化工原理(上)考试试题及答案
化工原理（上）考试试题A、B卷
题型例及思路
试题题型---
填空10% （5小题）；
气体的净制按操作原理可分为________________、______________、
_______________.旋风分离器属________ ___ _ 。
选择10% （5小题）；
为使U形压差计的灵敏度较高,选择指示液时,应使指示液和被测流体的密度差
（ρ
指
--ρ）的值（）。
A. 偏大；
B. 偏小；
C. 越大越好。
判断10% （5小题）；
若洗涤压差与过滤压差相等，洗水粘度与滤液粘度相同时，对转筒真空过滤机来
说，洗涤速率=过滤未速度。（）
问答10% （2~3小题）；
为什么单缸往复压缩机的压缩比太大，会使压缩机不能正常工作？
计算60% （4小题）。
计算题题型：
一、流体流动与输送 20分
1、已知两截面的压强P
1 P
2
高度差⊿Z 有效功W
e
摩擦系数λ管路总长Σl
管直径与壁厚φ密度ρ ,求体积流量 V (m3/h).
解题思路：求体积流量，需要知道管内流速。先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，有效功，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，衡算式中只有速度未知。求出速度，再乘于管道面积即得体积流量，再进行单位换算。
2、已知高度差⊿Z P
1 P
2
管路总长Σl 体积流量V 摩擦系数λ, 求(1)管径
d ;(2)在此管径d下, 摩擦系数λ改变后的体积流量V .
解题思路：（1）求管径，先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，无有效功，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，其中速度用已知的体积流量除于管道截面积表示，当中包含了直径，进行体积流量的单位换算，整个衡算只有直径未知。（2）在确定的直径下，用改变了的摩擦系数求体积流量，方法同题1。
3、已知管直径与壁厚φ密度ρ粘度μ位置高度Z 管路总长Σl (层流λ=64/Re,
需判断)，两截面的压强P
1 P
2
体积流量V 泵效率η，求轴功率N.
解题思路：求轴功率，需要求出有效功率，则先选取截面，列出机械能衡算式，代入
已知的压强，高度差，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，摩擦系数未知，先用体积流量除管道截面积计算出管内速度，再计算雷诺数，判断是否属层流，是则用公式λ=64/Re计算摩擦系数，求出有效功，再计算出质量流量，质量流量等于体积流量乘密度，两者乘积即为有效功率，再除于效率即得轴功率。注意单位。
4、已知ρ V φ⊿Z P
1 P
2
直管长度l 局部阻力当量长度l
e
(以阻力为直管的%
表示) λη, 求 N.
解题思路：求轴功率，需要求出有效功率，则先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，其中总长为直管加局部，求出有效功，再计算出质量流量，两者乘积即为有效功率，再除于效率即得轴功率。注意单位。
5、已知 P
1 P
2
⊿Z V Σl λ进出口阻力不计φρμη，求轴功率N.
解题思路：求轴功率，需要求出有效功率，则先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，求出有效功，再计算出质量流量，两者乘积即为有效功率，再除于效率即得轴功率。注意单位。
6、已知φ水平等径管截面间管长l
AB 阻力损失⊿P
f孔板
λ N η孔板流量计孔板直
径d
0, 孔流系数C
指示液高度R 指示液密度ρ
A
流体密度ρ流量计算公式
求P
A —P
B
功率消耗分率。
解题思路：在规定的两截面间列出机械能衡算式，水平等径管两截面上的速度相等，无高度差，无有效功输入，摩擦损失包括管段的摩擦损失和孔板的阻力损失，孔板的阻力损失已知，管段的摩擦损失用计算公式代入，管内速度未知，先用流量计算公式计算出孔板流量计孔中的速度，再用连续性方程计算出管内速度，则可算出两截面间的压差
P A —P
B
；功率消耗分率是指在该两截面间消耗的功率占总功率消耗的百分数，总功率消
耗用轴功率乘效率求得，该两截面间消耗的功率用两截面间消耗的功乘质量流量计算得到，对水平等径管，两截面间消耗的压强降与两截面间的压差相等。注意单位换算。
7、已知 P
1 P
2
⊿Z φ管长l 阀件、弯头等当量长度l
e
/d 管内流速u λρη
求有效功率N
e
轴功率N.
解题思路：先求出有效功率，则先选取截面，列出机械能衡算式，代入已知的压强，高度差，大截面上的速度约为零，摩擦损失用计算公式代入，求出有效功，再计算出质量流量，两者乘积即为有效功率，再除于效率即得轴功率。注意单位。
8.已知 P
1 P
2
管长l d 各阻力系数ζ V, 求⊿Z.
解题思路：选取截面和基准面，列出机械能衡算式，计算出管中的流速，用阻力计算公式计算阻力损失，然后将已知的压强、流速、阻力损失代入，即可求出所需的⊿Z。
9.已知P
1 P
2
(真空度mmHg) ρ u ⊿Z φ进口管路阻力损失W
f1
，出口管阻力h
f2
(mH
2
O)，
求有效功率N
e
。
解题思路：选取截面和基准面，列出机械能衡算式，代入已知数据，注意压强与阻力
损失的单位换算，求出W
e ，再求出m
s
,根据N
e
= m
s
W
e
求出有效功率。
10.已知 P
1 P
2
φρ真空表高度Z
1
压强表高度Z
2
V 进口管阻力W
f1
出口管阻力W
f2
压强表表压η求两液面高度差 N 真空表读数
解题思路：关键在截面的选取，要求方程中只包含一个未知数。先在泵出口压强表截面与高液面间列出机械能衡算式，代入已知的压强，压强表高度，大截面上的速度约为零，管内速度用体积流量除管道面积得到，出口管阻力，无有效功输入，这样就可以求出高液面的高度，求出了两液面高度差；再在低液面与高液面间列出机械能衡算式，代入已知的大截面上的压强，大截面上的速度约为零，进口管阻力，出口管阻力，求出有效功，计算出质量流量，两者乘积即为有效功率，再除于效率即得轴功率；最后在真空表截面与压强表截面间列出机械能衡算式，代入已知的管内速度，真空表高度，压强表高度，有效功，压强表表压，就可以求出真空表读数—真空度，真空度等于负的表压。注意单位换算。
二、非均相分离 10分
1、已知颗粒直径d
p 颗粒密度ρ
p
流体密度ρ沉降θ（时间），流体粘度μ ,
求沉降高度H.
解题思路：沉降高度等于沉降速度乘沉降时间，则可以先假设沉降处在层流区，用斯托克斯公式计算出沉降速度，再进行雷诺数检验，正确就乘于时间即得沉降高度。
2、已知沉降速度u
t d
p
ρ
p
ρ, 求μ.
解题思路：公式变形，先假设沉降处在层流区，用斯托克斯公式计算出流体粘度，再进行雷诺数检验，正确即可。
3、已知（降尘室）处理量V (Nm3)--- N标准操作温度t℃μρρ
p
最小颗粒
直径d
pmin 求(1)面积A ,(2) 已知宽度b，求长度L,(3)当L
实际
=1/2L
理论
时，
采取什么措施.
解题思路：先进行气体体积换算，温度校正，再用降尘室处理量计算公式（即斯托克斯公式变形，其中沉降速度等于体积量除于降尘室底面积）计算面积，进行雷诺数检验；面积等于长乘宽，已知宽度，就可算出长度；保证底面积，可以通过加一挡板解决。
4、已知操作压力⊿P 过滤时间θ滤液量V 过滤介质当量滤液量V
e
不计压缩性指数s=0 过滤常数K, 求(1)过滤面积A,(2)滤框数n (已知长与宽)，（3）在一种洗涤方式下，一定洗涤时间θw下的洗涤液量 Vw,(4) ⊿P加倍,一定过滤θ下的Vˊ.
解题思路：恒压过滤，先写出过滤方程，过滤介质当量滤液量V
e
不计，方程简化为
V2=KA2θ,式中滤液量、过滤时间、过滤常数均已知，则可直接求出过滤所需面积；过滤面积等于两倍的n 个框面积，则框数 n=A/2ab；在相同的操作压力和相同的黏度
下洗涤速度等于最终过滤速度的δ倍，置换洗涤δ=1，横穿洗涤δ=1/4，而最终的过滤速度用过滤公式求导求得，V2+2VV
e
=KA2θ,2VdV+2V e dV= KA2dθ, dV/dθ=KA2/(2V+2V e) 则洗涤液量等于洗涤速度乘于洗涤时间；操作压强加倍，过滤常数K受影响，在压缩性指数s=0情况下，K增大一倍，此时代入时间即可得到滤液体积。
5、已知降尘室的长L 宽b 高H, 中间加一挡板， V (Nm3) t℃μρρ
p 求能否沉降某大小的颗粒。
解题思路：先进行气体体积换算，温度校正，将标准状况下的体积换算成操作状况下的体积，中间加一挡板，降尘室的底面积等于两倍的长乘宽，写出降尘室计算能沉降
的最小颗粒临界直径公式d
pmin =[ (Vs/A)×18μ/(ρ
p
-ρ)g]1/2注意单位换算，进行雷
诺数检验，将临界直径与所需沉降颗粒的直径进行比较，临界直径小则可除去，临界直径大则不能。
6、已知⊿P θ（时间） V V
e
不计 s=0 K, 滤框数n ，长、宽、厚，洗水量，洗涤方式，洗涤压力，问（1）是否能用，（2）洗涤时间。
解题思路：恒压过滤，先写出过滤方程，过滤介质当量滤液量V
e
不计，方程简化为V2=KA2θ,式中滤液量、过滤时间、过滤常数均已知，则可直接求出过滤所需面积；再根据求出实际提供的过滤设备的面积A =2nab，进行比较，提供的面积大于所需面积，则可以用，小于则不能用；洗涤时间等于洗涤液量除于洗涤速度，洗涤速度等于最终过滤速度的δ倍，置换洗涤δ=1，横穿洗涤δ=1/4，而最终的过滤速度用过滤公式求导求
得，V2+2VV
e
=KA2θ,2VdV+2V e dV= KA2dθ, dV/dθ=KA2/(2V+2V e)。
7、降尘室已知长L 宽b 高H, 加挡板数n ρ
p ρμ t℃ d
pmin
求处理量V (Nm3)。
解题思路：先写出降尘室计算处理能力的公式，Vs/A= d
pmin 2(ρ
p
-ρ)g/18μ，降尘室的
底面积等于（n+1）倍的长乘宽，先计算出Vs，进行雷诺数检验，然后进行气体体积换算，温度校正，将实际的体积换算成标准体积，注意单位换算。
8、已知过滤机板框数n 长与宽与厚过滤时间θ
F 横穿洗涤 Vw 辅助时间θ
R
K
V
e
不计求生产能力
解题思路：恒压过滤，先写出过滤方程，过滤介质当量滤液量V
e
不计，方程简化为
V2=KA2θ,式中过滤时间、过滤常数、过滤面积A =2nab均已知，则可以计算出已知过滤时间下的滤液量；一个生产过程时间包括过滤时间，洗涤时间和辅助时间，过滤时间、辅助时间已知，洗涤时间等于洗涤液量除于洗涤速度，横穿洗涤时洗涤速度等于最终过
滤速度的1/4倍，而最终的过滤速度用过滤公式求导求得，V2+2VV
e
=KA2θ,2VdV+2V e dV=
KA2dθ, dV/dθ=KA2/(2V+2V
e
)，生产能力即等于滤液量除于三个时间之和，再进行单位换算。
9、已知滤框的长与宽与厚一定θ
F
对应的V 滤渣厚度 K 单位过滤面积的过滤介质
当量滤液量q
e 横穿洗涤 Vw 辅助时间θ
R
求板框数n θw 24小时的滤液量
解题思路：恒压过滤，先写出过滤方程q2+2qq
e =Kθ
F
，已知q
e
、K，则可以求出q，而
q=V/A，V已知，则可求出A，而A =2nab，则可求出板框数n；洗涤时间等于洗涤液量除于洗涤速度，洗涤液量已知，横穿洗涤时洗涤速度等于最终过滤速度的1/4倍，而
最终的过滤速度用过滤公式求导求得；24小时的滤液量=24V/（θ
F +θ
R
+θ
w
），注意时
间单位。三、传热 20分
1、已知管直径与壁厚φ冷流体的进口温度t
1出口温度t
2
热流体质量流量m
s1
比热C
p 热流体进口温度T
1
出口温度T
2
管外传热膜系数α
1
管内传热膜系数α
2
金属壁导热系数λ与污垢热阻R
s ，逆流, 求总传热系数K 冷流体质量流量m
s2
传热
管长L.
解题思路：总传热系数用公式关联；冷流体质量流量用热量衡算方程计算；求管长，应先求出传热面积，传热面积用总传热速率方程求，先写出总传热速率方程，公式中传热速率、总传热系数已经求出，对数平均温度差用公式计算，求出面积，再求管长，L=A/пd
1
。
2、已知φ T
1 T
2
体积流量V(Nm3/min)—N标准标准状态密度ρ
热流体比热C
p1
m
s2
t 1 C
p2
K逆流 , 求管长L.
解题思路：先求出热流体的质量流量=ρ
V，再用热量衡算方程计算冷流体的出口温
度，求管长，应先求出传热面积，传热面积用总传热速率方程求，先写出总传热速率方程，公式中传热速率用热量衡算方程计算，K已知，对数平均温度差用公式计算，
求出面积，再求管长，L=A/пd
1
。
3、已知传热面积A m
s1 T
1
T
2
C
p1
t
1
t
2
冷流体比热C
p2
逆流, 求K m
s2
.
解题思路：列出热量衡算式，代入已知数据，求出冷流体质量流量，写出总传热速率方程，公式中传热速率用热流体热量衡算方程计算，面积已知，对数平均温度差用公式计算，就可以求出总传热系数。
4、已知m
s1蒸汽饱和温度T
s
汽化（冷凝）潜热r α
1
管内流体流速u t
1
m
s2
φ
ρ C
p 流体粘度μ流体导热系数λ金属壁导热系数λ
钢
R
s
热量损失Q
l
求传热速率（传热量）Q t
2
A 提高Q的措施.
解题思路：蒸汽冷凝，温度不变，释放出的热量等于质量乘冷凝潜热，扣除热量损失即为传热速率；冷流体出口温度用热量衡算方程计算，传热速率已经求出，其他条件已知，就可以求出；求传热面积就用总传热速率方程，公式中传热速率已知，对数平均温度差用公式计算，而总传热系数未知，用公式关联，先用管内流体强制湍流公式关联出管内传热系数，再关联出总传热系数，就可以求出传热面积；针对本题，措施主要为提高小的传热系数侧的速度以提高总传热系数，进而提高传热速率。
5、已知φ m
s1 T
1
T
2
C
p1
t
1
t
2
C
p2
K 不计热量损失Q
l
求m
s2
. 逆流、并流的⊿t
m
及
管长L。
解题思路：两种情况下流体各自的进出口温度不变，用公式计算两中情况下的对数平均温度差，注意流体方向对两端两流体的温度差影响，求管长，应先求出传热面积，传热面积用总传热速率方程求，先写出总传热速率方程，公式中传热速率用热量衡算方程计算，K已知，对数平均温度差已求出，求出面积，再求管长，L=A/пd
1
。
6、已知φ 管程流体流速u 体积流量V C p ρ t 1 t 2 T s 冷凝α 1 α 2 λ
求K 管子根数n 及长L 。
解题思路：求管子根数n ，一根管子的大小已知，则它的截面积就可以求出，而管内速度也知道，则一根管子的体积流量就可以求出，现在总的体积流量知道，则管子根数n 就等于总的体积流量除于一根管子的体积流量；求管长，应先求出传热面积，传热面积用总传热速率方程求，先写出总传热速率方程，公式中传热速率用冷热量衡算方程计算，冷流体质量流量等于体积流量乘密度，总传热系数用公式关联，对数平均温度差用公式计算，蒸汽冷凝，温度不变，求出面积，再求管长，L=A/n пd 1。
7、已知m s1 T 1 T 2 C p1 C p2 ρ2 t 1 t 2逆流 K Q l 不计 求m s2 核算已有换热器.
解题思路：先写出热量衡算方程，代入已知条件，就可以求出冷流体质量流量；再写
出总传热速率方程，公式中传热速率用热热量衡算方程计算，对数平均温度差用公式计算，求出传热面积，这是传热所需面积，实际已有的换热器有面积，两者进行比较，实际的比所需的大就可以用。
8、已知m s1 T 1 T 2 t 1 t 2逆流湍流状态气体温度高，液体温度低，在管内，C p1 C p2 （λ R s Q l ）不计 C p 不变 求m s2 t 1升高后（m s1 T 1 T 2不变）的t 2' m s2'。
解题思路：先写出热量衡算方程，代入已知条件，就可以求出冷流体质量流量；t 1升高后，由于m s1 T 1 T 2不变，C p 不变，Q l 不计，所以此时传热量仍然与原来相同，Q= m s1 C p1 (T 1- T 2）= m s2' C p2 (t 2'- t 1'）,式中t 1'已知m s2' 、t 2'未知，再写出前后两中情况下的总传热速率方程，Q= m s1 C p1 (T 1- T 2）=KA Δt m ，Q '= m s1 C p1 (T 1- T 2）=K 'A Δt m ', Q= Q ', 面积不变，λ R s 不计，α气∠∠α液，所以 K ≈α气，液体流量变化基本不影响K ，K=K '， 这样使得Δt m '=Δt m ，Δt m 可以用原来的四个温度求出，Δt m '即可得到，而Δt m '计算式中只有t 2'未知，就可以求得t 2'，再利用热量衡算方程，就可以求得m s2'。
9. 已知m s1 C p1 T 1 T 2 t 1 t 2 K 逆流 Q l 不计，求冷流体体积流量V s2，A; K A m s1 T 1 T 2 t 1不变时，在一定的V s2下 ，问能否改成并流？
解题思路：先写出热量衡算方程，代入已知条件，就可以求出传热速率Q 和冷流体质量流量m s2，进一步可以求出体积流量；求出Δt m 再用传热速率方程求出A;
m s1 T 1 T 2不变，即要求的Q 不变，K A 不变，即要求的Δt m 不变，用热量衡算方程求出一定的V s2下时冷流体的t 2，求出此时并流下的Δt m ，与要求的进行比较，如大于要求的，则可以改成并流操作，如小于要求的，则不可以改成并流操作。或者将t 2与T 2进行比较，如t 2大于T 2则不可以改成并流操作。
四、蒸发 10分
1、已知原料浓度x
0完成液浓度x 传热面积A 总传热系数K 蒸汽饱和温度T
s
生
蒸汽冷凝潜热R 二次蒸汽温度T
1
温度差损失⊿ˊ（沸点升高）⊿ˊˊ（液柱静
压强）热量损失Q
l
二次蒸汽汽化潜热r, 沸点进料,求原料液处理量F 加热蒸汽消耗量D.
解题思路：求原料液处理量F，通过物料衡算方程，即Fx
0=（F-W）x, F= Wx/(x- x
),
需要先求得水份蒸发量W，写出传热方程Q= KAΔt=KA（T
s -t
1
）=Wr+Q
l
, t
1
=T
1
+⊿ˊ+⊿
ˊˊ,代入已知条件，就可求出W，进而求出F；写出加热蒸汽消耗量D计算公式，沸点进料，简化，代入已知条件，求出D，注意热量损失Q
l
的单位。
2、已知 A 加热蒸汽压强P
s (-T
s
-R) 二次蒸汽压强P（- T
1
-r）t
1
原料进料温度t
=
沸点即t
1沸点进料蒸发量W 热损失Q
l
, 求D/W K.
解题思路：写出加热蒸汽消耗量D计算公式，沸点进料，简化，根据压强，查出加热蒸汽冷凝热R和二次蒸汽汽化热r，注意压强均需按绝压查，求出加热蒸汽消耗量D，
再求D/W，不要忘记；写出传热方程Q= KAΔt=KA（T
s -t
1
）=Wr+Q
l
, 代入已知条件，注
意热量损失Q
l
的单位，就可以求出传热系数K。
3、已知F x
0 x t
t
1
T
1
T
s
比热C
p
r R(生蒸汽) Q
l
, 求 W D
解题思路：写出水份蒸发量W计算公式，代入已知条件，就可以求出W；写出加热蒸汽消耗量D计算公式，代入已知条件，注意热量损失Q
l
的单位，就可以求出D。
4、已知C
p x
x P
s
(-T
s
-R)P
1
（-T
1
-r二次蒸汽）t
=t
1
W Q
l
K ⊿, 求F D A.
解题思路：求原料液处理量F，通过物料衡算方程，即Fx
0=（F-W）x, F= Wx/(x- x
)
代入已知条件，就可以求出F；写出加热蒸汽消耗量D计算公式，沸点进料，简化，根据压强，查出加热蒸汽冷凝热R和二次蒸汽汽化热r，注意压强均需按绝压查，代
入已知条件，注意热量损失Q
l 的单位，就可以求出D；写出传热方程Q= KAΔt=KA（T
s
-t
1
）
=DR, 代入已知条件，就可以求出传热面积A。
5、已知A P
s (-T
s
-R) P（-T
1
-r二次蒸汽）t
=t
1
蒸发时间与蒸发量，Q
l
=x%DR，大气
压力，各⊿，求D，K。
解题思路：写出加热蒸汽消耗量D计算公式，根据压强，查出加热蒸汽冷凝热R和二次蒸汽汽化热r，注意压强均需按绝压查，根据蒸发时间与蒸发量，求出W，代入已知
条件，就可以求出D；写出传热方程Q= KAΔt=KA（T
s -t
1
）=DR, 查出加热蒸汽温度T
s
，
二次蒸汽温度T
1，t
1
=T
1
+⊿，代入已知条件，就可以求出传热系数K。
6、已知F x
0 x A P（冷凝器）各⊿，K t
=t
1
Q
l
=0大气压力，求P
s
. P
s
-T
s
列表
解题思路：水蒸汽压强与温度成对应关系，求加热蒸汽压强，通过求温度而得，写出
水份蒸发量W计算公式，代入已知条件，就可以求出W，再写出传热方程Q=Wr+Q
l
=KA Δt=KA（T s-t1）,根据压强，查出二次蒸汽汽化热r，因为是冷凝器的压强，先根据压
强，查出温度，加⊿ˊˊˊ，再查二次蒸汽汽化热r，Q
l
=0，沸点进料，代入已知条
件，就可以求出完成传热所需的温度差，代入t
1=T
1
+⊿ˊ+⊿ˊˊ+⊿ˊˊˊ，就可以求
出所需的T
s
，再根据温度去查出所需的蒸汽压强。
7、已知C
p x
x加热蒸汽压强P
s
二次蒸汽压强P t
1
t
=t
1
W K Q
l
=x%DR
P s (-T
s
–R-焓i)列表求F D/W A.
解题思路：通过物料衡算方程，即Fx
0=（F-W）x, F= Wx/(x- x
)，代入已知条件，就
可以求出F；写出加热蒸汽消耗量D计算公式，根据压强，查出加热蒸汽冷凝热R和二次蒸汽汽化热r，注意压强均需按绝压查，沸点进料，简化，代入已知条件，就可
以求出D，再求D/W，不要忘记；写出传热方程Q= KAΔt=KA（T
s -t
1
）=DR, 代入已知
条件，就可以求出传热面积A。
8、已知F C
p t
x
x P
s
蒸发室P ⊿ˊ⊿ˊˊQ
l
K P
s
(-T
s
–R-i)列表求 D/W A.
解题思路：先根据公式求出W,写出加热蒸汽消耗量D计算公式，根据压强，查出加热
蒸汽冷凝热R和二次蒸汽汽化热r，注意压强均需按绝压查，进料温度已知，沸点t
1=T
1
+
⊿ˊ+⊿ˊˊ，代入已知条件，注意热量损失Q
l
的单位，就可以求出D，再求D/W，不
要忘记；写出传热方程Q= KAΔt=KA（T
s -t
1
）=DR, 根据压强，查出加热蒸汽温度T
s
，
代入已知条件，就可以求出传热面积A。
9、已知F x
0 x t
=t
1
T
s
冷凝器T
1
K R r各⊿ Q
l
=%DR C
p0
求完成液量L D A.
解题思路：完成液量L=F-W，通过物料衡算方程，即Fx
0=Lx,L= Fx
/x, 代入已知条件，
就可以求出L；写出加热蒸汽消耗量D计算公式，沸点进料，简化，代入已知条件，
就可以求出D；写出传热方程Q= KAΔt=KA（T
s -t
1
）=DR, t
1
=T
1
+⊿ˊ+⊿ˊˊ+⊿ˊˊˊ，
代入已知条件，就可以求出传热面积A。
10、已知x
0 x 常压单效蒸发 t
各⊿ P
s
-i
s
P—i K A Q
l
=%传热量 T
s
T
1
C
p
求完成液量L。
解题思路：写出传热方程Q= KAΔt=KA（T
s -t
1
）=DR=FC
p
(t
1
-t
)+Wr+Q
l
,而W= F(1- x
/ x)，
t 1=T
1
+⊿ˊ+⊿ˊˊ,T
s
K A已知, 二次蒸汽汽化热r=蒸汽的焓i-该饱和温度下水的焓
C p T
1
, 代入已知条件和W与F的关系式，就可以求出F，再根据L= Fx
/x求出完成液量
L。
课程成绩组成：平时占10分，包括到课率和作业，实验成绩占20分，期末考试
卷面成绩占70分；作业缺交1/3及以上，或缺课1/3及以上，
或实验不做或报告不交，该课程没有资格考试，期末考试卷面成
绩不到50分，该课程不会及格。
2007.4.26
化工原理期末考试试题及答案
1．（20分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长 3 m、管径由25×2.5 mm，为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2 饱和蒸汽，从饱和温度46℃冷却到10℃，CS2 走管外，其流量为250 kg／h，其冷凝潜热为356 kJ/kg，液体CS2的比热为 1.05 kJ ／（kg·℃ ）；水走管内与CS2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2 冷凝和冷却时传热系数（以外表面积为基准）分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/（m2·℃），问此换热器是否适用? 1.解：CS2冷凝的热负荷：Q冷凝＝250×356＝89000kJ/h＝24.72 KW CS2冷却的热负荷：Q 冷凝＝250×1.05×（46－10）＝9450kJ/h ＝2.6 KW 总热负荷Q 为：Q＝24.7＋2.63＝27.3 KW 冷却水用量q m2 为：q m2＝27.3 ＝0.261kg/s＝940kg/h 4.187×（30-5） 设冷却水进入冷却段的温度为t k，则有：0.261×4.187×（t k－ 5）＝2.6KW 解之得：t k＝7.38℃，则：（5 分） 冷凝段对数平均温差：Δ t m＝（46－30）－（46－7.38） ＝25.67℃ ln46 －30 46－7.38 所需传热面积： A 冷凝＝24.7/232.6×10－3×25.67＝ 4.14m2，（5 分） 冷却段对数平均温差：Δ tm＝（46－7.38）－（10－5）＝ 16.45℃ ln 46－7.38 （5 分）10－5 所需传热面积： A 冷却＝ 2.6/116.8×10－3×16.45＝ 1.35m2， 冷凝、冷却共需传热面积：Σ A i＝4.14＋ 1.35＝5.49m2， 换热器实际传热面积为：A0＝30×3.14×0.025×3＝7.065＞ΣA i ，所以适宜使用。（5分） ２．（20 分）某列管换热器由多根Φ 25×2.5mm的钢管组成，将流量为15×103kg/h 由20℃加热到55℃, 苯在管中的流速为0.5m/s ，加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为2178kJ/kg ，苯的比热容cp为1.76 kJ/kg ·K,密度ρ 为858kg/m3，粘度μ为0.52 ×10-3Pa·s，导热系数λ为0.148 W/m·K，热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝时的对流传热系数α 为10×104 W/m2·K。试求： （1）水蒸汽用量（kg/h ）；（4分） （2）总传热系数K（以管外表面积为准）；（7 分） （3）换热器所需管子根数n及单根管子长度L。（9 分）
化工原理实验模拟试题4教学内容
化工原理实验模拟试 题4
流体流动阻力实验 一、在本实验中必须保证高位水槽中始终有溢流，其原因是： A、只有这样才能保证有充足的供水量。 B、只有这样才能保证位压头的恒定。 C、只要如此，就可以保证流体流动的连续性。 二、本实验中首先排除管路系统中的空气，是因为： A、空气的存在，使管路中的水成为不连续的水。 B、测压管中存有空气，使空气数据不准确。 C、管路中存有空气，则其中水的流动不在是单相的流动。 三、在不同条件下测定的直管摩擦阻力系数…雷诺数的数据能否关联在同一条曲线上？ A、一定能。 B、一定不能。 C、只要温度相同就能。 D、只有管壁的相对粗糙度相等就能。 E、必须温度与管壁的相对粗糙度都相等才能。 四、以水作工作流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系能否适用于其它流体？ A、无论什么流体都能直接应用。 B、除水外什么流体都不能适用。 C、适用于牛顿型流体。 五、当管子放置角度或水流方向改变而流速不变时，其能量的损失是否相同。 A、相同。 B、只有放置角度相同，才相同。
C、放置角度虽然相同，流动方向不同，能量损失也不同。 D、放置角度不同，能量损失就不同。 六、本实验中测直管摩擦阻力系数时，倒U型压差计所测出的是： A、两测压点之间静压头的差。 B、两测压点之间位压头的差。 C、两测压点之间静压头与位压头之和的差。 D、两测压点之间总压头的差。 E、两测压点之间速度头的差。 七、什么是光滑管？ A、光滑管是绝对粗糙度为零的管子。 B、光滑管是摩擦阻力系数为零的管子。 C、光滑管是水力学光滑的管子（即如果进一步减小粗糙度，则摩擦阻力 不再减小的管子）。 八、本实验中当水流过测突然扩大管时，其各项能量的变化情况是： A、水流过突然扩大处后静压头增大了。 B、水流过突然扩大处后静压头与位压头的和增大了。 C、水流过突然扩大处后总压头增大了。 D、水流过突然扩大处后速度头增大了。 E、水流过突然扩大处后位压头增大了 BCECAAAA
化工原理期末考试试题(2013年版) 2
1 化工原理期末考试试题 一．填空题 1．精馏操作的目的是 使混合物得到近乎完全的分离 ，某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是 混合液中各组分间挥发度的差异 。 2．进料热状态参数q 的物理意义是 代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程 ，对于饱和液体其值等于 0 ，饱和蒸汽q 等于 1 。 3．简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是 简单蒸馏是非定态过程 。 4．吸收操作的目的是 分离气体混合物 ，依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 。 5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D 将 增大 ，塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W 将 减小 。（减小，增大，不变，变化不确定） 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7．液－液萃取操作中，操作温度 ，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。 8．多级逆流萃取操作，减少溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数 。（增 大、减小、不变） 9．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将 和 两种操作方式结合起来。（恒定回流比，恒定产品组成） 10．请写出两种常用的解吸操作方法： 和 。升温，气提，降压(三写二) 11．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力 减小 ，设备费用 增多 。（减小，增多） 12．当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数 升高 ，在液相中的分子扩散系数 升高 。（升高，升高） 13．吸收操作的基本依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 ，精馏操作的基本依据是 各组分间挥发度的差异 。 14．蒸馏是分离 均相液体混合物 的一种方法，蒸馏分离的依据是 挥发度差异 。 15．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，目的分别是 使组分间相对挥发度增大 、 改变原组分间的相对挥发度 。 16．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象，使塔无法工作。 17．板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触，在板上汽液两相呈 错流 接触。 18．易溶气体溶液上方的分压 小 ，难溶气体溶液上方的分压 大 ，只要组份在气相
制药工程化工原理期中考试答案
新乡学院 2013 ― 2014 学年度第二学期 《 化工原理 》期中试卷 课程归属部门：化学与化工学院 试卷适用范围：2012级制药工程专业 考试形式：开卷 考试时间：110 分钟 1.液柱压差计是基于流体静力学原理的测压装置，用U 形管压差计测压时，若一端与大气相通，则读数R 表示的是 表压 或 真空度 。 2. 若离心泵入口真空表读数为700mmHg ，当地大气压为760 mmHg ，则输送42℃水时（饱和蒸汽压为8.2kPa ）泵内 会 发生汽蚀现象。（会，不会） 3.牛顿粘性定律的表达式为dy du A F μ=，该式应用条件是 牛顿型 流体作 层流 流动。 4.一转子流量计，当通过水流量为1 m 3/h 时，测得该流量计进、出间压强降为20Pa ，当流量增大为2 m 3 /h 时，相应的压强降 20Pa 。 5.往复压缩机的实际工作循环包括：压缩、排气、 余隙膨胀 、 吸气 四个过程。 6.启动时需要关闭出口阀门的液体输送泵是 离心泵 。 7.离心泵说明书中所标的汽蚀余量越大，说明其抗汽蚀能力 不 好 。 8.安装在管路上的离心泵，其他条件不变，所送液体温度降低，泵发生汽蚀的可能性 降低 ，若供液槽液面上方的压强降低，泵发生汽蚀的可能性 增大 ；若所送液体密度增大，泵发生汽蚀的可能性 增大 。 9.由三支管组成的并联管路，各支管的管长和摩擦系数相等，管径比为1：2：3，则三支管的流量比为243:32:1。 10.已知某油品在圆管中定态流动，其Re =1000。已测得管中心处的点速度为0.5m/s ， 则此管截面上的平均速度为 0.25 m/s 。若油品流量增加一倍，则通过每米直管的压头损失为原损失的 2 倍。 11.往复泵流量调节的方法有： 旁路调节 、 调节往复频率 。 12.当要求气体的压缩比 2 1 p p ≥ 8≥ 时，宜采用多级压缩。 13.两敞口容器间用离心泵输水，已知转速为n 1时，泵流量q V1=100l/s ，扬程He 1=16m ，转速为n 2时，q V2 =120l/s ，扬程He 2=20m ，则管路特性方程为 H=7+909q v 2 。 14.在离心泵的运转过程中， 泵轴 是将原动机的能量传递给液体的部件，而 蜗壳 则是将动能转变为静压能的部件。 15.用离心泵将池中20℃清水送至常压容器B ，若B 变为100kPa （真空度）的密闭容器，则泵流量将 增大 ，压头 减小 。 16.能够起放大作用的压差计有 双液微差计 、 倒U 压差计 及倾斜压差计。 17.用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送密度为 1100kg/m 3但其他物性与水相同的溶液，则流量 不变 ，扬程 不变 ，功率 增大 。（增大，不变，减小，不能确定） 1.利用因次分析法的目的在于 A 。 A.减少实验工作量 B.增加实验结果的可靠性 C.建立数学表达式 D.避免出现因次错误 2.牛顿流体在管内作层流流动，流体层之间的剪应力在 B 。 A.管中心最大 B.管壁处最大 一、（每空1分，共30分） 二、选择题（每题1分，共20分） 院系:________ 班级:__________ 姓名:______________ 学号:_____________ …….……………………….密…………………封…………………线…………………………
化工原理试题库(第五——第十)讲解
第5章蒸发 一、选择题 1.以下蒸发器属于自然循环型蒸发器的是（）蒸发器。 A、强制循环型 B、升膜 C、浸没燃烧 D、外热式 2.与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（），温度差（），总传热系数（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 3.蒸发操作能持续进行的必要条件是( )。 A、热能的不断供应，冷凝水的及时排除。 B、热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。 C、把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。 D、采用多效操作，通常使用2-3效。 4.蒸发操作通常采用( )加热。 A、电加热法 B、烟道气加热 C、直接水蒸气加热 D、间接饱和水蒸气加热 5.以下哪一条不是减压蒸发的优点( )。 A、可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂 B、可用以浓缩不耐高温的溶液 C、可减少蒸发器的热损失 D、可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送 6.多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( )。 A、顺流 B、逆流 C、错流 D、平流 7.中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( )。 A、自然循环 B、强制循环 C、自然沸腾 D、强制沸腾 8.蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( )。 A、间壁式冷凝 B、混合式冷凝 C、蓄热式冷凝 D、自然冷凝 9.单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量，如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D/W最大? ( )。 A、原料液在293K时加入蒸发器 B、原料液在390K时加入蒸发器 C、原料液在393K时加入蒸发器 D、原料液在395K时加入蒸发器 10.蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（）所致。 A、沸点升高 B、沸点降低 C、蒸汽压升高 11.属于单程型的蒸发器是（）。 A、中央循环管式蒸发器 B、外热式蒸发器 C、降膜蒸发器 D、悬筐式蒸发器 二、填空题 1.蒸发操作所用的设备称为________。 2.蒸发操作中，加热溶液用的蒸汽称为________，蒸发出的蒸汽称为________。 3.按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为________和________；按操作压强大小，蒸发分为________、________和________； 按蒸发方式不同，蒸发分为________和________。 4.蒸发过程中，溶剂的气化速率由________速率控制。 5.蒸发溶液时的温度差损失在数值上恰等于________的值。 6.蒸发操作时，引起温度差损失的原因有________、________和________。 7.杜林规则说明溶液的沸点与同压强下标准溶液的沸点间呈________关系。 8.20％NaOH水溶液在101.33kPa时因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失为________。 9.单效蒸发的计算利用________、________和________三种关系。 10.当稀释热可以忽略时，溶液的焓可以由________计算。 11.单位蒸汽消耗量是指________，它时衡量________的指标。
化工原理实验模拟思考题
离心泵特性曲线的测定 1.泵壳的作用是：汇集液体 2.轴封的作用是：减少高压液体漏出泵外 3.密封环的作用是：减免高压液体漏回吸入口 4.叶轮的作用是：传递机械能 5.离心泵是由：_叶轮、泵壳、密封环、轴封装置_、和_平衡盘装置五个主要部件所组 成的。 6.离心泵的流量又称为：送液能力 7.泵能给予（1牛顿）_液体的能量称为泵的扬程。 8.每秒钟泵对（输送液体）所作的功，称为有效功率。 9.泵若需自配电机，为防止电机超负荷，常按实际工作的最大流量计算轴功率N，取 （1.1-1.2）N作为选电机的依据。 10.离心泵性能的标定条件是：20℃，101.3kPa的清水 11.为了防止电机烧坏现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀。 12.由离心泵的特性曲线可知：流量增大则扬程_减少 13.对应于离心泵特性曲线_____的各种工况下数据值，一般都标注在铭牌上。效率最大。 14.根据生产任务选用离心泵时，一般以泵效率不低于最高____的90%为合理，以降低能 量消耗。效率 15.根据生产任务选用离心泵时，应尽可能使泵在____点附近工作。效率最大 孔板流量计校验实验 1.孔板流量计前后压力: 前>后 2.孔板流量计的孔流系数与流动形态的关系:随Re的减小而减小 3.下列关于孔板流量计的说法正确的是: 构造简单、制造安装方便 流体阻力实验 1.流体流过管件的局部阻力系数主要与下列哪些条件有关：管件的几何形状、流体的Re 数 2.同一直管分别按下列位置摆放 (1)垂直 (2)水平 (3)倾斜同样的流体流动状 态下摩擦阻力关系是：倾斜=水平=垂直 3.在本实验中必须保证高位水槽始终有溢流，其原因是：只有这样才能保证位压头的恒 定 4.本实验中首先需排除管路系统中的空气，是因为：空气的存在，使管路中的水成为不 连续的流体、测压管中存有空气，使测量数据不准确、管路中有空气则其中水的流动不再是单相的流动
化工原理期末试卷6
《食工原理》期末考试卷（B）2005.9 一、概念题 [共计30分]： 1. 某二元物系的相对挥发度＝3，在具有理论塔板的精馏塔内于全回流条件下作精馏操作，已知y n＝0.4， 则y n+1＝ (由塔顶往下数)。全回流操作应用场合通常是 2. 塔板中溢流堰的主要作用是为了保证塔板上有。当喷淋量一定时，填料塔单位高度填料 层的压力降与空塔气速关系线上存在着两个转折点，其中下转折点称为，上转折点称 为。 3. 判断题：在精馏塔任意一块理论板上，其液相的泡点温度小于气相的露点温度。( ) 4. 某连续精馏塔，已知其精馏段操作线方程为y=0.80x+0.172，则其馏出液组成x D= 5. 总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为1/K L=1/k L+H/k G, 其中1/k L表示，当 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制 6. 判断题：亨利定律的表达式之一为p*=Ex，若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为易溶气 体。( ) 7. 根据双膜理论，当被吸收组分在液体中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数 (A)大于液相传质分系数； (B)近似等于液相传质分系数； (C)小于气相传质分系数； (D)近似等于气相传质分系数。 8. 填料塔内提供气液两相接触的场所是 9. 吸收操作中，当气液两相达到平衡时，其吸收推动力，吸收速率 10. 当湿空气的总压一定时，相对湿度仅与其和有关 11. 在下列情况下可认为接近恒定的干燥条件： (1)大里的空气干燥少量的湿物料；(2)少量的空气干燥大里的湿物料；则正确的判断是( ) (A).(1)对(2)不对 (B).(2)对(1)不对；(C)(1)(2)都不对 (D). (1)(2)都可以 12. 在一定的物料和干燥介质条件下：(1)临界湿含量是区分结合水与非结合水的分界点。 (2)平衡湿含 量是区分可除水份与不可除水份的分界点。 正确的判断是：( ) (A)两种提法都对 (B)两种提法都不对 (C)(1)对(2)不对 (D)(2)对(1)不对 13. 氮气与甲醇充分且密切接触，氮气离开时与甲醇已达传热和传质的平衡，如系统与外界无热交换，甲 醇进出口温度相等，则氮气离开时的温度等于( ) (A) 氮气进口温度 (B)绝热饱和温度 (C) 湿球温度 (D) 露点温度 14. 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( ) (A)相对湿度 (B)湿球温度 (C)露点温度 (D)绝热饱和温度 15. 我校蒸发实验所用蒸发器的类型是，这种蒸发器中不存在的一种温差损失是 16 进行萃取操作时应使: ( ) (A)分配系数大于 1 (B)分配系数小于 1 (C)选择性系数大于 1 (D) 选择性系数小于 1 17 一般情况下，稀释剂B组分的分配系数k值: ( ) (A)大于 1 (B)小于 1 (C)等于 1 (D) 难以判断，都有可能 18. 萃取操作依据是____溶解度差异，___________萃取操作中选择溶剂主要原则：较强溶解能力，较高 选择性，易于回收 19. 单级萃取操作中，在维持相同萃余相浓度下，用含有少量溶质的萃取剂S' 代替溶剂S， 则萃取相量与萃余相量之比将＿＿＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低，萃取液的浓度(指溶质)将＿ ＿＿＿(A)增加；(B)不变；(C)降低 二、计算题 [20分]
化工原理期末试题及答案
模拟试题一 1当地大气压为 745mmHg 测得一容器内的绝对压强为 350mmHg 则真空度为395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为 _0 _______，临近管壁处存在层流底层，若 Re 值越大，则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止 气缚 现象发生；而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 （大、小）一侧的：?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于：.值 大 （大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的 导热系数愈小，则该壁面的热阻愈 大 （大、小），其两侧的温差愈 大 （大、小）。 7、 Z= （V/K v a. Q ） .（y 1 -丫2 ）/ △ Y m 式中：△ Y m 称 气相传质平均推动力 ，单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;（Y i — Y 2） / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置，由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ，其值愈大，萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ 6、某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动） 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ，出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ ）耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ，使空气温度由20 C 升至80 C,
化工原理考研试题库
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。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数为03.0=λ，现发现压力表上 的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却将C 0100的热水冷却到C 0 50，热水流量为h m 360，冷却水在管 内 流动，温度从C 020升到C 0 45。已 知传热糸数K 为C m w .20002， 换热管为mm 5.225?φ的钢管，长 为3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。
《化工原理》(上)模拟试卷
《化工原理》（上册）模拟试卷 一、判断题（对的打√，错的打×，每题1分，共15分） 1. 因次分析的目的在于用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化。 2. 边长为0.5m的正方形通风管道，其当量直径为0.5m。 3. 根据流体力学原理设计的流量计中，孔板流量计是恒压差流量计。 4. 当计算流体由粗管进入细管的局部阻力损失时，公式中的流速应该取粗管中 的流速。 5. 离心泵的轴功率随流量的增大而增大。 6. 当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生气缚现象。 7. 对于低阻输送管路，并联优于串联组合。 8. 为了获得较高的能量利用率，离心泵总是采用后弯叶片。 9. 间歇过滤机一个操作周期的时间就是指过滤时间。 10. 过滤介质应具备的一个特性是多孔性。 11. 过滤常数K与过滤压力无关。 12. 滴状冷凝的给热系数比膜状冷凝的给热系数大，所以工业冷凝器的设计都按 滴状冷凝考虑。 13. 多层平壁定态导热中，若某层的热阻最小，则该层两侧的温差也最小。 14. 对于温度不宜超过某一值的热敏性流体，在与其他流体换热过程中宜采用逆 流操作。 15. 实际物体的辐射能力总是小于黑体的辐射能力。 二、选择题（每题1个正确答案，每题2分，共20分）
1. 当不可压缩流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径 缩小的地方，其静压力（）。 A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 不确定 2. 水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温度升高 时，Re值将（）。 A.变小 B.变大 C.不变 D.不确定 3. 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 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（）。 A. 最高效率点对应值 B. 操作点对应值 C. 最大流量下对应值 D. 计算值 5. 操作中的离心泵，将水由水池送往敞口高位槽。若管路条件不变，水面下降（泵能正常工作）时，泵的压头、泵出口处压力表读数和泵入口处真空表读数将分别（）。 A. 变大，变小，变大 B. 变小，变大，变小 C. 不变，变大，变小 D. 不变，变小，变大 6. 在重力场中，固粒的自由沉降速度与下列因素无关（） A.粒子几何形状 B.粒子几何尺寸 C.粒子及流体密度 D.流体的流速 7. 当其他条件都保持不变时，提高回转真空过滤机的转速，则过滤机的生产能 力（）。 A.提高 B.降低 C.不变 D.不一定 8. 当间壁两侧流体的对流传热系数存在下列关系α1＜＜α2，则要提高总传热系 数K应采取的有效措施为（）。 A.提高α1 B.提高α2 C.提高α1，降低α2 D.不确定 9. 根据因次分析法，对于强制对流传热，其准数关联式可简化为（） A. Nu＝f（Re，Pr，Gr） B. Nu＝f（Re，Gr） C. Nu＝f（Pr，Re） D. Nu=f（Pr，Gr）
《化工原理下》期中试卷答案(11化工)
word可编辑，欢迎下载使用！ 1. 吸收塔的填料高度计算中，N OG反映吸收的难易程度。 2.在气体流量、气相进出口组成和液相进出口组成不变条件下，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，若吸收剂用量减至最小吸收剂用量时，意味着完成吸收任务需要的填料高度为无穷高。 3.精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小增大、减小），同时蒸馏釜中所需加热 蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量增大（增大、减小）。 4.在精馏塔设计中，进料温度越高，进料状态参数q越小，完成相同的生产任务需 要的理论板数越多，塔底再沸器的热负荷越小。 5要分离乙醇-水共沸物，用恒沸精馏，所加入的第三组分为苯塔底的产物为无水乙醇。 6.在常压操作中，x A=0.2(摩尔分数，下同)的溶液与y A=0.15的气体接触，已知m=2.0，此时 将发生解析过程。 7.操作中的精馏塔，如果进料状态为泡点进料，进料组成为含轻组分0.4（摩尔分数）则 q线方程为：x=0.4 。 8.某二元混合物，进料量为100kmol/h，x F=0.6，要求塔顶产量为60 kmol/h，则塔顶组成 x D最大为100% 。 9.设计时，用纯水逆流吸收有害气体，平衡关系为Y=2X，入塔Y1=0.09，液气比（q n,l/q n,v） =3，则出塔气体浓度最低可降至0 ，若采用（q n,l/q n,v）=1.5，则出塔气体浓度最低可降至0.225 。 10.提馏塔的进料是在塔顶，与精馏塔相比只有提馏段。 11.吸收速率方程中，K Y是以Y- Y* 为推动力的气相总吸收系数，其单位是 kmol/m2 s 推动力。 1.在精馏操作中，进料温度不同，会影响_____B______。 A.塔顶冷凝器热负荷 B. 塔底再沸器热负荷 C. 两者都影响 2.某含乙醇12.5%（质量分数）的乙醇水溶液，其所含乙醇的摩尔比为（B ）。 B .0.0559 C 0.0502 3. 填料塔的正常操作区域为 A 。 A.载液区 B .液泛区 C 恒持液量区 D 任何区域 4.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t1，气相组成为y A=0.4，相应的露点组成为t2，则 D 。 A t1=t2 B t1 填空题 1.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_粒子所受合力的代数和为零_ 。滞流沉降时，其阻力系数=_24/ Rep_. 2.在静止的、连续的同种流体内，位于同一水平面上各点的压力均相等。 3.水在内径为φ105mmX2.5mm的只管内流动，已知水的粘度为1.005mPa*s，密度为1000kg*m3，流速为1m/s，则Re=99502，流动类型为湍流。 4.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2 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的1/4 倍. 5.求取对流传热系数常采用因次分析法，将众多影响因素组合成若干无因次数群，再通过实验确定各特征数数之间的关系，即得到各种条件下的关联式。 6.化工生产中加热和冷却的换热方法有_直接换热_, 间壁换热和蓄热换热. 7.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。 8.气液两相平衡关系将取决于以下两种情况: (1) 若pe〉p 或C 〉Ce则属于解吸过程 (2) 若p 〉pe 或Ce〉C 则属于吸收过程 9.计算吸收塔的填料层高度,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_平衡关系_,_物料衡算,_传质速率._. 10.在一定空气状态下干燥某物料能用干燥方法除去的水分为_自由水分首先除去的水分为_非结合水分不能用干燥方法除的水分为_平衡水分。 11.,当20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内 22.对于间壁式换热器：m1Cp1 (T1-T2 ) =m2Cp2 (t2-t1)=K.A.△tm 等式成立的条件是_稳定传热、_无热变化、_无相变化。 选择题 1.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( A ) A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关 B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关 C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关 2.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度 差（ρ指-ρ）的值（B ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好 3. 若将20℃硫酸用φ48×3.5mm的无缝钢管输送,则硫酸达到湍流的最低流速 为（D ）。已知20℃时，硫酸的密度为1831 kg/m3粘度为25.4cP。 A. 0.135m/s B. 1.5m/s C. 0.15m/s D. 1.35m/s 4. 层流与湍流的本质区别是：( D )。 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。 5.离心泵的性能曲线中的H－－Q线是在( C )情况下测定的。 A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路（ｌ＋∑ｌ）一定。 化工原理试题库多套及答案 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=___8.7m 02H , _____pa 41053.8?__. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、 常温下水的密度为10003m 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。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ，现发现压力表上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却 将C 0100的热水冷却到C 050，热水 1、填料吸收实验思考题 （1）本实验中，为什么塔底要有液封液封高度如何计算 答：保证塔内液面，防止气体漏出,保持塔内压力. 设置液封装置时，必须正确地确定液封所需高度，才能达到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算: H =(P1一P2)Y一h- 式中 H.,- —最小液封高度，m; P1,—系统内压力; P2—受液槽内压力; Y—液体相对密度; h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线) 一般情况下，管道压力降(h-)值较小，可忽略不计，因此可简化为 H=(P1一P2)Y 为保证液封效果，液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量为宜。 （2）测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义 答：是确定最适宜操作气速的依据 （3）测定Kxa 有什么工程意义 答：传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容，是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一 （4）为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制 答：易溶气体的吸收过程是气膜控制，如HCl，NH3，吸收时的阻力主要在气相，反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了，应该属于液膜控制 （5）当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度计算亨利系数 答：液体温度。因为是液膜控制，液体影响比较大。 2对流给热系数测定 1. 答：冷流体和蒸汽是并流时，传热温度差小于逆流时传热温度差，在相同进出口温度下，逆流传热效果大于并流传热效果。 2.答：不凝性气体会减少制冷剂的循环量，使制冷量降低。并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内，致使实际冷凝面积减小，冷凝负荷增大，冷凝压力升高，从而制冷量会降低。而且由于冷凝压力的升高致使排气压力升高，还会减少压缩机的使用寿命。应把握好空气的进入，和空气的质量。 3.答：冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了热阻，降低传热速率。 在外管最低处设置排水口，及时排走冷凝水。 4.答：靠近蒸气温度因为蒸气冷凝传热膜系数远大于空气膜系数。 5. 答：基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4，当蒸汽压强增加时，r 和△t均增加，其它参数不变，故(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4变化不大，所以认为蒸汽压强对α关联式无影响。 3、离心泵特性曲线测定 1、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、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、用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置，很好用的。 4、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。 5、不合理，安装阀门会增大摩擦阻力，影响流量的准确性 6、本题是研究密度对离心泵有关性能参数的影响。由离心泵的基本方程简化式可以看出离心泵的压头，流量、效率均与液体的密度无关，但泵的轴功率随流体密度增大而增大即：密度增大N增大，又因为其它因素不变的情况下Hg↓而安装高度减小。 4、流体流动阻力的测定 1、是的，因为由离心泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最小，电动机负荷最小，不会过载烧毁线圈。 2、在流动测定中气体在管路中，对流动的压力测量产生偏差，在实验中一定要排出气体，让流体在管路中流动，这样流体的流动测定才能准确。当流出的液体无气泡是就可以证明空气已经排干净了。 一、二章复习题 第一章 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个单元操作和化工单元构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以物理衡算；能量衡算；平衡关系；过程速率四个概念为依据的。 3．常见的单位制有程单位制；国际单绝对单位制；工位制 (SI 制)。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的基本物理量、基本单位，因而产生了不同的单位制。5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过平衡关系来判断。6．单位时间内过程的变化率称为过程速率。 二、问答题 7．什么是单元操作？主要包括哪些基本操作？ 8.提高过程速率的途径是什么？ 第二章流体力学及流体输送机械 流体力学 一、填空题 1．单位体积流体的质量称为密度，它与比容互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的压强。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为流量，其表示方法有质量流量和体积流量两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是连续流动的。 5．产生流体阻力的根本原因是内摩擦力；而流体的运动状态是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力的大小有影响。 6．流体在管道中的流动状态可分为层流和湍流两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别 是湍流的质点有脉动而层流没有。 7．判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是静止的、连通的、连接的是同 一种液体。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是：分别或同时提高流体的位压 头；动压头；静压头以及弥补损失能量。 9．在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流量计两侧的压差将增大，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值不变。 二、选择题化工原理期末考试真题及答案
《化工原理试题库》大全
化工原理实验习题答案
(完整版)化工原理试题和答案-题库1.doc