2011化工原理练习题(总)-

2011化工原理练习题（总）-

化工原理练习题

0 绪论

1. 化工原理中的“三传”是指④

①动能传递、势能传递、化学能传递，②动能传递、内能传递、物质传递③动量传递、能量传递、热量传递，④动量传递、热量传递、质量传递2. 下列单元操作中属于动量传递的有①①流体输送，②蒸发，③气体吸收，④结晶3. 下列单元操作中属于质量传递的有②①搅拌，②液体精馏，③流体加热，④沉降4. 下列单元操作中属于热量传递的有②

①固体流态化，②加热冷却，③搅拌，④膜分离5、l kgf/cm2=________mmHg=_______N/m2

6. 在26 ℃和1大气压下,CO2 在空气中的分子扩散系数 D 等于0.164cm2/s, 将此数据换算成m2/h 单位, 正确的答案为_________

①0.164m2/h ②0.0164 m2/h

③0.005904 m2/h, ④0.05904 m2/h

7. 己知通用气体常数R=82.06atm.cm3/mol.K, 将此数据换算成用kJ/kmol.K所表示的量, 正确的答案应为_________

①8.02 ②82.06 ③8.314 ④83.14

第一章流体流动

一、选择填空题

1. 研究化工流体时所取的最小考察对象为③①分子；②离子；③流体质点；④流体介质。

2. 化工原理中的流体质点是指④

①与分子自由程相当尺寸的流体分子；②比分子自由程尺寸小的流体粒子；③与设备尺寸相当的流体微团；

④尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程大得多的含大量分子的流体微团。3. 化工原理中的连续流体是指④

①流体的物理性质是连续分布的；②流体的化学性质是连续分布的；③流体的运动参数在空间上连续分布；

④流体的物理性质及运动参数在空间上作连续分布，可用连续函数来描述。

4. 流体静力学基本方程式的适用条件是④

①重力场中静止流体；②重力场中不可压缩静止流体；③重力场中不可压缩连续静止流体；④重力场中不可压缩静止、连通着的同一连续流体

5. 改善测量精度，减少U 形压差计测量误差的下列方法不适用的为：④。①减少被测流体与指示液之间的密度差；

②采用倾斜式微压计( 将细管倾斜放置的单杯压强计)；③双液微压计；④加大被测流体与指示液之间的密度差

6、一截面为矩形的管道，截面长、宽均为0.2m，则其当量直径de=___________m。7. 不可压缩流体在均匀直管内作稳定流动时, 平均速度沿流动方向的变化为③

①增大；②减小；③不变；④无法确定

8．柏努利方程适用的前提条件：(流体是不可压缩的，流体的温度不变，流动系统中无热交换器、流动系统中无外功加入，流体为理想流体)

9.机械能衡算式中：各能量项（或压头项）均是指某一流道截面处的值，外功和机械能损耗（或外加压头和压头损失）则是整个流动系统内的值。

10、某液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re值为1800，若平均流速为0.5m/s，则管中心点处速度为______m/s，流体在管内流动类型属______流动。

11. 某液体在一段Φ108×4mm水平圆形直管内流动，已知管中心点处速度为1.0m/s，黏度为0.001Pa.s，密度为1000kg/m3，则管内流体流动的雷诺数为,流动类型属______流动。

u212. 流体流经变径管时，局部阻力损失的计算式hf??中的u是指：①。

2①小管中的流速u1；②小管中的流速u1与大管中的流速u2的算术平均值；③大管中的流速u2；④小管中的流速u1与大管中的流速u2的对数平均值。13. 双指示液微差压差计要求指示液密度差

①。①小；②大；③中等；④越大越好。

14. 现输送45 m3/h的水，如管内水的流速约为2.5m/s，则可选

②钢管。①?76mm?3mm；②?88.5mm?4mm；

③?108mm?4mm；④?25mm?2mm。

15. 某流体流过一截面为矩形的管道，其长为a米，宽为b米，

则矩形截面的当量直径为

③。

①ab；②a?b；③2ab/(a?b)；④2ab/(a?b)。

16. 某地大气压为735mmHg，现测得一容器的绝压350 mmHg 下操作，则该容器的真空度

应为385 kPa。

13水在一段圆形直管内做层流流动，若其他条件不变，现流量和管径均减小为原来的二分之一，则此时的流动阻力产生的压力损失为原来的8倍。①2倍；②4倍；③8倍；④16倍。

14圆形管内的湍动充分发展后，流体的边界层厚度等于圆管的半径。①等于；②大于；③小于；④没关系。

15液体在两截面间的管道内流动时，其流动方向是从总能量大的界面流向总能量小的截面。

①从位能大的界面流向位能小的截面；②从静压能大的界面流向静压能小的截面；③从动能大的界面流向动能小的截面；④从总能量大的界面流向总能量小的截面。16水在内径一定的圆管中定态流动，若水的质量流量保持恒定，当水温升高时，Re值变大。①变大；②变小；③不变；④不确定。

17圆形管内的湍动充分发展后，流体的边界层厚度等于圆管的半径（等于；大于；小于，没关系）

18一转子流量计，当流量为50m3/h时，测定流量计转子上下的压差为250Pa，现流量为100，则流量计转子上下的压差为250Pa。

①250；②500；③125；④1000。

19随流量Q 的增大，离心泵的功率N的变化趋势为增大。

20. 有人希望使管壁光滑些，于是在管道内壁涂上一层石蜡（对管径的影响可以忽略），倘若输送任务不变，且流体呈层流流动，流动的阻力将会 A 变大 B 变小

C 不变

D 阻力的变化取决于流体和石蜡的润湿情况

二、简答题

1．简述柏努利方程适用的前提条件。

流体是不可压缩的（1分），流体的温度不变（1分），流动系统中无热交换器（1分）、流动系统中无外功加入（1分），流体为理想流体（1分）)。

2. （化工原理习题1-16）其他条件不变，若管内流速越大，则湍动程度越大，其阻力损失应越大，然而，雷诺数增大时摩擦系数却变小，两者是否矛盾？应如何解释？

lu2不矛盾，由范宁公式wf??可知，阻力损失不仅与摩擦系数?有关，还与u2有

d2关。层流时，u越大，虽然摩擦系数?(?1/Re)越小，但wf越大（因wf正比于u）。完全湍流时，u越大，而摩擦系数?不随Re变化，但wf正比于u2，故wf越大。

3. 如何选择U形管压差计中的指示剂？采用U形管压差计测定某阀门前后的压差，问压差计的读数与U形管压差计的安装位置有

关吗？

U形管压差计要求指示液与被测流体不互溶、不起化学反应，其密度大于被侧液体，常用的指示液有水银、四氯化碳、水和液体石蜡等，应根据被测流体的种类和测量范围选择合适的指示液。采用U 形管压差计测某阀门前后的压力差，压差计的读数与U形管压差计的安装位置无关。

第二章流体输送机械

一、选择题

1. 离心泵扬程的意义是④①泵实际的升扬高度；②泵的吸液高度；③液体出泵和进泵的压差换算成的液柱高度④单位重量液体出泵和进泵的机械能差值

2. 离心泵铭牌上标明的扬程H 可理解为④①该泵在规定转速下可以将20 ℃的水升扬的高度②该泵在规定转速、最高效率下将20 ℃的水升扬的高度③该泵在规定转速下对20 ℃的水提供的压头

④该泵在规定转速及最高效率下对20 ℃的水提供的压头 3. 启动下列化工泵时不需打开出口阀门的有①①离心泵；②旋涡泵；③计量泵；④隔膜泵4. 下列化工用泵中不属于正位移型的为①

①离心泵；②螺杆泵；③隔膜泵；④齿轮泵

5. 当流量一定而且流动进入阻力平方区时, 离心泵的最小汽蚀余量决定于①泵的结构尺寸；②泵的结构尺寸和供液处压强大小

③泵的结构尺寸，被输送液体的性质；④供液处压强大小和被输送液体的性质

6. 离心泵的工作点决定于③①管路特性曲线；②离心泵特性曲线

③管路特性曲线和离心泵H-Q特性曲线；④与管路特性曲线和离心泵特性曲线无关7. 某管路要求输液量Q =80 m3/h, 压头H=18 m, 今有以下4个型号的离心泵,分别可提供一定的流量Q和压头H,则宜选用③

①Q =88 m3/h,H=28m ；②Q =90 m3/h,H=28m；③Q=88 m3/h,H=20m ；④Q=88 m3/h,H=16m

8. 对调节幅度不大, 经常需要改变流量时采用的方法为

①改变离心泵出口管路上调节阀开度；②改变离心泵转速③车削叶轮外径；④离心泵的并联或串联操作9. 离心泵的效率η与流量Q 的关系为③①Q 增加, η可增大；②Q 增加, η可减小

③Q 增加, η先增大后减小；④Q 增大, η先减小后增大10. 离心泵的轴功率N 与流量Q 的关系为①Q 增大,N 增大；②Q 增大,N 减小

③Q 增大,N 先增大后减小；④Q 增大,N 先减小后增大11. 倘若关小离心泵出口阀门，减小泵的输液量，此时将会引起①①泵的扬程增大，轴功率降低；泵的输液阻力及轴功率均增大。③泵的扬程及轴功率均下降；④无法确定。

12. 倘若开大离心泵出口阀门，提高泵的输液量，会引起③

①泵的效率提高；②泵的效率降低；③泵的效率可能提高也可能降低；④泵的效率只决定于泵的结构及泵的转速，与流量变化无关

13. 在测定离心泵特性曲线的实验中，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空表指示真空度很高，某同学正确找到原因并排除了故障。你认为可能的原因是④。①水温太高；②真空表损坏；③吸入管堵塞；④排出管堵塞。

14. 比较下述各种流量计，选出合适的描述：（1）孔板流量计E；（2）文丘里流量计C；（3）转子流量计D（A. 调换方便，但不耐高温高压，压头损失较大；B. 能耗小，加工方便，可耐高温高压；C. 能耗小，多用于低压气体的输送，但造价高；D. 读取流量方便，测量精度较高，但不耐高温高压；E. 制造简单，调换方便，但压头损失较大。）

10 对于三层圆筒壁的稳定热传导而言, 若Q1、Q2、Q3为从内向外各层的导热量, 则它们之间的关系为③

①Q1>Q2>Q3；②Q3>Q2>Ql；③Ql=Q2=Q3；④Q1、Q2、Q3之间无法比较11. 某燃烧炉炉壁内外表面温度分别为t1 、t2, 今在炉壁外表面加一层保温层, 炉壁内外表面的温度变化为T1,T2。下列的判断正确的是：②①T1= T2,TI- T2>t1-t2；②T1>T2,T1- T2>t1-t2 ③T1tl-t2；④(1)、(2)、(3) 以外的其他判断

12. 设水在一圆直管内呈漏流流动, 在稳定段处, 其对流传热系数为α1; 若将水的质量流量加倍, 而保持其他条件不变, 此时的对流

传热系数α2与α1的关系为③

①α2=α1；②α2=2α1；③α2=20.8 α1；④α2=20.4α1

13. 液体在圆形直管内作强制端流时, 其对流传热系数α与雷诺准数Re的n次方成正比, 其中n 的值为②

①0.5；②0.8；③1；④2

14.下列关于换热设备的热负荷及传热速率说法中错误的是④

①热负荷决定于化工工艺的热量衡算

②传热速率决定于换热设备、操作条件及换热介质③热负荷是选择换热设备应有的生产能力的依据④换热设备应有的生产能力由传热速率确定

15. 下列准数中反映的物体物性对对流传热影响的是③

①Nu；②Re；③Pr；④Gr

16. 间壁二侧流体的传热过程α1、α2值相差较大(α1①α1；②α2；③难以确定；

17. 下列准数中反映流动状态和揣流程度对对流传热影响的是②

①Nu、②Re、③Pr、④Gr

18. 下列关于流体在换热器中走管程或走壳程的安排中不一定妥当的①①流量较小的流体宜安排走壳程；②饱和蒸气宜安排走壳程；③腐蚀性流体及易结垢的流体宜安排走管程；④压强高的流体宜安排走管程；

19. 对由外管直径d1, 内管直径为d2组成的套管而言, 其传热当

量直径为①①(d12-d22)/d2；②(d12-d22)/d1；③(d12-d22)/2；④(d12-d22)/（d1＋d2）

20. 对由外管直径为d1, 内管直径为d2组成的套管而言, 按润湿周边计算而得的当量直径为③

①(d1+d2)/2；②d1+d2；③d1-d2；④d2-d1

21. 换热器中任一截面上的对流传热速率=系数×推动力, 其中推动力是指④

①两流体温差度(T-t) ；②冷流体进、出口温度差(t2-tl)

③热流体进、出口温度差(T2-T1)；④液体温度和管壁温度差(T-Tw)或(tw-t)

22. 工业上列管式换热器用于:I、水一水换热;II、气一水换热; III、饱和蒸气一水换热三种情况。有关总传热系数K正确的是③。

①I 最大,II其次；②II 最大,III其次③III最大,I 其次；④

I 最大,III其次

23. 对列管式换热器, 当管束和壳体温差超过②时，应采取适当的温差补偿措施。

①60 ℃；②50 ℃；③40 ℃；④30 ℃

24. 冷热流体进行对流传热，冷流体一侧的给热系数为α1=100 W/(m2.K)，热流体一侧的给

热系数为α2=1000 W/(m2.K)，总传热系数K接近哪一侧的给热系数α，要提高K，应着重提高哪一侧的给热系数α：③。

①接近α1，提高α2；②接近α2，提高α1；③接近α1，提高α1；

④接近α2，提高α2。

25. 一定流量的液体在一?25mm?2.5mm的直管内做湍流流动，其给热系数αi=1000

W/(m2.K)，如流量和物性都不变，改用一?19mm?2mm的直管，则其将变为④W/(m2.K)。

①1259；②1496；③1585；④1678。二、填空

1. 间壁式换热器的传热过程是对流、传导、对流。

2. 金属的导热系数λ大约为几十λ大约为10-2kcal/(m·h·℃)

3. 平壁稳定热传导过程, 通过三层厚度相同的材料, 每层间温度变化Δt1>Δt2>Δt3, 则λ1，λ2，λ3的大小顺序为λ1R2>R3 。

4. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B, ΔtA>ΔtB, 则A层导热系数

5. 下面各组传热系数α的数值大小(饱和蒸气的压力相同)为: (1) α空气

kcal/(m·h·℃), 液体的λ大约为10-1 kcal/(m·h·℃),气体的

(2) α水蒸气冷凝> α水加热或冷却(3) α弯管> α直管

6. 套管换热器的总传热速率方程的表达式为; 以外表面积为基准的总传系数Ko 的计算式为(忽略垢层热阻) 。

7. 写出两种带有热补偿的列管式换热器的名称U型管式、浮头式，带补偿圈的固定管板式（任意2种）。④换封头

8. 多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直

的折流挡板(简称挡板), 其目的是提高对流传热系数

9. 有相变时的对流传热系数比无相变时大，黏度μ值大，对流给热系数小，热壁面在冷空气之下比热壁面在冷空气之上时对流传热系数大

10. 当设计一台用饱和蒸气加热空气的列管式换热器时空气宜在管内流动。

11. 列管式换热器中, 用饱和水蒸气加热空气, 则传热管的壁温接近饱和水蒸气的温度，总传热系数K的值接近空气传热膜系数

13. 固定管板式列管换热器中, 压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走管程。

14．根据冷、热两流体的接触方式的不同, 换热器分为直接混合式、蓄热式、间壁式等类型。15．热量传递的基本方式为热传导( 简称导热)、对流传热、热辐射等。

16 间壁式换热器的类型有①夹套式②喷淋式蛇管换热器

③套管式④列管式⑤沉浸式蛇管换热器等

17. 根据所采取的温差补偿措施的不同, 列管式换热器包括固定管板式、浮头式、U型管式、具有补偿圈的固定管板式等类型18在通常情况下的同类换热器中，设空气的自然对流的给热系数为α1，空气的强制对流给热系数为α2，水的强制对流给热系数为α3，蒸汽冷凝的强制对流给热系数为α4，则从大到小的顺序为α4>α3>α2>α1 。对于某些热敏性物料的加热而言，为避免出口温度过高而影响产品质量，冷热流体宜采用并流操作（逆流、并流、错

流、湍流）。

19对于固定管板式换热器，下列换热介质通常走管程的有A、C、D，走壳程的有B、E、F。A 高压流体；B 蒸汽；C 易结垢的流体；

D 腐蚀性流体；

E 黏度大的流体；

F 被冷却的流体。

20两流体通过间壁换热，冷流体从20℃升至50℃，热流体从100℃降到70℃则并流时的

?tm= 43.28 ℃，逆流时的?tm=50 ℃。

21在套管式换热器中，热流体进出口温度分别为100℃和60℃，冷流体进口温度为30℃，且已知冷热流体的热容流量mscp相等，则?tm= 30 ℃。①30；②40；③50；④70。

22套管式换热器的管隙通入压强一定的饱和蒸汽，使管内的空气温度升高，保持空气的压强不变，流量增大，其他条件不变，则传热速率Q变大，传热系数K变大，空气出口温度t2变小，对数平均温差?tm变大。

23有一并流操作的换热器，已知冷流体进出口温度分别为20℃和50℃，热流体进出口温度分别为90℃和60℃，则其平均传热温差?tm为30.8 ℃。

某一热流体流经一段直管后，再流入同一管径的弯管段，则弯管的传热系数比直管段的大。三、简答题：

1．热水瓶在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施？（从传热的角度简析理由）（1）热水瓶胆设计成玻璃夹层结构，夹层内空气被抽出，接近真空，可防止对流热损失；（2）瓶胆夹层内表

面均镀有银、铝等低黑度涂层，减低了辐射散热量（3）使用中，瓶盖选用导热系数小的软木塞，而且灌水时还要在瓶口处留一段空气柱，因为空气的导热系数远小于水，从而有效的降低了瓶口处的热损失。2. 提高给热系数的措施有哪些？

（1）提高流速，增加管程数提高管内流速，增加折流板数提高壳程流速，但此方法是以增大泵耗为代价的。

（2）改变流动状态：增加折流板，加强壳程的湍动程度，管内表面加工螺纹槽，管内安装插入物如麻花纽带等。

（3）有相变的沸腾和冷凝传热的强化：液体沸腾保持核状沸腾，制造人工表面，增加汽化核心数，冷凝保持滴状冷凝，排除不凝气体，保持气液流向一致，合理布置冷凝面，利用表面张力（沟槽、金属丝）（4）引入机械振动：传热面振动或流体振动，目的是加强层流底层的湍动3. 传热基本方程中，推导得出对数平均推动力的前提条件是什么？

假设的前提条件：（1）定态换热操作，或略热损失；（2）传热系数K在整个传热面上保持

不变；（3）忽略冷、热流体的比热容随温度的变化。4. 室内暖气片为什么只把外表面制成翅片状？

室内暖气片内部的热流体和片外的冷流体（空气）之间的热传递为对流-导热-对流的过程，因为暖气片外壁与空气的给热系数远小于片内一侧水或水蒸气与内壁的给热系数，即片外一侧的给热热阻为控制热阻，要提高传热速率，改变片外的给热系数更重要，暖气的外表

面制成翅片状后，加剧了空气的湍动程度，破坏了层流底层，使总传热系数增大。5. 气温下降，应添加衣服，把保暖性好的衣服穿在里面好还是外面好，为什么？因为保暖性好的衣服导热系数小，热阻大，热损失小，所以把保暖性好的衣服穿在外面好 6.简述换热器的强化途径（P207）

从传热速率方程Q=KA?tm，因此强化传热，有三个途径：

（1）传热系数K：与两流体的给热系数、污垢热阻、和管壁热阻有关。

d11d2bd21??Rs12??Rs2? K?1d1d1?dm?2原则上减少上式中任意一项分热阻，都能提高K值，但当分热阻的相互差别较大时，总热阻主要有其中较大的热阻控制，增加K值，应设法减小对K值影响较大的项，如污垢热阻较大时，应主要考虑如何防止或延缓垢层形成或垢层清洗，当a1和a2相近时，同时提高两流体的给热系数，当差别较大时，设法增加较小的a才能有效提高K值，加大流速，增加湍动程度，以减少层流底层的厚度，可以有效的提高无相变的流体的给热系数，从而达到提高K值的目的，如增加列管式换热器的管程数和折流板的数目，管内装入强化添加物等（2）平均温差：其大小由冷热流体的温度决定，一般的，已为生产条件所决定，从节能的角度，应尽量在低温差条件下传热，当两边流体为变温传热时，尽可能考虑从结构上采用逆流或接近逆流的情况，以得到较大平均温差（3）单位体积内的传热面积：可以从改进传热面的结构着手，如翅片式换热器，在换热器内外表面带有各种形状的翅片，或以各种

波纹管代替光管，不仅增加了传热面积，同时增大了湍动程度。特别是对于传热系数小的一侧采用翅片对提高传热系数更有效。7. 提高传热系数K的措施有哪些？

传热系数K：与两流体的给热系数、污垢热阻、和管壁热阻有关。

d11d2bd21??Rs12??Rs2? K?1d1d1?dm?2

质回收率将减小（增加，减小，基本不变，不确定）。

19吸收塔底部的排液管成U形，目的是起液封作用，以防止气体倒灌。三、简答题：

1. 评价吸收溶剂的指标有哪些？

对混合气中被分离组分有较大溶解度, 而对其他组分的溶解度要小（1分）；混合气中被分离组分在溶剂中的溶解度应对温度的变化比较敏感（1分）；溶剂的蒸气压、黏度要低（1分）；化学稳定性要好（1分）, 此外还要满足价廉易得、无毒、不易燃烧等经济和安全条件（1分）

2.吸收双膜模型的基本要点：

①气液相间有一稳定的界面，界面两侧分别存在着一层停滞的气膜和液膜，溶质组分只能以分子扩散方式通过此二层膜

②每一相的传质阻力都集中在这层假想的膜内，膜外的气液两相湍流区的阻力相形之下可以忽略，用于克服阻力的浓度差（传质推动力）也只是存在于停滞的膜内。③相界面阻力可以忽略，即气液两相在界面处达成平衡，pi=f(ci)

3. 吸收操作时溶质从气相转入液相的过程主要有下列中的①

②③步骤组成。①溶质从气相主体传递到两相界面

②在界面上溶质由气相转入液相, 即在界面上的溶解过程③溶质从界面传递到液相主体

4 传质单元高度是填料塔的重要参数, 与传质系数可以互算，和传质系数相比，使用传质单元高度比较方便，为什么？

①传质单元高度更直观，单位是米，易于建立数量的概念

②传质单元高度变化范围小于传质系数，一般为0.15-1.5m，受气液流率变化影响小。

5. 欲提高填料吸收塔的回收率，你认为可以从哪些方面入手？（1）降低操作温度或提高压力，可使吸收速率提高，回收率提高；（2）在保证不发生液泛的前提下，适当增大气速；

（3）适当增加吸收剂用量，可使回收率提高（但操作费用增大，吸收液浓度降低）（4）喷淋液体应均匀，并保证填料的充分润湿；（5）可适当增加填料层高度。

6. 吸收剂的进塔条件有哪三个要素？操作中调节这三个要素，分别对吸收结果有什麽影

响？

吸收剂的进塔条件包括：流率L，温度t2，含量x2三个要素，增大吸收剂用量：操作线斜率增大，出口气体含量下降；

降低吸收剂温度，气体溶解度增大，m减小，平衡线下移，平均推动力增大；吸收剂入口含量下降，液相入口处推动力增大，全塔的平均推动力增大。

第10章蒸馏

一、选择题

1. 精馏操作的作用是分离②。

①气体混合物；②液体均相混合物；③固体混合物；④互不溶液体混合物2. 精馏分离的依据为①。

①利用混合液中各组分挥发度不同；②利用混合气中各组分在某种溶剂中溶解度的差异；③利用混合液在第三种组分中互溶度的不同；④无法说明

3.精馏塔设计时, 若F、xF、xD、xw、V为定值时(其中F为进料量, xF为进料组成, xD为馏出液组成,xw 为釜残液组成,V为精馏段上升蒸气流量),将进料热状态参数q=1改为q>1,则所需要理论板数②

①增加；②减少；③不变；④无穷大

5.甲说:若增加精馏塔的进料量就必须增加塔径。乙说: 增大精馏塔的塔径就可以减少精馏塔板。丙说: 若想提高塔底产品的纯度应增加塔板。甲、乙、丙三种说法中正确的是④①甲、乙对；②乙、丙对；③甲、丙对；④丙对

6. 某连续精馏塔，原料量为F、组成为xF, 馏出液流量为D、组成为xD。现F不变而xF减小，欲保持xD和xW不变, 则D将②

①增加；②减少；③不变；④不确定

7. 下列说法中比较概括而确切地说明了液体的精馏过程的是②

①精馏过程中溶液在交替地进行汽化与冷凝

②精馏过程中溶液的部分汽化与蒸气的部分冷凝伴随进行

③精馏过程中液气两相在进行传质；④精馏过程中蒸发与回流联合进行8. 精馏理论中,\理论板\概念提出的充分而必要的前提是③①塔板无泄漏；②板效率为100% ；③离开塔板的气液相达到平衡；

④板上传质推动力最大

9. 下面有关理论板概念中不正确的是①。

①理论板也是实际塔板

②理论板是理想化的塔板, 即不论进入该板的气、液相组成如何,而离开该板的气、液相在传质、传热两方面都达到平衡, 或者说离开该板的气、液两相组成平衡, 温度相同③在精馏计算中, 一般首先求得理论板数, 再用塔效率予以修正, 即可得实际板数④理论板是一个气、液两相都充分混合而且传质与传热过程的阻力皆为零的理想化塔板10. 有关恒摩尔流的假定说法中正确的是③①在精馏塔内, 各板上下降液体的摩尔量相等②在精馏塔内, 各板上上升蒸气的摩尔量相等

③精馏塔内，在没有进料和出料的塔段中，各板上上升蒸气的摩尔量相等(恒摩尔气流)，各板上下降液体的摩尔量相等(恒摩尔液流)

④精馏塔内精馏段和提馏段下降液体摩尔流量(或上升蒸气摩尔流量)相等11. 二元连续精馏计算中, 进料热状态q的变化将引起x -y图上变化的线有③①平衡线和对角线；②平衡线和q 线；③操作线和q 线；④操作线和平衡线. 12.精馏塔操作时, 其温度和压

力从塔顶到塔底的变化趋势为④①温度逐渐增大,压力逐渐减小；

②温度逐渐减小, 压力逐渐增大③温度逐渐减小, 压力逐渐减小；④温度逐渐增大, 压力逐渐增大13. 对一定分离程度而言, 精馏塔所需最少理论板数为①①全回流；②50% 回流；③25% 回流；

④无法判断

14. 若某精馏塔正在正常、稳定地生产，现想增加进料量，且要求产品质量维持不变, 宜采取的措施为③

①加大塔顶回流液量；②加大塔釜加热蒸气量

③加大塔釜加热蒸气量以及冷凝器冷却水量；④加大冷凝器冷却水量

15. 在精馏设计中，对一定的物系，其xF、q 、xD和xW不变，若回流比R增加，则所需理论板数N将①

①减小；②增加；③不变；④无法确定

16. 某二元理想体系进行连续精馏, 相邻二理论板气液浓度分别为yn、xn、yn+1 、xn＋1 (见图7-3),在x-y图(图7-4)上将4个浓度表示出来的高低顺序为: yn>yn+1≥xn>xn＋1 y

yn yn+1 xn

17某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，与之平衡的气相组成为yA=0.8，相应的露点为t2，则：t1等于t2 （等于，大于，小于，不确定）。二、填空

1. 精馏分离的依据是各组分挥发度的差异。要使混合物中的组分得到完全的分离, 必须进行多次的部分冷凝和部分汽化

2.

化工原理实验思考题答案

化工原理实验思考题 实验一：柏努利方程实验 1． 关闭出口阀，旋转测压管小孔使其处于不同方向（垂直或正对 流向），观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题： （1） 各测压管旋转时，液柱高度H 有无变化？这一现象说明了什 么？这一高度的物理意义是什么？ 答：在关闭出口阀情况下，各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。这一现象可通过柏努利方程得到解释：当管内流速u =0时动压头02 2 ==u H 动 ，流体没有运动就不存在阻力，即Σh f =0，由于流体保持静止状态也就无外功加入，既W e =0，此时该式反映流体静止状态 见（P31）。这一液位高度的物理意义是总能量（总压头）。 （2） A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度？为什么？ 答：A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度（排除测量基准和人为误差）。这一现象说明各测压管总能量相等。 2． 当流量计阀门半开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观 察其的液位高度H / 并回答以下问题： （1） 各H / 值的物理意义是什么？ 答：当测压管小孔转到正对流向时H / 值指该测压点的冲压头H / 冲；当测压管小孔转到垂直流向时H / 值指该测压点的静压头H / 静；两者之间的差值为动压头H / 动=H / 冲-H / 静。 （2） 对同一测压点比较H 与H / 各值之差，并分析其原因。

答：对同一测压点H ＞H /值，而上游的测压点H / 值均大于下游相邻测压点H / 值，原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。 （3） 为什么离水槽越远H 与H / 差值越大？ （4） 答：离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大，就直管阻力公式可 以看出2 2 u d l H f ? ?=λ与管长l 呈正比。 3. 当流量计阀门全开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度 H 2222d c u u = 22 ab u ρcd p ρab p 2 2 u d l H f ??=λ计算流量计阀门半开和 全开A 点以及C 点所处截面流速大小。 答：注：A 点处的管径d=(m) ;C 点处的管径d=(m) A 点半开时的流速： 135.00145 .036004 08.0360042 2=???=???= ππd Vs u A 半 （m/s ） A 点全开时的流速： 269.00145.036004 16.0360042 2=???=???= ππd Vs u A 全 （m/s ） C 点半开时的流速： 1965.0012 .036004 08.0360042 2=???=???=ππd Vs u c 半 （m/s ） C 点全开时的流速： 393.0012.036004 16.0360042 2=???=???= ππd Vs u c 全 （m/s ） 实验二：雷诺实验 1. 根据雷诺实验测定的读数和观察流态现象，列举层流和湍流临界雷诺准数的计算过程，并提供数据完整的原始数据表。 答：根据观察流态，层流临界状态时流量为90（ l/h ）

化工原理思考题汇总

实验五，填料塔 1.风机为什么要用旁通阀调节流量？ 答：因为如果不用旁通阀，在启动风机后，风机一开动将使系统内气速突然上升可能碰坏空气转子流量计。所以要在风机启动后再通过关小旁通阀的方法调节空气流量。 2. 根据实验数据分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制？ 答：实验数据表明，相平衡常数m很小，液相阻力m/kx也很小，导致总阻力1/k y 基本上为气相阻力1/k y 所决定，或说为1/k y 所控制，称为气膜控制。 3. 在填料吸收塔塔底为什么必须有液封装置？液封装置是如何设计的？ 答：塔底的液封主要为了避免塔内气体介质的逸出，稳定塔内操作压力，保持液面高度。 填料吸收塔一波采用U形管或液封罐型液封装置。 液封装置是采用液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内一定压力，从而防止空气进入系统内或介质外泄。 U形管型液封装置是利用U形管内充满液体，依靠U形管的液封高度阻止设备系统内物料排放时不带出气体，并维持系统内一定压力。 4. 要提高氨水浓度（不改变进气浓度）有什么方法？又会带来什么问题？ 答：要提高氨水浓度，可以提高流量L，降低温度T a 吸收液浓度提高，气-液平衡关系不服从亨利定律，只能用公式 进行计算。 5. 溶剂量和气体量的多少对传质系数有什么影响？Y2如何变化（从推动力和阻力两方面分析其原因）？ 答：气体量增大，操作线AB的斜率LS/GB随之减小，传质推动力亦随之减小，出口气体组成上升，吸收率减小。

实验六精馏塔 （a）在精馏操作过程中，回流温度发生波动，对操作会产生什么影响？ 答:馏出物的纯度可能不高，降低塔的分离效率。 （b）在板式塔中，气体、液体在塔内流动中，可能会出现几种操作现象？ 答:4种:液泛,液沫夹带,漏液 网上答案:5种 a、沸点气相Δ=0 b、沸点液相Δ=1 c、气-液相 0<Δ<1 d、冷液Δ>1 e、过热蒸汽Δ<0 （c）如何判断精馏塔内的操作是否正常合理？如何判断塔内的操作是否处于稳定状态？答：1）看显示的温度是否正常 2）塔顶温度上升至设定的80摄氏度后，在一个较小的范围内波动，即处于稳定状态(d) 是否精馏塔越高，产量越大？ 答:否 （e）精馏塔加高能否得到无水酒精？ 答:`不能, （f）结合本实验说明影响精馏操作稳定的因素有哪些？ 答:主要因素包括操作压力、进料组成和热状况、塔顶回流、全塔的物料平衡和稳定、冷凝器和再沸器的传热性能，设备散热情况等 第二种答案:1.进料组份是否稳定2、塔釜加热器热源是否稳定键； 3、塔压控制是否稳定 （g）操作中加大回流比应如何进行？有何利弊？ 答:加大回流比的措施，一是减少馏出液量，二是加大塔釜的加热速率和塔顶的冷凝速率. 加大回流比能提高塔顶馏出液组成xD，但能耗也随之增加。 （h）精馏塔在操作过程中，由于塔顶采出率太大而造成产品不合格时，要恢复正常的最快最有效的方法是什么？降低采出率，即减小采出量 答:降低采出率,即减少采出率. 降低回流比 (1)什么是全回流？特点？ 在精馏操作中，若塔顶上升蒸汽经冷凝后全部回流至塔内，则这种操作方法称为全回流。全回流时的回流比R等于无穷大。此时塔顶产品为零，通常进料和塔底产品也为零，即既不进料也不从塔内取出产品。显然全回流操作对实际生产是无意义的。但是全回流便于控制，因此在精馏塔的开工调试阶段及实验精馏塔中，常采用全回流操作。 (3)在精馏实验中如何判断塔的操作已达到稳定？ 当出现回流现象的时候，就表示塔的操作已稳定。就可以测样液的折射率了。 (4)什么叫灵敏板？受哪些因素影响？ 一个正常操作的精馏塔当受到某一外界因素的干扰（如回流比、进料组成发生波动等），全塔各板的组成发生变动，全塔的温度分布也将发生相应的变化。因此，有可能用测量温度的方法预示塔内组成尤其是塔顶馏出液的变化。 在一定总压下，塔顶温度是馏出液组成的直接反映。但在高纯度分离时，在塔顶（或塔底）相当高的一个塔段中温度变化极小，典型的温度分布曲线如图所示。这样，当塔顶温度有了可觉察的变化，馏出液组成的波动早已超出允许的范围。以乙苯-苯乙烯在8KPa下减压

11年化工原理试题及答案

化工原理 试 卷（A ） 考试科目：化工原理(下) 考试日期： 2011.01. 命题教师： 学院： 专业班级： 学生姓名： 学号： 任课教师： 课序号： 考试座位号： 一． 填空（20分，每空1分） 1、 漂流因子是指在单向扩散时因存在_________而使A 的传递速率比________增大的倍数，其值恒 1 。 2、 用填料吸收塔处理低浓度气体混合物，当气体处理量增大，若按比例增大吸收剂的流量（即L/G 不变），则Kya ， H OG , N OG , 吸收率 3、已分析测得精馏塔内四股物料的组成为 0.52, 0.71, 0.73, 0.84 , 试找出其对应值 x 5= __________ y 5= _______ x 6= y 6= 4、填料塔与板式塔相比较，操作范围 、压降 ；而对于易起泡物系及腐蚀性物系，填料塔则 （不适合，更适合） 5、萃取操作中选择性系数是指 ， B-S 完全不互溶时，选择性系数趋于 。 6、常压25℃下，木炭与空气一水系统的平衡关系为： ф=100%，Х*=0.12； ф=20%，Х*=0.032，现木炭的含水量为0.18，令其与25℃，ф=20%的空气接触, 则结合水为 ，非结合水为 ,自由水为 ,平衡水又为 。 二、选择题（20分，每空2分） 1. 一个液膜控制的吸收过程，为加大吸收速率，可采取_____和______等措施。 A ．增大气相湍动 B. 增大液相湍动 C.采用物理吸收 D.采用化学吸收 2. 在常压塔中用水吸收二氧化碳，ky 和 kx 分别为气相和液相传质分系数,Ky 为气相传质总系数,m 为相平衡常数,则_____________。 A.为气膜控制且Ky ≈ky B.为液膜控制且Ky ≈kx y 5 x 5 y 6 x 6

化工原理课后答案

第一章 3.答案：p= 30.04kPa =0.296atm=3.06mH2O 该压力为表压 常见错误：答成绝压 5.答案：图和推算过程略Δp=(ρHg - ρH2O) g (R1+R2)=228.4kPa 7.已知n=121 d=0.02m u=9 m/s T=313K p = 248.7 × 103 Pa M=29 g/mol 答案：(1) ρ = pM/RT = 2.77 kg/m3 q m =q vρ= n 0.785d2 u ρ =0.942 kg/s (2) q v = n 0.785d2 u = 0.343 m3/s (2) V0/V =(T0p)/(Tp0) = 2.14 q v0 =2.14 q v = 0.734 m3/s 常见错误： （1）n没有计入 （2）p0按照98.7 × 103 pa计算 8. 已知d1=0.05m d2=0.068m q v=3.33×10-3 m3/s （1）q m1= q m2 =q vρ =6.09 kg/s (2) u1= q v1/(0.785d12) =1.70 m/s u2 = q v2/(0.785d22) =0.92 m/s (3) G1 = q m1/(0.785d12) =3105 kg/m2?s G2 = q m2/(0.785d22) =1679 kg/m2?s 常见错误：直径d算错 9. 图略 q v= 0.0167 m3/s d1= 0.2m d2= 0.1m u1= 0.532m/s u2= 2.127m/s (1) 在A、B面之间立柏努利方程，得到p A-p B= 7.02×103 Pa p A-p B=0.5gρH2O +(ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m (2) 在A、B面之间立柏努利方程，得到p A-p B= 2.13×103 Pa p A-p B= (ρCCl4-ρH2O)gR R=0.343m 所以R没有变化 12. 图略 取高位储槽液面为1-1液面，管路出口为2-2截面，以出口为基准水平面 已知q v= 0.00139 m3/s u1= 0 m/s u2 = 1.626 m/s p1= 0(表压) p2= 9.807×103 Pa(表压) 在1-1面和2-2面之间立柏努利方程Δz = 4.37m 注意：答题时出口侧的选择： 为了便于统一，建议选择出口侧为2-2面，u2为管路中流体的流速，不为0，压力为出口容器的压力，不是管路内流体压力

化工原理思考题答案

化工原理思考题答案 第一章流体流动与输送机械 1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同 答：压力垂直作用于流体表面，方向指向流体的作用面，剪应力平行作用于流体表面，方向与法向速度梯度成正比。 2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素 答:单位是N·S/m2即Pa·s，也用cp，1cp=1mPa·s，物理意义为：分子间的引力和分子的运动和碰撞，与流体的种类、温度及压力有关 3、采用U型压差计测某阀门前后的压力差,压差计的读数与U型压差计放置的位置有关吗？答：无关，对于均匀管路，无论如何放置，在流量及管路其他条件一定时，流体流动阻力均相同，因此U型压差计的读数相同，但两截面的压力差却不相同。 4、流体流动有几种类型？判断依据是什么？ 答：流型有两种，层流和湍流，依据是：Re≤2000时，流动为层流；Re≥4000时，为湍流，2000≤Re≤4000时，可能为层流，也可能为湍流 5、雷诺数的物理意义是什么？ 答：雷诺数表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系，反映流体流动的湍动状态 6、层流与湍流的本质区别是什么？ 答：层流与湍流的本质区别是层流没有径向脉动，湍流有径向脉动 7、流体在圆管内湍流流动时，在径向上从管壁到管中心可分为哪几个区域？ 答：层流内层、过渡层和湍流气体三个区域。 8、流体在圆形直管中流动，若管径一定而流量增大一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？ 答：层流时W f∝u，流量增大一倍能量损失是原来的2倍，完全湍流时Wf∝u2 ，流量增大一倍能量损失是原来的4倍。 9、圆形直管中，流量一定，设计时若将管径增加一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？ 答：

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 mmH?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 v a. Q ） .（y 1 -丫2 ）/ △ 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 — Y 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、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ，其值愈大，萃取效果 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（ 6、某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动） 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 越好。 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. 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 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .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 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?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（ ）耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ，使空气温度由20 C 升至80 C,

2011_2012_1化工原理试题A

天津工业大学2011~2012第1学期 09级(化工、制药、材料)化工原理(下)期末试卷A 班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿成绩＿＿＿＿ 一、填空题 (每空1分) 总分[20] 得分[ ] 1. 在精馏塔的设计中，回流比越（__ __），所需要的理论板数量越多，其操作的能耗越（__ __）。 2. A、B组成的理想溶液，A组分的摩尔分率x A=0.3，两组分的饱和蒸气压分别为poA=150kPa，poB=60kPa，则其相对挥发度 的值为（__ __），A组分在气相的分压为（__ __）。 3. 精馏操作过程中，如果采用全回流，则回流比R=（__ __），此时精馏段和提馏段操作线方程均为（__ _ _）。 4. 二组分连续精馏，精馏段操作线方程为y=0.75x+0.245，提馏段操作线方程为y=1.25x-0.02，当q=1时，x F=（__ __），x W=（__ __）。 5. 同一种气体溶解于同一种溶剂中，当操作温度降低时，Henry定律中的溶解度系数H的变化趋势为（）。 6. 在101.3kPa，20℃下,稀氨水的气液相平衡关系为y*=0.94x, 若含氨 =0.05的氨水接触，则发生（）过程。 0.094摩尔分数的混合气和组成x A 7.在吸收操作中，吸收塔某一截面气相中溶质的浓度为Y i，与液相浓度X i相平衡的浓度为Y i*,则总推动力为（）。 8.用纯溶剂吸收某溶质气体, 并且Y＝2X，要求回收率φ＝80%, 若操作液气比是最小液气比的1.2倍，则操作液气比为（）。

9.在逆流吸收塔中，进、出塔的气相摩尔比分别为Y1＝0.09和Y2＝0.01，进塔液体为纯溶剂，若吸收的操作线与平衡线平行，则塔的平均推动力为ΔY m ＝（），传质单元数的N OG =（）。 10. 填料塔根据单位填料层压降与空塔气速的变化关系可以分成三个区，即恒持液量区、（__ _ _）区和（__ _ _）区。 11. 相对湿度50％的空气，湿球温度为t w,干球温度为t, 露点温度为t d，则此三者间大小顺序为（）。 12. 湿物料被干燥时，被蒸发出去的水份称（）水分，达平衡时残留在物料中的水分称平衡水分。 13. 若一干燥器每小时处理100公斤含水60wt％之湿纸浆，干燥后除去60％的水，则干燥后纸浆中水的含量为( ) wt％。 14. 从恒速干燥期进入减速干燥期时，物料中水分含量称为（）含水量，此值大小表示了物料干燥的难易程度。 二、单选题 (每空1分) 总分[20] 得分[ ] 1. 稳定操作中的连续精馏塔，保持F，x F，q，R不变，将进料位置上移，则 则x D_ ___，x W__ __。 A. 增加 B. 不变 C. 不确定 D. 减小 2. 精馏塔设计时，若F、x D、x W、V均为定值，将进料热状态从q=1变为q>1， 设计所需要的理论板数将。 A. 增多； B. 减少； C. 不变； D. 判断依据不足。 3. 关于简单蒸馏和间歇精馏下列说法正确的是。 A. 简单蒸馏为连续操作，而间歇精馏则为间歇操作过程； B. 简单蒸馏为单级蒸馏，而间歇精馏为多次部分冷凝多次部分汽化； C. 两种操作均需要有塔顶回流； D. 两种操作能耗均较小。 4. 在一定精馏塔中进行精馏操作，若回流比R

王志魁《化工原理》课后思考题参考答案

第二章 流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用？ 答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？泵入口的压力处于什么状体？ 答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）； 启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态（或负压） 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？ 1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积，m 3/s, m 3/min, m 3/h.。 2、扬程H ：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N ，m 3、功率与效率： 轴功率P ：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e ：gH q v ρ=e P 效率η：p P e =η 2-4 离心泵的特性曲线有几条？其曲线的形状是什么样子？离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门？ 答：1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条； 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。 η与q v 先增大，后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？ 答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、2间列伯努利方程得： f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ 3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度而改变，因而当被输送液体密度发生变化时，H-Q 与η-Q 曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比。当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时，泵内液体的能量损失增大，导致泵的流量、扬程减小，效率下降，但轴功率增加，泵的特性曲线均发生变化。 2-6 在测定离心泵的扬程与流量的关系时，当离心泵出口管路上的阀门开度增大后，泵出口压力及进口处的液体压力将如何变化？

化工原理实验—超全思考题答案

实验6 填料吸收塔流体力学特性实验 ⑴ 流体通过干填料压降与式填料压降有什么异同？ 答：当气体自下而上通过填料时产生的压降主要用来克服流经填料层的形状阻力。当填料层上有液体喷淋时， 填料层内的部分空隙为液体所充满，减少了气流通道截面，在相同的条件下，随液体喷淋量的增加，填料层所持有的液量亦增加，气流通道随液量的增加而减少，通过填料层的压降将随之增加。 ⑵ 填料塔的液泛和哪些因素有关？ 答：填料塔的液泛和填料的形状、大小以及气液两相的流量、性质等因素有关。 ⑶ 填料塔的气液两相的流动特点是什么？ 答：填料塔操作时。气体由下而上呈连续相通过填料层孔隙，液体则沿填料表面 流下，形成相际接触界面并进行传质。 ⑷ 填料的作用是什么？ 答：填料的作用是给通过的气液两相提供足够大的接触面积，保证两相充分接触。 ⑸ 从传质推动力和传质阻力两方面分析吸收剂流量和吸收剂温度对吸收过程的影响？ 答：改变吸收剂用量是对吸收过程进行调节的最常用的方法，当气体流率G 不变时，增加吸收剂流率，吸收速率A N 增加，溶质吸收量增加，则出口气体的组成2y 减小，回收率增大。当液相阻力较小时，增加液体的流量，传质总系数变化较小或基本不变，溶质吸收量的增加主要是由于传质平均推动力m y ?的增大引起，此时吸收过程的调节主要靠传质推动力的变化。当液相阻力较大时，增加液体的流量，传质系数大幅度增加，而平均推动力可能减小，但总的结果使传质速率增大，溶质吸收量增加。对于液膜控制的吸收过程，降低操作温度，吸收过程的阻力a k m a K y y = 1将随之减小，结果使吸收效果变好，2y 降低，而平均推动力m y ?或许会减小。对于气膜控制的过程，降低操作温度，过程阻力a k m a K y y = 1不变，但平均推动力增大，吸收效果同样将变好 ⑹ 从实验数据分析水吸收氨气是气膜控制还是液膜控制、还是兼而有之？ 答：水吸收氨气是气膜控制。 ⑺ 填料吸收塔塔底为什么要有液封装置？ 答：液封的目的是保证塔内的操作压强。 ⑻ 在实验过程中，什么情况下认为是积液现象，能观察到何现象？ 答：当气相流量增大，使下降液体在塔内累积，液面高度持续上升，称之为积液。 ⑼ 取样分析塔底吸收液浓度时，应该注意的事项是什么？ 答：取样时，注意瓶口要密封，避免由于氨的挥发带来的误差。 ⑽ 为什么在进行数据处理时，要校正流量计的读数（氨和空气转子流量计）？ 答：流量计的刻度是以20℃，1atm 的空气为标准来标定。只要介质不是20℃，

化工原理试题库(含答案)

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。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案： 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二

河南科技大学2011化工原理真题

河南科技大学 2011年硕士研究生入学考试试题 考试科目代码： 869 考试科目名称： 化工原理 （如无特殊注明，所有答案必须写在答题纸上，否则以“0”分计算） 一．填空与选择题（每空2分，共50分） 1．同一台设备在不同海拔高度的地区运行时，为保证设备内的绝对压强相等，侧压仪表的读数是否应当相同？_________ A ．相同 B ．不相同 2．气体在圆管内流动，在质量流量不变的前提下，若温度升高，雷诺数将_________。 A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．不确定 3．如图1所示的分支管路系统，减小阀门k 1的开度后，总管流量V s_______； 支路流量V s 2_______；A 点处的压力_______。 A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．不确定 4．测速管测得的是_________，孔板流量计测得的是_________。 A ．管道截面上某一点的流速 B ．管道截面上的平均流速 C ．管道截面中心处的流速 5．用离心泵将敞口水池中的清水送至高位槽，若减小阀门开度，则泵的压头_________，轴功率_________，效率_________。 A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．不确定 6．降尘室的气体最大处理量取决于_________。 A ．降尘室的底面积 B ．降尘室的高度 C ．除尘要求 D ．降尘室的底面积与除尘要求 7．用转筒真空过滤机过滤某悬浮液，过滤介质阻力可以忽略。若转筒浸没分数（浸没度）增大50%，则生产能力增大_________% 8．在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气，传热系数接近于_________。（设间壁热阻和污垢热阻可以忽略） A ．饱和蒸汽的给热系数 B ．空气的给热系数 C ．饱和蒸汽和空气的给热系数的平均值

《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

11年化工原理试题及答案

化工原理 试 卷（A ）上 一． 填空（20分，每空1分） 1、 漂流因子是指在单向扩散时因存在_________而使A 的传递速率比________ 增大的倍数，其值恒1 。 2、 用填料吸收塔处理低浓度气体混合物，当气体处理量增大，若按比例增大吸 收剂的流量（即L/G 不变），则Kya ， H OG , N OG , 吸收率 3、已分析测得精馏塔内四股物料的组成为 0.52, 0.71, 0.73, 0.84 , 试找出其对应值 x 5=__________y 5=_______ x 6=y 6= 4、填料塔与板式塔相比较，操作范围、压降 ；而对于易起泡物系及腐蚀性物系，填料塔则 （不适合，更适合） 5、萃取操作中选择性系数是指 ， B-S 完全不互溶时，选择性系数趋于 。 6、常压25℃下，木炭与空气一水系统的平衡关系为： ф=100%，Х*=0.12； ф=20%，Х*=0.032，现木炭的含水量为0.18，令其与25℃，ф=20%的空气接触, 则结合水为，非结合水为,自由水为,平衡水又为。 二、选择题（20分，每空2分） 1. 一个液膜控制的吸收过程，为加大吸收速率，可采取_____和______等措施。 A ．增大气相湍动 B. 增大液相湍动 C.采用物理吸收 D.采用化 学吸收 2. 在常压塔中用水吸收二氧化碳，ky 和kx 分别为气相和液相传质分系数,Ky 为气相传质总系数,m 为相平衡常数,则_____________。 A.为气膜控制且Ky ≈ky B.为液膜控制且Ky ≈kx C.为气膜控制且Ky ≈kx/m D.为液膜控制且Ky ≈kx/m 3. 对于某理想溶液的平衡蒸馏，若维持进料量F 、物料温度t F 、蒸发室压强P 不变，而将物料浓度x F 增加，则气相馏出物组成x D ?????????,气相馏出物量 D ??????????。 A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 4. 用精馏塔分离某二元混合液，进料量为10 kmol/h , 原料液组成x F 为0.6 ， 若要求馏出液组成x D 不小于0.9 , 则最大馏出液量为； A. 6.67 kmol/h B. 6 kmol/h C. 9 kmol/h D. 不确定 5. 气液传质的塔板上，液面落差过大将造成 和 A.气流的不均匀分布 B.漏液 C.溢流液泛 D.液沫夹带 6．进行萃取操作时应使： A 分配系数大于1 B 分配系数小于1 y 5 x 5 y 6 x 6

化工原理课后题答案部分

化工原理第二版 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一组绘平 衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa 下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3

化工原理实验思考题答案汇总

流体流动阻力的测定 1.在测量前为什么要将设备中的空气排尽？怎样才能迅速地排尽？为什么？如何检验管路中的空气已经被排除干净？ 答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。关闭出口阀后，打开U 形管顶部的阀门，利用空气压强使U 形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。 2.以水为介质所测得的？~Re关系能否适用于其他流体？ 答：能用，因为雷诺准数是一个无因次数群，它允许d、u、、变化 3?在不同的设备上（包括不同管径），不同水温下测定的?~Re数据能否关联在同一条曲线上？ 答:不能，因为Re二du p仏与管的直径有关 离心泵特性曲线的测定 1.试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？本实验中，为了得到较好的实验效果，实验流量范围下限应小到零，上限应到最大，为什么？ 答：关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机 （2）启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？ 答：离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。 （3）泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？随着流量的增大，泵进、出口压力表分别有什么变化？为什么？ 答：当泵不被损坏时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受

外网特性曲线影响造成的 恒压过滤常数的测定 1.为什么过滤开始时，滤液常常有混浊，而过段时间后才变清？ 答：开始过滤时，滤饼还未形成，空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过，使滤液浑浊，但当形成较密的滤饼后，颗粒无法通过，滤液变清。? 2.实验数据中第一点有无偏低或偏高现象？怎样解释？如何对待第一点数据？ 答：一般来说，第一组实验的第一点△ A A q会偏高。因为我们是从看到计量桶出现第一滴滤液时开始计时，在计量桶上升1cm 时停止计时，但是在有液体流出前管道里还会产生少量滤液，而试验中管道里的液体体积产生所需要的时间并没有进入计算，从而造成所得曲线第一点往往有较大偏差。 3?当操作压力增加一倍，其K值是否也增加一倍？要得到同样重量的过滤液，其过滤时间是否缩短了一半？ 答：影响过滤速率的主要因素有过滤压差、过滤介质的性质、构成滤饼的 颗粒特性，滤饼的厚度。由公式K=2I A P1-s, T=qe/K可知，当过滤压强提高一倍时，K增大，T减小，qe是由介质决定，与压强无关。 传热膜系数的测定 1.将实验得到的半经验特征数关联式和公认式进行比较，分析造成偏差的原因。 答：答：壁温接近于蒸气的温度。 可推出此次实验中总的传热系数方程为 其中K是总的传热系数，a是空气的传热系数，02是水蒸气的传热系数，3是铜管的厚度，入是铜的导热系数，R1、R2为污垢热阻。因R1、R2和金属壁的热阻较小，可忽略不计，则Tw- tw,于是可推导出，显然，壁温Tw接近于给热系数较大一侧的流体温度，对于此实验，可知壁温接近于水蒸气的温度。

化工原理期末考试真题及答案

填空题 1.（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.在静止的、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φ105mmX2.5mm的只管内流动，已知水的粘度为1.005mPa*s，密度为1000kg*m3，流速为1m/s，则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: (1) 若pe〉p 或C 〉Ce则属于解吸过程 (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,必须运用如下三个方面的知识关联计算:_平衡关系_,_物料衡算,_传质速率._. 10.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。 11.,当20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内

22.对于间壁式换热器：m1Cp1 (T1-T2 ) =m2Cp2 (t2-t1)=K.A.△tm 等式成立的条件是_稳定传热、_无热变化、_无相变化。 选择题 1.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( A ) A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关 B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关 C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关 2.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度 差（ρ指-ρ）的值（B ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好 3. 若将20℃硫酸用φ48×3.5mm的无缝钢管输送,则硫酸达到湍流的最低流速 为（D ）。已知20℃时，硫酸的密度为1831 kg/m3粘度为25.4cP。 A. 0.135m/s B. 1.5m/s C. 0.15m/s D. 1.35m/s 4. 层流与湍流的本质区别是：( D )。 A. 湍流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 5.离心泵的性能曲线中的H－－Q线是在( C )情况下测定的。 A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路（ｌ＋∑ｌ）一定。