化工原理期末思考题
《化工原理》期末复习思考题
一、填空题
1．在一管路系统中连接U管压差计，系统的压力稳定，那么U管压差计使用的指示液密度越大，则指示液液柱高度差值R越。
2．离心泵的工作点是曲线和________________曲线的交点。
3．可以通过雷诺数来判断流体的流动型态，雷诺数Re= ，当Re＞4000时，流体在管路中的流动型态是。
4．在分析对流传热机理时，靠近壁面的有一薄层做层流流动的“膜”，即层流底层，其热量传递的方式主要是。
5．在管壳式换热器中，提高管内流体流动速率，可以加大流体在管内的湍流程度，其传热系数，理由是。
6．空气的湿度H越大，则其露点td就越______(填高或低)；对于饱和湿空气，其干球温度t、湿球温度tw和露点td的关系是__________________（大小关系）。
7．离心泵在启动时应先将出口阀_______，目的是____________。
8．全回流操作时，两板之间任一截面的上升蒸气与下降液体的组成相等，传质过程推动力，达到一定分离程度所需的理论塔板数。
9. I-H(焓湿)图共包括5种线,分别是等湿度线、等焓线、________、_________和水蒸气分压线、。
10．流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的倍
11. 某设备的真空表读数为500mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。如果某设备的压力表读数为200mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。
13. 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其流动阻力及其阻力系数的计算公式分别为_________、______。
14. 根据双膜理论，溶解度大的气体吸收过程为_______控制，溶解度小的气体吸收过程是_________控制。
15. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右下图所示，则λA______λB (填“﹥”或“﹤”)，将______层材料放在里层时保温效果更好。
16. 气体的吸收是依据混合物中各组分___________ 的差异，分离气体混合物的操作；液体的精馏是依据混合物中各组分_______ 的差异，分离液体混合物的操作。
17. 离心泵的性能曲线通常包括______曲线、______和_________曲线。这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。
18. 蒸汽冷凝有 __________和 __________两种方式。
19. 粘度是流体流动过程的物性之一，液体的粘度随温度升高而______，气体的粘度随温度升高而________。
20. 在稳态传热过程中，厚度不同的三种材料构成三层接触良好的平壁结构，已知δ1＞δ2＞δ3，导热系数λ1＜λ2＜λ3，其各层的热阻大小顺序为________ ，各层的导热速率大小顺序为____________。
21．精馏操作的机理是_______________，实现精馏操作的必要条件是和__________________。
22. 在二元混合液的精馏中，为达一定分离要求所需理论板数随回流比的增加而_________，当两段操作线的交点落在平衡线上时，所需的理论板数为_________，相应的回流比为最小回流比。
23. 牛顿黏性定律的数学表达式是_______，服从此定律的流体称为________。
24.离心泵在启动前应____________，否则会发生________现象；离心泵的安装高度应________允许安装高度, 否则会发生________现象。
25.在填料塔中用清水吸收混合气体中的氨，当水量增大时，气相总传质单元数NOG将_________（填：增加，减少或不变）。
26. 正方形的边长为a，其当量直径为_________。
27. 某设备的真空表读数为200mmHg柱，则其绝对压强为 mmHg柱。已知当地大气压强为101.33KPa
28. 离心泵内因存有空气而吸不上液的现象称为______，因此离心泵启动之前应先将泵内__________，且应将出口阀________；离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发生_________现象。
29. 一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，流速将为原来的；产生的流动阻力将为原来的。
30. 传热的基本方式有______、______和_____三种。
31. 要实现精馏操作，必需有和两种辅助设备。
32. 精馏塔有________种进料热状态，其中_______进料时q值最大，该进料温度（填：大于，小于或等于）____ 泡点温度。
33. 水吸收氨—空气混合气中的氨，是属于__________控制的吸收过程。
34. 二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245,则塔顶回流比R=_____，流出液组成xD= 。
35 导热系数的单位为____，对流传热系数的单位为____，总传热系数的单位为_____。
36 精馏操作的依据是，实现精馏操作的必要条件包括___和________。
37 恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括＿阶段和＿阶段。
38 流体流动的连续性方程是＿＿＿＿；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
39 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，吸收操作中温度不变，压力增加，可使相平衡常数__（增大、减小、不变），传质推动力___ ___（增大、减小、不变），亨利系数______（增大、减小、不变）。
40 在1atm 下，不饱和湿空气温度为295K，当加热到375K 时，相对湿度 ____ ，露点_______。(增高、降低、不变)
41在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的____次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的____次方成正比。(上册P145)
42 相对挥发度α=1，表示不能用____分离，但能用___分离
43 流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是___型曲线，其管中心最大流速为平均流速的____倍，摩擦系数λ与Re 的关系为_____
44 离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生____现象
45．流体在一段水平管中流过，测得平均速度为0.5m/s ，压强降为10Pa ，Re 为1000，则管中心线上速度为________m/s ，若平均速度增大到1m/s ，则压强降为_______。
46．只有在______________的管道内，才有ΔPf=P1-P2。
47．对一并联管路，若各支管内的流动阻力分别为Σhf1、 Σhf2、 Σhf3，则必有____________。
48 离心泵安装在一定管路上，其工作点是指_____________________。
49．若离心泵入口处真空表读数为93.32kPa ，当地大气压强为101.32kPa ，当输送42℃ 的水（饱和蒸气压为8.2kPa ）时，泵内__________发生气蚀现象。
50.通过三层平壁的热传导中，设各层壁面间接触良好，如果测得各层壁面的温度Δt1， Δt2 ， Δt3，分别为500℃、4OO ℃、200℃、100℃，则各层热阻之比为_________。
51蒸气冷凝有__________和__________两种方式。
52．液体在大容器内沸腾时，随着温度差（tw-ts ）的不同，出现________、_________和___________三种不同的沸腾状态。
53．流体在圆形直管中强制湍流传热时，对流传热系数关联式为_____________，式中n 是为了校正层流底层温度对粘度_的影响，当流体被加热时， n 等于_________。
54 当流体在管内呈湍流流动时，管内的对流传热热阻主要集中在________，为了减小热阻以提高α值，可采用的措施是___________。
55．蒸汽在套管式换热器的环隙中冷凝以加热管内的空气，则总传热系数值接近于_________的对流传热系数；管壁的温度接近于__________的温度。
56.在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气冷凝加热原油，则原油宜在________程流动，总传热系数接近于_______的对流传热系数。
57.为减少圆形管导热损失，采用包覆3种保温材料a 、b 、c 。
若， ，则包覆的顺序从外到里分别为 。
58．在连续操作的精馏塔中，测得相邻两塔板的两相四个组成为0.62、0.70、0.75、0.82，则yn=____，xn=_____， yn+1=____ ， xn+1=____。
59.某连续精馏塔中，若精馏塔操作线方程的截距等于零，则回流比等于_____，馏出液流量等于______。
60.在某两组分连续精馏过程中，已知进入第n 块板的汽相组成为0.6（摩尔分数，下同），从第n 块板流出的汽、液组成分别为0.8、0.5，其汽液平衡关系为y =1.8x ,则第n 块板的c b a δδδ==c b a λλλ>>
单板效率为________。
y=0.8, yn+1=0.6, y*=1.8×0.5=0.9，代入上式，有EOG= 66.7%
二、选择题
1． 流体在圆形直管内作定态流动，雷诺准数Re ＝1500，则其摩擦系数应为（ ）
A 0.032
B 0.0427
C 0.0267
D 无法确定
2. 离心泵的适宜操作条件是在其特征曲线中的最佳工况点附近，最 佳工况点是（ ）。
A. 最大流量的85%；
B. 扬程最高点
C. 功率最大点；
D. 效率最高点
3. 在阻力平方区内，摩擦系数λ（ ）
A 为常数，与Re ，ε/d 均无关
B 随Re 值加大而减小
C 与Re 值无关，是ε/d 的函数
D 是Re 与ε/d 的函数
4. 在吸收传质过程中，它的方向和限度，将取决于吸收质在气－液两相平衡关系，若要进行吸收操作，则应控制（ ）
A. P ＞P*
B. P ＜
P*
C. P ＝P*
D. 不能确定。
5. 饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度?（ ），绝对湿度H （ ），露点td （ ）。
A. 增加
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定
6. 理想流体在圆管内定态流动，以下说法错误的是（ ）。
A. 任意截面的总能量相等；
B.任意截面的体积流量相等；
C. 能量的不同形式间可转化；
D.任意截面的质量流量相等
7. 在天津操作的苯乙烯真空精馏塔塔顶真空表的读数是10m 水柱，在兰州操作时，若要维持塔内的绝对压强不变，真空表的读数应为_______（已知天津地区的平均大气压为10.33m 水柱，兰州地区的平均大气压为8.5m 水柱）。
A. 0.33m
B. 1.5m
C. 1.83m
D. 8.17m
8. 某套管换热器由?108×4mm 和?55×2.5mm 钢管组成，流体在环隙间流动，其当量直径为（ ）mm 。
A. 53
B. 45
C. 50
D. 58
9. 当流体以层流形态流动时，若管长、流量、流体的性质均不变，管径减小一半，则流动阻力增加__________
A. 8倍
B. 16倍
C. 2倍
D. 4倍
10. 在进行吸收操作时，吸收操作线总是位于平衡线的（ ）。
A. 上方
B. 下方
C. 重合 D 不能确定
11. 吸收操作的目的是分离（ ）。
A.气体混合物
B.液体均相混合物
C.气液混合物
D.部分互溶的均相混合物
12. 在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为（ ）。
A.正值
B.负值
C.零
D.不确定
最大提浓度
实际提浓度=--=++1*1n n OG y y y y E
13.如左图安装的压差计，当拷克缓慢打开时，压差计中的汞面将（）。A. 左低右高 B.
等高 C. 左高右低 D. 无法确定
14. 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。
15. 冷热两流体的对流给热系数α相差较大时，提高总传热系数K值的措施是
A. 提高小的α值；
B. 提高大的α值
C. 两个都同等程度提高；
D. 提高大的α值，同时降低小的α值。
16. 对间壁两侧流体一侧恒温,另一侧变温的传热过程,逆流和并流时平均温差大小为
( )
A >
B <
C =
D 无法确定
17. 离心泵原来输送水时的流量为qV，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量（）。
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定
18. 精馏操作中，当q＜0时，其进料热状况是（）
A.泡点进料
B.露点进料
C.气液混合进料
D.过热蒸气进料
19、双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为λ1，和λ2，其对应的温
度差为△t1和△t2，若△t1＞△t2，则λ1和λ2的关系为（）。
A.λ1＜λ2,
B.λ1＞λ2 Cλ1=λ2 D．无法确定
20、在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( )
A.同一种流体内部 B．连通着的两种流体
C同一种连续流体 D.同一水平面上，同一种连续的流体
21、气体在等径圆管内作等温定态流动时，管内各截面上的（）.
A. 速度相等
B. 体积流量相等
C. 速度逐渐减小
D. 质量流速相等
22、离心泵的效率η和流量Q的关系为（）。
A．Q增大，η增大 B． Q增大，η先增大后减小
C．Q增大，η减小 D． Q增大，η先减小后增大
23、精馏塔中由塔顶向下的第n-1、n、n+1 层塔板，其汽相组成关系为（）。
A. B.
C. D.不确定
24、在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使( )。
A．平衡线发生变化； B. 操作线与q线发生变化；
C．平衡线和q线发生变化 D. 平衡线和操作线发生变化
25、全回流时，y-x图上精馏塔的操作线位置（）。
A. 在对角线与平衡线之间
B. 与对角线重合
C. 在对角线之下
D. 在对角线之上
26、在管壳式换热器中，用饱和蒸汽冷凝以加热空气，下面两项判断为（）。
甲：传热管壁温度接近加热蒸汽温度。乙：总传热系数接近空气侧对流传热系数。
A．甲、乙均合理 B．甲、乙均不合理
C．甲合理、乙不合理 D．甲不合理、乙合理
27、根据双膜理论，在气液接触界面处( )。
A. 气相组成大于液相组成
B. 气相组成小于液相组成
C. 气相组成等于液相组成
D. 气相组成与液相组成平衡
28、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质组分。其液气比L/V为2.7，平衡关系可表示为Y=1.5X(X,Y为摩尔比)，溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为（）。
A. 1.5 B . 1.8 C. 2 D. 3
29一定流量的液体在一φ25×2.5mm 的直管内作湍流流动，其对流传热系数αi=1000W/m2·℃；如流量与物性都不变，改用一φ19×2mm 的直管，则其α将变为。
A .1259 B. 1496 C. 1585 D. 1678
30某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则______
A. t1=t2
B. t1 C. t1>t2 D. 不确定 31精馏操作时，若F、D、xF、q、R、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成xD 变化为______ A .变小 B. 变大 C. 不变 D. 不确定 32 已知湿空气的下列______参数，利用H-I 图可查得其他未知参数。 A .(tW，t) B .(td，H) C. (p，H) D. (I，tW) 33 流体流动时的摩擦阻力损失hf 所损失的是机械能中的_____项。 A .位能 B. 静压能 C .总机械能 D. 动能 34 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生_____。 A. 气缚现象 B. 汽化现象 C. 气浮现象 D. 汽蚀现象 35某液体在内径为d0 的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，其流速为原来的______倍。 A . 2 B . 4 C. 8 D . 16 36 过滤基本方程式是基于＿＿＿＿推导出来的。 A .滤液在介质中呈湍流流动 B. 滤液在滤渣中呈湍流流动 C. 滤液在介质中呈层流流动 D. 滤液在滤渣中呈层流流动 37在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的_________在工程上可行。 A. 提高蒸气流速 B .提高空气流速 C. 采用过热蒸气以提高蒸气温度 D. 在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积 38 已知q=1.1，则加料液中液体量与总加料量之比为__________。 A. 0.1:1 B. 1.1:1 C. 1: 1.1 D. 1:1 39 精馏的操作线是直线，主要基于以下原因＿＿。 A. 理论板假定 B. 理想物系 C. 恒摩尔流假定 D. 塔顶泡点回流 40 物料的平衡水分一定是_________。 A .非结合水分 B .自由水分 C. 结合水分 D. 临界水分 41 傅立叶定律是_____的基本定律。 A. 对流传热 B. 热传导 C.总传热 D. 冷凝 41 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最适当的方法是（） A. 液相中易挥发组分进入汽相 B. 汽相中难挥发组分进入液相 C. 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但易挥发组分较多 D. 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生 42.在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成增大，其他条件不变，则气相总传质单元高度将（）。 A．增加 B．减小 C．不变 D．不确定 43.在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。平衡关系符合亨利定律。当进塔气相组成增大，其他条件不变，则出塔气体组成和吸收率的变化为（ C ）。 A．增大、减小 B．减小、增大 C．增大、不变 D．增大、不确定 44.精馏操作时，增大回流比，其他操作条件不变，则精馏段液气比（），馏出液组成（），釜残液组成（）。 A．增大 B．不变 C．不确定 D．减小 45.精馏塔的设计中，若进料热状态由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，则所需理论板数N（），L（），V（），L′（），V′（）。 A．减小 B．不变 C．增大 D．不确定 46. 对于饱和蒸气进料，则L′（）L，V′（）V。 A．等于 B．小于 C．大于 D．不确定 47.在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（）。 A、颗粒的几何尺寸； B、颗粒与流体的密度； C、流体的水平流速； D、颗粒的形状； 48.下述措施中对提高换热器壳程对流传热糸数有效的是（）。 A、 设置折流挡板； B、增大板间距； C、增加管程数； D、增加管内流体的流速 49.操作中的吸收塔，当其它操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将（）；又当用清水作吸收剂时，当其它操作条件不变，仅降低入塔气体浓度，则吸收率将（）。 A、增大； B、降低； C、不变； D、不确定 50.含水湿物料与一定状态下的空气（非饱和状态下的）相接触，能被除去的水分为（）。 A、结合水分和非结合水分； B、平衡水分和自由水分； C 、非结合水分和部分结合水分； D 、部分平衡水分和 自由水分； 51. 层流与湍流的本质区别是：( )。 A. 湍流流速>层流流速 B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 52.精馏操作中，若其它条件都不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶产品组成变化为（ ）。 A 、变小； B 、变大； C 、不变； D 、不确定； 53. 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 、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 、平衡线与q 线； 54.流体在园管内作滞流流动时,阻力与流速的（ ）成比例,作完全湍流时,则呈（ ）成比例。 A. 平方 B. 三次方 C. 一次方 D. 四次方 55.某筛板精馏塔在操作一段时间后，分离效率降低，且全塔压降增加，其原因及应采取的措施是 ( ) A 、塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷； B 、筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，雾沫夹带严重，应降低负荷操作； C 、塔板脱落，理论板数减少，应停工检修； D 、降液管折断，气体短路，需更换降液管。 56.离心泵的扬程是指（ ）。 A ．液体的实际的升扬高度 B ．单位重量液体通过泵获得的能量 C ．泵的吸上高度 D ．液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高 三．计算题： 1．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，管道内径为0.05m ，水的密度为1000kg/m3，泵的效率为 0.85，输水量为15m3/h 。求：H=20m,H1=2m, （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：取低位槽和高位槽的液面分别为截面1-1′，2-2′，并以截面1-1′为基准面，在截 面 1-1′和2-2′之间进行能量衡算，根据实际流体的柏努利方程，有： Z1 + P1/ρg + u12/2g + He = Z2 + P2/ρg + u22/2g + Σhf 由已知条件可知： Z1=0，Z2=20m ，P1= P2=0（表压），ρ=1.0×103kg/m3, u1=u2=0, d=0.05m, qv=15m3/h, L1=100m(管路总长度)，L2=80m(压力表之后的管路长度),λ=0.03, η=0.85, 水在管内的流速u=4qv / 3600πd2=4×15 / 3600×3.14×0.052=2.12(m/s) 根据管路的阻力损失计算公式有 (1) Σhf=λ = 0.03× =135(J/kg) 2 2 u d l 2 12.205.01002 (2) 将以上这些已知数据代入（1）式，得： He = Z2+λ=20+0.03× =33.8(m) P=qvρgHe/3600η=15×1.0×103×9.8×33.8/(3600×0.85)=1624(W)=1.624kW (3) 取低位槽液面和压力表所在平面分别为截面1-1′，2-2′，并以截面1-1′为基准面， 在截面1-1′和2-2′之间进行能量衡算，根据实际流体的柏努利方程，有： He=H1+u2/2g+P1/ρg+λ , 代入已知数据,有: 33.8=2+2.122/2×9.8+P2/1000×9.8+0.03× 解得: P2=2.82×105(Pa) 答：整个管路的阻力损失为135J/kg, 泵的轴功率为 1.624kW, 压力表的读数为 2.82×105Pa 2.用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为 38.4吨/小时，高位槽中液面比油 池中液面高20m, 管路总长430m (包括所有局部阻力的当量长度)。钢管管径为108×4mm，若油在输送温度下的密度为960 kg/m3, 粘度为3.43Pa·S，求泵的有效功率和轴功率？设泵的效率η =65%。 3. 在逆流换热器中，用初温为20℃的水将某液体冷却，已知液体的流速为1.25kg/s，比热为1.90kJ/(kg·℃)，要求将液体的温度从80℃降到30℃，水的出口温度不高于50℃。已知换热器列管的直径为Ф25×2.5mm，水走管内，水侧和液体侧的对流给热系数分别为0.85kW/(m2· ℃ )和1.70 kW/( m2·℃ )，管壁的导热系数为45 W/(m·℃ )。试求水的流速和换热面积（水的比热为 4.18 kJ/(kg·℃)）。 4. 有一单管程列管式换热器，该换热器管径为 5×2.5mm，管子数37根，管长3米。今 拟采用此换热器冷凝并冷却CS2饱和蒸汽，将CS2由饱和温度46℃冷却到10℃。已知CS2在管外冷凝，其流量为300kg/h，冷凝潜热为351.6 kJ/kg，定性温度下的比热容为 1.05 kJ/(kg ℃) 。冷却水在管内与管外的CS2逆流流动，其进口温度为5℃，出口温 度为32℃，定性温度下的比热容为4.18 kJ/(kg ℃) 。已知CS2在冷凝和冷却时的总传热系数分别为2000 w/(m2 ℃)及100 w/(m2 ℃) 。问此换热器是否适用？（注：传热面 积A及总传热系数均以外表面积计） 5.在一内管为Φ20×2的套管换热器中，用清洁河水逆流冷却某有机液体。已知管内冷却水 的进、出口温度分别为30℃和40 ℃；有机液体的质量流量为300kg/h，进出、口温度分别为105 ℃和50 ℃，平均比热为1.88 kJ/kg ℃；水和有机液体与管壁的对流传热系数分别为2810 w/(m2 ℃)及1640 w/(m2 ℃) ，管壁和污垢热阻可忽略，试求传热总系数（以内管内侧面积为基准）及套管长度。 6、在常压下操作的填料塔中用清水吸收空气和氨混合气中的氨，混合气体流量为 151.2Kmol/h，其中含氨8%（摩尔分率），要求氨回收率95%，水用量为最小用量的1.2倍，塔直径2m，已知操作条件下KYα＝0.06kmol/（m3．S），Y=1.2X，试用吸收因数法计算所需填料层高度。 7.一连续操作的常压精馏塔用于分离双组分混合物。已知原料液中含易挥发组分XF = 40%(mol%,下同），进料状况为气液混合物，q=0.6，所达分离结果为塔顶产品XD=98%,塔釜残液XW=2%。若该系统的相对挥发度α=2，操作时采用的回流比R=1.8Rmin，试计算：（1）易挥发组分的回收率。 （2）最小回流比Rmin; （3）提馏段操作线方程。 8..发酵法生产酒精时排出的气体中含酒精2%（体积比），其余为惰性气体，用清水吸收气 体中的乙醇，要求乙醇回收率达90%。每小时处理的气体量为100kmol，水的用量为最小用量的1.5倍，气液平衡关系可近似用Y=1.06X表示。试求： 1．吸收液用量 2．出塔液体中乙醇浓度 3．传质单元数 9.在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为 1000kmol/h，含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流。已知α=2.5，取回流比为最小回流比的1.5 倍。求：(1)塔顶产品量D、塔底残液量W 及组成xw；(2) 最小回流比；(3) 精馏段操作线方程；（4）从与塔釜相邻的塔扳上下降的液相组成为多少？ 10..在一单程列管式换热器中，欲用水将15000kg/h 的煤油从140℃冷却到40℃，水的进、 出口温度分别为30℃和40℃，两流体逆流流动。煤油的平均比热容为2.3kJ/(kg℃，水 的平均比热容为 4.187 kJ/(kg ℃。若换热器的总传热系数为300W/(m2℃)，试求：（1）冷却水的流量； （2）换热器的对数平均温度差Δtm； （3）换热器的传热面积S。 11.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积）的空气—氨混合气中的氨，已知混 合气量为2826m3/h（标准状况），气体空塔速度为1m/s，平衡关系为Y=1.2X，以摩尔比为 , 推动力的气相体积总传质系数KYa=180kmol/m3·h，吸收剂用量为最小用量的1.4 倍，要求吸收率为98%， 求：（1）溶液的出口浓度X1（摩尔比）； （2）气相总传质单元高度HOG； （3）气相总传质单元数NOG； 12.用离心泵把20℃的水从储槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如 本题附图所示。管路的直径均为Φ76mm×2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按∑hf 1= 2 u 2, 与∑hf 2= 10 u 2, 计算，由于管径不变，故式中u 为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头连接处的压强为98.07×103Pa（表压）。 试求：（1）水在管内的流速u； （2）泵的有效功率； （3）已知泵的效率为60%，求操作条件下泵的轴功率。 13.在板式精馏塔中，分离某两组分理想溶液，进料量为100 ，组成为0.5（摩尔分数）， 饱和液体进料。塔顶为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。塔顶易挥发组分的回收率为90。已知精馏段操作线方程式为0.8+0.19, 试求：（1）塔顶和塔底产品流量，； （2）精馏段和提馏段上升蒸气流量， 四、简答题 1. 何谓汽蚀现象？如何防止发生汽蚀现象？ 答：当叶轮进口处的压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸气压时，液体汽化，产生汽泡，含气泡的液体进入叶轮后，由于静压强的升高，气泡被压缩而急剧凝结，产生了局部真空，周围液体以高速涌原汽泡处。产生非常大的冲击力，造成对叶轮和泵壳的冲击，使其振动并发出噪声。这叫离心泵的汽蚀现象 。 为了避免气蚀现象，离心泵的安装高度要小于其允许安装高度，并留有一定的气蚀余量，使叶轮入口处的绝对压强必须高于工作温度下液体的饱和蒸气压。 2. 何谓进料热状态参数？不同进料热状态的q 值有何不同？如何计算？ 答：将1kmol 原料变成饱和蒸气所需的热量与1kmol 原料的气化热之比称为进料热状态参数。 精馏塔的进料热状况一般有5种： （1）q=1，即饱和液体进料或称泡点进料； （2）q=0，即饱和蒸汽进料或称露点进料； （3）1>q>0，即气-液混合物进料； （4）q>1，即过冷液体进料； （5）q<0，即过热蒸汽进料。 3.利用I-H 图如何求得某状态下的湿空气的湿球温度？ 答：由干球温度t 和相对湿度φ在I-H 图确定一个点A ，过该点的等焓线交饱和湿度线于B ， 过B 点的等温线对应的温度即为湿球温度。 4.何谓湿基含水量ω？何谓干基含水量X ？ω与X 的关系如何？ 答：湿基含水量ω为湿物料中水份质量与湿物料总质量之比；干基含水量X 为湿物料中水份质量与湿物料中绝干物料质量之比。 两者关系： 5. 离心泵用于输送粘度大于水的液体时，泵的流量、扬程、轴功率和效率有何变化，产生 这些变化的原因是什么？ 答：离心泵用于输送粘度大于水的液体时，泵的流量下降、扬程下降、轴功率增大，效率下 降，因为粘度增大时，由于粘性产生的流动阻力增大，泵体内能量损失增大，导致流量下降、扬程下降、轴功率增大，效率下降。 6.恒摩尔流假设的主要内容是什么？该假设成立的前提条件是什么？ w w X X X w -=+=11 答：恒摩尔流假设如下： （1）精馏段每层塔板上升蒸气的摩尔流量皆相等，以V表示；每层塔板下降液体的摩尔流量皆相等，以L表示。 （2）提馏段每层塔板上升蒸气的摩尔流量皆相等，以V′表示；每层塔板下降液体的摩尔流量皆相等，以L′表示。 ?恒摩尔流假设成立的条件是汽液两相在塔板上接触时，若有一摩尔蒸气冷凝能使一摩尔液体汽化。 ?一摩尔蒸气冷凝能使一摩尔液体汽化的条件如下： ?①溶液中两组分的摩尔汽化热相等； ?②因汽液两相温度不同而传递的热量可忽略； ?③精馏塔保温良好，其热损失可忽略。 7.换热器设计中为何常常采用逆流操作？ 答：当工艺规定冷、热流体温度时，采用逆流换热可获得较大的Δtm,从而可减小换热器的面积，所以换热器设计中常常采用逆流操作。 8.何谓干燥速率？干燥过程分哪几个阶段？各受什么控制？ 答：单位时间、单位干燥面积汽化水分量叫干燥速率。干燥过程的三阶段，分别是预热段、恒速干燥段、降速干燥段。 9.未饱和湿空气的湿球温度恒低于其干球温度，为什么？ 答：用干球温度计（即普通温度计）测得的湿空气的温度称为湿空气的干球温度，湿球温度是由湿球温度计置于湿空气中测得的温度，湿球温度实质上是湿空气与湿纱布中水之间传质和传热达到稳定时，湿纱布中水的温度。对于未饱和湿空气，由于湿纱布中水份的挥发吸热，再次达到稳定时，湿纱布中的水温有所下降，所以未饱和湿空气的湿球温度恒低于其干球温度。 10.（双膜理论的主要观点有哪些？ 答：双膜理论的基本论点如下： (1) 在气液两流体相接触处，有一稳定的分界面,叫相界面。在相界面两侧附近各有一 层稳定的气膜和液膜。 (2) 全部浓度变化集中在这两个膜层内。 (3) 在相界面处，气液浓度达成平衡，即界面上没有阻力. 11．强化传热最有效的途径是增大换热器的传热系数K，如何增大K值？ 答：（1）抑制污垢的生成或及时除垢， （2）改变流体的流动状况，包括：提高流速，增加人工扰流装置， （3）改变传热表面状况，包括：增加传热面的粗糙程度，改变传热面的形状和大小。 12. 写出亨利定律的三种表达式，并推导出亨利系数E 、总压P 、相平衡常数m 之间的关系式。 答：PA*=E x , PA*=C/H, y*=m x , mx y x P E P P y A A A =*=*=* 化工原理实验课后思考 题 Revised as of 23 November 2020 5流体流动阻力的测定实验 (1)在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用在什么情况下它是开 着的，又在什么情况下它应该关闭的 答：平衡阀是用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到平衡的作用。平衡阀在投运时是打开的，正常运行时是关闭的。 (2)为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘 答：因为对数可以把乘、除变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。 （3）涡轮流量计的测量原理时是什么，在安装时应注意哪些问题答：涡轮流量计通过流动带动涡轮转动，涡轮的转动通过电磁感应转换成电信号，涡轮转速和流量有正比关系，通过测量感应电流大小即可得到流量大小。涡轮流量计在安装时必须保证前后有足够的直管稳定段和水平度。 (4)如何检验系统内的空气已经被排除干净 答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净； （5）结合本实验，思考一下量纲分析方法在处理工程问题时的优点和局限性 答：优点：通过将变量组合成无量纲群，从而减少实验自变量的个数，大幅地减少实验次数，避免大量实验工作量。具有由小及大由此及彼的功效。局限性：并不能普遍适用。 6离心泵特性曲线的测定实验 （1）离心泵在启动前为什么要引水灌泵如果已经引水灌泵了，离心泵还是不能正常启动，你认为是什么原因 答：（1）防止气缚现象的发生（2）水管中还有空气没有排除 开阀门时，扬程极小，电机功率极大，可能会烧坏电机 （2）为什么离心泵在启动前要关闭出口阀和仪表电源开关 答：防止电机过载。因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N。根据离心泵特性曲线，当Q=0时N最小，电动机输出功率也最小，不易被烧坏。 而停泵时，使泵体中的水不被抽空，另外也起到保护泵进口处底阀的作用。 3、为什么用泵的出口阀门调节流量这种方法有什么优缺点还有其他方法调节流量 答：优点：操作简单，但是难以达到对流量的精细控制。确定损失能量，通过改变泵的转速，泵的串并联 （4）离心泵在其进口管上安装调节阀门是否合理为什么 实验五，填料塔 1.风机为什么要用旁通阀调节流量？ 答：因为如果不用旁通阀，在启动风机后，风机一开动将使系统内气速突然上升可能碰坏空气转子流量计。所以要在风机启动后再通过关小旁通阀的方法调节空气流量。 2. 根据实验数据分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制？ 答：实验数据表明，相平衡常数m很小，液相阻力m/kx也很小，导致总阻力1/k y 基本上为气相阻力1/k y 所决定，或说为1/k y 所控制，称为气膜控制。 3. 在填料吸收塔塔底为什么必须有液封装置？液封装置是如何设计的？ 答：塔底的液封主要为了避免塔内气体介质的逸出，稳定塔内操作压力，保持液面高度。 填料吸收塔一波采用U形管或液封罐型液封装置。 液封装置是采用液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内一定压力，从而防止空气进入系统内或介质外泄。 U形管型液封装置是利用U形管内充满液体，依靠U形管的液封高度阻止设备系统内物料排放时不带出气体，并维持系统内一定压力。 4. 要提高氨水浓度（不改变进气浓度）有什么方法？又会带来什么问题？ 答：要提高氨水浓度，可以提高流量L，降低温度T a 吸收液浓度提高，气-液平衡关系不服从亨利定律，只能用公式 进行计算。 5. 溶剂量和气体量的多少对传质系数有什么影响？Y2如何变化（从推动力和阻力两方面分析其原因）？ 答：气体量增大，操作线AB的斜率LS/GB随之减小，传质推动力亦随之减小，出口气体组成上升，吸收率减小。 实验六精馏塔 （a）在精馏操作过程中，回流温度发生波动，对操作会产生什么影响？ 答:馏出物的纯度可能不高，降低塔的分离效率。 （b）在板式塔中，气体、液体在塔内流动中，可能会出现几种操作现象？ 答:4种:液泛,液沫夹带,漏液 网上答案:5种 a、沸点气相Δ=0 b、沸点液相Δ=1 c、气-液相 0<Δ<1 d、冷液Δ>1 e、过热蒸汽Δ<0 （c）如何判断精馏塔内的操作是否正常合理？如何判断塔内的操作是否处于稳定状态？答：1）看显示的温度是否正常 2）塔顶温度上升至设定的80摄氏度后，在一个较小的范围内波动，即处于稳定状态(d) 是否精馏塔越高，产量越大？ 答:否 （e）精馏塔加高能否得到无水酒精？ 答:`不能, （f）结合本实验说明影响精馏操作稳定的因素有哪些？ 答:主要因素包括操作压力、进料组成和热状况、塔顶回流、全塔的物料平衡和稳定、冷凝器和再沸器的传热性能，设备散热情况等 第二种答案:1.进料组份是否稳定2、塔釜加热器热源是否稳定键； 3、塔压控制是否稳定 （g）操作中加大回流比应如何进行？有何利弊？ 答:加大回流比的措施，一是减少馏出液量，二是加大塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率. 加大回流比能提高塔顶馏出液组成xD，但能耗也随之增加。 （h）精馏塔在操作过程中，由于塔顶采出率太大而造成产品不合格时，要恢复正常的最快最有效的方法是什么？降低采出率，即减小采出量 答:降低采出率,即减少采出率. 降低回流比 (1)什么是全回流？特点？ 在精馏操作中，若塔顶上升蒸汽经冷凝后全部回流至塔内，则这种操作方法称为全回流。全回流时的回流比R等于无穷大。此时塔顶产品为零，通常进料和塔底产品也为零，即既不进料也不从塔内取出产品。显然全回流操作对实际生产是无意义的。但是全回流便于控制，因此在精馏塔的开工调试阶段及实验精馏塔中，常采用全回流操作。 (3)在精馏实验中如何判断塔的操作已达到稳定？ 当出现回流现象的时候，就表示塔的操作已稳定。就可以测样液的折射率了。 (4)什么叫灵敏板？受哪些因素影响？ 一个正常操作的精馏塔当受到某一外界因素的干扰（如回流比、进料组成发生波动等），全塔各板的组成发生变动，全塔的温度分布也将发生相应的变化。因此，有可能用测量温度的方法预示塔内组成尤其是塔顶馏出液的变化。 在一定总压下，塔顶温度是馏出液组成的直接反映。但在高纯度分离时，在塔顶（或塔底）相当高的一个塔段中温度变化极小，典型的温度分布曲线如图所示。这样，当塔顶温度有了可觉察的变化，馏出液组成的波动早已超出允许的范围。以乙苯-苯乙烯在8KPa下减压 化工原理（下）期末考试试卷 一、 选择题： (每题2分，共20分) 1.低浓度难溶气体吸收,其他操作条件不变,入塔气量增加,气相总传质单元高度 H OG 、出塔气体浓度2y 、出塔液体浓度1x 将会有__A______变化。 A OG H ↑, 2y ↑, 1x ↑ B OG H ↑, 2y ↑, 1x ↓ C OG H ↑, 2y ↓, 1x ↓ D OG H ↓, 2y ↑, 1x ↓ 2.在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系 数k y =2kmol/m2h ， 气相总传质系数Ky=1.5kmol/ m2h ，则该处气液界面上气相 浓度y i 应为__B______。平衡关系y=0.5X 。 A .0.02 B.0.01 C.0.015 D.0.005 3.下述说法中正确的是_B____。 A.气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11<< B 气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11>> C 液膜控制时有：i c c ≈*，G L k H k <<1 D 液膜控制时有：i c c ≈，G L k H k >>1 4.进行萃取操作时，应使溶质的分配系数___D_____1。 A 等于 B 大于 C 小于 D 都可以。 5.按饱和液体设计的精馏塔，操作时D/F 、R 等其它参数不变，仅将料液改为冷 液进料，则馏出液中易挥发组分浓度____A____，残液中易挥发组分浓度______。 A 提高，降低； B 降低，提高； C 提高，提高； D 降低，降低 6.某精馏塔的理论板数为17块（包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为 ____C__块。 A. 30 B.31 C. 32 D. 34 7.在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度____A____平衡蒸馏。 A 高于； B 低于； C 等于； D 或高于或低于 8.指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空 气的温度无关_____B___ 化工原理思考题答案 第一章流体流动与输送机械 1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同 答：压力垂直作用于流体表面，方向指向流体的作用面，剪应力平行作用于流体表面，方向与法向速度梯度成正比。 2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素 答:单位是N·S/m2即Pa·s，也用cp，1cp=1mPa·s，物理意义为：分子间的引力和分子的运动和碰撞，与流体的种类、温度及压力有关 3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗？答：无关，对于均匀管路，无论如何放置，在流量及管路其他条件一定时，流体流动阻力均相同，因此U型压差计的读数相同，但两截面的压力差却不相同。 4、流体流动有几种类型？判断依据是什么？ 答：流型有两种，层流和湍流，依据是：Re≤2000时，流动为层流；Re≥4000时，为湍流，2000≤Re≤4000时，可能为层流，也可能为湍流 5、雷诺数的物理意义是什么？ 答：雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系，反映流体流动的湍动状态 6、层流与湍流的本质区别是什么？ 答：层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动，湍流有径向脉动 7、流体在圆管内湍流流动时，在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域？ 答：层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。 8、流体在圆形直管中流动，若管径一定而流量增大一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？ 答：层流时W f∝u，流量增大一倍能量损失是原来的2倍，完全湍流时Wf∝u2 ，流量增大一倍能量损失是原来的4倍。 9、圆形直管中，流量一定，设计时若将管径增加一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？ 答： 新乡学院2011 — 2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A 卷 课程归属部门：化学与化工学院 试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科） 、填空（每题1分，共30 分） 1.吸收操作是依据 ，以达到分离均相 气体混合物的目的。 2.干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和 的表面温度等于空气的 阶段。在恒速干燥阶段，物料 温度，所干燥的水分为 3.二元理想物系精馏塔设计，若q n,F 、 饱和蒸汽进料，贝U 最小回流比 水分。 X F 、 X D 、 X w 、 定，将饱和液体进料改为 ，若在相同回流比下，所需的理论板 ，塔釜热负荷 _______ ，塔顶冷凝器热负荷 _____ 4.已知精馏段操作线方程 y=0.75x+0.2,则操作回流比 R= X D = ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则X w = 5.若x*-x 近似等于X i - X ，则该过程为 控 制。 ，馏出液组成 6.用纯溶剂逆流吸收，已知q n,l /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N O = 7.蒸馏在化工生产中常用于分离均相 混合物，其分离的依据是根 1 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为—— K G k G Hk L 近似为 控制。 ，当H __ 时（很大、很小）， 1 -可忽略，则该过程 Hk L 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A m 2，此时将发生 10.在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用 无水乙醇从塔 0.15的气体接触，已知 精馏，加入的第三组分 （顶、底）引出。 11.塔的负荷性能图中包括5条线，这5条线包围的区域表示 12.全回流操作时回流比R 等于 13.板式塔漏液的原因是 ，精馏段操作线方程为 ，溢流堰的作用 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w 、干球温度t 、露点温度t d 之间的关系为 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0,在全回流下，从塔顶往下数对第 n,n 1层塔板取样测得X n 0.3,则y 、选择题（每题2分，共30 分） ，y n 1 1.在恒定干燥条件下将含水 20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时 干燥速度恒定， 当干燥至含水量为 5%寸，干燥速度开始下降，再继续干 燥至物料衡重, 水量为（ (A ) 5% 并设法测得此时物料含水量为 0.05%，则物料的临界含 ），平衡含水量 （ (B ) 20% (C ) 0.05% (D)4.95% 化工原理实验课后思考 题 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988） 5流体流动阻力的测定实验 (1)在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用？在什么情况下它是开 着的，又在什么情况下它应该关闭的？ 答：平衡阀是用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到平衡的作用。平衡阀在投运时是打开的，正常运行时是关闭的。 (2)为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘？ 答：因为对数可以把乘、除变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。 （3）涡轮流量计的测量原理时是什么，在安装时应注意哪些问题？答：涡轮流量计通过流动带动涡轮转动，涡轮的转动通过电磁感应转换成电信号，涡轮转速和流量有正比关系，通过测量感应电流大小即可得到流量大小。涡轮流量计在安装时必须保证前后有足够的直管稳定段和水平度。 (4)如何检验系统内的空气已经被排除干净？ 答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净； （5）结合本实验，思考一下量纲分析方法在处理工程问题时的优点和局限性 答：优点：通过将变量组合成无量纲群，从而减少实验自变量的个数，大幅地减少实验次数，避免大量实验工作量。具有由小及大由此及彼的功效。局限性：并不能普遍适用。 6离心泵特性曲线的测定实验 （1）离心泵在启动前为什么要引水灌泵？如果已经引水灌泵了，离心泵还是不能正常启动，你认为是什么原因？ 答：（1）防止气缚现象的发生（2）水管中还有空气没有排除 开阀门时，扬程极小，电机功率极大，可能会烧坏电机 （2）为什么离心泵在启动前要关闭出口阀和仪表电源开关？ 答：防止电机过载。因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N。根据离心泵特性曲线，当Q=0时N最小，电动机输出功率也最小，不易被烧坏。而停泵时，使泵体中的水不被抽空，另外也起到保护泵进口处底阀的作用。 3、为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？还有其他方法调节流量？ 答：优点：操作简单，但是难以达到对流量的精细控制。确定损失能量，通过改变泵的转速，泵的串并联 （4）离心泵在其进口管上安装调节阀门是否合理？为什么？ 答：不合理，在进口管路上安装阀门会增大进口管路上的阻力，易引起汽蚀 实验6 填料吸收塔流体力学特性实验 ⑴ 流体通过干填料压降与式填料压降有什么异同？ 答：当气体自下而上通过填料时产生的压降主要用来克服流经填料层的形状阻力。当填料层上有液体喷淋时， 填料层内的部分空隙为液体所充满，减少了气流通道截面，在相同的条件下，随液体喷淋量的增加，填料层所持有的液量亦增加，气流通道随液量的增加而减少，通过填料层的压降将随之增加。 ⑵ 填料塔的液泛和哪些因素有关？ 答：填料塔的液泛和填料的形状、大小以及气液两相的流量、性质等因素有关。 ⑶ 填料塔的气液两相的流动特点是什么？ 答：填料塔操作时。气体由下而上呈连续相通过填料层孔隙，液体则沿填料表面 流下，形成相际接触界面并进行传质。 ⑷ 填料的作用是什么？ 答：填料的作用是给通过的气液两相提供足够大的接触面积，保证两相充分接触。 ⑸ 从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量和吸收剂温度对吸收过程的影响？ 答：改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用的方法，当气体流率G 不变时，增加吸收剂流率，吸收速率A N 增加，溶质吸收量增加，则出口气体的组成2y 减小，回收率增大。当液相阻力较小时，增加液体的流量，传质总系数变化较小或基本不变，溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力m y ?的增大引起，此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。当液相阻力较大时，增加液体的流量，传质系数大幅度增加，而平均推动力可能减小，但总的结果使传质速率增大，溶质吸收量增加。对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程的阻力a k m a K y y = 1将随之减小，结果使吸收效果变好，2y 降低，而平均推动力m y ?或许会减小。对于气膜控制的过程，降低操作温度，过程阻力a k m a K y y = 1不变，但平均推动力增大，吸收效果同样将变好 ⑹ 从实验数据分析水吸收氨气是气膜控制还是液膜控制、还是兼而有之？ 答：水吸收氨气是气膜控制。 ⑺ 填料吸收塔塔底为什么要有液封装置？ 答：液封的目的是保证塔内的操作压强。 ⑻ 在实验过程中，什么情况下认为是积液现象，能观察到何现象？ 答：当气相流量增大，使下降液体在塔内累积，液面高度持续上升，称之为积液。 ⑼ 取样分析塔底吸收液浓度时，应该注意的事项是什么？ 答：取样时，注意瓶口要密封，避免由于氨的挥发带来的误差。 ⑽ 为什么在进行数据处理时，要校正流量计的读数（氨和空气转子流量计）？ 答：流量计的刻度是以20℃，1atm 的空气为标准来标定。只要介质不是20℃， 新乡学院2011 —2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A卷 课程归属部门：化学与化工学院试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科） 题号-一一-二二-三总分 得分 111 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为恳仁臥，其中-表 示，当H 时（很大、很小），1 1可忽略，则该过程 Hk L 近似为控制。 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A0.15的气体接触，已知 得分—.评卷人一、填空（每题1分，共30 分） 1. 吸收操作是依据_________________________________ ，以达到分离均相 气体混合物的目的。 2. 干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和___________ 阶段。在恒速干燥阶段，物料 的表面温度等于空气的__________ 温度，所干燥的水分为___________ 水分。 3. 二元理想物系精馏塔设计，若q n,F、X F、X D、X W、一定，将饱和液体进料改为 饱和蒸汽进料，则最小回流比___________ ，若在相同回流比下，所需的理论板 数_______ ，塔釜热负荷________ ，塔顶冷凝器热负荷_________ 。 4. 已知精馏段操作线方程 ______________ y=0.75x+0.2,则操作回流比R ，馏出液组成 X D=_____ ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则x w= . m 2，此时将发生_________ 。 10. 在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用________ 精馏，加入的第三组分____ ， 无水乙醇从塔 ____ （顶、底）引出。 11. 塔的负荷性能图中包括5条线，这5条线包围的区域表示________________ 。 12. 全回流操作时回流比R等于_________ ，精馏段操作线方程为 __________ 。 1 13.板式塔漏液的原因是______________ ，溢流堰的作用__________________ 。 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w、干球温度t、露点温度t d 之间的关系为 ____________________ 。 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0，在全回流下，从塔顶往下数对第 得分评卷人 选择题（每题2分，共30分） 5. 若x*-x近似等于X i - X，则该过程为_____________ 控制。 6. 用纯溶剂逆流吸收，已知q n,i /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N D=_______ 。 7. 蒸馏在化工生产中常用于分离均相_____________ 混合物，其分离的依据是根据_____________________ 。1. 在恒定干燥条件下将含水20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时 干燥速度恒定，当干燥至含水量为5%寸，干燥速度开始下降，再继续干燥至物料衡重，并设法测得此时物料含水量为0.05%，则物料的临界含水量为（），平衡含水量（）。 （A）5% （B）20% （C）0.05% （D）4.95% 化工原理实验课后思考题 5流体流动阻力的测定实验 (1)在U形压差计上装设“平衡阀”有何作用？在什么情况下它是开着的，又在什么情况下它应该关闭的？ 答：平衡阀是用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到平衡的作用。平衡阀在投运时是打开的，正常运行时是关闭的。 (2)为什么本实验数据须在对数坐标纸上进行标绘？ 答：因为对数可以把乘、除变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值范围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。 (3)涡轮流量计的测量原理时是什么，在安装时应注意哪些问题？ 答：涡轮流量计通过流动带动涡轮转动，涡轮的转动通过电磁感应转换成电信号，涡轮转速和流量有正比关系，通过测量感应电流大小即可得 到流量大小。涡轮流量计在安装时必须保证前后有足够的直管稳定段和水平度。 (4)如何检验系统内的空气已经被排除干净？ 答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净；(5)结合本实验，思考一下量纲分析方法在处理工程问题时的优点 和局限性 答：优点：通过将变量组合成无量纲群，从而减少实验自变量的个数，大幅地减少实验次数，避免大量实验工作量。具有由小及大由此及彼的功效。局限性：并不能普遍适用。 6离心泵特性曲线的测定实验 （1）离心泵在启动前为什么要引水灌泵？如果已经引水灌泵了，离心泵还是不能正常启动，你认为是什么原因？ 答：（1）防止气缚现象的发生（2）水管中还有空气没有排除 开阀门时，扬程极小，电机功率极大，可能会烧坏电机 （2）为什么离心泵在启动前要关闭出口阀和仪表电源开关？ 答：防止电机过载。因为电动机的输出功率等于泵的轴功率N。根据离心泵特性曲线，当Q=0时N最小，电动机输出功率也最小，不易被烧坏。 而停泵时，使泵体中的水不被抽空，另外也起到保护泵进口处底阀的作 第二章 流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用？ 答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？泵入口的压力处于什么状体？ 答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）； 启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态（或负压） 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？ 1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积，m 3/s, m 3/min, m 3/h.。 2、扬程H ：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N ，m 3、功率与效率： 轴功率P ：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e ：gH q v ρ=e P 效率η：p P e =η 2-4 离心泵的特性曲线有几条？其曲线的形状是什么样子？离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门？ 答：1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条； 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。 η与q v 先增大，后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？ 答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、2间列伯努利方程得： f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度而改变，因而当被输送液体密度发生变化时，H-Q 与η-Q 曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比。当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时，泵内液体的能量损失增大，导致泵的流量、扬程减小，效率下降，但轴功率增加，泵的特性曲线均发生变化。 2-6 在测定离心泵的扬程与流量的关系时，当离心泵出口管路上的阀门开度增大后，泵出口压力及进口处的液体压力将如何变化？ 一、填空选择题（25分，每空1分） 1、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG 将 __________，N OG 将__________ 。 2、在吸收塔的设计中，当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若 减小吸收剂用量，则传质推动力将_____________，设备费用将___________。 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成x A =0.4，相应的泡点为t 1；汽 相组成4.0=A y ，相应的露点为t 2。则t 1与t 2大小关系为????????????。 4、简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐________，其沸点则逐渐_________。 5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为y 1=0.63（摩尔分率，下同），将其全 部冷凝为泡点液体，该液体在贮罐内静止分层，上层x D =0.9作为产品，下层x 0=0.5 于泡点下回流，则回流比R=???????。 6、设计精馏塔时，已知原料为F,x F ,分离要求为x D 和x W ,加料热状态q 已选 定,今若选择较大的回流比R,则N T ____, L/V_______?(增加,不变,减少) 7、萃取操作依据是_____________ ______________________________。选择萃 取剂的主要原则___________________________、___________________________和 _________________________________ 。 8、有一实验室装置将含A 10%的A 、B 混合物料液50公斤和含A 80%的A 、B 混合物料 液20公斤混合后，用溶剂S 进行单级萃取，所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到 原来的10% A 和80% A 的溶液。问此工作状态下的选择性系数β＝____________ 9、在101.3kPa 下，不饱和湿空气的温度为295K 、相对湿度为69%，当加热到303K 时， 该空气下列参数将如何变化？ 相对湿度______，湿球温度______，露点______。 10、已知湿空气总压为100kPa, 温度为40℃, 相对湿度为50%, 已查出40℃时 水的饱和蒸气压Ps 为7.375 kPa, 则此湿空气的湿度H 是____________kg 水/kg 绝 干气,其焓是____________kJ/kg 绝干气。 11、对某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m = 2，气、液两相的体积传质系 数分别为k y a = 2?10-4 kmol/(m 3 ?s)，k x a = 0.4kmol/(m 3 ?s)。则该吸收过程为________ 阻力控制。 第二章 流体输送机械 ２－1 流体输送机械有何作用? 答:提高流体的位能、静压能、流速,克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前,为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的?泵入口的压力处于什么状体？ 答:离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。此时,在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚)； 启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转,在离心力的作用下,液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳,液体流到蜗形通道后,由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态（或负压） 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些?其定义与单位是什么? １、流量q v ： 单位时间内泵所输送到液体体积,ｍ３/s, m ３/min, m 3/h.。 2、扬程H ：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/Ｎ,ｍ 3、功率与效率: 轴功率Ｐ:泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率Ｐe ：gH q v ρ=e P 效率η：p P e =η 2-4 离心泵的特性曲线有几条?其曲线的形状是什么样子?离心泵启动时,为什么要关闭出口阀门？ 答：1、离心泵的H 、Ｐ、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条； 2、离心泵的压头Ｈ一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小,随流量的增大而上升。 η与ｑv 先增大，后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点,对应的值称为最佳工况参数。 ３、关闭出口阀,使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。 ２-5 什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响? 答:１、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、2间列伯努利方程 得:f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度而改变,因而当被输送液体密度发生变化时,Ｈ-Q 与η－Q 曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比。当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时,泵内液体的能量损失增大,导致泵的流量、扬程减小，效率下降,但轴功率增加,泵的特性曲线均发生变化。 2-6 在测定离心泵的扬程与流量的关系时,当离心泵出口管路上的阀门开度增大后,泵出口压力及进口处的液体压力将如何变化? 第六章传热 问题1.传热过程有哪三种基本方式答1．直接接触式、间壁式、蓄热式。 问题2.传热按机理分为哪几种答2．传导、对流、热辐射。 问题3.物体的导热系数与哪些主要因素有关答3．与物态、温度有关。 问题4.流动对传热的贡献主要表现在哪儿答4．流动流体的载热。 问题5.自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热答5．加热面在下，制冷面在上。 问题6.液体沸腾的必要条件有哪两个答6．过热度、汽化核心。 问题7.工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作为什么答7．核状沸腾状态。以免设备烧毁。 问题8.沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手答8．改善加热表面，提供更多的汽化核心；沸腾液体加添加剂，降低表面张力。问题9.蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体答9．避免其积累，提高α。 问题10.为什么低温时热辐射往往可以忽略,而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式 答10．因Q与温度四次方成正比，它对温度很敏感。 问题11.影响辐射传热的主要因素有哪些答11．温度、黑度、角系数（几何位置）、面积大小、中间介质。 问题12.为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数 答12．①相变热远大于显热；②沸腾时汽泡搅动；蒸汽冷凝时液膜很薄。 问题13.有两把外形相同的茶壶，一把为陶瓷的，一把为银制的。将刚烧开的水同时充满两壶。实测发现，陶壶内的水温下降比银 壶中的快，这是为什么 答13．陶瓷壶的黑度大，辐射散热快；银壶的黑度小，辐射散热慢。 问题14.若串联传热过程中存在某个控制步骤,其含义是什么 答14．该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和，传热速率由该步骤所决定。 问题15.传热基本方程中,推导得出对数平均推动力的前提条件有哪些 答15．K、qm1Cp1、qm2Cp2沿程不变；管、壳程均为单程。 问题16.一列管换热器，油走管程并达到充分湍流。用133℃的饱和蒸汽可将油从40℃加热至80℃。若现欲增加50%的油处理量， 有人建议采用并联或串联同样一台换热器的方法，以保持油的出口温度不低于80℃，这个方案是否可行 答16．可行。 问题17.为什么一般情况下,逆流总是优于并流并流适用于哪些情况 答17．逆流推动力Δtm大，载热体用量少。热敏物料加热，控制壁温以免过高。 问题18.解决非定态换热器问题的基本方程是哪几个 答18．传热基本方程，热量衡算式，带有温变速率的热量衡算式。 问题19.在换热器设计计算时，为什么要限制Ψ大于 答19．当Ψ≤时，温差推动力损失太大，Δtm小，所需A变大，设备费用增加。 第七章蒸发 问题1.蒸发操作不同于一般换热过程的主要点有哪些 答1．溶质常析出在加热面上形成垢层；热敏性物质停留时间不得过长；与其它单元操作相比节能更重要。 问题2.提高蒸发器内液体循环速度的意义在哪降低单程汽化率的目的是什么 答2.不仅提高α，更重要在于降低单程汽化率。减缓结垢现象。 问题3.为什么要尽可能扩大管内沸腾时的气液环状流动的区域 答3.因该区域的给热系数α最大。 流体流动阻力的测定 1.在测量前为什么要将设备中的空气排尽？怎样才能迅速地排尽？为什么？如何检验管路中的空气已经被排除干净？ 答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后，打开U 形管顶部的阀门，利用空气压强使U 形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。 2.以水为介质所测得的？~Re关系能否适用于其他流体？ 答：能用，因为雷诺准数是一个无因次数群，它允许d、u、、变化 3?在不同的设备上（包括不同管径），不同水温下测定的?~Re数据能否关联在同一条曲线上？ 答:不能，因为Re二du p仏与管的直径有关 离心泵特性曲线的测定 1.试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？本实验中，为了得到较好的实验效果，实验流量范围下限应小到零，上限应到最大，为什么？ 答：关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机 （2）启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？ 答：离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。 （3）泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？随着流量的增大，泵进、出口压力表分别有什么变化？为什么？ 答：当泵不被损坏时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受 外网特性曲线影响造成的 恒压过滤常数的测定 1.为什么过滤开始时，滤液常常有混浊，而过段时间后才变清？ 答：开始过滤时，滤饼还未形成，空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过，使滤液浑浊，但当形成较密的滤饼后，颗粒无法通过，滤液变清。? 2.实验数据中第一点有无偏低或偏高现象？怎样解释？如何对待第一点数据？ 答：一般来说，第一组实验的第一点△ A A q会偏高。因为我们是从看到计量桶出现第一滴滤液时开始计时，在计量桶上升1cm 时停止计时，但是在有液体流出前管道里还会产生少量滤液，而试验中管道里的液体体积产生所需要的时间并没有进入计算，从而造成所得曲线第一点往往有较大偏差。 3?当操作压力增加一倍，其K值是否也增加一倍？要得到同样重量的过滤液，其过滤时间是否缩短了一半？ 答：影响过滤速率的主要因素有过滤压差、过滤介质的性质、构成滤饼的 颗粒特性，滤饼的厚度。由公式K=2I A P1-s, T=qe/K可知，当过滤压强提高一倍时，K增大，T减小，qe是由介质决定，与压强无关。 传热膜系数的测定 1.将实验得到的半经验特征数关联式和公认式进行比较，分析造成偏差的原因。 答：答：壁温接近于蒸气的温度。 可推出此次实验中总的传热系数方程为 其中K是总的传热系数，a是空气的传热系数，02是水蒸气的传热系数，3是铜管的厚度，入是铜的导热系数，R1、R2为污垢热阻。因R1、R2和金属壁的热阻较小，可忽略不计，则Tw- tw,于是可推导出，显然，壁温Tw接近于给热系数较大一侧的流体温度，对于此实验，可知壁温接近于水蒸气的温度。 一、填空选择题（25分，每空1分） 1、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将填料层增高一些，则该塔的H OG 将 __________，N OG 将__________ 。 2、在吸收塔的设计中，当气体流量、气相进出口组成和液相进口组成不变时，若 减小吸收剂用量，则传质推动力将_____________，设备费用将___________。 3、某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成x A =，相应的泡点为t 1；汽 相组成4.0 A y ，相应的露点为t 2。则t 1与t 2大小关系为 。 4、简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐________，其沸点则逐渐_________。 5、已知塔顶第一块理论板上升的汽相组成为y 1=（摩尔分率，下同），将其全 部冷凝为泡点液体，该液体在贮罐内静止分层，上层x D =作为产品，下层x 0= 于泡点下回流，则回流比R=。 6、设计精馏塔时，已知原料为F,x F ,分离要求为x D 和x W ,加料热状态q 已选 定,今若选择较大的回流比R,则N T ____, L/V_______?(增加,不变,减少) 7、萃取操作依据是_____________ ______________________________。选择萃 取剂的主要原则___________________________、___________________________和 _________________________________ 。 8、有一实验室装置将含A 10%的A 、B 混合物料液50公斤和含A 80%的A 、B 混合物料 液20公斤混合后，用溶剂S 进行单级萃取，所得萃余相和萃取相脱溶剂后又能得到 原来的10% A 和80% A 的溶液。问此工作状态下的选择性系数β＝____________ 9、在下，不饱和湿空气的温度为295K 、相对湿度为69%，当加热到303K 时， 该空气下列参数将如何变化 相对湿度______，湿球温度______，露点______。 10、已知湿空气总压为100kPa, 温度为40℃, 相对湿度为50%, 已查出40℃时 水的饱和蒸气压Ps 为 kPa, 则此湿空气的湿度H 是____________kg 水/kg 绝 干气,其焓是____________kJ/kg 绝干气。 11、对某低浓度气体吸收过程，已知相平衡常数m = 2，气、液两相的体积传质系 数分别为k y a = 210-4 kmol/(m 3 s)，k x a = (m 3 s)。则该吸收过程为________ 阻力控制。 （A ）气膜 （B ）液膜 （C ）气、液双膜 （D ）无法确定 第二章流体输送机械 2-1流体输送机械有何作用？ 答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。 2-2离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？泵入口的压力处于什么状体？ 答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）； 启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体 沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态（或负压） 2-3离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？ 1、流量qv:单位时间内泵所输送到液体体积，m3/s, m3/min, m3/h.。 2、扬程H：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N，m 3、功率与效率： 轴功率P：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率Pe： 效率： 2-4离心泵的特性曲线有几条？其曲线的形状是什么样子？离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门？ 答：1、离心泵的H、P、与qv之间的关系曲线称为特性曲线。共三条； 2、离心泵的压头H一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。 与qv先增大，后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。 2-5什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？ 第二章流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用 答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体启动后，液体在泵内是怎样提高压力的泵入口的压力处于什么状体 答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）； 启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态（或负压） 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些其定义与单位是什么 1、流量q v: 单位时间内泵所输送到液体体积，m3/s, m3/min, m3/h.。 2、扬程H：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N，m 3、功率与效率： 轴功率P ：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e ：gH q v ρ=e P 效率η：p P e = η 2-4 离心泵的特性曲线有几条其曲线的形状是什么样子离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门 答：1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条； 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。 η与q v 先增大，后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵 的设计点，对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响 答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、 2间列伯努利方程得：f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ化工原理实验课后思考题
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