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化工原理试题及答案华东理工大学

化工原理试题及答案华东理工大学
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化工原理试题及答案华

东理工大学

Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

一、填空

(1)定态是指全部过程参数。流体的连续性假定指

______________________________________ 。

(2)层流与湍流的本质区别在

于。直管阻力损失体现

在。

(3)液体的黏度随温度升高而,气体的黏度随温度降低

而。

常温下水的黏度 Pa?s,空气的黏度 Pa?s。(4)水在管道中的常用经济流速范围是 ______ m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是____ m/s。

(5)离心泵采用后弯叶片是因为,为防止,离心泵在启动时必须先灌泵。

比孔(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数C

V

,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计板流量计的孔流系数C

O

的。(大、小)

=45mm,液体在大管内流速为(7)如图所示系统,其大管内径为 d

1

0.5m/s,小管内径为d

=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为 15

2

J/kg,则2-2截面处的流速为______ m/s,此值是根据

方程而得。

(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程,轴

功率,泵入口处的真空度。(变大,不变,变小)

(9)离心泵的特性曲线通常包括曲线,____ 曲线

和曲线。这些曲线表示在一定下,输送某种特定的

液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据确定泵

的类型,然后根据具体管路对泵提出的和________要求确定泵的

型号。

(10)旋桨式搅拌器的特点是;涡轮式搅拌器的特

点是。

(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源

于,而小尺度的混合均匀主要来源

于。强化液流湍动的措施有

___________ 、

和。

(12)边界层是指________________ 的区域。边界层分离的后果

是。

(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与有关。根据表现出

的不同力学特性,非牛顿流体可以分为 _____流体、

流体和_____ ___流体。

二、选择题:

(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值。

(A)与光滑管一样;(B)只取决于相对粗糙度

(C)只取决于雷诺数;(D)与粗糙度无关;

(2)如图所示,管中的水处于。

(A)静止;(B)向上流动;(C)向下流动;(D)不一定;

2时。

(3)当管路特性曲线表示为:H=A+Bq

V

(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;

(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;

2代表管路系统的局部阻力损失;

(C) Bq

V

2代表单位重量流体需增加的动能;

(D) Bq

V

(4)往复泵适用于。

(A)大流量且流量要求特别均匀的场合;

(B)流量较小,扬程较高的场合;

(C)介质腐蚀性特别强的场合;

(D)投资较小的场合;

三、计算题

=100mm,如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B),已知D

A

=240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形压差计,其读数D

B

为R=20mm,指示剂为水银,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m。

试求:① A、B两点的压差为多少Pa?

② A、B管段的阻力损失为多少J/kg?

③若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及

A、B两点压强差如何变化?

四、带泵管路

用离心泵将水由水池打入5m高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为

0.1013MPa(表),输水管路如图所示。管长为110m(包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm,摩擦系数λ为0.02。

泵的特性方程为:H

e = 23-1.43×105q

v

2 (式中q

v

– m3/s, H

e

-m)。试问:

(1)管路的流量为多少m3/h?

(2)泵的有效功率为多少kW?

(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N?

五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm的水平管连接。当A阀关闭时,测得R=600mm,h=1500mm。

(1)当A阀部分开启时,测得R=400mm,h=1400mm,此时水管中的流量为多

少m3/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。

(2)当A阀全部开启时,A阀的当量长度le=15d,λ=0.02,则水管中流量为多少m3/h? B点压强应为多少Pa(表)?读数R为多少?(U形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)

一、二、三章综合练习

一、填空

(1)定态是指全部过程参数不随时间变化。流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质。

(2)层流与湍流的本质区别在于流体质点是否存在脉动性。直管阻力损失体现在总势能的降低。

(3)液体的黏度随温度升高而降低,气体的黏度随温度降低而降低。

常温下水的黏度 0.001 Pa?s,空气的黏度 1.81×10-5 Pa?s。(4)水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/s。

(5)离心泵采用后弯叶片是因为减少能量损失,提高泵效率,为防止气缚现象,离心泵在启动时必须先灌泵。

比孔(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数C

V

板流量计的孔流系数C

大,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的

O

小。(大、小)

=45mm,液体在大管内流速为(7)如图所示系统,其大管内径为 d

1

0.5m/s,小管内径为d

=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为 15

2

J/kg,则2-2截面处的流速为__2.8 m/s,此值是根据质量守恒方程而得。

(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程变大,轴功率变小,泵入口处的真空度变小。(变大,不变,变小)

(9)离心泵的特性曲线通常包括 H~qv 曲线, Pa~qv 曲线和η~qv 曲线。这些曲线表示在一定转速下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据液体性质和操作条件确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的流量和___扬程 __要求确定泵的型号。

(10)旋桨式搅拌器的特点是大流量、低压头;涡轮式搅拌器的特点是小流量、高压头。

(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于总体流动,而小尺度的混合均匀主要来源于强剪切或高度湍动。强化液流湍动的措施有_提高转速、加挡板和装导流筒。

(12)边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。边界层分离的后果是产生大量旋涡、造成较大能量损失。(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为塑性__流体、假塑性流体和__涨塑性__流体。

二、选择题:

(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值 B 。(A)与光滑管一样;(B)只取决于相对粗糙度

(C)只取决于雷诺数;(D)与粗糙度无关;

(2)如图所示,管中的水处于 C 。

(A)静止;(B)向上流动;(C)向下流动;(D)不一定;

(3)当管路特性曲线表示为:H=A+Bq

V

2时 B 。

(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;

(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;

(C) Bq

V

2代表管路系统的局部阻力损失;

(D) Bq

V

2代表单位重量流体需增加的动能;

(4)往复泵适用于 B 。

(A)大流量且流量要求特别均匀的场合;

(B)流量较小,扬程较高的场合;

(C)介质腐蚀性特别强的场合;

(D)投资较小的场合;

三、计算题

如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B),已知D

A

=100mm,

D

B

=240mm,水流量为2m3/min,在截面A与B处接一U形压差计,其读数为R=20mm,指示剂为水银,A、B两点间的垂直距离为h=0.3m。

试求:① A、B两点的压差为多少Pa?

② A、B管段的阻力损失为多少J/kg?

③若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及

A、B两点压强差如何变化?

三、解答:①p

A -(p

B

+ρgh)=R(ρ

i

-ρ)g

②∵P

A >P

B

,u

A

>u

B

,∴A流向B,

s

m

u

A

/

25

.4

1.0

785

.0

60

/2

2

=

?

=,s

m

u

B

/

737

.0

24

.0

785

.0

60

/2

2

=

?

=

222B A B

A f u u gh p p h -+--=ρ2

737.025.481.93.010*******

2-+?-==11.2J/kg ③因2

)(22B A f B

A i u u h g

R --=-=-ρρρρP P ,R 与角度无关,与h 无关,水平放置后,压差计读数不变

水平放置后,p ’A -p ’B = p A -p B -ρgh ,压差变小

四、带泵管路

用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为

0.1013MPa (表),输水管路如图所示。管长为110m (包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm ,摩擦系数λ为0.02。

泵的特性方程为:H e = 23-1.43×105q v 2 (式中q v – m 3/s, H e -m)。试问:

(1)管路的流量为多少m 3/h ?

(2)泵的有效功率为多少kW ?

(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N ?

四、解答:①

五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm 的水平管连接。当A 阀关闭时,测得R=600mm ,h=1500mm 。

(1)当A 阀部分开启时,测得R=400mm ,h=1400mm ,此时水管中的流量为多

少m 3

/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。

(2)当A 阀全部开启时,A 阀的当量长度le=15d ,λ=0.02,则水管中流量为多少m 3/h? B 点压强应为多少Pa (表)?读数R 为多少?(U 形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)

五、解答:

①取Z A =0,液槽液面高度为Z 1,由静力学方程可得(Z 1+h)ρg=R ρ汞g ②

一、二、三章综合练习

一、填空

(1)定态是指全部过程参数 不随时间变化 。流体的连续性假定指_ 流体是由无数质点组成,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质 。

(2)层流与湍流的本质区别在于 流体质点是否存在脉动性 。直管阻力损失体现在 总势能的降低 。

(3)液体的黏度随温度升高而 降低 ,气体的黏度随温度降低而 降低 。

常温下水的黏度 0.001 Pa?s ,空气的黏度 1.81×10-5 Pa?s 。

(4)水在管道中的常用经济流速范围是 _1~3 m/s ,压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是__15~25 m/s 。

(5)离心泵采用后弯叶片是因为 减少能量损失,提高泵效率 ,为防止 气缚现象 ,离心泵在启动时必须先灌泵。

(6)当管径相同、喉径与孔径相同时,文丘里流量计的孔流系数C

比孔

V

大,文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的板流量计的孔流系数C

O

小。(大、小)

(7)如图所示系统,其大管内径为 d

=45mm,液体在大管内流速为

1

=19mm,从1-1到2-2截面的阻力损失为 15

0.5m/s,小管内径为d

2

J/kg,则2-2截面处的流速为__2.8 m/s,此值是根据质量守恒方程而得。

(8)操作中的离心泵,若将泵的出口阀关小,则泵的扬程变大,轴功率变小,泵入口处的真空度变小。(变大,不变,变小)(9)离心泵的特性曲线通常包括 H~qv 曲线, Pa~qv 曲线和η~qv 曲线。这些曲线表示在一定转速下,输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时,先根据液体性质和操作条件确定泵的类型,然后根据具体管路对泵提出的流量和___扬程 __要求确定泵的型号。

(10)旋桨式搅拌器的特点是大流量、低压头;涡轮式搅拌器的特点是小流量、高压头。

(11)从混合机理看,大尺度的混合均匀主要来源于总体流动,而小尺度的混合均匀主要来源于强剪切或高度湍动。强化液流湍动的措施有_提高转速、加挡板和装导流筒。

(12)边界层是指__流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。边界层分离的后果是产生大量旋涡、造成较大能量损失。

(13)非牛顿流体的黏度不再为一常数而与 du/dy 有关。根据表现出的不同力学特性,非牛顿流体可以分为塑性__流体、假塑性流体和__涨塑性__流体。

二、选择题:

(1)在高度湍流(阻力平方)区时,粗糙管的摩擦系数λ值 B 。(A)与光滑管一样;(B)只取决于相对粗糙度

(C)只取决于雷诺数;(D)与粗糙度无关;

(2)如图所示,管中的水处于 C 。

(A)静止;(B)向上流动;(C)向下流动;(D)不一定;

2时 B 。

(3)当管路特性曲线表示为:H=A+Bq

V

(A) A只包括单位重量流体需增加的位能;

(B) A包括单位重量流体需增加的位能与静压能;

2代表管路系统的局部阻力损失;

(C) Bq

V

2代表单位重量流体需增加的动能;

(D) Bq

V

(4)往复泵适用于 B 。

(A)大流量且流量要求特别均匀的场合;

(B)流量较小,扬程较高的场合;

(C)介质腐蚀性特别强的场合;

(D)投资较小的场合;

三、计算题

如图所示,水通过倾斜变径管段(A-B ),已知D A =100mm ,

D B =240mm ,水流量为2m 3/min ,在截面A 与B 处接一U 形压差计,其读数

为R=20mm ,指示剂为水银,A 、B 两点间的垂直距离为h=0.3m 。

试求:① A 、B 两点的压差为多少Pa ?

② A 、B 管段的阻力损失为多少J/kg ?

③ 若将管路水平放置,流向与流量不变,定性回答压差计读数及

A 、

B 两点压强差如何变化?

三、解答:①p A -(p B +ρgh)=R(ρi -ρ)g

②∵P A >P B ,u A >u B ,∴A 流向B ,

s m u A /25.41.0785.060/22=?=,s m u B /737.024

.0785.060/22=?= 222B A B A f u u gh p p h -+--=ρ

2737.025.481.93.010*******

2-+?-==11.2J/kg ③因2

)(22B A f B

A i u u h g

R --=-=-ρρρρP P ,R 与角度无关,与h 无关,水平放置后,压差计读数不变

水平放置后,p ’A -p ’B = p A -p B -ρgh ,压差变小

四、带泵管路

用离心泵将水由水池打入5m 高处的密闭容器中,容器上方压力表读数为

0.1013MPa (表),输水管路如图所示。管长为110m (包括所有局部阻力的当量长度),管内径均为50mm ,摩擦系数λ为0.02。

泵的特性方程为:H e = 23-1.43×105q v 2 (式中q v – m 3/s, H e -m)。试问:

(1)管路的流量为多少m 3/h ?

(2)泵的有效功率为多少kW ?

(3)若关小出口阀门使流量减少10%,则该流量下阀门额外损失的压头为多少J/N ?

四、解答:①

五、如图所示,槽内水位恒定。槽的底部与内径为100mm 的水平管连接。当A 阀关闭时,测得R=600mm ,h=1500mm 。

(1)当A 阀部分开启时,测得R=400mm ,h=1400mm ,此时水管中的流量为多

少m 3/h? 已知λ=0.02,管子入口处ζ=0.5。

(2)当A 阀全部开启时,A 阀的当量长度le=15d ,λ=0.02,则水管中流量为多少m 3/h? B 点压强应为多少Pa (表)?读数R 为多少?(U 形管测压计为等直径玻璃管,指示剂为汞)

五、解答:

①取Z A =0,液槽液面高度为Z 1,由静力学方程可得(Z 1+h)ρg=R ρ汞g ②

化工原理实验

流量计的种类很多,本实验是研究差压式(速度式)流量计的校正,这类差压式流量计是用测定流体的压差来确定流体流量(或流速)常用的有孔板流量计、文丘里流量计和毕托管等。实验装置用孔板流量计如同2。a)所示,是在管道法兰向装有一中心开孔的不诱钢板。 孔板流量计的缺点是阻力损失大,流体流过孔板流量计,由于流体与孔板有摩擦,流道突然收缩和扩大,形成涡流产生阻力,使部分压力损失,因此流体流过流量计后压力不能完全恢复,这种损失称为永久压力损失(局部阻力损失)。流量计的永久压力损失可以用实验方法测出。如下图所示,实验中测定3、4两个截面的压力差,即为永久压力损失。对孔板流量计,测定孔板前为d1的地方和孔板后6d1的地方两个截面压差 工厂生产的流量计大都是按标准规范生产的。出厂时一般都在标准技术状况下(101325Pa,20℃)以水或空气为介质进行标定,给出流量曲线或按规定的流量计算公式给出指定的流量系数,然而在使用时,往往由于所处温度、压强、介质的性质同标定时不同,因此为了测定准确和使用方便,应在现场进行流量计的校正。即使已校正过的流量计,由于在长时间使用中被磨损较大时,也需要再一次校正。 量体法和称重法都是以通过一定时间间隔内排出的流体体积或质量的测量来实现的 《化工原理实验指导》李发永 流量计原理 工厂生产的流量计,大都是按标准规范制造的。流量计出厂前要经过校核,并作出流量曲线,或按规定的流量计算公式给出指定的流量系数,或将流量系数直接刻在显示仪表刻度盘上供用户使用。 如果用户丢失原厂的流量曲线图;或者流量计经长期使用,由于磨损造成较大的计量误差;或者用户自行制造非标准形式的流量计;或者被测量流体与标定的流体成分或状态不同,则必须对流量计进行校核(或称为标定)。也就是用实验的方法测定流量计的指示值与实际流量的关系,作出流量曲线或确定流量的计算公式。因此,流量计的校核在生产、科研中都具有很重要的实际意义。 Φ16×2.5 Ф:是表示外径 DN:公称直径(近似内径) “Φ”标识普通圆钢管的直径,或管材的外径乘以壁厚,如:Φ25×3标识外径25mm,壁厚为3mm的管材; 以孔板流量计为例进行说明,文丘里流量计的原理与此完全一样,只是流量系数不同。

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)

化工原理试题及答案

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?

化工原理实验指导

化工2004/02 化工原理实验 福州大学化工原理实验室 二〇〇四年二月

前言 实施科教兴国战略和可持续发展战略,迎接知识经济时代的到来,建设面向知识经济时代的国家创新体系,要求造就一支庞大的高素质的创造性人才队伍。因此,作为高级人才的培养基地,高等院校应当把创造力的教育和培养贯穿于各门课程教学及实践性教学环节中。实践性教学环节相对于课堂理论教学环节,更能贯穿对学生创造力的开发,其教学内容、方法、手段如何能适应创造性人才的培养要求尤为重要。传统的大学实验教学,其内容是以验证前人知识为主的验证型实验,其方法是教师手把手地教,这些都不利于培养学生的主动性和创造性。当今,大学实验教学改革中,普遍开设综合型、设计型、研究型实验,是对学生进行创造教育的重要思路和做法。在“211工程”重点建设的大学必须通过的本科教学评优工作指标中就明确要求综合型、设计型、研究型实验应占70%以上。 《化工原理实验》是一门技术基础实验课,在培养化工类及相关专业的高级人才中起举足轻重的作用,被学校确定为我校参加本科教学评优工作重点建设的基础课程之一。福州大学投入247万元用于建设以“三型”实验为主的现代化的具有国内先进水平的化工原理实验室。目前,第一期投入100万元的化工原理实验室建设工作已经完成,第二期投入147万元的建设工作正在进行中。已建成具有国内先进水平的实验装置18套,其中有6套是我校与北京化工大学、天津大学共同联合研制的,有2套是我们自行研制的。这些装置将化工知识与计算机技术紧密地结合起来,同时还融合了化学、电工电子、数学、物理及机械等多学科的知识,具有计算机数据采集、处理和控制等功能,能够针对不同专业的要求开出不同类型的“三型”实验。有了这些高新技术装备的实验装置,我们还必须花大力气进行化工原理实验内容、方法的改革,必须以当代教育思想、教育方法论及教育心理学为指导,研究以学生自主学习为主的启发式、交互式、研讨式、动手式的实验教学方法,从实验方案拟定、实验步骤设计、实验流程装配、实验现象观察、实验数据处理和实验结果讨论等方面有效地培养学生的创造性思维和实践动手能力。《化工原理实验讲义》就是为了适应化工原理实验教学内容、方法、手段的改革要求而编写的。 《化工原理实验讲义》由施小芳高级实验师执笔主编,李微高级实验师、林述英实验师参与编写工作,阮奇教授主审。叶长燊等老师参加了编写讲义的讨论,并提出许多宝贵意见。在此,对本讲义在编写过程中给予热心帮助和支持的老师,表示衷心的感谢。 本讲义在编写过程中,参阅了有关书籍、杂志、兄弟院校的讲义等大量资料,由于篇幅所限,未能一一列举,谨此说明。本讲义难免存在不妥之处,衷心地希望读者给予指教,使本讲义日臻完善。 福州大学化工原理实验室 2004.2.5

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

化工原理试卷及答案

化工原理试卷及答案 1填空题(每空 1 分,共 20 分) 1.某容器内的绝对压强为200 kPa ,当地大气压为101.3 kPa ,则表压为______。 2.在重力沉降操作中,影响沉降速度的因素主要有 、 和 。 3.热量传递的基本方式有 、 和 。 4.吸收因子A 可表示为 ,它是 与 的比值。 5.空气的干球温度为t ,湿球温度为t w ,露点温度为t d ,当空气的相对湿度等于1时,则t 、 t w 和t d 的大小关系为 。 6.吸收操作一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分 差异来达到分离的目的;精馏操作则一般用于分离 混合物,其原理是利用原料中各组分的 差异来达到分离的目的。 7.恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段。 8.全回流(R = ∞)时,精馏段操作线的斜率为 ,提馏段操作线的斜率为 ,对相同的x D 和x W ,部分回流比全回流所需的理论板数 。 一、 选择题(每小题 2 分,共 20 分) 1.不可压缩流体在圆管内作稳定流动,流动速度与管径的关系是 ( ) A . 21221()u d u d = B .2112 2 ()u d u d = C . 11 22 u d u d = D . 12 21 u d u d = 2.离心泵的特性曲线是在哪种情况下测定 ( ) A .效率一定 B .功率一定 C .转速一定 D .管路(l +∑l e )一定 3. 对一台正在工作的列管式换热器,已知α1=11600 W?m -2?K -1 ,α2=116 W?m -2?K -1,要提高总传热系数K ,最简单有效的途径是 ( ) A .设法增大α1 B .设法增大α2 C .同时增大α1和α2 D .不确定 4.在降尘室内,要使微粒从气流中除去的条件是 ( )

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

化工原理实验指导(1)

实验1 雷诺实验 一、实验目的 1、观察液体在不同流动状态时的流体质点的运动规律。 2、观察液体由层流变紊流及由紊流变层流的过渡过程。 3、测定液体在园管中流动时的上临界雷诺数Rec1和下临界雷诺数Rec2。 二、实验要求 1、实验前认真阅读实验教材,掌握与实验相关的基本理论知识。 2、熟练掌握实验内容、方法和步骤,按规定进行实验操作。 3、仔细观察实验现象,记录实验数据。 4、分析计算实验数据,提交实验报告。 三、实验仪器 1、雷诺实验装置(套), 2、蓝、红墨水各一瓶, 3、秒表、温度计各一只, 4、 卷尺。 四、实验原理 流体在管道中流动,有两种不同的流动状态,其阻力性质也不同。在实验过程中,保持水箱中的水位恒定,即水头H不变。如果管路中出口阀门开启较小,在管路中就有稳定的平均流速u,这时候如果微启带色水阀门,带色水就会和无色水在管路中沿轴线同步向前流动,带色水成一条带色直线,其流动质点没有垂直于主流方向的横向运动,带色水线没有与周围的液体混杂,层次分明的在管道中流动。此时,在速度较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动,为层流运动。如果将出口阀门逐渐开大,管路中的带色直线出现脉动,流体质点还没有出现相互交换的现象,流体的运动成临界状态。如果将出口阀门继续开大,出现流体质点的横向脉动,使色线完全扩散与无色水混合,此时流体的流动状态为紊流运动。

雷诺数:γ d u ?= Re 连续性方程:A ?u=Q u=Q/A 流量Q 用体积法测出,即在时间t 内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。 t V Q ?= 4 2 d A ?=π 式中:A-管路的横截面积 u-流速 d-管路直径 γ-水的粘度 五、实验步骤 1、连接水管,将下水箱注满水。 2、连接电源,启动潜水泵向上水箱注水至水位恒定。 3、将蓝墨水注入带色水箱,微启水阀,观察带色水的流动从直线状态至脉动临界状态。 4、通过计量水箱,记录30秒内流体的体积,测试记录水温。 5、调整水阀至带色水直线消失,再微调水阀至带色水直线重新出现,重复步骤4。 6、层流到紊流;紊流到层流各重复实验三次。 六、数据记录与计算 d= mm T (水温)= 0C 七、实验分析与总结(可添加页) 1、描述层流向紊流转化以及紊流向层流转化的实验现象。 2、计算下临界雷诺数以及上临界雷诺数的平均值。

化工原理考试题及答案I

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 mmHg。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 Y a. Q.(y i —Y2)/ △ 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—丫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,由精馏塔塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A是指』A/X A—,其值愈大,萃取效果越好。 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 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( D ) 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 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 C .泵入口处真空度减小 D .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 C .改变活塞冲程D.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( B .泵出口的压力减小 B ?旁路调节装置 D )耐火砖的黑度。 ,使空气温度由20 C升至80 C,

化工原理实验实验报告

篇一:化工原理实验报告吸收实验 姓名 专业月实验内容吸收实验指导教师 一、实验名称: 吸收实验 二、实验目的: 1.学习填料塔的操作; 2. 测定填料塔体积吸收系数kya. 三、实验原理: 对填料吸收塔的要求,既希望它的传质效率高,又希望它的压降低以省能耗。但两者往往是矛盾的,故面对一台吸收塔应摸索它的适宜操作条件。 (一)、空塔气速与填料层压降关系 气体通过填料层压降△p与填料特性及气、液流量大小等有关,常通过实验测定。 若以空塔气速uo[m/s]为横坐标,单位填料层压降?p[mmh20/m]为纵坐标,在z ?p~uo关系z双对数坐标纸上标绘如图2-2-7-1所示。当液体喷淋量l0=0时,可知 为一直线,其斜率约1.0—2,当喷淋量为l1时,?p~uo为一折线,若喷淋量越大,z ?p值较小时为恒持z折线位置越向左移动,图中l2>l1。每条折线分为三个区段, 液区,?p?p?p~uo关系曲线斜率与干塔的相同。值为中间时叫截液区,~uo曲zzz ?p值较大时叫液泛区,z线斜率大于2,持液区与截液区之间的转折点叫截点a。 姓名 专业月实验内容指导教师?p~uo曲线斜率大于10,截液区与液泛区之间的转折点叫泛点b。在液泛区塔已z 无法操作。塔的最适宜操作条件是在截点与泛点之间,此时塔效率最高。 图2-2-7-1 填料塔层的?p~uo关系图 z 图2-2-7-2 吸收塔物料衡算 (二)、吸收系数与吸收效率 本实验用水吸收空气与氨混合气体中的氨,氨易溶于水,故此操作属气膜控制。若气相中氨的浓度较小,则氨溶于水后的气液平衡关系可认为符合亨利定律,吸收姓名 专业月实验内容指导教师平均推动力可用对数平均浓度差法进行计算。其吸收速率方程可用下式表示: na?kya???h??ym(1)式中:na——被吸收的氨量[kmolnh3/h];?——塔的截面积[m2] h——填料层高度[m] ?ym——气相对数平均推动力 kya——气相体积吸收系数[kmolnh3/m3·h] 被吸收氨量的计算,对全塔进行物料衡算(见图2-2-7-2): na?v(y1?y2)?l(x1?x2) (2)式中:v——空气的流量[kmol空气/h] l——吸收剂(水)的流量[kmolh20/h] y1——塔底气相浓度[kmolnh3/kmol空气] y2——塔顶气相浓度[kmolnh3/kmol空气] x1,x2——分别为塔底、塔顶液相浓度[kmolnh3/kmolh20] 由式(1)和式(2)联解得: kya?v(y1?y2)(3) ??h??ym 为求得kya必须先求出y1、y2和?ym之值。 1、y1值的计算:

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; 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

化工原理习题 含答案

·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(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)。

化工原理实验指导书

化工原理实验指导书

目录 实验一流体流动阻力的测定 (1) 实验二离心泵特性曲线的测定 (5) 实验三传热系数测定实验 (7) 实验四筛板式精馏塔的操作及塔板效率测定 (9) 实验五填料塔吸收实验 (12) 演示实验柏努利方程实验 (14)

雷诺实验 (16)

实验一流体流动阻力的测定 、实验目的 1、 了解流体在管道内摩擦阻力的测定方法; 2、 确定摩擦系数入与雷诺数 Re 的关系。 二、基本原理 由于流体具有粘性, 在管内流动时必须克服内摩擦力。 当流体呈湍流流动时, 质点间不 断相互碰撞,弓I 起质点间动量交换,从而产生了湍动阻力,消耗了流体能量。流体的粘性和 流体 的涡流产生了流体流动的阻力。 在被侧直管段的两取压口之间列出柏努力方程式, 可得: △ P f = △ P ’ P f L u 2 h f d 2 L —两侧压点间直管长度(m ) 2d P f d —直管内径(m ) 入一摩擦阻力系数 u —流体流速(m/s ) △ P f —直管阻力引起的压降(N/m 2 ) 厂流体粘度(Pa.s ) p — 流体密度(kg/m 3 ) 本实验在管壁粗糙度、管长、管径、一定的条件下用水做实验,改变水流量,测得一系 列流量下的△ P f 值,将已知尺寸和所测数据代入各式,分别求出入和 Re ,在双对数坐标纸 上绘出入?Re 曲线。 三、实验装置简要说明 水泵将储水糟中的水抽出, 送入实验系统,首先经玻璃转子流量计测量流量, 然后送入 被测直管段测量流体流动的阻力,经回流管流回储水槽,水循环使用。 被测直管段流体流 动阻力△ P 可根据其数值大小分别采用变压器或空气一水倒置 U 型管来测量。 四、实验步骤: 1、 向储水槽内注蒸馏水,直到水满为止。 2、 大流量状态下的压差测量系统 ,应先接电预热10-15分钟,观擦数字仪表的初始值并 记 录后方可启动泵做实验。 3、 检查导压系统内有无气泡存在 .当流量为0时打开B1、B2两阀门,若空气一水倒置 U 型管内两液柱的高度差不为 0,则说明系统内有气泡存在,需要排净气泡方可测取数据。 排气方法:将流量调至较大,排除导压管内的气泡,直至排净为止。 4、 测取数据的顺序可从大流量至小流量,反之也可,一般测 15?20组数,建议当流量 读数 小于300L/h 时,用空气一水倒置 U 型管测压差△ P 。 5、待数据测量完毕,关闭流量调节阀,切断电源。 Re du

化工原理考试题及答案

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____。

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