第一章单元自测题
一、填空题
1、某设备的真空表读数为200mmHg,则它的绝对压强为mmHg。当地大气压强为101.33kPa。
2、牛顿粘性定律表达式为,它适用于流体呈流动时。
3、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是曲线,中心最大速度为平均速度的倍。摩擦系数与无关,只随加大而。
4、流体在圆形直管内作湍流流动时,摩擦系数是函数,若在阻力平方区,则摩擦系数是函数,与无关。
5、实际流体在直管内流过时,各截面上的总机械能守恒,因实际流体流动时有。
6、毕托管测得的是管道中速度,孔板流量计测得的是速度。转子流量计的特点是。
7、流体在一段水平管中流过,测得的平均流速为0.5m/s,压强降为10Pa,Re为1000,管中心线上速度为m/s,若平均速度增大到1m/s,则压强降变为Pa。
8、常用测定流量的流量计有、、。
9、常温下水密度为l000.0kg/m3,粘度为l.0cP,在d内=100mm管内以3.0m/s速度流动,其流动类型为。
10、流体在圆形直管中作滞流流动时,若将平均流速增大一倍,其能量损失为原来损失的倍。
11、在下面两种情况下,假如流体的流量不变,而圆形直管的直径减少二分之一,则因直管阻力引起的压降损失为原来的多少倍?A)两种情况都为层流;B)两种情况都在阻力平方区。
12、流体在管路中的流动形态有和两种,其主要区别是不同,前者值为,后一种则为。
二、选择题
1、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,同一种连续流体
2、直径为φ57mm×3.5mm的细管逐渐扩到φ108mm×4mm的粗管,若流体在细管内的流速为4m/s,则在粗管中的流速为( )。
A、2m/s
B、1m/s
C、0.5m/s
D、0.25m/s
3、流体在阻力平方区流动时的摩擦阻力( )。
A、不变
B、随流速加大而加大
C、与u1.25成比例
D、与u2成比例
4、孔板流量计与测速管都是属于定节流面积的流量计,利用( )来反映流量的。
A、变动的压强差
B、动能差
C、速度差
D、摩擦阻力
5、滞流和湍流的本质区别是( )。
A、湍流的速度大于滞流
B、湍流的Re大于滞流
C、滞流无径向脉动,湍流有径向脉动
D、湍流时边界层较溥
6、在阻力平方区,摩擦系数( )。
A、为常数,与ε/d、Re均无关
B、随Re的加大而减小
C 、与Re 无关,是ε/d 的函数
D 、是Re 和ε/d 的函数
7、流量增大时,流体流经转子流量计的阻力损失将( )。
A 、增 大
B 、减 小
C 、不 变
D 、无法判断
8、如图所示,C 为恒液位槽,分别测定并比较阀门E 关闭和开启时,a 、b 两处压强关系为( )。 A 、E 关闭,P b >P a ;E 开启,P b >P a ,P a 关>P a 开。 B 、E 关闭,P b <P a ;E 开启,P b <P a ,P a 关>P a 开。 C 、E 关闭,P b >P a ;E 开启,P b <P a ,P a 关>P a 开。 D 、无法确定。
9、流体在圆直管中作滞流流动时,其直管阻力损失与流速u 的关系为( )。
A 、与u 1.0成正比
B 、与u 2成正比
C 、与u 1.5成正比
D 、与u 0.5成正比
10、20℃的水通过10.0m 长,d 内=100.0mm 的钢管,流量V 内=10.0m 3/h ,阻力系数λ=0.02,阻力降△P =( )。
A 、1.253N/m 2
B 、125.3N/m 2
C 、250.6N/m 2
D 、以上答案都不对 11、如图所示,管中水的流向为A→B ,则p 1和p 2的关系是( )。
A 、p 1>p 2
B 、p 1>p 2+0.5ρg
C 、p 1>p 2-0.5ρg
D 、p 1<p 2
三、计算题
1、用泵将20℃的苯液从贮槽(贮槽上方维持一个大气压)送到反应器,途经30m 长φ57mm ×2.5mm 钢管,管路上有2个900标准弯头,1个标准阀(半开),管路出口在贮槽液面以上12m ,反应器操作压力500kPa(表压)。若要维持5.0m 3/h 的体积流量,求所需泵的有效功率N e 。(20℃苯的物性:密度ρ=879.0kg/m 3,粘度μ=0.737×10-3Pa.s ,柏拉修斯式为λ=0.3164/Re 0.25,局部阻力系数见下表)
附表 管件和阀件的局部阻力系数ζ值
2、用离心泵将敞口贮槽中的液体输送到常压高位槽中,两槽液面保持恒定,两液面高度差为12m 。输送管路直径为Φ42mm ×2.0mm ,管路总长为50m(包括管件、阀门的当量长度)。泵送液体流量为2.015×10-3m 3/s 。
操作条件下液体的密度为1260kg/m 3,粘度为1×10-3Pa.s 。若泵的效率为60%,试求泵的轴功率,
kW 。摩擦系数可按下式计算:层流时λ=64/Re ;湍流时λ=0.3164/Re 0.25。
3、从自来水总管引一支路AB 向居民楼供水,在端点B 分成两路各通向一楼和二楼。已知管段AB 、BC 、BD 的长度(包括管件的当量长度)各为100m 、
10m 和20m ,管径皆为30mm ,直管摩擦系数皆为0.03,两支路出口各安装一球心阀,假设总管压力为3.43×105Pa(表压)试求:
(1)当一楼球心阀全开(ζ=6.4),
高度为5m 的二楼能否有水供应?此时AB 内流量为多少? (2)若将一楼阀门关小,使其流量减半,二楼最大流量为多少?
A 总
管
第二章流体输送机械自测题
专业姓名:学号:成绩:
一、填空题
1、离心泵的主要部件有、和。其泵壳制成螺壳状,其作用是。
2、离心泵启动前需要向泵内充满被输送流体,否则将可能发生现象。若安装高度超过允许吸上高度时,将可能发生现象。
3、离心泵的杨程是指。离心泵安装在一定管路上,其工作点是指。
4、若离心泵入口处真空表读数为93.32kPa,当地大气压强为101.33kPa,则输送42℃水(饱和蒸气压为8.2kPa)时,则泵内发生气蚀现象。(会、不会、无法判断)
5、若被输送流体的粘度增高,则离心泵的压头、流量、效率、轴功率。若被输送流体的密度增高,则离心泵的流量、压头、轴功率。
6、每千克水经过离心泵后,其机械能增加了490J,则该离心泵的杨程为。
7、某离心泵的特性方程为H e=28-2Q2(Q—m3/min)。当转速为n时,离心泵的工作点为A。A点的流量为Q=2m3/min。今将叶轮转速减小为n′=0.95n,此时离心泵的工作点为B。若A、B两点是等效率点(ηA =ηB)且管路特性曲线方程H=(△p/ρg)+KQ2不变,则
(1)B点流量Q′=m3/min,杨程H e′=m;(2)管路特性曲线方程中的(△p/ρg)=m,K=min2/m5;(3)转速n′下离心泵的特性曲线方程变为。
二、选择题
1、离心泵的轴功率是( )。
A、在流量为0时最大;
B、在压头最大时最大;
C、在流量为0时最小;
D、在工作点处最小
2、离心的效率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
3、离心泵气蚀余量△h与流量Q关系为( )。
A、Q增大,△h增大;
B、Q增大,△h减小;
C、Q增大,△h不变;
D、Q增大,△h先增大后减小
4、离心泵停止操作时,宜( )。
A、先关出口阀后停电
B、先停电后关出口阀
C、先关出口阀或者先停电均可
D、单级泵先停电,多级泵先关出口阀
5、关于离心泵的关联、串联,下列说法错误的是( )。
A、两台相同的泵并联后,并联管路流量增大,相应的流体阻力要增加;
B、两台相同的泵串联后,每台泵均在较大流量、较低压头下工作;
C、当吸液液位变化较大时,可根据所需压头的大小,采用两台或多台泵串联起来使用。
D、离心泵并联的台数越多,流量增加的越多。
6、离心泵产生气蚀的原因可能是( )。
A、启动前没有灌泵;
B、安装高度过大;
C、被输送液体温度较高;
D、安装地区的大气压较低
7、倘若关小离心泵出口阀门,减小泵的输液量,此时将会引起( )。
甲:泵的扬程增大,轴功率降低。
乙:泵的输液阻力及轴功率均增大。
丙:泵的扬程及轴功率均下降。
A.可能是甲、丙结果B.结果是乙
C.结果是丙D.结果是甲
8、有一台离心泵,当转速为n1时,轴功率为1.5kW,输液量为20m3/h。当转速调到n2时,输液量降为18m3/h,若离心泵的效率不变,此时离心泵的轴功率为( )。
A.1.35kW B.1.09kW C.1.15kW D.1.22kW
9、提高离心泵的允许安装高度的措施有( )。
A.尽量减少吸入管路压头损失,如采用较大吸入管径,缩短吸入管长度,减少拐弯及省去不必要的管件与阀门。
B.将离心泵安装在贮罐液面之下,使液体利用位差自动灌入泵体内。
C.提高输送液体的温度。
D.提高离心泵叶轮的转速。
三、计算题
1、用IS 65-60-160型离心泵从敞口容器输送液体,流量为25m3/h,离心泵的吸入管长度为10m,直径为68mm。若吸入管内流动已进入阻力平方区,直管阻力系数为0.03,总局部阻力系数∑ζ=2,当地大气压为1.013×105Pa,试求此泵在输送以下各流体时允许安装高度为多少?(已知流量为25m3/h时,汽蚀余量NPSH=2.0m)。
(1)输送20℃的水;(2)输送沸腾的水。
2、某离心泵在转速为2900r/min下特性曲线方程为H e=30-10.1Q2(式中Q以m3/min表示),将此泵用于两敞口容器间输水,两容器间位差为10m,管径为d=50mm,管长80m(包括所有局部阻力的当量长度),假设管内流动已进入阻力平方区,摩擦系数λ=0.03,试求:
(1)流量Q为多少?离心泵提供的压头为多少?
(2)若将转速改为2460r/min,则此时的流量Q′、离心泵的压头H′有何变化?
第三章 传热单元自测题
一、填空题
1、传热的基本方式有 、 和 三种。
2、对流传热系数的主要影响因素有 、 、 。
3、流体在圆形直管中做强制湍流传热时,对流传热系数关联式为 ,式中n 是为校正 的影响,当流体被加热时,n = ,当流体被冷却时,n = 。
4、蒸汽冷凝有 和 两种方式;液体在大容器内沸腾时,随着温度差(t w -t s )的不同,会出现 、 和 不同的沸腾状态,工业上应维持在 状态内操作。
5、总传热系数K 的倒数1/K 代表 ,提高K 值关键是 。
6、在管壳式换热器,用饱和水蒸汽冷凝加热原油,则原油宜在 流动,总传热系数接近于 的对流传热系数。
7、写出三种间壁式换热器的名称: 、 和 。
8、二流体逆流流动,T 1=300℃,T 2=200℃,t 2=180℃,t 1=25℃,则△t = 。
9、有相变时的对流传热系数比无相变时 ;粘度μ值大,对流传热系数 ;热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数 。
10、平壁稳定热传导过程.通过三层厚度相同的材料,每层问温度变化如图所示。试判断λ1、λ2、λ3的大小顺序 ,每层热阻的大小顺序 。 11、有一列管式换热器,由38根φ25mm ×2.5mm 的无缝钢管
组成。苯在管内流动,由20℃被加热到80℃,苯的流量为8.32kg/s 。外壳中通入水蒸气进行加热。则管壁对苯的传热系数为 W/(m 2.℃);若将苯的流量提高一倍,则传热系数又为 W/(m 2.℃)。(已知苯的物性数据为:密度ρ=860kg/m 3;比热容C p =
1.80kJ/(kg.℃);粘度μ=0.45mPa.s ;导热系数λ=0.14 W/(m
2.℃)。)
12、对于圆筒壁的稳定热传导,其总热阻为各层热阻之 ;总推动力为 ;各层温差与 成正比;Q Q 1 Q 2 …;但q q 1 q 2 …。
13、固定管板式列管换热器中,压力高,腐蚀性以及不清洁的物料应走 。
14、套管换热器的管隙通入压强一定的饱和水蒸汽,使管内空气由t 1升温至t 2,空气的流量为m sc ,今保持蒸汽压强不变,而使m sc 增大,其它条件不变,则Q 、K 、 t 2 、△t m 。(变大、变小、不变、不确定)
15、进出口温度分别为85℃和40℃的热流体对进口温度为20℃的冷流体进行加热,规定冷流体出口温度不超过40℃,则必须采用_______操作。
二、选择题
1、水在圆管中强制湍流时的对流传热系数αi 为1000W/(m 2.℃),若将水流量增加一倍,而其它条件不变,则αi 为( )。
A 、2000
B 、1740
C 、1000
D 、500
2、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△t m 大小为( )。
A 、△t m 逆>△t m 并
B 、△t m 逆<△t m 并
C 、△t m 逆=△t m 并
D 、无法确定
3、某保温材料λ=0.02J /(m.s.K),厚度为300mm ,测得低温处t 0=80℃,单位面积导热速率为30.0J /(m 2.s),求高温处t 1=( )。
A 、530℃
B 、82℃
C 、125℃
D 、无法确定
4、某流体在圆形直管内作湍流运动,温度由t 1加热至t 2,若流体流速为u 时,其对流
传热系数为α,现将流速增至2u ,则对流传热系数为原来的( )倍。
A 、2
B 、20.8
C 、0.5
D 、1/20.8
5、列管换热器内外侧对流传热系数分别是αi 和αo 且αi >>αo ,要提高总传热系数,关键是( )。
A 、减小αi
B 、增大αi
C 、减小αo
D 、增大αo
6、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。
7、根据传热速速率率方程,下面那些途径能提高传热速率( )。
A 、扩展传热面积A
B 、增大传热平均温度差△t m
C 、提高传热系数K
D 、以上方法都不能
8、在冷热流体流量及进口温度相同条件下,有两台型号相同的换热器串联组合操作,流程如下,则它们换热量由大到小的顺序是( )。
A 、①>②>③
B 、③>②>①
C 、②>③>①
D 、①>③>②
9、某换热器,用工业冷却水逆流冷却热油,热油进口条件(T 1、m h )不变,而在夏季冷却水入口温度t 1升高,若要保证热油出口温度T 2不变,在下列方法中可行的是( )。
A 、增大冷却水用量
B 、减小冷却水用量
C 、改为并流操作
D 、无法达到要求
10、在列管式换热器中,用常压水蒸气冷凝以加热空气,空气的平均气温为20℃,则换热器管壁面温度约为 。
A 、20℃
B 、100℃
C 、60℃
D 、40℃
三、计算题
1、在单程列管换热器内,用120℃的饱和水蒸汽将列管内的水从30℃加热到60℃,水流经换热器允许的压降为3.50kPa ,列管直径为φ25×2.5mm ,长为6m ,换热器的热负荷为2500kW ,管壁及污垢热阻可略。
已知45℃时水:ρ = 990kg/m 3 , C p = 4.174×103 J/(kg ℃),μ = 60.12×10-5Pa ?s ,列管的摩擦系数满足柏拉修斯方程,λ=0.3164/Re 0.25,试计算:
(1)列管换热器的列管数。
(2)基于管子外表面积的传热系数K o 。
2、一套管换热器,冷、热流体的进口温度分别为40℃和100℃。已知并流操作时冷流体的出口温度为60℃,热流体为80℃。试求:
(1)逆流操作时,冷、热流体的出口温度各为多少?设传热系数为定值。
(2)分别计算逆流和并流的传热平均温差?
3、在一换热器中,冷水走管程冷却壳程的热油。在冬季,一定流量的冷却水进入换热器时的温度15℃,离开换热器时的温度是75℃,可将热油从130℃冷却至70℃,已知油侧的对流传热系数为1.5kW/(m 2. ℃),水侧的对流传热系数为3.5kW/(m 2. ℃),水和油在换热器内均作湍流流动。
在夏季,冷却水进口温度升至30℃,热油的流量和进口温度不变,为保证热油出口温度不变,试求冷却水的流量应该增加多少?(管壁热阻和污垢热阻忽略不计)
②
③
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:
中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分,占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ,当地大气压为101kPa,则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动,流速不变,若管子直径增大一倍,则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为Pa,真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒,分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降,若系统温度升高,则其在水中的沉降速度将,在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成,则环隙的流通截面积等于,润湿周边等于,当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中,最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一
7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90o C,出口温度为50o C,冷水进口温度为15o C,出口温度为53o C,冷热水的流量相同,且假定冷热水的物性为相同,则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑,颜色较浅; B?表面粗糙,颜色较深; C?表面粗糙,颜色较浅; D?表面光滑,颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃,其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中,蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大,致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) , A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4 m,切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数K c为?
填空题 I. (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― 勺、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? 105mmX25mm 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 ,贝U 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: ⑴(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,必须运丽口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。 II. ,当20E 的水(p =998.2kg/m3,卩=1.005厘泊)在内径为100mm 勺光滑管内流 动时,若流速为1.0m/s 时,其雷诺准数Re 为9.93 x 105;直管摩擦阻力系数入为 0.0178._ 12. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性 13. 计算管道流体局部阻力的方法有:当量长度法;阻力系数法;,其相应的阻力计 14. 过滤是一种分离悬浮在 液体或气体中固体微粒 的操作。 15. 进行换热的两流体,若a 1》a 2时,要提高K 值,应设法提高a 2; 当a 1 "a 2时,要提高K 值,应使 a 1a 2同时提高 。 16. 某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为 0.023 Re 0.8 Pr 0.4.当管内水的流速为0.5m/s 时,计算得到管壁对水的传热系 d 数a =2.61(kw/ (nt K ).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速 为1.2m/s 时,此时传热系数a =3.81(kw/ ( nV K ). 17. 强化传热的方法之一是提高 K 值.而要提高K 值则应提高对流传热系数提高 给热系数较小一侧的给热系数. 18. 吸收剂用量增加,操作线斜率增大,吸收推动力增大。 (增大,减小,不变) 19. 双膜理论认为,吸收阻力主要集中在界面两侧的气膜和液膜 之中。 20. 对不饱和湿空气,干球温度大于湿球温度,露点温度小于湿球温度。 算公式为h f 2 l e U d 2g ;,h f 2g
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。
·流体 流动部分 1.某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3 的重油(如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m ,油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔,其中心距罐底1000 mm ,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ,问至少需要几个螺钉(大气压力为101.3×103 Pa )? 解:由流体静力学方程,距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2.如本题附图所示,流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ,R 2=80 mm ,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散,于右 侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 习题2附图 习题1附图
解:(1)A点的压力 (2)B点的压力 3、如本题附图所示,水在管道内流动。为测量流体压力,在管道某截面处连接U管压差计,指示液为水银,读数R=100毫米,h=800mm。为防止水银扩散至空气中,在水银液面上方充入少量水,其高度可忽略不计。已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。 解:设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ 水gh + ρ 汞 gR = P P=p 0- ρ 水 gh - ρ 汞 gR =(101.3×103-1000×9.8x0.8 - 13600×9.8×0.1) P=80.132kpa 4、如本题附图所示,高位槽内的水位高于地面7 m,水从φ108 mm×4 mm的管道中流出,管路出口高于地面1.5 m。已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算,其中u为水在管内的平均流速(m/s)。设流动为稳态,试计算(1)A-A'截面处水的平均流速;(2)水的流量(m3/h)。
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)。
化工原理试题及答案(绝密请勿到处宣扬) 12月25日 一、填空题(共15空,每空2分,共30分) 1. 一容器真空表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强和表压强(以kpa 计)分别为:(90kpa)和( -10kpa)。 2. 热传导只发生在固体和(静止)的或(滞)流动的流体中。 3. 物体的吸收率越(大),其辐射能力越(大)。(填大或小) 4. 蒸发中以(二次蒸汽)是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的(不挥发溶质)、液柱的(静压头)和管路(阻力)所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa,则此容器的绝对压强(以kpa计)为:(90kpa)。 7. 对于同种流体,自然对流时的对流传热系数比时的(小)。(填大或小) 8. 物体的吸收率越大,其辐射能力越(大),所以黑体的辐射能力比灰体的(大)。(填大或小) 9. 蒸发操作所用的设备称为(蒸发器)。 10. 按二次蒸汽是否被利用,蒸发分为(单效蒸发)和(多效蒸发)。 二、选择题(共5题,每题2分,共10分) 1. 对吸收操作有利的条件是:(D) A. 操作温度高、压强高; B. 操作温度高、压强低; C. 操作温度低、压强低; D. 操作温度低、压强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板(A ),液相温度较下层塔板() A. 高,低; B. 低,高; C. 高,高; D. 低,低 3. (D )是塔内气液两相总体上呈逆流流动,而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图; B. 板式塔的设计过程; C. 板式塔的恒摩尔流要求; D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的(C)及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度; B. 流速、压强、湿度; C. 流速、温度、湿度; D. 温度、湿度、压强 5. 对于湿物料的湿含量,下面哪种说法是正确的?(B)
一、名词解释(每题2分) 1. 非均相混合物 物系组成不同,分布不均匀,组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5?临界直径de 离心分离器分离颗粒最小直径 6. 过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题(每题2分) 1、自由沉降的意思是______ 。 A颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计E颗粒开始的降落速度为零,没有附加一个初始速度C颗粒在降落的方向上只受重力作用,没有离心力等的作用 D颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程D 2、颗粒的沉降速度不是指_______ 。 A等速运动段的颗粒降落的速度 E加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 C加速运动段结束时颗粒的降落速度 D净重力(重力减去浮力)与流体阻力平衡时颗粒的降落速度B 3、对于恒压过滤______ 。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的?2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍D 4、恒压过滤时,如介质阻力不计,滤饼不可压缩,过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量 __ 。 A增大至原来的2倍E增大至原来的4倍 C增大至原来的2倍D增大至原来的倍
化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题: 1.(3分)题号1155 第1章知识点400 难度容易 当20℃的甘油(ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊),在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_______,流体的流动型态为______。 ***答案*** 168.2 层流 2.(2分)题号2038 第2章知识点100 难度容易 往复压缩机的实际工作循环由_____、_______、______和______四个阶段组成。 ***答案*** 膨胀、吸气、压缩、排气 3.(2分)题号4060 第4章知识点200 难度容易 对流传热膜系数α工程制单位为_____________,SI制单位为_________。 ***答案*** kCal.h.K.m; W/(Km) 二、选择题: 1.(2分)题号1202 第1章知识点400 难度容易 园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是()。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 ***答案*** A 2.(2分)题号2121 第2章知识点500 难度容易 通常所说的离心通风机的风压是指() A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 ***答案*** C 3.(2分)题号4147 第4章知识点400 难度中等 为了提高列管换热器管内流体的α值,可在器内设置()。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多壳程 ***答案*** A 三、判断题: 1.(2分)题号3058 第3章知识点100 难度容易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来,颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。() ***答案*** × 四、问答题: 1.(8分)题号3079 第3章知识点300 难度容易 试分析提高过滤速率的因素? ***答案*** 过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有: (1)提高推动力△P,即增加液柱压力;增大悬浮液上面压力;在过滤介质下面抽真空。
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
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__________ 和___________构成的。 2.各单元操作的操作原理及设备计算都是以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3.常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4.由于在计量各个物理量时采用了不同的__________,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__________来判断。6.单位时间内过程的变化率称为___________。 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_______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_的大小与影响______________。 6.流体在管道中的流动状态可分为_____滞流_ 和____湍流______两种类型,二者在内部质点运动方式上的区别是_____湍流的质点有脉动滞流没有________________________________。 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______________________________。
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; 相差较大时,提高总传热系数 K 值的措施 B. 提高大的值; 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。 4、冷热两流体的对流给热系数 是 _____ 。 A.提高小的值; C.两个都同等程度提高;
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
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
化工原理期末考试试题 及答案 文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
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× mm ,为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS 2饱和蒸汽,从饱和温度46℃冷却到10℃,CS 2走管外,其流量为250 kg /h ,其冷凝潜热为356 kJ/kg ,液体CS 2的比热为 kJ /(kg ·℃);水走管内与CS 2成总体逆流流动,冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS 2冷凝和冷却时传热系数(以外表面积为基准)分别为K 1= 和K 2= W/(m 2·℃),问此换热器是否适用 1. 解:CS 2冷凝的热负荷:Q 冷凝=250×356=89000kJ/h = KW CS 2冷却的热负荷:Q 冷凝=250××(46-10)=9450kJ/h = KW 总热负荷Q 为:Q =+= KW 冷却水用量q m2为:q m2= =s =940kg/h ×(30-5) 设冷却水进入冷却段的温度为t k ,则有:××(t k -5)= 解之得:t k =℃,则:(5分) 冷凝段对数平均温差:Δt m = (46-30 ln 所需传热面积:A 冷凝=×10-3×=,(5分) 冷却段对数平均温差:Δtm = (46-)-( ln (5分) 所需传热面积:A 冷却=×10-3×=, 冷凝、冷却共需传热面积:ΣA i =+=, 换热器实际传热面积为:A 0=30×××3=>ΣA i ,所以适宜使用。(5分) 2.(20分)某列管换热器由多根Φ25×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kg·K ,密度ρ为858kg/m 3,粘度μ为×10-3Pa·s ,导热系数λ为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/m 2·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)
化工原理 试题与答案 北村(奥力体育)复印店
化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题: 1.(2分)悬浮液属液态非均相物系,其中分散内相是指_____________;分散外相是指______________________________。 2.(3分)悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下,沿重力方向作自由沿降时,会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时,微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度,称为____________ 。 3.(2分)自由沉降是 ___________________________________ 。 4.(2分)当微粒在介质中作自由沉降时,若粒子沉降的Rep相同时,球形度越大的微粒,介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 5.(2分)沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在 _________力或__________力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程。 6.(3分)球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时,其阻力系数=____________. 7.(2分)降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 8.(3分)气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 9.(2分)过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 10.(2分)过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时,过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 11.(2分)悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 12.(2分)过滤阻力由两方面因素决定:一方面是滤液本身的性质,即其_________;另一方面是滤渣层本身的性质,即_______ 。 13.(2分)板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 14.(4分)板框压滤机主要由____________________________________________,三种板按 ________________的顺序排列组成。 1—2—3—2—1—2—3—2—1 15.(3分)某板框压滤机的框的尺寸为:长×宽×厚=810×810×25 mm,若该机有10块框,其过滤面积约为_________________ m。 16.(4分)板框压滤机采用横穿洗涤滤渣,此时洗穿过____层滤布及____个滤框厚度的滤渣,流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的____倍,而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的____。
昆明理工大学试卷B(期末考)2008年12月 课程名称:化工原理(上册)化学工程学院2006级化工、轻化、制药专业 请将答案写在答题卷上,否则无效! 一、填空题(20分) 1、连续性假定是指流体是由、、的介质; 2、在离心泵工作时,用于将动能转变为压强能的部件是,离心泵性能曲线测定 是在下得到的。 3、在降尘室中除去某粒径的颗粒,若降尘室高度增加一倍,则颗粒的沉降时间________,气流速度_______,降尘室的生产能力___________。 4、斯托克斯公式为___________。 5、在辐射传热中,黑体的反射率为,黑体的透过率为。 6、多层平壁定态导热中,若某层的热阻最大,则该层两侧的温差________。 7、随着温度的增加,空气的导热系数,金属的导热系数。 8、蒸发器的生产能力是指,提高蒸发器的生产能力的主要途径是。多效蒸发加料的方式有、、。 二、选择题(20分,每空两分) 1、有一敞口容器,底部有一出(进)水管(如图示)。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)。 (1)对图(1),水由容器流入管内,则2点的表压P2=()m水柱。 A.1.5m B.1.0m C.0.75m D.0.5m (2) 对图(2),水由水管进入容器,则2点的表压P2=()m水柱 2
2、(1)离心泵的设计点是指。 A)管路特性曲线B)离心泵特性曲线 C)管路特性曲线和离心泵特性曲线D)效率最高点 (2)开大排出阀时,离心泵入口真空表的读数按什么规律变化?。出口压力表的读数又按什么规律变化? A)增大B)减小C)先增大再减小D)先减小后增大 3、(1)在湍流区颗粒的沉降速度正比于()。 (A)(ρs-ρ)的1次方(B)μ的零次方 (C)粒子直径的0.5次方(D)粒子直径的平方 (2)当介质阻力不计时,对于恒压过滤()。 (A)滤液体积增大一倍,则过滤时间增大为原来的2倍 (B)滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的2倍 (C)滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍 (D)滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的2倍 4、在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度差为30℃,现因某种原因,两者的温度各升高50℃,则此时的辐射传热量与原来的相比,应该________。 A.增大 B.变小 C.不变 D.不确定 5、(1)某套管换热器,管间用119.6℃饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动)使 空气温度由20℃升至60℃,若管壁清洁无垢,则管壁温度应接近于 A. 60℃ B. 119.6℃ C. 20℃ D. 40℃ (2)现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气进出口温度不变,则此时的传热温差应为原来的。 A)1.084倍B)1.149倍C)2倍D)不变 三、简答题(5分) 简述工业上传热为什么常采用逆流流动?什么情况下采用并流? 四、用泵输送密度为710kg/m3的油品,如附图所示,从贮槽经泵出口后分为两路:一路送到A塔顶部,最大流量为10800kg/h,塔内表压强为 98.07×104Pa。另一路送到B塔中部,最大流量为 6400kg/h,塔内表压强为118×104Pa。贮槽C内液面 维持恒定,液面上方的表压强为49×103Pa。 现已估算出当管路上的阀门全开,且流量达到规定的 最大值时油品流经各段管路的阻力损失是:由截面1―1 至2―2为20J/kg;由截面2―2至3-3为60J/kg;由截 面2-2至4―4为50J/kg。油品在管内流动时的动能很小, 可以忽略。各截面离地面的垂直距离见本题附图。 已知泵的效率为60%,求此情况下泵的轴功率。(20分)