学年第一学期期末考试试卷 主考教师：陆杰、刘锡建、王远强 学院化学化工学院班级姓名 __________ 学号 ___________ 《化工原理（二）》课程试卷B参考答案 （本卷考试时间 120 分钟） 题号一二三四五六七八九十总得 分 题 分 2020107101815100 得 分 一、填空题（每空1分，共20分） 1、蒸馏是利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作，两组分蒸馏中，相对挥发度差异越___大____，分离越易；相对挥发度___等于1_____时不能用普通精馏方法分离。 2、在精馏塔中当塔板中离开的气相与液相之间达到相平衡时，该塔板称为理论板，精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度。 3、总压为99.7kPa，100℃时苯与甲苯的饱和蒸气压分别是179.18kPa和74.53kPa，平衡时苯的液相组成为___0.241_____（以摩尔分数表示）,苯与甲苯的相对挥发度为_____2.40________。 4、当分离要求和回流比一定时，过冷液体进料的q值最大，此时分离所需的理论板数最少。 5、对于同一种溶质，溶解度随温度的升高而减小，加压和降温对吸收操作有利。 6、根据双膜理论，水吸收空气中氨的过程属_____气膜______ 控制过程；水吸收空气中CO 2的过程属_____液膜_____ 控制过程；上述两种气体中， CO 2吸收可以采用化学吸收 ，可显著提高吸收速率。 7、在吸收操作中，气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则操作线将_____靠近______平衡线，传质推动力将___减小_______。 8、当不饱和湿空气温度升高时，湿球温度 升高 ，相对湿度降低 ，露点不变 。 二、选择题（每题2分，共20分） 1、下述说法中错误的是（ B ）。 (A)板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触 (B) 吸收过程可以用等分子反向扩散说明 (C)精馏既可以用板式塔，又可以用填料塔 (D) 吸收既可以用板式塔，又可以用填料塔 2、 二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（ A ）。 (A)提馏段操作线与q 线 (B)平衡线 (C)平衡线与精馏段操作线 (D) 精馏段操作线与q 线 3、操作中连续精馏塔，F 、q 、x F 、D 、W 不变，回流比小于原回流比，则（ B ）。 (A) D x 、W x 均增加 (B) D x 减小，W x 增加 (C) D x 、W x 均不变 (D)不能正常操作 4、为防止液泛的发生应采取的措施是( C )。 (A) 增加气速 (B)增加液体流量 (C) 增大板间距 (D)增加塔板开孔率 5、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则塔的H OG 将( C )。 (A) 增大 (B) 减小 (C) 不变 (D) 不能判断 6、低浓度逆流吸收操作，当气液进塔组成不变，而改变操作条件使脱吸因数s 增大，则气体出塔浓度2Y 将（ A ）。 (A) 增大 (B)减小 (C) 不变 (D)不确定化工原理考试试题 (1)
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