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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KAΔtmΔtm″

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

忽略此处..

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)。

【第一部分】化工原理 计算题()

【1-1】如习题1-6附图所示,有一端封闭的管子,装入若干水后,倒插入常温水槽中,管中水柱较水槽液面高出2m ,当地大气压力为101.2kPa 。试求:(1)管子上端空间的绝对压力;(2)管子上端空间的表压;(3)管子上端空间的真空度;(4)若将水换成四氯 化碳,管中四氯化碳液柱较槽的液面高出多少米? 解 管中水柱高出槽液面2m ,h=2m 水柱。 (1)管子上端空间的绝对压力 绝p 在水平面11'-处的压力平衡,有 .绝绝大气压力 1012001000981281580 (绝对压力) ρ+==-??=p gh p Pa (2)管子上端空间的表压 表p (3)管子上端空间的真空度 真p (4)槽内为四氯化碳,管中液柱高度'h 常温下四氯化碳的密度,从附录四查得为/ccl kg m ρ=4 31594 【1-2】在20℃条件下,在试管内先装入12cm 高的水银,再在其上面装入5cm 高的水。水银的密度为/313550kg m ,当地大气压力为101kPa 。试求试管底部的绝对压力为多少Pa 。 解 水的密度/3水=998ρkg m 【1-3】如习题1-8附图所示,容器内贮有密度为/31250kg m 的液体,液面高度为 3.2m 。容器侧壁上有两根测压管线,距容器底的高度分别为2m 及1m ,容器上部空间的压力(表压)为29.4kPa 。试求: (1)压差计读数(指示液密度为/31400kg m );(2)A 、B 两个弹簧压力表的读数。 习题1-1附图

解 容器上部空间的压力.29 4(表压) =p kPa 液体密度 /31250ρ=kg m ,指示液密度/301400ρ=kg m (1)压差计读数R=? 在等压面''1111上-=p p (2) ().....A p p g Pa ρ=+-=?+??=?333212941022125098156410 【1-4】常温的水在如习题1-15附图所示的管路中流动。在截面1处的流速为./05m s ,管内径为200mm ,截面2处的管内径为100mm 。由于水的压力,截面1处产生1m 高的水柱。试计算在截面1与2之间所产生的水柱高度差h 为多少(忽略从1到2处的压头损失)? 解 ./105=u m s 另一计算法 计算液柱高度时,用后一方法简便。 【1-5】在习题1-16附图所示的水平管路中,水的流量为./25L s 。已知管内径15=d cm , .225=d cm ,液柱高度11=h m 。若忽略压头损失,试计算收缩截面2处的静压头。 解 水的体积流量 ././33252510 -==?V q L s m s , 截面1处的流速 ../.3 12 2 1 25101274005 4 4 π π -?= = =?V q u m s d 习题1-4附图 习题1-5附图

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

(完整版)化工原理试题和答案-题库1.doc

一、二章复习题 第一章 一、填空题 1.一个生产工艺是由若干个单元操作和化工单元构成的。 2.各单元操作的操作原理及设备计算都是以物理衡算;能量衡算;平衡关系;过程速率四个概念为依据的。 3.常见的单位制有程单位制;国际单绝对单位制;工位制 (SI 制)。 4.由于在计量各个物理量时采用了不同的基本物理量、基本单位,因而产生了不同的单位制。5.一个过程在一定条件下能否进行,以及进行到什么程度,只有通过平衡关系来判断。6.单位时间内过程的变化率称为过程速率。 二、问答题 7.什么是单元操作?主要包括哪些基本操作? 8.提高过程速率的途径是什么? 第二章流体力学及流体输送机械 流体力学 一、填空题 1.单位体积流体的质量称为密度,它与比容互为倒数。 2.流体垂直作用于单位面积上的力,称为流体的压强。 3.单位时间内流经管道任一截面的流体量称为流量,其表示方法有质量流量和体积流量两种。 4.当管中流体形成稳定流动时,管中必定充满流体,即流体必定是连续流动的。 5.产生流体阻力的根本原因是内摩擦力;而流体的运动状态是产生流体阻力的第二位原因。另外,管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力的大小有影响。 6.流体在管道中的流动状态可分为层流和湍流两种类型,二者在内部质点运动方式上的区别 是湍流的质点有脉动而层流没有。 7.判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是静止的、连通的、连接的是同 一种液体。 8.流体若由低压头处流向高压头处时,所加入外加功的作用是:分别或同时提高流体的位压 头;动压头;静压头以及弥补损失能量。 9.在测量流体的流量时,随流量的增加孔板流量计两侧的压差将增大,若改用转子流量计,随流量增加转子两侧压差值不变。 二、选择题

化工原理计算题例题

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×

化工原理复习资料选择及计算题

第一章流体流动与输送机械一、填空或选择 1.牛顿粘性定律的表达式为 du dy τμ =,该式应用条件为牛顿型流体作_层流 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 中心最大流速为平均流速的_2 倍,摩擦系数λ与Re关系为 64 Re λ=。层流区又 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 9.当量直径的定义式为4?流通截面积 润湿周边 ,水力半径为_1/4_倍当量直径。 10.直管阻力的计算式 2 2 f l u p d ρ λ ?=;局部阻力的计算式有 2 2 f u p ρ ξ ?= 和 2 2 e f l u p d ρ λ ?=。 11.水流经图示的管路系统从细管喷出。已知d1管段的压头损失H f1=1m(包括局部阻力)d2管段的压头损失H f,2=2m(不包括出口损失)。则管口喷出时水的速度u3=_7.00_m/s,d1管段的速度u1=_1.75_m/s,水的流量V=_8.06_m3/h。

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。 0.2 4.8

化工原理判断题题库【化工原理试题库】

1、精馏分离的依据是各组分的挥发度的差异,要使混合物中的组分得到完全分离,必须进行多次地部分汽化和部分冷凝。 2、相对挥发度的表示式?=_?A.对于二组 B 分溶液的蒸馏,当?=1 时,能否能离不能 3、q的定义式是进料的液化分率,饱和液体进料q=_饱和蒸汽进料q=_0_蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=_0.25_。 4、二组分的连续精馏操作,精馏段操作线方程为y?0.75x?0.245,提馏段操作线方程为y?25x?0.02,当q=1时,则xW?xD 5、在连续精馏中,其它条件均不变时,仅加大回流,可以使塔顶产品xD提高_,若此时加热蒸汽量V不变,产品量D将下降。若在改变R的同时,保持塔顶采出量不变,必需增加蒸汽用量,那么冷却水用量将_增加__。 6、压力增加_.温度下降将有利于吸收的进行。 7、完成下列方程,并指出吸收糸数的单位。NA?k.?Ci?C? k的单位_m_ NA?KG.?P?P KG 的单位__. ms.atm 8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是层流或静止。 9、饱和空气在恒压下冷却,温度由t1降至t2,其相对湿度?不变,绝对湿湿度H下降_,露点下降,湿球温度下降。 10、萃取操作的依据是_组分在萃取剂中的溶解度的差异.萃取操作选择溶剂的主要原则是_对被萃取组分有较好的选择性与稀释剂互溶度愈小愈好_,易回收便宜无毒性__. 1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_待分离的混合物为水溶液且水是难挥发组分的情况_,与间接蒸汽相比,相同要求下,所需理论塔板数将__理论板数要多。 2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的易挥发组分在气、液两相间的浓度关系,操作线表示了易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关系 3、溶液中各组分之挥发度可用它在___气相中的分压_和与之平衡的液相__縻尔分率之比来表示,若是理想溶液,则同温度下的饱和蒸汽压来表示。 4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。 5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。 6、在板式塔的设计中,为了减少雾沫夹带,我们可以适当地增大塔径以减少空塔气速,也可以适当地增大板间距。

化工原理—传热复习题

一、选择题 1、关于传热系数K,下述说法中错误的是() A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值; B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异; C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱,与冷、热流体的物性无关; D、要提高K值,应从降低最大热阻着手; C 2、在确定换热介质的流程时,通常走管程的有(),走壳程的有()。 A、高压流体; B、蒸汽; C、易结垢的流体; D、腐蚀性流体; E、粘度大的流体; F、被冷却的流体; A、C、D; B、E、F 3、影响对流传热系数的因素有( )。 A、产生对流的原因; B、流体的流动状况; C、流体的物性; D、流体有无相变; E、壁面的几何因素; A、B、C、D、E 4、对下述几组换热介质,通常在列管式换热器中K值从大到小正确的排列顺序应是()。 A、②>④>③>①; B、③>④>②>①; C、③>②>①>④; D、②>③>④>①; 冷流体热流体 ①水气体 ②水沸腾水蒸气冷凝 ③水水 ④水轻油 D 5、下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是()。 A、③>④>①>②; B、④>③>②>①; C、③>④>②>①; D、③>②>④>①; ①空气流速为30m/S时的a;②水的流速为1.5m/s时的a; ③蒸汽滴状冷凝时的a;④水沸腾时的a; C 6、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是()。 A、管避热阻; B、污垢热阻; C、管内对流传热热阻; D、管外对流传热热阻; B 7、关于辐射传热,下述几种说法中错误的是()。 A、除真空和大多数固体外,热射线可完全透过; B、热辐射和光辐射的本质完全相同,不同的仅仅是波长的范围; C、热射线和可见光一样,都服从折射定律; D、物体的温度不变,其发射的辐射能也不变; A 8、冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90?C,出口温度为50?C,冷

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