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化工原理练习题

化工原理练习题
化工原理练习题

流体流动

一、单选题

3.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.在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的()。 C

A 绝对压力;

B 表压力;

C 静压力;

D 真空度。

6.以绝对零压作起点计算的压力,称为()。A

A 绝对压力;

B 表压力;

C 静压力;

D 真空度。

7.当被测流体的()大于外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。D

A 真空度;

B 表压力;

C 相对压力;

D 绝对压力。

8.当被测流体的绝对压力()外界大气压力时,所用的测压仪表称为压力表。 A A 大于;B 小于;C 等于;D 近似于。

9.()上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值,称为表压力。 A A 压力表;B 真空表;C 高度表;D 速度表。

10.被测流体的()小于外界大气压力时,所用测压仪表称为真空表。D

A 大气压;

B 表压力;

C 相对压力;

D 绝对压力。

11. 流体在圆管内流动时,管中心流速最大,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的

关系为()。B

A. Um=1/2Umax;

B. Um≈;

C. Um=3/2Umax。

12. 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。

13.层流底层越薄( )。C

A. 近壁面速度梯度越小;

B. 流动阻力越小;

C. 流动阻力越大;

D. 流体湍动程度越小。

14.双液体U形差压计要求指示液的密度差( ) C

A. 大;

B. 中等;

C. 小;

D. 越大越好。

15.转子流量计的主要特点是( )。 C

A. 恒截面、恒压差;

B. 变截面、变压差;

C. 变截面、恒压差;

16.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。

18.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

A. ;

B. 101kPa;

C. 。

19.在稳定流动系统中,水由粗管连续地流入细管,若粗管直径是细管的2倍,则细管流速是粗管的()倍。C

A. 2;

B. 8;

C. 4。

20.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是()。 C

A. 流动速度大于零;

B. 管边不够光滑;

C. 流体具有粘性。

21.液体在圆形直管中流动,在流量相同的条件下,缩小管径,雷诺数()。A

A. 增大;

B. 减小;

C. 不变。

22.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

A. 1/4;

B. 1/2;

C. 2倍。

23.单位时间内流过管道任意截面的流体量称为()。 C

A 流速;

B 流线;

C 流量;

D 流函数。

24.单位时间内流体在流动方向上所流过的()称为流速。 C

A 宽度;

B 高度;

C 距离;

D 直线。

25.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的位能。A

A gz;

B ;

C ;

D w e。

26.柏努利方程式中的项表示单位质量流体所具有的()。 B

A 位能;

B 动能;

C 静压能;

D 有效功。

27.柏努利方程式中的()项表示单位质量流体所具有的静压能。 C

A gz;

B ;

C ;

D w e。

28.柏努利方程式中的( )项表示单位质量流体通过泵(或其他输送设备)所获得的能

量,称为有效功。 D

A gz ;

B ;

C ;

D w e 。

29.柏努利方程式中的( )项表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。 D

A gz ;

B ;

C ;

D 。

30.流体在直管中流动,当( )≤2000时,流体的流动类型属于层流。 A

A Re ;

B Pr ;

C Nu ;

D Gr 。

31.流体在直管中流动,当Re ( )4000时,流体的流动类型属于湍流。 B

A <;

B ≥;

C ≤ ;

D ≠。

32.流体在直管中流动,当2000<( )<4000时,流体的流动类型属于不稳定的过渡

区。 A

A Re ;

B Pr ;

C Nu ;

D Gr 。

33.流体在管内作( )流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动。 A

A 层流;

B 湍流;

C 过渡流;

D 漩涡流。

34.流体在管内作( )流动时,其质点作不规则的杂乱运动。 B

A 层流;

B 湍流;

C 过渡流;

D 漩涡流。

35.流体在圆管内( )流动时,平均速度是最大速度的一半。 A

A 层流;

B 湍流;

C 过渡流;

D 漩涡流。

36.对于非圆形管,当量直径等于( )倍的流通截面积除以润湿周边长。 C

A 1;

B 2;

C 4;

二、填空题

1.流体静力学基本方程式___________。

)(2112z z g p p -+=ρ

或 gh p p ρ+=0

2.不可压缩流体定态流动的柏努利方程式:––––能量衡算式

1kg 流体:f h u P gZ We u P gZ ∑+++=+++

22222111ρρ [J/kg]

3.单位体积流体所具有的 _ 质量 称为流体的密度。

4. 雷诺准数的表达式为_____ Re=duρ/μ_____。当密度ρ=1000kg.m,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s在管中流动时,其雷诺准数等于__105____,其流动类型为__湍流__。

5. 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___ 850__mmHg, 真空度为__-100__mmHg。

6. 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 _kPa, 真空度为_ _Pa。

7. 某物的比重为, 其密度为_879kg/m 3_ , 其比容为_0.00114 m3/kg _。

8. 圆管中有常温下的水流动, 管内径d=100mm, 测得其中的质量流量为15.7kg./s, 其体积流量为_0.0157m3/s,平均流速为_ 2.0m/s。

9. 当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3, μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时, 若流速为1.0m/s时, 其雷诺准数Re为 , 其摩擦系数λ为 _。

10.某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径d e为__24mm_ _。

11.测量流体流量的流量计有:_______转子流量计, ____孔板流量计, ____文丘里流量计,__ ____ 湿式气体流量计_, 测量管内流体的点流速, 则可用_____皮托管___。

12.管出口的局部阻力系数等于 _, 管入口的局部阻力系数等于 _。

13.化工生产中,物料衡算的理论依据是____质量守恒定律____,热量衡算的理论基础是____能量守恒定律____。

14.水平管道中,流体体积流量一定时,如果有效截面扩大,则流速减少_,动压头____减少_,静压头____可能增加_。

15.理想流体在水平变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力_____减少_。

16.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_____1633mm2 _______,润湿周边等于_____242mm __,当量直径等于_____27mm _。

17.流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长 __不变__。

18.液柱压力计量是基于_____流体静力学__原理的测压装置,用U形管压差计测压时,当一端与大气相通时,读数R表示的是_______表压___或______真空度__。

19.米糠油在管中作流动,若流量不变, 管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的__2__倍。

20.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管长不变, 管径增加一倍,则摩擦阻力损失为

原来的__1/16__倍。

21.当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__64/Re _,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与___ Re __、___ε/d__有关。

22.通常情况下,液体的粘度随温度升高而__减小_,气体的粘度随温度的升高而_增大____。

23.某流体在圆形直管中作滞流流动时,其速度分布是____抛物面__型曲面,其管中心最大流速为平均流速的__2__倍,摩擦系数λ与Re的关系为______λ=64/Re _。

24.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是____________牛顿型流体符合牛顿粘性定律__。

25.稳定流动的定义是____________流动状况不随时间而变____。

流体输送机械

流体输送设备一章习题及答案

一、选择题

1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。A

A. 气缚现象;

B. 气蚀现象;

C. 汽化现象;

D. 气浮现象。

2、离心泵最常用的调节方法是 ( )。B

A. 改变吸入管路中阀门开度;

B. 改变压出管路中阀门的开度;

C. 安置回流支路,改变循环量的大小;

D. 车削离心泵的叶轮。

3、离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后获得的( )。B

A. 包括内能在内的总能量;

B. 机械能;

C. 压能;

D. 位能(即实际的升扬高度)。

4、离心泵的扬程是 ( )。D

A. 实际的升扬高度;

B. 泵的吸液高度;

C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度

D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。

5、某同学进行离心泵特性曲线测定实验,启动泵后,出水管水量很小,泵进口处真空计指示真空度很高,他对故障原因作出了正确判断,排除了故障,你认为以下可能的原因中,哪一个是真正的原因( )。C

A. 水温太高;

B. 真空计坏了;

C. 吸入管路堵塞;

D. 排出管路堵塞。

6、为避免发生气蚀现象,应使离心泵内的最低压力()输送温度下液体的饱和蒸气压。A

A. 大于;

B. 小于;

C. 等于。

7、流量调节,离心泵常用(),往复泵常用()。A;C

A. 出口阀

B. 进口阀

C. 旁路阀

8、欲送润滑油到高压压缩机的气缸中,应采用()。输送大流量,低粘度的液体应采用()。C;A

A. 离心泵;

B. 往复泵;

C. 齿轮泵。

*9、1m3 气体经风机所获得的能量,称为()。A

A. 全风压;

B. 静风压;

C. 扬程。

10、往复泵在启动之前,必须将出口阀()。A

A. 打开;

B. 关闭;

C. 半开。

11、用离心泵从河中抽水,当河面水位下降时,泵提供的流量减少了,其原因是()。C

A. 发生了气缚现象;

B. 泵特性曲线变了;

C. 管路特性曲线变了。

12、离心泵启动前_____,是为了防止气缚现象发生。D

A 灌水;

B 放气;

C 灌油;

D 灌泵。

13、离心泵装置中_____的滤网可以阻拦液体中的固体颗粒被吸入而堵塞管道和泵壳。A

A. 吸入管路;

B. 排出管路;

C. 调节管路;

D. 分支管路。

14、为提高离心泵的经济指标,宜采用 _____ 叶片。B

A 前弯;

B 后弯;

C 垂直;

D 水平。

二、填空题

1、某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为H = 19m水柱,输水量为20kg·s-1,则泵的有效功率为_________。3728w

2、离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______。泵壳;叶轮;泵轴和密封装置

3、调节离心泵流量的方法有:___________,___________,____________。改变阀门的开度;改变泵的转速;车削叶轮外径

4、离心泵起动时,先关闭泵的出口阀的原因是______________________________。降低起动功率,保护电机,防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击

5、离心泵的流量调节阀安装在离心泵______管路上,关小出口阀门后,真空表的读数______,压力表的读数______。出口;减小;增大

6、离心泵的工作点是______曲线与______曲线的交点。离心泵特性;管路特性

7、泵的扬程的单位是______,其物理意义是______。m;泵提供给单位重量流体的机械能

8、离心泵输送的液体粘度越大,其扬程______,流量_______,轴功率______,效率________。越小;越小;越大;越小

9、离心泵输送的液体密度变大,当流量一定时,则其扬程_________,效率_________,轴

功率_________。不变;不变;变大

*10、通风机的全风压是指_________的气体通过风机所获得的能量,单位常用_________;

习惯上以_________单位表示。单位体积;Pa ;mmH2O

12、启动往复泵时 灌泵。不需要

13、齿轮泵的流量 _____ 而扬程 ______。 较小;较高

*14、石油化工厂常用的压缩机主要有_____和_______两大类。 往复式;离心式

15、往复泵常用 _____ 的方法来调节流量。旁路调节

16、往复泵适用于 。流量较小,扬程较高的场合

沉降与过滤

一、选择题

1、 一密度为7800 kg/m 3

的小钢球在相对密度为的某液体中的自由沉降速度为在20℃水(粘

度为)中沉降速度的1/4000,则此溶液的粘度为 (设沉降区为层流)。D

?A 4000 mPa·s; ?B 40 mPa·s; ?C Pa·s; ?D 3902 mPa·s

2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm 的粒子,现气

体处理量增大1倍,沉降仍在斯托克斯区内,则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径

为 。D

A .m μ302?;

B 。m μ32/1?;

C 。m μ30;

D 。m μ302?

3、降尘室的生产能力取决于 。 B

A .沉降面积和降尘室高度;

B .沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;

C .降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;

D .降尘室的宽度和高度。

4、降尘室的特点是 。D

A . 结构简单,流体阻力小,分离效率高,但体积庞大;

B . 结构简单,分离效率高,但流体阻力大,体积庞大;

C . 结构简单,分离效率高,体积小,但流体阻力大;

D . 结构简单,流体阻力小,但体积庞大,分离效率低

5、在降尘室中,尘粒的沉降速度与下列因素 无关。C

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

6、在讨论旋风分离器分离性能时,临界粒径这一术语是指 。C

A. 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径;

B. 旋风分离器允许的最小直径;

C. 旋风

分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径

7、旋风分离器的总的分离效率是指。D

A. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率;

B. 颗粒群中最小粒子的分离效率;

C. 不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和;

D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率

8、对标准旋风分离器系列,下述说法哪一个是正确的。C

A.尺寸大,则处理量大,但压降也大; B.尺寸大,则分离效率高,且压降小;C.尺寸小,则处理量小,分离效率高; D.尺寸小,则分离效率差,且压降大。

9、恒压过滤时,如滤饼不可压缩,介质阻力可忽略,当操作压差增加1倍,则过滤速率为原来的。B

A. 1 倍;

B. 2 倍;

C.2倍; 2倍

10、助滤剂应具有以下性质。B

A. 颗粒均匀、柔软、可压缩;

B. 颗粒均匀、坚硬、不可压缩;

C. 粒度分布广、坚硬、不可压缩;

D. 颗粒均匀、可压缩、易变形

11、助滤剂的作用是。B

A.降低滤液粘度,减少流动阻力;

B.形成疏松饼层,使滤液得以畅流;

C.帮助介质拦截固体颗粒;

D.使得滤饼密实并具有一定的刚性

12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点。B

A.面积大,处理量大;B.面积小,处理量大;C.压差小,处理量小;D.压差大,面积小

13、以下说法是正确的。B

A. 过滤速率与A(过滤面积)成正比;

B. 过滤速率与A2成正比;

C. 过滤速率与滤液体积成正比;

D. 过滤速率与滤布阻力成反比

14、恒压过滤,如介质阻力不计,滤饼不可压缩,过滤压差增大一倍时,同一过滤时刻所得

滤液量。C

A.增大至原来的2倍;

B. 增大至原来的4倍;

C. 增大至原来的倍;

D. 增大至原

来的倍

15、过滤推动力一般是指。B

A.过滤介质两边的压差;B. 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差; C. 滤饼两面

的压差; D. 液体进出过滤机的压差

16、恒压板框过滤机,当操作压差增大1倍时,则在同样的时间里所得滤液量将

(忽略介质阻力) 。 A

A .增大至原来的2倍;

B .增大至原来的 2倍 ;

C.增大至原来的 4 倍; D .不变

二、填空题

1、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 。增大,下降

2、在滞流(层流)区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。 2

3、降尘室的生产能力与降尘室的 和 有关。 长度 宽度

4、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600m 3

/h ,沉降室长、宽、高尺寸为L H b ??=5m×3m×2m ,则其沉降速度为 s m /。

6、若降尘室的高度增加,则沉降时间 ,气流速度 ,生产能力 。增加;

下降;不变

7、一降尘室长8m ,宽4m ,高,中间装有14块隔板,隔板间距为。现颗粒最小直径为12μm ,

其沉降速度为 m C K 0.000535m 22d u =常数2/u l d ∝,0.80.2 1.8/1/u d d α∝=

b. d 增大时,α增大,d α∝

综合以上结果, 1.81/A d

α∝,管径增加,A α下降 根据()21p mc t t KA -=m Δt

对于该系统K α≈∴2112ln m t t KA t A

T t T t α-?≈--

即 12

1ln p mc A

T t T t α=--

∵A α↓ 则12ln T t T t -↓-∴2t ↓

? 本题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数经验关联式:0.80.023Re Pr n u N =,

即物性一定时,0.80.2/u d α∝。

根据连续性方程,流量不变时,

2

4

V d u

π

==常数

,所以管径变化,管内流速也发生

变化。

管间用饱和水蒸气加热,热阻小,可以忽略不计,总热阻近似等于管内传热热阻,即Kα

6、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

答案:D

7、为了在某固定空间造成充分的自然对流,有下面两种说法:

①加热器应置于该空间的上部;

②冷凝器应置于该空间的下部;正确的结论应该是()。

A、这两种说法都对; C、第一种说法对,第二种说法错;

B、这两种说法都不对; D、第二种说法对,第一种说法错;

答案:B

8、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; C、③>④>②>①;

B、④>③>②>①; D、③>②>④>①;

①空气流速为30m/S时的a;

②水的流速为s时的a;

③蒸汽滴状冷凝时的a;

④水沸腾时的a;

答案:C

*10、在冷凝器中用水冷凝苯蒸汽,水走管程,其雷诺数4102.1?=e R ,此时对流传热系数

为α。若将水的流量减半,其对流传热系数'α( )。

A 、>(1/2)

α8.0; B 、<(1/2)α8.0; C 、=(1/2)

α8.0; D 、无法确认; 答案:B

分析:水的流量减半后,按流()104>e R 公式计算,

αα8.0')2/1(=但本例中流型 已变成渡流)1053?=e R ,此时ααΦ='。又50.86101Re ?-<1,∴()'12α<

11、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;

答案:A

*12、关于下面两种说法的正确结论应是( )。

1)物体的相应位置确定后,系统的黑度只与表面黑度有关;

2)通过改变表面黑度的方法不能强化或消减辐射过程。

A 、这两种说法都对; C 、第一种说法对,第二种说法不对;

B 、 两种说法都不对; D 、第二种说法对,第一种说法不对;

答案:C

13、冷热水通过间壁换热器换热,热水进口温度为90C ,出口温度为50C ,冷水走管程,冷水进口温度为15C ,出口温度为

53C ,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 、%;

B 、5%;

C 、6%;

D 、7%;

答案:A

解:由 ()21T T c W Q ph h h -

=,()

21t t c W Q pc c c -= 得

0526

. 0 38 38 40 15 53 15 53 50 90 t t t t T T Q Q Q

14、某套管换热器由?108×4mm和?55×钢管组成,流体在环隙间流动,其当量直径为()mm。

A、53;

B、45;

C、50;

D、58;

答案:B

16、对在蒸汽-空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中()在工程上是可行的:

A、提高空气流速;

B、提高蒸汽流速;

C、采用过热蒸汽以提高蒸汽温度;

D、在蒸汽一侧管壁上加装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝液;

答案:A

17、判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的,错误的是()

A. 通过一定传热面的传热速率不随时间变化,为一定值;

B. 系统中任一点的温度维持恒定;

C. 总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和;

D. 系统中任一传热面上的热通量在过程中不变;

答案:C

18、在常压饱和水蒸气冷凝加热空气,空气平均温度为20℃,则壁温约为()

A、20℃;

B、100℃;

C、60℃;

D、℃。

答案:B

▲19、有一套管换热器,长10m,管间用饱和水蒸气作加热剂。一定流量下且做湍流流动的空气由内管流过,温度可升至指定温度。现将空气流量增加一倍,并近似认为加热面壁温不变,要使空气出口温度仍保持原指定温度,则套管换热器的长度为原来的()

A、2倍;

B、倍;

C、倍;

D、倍;

答案:C

20、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;

答案:A

(一)填空题

2、对流给热是以和的差作为传热推动力来考虑问题的。

答案:流体的平均温度;壁面温度

*3、流体在垂直管内自上而下流动同时被加热时,其对流传热系数比用普通准数关联式计算

的结果要。

答案:大

分析:流体被加热时,自然对流的方向是自下而上,恰与流体流动的方向相反,引起湍动加

剧。

4、金属的导热系数大都随其纯度的增加而,随其温度的升高而。

答案:增大;减小

6、对流传热的热阻主要集中在,因此,是强化对

流传热的重要途径。

答案:滞流内层;减薄湍流内层的厚度

7、在λ、μ、ρ、p c这4个物性参数中,若值大,对流传热系数α就增大;

若值大,对流传热系数α就减小。

答案:

ρ、p c、λ;μ

8、黑体的表面温度从300℃升至600℃,其辐射能力增大到原来的倍. 答案:

分析: 斯蒂芬-波尔兹曼定律表明黑体的辐射能力与绝对温度的4次方成正比, 而非摄氏

温度,即

4

273

300

273

600

?

?

?

?

?

+

+

=。

9、流体在圆形直管内作强制湍流流动,若传热推动力增大1倍,则对流传热速率增大倍。答案:1

10、大容积沸腾时,由核状沸腾转变为膜状沸腾时的温度差称为。这时单位时间、单位面积所传递的热量称为。

答案:临界温度差;临界热通量

11、处理量为440kg/h的有机溶液在某换热器中预热。运转一周期后,该溶液在管内生成积垢,使换热器总热阻增加了10%。若维持冷、热介质出口温度不变,则该溶剂的处理量变为。

答案:400kg/h

分析:设Q=m t KA ? m t A K Q ?='' ∴ ==''K K Q Q K K 11

'

= 故 Q '=

1.14401.1=Q =400kg/h 12、苯在内径为20mm 的圆形直管中作湍流流动,对流传热系数为1270W/(2

m ·℃)。如果

流量和物性不变,改用内径为30mm 的圆管,其对流传热系数将变为 W/(2m ·℃)。

答案:612 分析: α=n r P d 8.0Re λ

=

d λn S d W d Pr 4/8.02???????????????????????????????????μρπρ α∝8.0)21(1?-+-d =8

.1-d αα'=8.12030-??? ??=

α'=α=?=612W/(2m ·℃)

*13、热油和水在一套管换热器中换热,水由20℃升至75℃。若冷流体为最小值流体,传热

效率,则油的入口温度为 。

答案:104℃

分析:Θε=20

20

751--T = ∴1T =104℃

14、在计算换热器的平均传热推动力时,若两端的推动力相差不大于2倍,则其算术平均值

与对数平均值相差不大于 。

答案:4%

15、换热器在使用一段时间后,传热速率会下降很多,这往往是由于 的缘故。

答案:传热管表面有污垢积存

*16、流体横向流过管束作湍流流动时,在管外加有折流板的情况

下,14.03/155.0)(36.0W P R N r e u μμ??=。可见对流传热系数与当量直径的__________成反比。

答案:次方

*17、对大空间的自然对流,通常取加热(或冷却)表面的 为特征尺寸。

答案:垂直高度

*19、柴油在圆形直管内作强制滞流流动,给热系数可用下式计算:

14.03/13/13/1)()(86.1W L d P R N i r e u μμ=。若流量和物性不变,将管内径减半后仍为滞流,则

管内对流传热系数变为原来的 倍。

答案:2 分析:

14.03/13/13/12)()(4/86.1W L d P d W d d i r i S i μμμρπρλα??????????????????????????????????=由 2)2

1(1'1

3/13/11==∴=∝--+--αααd d 故αα2'= *20、传热效率随传热单元数的增加而 ,但最后趋于一定值。

答案:增大

蒸发

蒸发习题及答案

一.选择题

1. 蒸发操作中,从溶液中汽化出来的蒸汽,常称为( )。 B

A. 生蒸汽 ;

B. 二次蒸汽 ;

C. 额外蒸汽

2. 蒸发室内溶液的沸点( )二次蒸汽的温度。 B

A. 等于 ;

B. 高于 ;

C. 低于

3. 在蒸发操作中,若使溶液在()下沸腾蒸发,可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效

温度差。 A

A. 减压;

B. 常压;

C. 加压

4. 在单效蒸发中,从溶液中蒸发1kg水,通常都需要()1kg的加热蒸汽。C

A. 等于;

B. 小于;

C. 不少于

5. 蒸发器的有效温度差是指()。A

A. 加热蒸汽温度与溶液的沸点之差;

B. 加热蒸汽与二次蒸汽温度之差;

C. 温度差损失

6. 提高蒸发器生产强度的主要途径是增大()。C

A. 传热温度差;

B. 加热蒸汽压力;

C. 传热系数;

D. 传热面积;

7. 中央循环管式蒸发器属于()蒸发器。A

A. 自然循环;

B. 强制循环;

C. 膜式

8. 蒸发热敏性而不易于结晶的溶液时,宜采用()蒸发器。B

A. 列文式;

B. 膜式;

C. 外加热式;

D. 标准式

9. 多效蒸发可以提高加热蒸汽的经济程度,所以多效蒸发的操作费用是随效数的增加而()。 A

A. 减少;

B. 增加;

C. 不变

10. 蒸发装置中,效数越多,温度差损失()。B

A. 越少;

B. 越大;

C. 不变

11. 采用多效蒸发的目的是为了提高()。B

A. 完成液的浓度;

B. 加热蒸汽经济程度;

C. 生产能力

12. 多效蒸发中,蒸汽消耗量的减少是用增加()换取的。A

A. 传热面积;

B. 加热蒸汽压力;

C. 传热系数

13. 多效蒸发中,由于温度差损失的影响,效数越多,温度差损失越大,分配到每效的有效

温度差就()。A

A. 越小;

B. 越大;

C. 不变

14. ()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

A. 并流;

B. 逆流;

C. 平流

15. 对热敏性及易生泡沫的稀溶液的蒸发,宜采用()蒸发器。C

A. 中央循环管式;

B. 悬框式;

C. 升膜式

二.填空题

1. 蒸发是_______浓缩溶液___的单元操作。

2. 为了保证蒸发操作能顺利进行,必须不断的向溶液供给___热能___,并随排除气化出来

的_______溶剂蒸气___。

3. 蒸发操作中,造成温度差损失的原因有:

(1) ________________溶质的存在使蒸气压下降,沸点升高 ,

(2) ________________液柱静压强引起 ,

(3) ________________ 管道流体阻力导致。

4. 蒸发器的主体由___加热室 __和__蒸发室__组成。

5. 在蒸发操作中,降低单位蒸气消耗量的主要方法有:________采用多效蒸发,__ _____

预热原料液_,________加强设备保温。

6. 蒸发操作按蒸发器内压力可分为:____加压_,____常压_, ____真空_蒸发。

7. 蒸发操作中,加热蒸气放出的热量主要用于:(1)____________二次蒸汽气化所需的潜

热(2)____________预热原料液(3)________________补偿蒸发器的热损失。

8. 并流加料的多效蒸发装置中,各效的蒸发量略有增加,其原因是料液从前一效进入后一

效时有_____自蒸发_。

9. 蒸发器的生产强度是指_单位传热面积上单位时间内所蒸发的水分量。

10. 蒸发器的生产能力是指_单位时间内蒸发的水分量_。

11. 单程型蒸发器的特点是溶液通过加热室一次,_____不作__循环流动,且溶液沿加热管

呈_____膜状流动,故又称为_____膜式_蒸发器。

12. 降膜式蒸发器为了使液体在进入加热管后能有效的成膜,在每根管的顶部装有_____液

体分布器_。

13. 自然循环蒸发器内溶液的循环是由于溶液的_____受热程度不同,而引起的_____密度差异所致。

14. 标准式蒸发器内溶液的循环路线是从中央循环管_____下降_,而从其它加热管_____上

升,其循环的原因主要是由于溶液的_____受热程度_____不同,而引起的_____密度差异_____所致。

精馏练习

一.选择题

1. 蒸馏是利用各组分( )不同的特性实现分离的目的。 C

A 溶解度;

B 等规度;

C 挥发度;

D 调和度。

2.在二元混合液中,沸点低的组分称为( )组分。 C

A 可挥发;

B 不挥发;

C 易挥发;

D 难挥发。

3.( )是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。 A

A 液相回流;

B 进料;

C 侧线抽出;

D 产品提纯。

4.在( )中溶液部分气化而产生上升蒸气,是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少

条件。 C

A 冷凝器;

B 蒸发器;

C 再沸器;

D 换热器。

5.再沸器的作用是提供一定量的( )流。 D

A 上升物料;

B 上升组分;

C 上升产品;

D 上升蒸气。

6.冷凝器的作用是提供( )产品及保证有适宜的液相回流。 B

A 塔顶气相;

B 塔顶液相;

C 塔底气相;

D 塔底液相。

7.冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的( )回流。 B

A 气相;

B 液相;

C 固相;

D 混合相。

8.在精馏塔中,原料液进入的那层板称为( )。 C

A 浮阀板;

B 喷射板;

C 加料板;

D 分离板。

9.在精馏塔中,加料板以下的塔段(包括加料板)称为( )。 B

A 精馏段;

B 提馏段;

C 进料段;

D 混合段。

10.某二元混合物,进料量为100 kmol/h ,x F = ,要求塔顶x D 不小于,则塔顶最大产量为

( )。 B

A 60 kmol/h ;

B kmol/h ;

C 90 kmol/h ;

D 100 kmol/h 。

11.精馏分离某二元混合物(理想物系),规定分离要求为D x 、w x 。如果α、F 、q 不变,

进料分别为1F x 、2F x 时,其相应的最小回流比分别为1min R 、2min R 。当21F F x x >时,则

( )。 A

A .2min 1min R R <;

B .2min 1min R R =;

C .2min 1min R R >;

D .min R 的大小无法确定

12. 精馏的操作线为直线,主要是因为( )。 D

A . 理论板假定; C. 理想物系;

B . 塔顶泡点回流; D. 恒摩尔流假定

13. 某二元理想物系,其中A 为易挥发组分。液相组成5.0=A x 时相应的泡点为1t ,气相

组成3.0=A y 时相应的露点为2t , 则( ) B

A .21t t =;

B .21t t <;

C .21t t >;

D .无法判断

14.某二元理想物系,其中A 为易挥发组分。液相组成5.0=A x 时泡点为1t ,与之相平衡

的气相组成75.0=A y 时,相应的露点为2t ,则 ( )。 A

A .21t t =;

B . 21t t < ;

C .21t t > ;

D . 不能判断

15.操作中连续精馏塔,当V /和其它条件不变,如采用的回流比小于原回流比,则( B )。

A .D x 、W x 均增加; B.D x 减小,W x 减小;

C.D x 、W x 均不变; D.不能正常操作

*16. 某真空操作精馏塔,在真空度降低后,若保持F 、D 、F x 、q 、R 及加料位置不变,

则塔顶产品组成D x 变化为( )。 A

A.变小; B .变大;

C.不变; D .不确定;

*17. 精馏操作时,若在F 、F x 、q 、R 不变的条件下,将塔顶产品量D 增加,其结果是

( )。 C

A .D x 下降,W x 上升;

B .D x 下降,W x 不变;

C .

D x 下降,W x 亦下降; D .无法判断;

分析:当D 增加时,D x 减小,但因回流比R 不变,只有V 和L 同时增加,即'V 和'L 同

时增加,以1=q 为例,从提馏段操作线斜率看1''++

=R D F

R V L ,当D 增大后, ''V L 变小,

T

N

不变,故有W

x

减小。

20.下列哪些判断正确()。 B,C,E A.上升气速过大引起漏液; B.上升气速过大会造成过量雾沫夹带;

C.上升气速过会大引起液泛;

D. 上升气速过大造成大量气泡夹带;

E. 上升气速过大使板效率降低

二、填空题

1.溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为温度。泡点2.气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为温度。露点3.精馏过程是利用和的原理进行完成的。多次部分气化;多次部分冷凝

4.最小回流比是指。 (在达到一定分离要求的前提下)塔板数为无穷多时的回流比的极限值

5.当分离要求和回流比一定时,进料的q值最小,此时分离所需的理论板数。过热蒸气;最多

6.对于二元理想溶液, 若轻组分含量越高, 则泡点温度。越低

7.对于二元理想溶液, 相对挥发度α大, 说明该物系。容易分离

8.对于二元理想溶液, x-y图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系。

不容易分离

9.完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶和塔底。

液相回流,上升蒸气

10.精馏操作中,再沸器相当于一块板。理论板

11.用逐板计算法求理论板层数时,用一次方程和方程就计算出一层理论板。相平衡操作线

12.精馏操作中,当 q = 时, 表示进料中的含量为60%(摩尔分率)。液相*13.若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同,二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有:①所得馏出物平均浓度______;②所得残液浓度______;③馏出物总量______。

①简单蒸馏的馏出物平均浓度大于平衡蒸馏的馏出物平均浓度;②两种情况的残液浓度相同;③平衡蒸馏的馏出物总量大于简单蒸馏的馏出物总量。

*14.某精馏塔操作时,若保持进料流率及组成、进料热状况和塔顶蒸气量不变,增加回流

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 )

化工原理期末考试试题(2013年版) 2

1 化工原理期末考试试题 一.填空题 1.精馏操作的目的是 使混合物得到近乎完全的分离 ,某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是 混合液中各组分间挥发度的差异 。 2.进料热状态参数q 的物理意义是 代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程 ,对于饱和液体其值等于 0 ,饱和蒸汽q 等于 1 。 3.简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是 简单蒸馏是非定态过程 。 4.吸收操作的目的是 分离气体混合物 ,依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 。 5.连续精馏正常操作时,增大再沸器热负荷,回流液流量和进料量和进料状态不变,则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D 将 增大 ,塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W 将 减小 。(减小,增大,不变,变化不确定) 6.平衡蒸馏(闪蒸)的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。 (泡点温度,露点温度,泡点和露点温度之间) 7.液-液萃取操作中,操作温度 ,有利于分离。(降低,升高,保持恒定)。 8.多级逆流萃取操作,减少溶剂用量,完成规定的分离任务所需的理论级数 。(增 大、减小、不变) 9.实际生产中进行间歇精馏操作,一般将 和 两种操作方式结合起来。(恒定回流比,恒定产品组成) 10.请写出两种常用的解吸操作方法: 和 。升温,气提,降压(三写二) 11.在吸收塔的设计中,气体流量,气体进出口组成和液相进口组成不变,若减少吸收剂用量,则传质推动力 减小 ,设备费用 增多 。(减小,增多) 12.当温度升高时,溶质在气相中的分子扩散系数 升高 ,在液相中的分子扩散系数 升高 。(升高,升高) 13.吸收操作的基本依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 ,精馏操作的基本依据是 各组分间挥发度的差异 。 14.蒸馏是分离 均相液体混合物 的一种方法,蒸馏分离的依据是 挥发度差异 。 15.恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分,目的分别是 使组分间相对挥发度增大 、 改变原组分间的相对挥发度 。 16.如果板式塔设计不合理或操作不当,可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象,使塔无法工作。 17.板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 (说出三种);板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触,在板上汽液两相呈 错流 接触。 18.易溶气体溶液上方的分压 小 ,难溶气体溶液上方的分压 大 ,只要组份在气相

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

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:

(完整版)化工原理复习题及习题答案

化工原理(上)复习题及答案 一、填空题 1.在阻力平方区内,摩擦系数λ与(相对粗糙度)有关。 2.转子流量计的主要特点是(恒流速、恒压差)。 3.正常情况下,离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而(减少)。 4.气体在等径圆管内作定态流动时,管内各截面上的(质量流速相等)相等。 5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是(在同一种水平面上、同一种连续的流 体) 6.离心泵的效率η和流量Q的关系为(Q增大,η先增大后减小) 7.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与(指示液密度、液面高 度)有关。 8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生(气缚)现象。 9.离心泵在一定的管路系统工作,如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变),则 扬程(不变)。 10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数, 关键是(增大αo)。 11.现场真空表的读数为8×104 Pa,该处绝对压力为(2×104 Pa )(当时当地大气压为 1×105 Pa)。 12.为防止泵发生汽蚀,则要求装置的汽蚀余量(大于)泵的必需汽蚀余量。(大于、 小于、等于) 13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。其管中心处流速为3m/s,则 该流体的流量为(10.60 )m3/h,管壁处的流速为(0 )m/s。 14.在稳态流动系统中,水连续地从粗管流入细管。粗管内径为细管的两倍,则细管内水的 流速是粗管内的(4 )倍。 15.离心泵的工作点是指(泵)特性曲线和(管路)特性曲线的交点。 16.离心泵的泵壳做成蜗壳状,其作用是(汇集液体)和(转换能量)。 17.除阻力平方区外,摩擦系数随流体流速的增加而(减小);阻力损失随流体流速的 增加而(增大)。 18.两流体通过间壁换热,冷流体从20℃被加热到50℃,热流体从100℃被冷却到70℃, 则并流时的Δt m= (43.5 )℃。 19.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热,A为腐蚀性介质,而B无腐蚀性。(A腐 蚀性介质)流体应走管内。

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℃,

化工原理考研试题库

化工原理试题库 试题一 一:填空题(18分) 1、 某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动,其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时,常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围 为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________ 。其中, 由于_________________________________________,其传热效果好。 二:问答题(36分) 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损 失变为原来的多少倍? 2、 何谓气缚现象?如何防止? 3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度? 4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问: (1) 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度? (2) 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数? (3) 那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么? 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 6、单效减压蒸发操作有何优点? 三:计算题(46分) 1、 如图所示,水在管内作稳定流动,设管路中所有直管管路的阻力糸数为03.0=λ,现发现压力表上 的读数为052mH ,若管径为100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数? 2、 在一 列管式换热器中,用冷却将C 0100的热水冷却到C 0 50,热水流量为h m 360,冷却水在管 内 流动,温度从C 020升到C 0 45。已 知传热糸数K 为C m w .20002, 换热管为mm 5.225?φ的钢管,长 为3m.。求冷却水量和换热管数 (逆流)。

化工原理期末试题-2-答案

徐州工程学院试卷 — 学年第 学期 课程名称 化工原理 试卷类型 考试形式 闭卷 考试时间 100 分钟 命 题 人 年 月 日 教研室主任(签字) 年 月 日 使用班级 教学院长(签字) 年 月 日 班 级 学 号 姓 名 一、单选题(共15题,每题2分,共计30分) 1. 滞流内层越薄,则下列结论正确的是 D A 近壁面处速度梯度越小 B 流体湍动程度越低 C 流动阻力越小 D 流动阻力越大 2. 判断流体流动类型的准数为___ A ____。 A . Re 数 B. Nu 数 C . Pr 数 D . Gr 数 3. 在一水平变径管路中,在小管截面A 和大管截面B 连接一U 形压差计,当流体流过该管 段时,压差计读数R 值反映的是 A A A 、 B 两截面间的压强差 B A 、B 两截面间的流动阻力 C A 、B 两截面间动压头变化 D 突然扩大或缩小的局部阻力 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是 A 。 A. 最大流量下对应值 B. 操作点对应值 C. 计算值 D. 最高效率点对应值 5. 离心泵在一定管路系统下工作时,压头与被输送液体的密度无关的条件是 D A Z 2-Z 1=0 B Σh f = 0 C 22 21022 u u -= D p 2-p 1 = 0 6. 含尘气体,初始温度为30℃,须在进入反应器前除去尘粒并升温到120℃,在流程布置 上宜 A A. 先除尘后升温 B. 先升温后除尘 C. 谁先谁后无所谓 7. 穿过2层平壁的稳态热传导过程,已知各层温差为△t 1=100℃, △t 2=25℃,则第一、二层 的热阻R 1、R 2的关系为_____D______。 A. 无法确定 B. R 1 = 0.25R 2 C. R 1 = R 2 D. R 1 = 4R 2 8. 在蒸汽-空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中那种在工程上最有效 B A 提高蒸汽流速 B 提高空气流速 C 采用过热蒸汽以提高蒸汽流速 D 在蒸汽一侧管壁上装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝热。 9. 在吸收操作中,吸收塔某一截面上的总推动力(以气相组成表示)为 A A. Y -Y* B. Y*- Y C. Y -Yi D. Yi - Y 10. 含低浓度溶质的气体在逆流吸收塔中进行吸收操作,若进塔气体流量增大,其他操作条 件不变,则对于气膜控制系统,其出塔气相组成将 A A. 增大 B. 变小 C. 不变 D. 不确定 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 总分 30 15 15 40 100 得分

化工原理复习题及答案

1.某精馏塔的设计任务为:原料为F, X f ,要求塔顶为X D,塔底为X w 。 设计时若选定的回流比R不变,加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料,则所需理论板数N T减小,提馏段上升蒸汽量V 增加,提馏段下降液体量L' 增加,精馏段上升蒸汽量V 不变,精馏段下降 液体量L不变。(增加,不变,减少) 2.某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为X A=0.96(摩尔分率).精馏段操 作线方程为y=0.75x+0.24?该物系平均相对挥发度a =2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y 2= ______________ . 3.某精馏塔操作时,F,X f ,q,V保持不变,增加回流比R,贝吐匕时X D增 加_,X w减小,D减小,L/V 增加。(增加,不变,减少) 6.静止、连续、—同种_的流体中,处在—同一水平面_上各点的压力均相等。 7.水在内径为? 105m M 2.5mm的直管内流动,已知水的黏度为1.005mPa?s, 密度为1000kg ? m流速为1m/s,贝U忌= _________________ ,流动类型为_______ 湍流________ 。 8.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_4_倍;如果只将管径增加一倍,流速不变,则阻力损失为原来的 __1/4_倍。 9.两个系统的流体力学相似时,雷诺数必相等。所以雷诺数又称作相似准数。 10.求取对流传热系数常常用_____ 量纲_________ 析法,将众多影响因素组合 成若干_____ 无因次数群_____ 数群,再通过实验确定各—无因次数群 ________ 间的关系,即得到各种条件下的 _______ ■关联____ 。 11.化工生产中加热和冷却的换热方法有______ 传导____ 、—对流_________ 和 ____ 辐射—。 12.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 汽一侧_____ 体的温度,总传热系数K接近—空气侧—流体的对流给热系 数.

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,

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。

化工原理复习题 (2)

化工原理复习题 一 判断题 流体流动与输送 1. 当流体在管内流动达完全湍流时,摩擦系数λ与雷诺数Re 的大小无关。( ) 2. 文丘里流量计和转子流量计均属变压差流量计。( ) 3. 离心泵启动时,为减小启动功率,应将出口阀门关闭,这是因为随流量的增加,功率增大。( ) 4. 流体做层流流动时,摩擦系数λ只是Re 的函数,而与管壁的粗糙度无关。( ) 5. 流体在圆管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。( ) 6. 离心泵启动时,为减小启动功率,应将出口阀门关闭,这是因为随流量的增加,功率增大。( ) 7. 理想流体流动时,无流动阻力产生。( ) 8. 设备内的真空度愈高,表明绝对压强愈大。( ) 9. 离心泵扬程随着流体流量的增大而下降。( ) 转子流量计可以读出任何流体的流量。 离心泵铬牌上的性能参数是指泵效率最高点下的性能参数。 离心泵流量为零时轴功率最小。 () 孔板流量计测流量时,流量大小不仅与压差计读数R 有关,而且与孔板孔径有关。 () 转子流量计在测流量时,转子稳定后,其上下两截面的压差随流量增大而增大。 () 离心泵使液体的实际升扬高度总是小于泵所提供的扬程。 ( ) 传热 1. 冬天,室外温度为2℃,刮着风,潮湿的衣服晒在外面不可能会结冰。( ) 2. 在相同条件下,采用逆流操作比采用并流操作所需的传热面积小。( ) 3. 导热系数和给热系数都是物性常数之一。( ) 4. 换热器的平均传热温度差,是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。( ) 5. 在相同条件下,采用逆流操作比采用并流操作所需传热面积小。( ) 给热系数也是物质的一种物理性质 冬天坐在铁板上比坐在木板上要冷些,是因为木板的温度比铁板高。 () 使用列管式换热器时,压力高的物料走管内,这样外壳可以不承受高压。 () 对流传热过程热阻主要集中在流体的滞流内层上。 () 在套管式换热器中,以水蒸汽加热空气,壁温一定很接近水蒸汽的温度。() 逆流传热时的平均温度差一定大于并流时的平均温度差() 蒸馏 1. 当精馏塔各板的板效率相等时,其全塔效率与板效率相等。( ) 2. 若精馏段操作线方程 3.080.0+=x y ,则这个方程是错误的。( ) 3. 根据恒摩尔流假设,精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。( )

化工原理思考题答案

化工原理思考题答案集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

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 ∝u 2 ,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: 10、如图所示,水槽液面恒定,管路中ab 及cd 两段的管径、长度及粗糙度均相同,试比较一下各量大小 11、用孔板流量计测量流体流量时,随流量的增加,孔板前后的压差值将如何变化?若改用转子流量计,转子上下压差值又将如何变化? 答:孔板前后压力差Δp=p 1-p 2,流量越大,压差越大,转子流量计属于 截面式流量计,恒压差,压差不变。 12、区分留心泵的气缚与气蚀现象、扬程与升扬高度、工作点与设计点等概念 答:气缚:离心泵启动前未充液,泵壳内存有空气,由于空气密度远小于液体的密度,产生离心力很小,因而叶轮叶心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,此时启动离心泵也不能输送液体。 气蚀:贮槽液面一定,离心泵安装位置离液面越高,贮槽液面与泵入口处的压差越大,当安装高度达到一定值时,泵内最低压力降至输送温度下液体的饱和蒸汽压,液体在该处形成气泡,进入叶轮真空高压区后气

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