文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 化工原理典型例题题解.doc

化工原理典型例题题解.doc

化工原理典型例题题解.doc
化工原理典型例题题解.doc

第4章 流体通过颗粒层的流动典型例题

例1:过滤机的最大生产能力

用一板框压滤机对悬浮液进行恒压过滤,过滤20分钟得滤液 20m 3 ,过滤饼不洗涤,拆装时间为15分钟,滤饼不可压缩,介质阻力可略。试求: (1) 该机的生产能力,以 m 3 (滤液)/h 表示

(2)如果该机的过滤压力增加 20℅,该机的最大生产能力为多少 m 3

(滤液)/h ? 解:(1)h m V Q D /3.346015

2020

3=?+=+=

θθ (2)根据恒压过滤方程V 2=KA 2θ

2020

202

2

2

===θV KA

为了得到最大生产能力,则应 min 15==D f θθ

在原压力下对应的滤液量为 300152022

=?==f opt KA V θ

33.17m V opt = ΔP ’=1.2ΔP

V ∝ΔP 1/2

395.183.172.1m V opt =?=

h m V Q D

f opt

/9.376015

1595

.183max =?+=

+=

θθ

例2:滤饼的洗涤问题

采用板框压过滤机进行恒压过滤,操作1小时后,得滤液 15m 3 ,然后用2m 3

的清水在相同的压力下对滤饼进行横穿洗涤。假设清水的粘度与滤液的粘度相同。滤布阻力可略,试求: (1) 洗涤时间

(2) 若不进行洗涤,继续恒压过滤1小时,可另得滤液多少 m 3 ? 解:V 2=KA 2θ

KA 2=152

采用横穿洗涤法,则有:

E

w d dV d dV ??? ??=???

??θθ41 hr V KA V f w w 07.115

215

412

2412

2=??=?=

θ 或者 hr J f w 07.114

1152

22=??

==θδθ

''22θKA V = , 322.21215''m KA V =?==θ 32.6152.21m V =-=?

例3:操作压强对过滤机生产能力的影响

用板框过滤机过滤某悬浮液,一个操作周期内过滤 20分钟后共得滤液 4m 3 (滤饼不可压缩,介质阻力可略)。若在一个周期内共用去辅助时间30分钟,求: (1) 该机的生产能力

(2)若操作压强加倍,其它条件不变(物性、过滤面积、过滤时间与辅助时间),该机生产能力提高了多少? 解:滤饼不洗涤

(1) Q=4/(20+30)=0.08m 3/min (2) K ∝ΔP

V ’∝ΔP 1/2

V ’=21/2V=1.414×4=5.65m 3 Q=5.65/50=0.113m 3/min

例4:在9.81×103Pa 的恒定压力差下过滤某种的悬浮液。悬浮液中固相为直径0.1mm 的球形颗粒,固相体积分率为10%,过滤时形成空隙率为60%的不可压缩滤饼。已知水的粘度为1.0×10-3Pa·s,过滤介质阻力可以忽略,试求:(1)每平方米过滤面积上获得1.5m 3滤液所需的过滤时间;(2)若将此过滤时间延长一倍,可再得滤液多少?

解:(1)过滤时间 已知过滤介质阻力可以忽略时的恒压过滤方程式为

单位面积上所得滤液量q =1.5m 3/m 2

过滤常数

对于不可压缩滤饼,s =0,

常数,则

已知=9.81×103Pa =1.0×10-3Pa·s,滤饼的空隙率

=0.6

球形颗粒的比表面为

m2/m3

m2

又根据料浆中的固相含量及滤饼的空隙率,可求出滤饼体积与滤液体积之比υ。形成1m3滤饼需要固体颗粒0.4m3,所对应的料浆量是4m3,因此,形成1m3滤饼可得到4-1=3m3滤液,则

m 3

/m

3

m3/s

所以

s (2)过滤时间加倍时增加的滤液量

s

m 3

/m

2

m 3

/m

2

即每平方米过滤面积上将再得0.62m3滤液。

例5 用转筒真空过过滤机过滤某种悬浮液,料浆处理量为40m3/h。已知,每得1m3滤液可得滤饼0.04m3,要求转筒的浸没度为0.35,过滤表面上滤饼厚度不低于7mm。现测得过滤常数为K=8×10-4m2/s,q e=0.01m3/m2。试求过滤机的过滤面积A和转筒的转速n。

解:以1min为基准。由题给数据知

m3/min (a)

s

(b)

滤饼体积0.642×0.04=0.02568m3/min

取滤饼厚度,δ=7mm,于是得到

r/min (c) 每分钟获得的滤液量为

m3/min (d)

联立式a、b、c、d解得m2,r/min。

例6 若分别采用下列各项措施,试分析转筒过滤机的生产能力将如何变化。已知滤布阻力可以忽略,滤饼不可压缩。

(1)转筒尺寸按比例增大50%。

(2)转筒浸没度增大50%。

(3)操作真空度增大50%。

(4)转速增大50%。

(5)滤浆中固相体积分率由10%增稠至15%,已知滤饼中固相体积分率为60%。

(6)升温,使滤液粘度减小50%。

再分析上述各种措施的可行性。

答:根据题给条件,转筒真空过滤机生产能力的表达式为

而A=πDL

(1)转筒尺寸按比例增大50%。新设备的过滤面积为

A’=(1.5)2A=2.25A

即生产能力为原来的2.25倍,净增125%,需要换设备。

(2)转筒浸没度增大50%

即生产能力净增22.5%。增大浸没度不利于洗涤。

(3)操作真空度增大50%

增大真空度使为原来的1.5倍,则效果同加大浸没度50%,即生产能力提高了22.5%。加大真空度受操作温度及原来真空度大小的制约。

(4)滤浆中固体的体积分率由10%提高至15%。Xv的加大使v加大,两种工况下的v分别为

(a)

即生产能力(以滤液体积计)下降25.47%

(5)升温,使粘度下降50%

由式a可知

即可使生产能力提高41.4%。但温度提高,将使真空度难以保持。工业生产中,欲提高生产能力,往往是几个方法的组合。

化工原理期末考试选择题及答案.

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

化工原理习题

化工原理练习题一(流体流动与流体输送机械) 一、填空 1.用管子从高位槽放水,当管径增大一倍,则水的流量为原流量倍,假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变,且管路出口处的流体动能项可忽略。 2.某设备上,真空表的读数为80mmHg,其绝压=kgf/cm2=Pa。该地区大气压强为720mmHg。 3.常温下水密度为1000kg/m3,粘度为1cP,在d内=100mm管内以3m/s的速度速度流动,其流动类型为。 4.12kgf·m=J。 5.空气在标准状态下密度为1.29kg/m3,在0.25MPa下(绝压)80 ℃时的密度为。6.20℃的水通过10m长,d内=l 00mm的钢管,流量V0=10m3/h,阻力系数λ=0.02,阻力降ΔP=。 7.常用测量流量的流量计有、、。 8.无论滞流湍流,在管道任意截面流体质点的速度沿管径而变,管壁处速度为,到管中心速度为。滞流时,圆管截面的平均速度为最大速度的倍. 9.在流动系统中,若截面上流体流速、压强、密度等仅随改变,不随而变,称为稳定流动,若以上各量既随而变又随而变,称为不稳定流动。 10.流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以分、、三层。11.流体在圆形直管中滞流流动时,平均流速增大一倍,其能量损失为原来损失的倍。12.等边三角形边长为a,其当量直径是,长方形长2a,宽为a,当量直径是。13.管内流体层流的主要特点是;湍流的主要特点是。14.孔板流量计的流量系数α的大小,主要与和有关。当超过某一值后,α为常数。 l 5.直管阻力的表示式hf=。管中流出ζ出=,流入管内ζ入=。16.气体的粘度随温度的升高而,水的粘度随温度的升高而。 17.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。 18、离心泵起动时要、。 19、原来输送水的离心泵,现改用于输送某种水溶液,水溶液的重度为水的1.2倍,其它的物理性质可视为与水相同,管路状况不变,泵前后两开口容器液面垂直距离不变,问(1)流量有无改变,(2)压头有无改变,(3)泵的功率有无改变。 20、离心泵在什么情况下容易产生气蚀(1) ,(2) ,(3) (4) 。 4、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。 21、离心泵的安装高度超过允许安装高度时,会发生现象。 22、在低阻管路系统中,适宜使用离心泵的联,主要用于增加;在高阻管路系统中,适宜使用离心泵的联,主要用于增加。 23、往复泵为泵,其流量调节应采用。 二.某离心泵将某种石油馏分自1.5Km外的原油加工厂,经一根φ160×5mm的钢管输送到第一贮缸中,送液量为每分钟2000L。问该泵所需的功率为若干(泵的效率为0.6,管的局部阻力略去不计)。ρ=705kg/m3,μ=500×10-1Pa·s 。答案:112KW

化工原理试题库3

化工原理试题库3 试题1 一:填充题(20分) 1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_________________,与间接蒸汽相比, 相同要求下,所需理论塔板数将____________。 2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的___________________,操作线表示了_______________________________ 3、溶液中各组分之挥发度可用它在___________________和与之平衡的液相___________之比来表示,若是理想溶液,则__________________。 4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于_______________________________。 5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于_______________________________。 6、在板式塔的设计中,为了减少雾沫夹带,我们可以适当地_________塔径 以_______空塔气速,也可以适当地___________板间距。, 7、实验室用水吸收空气中的20C ,基本属于_________控制,其气膜中的浓度梯度________液膜中的浓度梯度,气膜阻力______液膜阻力。 8、在吸收操作时,若解吸因素L mV 增加,而气、液进料组成不变,则 溶质 的回收率将_________。 9、组分A 、B 的分配糸数之比值1 β,能否________萃取分离。 10、理论干燥过程是指 ____________________________________________. 11、 总压为0.1Mpa 的空气温度小于C 0100时,空气中水蒸汽分压的最大值应为_________________________________________. 12、 单级萃取操作中,料液为F ,若溶剂用量愈大,则混合物的点愈_______ S 点,当达到__________,溶液变为均一相。 二:问答题(30分) 1、何谓理论板?为什么说一个三角形梯级代表一块理论块? 2、何谓塔的漏液现象?如何防止? 3、填料可分为哪几类?对填料有何要求? 4、写出任意一种求温度的方法? 5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的? 三:计算题(50分) 1、用一精馏塔分离二元理想混合物,已知3=α,进料浓度为3.0=F x ,进 料量为h Kmol 2000 ,泡点进料。要求塔 顶浓度为0.9,塔釜浓度为

化工原理练习题含答案 (1)

《化工原理》复习材料 0绪论 0.1单元操作所说的“三传”是指__动量传递___、___热量传递__和___质量传递__。 0.2任何一种单位制都是由__基本单位__和__导出单位__构成的。 0.3重力单位制的基本单位是__长度__、__时间__和__力__。 0.4绝对单位制的基本单位是__长度__、__时间__和__质量__。 第一章 流体流动 一、填空题 1.1.流体静力学方程式仅适用于__连通着__的,__同一种连续__的,不可__压缩__静止流体。 1.2圆形直管内,流体体积流量一定,设计时若将d 增加一倍,则层流时h f 是原值的___16___倍;高度湍流时h f 是原值的___32___倍(忽略d ε变化的影响)。 1.3流量V q 增加一倍,孔板流量计的孔口速度为原来的____2__倍,转子流量计的阻力损失为原来的____1__倍,孔板流量计的阻力损失为原来的__4__倍,转子流量计的环隙通道面积为原来的____2__倍。 1.4流体在圆形管道中做层流流动,如果只将流速提高一倍,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_0.25__倍。 1.5处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是__静止的___、_连通着的__、__同一种连续的液体__。流体流动时,要测取管截面上的流速分布,应选用___皮托管______流量计测量。 1.6如果流体为理想流体且无外加功的情况下,单位质量流体的机械能衡算式为 __常数=++ρp u gz 22_;单位重量流体的机械能衡算式为_常数=++g p g u z ρ22_;单位体积流体的机械能衡算式为___常数=++p u gz 22 ρρ_。

化工原理例题与习题

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

化工原理试题及答案

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) A. 平衡水一定是自由水; B. 平衡水一定是结合水; C. 自由水一定是结合水; D. 自由水一定是非结合水 6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为( C)时,不能用普通精馏方法分离。当相对挥发度为( A )时,可以采用精馏方法

化工原理选择题

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,管径减小为原来的一半时,假定管的相对粗糙度不变,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

化工原理期末考试真题及答案

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

(完整版)化工原理选择题.doc

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 B:t t w C:H, t d D:l, t w 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

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?

化工原理试题库(1-9)

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 050,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)。

化工原理计算题例题

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×

化工原理(下册)——填空题,选择题及答案

化工原理——吸收部分复习题(1) 1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种,以传质分系数表达的速率方程为____________________,以传质总系数表达的速率方程为___________________________。 N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e) 2、吸收速度取决于_______________,因此,要提高气-液两流体相对运动速率,可以_______________来增大吸收速率。 双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度 3、由于吸收过程气相中的溶质分压总_________ 液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的_________。增加吸收剂用量,操作线的斜率_________,则操作线向_________平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-y e)_________。 大于上方增大远离增大 4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A,物系的相平衡常数m=2,入塔气体浓度Y1 = 0.06,要求出塔气体浓度Y2 = 0.006,则最小液气比为_________。 1.80 5、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。 减少靠近 6、某气体用水吸收时,在一定浓度范围内,其气液平衡线和操作线均为直线,其平衡线的斜率可用_________常数表示,而操作线的斜率可用_________表示。 相平衡液气比 7、对一定操作条件下的填料吸收塔,如将塔料层增高一些,则塔的H OG将_________,N OG 将_________ (增加,减少,不变)。 不变增加 8、吸收剂用量增加,则操作线斜率_________,吸收推动力_________。(增大,减小,不变) 增大增大 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、填料的种类很多,有________、_________、_________、________、___________、______________。 拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料 11、填料选择的原则是_________________________________________。. 表面积大、空隙大、机械强度高、价廉、耐磨并耐温。 12、在选择吸收剂时,首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。 良好的选择性,即对吸收质有较大的溶解度,而对惰性组分不溶解。 13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。 单位塔截面上单位时间内下流的液体量(体积)。(也可理解为空塔液速) 14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。

化工原理典型习题解答

化工原理典型习题解答 王国庆陈兰英 广东工业大学化工原理教研室 2003

上 册 一、选择题 1、 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,假定管内的相对粗糙度不变,则 (1) 层流时,流动阻力变为原来的 C 。 A .4倍 B .8倍 C .16倍 D .32倍 (2) 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 解:(1) 由222322642d lu u d l du u d l h f ρμμ ρλ=??=??=得 1624 4 212212 2122 121212==??? ? ??=???? ??????? ??==d d d d d d d u d u h h f f (2) 由 2222u d l d f u d l h f ????? ??=??=ελ得 322 5 5 21214 212 2112212==???? ??=????? ??==d d d d d d d u d u h h f f 2. 水由高位槽流入贮水池,若水管总长(包括局部阻力的当量长度在内)缩短25%,而高位槽水面与贮水池水 面的位差保持不变,假定流体完全湍流流动(即流动在阻力平方区)不变,则水的流量变为原来的 A 。 A .1.155倍 B .1.165倍 C .1.175倍 D .1.185倍 解:由 f h u p gz u p gz ∑+++=++2 22 2 22211 1ρρ得 21f f h h ∑=∑ 所以 ()()2 222222 11 1u d l l u d l l e e ?+?=?+? λλ 又由完全湍流流动,得 ?? ? ??=d f ελ 所以 ()()2 2 2211u l l u l l e e ?+=?+,而 24 d u uA V π ?== 所以 ()()1547.175 .01 2 11 2 12== ++==e e l l l l u u V V 3. 两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。已知玻璃球的密度为2500kg/m 3,水 的密度为998.2kg/m 3,水的粘度为 1.005?10-3Pa ?s ,空气的密度为 1.205kg/m 3,空气的粘度为1.81?10-5Pa ?s 。 (1)若在层流区重力沉降,则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 B 。 A .8.612 B .9.612 C .10.612 D .11.612 (2)若在层流区离心沉降,已知旋风分离因数与旋液分离因数之比为2,则水中颗粒直径与空气中颗粒 直径之比为 D 。 A .10.593 B .11.593 C .12.593 D .13.593 解:(1) 由 ()μ ρρ182g d u s t -=,得 ()g u d s t ρρμ-= 18

化工原理考试选择题1

气体吸收 1 气相压力一定,温度提高1倍,组分在气相中的扩散系数 C ;若温度不变,压力增 加1倍,则扩散系数 B A 增大1; C. 约原来的2/32倍;B 减少1倍;D. 不变; 2 操作中的吸收塔,当其他操作条件不变,仅降低吸收剂入塔浓度,则吸收率将 A ;又当用清水作吸收剂时,其他操作条件不变,仅降低入塔气体浓度,则吸收率将 C 。 A. 增大: C. 不变;B 降低; D. 不确定; 3对常压下操作的低浓度吸收系统,系统总压在较小范围增加时,享利系数E 将_C___,相平衡常数m 将__B__,溶解度系数H 将_A__. A. 增加; C. 不变;B 降低; D. 不确定 4 双组分气体(A 、B )进行稳定分子扩散,A J 及A N 分别表示在传质方向上某 截面处溶质A 的分子扩散速率与传质速率,当系统的漂流因数大于1时,A J _C___ B J ;A N _A___B N A:大于; B: 小于; C:等于; D .不确定 5 低浓度逆流吸收操作中,若其他操作条件不变,仅增加入塔气量,则:气相总传质单元高度OG H 将 __A__;气相总传质单元数OG N 将___B__; 出塔气相组成2Y 将A_____; 出塔液相组成1X 将___A_;溶质回收率将___B_;A.增加;B.减小;C.不变;D.不确定 6 低浓度逆流吸收操作中,若其他操作条件不变,仅降低入塔液体组成2X ,则:气相总传质单元高度OG H 将___C___; 气相总传质单元数OG N 将____C__;气相出塔组成2Y 将___B__; 液相出塔组成1X 将__B___.A 增加;B 减小;C 不变;D 不确定. 7 低浓度逆流吸收操作中,若其他入塔条件不变,仅增加入塔气体浓度1Y ,则: 出塔气体浓度2Y 将___A__; 出塔液体浓度1X _A___;A 增大B 减小; C 不变; D 不确定 8 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_;液体出塔浓度1X 将__D_. A 增大 B 减小 C 不变 D 不确定 9 低浓度难溶气体的逆流吸收过程,若其他操作条件不变,仅入塔气量有所下降,则:液相总传质单元数OL N 将__C___; 液相总传质单元高度OL H 将_C_____; 气相总传质单元数OG N 将__A_____;气相总传质单元高度OG H 将___B___;操作线斜将__B___. A. 增加;B. 减小;C. 基本不变;D. 不确定;

(完整版)化工原理练习题

化工原理练习题 0 绪论 1. 化工原理中的“三传”是指④ ①动能传递、势能传递、化学能传递,②动能传递、内能传递、物质传递 ③动量传递、能量传递、热量传递,④动量传递、热量传递、质量传递 2. 下列单元操作中属于动量传递的有① ①流体输送,②蒸发,③气体吸收,④结晶 3. 下列单元操作中属于质量传递的有② ①搅拌,②液体精馏,③流体加热,④沉降 4. 下列单元操作中属于热量传递的有② ①固体流态化,②加热冷却,③搅拌,④膜分离 5、 l kgf/cm2=________mmHg=_______N/m2 6. 在 26 ℃和1大气压下 ,CO2在空气中的分子扩散系数 D 等于 0.164cm2/s, 将此数据换算成m2/h 单位 , 正确的答案为___④___ ① 0.164m2/h ② 0.0164 m2/h ③ 0.005904 m2/h, ④ 0.05904 m2/h 7. 己知通用气体常数 R=82.06atm.cm3/mol.K, 将此数据换算成用kJ/kmol.K所表示的量 , 正确的答案应为__③_____ ① 8.02 ② 82.06 ③ 8.314 ④ 83.14 第3 章机械分离

一、选择题 1. 下面过滤速率方程式中属于恒压过滤方程的是 ② ①dq/d θ=K/2(q+q e );②q 2+2q.q e =K.θ; ③q 2+q.q e =2K.θ;④q 2+q.q e =K.θ/2 2. 过滤速率基本方程为 ① ① dq/d θ=K/2(q+q e );② dq/d θ=K/(q+q e ); ③dq/d θ=KA 2/2(V+V e );④dV/d θ=K/2(V+V e ) 3 恒压过滤中单位面积累积滤液量q 与时间θ的关系可表示为下图中的 ① 4 对静止流体中颗粒的自由沉降而言,在沉降过程中颗粒所不会受到的力有:① ①牛顿力;②浮力;③曳力 (阻力);④场力(重力或离心力) 。 5叶滤机洗涤速率与终了过滤速率之比为:④ ①1/2; ②1/3; ③1/4; ④1。 6恒压过滤中,当过滤时间增加1倍, ; /2; ③2; ④0.5。 7关于离心沉降速度和重力沉降速度,下述说法正确的是 ③ 。 ① ② ④

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

相关文档