化工原理试题库

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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=________, __________Pa. 该地区的大气压为720mmHg。

2. 常温下水的密度为1000，粘度为1cp，在的管内以速度流动，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_______________,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为

_______________________。

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.称为_______________，其物理意义为

____________________________.

__________________________，提高管内值的有效方法

____________. 提高管外值的有效方法

______________________________________。

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，现发现压力表上的读数为，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，用冷却将的热水冷却到，热水

流量为，冷却水在管内流动，温度从升到。已知传热糸数K 为，换热管为的钢管，长为3m.。求冷却水量和换热管数（逆流）。

10m50m25m图1-1 已知：试题一答案：

一. 填充题

1.8.7m,.

2.。湍流。

3. 层流.过渡流和湍流。

4. 增加.降低。

5.3-

8.8-15。

6. 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。

7. 分散.连续。

8. 过滤.洗涤.卸渣.清洗滤布.重整。

9. 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。

二：问答题

1.。，，。。

2.离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。

3.沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。

3. 传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热糸数K接近于空气的对流传热膜糸数；空气走管内，饱和蒸汽走管外。（蒸汽散热快）。

4. 因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。

5. 可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温的溶液，可以减少蒸发器的热损失。

三：计算题

1.图示，在1-1，2-2面间列板努利方程 = 。

在2-2，3-3面间列板努利方程 =，，。

即流体的流量为局部阻力糸数为8。

2. （1）. （2）. （3）. ，。

3. = ， /=。

即冷却水的流量为和管子根数为167根。

试题二

一：填充题（20分）

1.牛顿粘性定律_____________，粘度在SI制中的单位是___________。

2.常用测定流量的流

___________._____________._________________。

3.在流动糸统中，若截面上流体的流速.压强.密度等仅随__________而变，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。

4. 等边三角形的边长为a，其当量直径为

____________________。

5. 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是

_____________ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的

___________ ，縻擦糸数与的关系为______________。

6. 泵是指_______________________________，按其工作原理来分可分为

__________._____________._____________.__________________。

7. 气体按压缩比来分，可分为

________._______._________._________。

8. 降沉室内颗粒得以沉降的条件

________________________________。

9. 过滤操作实际上是滤液通过_________和__________ 的流动过程，过滤速率是指

___________________________________________。

10.传热一般采用逆流操作，但为

__________________.________________ 时采用并流操作。

11.用二种厚度相同的材料保温时，往往把_____________ 的材料包在内层，以达到好的保温效果。

12.蒸发是利用溶液中溶质的________，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 ___________溶液的浓度或析出溶质。

13.金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_____，随其温度的升高___。

14.对流传热的热阻主要集中在______________,因

____________________ 强化对流传热的重要途径。

15. 工程上流体流经换热器的压降通常限定在

__________Kpa。

二：问答题（30分）

1.流体的流动形态有哪几种？如何判断？

2.何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？

3.采用多级压缩的优点有哪些？

4.列管式换热器为何要进行热补偿？

5.单层圆筒壁的内.外半径分别为和，壁表面温度分别为

和，若〈，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？

三：计算题（50分）

1.流量为5000的水通过一根20Km长的水平管，总压降为

0.5Mpa。现在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少？（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。

2. 泵将的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m。且泵到管出口的距离为10m，其中流量为。（已知：，,m,,）.(时水，，，)

求：忽略动压头，求泵的安装高度？

泵的轴功率和效率？

3. 一列式换热器规格如下：管长3m,管数30根，管径为，管程为1，现拟选用此换热器冷凝.冷却饱和蒸汽，使之从饱和温度

降至。走管外，其流量为，其冷凝潜热为，比热为。水走管内，且与成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为和。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为和。问此换热器是否造适用？

4. 用一传热面积为的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%，沸点进料，要求每小时蒸得375Kg浓缩液，已知加热蒸汽压强为200Kpa，蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取，热损失可忽略不计。试求：（１）开始设入使用时，此蒸发器的传热糸数为多少？

（２）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa，问此时蒸发器的传热糸数为多少？

查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为，汽化潜热为查得200Kpa 水蒸汽的饱和温度为查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为试题二的答案一：填充题

1..。

2.孔板流量计.文丘里流量计.转子流量计。

3 .位置.时间.时间.位置。

4.。

5.抛物线.0.5.。

6.为液体提供能量的输送机械，离心式.往复式.旋转式和流体作用式。

7.通风机.鼓风机.压缩机。

8.颗粒的停留时间大于沉降时间。

9.介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。

10.控制温度.降低粘度.减少阻力。

11.导热糸数小的。

12.不挥发性.提高。

13.增加.增加。

14.层流内层.减薄层流内层的厚度。

15.10.13-101.3. 二：问答题

1.流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当，为层流，当为湍流。

2. 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径.流速.粘度和密度。

3. 避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结构更为合理。

4. 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。

5. = 三：计算题132图2-1

1.设接平行管道后，总流量为。

二平行管流量为和。

板努利方程：2210m11 图2-2 总压降相同得： =，，。。

2.。。

考虑0.5m的安装安全糸数。则泵的安装高度为

1m. . . . . . .

3.换热器已有的传热面积：。

求所需的传热面积：冷凝段的热量： = 冷却段的热量：。

总热量为：Q=+=27.55Kw 冷却水的用量：冷却水离开冷却段的温度：冷凝段的温度差：冷却段的温度差：冷凝段所需传热面积：冷却段所需传热面积：所需的总的传热面积：A=

6.45.

4.水分蒸发量：，. F=1000Kg , W=625Kg 溶液的沸点为。

传热糸数K为：改变压力后的传热糸数：。

可见结垢以后的传热糸数降低。

试题三

一：填充题（18分）

1.空气在标准状态下密度为

1.29，在0.25Mpa下（绝压）时的密度为

__________________。

2.产生流体阻力的原因有

_________________._______________________

3.转子流量计在安装时应_________________。

4.连续性方程是__________指导出来的，它适用______流体。

5. 直管阻力的表示式为____________________，管中流出=__________流入管中=_____________。

6.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生

________现象。

7. 往复式压缩机的工作循环为

_______._____ ._____._______四个阶段。

8.一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是

______________________

_______________.________________________________.

9.固定管板式列管式换热器中，压力高.腐蚀性以及不清洁的物料应走 ______________程。

10.一根暴露在外的热管子以__________.___________散发热量。

11.式中两个准数=__________，Pr=__________. 若液体被冷却时n=____________。

12.多效蒸发主要有_______._________._________三种典型流程。

二：判断题（18分）

1.在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是相等的。（稳定流动）。

2. 转子流量计可以读出任何流体的流量。

3.用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在SI制中属层流范围，在cgs制中属湍流范围。

4.粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。

5.往复式压缩机的工作循环是由吸气.排气.膨胀.压缩四个阶段组成。

6.沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。

7.气相与液相所组成的物糸称为气相非均相物糸。

8.用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断增加，生产能力也不断增加。

9.多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。

10.流体对流传热膜糸数一般来说有相变时的要比无相变时为大。

11.多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热糸数小，则该层的导热热阻大，推动力小。

12.若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。

13.所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。

14.在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。

15.多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利用二次称为双效蒸发，依次类推。

16.对流传热糸数是物质的一种物理性质。

17.黑体.镜体.和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。

18.总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷.热流体的物性无关。

三：计算题（64分）

1.图示，“U”管压差计甲的上部管内充满了水，下部为汞，汞的液面落差为，求？若再接一“U”管压差计乙，其上部仍为水，下部放置不知名的液体，且测得，求？

P1 甲乙

2. 一降层室长为5m,宽为3m，高为4m。

内部用隔板分成20层，用来回收含尘气体中的球形固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为，气体密度，粘度为。

尘粒密度。试求理论上能100%除去的最小颗粒直径？

3. 外径为200mm的蒸汽管道，管外壁温度为。管外包以导热糸数为图3-1 的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过，每米管长的热损失不超过。问保温层的厚度应为多少？

4. 欲将浓度为25%，沸点为，流量为的NaOH水溶液经蒸发浓缩到50%。料液的进口温度为，加热蒸汽的压强为392.4Kpa（绝

压），冷凝器的压强为53.32Kpa.据经验蒸发器的传热糸数可取，溶液的密度为。若忽略蒸发器的热损失。求加热蒸汽的消耗量及

蒸发器所需的传热面积？

已知：p=53.32Kpa, , p=392.4Kpa, 试题三答案一：填充题

1.。

2.内縻擦力和流体的流动状态。

3.保持垂直。

4.质量守恒定律.

5..1.0.5.

6. 气蚀现象。

7.吸气.压缩.排气.膨胀四个阶段所组成。

8.热流体以对流传热的方式将热量传给壁面.壁面间的热传导.冷流体以对流传热的方式获得热量

9.管程。

10.自然对流.热辐射。

11...12.并流.逆流和平流。

二：判断题

6.10.17为对，其余都为错。

三：计算题

1.。，。

2.降沉室的总面积：。

沉降速度：。

设沉降区为层流，则有：，。

验算：。

3. 保温材料的导热糸数：。，。

4. 水分蒸发量：。

加热蒸汽消耗量：。

所需的传热面积为：。

即所需的加热蒸汽消耗量为。所需的传热面积为试题四

一：填充题（20分）

1.边界层的形成是流体具有_________结果。

2.用阻力糸数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按_____管内的流速来计算动能项。

3.长方形的长为2a，宽为 a，其当量直径为

_________________

4.粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的

___________.

5.经内径为158mm的钢管输送运动粘度为的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流速不能超过________。

6.用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将

___________。

6. 离心泵的工作点是___________曲线与________________曲线的交点。

8.往复式压缩机的余隙糸数=___________,_______-，则增大，生产能力_______________。

9.沉降操作是指在某种______中利用分散相和连续相之间的________,使之发生相对运动而实现分离的操作。沉降过程有

_____和_____沉降两种方式。

10.工业上常用的过滤介质主要有

________.__________.___________。

11.在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是_______而不是______。

12.在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的材料，三层间的温度差变化是依次降低，则三层材料的导热糸数的大小顺序__________________。

13.沸腾传热可分为三个区域，它们是

_______._________._________ 。应维持在_____________区内操作。

14.用饱和蒸汽加热水，经过一段时间后，发现传热阻力迅速加大，这可能是由于___________________________________所引起的。

15.温度差损失包括

__________________________.___________________.

____________________________。

二：选择题

1.层流和湍流的本质区别是（） A.流速不同； B.流通截面积不同； C.雷诺数不同； D.层流无径向流动，湍流有径向流

动；

2.选择下述流体在管路中常用的流速（1）.过热水蒸汽（），（2）.水及一般流体（）；（3）.压强较高的气体（），（4）.粘度较大的液体（）； _ A.1-3，B.0.5-1,C.15-20,D.30-50

3.离心泵铭牌上标明的是泵在（）时的主要性能参数。A .

流量最大； B.压头最大； C.效率最高； D.轴功率最小；

4.下列结论正确的是（）。A . 液体的粘度随温度的升高而减小； B. 气体的粘度随温度的升高而增大； C. 液体的粘度基

本上不随压强变化； D. 气体的粘度随压强增大而减小。

5.离心泵吸入管路底阀的作用是（）。A .阻拦液体中的固

体颗粒； B.避免出现气蚀现象； C.维持最低的允许吸上高度；D.防止启动前充入的液体从泵内漏出；

6.在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力应（） A.过

滤时间应大于辅助时间； B.过滤时间应小于辅助时间； C.过滤

时间应等于辅助时间； D.过滤加洗涤所需时间等于1/2周期；

7.下述说法中正确的是（）。A .过滤速率与过滤面积成正比；B.过滤速率与过滤面积的平方成正比； C.过滤速率与滤布阻力成反比；D.过滤速率与操作压差的平方成正比；

8.在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（）。

A .颗粒的几何尺寸； B.颗粒与流体的密度； C.流体的水平流速； D.颗粒的形状；

9.旋液分离器是利用离心力分离（）。A .离心机可分离液液混合物； B.离心机可分离液固混合物； C.离心机可分离气固混合物； D. 离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相；10.传热过程中当两侧流体的对流传热糸数都较大时，影响传热过程的将是（）。A .管壁热阻； B.管内对流传热热阻； C.污垢热阻； D.管外对流传热热阻；11.下述措施中对提高换热器壳程对流传热糸数有效的是（）。A .设置折流挡板； B.增大板间距； C.增加管程数； D.增加管内流体的流速；12.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；13.采用多管程换热器，虽然能提高管内流体的流速，增大其对流传热糸数，但同时地导致（）。

A .管内易结垢； B.壳程流体流速过低； C.平均温差下降； D.管内流动阻力增大；14.增大换热器传热面积的办法有（）。A .选用粗管排列； B.选用翅片管； C.增加管程数； D.增加壳程数；15.关于传热糸数K下述说法中错误的是（）。A . 传热过程中总传热糸数K实际上是个平均值； B. 总传热糸数K随着所取的传热面不同而异； C. 总传热糸数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；三：计算题

1.图示为一输油管路，未装流量计，但在A.B分别测得压强为，，试估算管道中油的流量？

已知：管为，A.B间距为10m, 其中管道的当量长度为

9.3m，，。

2.试证明球形颗粒在重力场中作自由沉降时，层流区域内的沉降速度公式为：。

3.用一板框压滤机在300Kpa压强差下过滤图4-2 某悬浮液。已知过滤常数K为，为。要求每一操作周期得滤液，过滤时间为0.5h。设滤饼不可压缩，且滤饼与滤液体积之比为

0.025。试求：过滤时间；若操作压强差提高至600Kpa，现有一台板框过滤机，每框的尺寸为，若要求每个过滤周期仍得滤液，则至少需要多少个框能满足要求？过滤时间又为多少？

4.一卧式列管换热器，钢质换热管长为3m,直径为。水以的流速在管内流动，并从被加热到。流量为.温度为烃的饱和蒸汽在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸汽的冷凝潜热为。

已测得：蒸汽冷凝传热糸数为，管内侧热阻为个侧热阻的40%，污垢热阻又为管内侧热阻的70%，试核算换热管的总根数及换热器的管程数。

计算时可忽略管壁热阻及热损失。

试题四答案一：填充题

1.粘性。

2.细。

3.。

4.剪应力。

5.。

6.不变。

7.管路特性曲线.离心泵特性曲线。

8.. 小.大。

9.力场.密度.重力.离心。

10. 织物介质.粒状介质.多孔性固体介质。

11.滤饼层.过滤介质。

12.依次增加。

13.自然对流.膜状对流.核状对流. 核状对流。

14.冷凝水未排出.不凝性气体未排15.溶液沸点升高.静压力.流体阻力所引起的温度差损失。

二：判断题

1.D.

2.D.A.C。

3.C。

4.A.B.C.

5.B。

6.D