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化工原理计算试题

化工原理计算试题
化工原理计算试题

离心泵的计算

1计算题 j01b10029

如图所示, 水通过倾斜变径管段(A-B), D A=100mm,D B =240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形水银压差计,其读数R=20mm,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m试求:(1) 试求A、B两点的压差等于多少Pa?(2)A、B管段阻力损失为多

少mmHg?(3)若管路水平放置,而流量不变,U形水银压差计读数及A、B两点压差有何变化

?

计算题 j01b10029 (题分:20)

(1) u A=(2/60)/[(π/4)×(0.10)2]=4.244 m/s,

u B=4.244×(1/2.4)2=0.7368 m/s

p A/ρ+u A2/2= gh+p B/ρ+u B2/2+∑h f

∵p A/ρ-(gh+p B/ρ)=(ρi-ρ)gR/ρ

∴p A-p B=(ρi-ρ)gR+ρgh

=(13.6-1)×103×9.81×0.020+103×9.81×0.3

=5415 Pa

(2) ∑h f=(p A/ρ-gh-p B/ρ)+u A2/2-u B2/2

=(ρi-ρ)gR/ρ+u A2/2-u B2/2

=(13.6-1)×9.81×0.020+(4.244)2/2-(0.7368)2/2

=11.2 J/kg

即?p f=ρ∑h f=103×11.2=11.2×103 Pa

换成mmHg: ∑H f=?p f/(ρHg?g)= 11.2×103/(13.6×103×9.81)

=0.0839 mHg=83.9 mmHg

(3) p A/ρ+u A2/2=p B/ρ+u B2/2+∑h f

∵u A、u B、∑h f均不变,故 (ρi-ρ)gR’/ρ之值不变

即R’不变,R’=R=20 mm

水平放置时p A-p B = (13.6-1)?103?9.81?0.020 =2472Pa比倾斜放置时的压差值小。

2计算题 j02b20067 (20分)

如图所示的输水系统,输水量为36m3/h,输水管均为φ80×2mm的钢管,已知水泵吸入管路的阻力损失为0.2m水柱,压出管路的阻力损失为0.5m水柱,压出管路上压力表的读数为2.5Kgf/cm2。试求:

(1) 水泵的升扬高度;

(2) 若水泵的效率η=70%,水泵的轴功率(KW);

(3) 水泵吸入管路上真空表的读数(mmHg 柱)。

注:当地大气压为750mmHg 柱。

4.8

0.2

U=36/3600/(0.785×0.0762)≈2.2 m/s

(1) 在2-2与3-3截面列B.eq. 5分

Z2+p/ρg+U22/2g+He =Z3+P3/ρg+U32/2g+Hf

2-3

∵U2=U3不计Hf

2-3

∴He =(Z3-Z2)+(P3+P2)/ρg

=0.2 + (2.5+0.525)/(103×9.81)×9.81×104

=30.5mH2O柱

在1-1与4-4列B.eq.

He =ΔZ1-4+Hf 1-4+Hf 3-4

∴ΔZ1-4=He -(Hf 1-4+Hf 3-4)=30.5-(0.2+0.5)=29.8m

∴升扬高度为29.8m

(2) Pa =Heq vρg/η=30.5×0.01×103×9.81/0.7=4.27 KW 3分

(3) 在1-1与2-2列B.eq,得 5分

0=Z2+(-P)/ρg+U22/2g+Hf 1

-P=Z2ρg-U22ρ/2-Hf 1 -ρg

=-(4.8×103×9.8+2.2 /2×103+0.2×103×9.81)

=-515×102N/M2=515×102/(0.981×105)×735.6=386mmHg (表)

-P2=真空度∴吸入管路上真空表读数为386mmHg 柱=0.525at

3.j01c20113

用离心泵将原油从油库沿管内径为0.15m、长2公里(包括局部阻力的当量长度)的水平管送往炼油厂。输油量为40m3/h。油泵的总效率为0.65,求泵的轴功率。某天,该油泵突然发生故障,于是开动一台备用泵,其压头仅为原来泵的 80%,问此泵能输送原油多少m3/h。输送条件下, 原油的密度为890kg/m3, 粘度为0.4Pa s。设油库和炼油贮罐均为常压。

答案:该题条件下,油泵所耗功率完全用于克服管路阻力。

⑴A=(π/4)(0.15)2=0.0177m2u=40/(3600×0.0177)=0.63m/s

Re=duρ/μ=0.15×0.63×890/0.4=210(层流) λ=64/Re=64/210=0.304

H f=λ(l/d)(u2/2g)=0.304×(2000/0.15)×[0.632/(2×9.81)]=82.1m

Ws=40×890/3600=9.9kg/s ∴N=82.1×9.81×9.9/(1000×0.65)=12.3kw

⑵H′=0.8H f=65.7m △P f=65.7×9.81×890=5.736×105N/m

对于层流△P f=32lμu/d

∴u=△P f d/(32lμ)=5.736×105×0.15/ (32×2000×0.4)=0.504m/s

V=3600×0.504×0.0177=32.1m 3/h

4.j01a150616

2m的钢管。泵压出管路为φ76×3mm,长30m的

40mm,孔流),碱液密度ρ=1100kg/m3,泵的效率η=0.6,=6,ξ闸阀=0.17,ξ孔板=8,试求泵所需功

j01a150616

V=(π/4)×0.042×0.62[2g×0.456×(13600-1100)/1100]0.5=0.00785m3/s

u1=0.00785/[(π/4)×0.12]=1m/s u0=1×(0.1/0.07)2=2.04m/s

Σhf =(0.02×2/0.1+0.5)×12/2g+(0.02×30/0.07+4×0.75+6+0.17+8)×2.042/2g=5.51m

He=5.51+(20-1.5)+0.5×104/1100+2.042/2g=28.77m

N=28.77×0.00785×1100/(102×0.6)=4.084kw

5.j02b100556

用泵将贮槽1中的石油送至高位槽2中,两槽液面恒定不变,且其液面差为15m。管子规格为φ89×4.5mm,管路总长为200m(包括局部阻力的当量长度内。)要求流量为21m3/h 。已知石油密度为920Kg/m3,粘度为0.5N.S/m2。试计算:

(1)由于阻力引起的压降;

(2)泵的有效功率;

(3)整理并写出管路特性曲线方程(注明式中变量的单位)

答案:(1)ΔP=λ(l/d)(ρU2/2)

U=21/(3600×0.785×0.082)=1.16m/s

Re =0.080×1.16×920/0.5=170.8层流

λ=64/Re =0.374

ΔP=0.374×(200/0.08)×920×1.162/2 =5.79×105N/m2

∑hf =5.8×105920=629.9 J/Kg

(2)Ne =QHP/1000

H=gΔZ+∑hf =9.81×15+629.9=777 J/Kg

(3)Ne =21×920×777/(3600×1000)=4.17 KW

在层流范围内

L=ΔZ+∑hf/g

=ΔZ+64/(duρ/μ)×(∑1/d)(1/2g)(Q2/(0.785d2)2)

=15+1.104×104Q Q为m3/s

6.j02b15064 6 欲用离心泵在两敞口容器间输液,该水泵铭牌标有:流量39.6m3/h,扬程15m,轴功率2.02Kw,效率80%,配用2.8KW电机,转数1400r/min。今欲在以下情况使用是否可以?如不可时采用什么措施才能满足要求(要用计算结果说明)

(1)输送比重为1.8的溶液,流量为38m3/h,扬程30m。

(2)输送比重为0.8的油类,流量为40m3/h,扬程30m。

(3)输送比重为0.9的清液,流量为30m3/h,扬程15m。

答案:(1)电动机功率不够

N=38/3600×15×1800/(102×0.8)=3.5KW 换大电机

(2)扬程不够

H/H′=(n/n′)2

15/30=(1400/n′)2n′=1980

增加n=1980转/分。检查功率:

N/N′=(n/n′)3

2.02/N′=(1400/1980)3N′=5.72 KW

换一电机功率为5.72KW,n=1980转/分。

(3)可以使用。通过关小出口阀调节至工作点。

7.j01c201218

如下图所示的输水系统, 用泵将水池中的水输送到敞口高位槽, 管道直径均为φ83×3.5mm,泵的进、出管道上分别安装有真空表和压力表,真空表安装位置离贮水池的水面高度为4.8m,压力表安装位置离贮水池的水面高度为5m。当输水量为36m3/h 时,进水管道的全部阻力损失为1.96J/kg,出水管道的全部阻力损失为4.9J/kg,压力表的读数为2.5kgf/cm2,泵的效率为70%,试求:

⑴两液面的高度差H为多少m?

⑵泵所需的实际功率为多少K W?

⑶真空表的读数多少kgf/cm2?

解:

⑴取截面0-0, 1-1, 2-2, 3-3如图, 在截面2-2和3-3间列柏努利方程以2-2为基准面(目的求H3) H2g+(p2/ρ)+(u22/2)=H3g +(p3/ρ)+(u32/2)+hf2-3

∵1[at]=9.807×104N/m2=1[kg/cm2] u=Q/A=(36/3600)[(π/4)0.0762]=2.21m/s

(2.5×9.807×104/103)+(2.212/2)=H3×9.81+4.9

245.2+2.44=9.81H3 +4.9 H3 =242.74/9.81=24.74[m]

∴H=H3+5=24.74+5=29.74[m]

⑵在0-0和3-3间列柏努利方程以0-0为基准面(求We)

H0g+(p0/ρ)+(u02/2)+We=H3g +(p3/ρ)+(u32/2)+hf0-3

We=H3g +hf0-3=29.74×9.81+(1.96+4.9)=298.62[J/kg]

Ms=Vsρ=(36/3600)×103=10[kJ/s] Ne=Ms·We= 10×298.62[W]

N实=Ne/η=2986.2/0.70=4267[W]=4.267[kW]

⑶在C-C和H间列柏氏方程以0-0为基准面

H0g +(p0/ρ)+(u02/2)=H1g+(p1/ρ)+(u12/2)+hf0-1

(pa–p1)/ρ=4.8×9.81+(2.212/2)+1.96=51.49m2/s2

=51.49×103/(9.807×104)[at]=0.525[kgf/cm2]

8.j02b20066

用一离心泵将20℃的水,由池中送至高位槽C。其流程如图a所示。已知泵的排出口压力表B读数为2.5at(表压),排出段管总长为180m(包括局部阻力的当量长度),系统的摩擦系数λ可取0.024。其它数据如图a所示。试求:

(1)系统输送的流量m3/h;

(2)若系统所用泵为3B33型离心泵,其特性曲线如图b所示。试求泵的工作点及克服系统阻力所耗的轴功率;

(3)如果泵的吸入底阀A轻微堵塞,则系统的流量、泵的扬程及出口压力表读数有何变化?若严重堵塞有何现象发生?

试用图说明。

j02b20066

解:(1) q v=?m3/h 5分

在B-B及C-C面上列柏努利方程

U B2/2g + P B/ρg + Z B=U C2/2g +0+Zc +∑Hf B-C U C =0

∑Hf =λ(l/d)U B2/2g (λ(l/d)-1)U B2/2g=25-18=7.0

U B2/2g =7/(λ(l/d)-1)=7/(0.024×180/0.1-1)=0.166

∴ U B=1.8m/s

q v=(π/4)d2U B=(π/4)×0.12×1.8=0.01417m3/s=51.0m3/h

(2) ⑴工作点:由q v查图b得工作点P(51,31) 10分

∴ H=31.0m η=70%

⑵Pf =? 在0-0及C-C列方程:

0+H=Z

C+∑Hf0-C∑Hf0-C=H-Z C

∑Hf =31-(18+0.5+1.5)=11.0

Pf =11×51×1000×9.81/(3600×0.7×103)=2.18 KW

(3) 略 5分

9.j01b15183

如图所示,槽内水位维持不变。槽底部与内径为100mm钢管相连,管路上装有一个闸阀,阀前离管路入口端15m处安有一个指示液为汞的U形压差计,测压点与管路出口端之间距离为20m。

(1)当闸阀关闭时测得R=600mm,h=1500mm;当闸阀部分开启时,测得R=400mm,

h=1400mm,管路摩擦系数取0.02,入口处局部阻力系数取0.5,问每小时从管中流出水量为多少m3。

(2)当阀全开时(取闸阀全开Le/d=15,λ=0.018),测压点B处的静压强为若干N/m2(表压)。

j01b15183

解:(1)当闸阀全关时,根据静力学关系:

(Z A+h)ρg=RρHg g

得水槽液位高度:Z A=RρHg/ρ-h=0.6×13.6-1.5=6.66m

(2) 闸阀部分开启时

列A-A与B-B截面伯努利方程式

Z A=u B2/2g+P B/ρg+∑h fAB

P B/ρg=(RρHg-hρ)/ρ=(0.4×1.36×104-1.4×1000)/1000=4.04m

Z A-P B/ρg=u B2/2g+(λ(L/d)+ζ)u B2/2g=(1+λ(L/d)+ζ)u B2/2g

6.66-4.04=(1+0.02×15/0.1+0.5)u B2/2g=4.5u B2/2g

∴u B=9.81/4.5

?=3.38 m/s

2.62?

2

V=(π/4)×d2u×3600=0.785×0.12×3.38×3600=95.5 m3/h

(3)当闸阀全开时,列A-A与C-C截面伯努利方程:

Z A=u c2/2g+∑h fA-C=(1+λ(L+Le)/d+ζ)u c2/2g

6.66=(1+0.018(35/0.1+15)+0.5)u c2/2g

解得u c=4.02m/s

由A-A与B-B截面间伯努利方程式得:

Z A=u B2/2g+P B/ρg+∑h fAB

=P B/ρg+(1+λ(L/d)+ζ)u B2/2g

∴P B/ρg=Z A-(1+λ(L/d)+ζ)u B2/2g

=6.66-(1+0.018×15/0.1+0.5)×4.022/(2×9.81)

=3.20 m

∴P B=3.20×1000×9.81=3.14×104N/m2

10. [三]计算题(15分) j01b20095

某液体密度800kg/m3,粘度73cP,在连接两容器间的光滑管中流动,管径300mm,总长为50m(包括局部当量长度),两容器液面差为3.2m(如图示)。

求:⑴管内流量为多少?

⑵若在连接管口装一阀门,调节此阀的开度使流量减为原来的一半,阀的局部阻力系数是多少?按该管折算的当量长度又是多少? 层流:λ=64/Re;湍流:λ=0.3164/Re0.25

j01b20095

⑴在1-1面和2-2面之间,列柏式以2-2面为基准面:u1≈u2≈0

gz1=Σhf1-2 =λ(l/d)(u2/2)

设流体流动符合柏拉修斯公式:λ=0.3164/Re0.25

Re=duρ/μ∴gz1=(0.3164/Re0.25)(l/d)(u2/2)=[0.3164/(ρ/μ)0.25](l/d1.25)(u1.75/2) ∴u1.75=2gz1/{[0.3164/(ρ/μ) 0.25]×(l/d1.25)}

=2×9.81×3.2/{[0.3164/(800/0.073) 0.25](50/0.31.25)}=9.01542

∴u=3.513m/s 验证:Re=0.3×3.513×800/0.073=11550>3000,假设正确

∴V=Su=(π/4)d2u=(π/4)(0.3)2×3.513×3600=893.95(m3/hr)

⑵流量减半,即是流速减半 u=3.513/2=1.7565m/s Re=5775符合柏拉斯式条件

列1-1面至2-2之间的柏式:gz1=[(0.3164/Re0.25)(l/d)+ζ](u2/2)

∴ζ=2gz1/u2-(0.3164/Re0.25)(l/d)

=2×9.81×3.2/1.75652-(0.3164/57750.25)×(50/0.3)=14.3

又ζ(u2/2)=λ(le /d)(u2/2)=(0.3164/Re0.25)(le /d)(u2/2)

∴ζ=(0.3164/Re0.25)(le /d)

le =(dζ/0.3164)Re0.25=(0.3×14.3/0.3164)×57750.25=118.2(m)

传热过程计算

1 j04c2012614

有一套管换热器,由内管为φ54×2mm,套管为φ116×4mm的钢管组成。内管中苯自50℃被加热至80℃,流量为4000kg/h。环隙中为2at(绝)的饱和水蒸汽冷凝。蒸汽冷凝传热系数为10000W/m2.℃。

已知:苯在50~80℃之间的物性数据平均值为:

ρ=880kg/mCP=1.86.86kJ/kg.℃

λ=0.134W/m.℃,μ=0.39cP

管内侧污垢热阻R1=0.0004m2.℃/W

管壁及管外侧污垢热阻不计。

蒸汽温度与压强关系如下表所示

压强 at(绝) 1.0 2.0 3.0

温度℃ 99.1 120 133

试求:A)管壁对苯的对流传热系数;

B)套管的有效长度;

C)若加热蒸汽压力降为1at(绝),问苯出口温度有何变化?应为多少?

解: (1)Re=d1.G/μ=[0.05×4000/(3600×π/4×0.052)]/(0.39×10-3)

=7.2586×104

Pr =CPμ/λ=1.86×103×0.39×10-3/0.134= 5.4

α1=0.023λ/d(Re )0.8(Pr )0.4

=(0.023×0.134/0.05)×(7.2586×104)0.8×5.40.4=936.4 W/m2 .℃

(2)Q=4000/3600×1.86×103(80-50)=6.2×104 W

1/K1=1/936.4 +1/10000+0.0004 ∴K1=637.8 W/m2.℃

Δtm =((120-50)-(120-80))/ln(120-50)/(120-80)=53.6℃

A1=Q/(K1Δtm)=6.2×104/(637.8×53.6)= 1.814m2

l=A1/(πd内)=1.814/(π×0.05)=11.55 m

(3)K不变,A不变,T变为99.1℃,苯的流量及比热均不变。

设出口温度为t2′,在新条件下,传热速率方程变为

Q=GCp(t2′-t1)=KA△t m

4000/3600×1.86×103 (t2′ -50)

=637.8×1.814((99.1-50)-(99.1-t2′ ))/ln(99.1-50)/(99.1-t2′)

解得ln(99.1-50)/(99.1-t2′ )=0.5598

∴t2′ = 71℃

2、j04b200891 (20分)

用一传热面积为3m2由φ25×2.5mm的管子组成的单程列管式换热器, 用初温为 10℃的水将机油由200℃冷却至100℃ , 水走管内, 油走管间。已知水和机油的质量流量分别为1000kg/h和1200kg/h, 其比热分别为4.18kJ/kg.K 和2.0kJ/kg.K; 水侧和油侧的对流传热系数分别为2000W/m2.K 和250W/m2.K, 两流体呈逆流流动, 忽略管壁和污垢热阻。

A)计算说明该换热器是否合用?

B)夏天当水的初温达到30℃, 而油的流量及冷却程度不变时, 该换热器是否合用? 如何解决? (假设传热系数不变)

2. (20分)j04b2008910

解:(1) Q1=1200×2×(200-100)=240000KJ/h

Q2=Q1, t2=t1+Q1/(mρ2·Cp2)=10+24000/(1000×4.18)=67.4℃

△tm=(123.6-90)/ln(123.6/90)=110℃

1/K 1=1/α1+d1/(α2·d2)=1/250+25/(2000×20) K1=216.2W/m2K

A 1=Q1/(K△tm)=240000×103/(216.2×3600×110)=2.8m2<3m2故适用

(2) t1=30℃时

t2=30+240000/(1000×4.18)=87.4℃

△tm=(112.6-70)/ln(112.6/70)=89.6℃

A 1=240000×103/(3600×89.6×216.2)=3.45m2>3m2不适用

解决办法是调大水量, 使t2↓, △tm↑, 并使α↑, K↑

3.j04c201288

在逆流操作的列管换热器中,把氢氧化钠溶液从70℃冷却到35℃,氢氧化钠走管内,流量为1.11kg/s,比热为3770J/kg.K,氢氧化钠对管壁的对流传热系数为930W/m2.k现用15℃的水作为冷却剂,水走管外,流量为1.67kg/s,比热为4180J/kg.K,管壁对水的传热系数为1000W/m2.K,(管壁热阻及垢阻略计),忽略热损失(可近似按平壁处理) 试求:

A)冷却剂出口温度及所需传热面积;

B)操作中若氢氧化钠及水的初始温度不变,而两流体的流量都增大一倍,则流量增大后的冷、热流体的出口温度变为多大?(假设两流体均为湍流,其物理性质不变, 传热温度差可取用算术平均值)。

解:1)Q=G1 CP1 (T1 -T2 )=1.11×3770×(70-35)=146464.5 W

忽略热损失,则Q=G2 CP2 (t2 -t1 )

即146464.5=1.67×4180(t2 -15)

解得t2 =36℃

∵Δt1 /Δt2 <2

∴Δtm =(34+20)/2=27℃

∵为薄壁园筒,∴按平壁近似计算

K=α1 α2 /(α1 +α2 )=930×1000/(930+1000)=481.9 W/m2.K

∴A=Q/KΔtm =146464.5/(481.9×27)=11.3 m2

2)忽略热损失,Q吸=Q放

2G1 CP1 (T1 -T2′ )=2G2 CP2 (t2 ′ -t1 )

2×1.11×3770(70-T2 ′ )=2×1.67×4180(t2 ′ -15)

得T2 ′ =95 - 1.67t2 ′-----①

传热速率方程式:Q=K′AΔTm ′=2G1 CP1 (70- T2 ′ )

其中:K′=1/(1/(2×930) + 1/(2×1000)=838 W/m2.K

A=11.3m2

Δtm ′=((70-t2′ )+(T2′-15))/2=(55+T2′-t2′)/2

代入原公式:

838×11.3×(55+T2 ′ -t2 ′ )/2 = 2×1.11×3770×(70-T2 ′ )

得: 2.77T2′ - 68.7 =t2 ′-----②

联立方程①与②得:

T2′ =37.3℃(升高了)

t2 ′ =34.6℃(冷却水温度下降)

4.j04b151096

90℃的正丁醇,在逆流换热器中被冷却到50℃,换热器的换热面积为6m2,传热系数K=230W/m2℃,正丁醇的流量为1930Kg/h。冷却介质为18℃水,热损失可以忽略。求:

A)冷却水出口温度;

B)冷却水消耗量。70℃正丁醇Cp=2.98KJ/Kg.℃水Cp=4.187KJ/Kg.℃

解:Q=Gh CP h (T1 -T2 )=(1930/3600)×2.98×103(90-50)

=6.39×104w

∴Δtm =Q/KA=6.39×104/(230×6)=46.3℃

Δtm =((T1 -t2 )+(T2 -t1 ))/2

=((90-t2 )+(50-18))/2

=61-t2/2=46.3

∴t2=29.4℃

Q=Gc CP (t2 -t1 )

∴冷却水消耗量Gc =Q/(CP c (t2 -t1 ))

=6.39×104/(4.18×1000×(29.4-18))=1.34kg/s=4.8×103Kg/h

△t1=90-29.4=60.6℃

△t2=50-18=32℃

△t1/△t2 =60.6/32=1.89<2

故平均温度差采用算术均是可以接受的.

5. j04c20119

在某列管式换热器中,将一定量的空气加热。空气在管内作湍流流动,饱和水蒸汽在管外冷凝。今因生产任务加大一倍,除用原换热器外,尚需加一台新换热器。如果使新旧两台换热器并联使用,且使二台换热器在空气流量、进、出口温度及饱和

蒸汽温度都相同的条件下操作。

原换热器列管数为n1,管内径为d1,管长为l1,而新换热器管数为n2

(n2=2n1),管内径为d2(d2=0.5d1)。

试问新换热器管长l2为原换热器管长l1的几倍。

解:原换热器:

Q1 = W2CP 2 (t2 - t1 ) =KAΔtm 1

新换热器:

Q1 = W2CP 2 (t2 -t1 ) =K′A′Δtm 2

Q1=Q2Δtm 1=Δtm 2K≈αα∝Re0.8×(1/d1 )∝U0.8/d0.2

Re = d1U1ρ/μ

W2=W2′∴V2=V2′

即:n1 (π/4) d121=n2 (π/4) d22U2

∴U2=(n1 (π/4) d12U1)/(n2 (π/4) d221

K′/K=(2U1)0.8(d1 /2)0 .2 /U10.8/d10.2

=20.8/(1/2)0.2=2即K′=2K

∴A′=KA/K′=A/2,

n2πd2 L2=n1πd1 L1×1/2

L2 = n1πd1 L1 /(2 n1πd1 /2)×2= L1/2

6. 04c2012212

某厂在由177根φ25×2mm,长3m的钢管构成的单壳程单管程列管换热器内, 用 132.9℃的饱和水蒸汽在管间冷凝,将管内作湍流流动的常压乙烯气体加热。已知乙烯气体流量为0.6kg/s,进口温度为20℃,在操作条件下的密度为1kg/m3,比热为1.84kJ/kg.℃,对流传热系数为53W/m2℃,饱和水蒸汽冷凝传热膜系数为8000W/m℃,可忽略管壁及垢层热阻。

A)确定乙烯气体出换热器时的温度;

B)若乙烯气体通过换热器的压降要求不超过0.01kgf/cm2,通过换热器的总长度(包括局部阻力当量长度)为5.5m,摩擦系数λ=0.04,试确定该换热器最多能允许通过多少kg/s的乙烯气体?

C)当乙烯气体流量增加到最大允许量,且要求进出口温度保持不变时,若锅炉能供给该换热器的水蒸汽最高压力为3kgf/cm2(表压)(即T=142.9℃),问此蒸汽能否满足传热要求?

04c2012212

解:(1)Q=WCP (t2 -t1 )=0.6CP (t2 -20)

Q=KAΔtm

Ai=nπdiL=177π×0.021×3 =35.012 m2

∵αi<<α0Ki=1/(1/α1+1/α 2 )=1/(1/53+1/8000)=52.65 W/m2.℃

则 0.6×1.84×103×(t2 -20)

=52.65×35.014×(t2 -20)/ln(132.9-20)/(132.9-t2 )

ln(112.9/(132.9-t2 ))=1.668

112.9/(132.9-t2 )=5.304

704.89 - 5.304t2 =112.9 ∴t2 =111.61℃

(2)ΔP=0.01 kgf/cm=0.01×9.804×104=9.807×102Pa

ΔP=λl/d×U2 /2×ρ=0.04×5.5/0.021×U2 /2 ×1

9.807×102=0.04×5.5/0.021×U2 /2

∴U=13.683 m/s

W=nπ/4 diUρ=177×0.785×0.0212×13.683

=0.8389 Kg/s

(3)Q=WCP (t2 -t1 ) =0.8389×0.44×4.187×(111.612-20)

=141586.85 J/s=141.59 KJ/s

α1 =53×(0.8389/0.6)0 .8=69.3 W/m2.℃

K=1/(1/69.3 + 1/8000)=68.705 W/m2.℃

Q=KAΔtm

Δtm =(111.612-20)/ln(142.9-20)/(142.9-111.612)=66.96℃

Q=68.705×35.032×66.96=161167.2 J/s=161.167KJ/s

因高于需要的Q=141.59KJ/s ,故能满足要求。

7. j04c2011612

有一套管换热器,内管为φ54×2mm,外管为φ116×4mm的钢管。现用120℃的饱和水蒸汽加热苯,将苯由50℃加热至80℃,苯在内管中以4000kg/h流量流动,试求:

A)加热蒸汽消耗量;

B)所需套管的有效长度;

C)由于某种原因,加热蒸汽的温度降为110℃,苯的出口温度将变为多少?(假设α苯不变)(在50~80℃范围内,苯的物性为:CP=1.86kJ/kg.℃,μ=3.9×10Pa.s,λ=0.145W/m.℃,ρ=880kg/m3,钢的导热系数为45W/m.℃,120℃时水蒸汽冷凝潜热r=2205kJ/kg,蒸汽侧对流传热系数α汽=10000W/m.℃,壁两侧垢层热阻及换热器热损失均可忽略, 加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出。)

j04c2011612

解:传热量Q=WCCPΔt=4000×1.86×(80-50)

1.蒸汽消耗量Wh =4000×1.86×(80-50)/2205 =101.2 Kg/h

2.u=4000/(3600×880×(π/4)×(0.05)2)= 0.643 m/s

Re = 0.05×0.643×880/(3.9×10-4)= 72500

Re0。8= 725000.8= 7731.6

Pr = CPμ/λ=1.86×103×3.9×10-4/0.145 = 5

Pr0.4= 1.9

α苯= (0.023 λ/d1) Re0.8Pr0.4 = 0.023×0.145/0.05×7731.6×1.9=980W/m.℃

α汽= 10000W/(m2.℃)

Ko = 1/[1/α汽 + (b/λ) (do /dm) + do /(α苯di )]

=1/[1/10000 + 0.002×54/(45×52) + 54/(980×50)]=802W/(m2.℃)

Δtm = ((120-50)+(120-80))/2=55℃

Q=WCCPΔt=KΔtm πdo l

∴l=4000×1.86×1000×30/(802×55×π×0.054×3600) = 8.29 m

3.设苯出口温度为t℃

则Δtm ′=((110-50)+(110-t))/2=85- 0.5t

Q′=4000×1.86×(t-50)×1000/3600= Kπdo lΔtm′

∴ 4000×1.86×(t-50)×1000/3600= 802π×0.054×8.29(85-0.5t)

2067t-103300= 95800- 563.6t ∴ t = 75.7℃

或Δtm =((110-50)-(110-t))/ln(110-50)/(110-t)

=(t-50)/ln(60/(110-t))

4000×1.86×(t-50)×1000/3600= 802π×0.054×8.29×(t-50)/ln(60/(110-t))

ln(60/(110-t))=0.546, 解得 t =75.2℃

8. j04c201298

在某套管式换热器中,每小时将1200kg, 比热为2.2kJ/kg.℃的甲流体从120℃冷却到 70℃, 热流体向管壁的对流传热系数αo=260W/m2℃。乙流体在内管与甲流体呈逆流流动, 由20℃被加热到50℃,平均温度下其粘度为0.72×10-3Pa.s,比热为4.18kJ/kg.℃。内管尺寸为φ57×3.5mm,管壁向乙流体的对流传热系数α1=880W/m2℃,内管两端的压强降△p。由于任务需要,

欲将内管两端压强降调至3△p,并要求维持原来的冷却任务,问原换热器是否适用?

乙流体进口温度仍为20℃, 忽略热损失及管壁,垢层的热阻。压强降改变后认为两流体的物性常数及摩擦系数均没有变化。

j04c201298

解:传热速率方程为 Q=K o·A o·△tm

其中 Q=(1200/3600)×2.2×103×(120-70)=36700 W

△tm=[(120-50)-(70-20)]/ln[(120-50)/(70-20)]=59.4℃

Ko=1/[1/αo+d o/(d1α1)]=1/[1/260+57/(50×880)]=195W/m2℃

Ao=36700/(195×59.4)=3.2m2 Ao为换热器所具有的传热面积.

热损失可忽略,故热平衡方程为:

m1 Cp1 (t2-t1)=Q=36700

∴ m1=36700/[4.18×103×(50-20)]=0.2926kg/s=1053kg/h

Re=d.G/μ=0.05×[1053/(3600×π/4×0.052)]/(0.72×10-3)=10350>104

2/2d △p∝u2或 u2∝△p

∴αi∝ u0.8∵△p=λ

因此 u′2/u2=(△p′/△p)

αi′/αi =(u′/u)0.8=[(△p′/△p)0.5]0.8=[30.5]0.8

αi′=[30.5]0.8αi=[30.5]0.8×880=1366W/m2.℃

K o′=1/[1/260+57/(50×1366)]=214W/m2.℃

热平衡方程

△p改变后: m2 ′Cp2(t2′-t1)=m1 Cp1(T2-T1)

△p改变前: m2 Cp2(t2-t1)=m1 Cp(T2-T1) (1)

∴ m2 ′Cp2(t2′-t1)= m2 Cp2(t2-t1) (2)

∵ m2′/m2=u′/u=(△p′/△p)0.5=30.5

以上关系代入式(2): 30.5m2 Cp2(t2′-t1)= m2 Cp2(t2-t1)

30.5(t2′-20)=50-20 t2′=37.3℃

△tm′=[(120-37.3)-(70-20)]/ln[(120-37.3)/(70-20)]=65℃

A o′=36700/214/65=2.64 m2<3.2 m2

即△p加大后所需的传热面积小于换热器具有的传热面积,故当Δp加大后换热器能完成传热任务。

9. 04b200994

在一传热面为 30m2的列管式换热器中,用 120℃的饱和蒸汽冷凝将气体从30℃加热到80℃,气体走管内,流量为 5000m3/h, 密度为1kg/m3(均按入口状态计)比热为1kJ/kg.K,估算此换热器的传热系数。若气量减少了50%,估算在加热蒸汽压力和气体入口温度不变的条件下,气体出口温度变为多少?

解:①求K

根据Q=KAΔtm 计算

Δtm =((120-30)-(120-80))/ln(120-30)/(120-80)=61.7℃

Q=5000×1/3600×1×1000×(80-30)=6.94×104J/s

K=6.94×104/(30×61.7)=37.5W/m2.K

②估算气体出口温度t2:估算气体出口温度变化不大,可以假设气体诸物性不变

Q′/Q=(1/2)×5000×1000(t2′-30)/(5000×1000×50)=K′A△tm′/K A×61.7

Δtm′=((120-30)-(120-t2′))/ln[(120-30)/(120-t2′)]

=(t2′-30)/ln(90/(120-t2′))

因为空气的对流传热系数αi 比蒸汽冷凝的传热膜系数小很多,传热系数K接近αi

K′/K≈αi′/αi0.574

(t2′-30)/(2×50)=0.574×(t2′-30)/[61.7×ln(90/(120-t2 ))]

解得:t2=84.5℃

10. 04b102133

某列管换热器,用100℃水蒸汽将物料由20℃加热至80℃,传热系数K=100w/m2·k。经半年运转后,由于污垢的影响,在相同操作条件下物料出口温度仅为70℃,现欲使物料出口温度仍维持80℃,问加热蒸汽温度应取何值?04b102133解:

原:w2Cp2(80-20)=KAΔtm ……(1)

Δtm=(80-20)/ln(80/20)=43.28℃

半年后:w2Cp2(70-20)=K′AΔtm ……(2)

Δtm′=(80-30)/ln(80/30)=50.98℃

(2)/(1)得:

(70-20)/(80-20)=KΔtm′/(KΔtm

=(K′/100)×50.98/43.28K′=70.75w/m2·℃

保持原生产能力,即KAΔtm′AΔtm″

Δtm″=KΔtm/K′=100×43.28/70.75=61.17℃

Δtm″=((T-20)-(T-80))/ln(T-20)/(T-80)=61.17

∴60/61.17=ln(T-20)/(T-80)

∴2.667=(T-20)/(T-80)

T=115.8℃

11. 在换热器中用水冷却醋酸,传热面积为50m2,两流体逆流流动。冷却水流量为3.3×104Kg/h,进口温度为20℃,醋酸的进口温度为110℃。换热器刚清洗之后,冷却水的出口温度为45℃,醋酸的出口温度为40℃。运转一段时间之后,在冷热两流体的进口温度和流量均不变的情况下,换热器的换热量只达到原来的90%。求此时换热器传热面两侧的污垢热阻之和的近似值。水的比热为4174J/Kg.K,设两种流体的物性变化不大。

解:因求两侧垢阻的近似值,故可按平壁计算:

Q=Ws 2 CP2 Δt=(3.3/3600)×4174×(45-20) =9.56W

1/KA=Δtm /QΔtm =((110-45)-(40-20))/ln(110-45)/(40-20)

= 38.2 ℃

Q' =0.9 QWs 2 CP2 Δt' = 0.9 Ws 2 CP1 Δt

∴Δt' = 0.9 Δt =0.9(45-20) = 22.5℃

t2 ' =t1 +Δt' =20+ 22.5 = 42.5℃

ΔT' = 0.9 ΔT=0.9(110-40) = 63℃

T2 ' = 110- 63 = 47℃

Δtm ' = ((47-20)-(110-42.5))/ln(47-20)/(110-42.5) = 44.2℃

1/K' A=Δtm ' /Q

∴Rs =1/K' -1/K=A(Δtm ' /Q' -Δtm /Q)

=A/Q×(Δtm ' /0.9 -Δtm )

=50/(9.56)×(44.2/0.9 - 38.2) =5.7 m.K/W

化工原理计算练习题(含答案)

1.将浓度为95%的硝酸自常压罐输送至常压设备中去,要求输送量为36m 3 /h, 液体的扬升高度为7m 。输送管路由内径为80mm 的钢化玻璃管构成,总长为160(包括所有局部阻力的当量长度)。现采用某种型号的耐酸泵,其性能列于本题附表中。问:该泵是否合用? Q(L/s) 0 3 6 9 12 15 H(m) 19.5 19 17.9 16.5 14.4 12 η(%) 17 30 42 46 44 已知:酸液在输送温度下粘度为1.15?10-3 Pa ?s ;密度为1545kg/m 3 。摩擦系数可取为0.015。 解:(1)对于本题,管路所需要压头通过在储槽液面(1-1’)和常压设备液面(2-2’)之间列柏努利方程求得: f e H g p z g u H g p z g u ∑+++=+++ρρ222 2112122 式中0)(0,7,0212121≈=====u ,u p p m z z 表压 管内流速:s m d Q u /99.1080 .0*785.0*360036 42 2 == = π 管路压头损失:m g u d l l H e f 06.681 .9*299.108.0160015.022 2==∑+=∑λ 管路所需要的压头:()m H z z H f e 06.1306.6711=+=∑+-= 以(L/s )计的管路所需流量:s L Q /103600 1000 *36== 由附表可以看出,该泵在流量为12 L/s 时所提供的压头即达到了14.4m ,当流量为管路所需要的10 L/s ,它所提供的压头将会更高于管路所需要的13.06m 。因此我们说该泵对于该输送任务是可用的。 3、如图用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一表压为2.5atm 的塔内,管径为φ108×4mm 管路全长100m(包括局部阻力的当量长度,管的进、出口当量长度也包括在内)。已知: 水的流量为56.5m 3·h -1,水的粘度为1厘泊,密度为1000kg·m -3,管路摩擦系数可取为0.024,计算并回答: (1)水在管内流动时的流动形态;(2) 管路所需要的压头和有效功率; 图2-1 解:已知:d = 108-2×4 = 100mm = 0.1m A=(π/4)d 2 = 3.14×(1/4)×0.12 = 0.785×10-2 m

化工原理(下)期末考试试卷

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___

《化工原理试题库》大全

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。

化工原理下册复习题

吸收 一填空 (1) 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/m2·h,气相传质总K y=1.5kmol/m2·h,则该处气液界面上气相浓度y i应为?0.01????。平衡关系y=0.5x。 (2) 逆流操作的吸收塔,当吸收因素A<1且填料为无穷高时,气液两相将在塔底达到平衡。 (3) 在填料塔中用清水吸收混合气中HCl,当水量减少时气相总传质单元数N OG增加。 (4) 板式塔的类型有;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。 (5) 在填料塔中用清水吸收混合气中NH3,当水泵发生故障使上水量减少时,气相总传质单元数NOG (增加)(增加,减少)。 (6) 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???减小?(增大、减小、不变),传质推动力??增大?(增大、减小、不变),亨利系数??不变(增大、减小、不变)。 (7) 易溶气体溶液上方的分压(小),难溶气体溶液上方的分压(大) ,只要组份在气相中的分压(大于)液相中该组分的平衡分压,吸收就会继续进行。 (8) 压力(减小),温度( 升高),将有利于解吸的进行;吸收因素(A= L/mV ) ,当 A>1 时,对逆流操作的吸收塔,若填料层为无穷高时,气液两相将在塔(顶)达到平衡。 (9) 在逆流吸收塔操作时,物系为低浓度气膜控制系统,如其它操作条件不变,而气液流量按比例同步减少,则此时气体出口组成y2将 (减小),液体出口组成将(增大),回收率将。 (10) 当塔板中(气液两相达到平衡状态),该塔板称为理论板。 (11) 吸收过程的传质速率方程N A=K G( )=k y( )。 (12) 对一定操作条件下的填料吸收塔,如将填料层增高一些,则塔的H OG将不变,N OG将增大。 (13)吸收因数A可表示为 mV/L,它在X–Y图上的几何意义是平衡线斜率与操作线斜率之比。 (14)亨利定律的表达式为;亨利系数E的单位为 kPa 。 (15) 某低浓度气体吸收过程,已知相平衡常数m=1 ,气膜和液膜体积吸收系数分别为k y a=2× 10-4kmol/m3.s, k x a=0.4kmol/m3.s, 则该吸收过程为(气膜阻力控制)及气膜阻力占总阻力的百分数分别为 99.95% ;该气体为易溶气体。 二选择 1.根据双膜理论,当被吸收组分在液相中溶解度很小时,以液相浓度表示的总传质系数 B 。 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 2.单向扩散中飘流因子 A 。

化工原理复习资料选择及计算题答案

欢迎来主页下载---精品文档 第一章流体流动与输送机械 一、填空或选择 du??,该式应用条件为牛顿型流体作_层流1.牛顿粘性定律的表达式为 ?dy流动。在SI制中,粘度的单位是流体的物性,在cgs制中,粘度的单位是泊。 2.某设备的表压强为100kPa,则它的绝对压强为_201.33 kPa;另一设备的真空度为400mmHg,则它的绝对压强为_360mmHg 。(当地大气压为101.33 kPa) 3.流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布侧形是_抛物线型曲线。其管64?。层流区又Re关系为_2 倍,摩擦系数λ与中心最大流速为平均流速的?Re称为阻力的一次方。 4.流体在钢管内作湍流流动时,摩擦系数λ与_Re_和_ε/d 有关;若其作完全湍流,则λ仅与_ε/d 有关。完全湍流又称为阻力的平方区。 5.流体作湍流流动时,邻近管壁处存在一_层流底层_,雷诺数愈大,湍流程度愈剧烈,则该层厚度_越薄;流动阻力越大。 6.因次分析的依据是_因次一致性原则。 7.从液面恒定的高位槽向常压容器加水,若将放水管路上的阀门开度关小,则管内水流量将_减小,管路的局部阻力将_增大,直管阻力将_减小,管路总阻 力将_恒定。(设动能项可忽略。) 8.根据流体力学原理设计的流量(流速)计中,用于测定大直径气体管路截面上速度分布的是测速管(皮托管);恒压差流流量计有转子流量计;恒截面 差压流量计有孔板流量计和文丘里流量计;能量损失最大的是孔板流量计; 对流量变化反映最灵敏的是孔板流量计。 A.孔板流量计B.文丘里流量计C.皮托管D.转子流量计 流通截面积?4,水力半径为_1/4_倍当量直径。9.当量直径的定义式为 润湿周边22??ulu????p??p.直管阻力的计算式10 ;局部阻力的计算式有ff d22 2?lu?e??p。和f d211.水流经图示的管路系统从细管喷出。已知d管段的压头损失H=1m(包括f11局部阻力)d管段的压头损失H=2m(不包括出口损失)。则管口喷出时水的速f,223/h。V=_8.06_m,水的流量=_1.75_m/su管段的速度,=_7.00_m/su度 d 113精品文档. 欢迎来主页下载---精品文档

《化工原理II》计算试题

《化工原理II》计算试题 石油大学(北京)化工学院(第二部分)题库 2,计算题 1,(15分)在直径1.2m的Mellepak 250Y规整填料吸收塔中,空气混合物中的SO2用清水吸收吸收塔的总操作压力为101.3kpa,温度为20℃,混合气体进入塔内的流量为1000 m3/h,SO2的摩尔分数为0.09,SO2的回收率要求不低于98%,采用气相kya = 0.0524 kmol/(m·s)的总体积传质系统系统的相平衡方程为:ye=3.3x试着找出: (1)推导出计算传质单元数的公式; L?敏。m?成立,哪一个?是溶质的吸收率,m是相平衡常数;(2)测试证书:V(3)最小溶剂剂量,千克摩尔/小时; (4)如果实际溶剂量是最小溶剂量的1.2倍,计算塔水中SO2浓度(摩尔分数);(5)计算完成分离任务所需的传质单元数量、传质单元高度和填料高度 2,(15分)一种吸收煤气中苯的吸油塔。已知煤气的流速为2240(NM3/hr),进入塔的气体中苯含量为4%,离开塔的气体中苯含量为0.8%(以上均为体积分数)。进入塔内的油不含苯。取L=1.4 Lmin。已知体系的相平衡关系为Y * = 0.126 x。试着找出:(1)溶质吸收率? (2)Lmin和L (kmol/h) (3)求柱组成Xb(kmol苯/kmol油)(4)求吸收过程的对数平均驱动力?Ym (5)解决非政府组织问题;用分析法; (6)以增加塔内的液体喷射量使用部分循环流量,在保证原始吸收率

的条件下,最大循环量L’是多少,并画出无部分循环和部分循环两种情况下的操作线。 3,(20分)在一个逆流操作的低浓度气体填料吸收塔中,纯矿物油被用来吸收混合气体中的溶质。已知在操作条件下,进口混合气体中的溶质含量为0.015(摩尔分数),吸收率为85%,平衡关系Y*=0.5X努力找出:出口矿物油中溶质的最大浓度为 (1)最小液气比; (2)当吸收剂用量为最小溶剂用量的3倍时,NOG是用解析法计算的。(3)找到吸收过程的总对数平均传质驱动力?Ym。(4)当总气体传质单元的高度为1m时,计算填料层的高度; ?1? (5)为了增加塔内液体的喷淋量,采用塔外液体部分循环流动。在保证原吸收速率的条件下,假设气相流速为,最大循环量L’是多少,并画出无部分循环和部分循环两种情况下的操作线 4。在吸收塔中,某种气体混合物与清水逆流吸收。塔中的气相组成为0.05(摩尔分数,下同)。在该操作条件下,系统的平衡关系为y*=2x,操作液气比为1.25(L/V)min,塔内气相组成为0.01,吸收过程为气膜控制,Kya∝V0.7(V为气相摩尔分数) 试算:(1)液相出口组成xb,NOG传质任务所需; (2)如果初始气液组成、流速和操作条件保持不变,当原始塔与另一个相同的塔串联和逆流操作时,离开塔的气体的最终组成是什么(3)如果初始汽液组成、流速和操作条件不变,原塔和另一个相同的塔平

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 t1t2 D 不能判断 5.二元理想混合液用精馏塔分离,规定产品浓度x D\x W,若进料为x F1最小回流比为Rm1;若进料为x F2时,最小回流比为Rm1现x F1小于x F2,则 B 。 A.Rm1< Rm2 B Rm1>Rm2 C Rm1= Rm2 6. 某一物系,总压一定,三个温度下的亨利系数分别用E1E2 E3 表示,如果E1> E2 >E3 ,则对应的温 度顺序为:A A. t1> t2> t3 B.t1< t2

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

化工原理下册期末考试试卷和答案

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%

化工原理复习题..干燥计算题

干燥 一、填空 1.在101.33kPa的总压下,在间壁式换热器中将温度为293K,相对湿度为80%的是空气加热,则该空气下列状态参数的变化趋势是:湿度:_____________,相对湿度:__________,露点t d_________。 2.在101.33kPa的总压下,将饱和空气的温度从t1降至t2, 则该空气下列状态参数的变化趋势是:湿度:_____________,相对湿度:__________,露点t d_________。 3.在实际的干燥操作中,常用____________来测量空气的湿度。 4.测定空气中水汽分压的实验方法是测量__________。 5.对流干燥操作的必要条件是___________________;干燥过程是__________相结合的过程。 6.在101.33kPa的总压下,已知空气温为40℃,其相对湿度为60%,且40℃下水的饱和蒸汽压为7.38kPa,则该空气的湿度为_____________kg/kg绝干气,其焓为_______kJ/kg 绝干气。 7.在一定的温度和总压强下,以湿空气做干燥介质,当所用空气的湿度减少时,则湿物料的平衡水分相应__________,其自由水分相应___________。 8.恒定的干燥条件是指空气__________,____________,_____________均不变的过程。9.恒速干燥阶段又称__________控制阶段,影响该阶段干燥速度的主要因素是_________; 降速干燥阶段又称_________控制阶段,影响该阶段干燥速度的主要因素是_________。 10.在恒速干燥阶段,湿物料表面的温度近似等于__________。 11. 在常温和40℃下,测的湿物料的干基含水量X与空气的相对湿度之间的平衡关系为:当相对湿度=100%时,结合水含量为0.26kg/kg绝干料;当相对湿度=40%时,平衡含水量X*= 0.04kg/kg绝干料。已知该物料的初始含水量X1=0.43kg/kg绝干料,现让该物料在40℃下与与相对湿度为40%的空气充分接触,非结合水含量为______kg/kg绝干料,自由含水量为__________kg/kg绝干料。 12. 干燥速度的一般表达式为___________。在表面汽化控制阶段,则可将干燥速度表达式为_______________________。 13. 在恒定干燥条件下测的湿物料的干燥速度曲线如本题附图所示。其恒速阶段干燥速度为_________kg水(m2.h),临界含水量为____________kg/kg绝干料,平衡含水量为____________kg/kg绝水量。 14. 理想干燥器或等焓干燥过程是指________________,干燥介质进入和离开干燥器的含焓值________________。 15. 写出三种对流干燥器的名称_________,_______________, _____________. 固体颗粒在气流干燥器中经历_______和_________两个运动阶段,其中_____是最有效的干燥区域。 二、选择题 1.已知湿空气的如下两个参数,便可确定其他参数( ) A. H,p B. H,t d C. H, t D. I,t as

化工原理试题库下册

第3章非均相物系分离 一、选择题 恒压过滤且介质阻力忽略不计时,如粘度降低20%,则在同一时刻滤液增加()。A、11.8%;B、9.54%; C、20%; D、44% 板框式压滤机由板与滤框构成,板又分为过滤板和洗涤板,为了便于区别,在板与框的边上设有小钮标志,过滤板以一钮为记号,洗涤板以三钮为记号,而滤框以二钮为记号,组装板框压滤机时,正确的钮数排列是(). A、1—2—3—2—1 B、1—3—2—2—1 C、1—2—2—3—1 D、1—3—2—1—2 与沉降相比,过滤操作使悬浮液的分离更加()。 A、迅速、彻底 B、缓慢、彻底 C、迅速、不彻底 D、缓慢、不彻底 多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关()。 A、高度 B、宽度 C、长度 D、沉降速度 降尘室的生产能力()。 A、与沉降面积A和沉降速度ut有关 B、与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C、只与沉降面积A有关 D、只与沉降速度ut有关 现采用一降尘室处理含尘气体,颗粒沉降处于滞流区,当其它条件都相同时,比较降尘室处理200℃与20℃的含尘气体的生产能力V的大小()。 A、V200℃>V20℃ B、V200℃=V20℃ C、V200℃

判断 有效的过滤操作是()。 A、刚开始过滤时 B、过滤介质上形成滤饼层后 C、过滤介质上形成比较厚的滤渣层 D、加了助滤剂后 当固体粒子沉降时,在层流情况下,Re =1,其ζ为()。 A、64/Re B、24/Re C、0.44 D、1 含尘气体通过降尘室的时间是t,最小固体颗粒的沉降时间是t 0,为使固体颗粒都能沉降下来,必须(): A、tt0 颗粒作自由沉降时,Ret在()区时,颗粒的形状系数对沉降速度的影响最大。 A、斯托科斯定律区 B、艾伦定律区 C、牛顿定律区 D、不确定(天大99) 恒压过滤,单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为()。 旋风分离器的分割粒径d50是() A、临界粒径dc的2倍 B、临界粒径dc的2倍 C、粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径

化工原理复习题计算题

有一套管式换热器,用冷却水将0.125kg/s 的苯由350K 冷却到300K ,冷却水在φ25×2.5mm 的内管中流动,其进出口温度分别为290K 和320K 。已知水和苯的对流传热系数分别为850 w/m 2?℃和1700 w/m 2?℃,两流体呈逆流流动,忽略管壁热阻和污垢热阻。试求:(1)所需要的管长;(2)冷却水的消耗量。定性温度下苯的比热为C P =1830J/kg ·K ,水的比热为C P =4200J/kg ·K (1)解法一: Q=m s Cp Δt=0.125×1830×50=11437.5 w ---------1分 m t A K Q ?=22=11437.5w --------1分 而2 1 21ln t t t t t m ???-?=? =18.2 ---------------------2分 221212111αλα++=m d d b d d K 代入数据得 K 2=485.7W/m 2·K 所以A 2=1.294m 2=3.14×0.025×L 解得L=16.48m 解法二:若计算基于内壳表面的K 1,则过程如下: 21211111d d d d b K m αλα++=令代入数据得 K 1=607.14W/m 2·K 所以A 1=1.035m 2=3.14×0.020×L 解得L=16.48m 结果完全一致。 (2)Q 1=Q 2=11437.5=4200×30×q L q L =0.09Kg/s 3. (12分) 常压下用连续精馏塔分离含苯44%的苯一甲苯混合物。进料为泡点液体,进料流率取100 kmol/h 为计算基准。要求馏出液中含苯不小于 94 %,釜液中含苯不大于8 %(以上均为摩尔百分率) 。该物系为理想溶液,相对挥发度为2.47。 塔顶设全凝器,泡点回流,选用的回流比为3。 试计算精馏塔两端产品的流率及精馏段所需的理论塔板数。 解:由全塔物料衡算:F =D +W ;FxF =DxD +WxW 将已知值代入, 可解得D =41.86kmol/h; W=58.14kmol/h 精馏段操作方程为: y n+1=0.75x n +0.235 泡点液体进料时q=1, y n+1=1.3472x n -0.0278 相平衡方程为 =y n /(2.47-1.47y n ) n n n x x y )1(1-+=ααn n n y y x )1(--=αα1 11+++=+R x x R R y D n n

化工原理计算题

第一章 流体流动 【例1-1】 已知硫酸与水的密度分别为1830kg/m 3与998kg/m 3,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1-4 998 4.01830 6.01+=m ρ =(3.28+4.01)10-4=7.29×10-4 ρm =1372kg/m 3 【例1-2】 已知干空气的组成为:O 221%、N 278%和Ar1%(均为体积%),试求干空气在压力为9.81×104Pa 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 =32×0.21+28×0.78+39.9×0.01 =28.96kg/m 3 根据式1-3a 气体的平均密度为: 3kg/m 916.0373 314.896.281081.9=???=m ρ 【例1-3 】 本题附图所示的开口容器内盛有油和水。油层高度h 1=0.7m 、密度ρ1=800kg/m 3,水层高度h 2=0.6m 、密度ρ2=1000kg/m 3。 (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 +ρ1gh 1+ρ2gh 2 p A '=p a +ρ2gh 于是 p a +ρ1gh 1+ρ2gh 2=p a +ρ2gh 简化上式并将已知值代入,得 800×0.7+1000×0.6=1000h 解得 h =1.16m 【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

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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

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