《化工原理试题库》
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=___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 流量为h
m 3
60，冷却水在管内 流动，温度从C 020升到C 045。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）。
已知：3960m
K =热水ρ
C C .4==冷水热水 试题一答案：
一、填充题
1、.
2、53
10310.11000.3.1.0?===-μρdu R e 。湍流。 3、层流、过渡流和湍流。 4、增加、降低。 5、3-8s m 、8-15s m 。
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、g u d l h 2..2
1111λ=。122d d =，122241..41u d V u ==π， 12222../64λμ
ρ
λ==u d 。12222216
12..h g u d l h ==λ。 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。 50m 25m 图1-1
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 g
p g u z ρ12112++='22222h g p g u z +++ρ g
u g u d l u 2.2..81.925000102
22进?λ++?++=++ ??? ???+?+?=81.921.5.081.921.1.050.03.081
.921.52u s m u 44.2= h m s m u d V 3329.68019.0..4
1===π。 在2-2，3-3面间列板努利方程 +++g
p g u z ρ22222='32332h g p g u z +++ρ，g u g u g u d l 22.2..050222??λ+++=+出 ??? ???+?+?=81.92181.921.1.025.03.081
.9244.252? ， 8=?。
即流体的流量为h m s m 339.68,019
.0局部阻力糸数为8。 2、 （1）、τ..22A K V = 6030.30.4.222?=K s m K 2610
56.3-?=
τ.102.332-?=V
（2）、222'2121..V A K V ==τ 3'7.1m V = （3）、τ..222''A K V
= ， 36002.301056.32..22622''????==-τA K V 3''8.6m V =。
3、 ()2111T T C G -= ，s
Kg G 322= C t 05.42=? =A ()1222t t C G -/t K ?.=24.39m 。
.167=n 即冷却水的流量为s
Kg 32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λ与
e R 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1r 和2r ，壁表面温度分别为'T
和't ，若't 〈'T ，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5000h m 3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h
m 3？
（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C 020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
mmm 498?φ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h m 3
35。（已知：atm p 10=，
02.0=λ,0.3=s H m,Kw N 2=电,94.0=电η）.(C 020时水，31000m Kg
=ρ，23.1024.1m s
N -?=μ，230104.2m
N p ?=)
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mm 5.225?φ，管
程为 1，现拟选用此换热器冷凝、冷却2CS 饱和蒸汽，使之从饱和温
度C 046降至C 010。2CS 走管外，其流量为s
Kg G 07.01=，其冷凝潜热为Kg Kj 356，比热为C Kg Kw 0.05.1。水走管内，且与2CS 成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为C 05和C 030。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为C m W K 021.2000=和C
m W K 022.100=。问此换热器是否造适用？
4、用一传热面积为210m 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C 08，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C 01.60，汽化潜热为Kg
Kj 9.2354 查得200Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 02.120
查得350Kpa 水蒸汽的饱和温度为C 08.138
试题二的答案
一：填充题
1、dy dw .μτ=、2.m
s N 。 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、a 3
3。 5、抛物线、0.5、e
R 64。 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
2000 e R ，为层流，当4000 e R 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
（C 050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、 ()12''ln ...2r r t T L Q -=λπ=()1
'ln ...2r r t T L -λπ ()
121'''ln ln ..r r r r t T T t --= 三：计算题 1、 设接平行管道后，总流量为h m V 33。 二平行管流量为h m V 31和h m V 32。 板努利方程： =+ρ3232p u ∑++11212f h p u ρ =+ρ
3232p u ∑++22222f h p u ρ 总压降相同得： +2..2333u d l λ 2
..2
111u d l λ=2..2u d l λ， λλλλ===321，l l l l 21321===。312
1u u = u u 583= h m V V 3'633058==。
1 3
2 图2-1
图2-2
2、s m d V
u 53.13600.09.0..4135
.4
1221===ππ。 s m u 53.12=。 m g u d l g u H h g u H Z s f s 555.181
.9.253.1.09.050.02.081.9.253.10.32..222222'2=--=--=--=λ
考虑0.5m 的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m.
Kw N N 88.194.0.2===电电轴η.
()g u g u d l Z h Z H 22..2
2'
出进??λ+++=+= . 81.9.253.1.5.0109.05016002.0112??
? ??++++=H . m H 75.16=. Kw g HQ N 6.13600/81.9.1000.35.75.16===ρ . %85==电
N N η. 3、换热器已有的传热面积：207.73.025.0.14.3.30..m dl n A ===π。
求所需的传热面积：
冷凝段的热量：1Q =Kw r w 9.24356.07.0.==
冷却段的热量：()Kw T T C w Q 65.236.05.1.07.0..2112==-=。
总热量为：Q=1Q +2Q =27.55Kw
冷却水的用量：()()
s Kg t t C Q G 0263530.187.455.27.12=-=-=水 冷却水离开冷却段的温度：C C G Q t t 014.7187
.4.263.065.25=+=+=比水 冷凝段的温度差：()()C t 07.2530464
.746ln 30464.746=-----=?
冷却段的温度差：()()C t 04.165
104.746ln 5104.746=-----=? 冷凝段所需传热面积：2184.47
.25.2001000.9.24.m t K Q A ==?= 冷却段所需传热面积：2261.14.16.1001000.65.2.m t K Q A ==?= 所需的总的传热面积：A=6.452m .
4、水分蒸发量：F x x F W 625.01.10=???? ?
?-=，375=-W F . F=1000Kg , W=625Kg
溶液的沸点为 C t 01.6881.60=+=。
传热糸数K 为：()C
m w t A Q K 02.7851.682.120.3600.101000.9.2354.625=-=?=
改变压力后的传热糸数：
()C
m w t A Q K 02'.5781.688.138.3600.101000.9.2354.625=-=?=。 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1.293m
Kg ，在0.25Mpa 下（绝压）C 080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2211s u s u =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
出ζ=__________流入管中入ζ=_____________。
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、()()n e R d Pr ..023.08.0内
λα=式中两个准数Re =__________，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cm 3，求12P ?？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cm R 5.63=乙，求
ρ？
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h m 336000，气体密度 39.0m Kg
=ρ，粘度为s mPa .03.0=μ。
尘粒密度34300m
Kg =ρ。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
C 0160。管外包以导热糸数为 图3-1
t 4101.108.0-?+=λ的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过
C 060，
每米 管长的热损失不超过m w 150。问保温层的厚度应为多少？
4、欲将浓度为25%，沸点为C 05.131，流量为h
Kg 3600的NaOH 水溶液经蒸发浓缩到50%。料液的进口温度为C 020，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K
m W .11002，溶液的密度为31500m Kg 。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？C
Kg Kj C 0.93.4= 已知：p=53.32Kpa, C t 083=, Kg
Kj r 2000= p=392.4Kpa, C T 09.142= Kg
Kj R 2143= 试题三答案
一：填充题
1、 35.2m
Kg 。 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、21ρρ=
5、d l .λ2
2
u 、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、μ
ρu d R e .=、λμp r C P .=、3.0=n 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、()Rg p 测示ρρ-=? ()
Kpa p 708.310.81.9.03.0.16.133=-=?。
()Kpa p 708.310.81.9.635.0.13=-=?示ρ， 31600m Kg =示ρ。 2、降沉室的总面积：23003.5.20m A ==。
沉降速度：s m A V u 033.03600
.30036000===。 设沉降区为层流，则有：()μ
ρρ18..2g d u s -= ()3
210.03.0.1881
.9.9.04300.033.0--=d ， m d 51006.2-?=。 验算：166.010.03.09
.0.033.0.1006.23
5 =?==--μρdu R e 。 3、保温材料的导热糸数 ：K m w .0921.0=λ。 ()()150100
100ln 601600921.140.3.2ln .2=+-=-=δλπr R t T l Q ， mm 47=δ。 4、水分蒸发量： h Kg x x F W 180050251.36001.10=??? ??-=???
? ??-=。 加热蒸汽消耗量：
()()s Kg
R t t C F D f
736.02143
205.131.93.4.3600..0=-=-=。 所需的传热面积为：()
29.1255.1315.142.11002143.736.0..m t K R D A =-=?=。 即所需的加热蒸汽消耗量为s
Kg 736.0。所需的传热面积为29.125m
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s m 2
90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ε=___________,ε_______-，则容λ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 、1-3s m ，B 、0.5-1s m ,C 、15-20s m ,D 、30-50s m
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
Kpa P A 150=，Kpa P A 140=，试估算管道
中油的流量？ 已知：管为mm 489?φ，A 、
B 间距为10m,
其中管道的当量长度为9.3m ， 3820m
Kg =ρ，cp 121=μ。 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：
()μ
ρρ.18..20g d u s -=。 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s m 2510
5.7-?，
e q 为2
3012.0m
m 。要求每一操作周期得38m 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
mm 25635635?? ，若 要求每个过滤周期仍得38m 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mm 225?φ。水以
s
m 7.0的 流速在管内流动，并从C 017被加热到C 037。流量为s
Kg 25.1、温度为C 072
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
Kg
Kj 315。 已测得：蒸汽冷凝传热糸数为C
m w 02.800，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、a 34。
4、剪应力。
5、s m 14.1。
6、不变。
7、管路特性曲线、离心泵特性曲线。
8、3
13V V V -、 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
7、B ． 8、C 。 9、B 。
10、B ． 11、A 。 12、A 、C 、D ；B 、E 、F 。
13、C 、D ． 14、B 。 15、C 。
三：计算题
1、在A-B 两点间列板努利方程： B A A Z g u g P Z =++2.2ρg
u d l l g u g P e B 2.2.22
++++λρ。 181.9.8201015003=?+81
.9.2.081.03.1981.9.820101402
3u λ+?+. 02.0.2=u λ. 设流体在管路中作层流流动，则：e R 64=λ ， u
117.0=λ。 02.0.117.002.0.22===u u
u λ。 s m u 7.1=。 核算雷诺准数：2000933.. ==μ
ρu d R e 。 则：油品的流量为h m u d V 3252.31 (4)
1==π。 2、颗粒作自由沉降，受力：g d F s ρπ...6131= ，g d F ρπ (6)
132= 2 (412)
2
3u d F ρπ?= ，ma 。0321=--F F F ()ρ?ρρ.3...4g d u s -=，层流：e
R 24=? ，()μρρ.18..2g d u s -=。 3、过滤面积：()τ.2K q q e =+ ，()
3600.05.10.5.7012.0852-=+A
，25.22m A =。 滤饼体积：32.0025.0.8m V ==，框数20025
.0.635.0.635.02.0==n 。
过滤总面积：2213.1620.2.635.0m A ==。
()τ.2K q q e =+，()
τ4210.5.1012.013.168-=+，h 478.0=τ。
5、传热量为：Kw Q 394=。 所需水量：s
Kg W 713.4=。C t 025.44=?。 单管水量：s
Kg W 243.0=，每程所需管子数为：20=n 。 每程传热面积：271.4m A =，传热糸数：C m W K 02.2.476= 所需传热面积：2'7.18m A = 管程数为：n=4.总管数为80根。
试题五
一：简答题（60分）
1、 图示管路中，流体作稳定流动。问： （1）、静压头g p ρ哪个大？为什么？ （2）、体积流量V 哪个大？为什么？ （3）、质量流速哪个大？为什么？ （不计阻力）
2、图示，测出A 、B 两端点的压力差？
3、管子的类型有哪几种？表示方法有哪几种？家里的自来水管是什么管？
4、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防
止？
5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要
求？
6、说明热负荷与传热速率的概念及两者
之间的关糸？
7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？
8、叙述导热糸数、对流传热膜糸数、 图5-2
传热糸数的单位及物理意义？
9、强化传热的途径有哪些？ 10、蒸发操作有何特点？ 二：计算题
1、容器A 、B 分别盛有水和密度为
3800m Kg 的洒精，中间接一水银压差计。 （1）当容器A 中的压强pa P A 410943.2?= （表压）时，测得m R 3.0=，m h 5.01= m h 2.02=，求容器B 内的压强为多少？
（2）当容器A 中的压强减小至
pa P A 410962.1?=，容器B 内的压强不变， 图5-3
则水银压差计内的读数为多少？
2、用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷，贮罐内异丁烷液面恒定，其上方
压强为652.365Kpa 。泵位于贮罐液面以下1.5m 处，吸入管路的全部压头
损失为1.6m 。异丁烷在输送条件下的密度为3530m
Kg ，饱和蒸汽压为637.65Kpa 。在泵的性能表上查得，输送流量下泵的允许汽蚀余量为
3.5m 。试问该泵能否正常操作？
A p
B p
3、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在0.1Mpa （表压）下20分钟可在每
平方米过滤面积上得到0.1973m 的滤液，再过滤20分钟又得到滤液
0.093m ,试求共过滤1小时可得总滤液量为多少？
4、某溶液在单效蒸发器中蒸浓，用饱和蒸汽加热，需加热蒸汽量
h
Kg 2100，加热蒸汽的温度为C 0120，其汽化潜热为Kg Kj 2205。已知蒸发器内二次蒸汽的冷凝温度为C 081，各项温度差损失共为C 09。取饱
和蒸汽冷凝的传热膜糸数2α为K
m W .80002，沸腾溶液的传热膜糸数1α为K
m W .35002，求该换热器的传热面积？（管壁热阻、垢层热阻及热损失忽略不计）
试题五答案
一：问答题
1、g u g p Z A A A 22++ρ=g u g p Z B B B 22++ρ，g
p g p B A ρρ .。 B A V V = 。ρu W =，B A W W =。
2、()h R g p p A ++=..测ρ，()R g h Z g p p B ....示测ρρ+++=
()R g Z g p p p B A ....测示测ρρρ-+=-=?.()R g Z g p ....测示测ρρρ-+=?。
3 、管子的类型有：钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。
表示方法有： 英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。
4、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此
时液 体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂
缝，泵体振 动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现
象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。
5、过滤介质：一种多孔性物质。
要求：多孔性、阻力小；有一定的机械强度；有一定的化学稳定
性。
6、传热速率：单位时间内通过传热面的传热量。
热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料时，便要求换
热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量，这是生产对换热器换热
能力的要求，称为该换热器的热负荷。
一个满足生产的换热器应该是：传热速率等于（略大于）热负荷。
7、加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。
例蒸汽。
冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。
8、导热糸数：在壁厚为1m 时，在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是：K m W .。
传热糸数：当冷热流体的温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位是：K
m W .2。
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以对流传热的方式所传递热量的多少。单位是：K
m W .2。 9、强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面积） 增加温度差；（采用逆流流动） 增加传热糸数K （增加流体的湍流流动，防
止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）
10、蒸发操作的特点：溶液沸点的升高；节约能源；物料本身的工艺
特性。
二：计算题：
1、11..h g p p A ρ+= ， R g h g p p Hg B ....22ρρ++=。
+--=R g h g p Hg B ....22ρρ11..h g p A ρ+ ，pa p B 31026.7?-=。 ???? ??--+=2..'11R R h g p p A ρ，''22..2..R g R R h g p p Hg B ρρ+???
? ??-++= ???? ??--+2..'11R R h g p A ρ''22..2..R g R R h g p Hg B ρρ+???
? ??-++=。 m R 221.0'=。
2、f h h g p p Z -?--=.00ρ，m Z 27.26.15.381
.9.530637650652365-=---=。 即泵不能正常工作。
3、()τ.2K q q e =+，()60.20.197.02K q e =+，()60.20.2.206.02K q e =+。
()60.20.2.2.2K q q e =+。 23022.0m m
q e = 。s m K 81096.3-?=。 23356.0m m q =。过滤1小时所得到的总滤液量为0.356 23
m
m . 4、传热量：.1290220536002100.Kw r D Q =?== 溶液的沸点：C t 090981=+=。
温差：C t 03090120=-=?。
传热糸数：K m Kw K .435.28000
1350011111221=+=+=αα。
传热面积：266.1730
.435.21290.m t K Q A ==?=。 故所需的传热面积为266.17m 。
试题六
一：填充题（20分）
1、精馏分离的依据是________________________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______________._______________。
2、 相对挥发度的表示式α=______________.对于二组分溶液的蒸馏，当
α=1 时，能否分离___________。
3、q 的定义式是________________________________________，饱和液体进料q=____.饱和蒸汽进料q=____.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=____。
4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为245.075.0+=x y ，提馏段 操作线方程为02.025.1-=x y ，当q=1时，则=W x _____D x =______。
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
D x _____，若此时加热蒸汽量V 不变，产品量D 将______。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________。
6、压力__________.温度__________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。
()-=i c k N k 的单位__________________.
()-=p K N G G K 的单位_______________.
8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是___________________
9、饱和空气在恒压下冷却，温度由1t 降至2t ，其相对湿度Φ______，绝对湿湿度H________,露点_________，湿球温度___________。
10、萃取操作的依据是_________________________________________.萃取操 作选择溶剂的主要原则是________________________________________. _______________________________-.______________________________.
二：简答题（36分）
1、叙述恒縻尔流假设的内容？
2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？
3、试推导并流吸收塔的操作线方程？并在y-x 的相图上表示出来？
4、叙述双膜理论的论点？
5、画出单级萃取操作相图？
6、叙述湿空气的性能参数？ 三：计算题（44分） 1、双股进料的二元连续进料， 均为泡点液相进料，进料液为21,F F , 求第三段的汽相和液相流量？已知 第一段的汽液相流量分别为V 和L 。 2、某填料吸收塔用纯轻油吸收混
合气中的苯，进料量为1000标准h
m 3。 图6-1 进料气体中含苯5%（体积百分数），其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量的1.5倍，平衡关系为Y=1.4X 。已知体积吸收总糸 V
化工原理试题及答案
中南大学考试试卷(A) 2013 ~ 2014 学年2 学期时间110分钟化工原理课程48 学时 3 学分考试形式: 闭卷 专业年级:化工?制药?应化11级总分100分，占总评成绩70 % 一、选择填空(35分) 1?(2分) 某离心泵入口处真空表的读数为 200mmHg ，当地大气压为101kPa，则泵入口处的绝对压强为( )? A. 74.3kPa; B. 101kPa; C. 127.6kPa? 2?(2分) 水在圆形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的( )? A. 1/4; B. 1/2; C. 2倍? 3?(4分) 当地大气压为750mmHg时，测得某体系的表压为100mmHg，则该体系的绝对压强为Pa，真空度为Pa? 4?(2分) 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将，在空气中的沉降速度将? 5?(5分) 套管由Φ57×2.5mm和Φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于，润湿周边等于，当量直径等于? 6?(2分) 板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的( )? A.一倍 B.一半 C.四倍 D.四分之一
7?(4分) 冷热水通过间壁换热器换热，热水进口温度为90o C，出口温度为50o C，冷水进口温度为15o C，出口温度为53o C，冷热水的流量相同，且假定冷热水的物性为相同，则热损失占传热量的( )? A?5%; B?6%; C?7%; D?8%; 8?(2分) 为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是( ) A?表面光滑，颜色较浅; B?表面粗糙，颜色较深; C?表面粗糙，颜色较浅; D?表面光滑，颜色较深; 9?(4分) 黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的倍?10?(1分) 采用多效蒸发的目的是为了提高( )? A. 完成液的浓度; B. 加热蒸汽经济程度; C. 生产能力 11、(1分) 多效蒸发中，蒸汽消耗量的减少是通过增加( )而换取的? A. 传热面积; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数 12?(1分) ( )加料的多效蒸发流程的缺点是料液粘度沿流动方向逐效增大，致使后效的传热系数降低? A. 并流; B. 逆流; C. 平流 13?(1分) 离心泵的调节阀( ) ， A.只能安在进口管路; B.只能安在出口管路上; C.安装在进口管路和出口管路上均可; D.只能安在旁路上 14?(1分) 泵的工作点( )? A 由泵铭牌上的流量和扬程所决定; B 即泵的最大效率所对应的点; C 由泵的特性曲线所决定; D 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点?15?(3分) 在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m，切向速度为15 m/s ?当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数K c为?
化工原理试题库(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
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,
(完整版)《化工原理》试题库答案(2)
《化工原理》试题库答案 一、选择题 1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。 A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。 A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。 5．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。 A．固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11.流体在管内呈湍流流动时B。 A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000 一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5?临界直径de 离心分离器分离颗粒最小直径 6. 过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是______ 。 A颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计E颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度C颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 D颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程D 2、颗粒的沉降速度不是指_______ 。 A等速运动段的颗粒降落的速度 E加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 C加速运动段结束时颗粒的降落速度 D净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度B 3、对于恒压过滤______ 。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的？2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的4倍D 4、恒压过滤时，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 __ 。 A增大至原来的2倍E增大至原来的4倍 C增大至原来的2倍D增大至原来的倍 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 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__________ 和___________构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以__________、___________、___________、和___________四个概念为依据的。 3．常见的单位制有____________、_____________和_______________。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的__________，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__________来判断。6．单位时间内过程的变化率称为___________。 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_______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_的大小与影响______________。 6．流体在管道中的流动状态可分为_____滞流_ 和____湍流______两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别是_____湍流的质点有脉动滞流没有________________________________。 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______________________________。 1.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法：( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D.第二种说法对，第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出 口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超 负荷工作，这是因为（ A ）。 0≈0 B. >0>0 C. <0<0 7.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 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。 、选择题 1 ?当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（ A ） A. 质量流量 B.体积流量 2. 孔板流量计是（C ）。 A. 变压差流量计，垂直安装。 C.变压差流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采 用改变出口阀门的开度调节流量的是（ C ） A .齿轮泵 B.旋涡泵 C.离心泵 D.往复泵 4. 下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（ B ）o A .增加离心泵的排液高度。 B.增加离心泵的吸液高度。 C.启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D.启动前，没有关闭岀口阀门。 5?水在规格为 ①38 x 2.5mm 勺圆管中以0.1m/s 的流速流动，已知水的粘度为 1mPa-s 则其流动的型态为 （C ）o A. 层流 B.湍流 C.可能是层流也可能是湍流 D.既 不是层流也不是湍流 6?下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（ D ）o A. 位能 B.动能 C.静压能 D.热能 7?在相同进、出口温度条件下，换热器采用（ A ）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B.并流 C.错流 D.折流 &当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（ C ）也增大。 A .流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9?下列换热器中，需要热补偿装置的是（ A ）o A ?固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U 型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（ D ） A. 热传导 B.对流 C.热辐射 D.对流传热 11. 流体在管内呈湍流流动时 _____ B ____ o A. R e > 2000 B. Re>4000 C. 2000 化工原理试题及答案（绝密请勿到处宣扬） 12月25 日 一、填空题（共15空，每空2分，共30 分） 1. 一容器真空表读数为10 kpa,当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa计） 分别为：（90kpa）和（-10kpa）。 2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。 3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。（填大或小） 4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。 5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。 6. 一容器压力表读数为10 kpa，当地大气压强为100 kpa，则此容器的绝对压强（以kpa计）为: （90kpa）。 7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。（填大或小） 8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。（填大或小） 9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。 10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。 二、选择题（共5题，每题2 分，共10分） 1. 对吸收操作有利的条件是：（D ） A. 操作温度高、压强高； B. 操作温度高、压强低； C. 操作温度低、压强低； D. 操作温度低、压 强高 2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（） A. 高，低； B. 低，高； C. 高，高； D. 低，低 3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。 A. 板式塔的传质意图； B. 板式塔的设计过程； C. 板式塔的恒摩尔流要求； D. 板式塔的设计意图 4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C ）及与物料的接触方式都不变。 A. 温度、焓值、湿度； B. 流速、压强、湿度； C. 流速、温度、湿度； D. 温度、湿度、压强 例1-1 静力学方程应用 如图所示，三个容器A 、B 、C 内均装有水，容器C 敞口。密闭容器A 、B 间的液面高度差为z 1=1m ，容器B 、C 间的液面高度差为z 2=2m ，两U 形管下部液体 均为水银，其密度?0=13600kg/m 3 ，高度差分别为R =，H =，试求容器A 、B 上方压力表读数p A 、p B 的大小。 解 如图所示，选取面1-1?、2-2?，显然面1-1?、 2-2?均为等压面，即2211p p p p '='=，。 再根据静力学原理，得： ()gH p H z g p a B 02ρρ+=++ 于是 () ()1.0281.910001.081.91360020+?-??=+-=-H z g gH p p a B ρρ =–7259Pa 由此可知，容器B 上方真空表读数为7259Pa 。 同理，根据p 1=p 1?及静力学原理，得： gR gz p gR p B A 01)()(ρρρ++=+表表 所以 gR R z g p p B A 01)(()()ρρ+-+=表表 ()2.081.9136002.0181.910007259??+-?+-= =?104 Pa 例1-2 当被测压差较小时，为使压差计读数较大，以减小测量中人为因素造成的相对误差， 也常采用倾斜式压差计，其结构如图所示。试求若被测流体压力p 1=?105 Pa （绝压），p 2端通 大气，大气压为?105Pa ，管的倾斜角?=10?，指示液为酒精溶液，其密度?0=810kg/m 3 ，则读数R ?为多少cm 若将右管垂直放置，读数又为多少cm 解 （1）由静力学原理可知： αρρsin 0021R g gR p p '==- 将p 1=?105Pa ， p 2=?105 Pa ，?0=810kg/m 3，?=10? 代入得： 0 5502110sin 81.981010013.110014.1sin ???-?= -='αρg p p R == （2）若管垂直放置，则读数 5 502190sin 81.981010013.110014.1sin ???-?=-='αρg p p R == 可见，倾斜角为10?时，读数放大了=倍。 例1-3 一车间要求将20?C 水以32kg/s 的流量送入某设备中，若选取平均流速为s ，试计算所需管子的尺寸。 若在原水管上再接出一根?159?的支管，如图所示，以便将水流量的一半改送至另一车 间，求当总水流量不变时，此支管内水流速度。 解 质量流量 42d u uA m πρρ?== 式中u =s ，m =32kg/s ，查得20?C 水的密度?=998kg/m 3， 代入上式，得： 例1-1附图 p 2 例1-2图 倾斜式压差计 第三章机械分离 一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度 s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5. 临界直径dc 离心分离器分离颗粒最小直径 6．过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是_______。 Ａ颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 Ｂ颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度 Ｃ颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 Ｄ颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 D 2、颗粒的沉降速度不是指_______。 Ａ等速运动段的颗粒降落的速度 Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度 Ｄ净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 B 3、对于恒压过滤_______。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的?2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍 D 4、恒压过滤时，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___ 。 Ａ增大至原来的2倍Ｂ增大至原来的4倍 Ｄ增大至原来的倍 一、填空 （1）定态是指全部过程参数。流体的连续性假定指______________________________________ 。（2）层流与湍流的本质区别在于。直管阻力损失体现在。 （3）液体的黏度随温度升高而，气体的黏度随温度降低而。 常温下水的黏度 Pa?s，空气的黏度 Pa?s。 （4）水在管道中的常用经济流速范围是 ______ m/s，压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是____ m/s。 （5）离心泵采用后弯叶片是因为，为防止，离心泵在启动时必须先灌泵。 （6）当管径相同、喉径与孔径相同时，文丘里流量计的孔流系数C 比孔板流量 V ，文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的。（大、计的孔流系数C O 小） =45mm，液体在大管内流速为 0.5m/s，小（7）如图所示系统，其大管内径为 d 1 =19mm，从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的管内径为d 2 流速为______ m/s，此值是根据方程而得。 （8）操作中的离心泵，若将泵的出口阀关小，则泵的扬程，轴功率，泵入口处的真空度。（变大，不变，变小） （9）离心泵的特性曲线通常包括曲线，____ 曲线和曲线。这些曲线表示在一定下，输送某种特定的液体时泵的性能。选用离心泵时，先根据确定泵的类型，然后根据具体管路对泵提出的和________要求确定泵的型号。 （10）旋桨式搅拌器的特点是；涡轮式搅拌器的特点是。 （11）从混合机理看，大尺度的混合均匀主要来源于，而小尺度的混合均匀主要来源于。强化液流湍动的措施有___________ 、 和。 （12）边界层是指________________ 的区域。边界层分离的后果是。（13）非牛顿流体的黏度不再为一常数而与有关。根据表现出的不同力学特性，非牛顿流体可以分为 _____流体、流体和_____ ___流体。 书上习题1－40 40．用离心泵将水由水槽送至水洗塔内。水槽敞口。塔内表压为。水槽水面至塔内水出口处垂直高度差22m 。已知水流量为42.5m 3/h ，泵对水作的有效功为kg ，管路总长110m （包括局部阻力当量管长），管子内径100mm 。试计算摩擦系数λ值。 解：如图，作1－1、2－2截面，取1－1为零截面。 在1--1与2--2(管外侧)间列柏努利方程： gz 1+u 12/2+p 1/+W e = gz 2+ u 22/2+p 2/+h f z 1= 0，z 2= 22 m ，u 1 0，u 2＝ 0，p 1(表)= 0 p 2= = 104 = 104 Pa 管内流速u= V A =(π 4 3600) = 1.50 m/s W e = gz 2+ p 2/+h f 即= 22+104/103+h f h f = J/kg h f = λl le d +?u 2/2 = λ 110 01. 2 = = 答：摩擦系数λ值为。 j01b10048(题目) (题分：10) 用离心泵将水由水槽送至水洗塔中，水洗塔内的表压为×104 Pa ，水槽液面恒定，其上方通大气,水槽液面与输送管出口端的垂直距离为 20m ，在某送液量下,泵对水作的功为kg ，管内摩擦系数为，吸入和压出管路总长为110m (包括管件及入口的当量长度，但不包括出 口的当量长度) 。输送管尺寸为φ108×4mm ，水的密度为1000kg/m 3。求输水量为多少m 3 /h 。 1 1 2 2 1 1 2 2 j01b10048(答案) 解：如图，作1－1、2－2截面，取1－1为零截面。 在1--1与2—2(管内侧)间列柏努利方程： gz 1+u 12/2+p 1/+W e = gz 2+ u 22/2+p 2/+h f z 1= 0，z 2= 20 m ，u 1 0，p 1(表)= 0, W e = J/kg ∴W e =gz 2＋p 2(表)/＋u 22/2＋h f ， 2 2 2 u d L L h e f ?+=∑λ 即 =20+104/1000+(1+ 110/ u 22/2 ∴u 2=1.50 m/s ∴22 4 d u V π = m mm d 1.010042108==?-= ∴V=(/4) 2=10-2 m 3/s=42.5 m 3/h 答：输水量为h j01a10054(题目) (题分：10) 密度为1200 kg/ m 3的盐水，以25 m 3 /h 的流量流过内径为75mm 的无缝钢管，用泵由低位槽输至高位槽。两槽皆敞口，两液面高度差为25m 。钢管总长120m ，局部阻力为钢管直管阻力的25％。设摩擦系数＝，泵的效率η＝，求泵的轴功率。 解：如图，作1－1、2－2截面，取1－1为零截面。 在1--1与2—2(管外侧)间列柏努利方程： gz 1+u 12/2+p 1/+W e = gz 2+ u 22/2+p 2/+h f z 1= 0，z 2= 25 m ，u 1 0，u 2＝ 0（管外侧），p 1(表)= p 2(表) ＝0, ∴W e =gz 2＋h f ， 管内流速s m d V u /572.1075.036004 25 422=??==ππ， 2 2 u d L L h e f ?+=∑λ ∴W e =gz 2＋h f ＝k g J /41.3192 572.1075.025.012012003.081.9252 =??+? +? m g W He e 56.3281 .941 .319=== W g HeV Ne 6.266181.912003600 25 56.32=???==ρ 则 Na=Ne/ = =103 W= kW 答：泵的轴功率为 kW 。 南京工业大学材料工程导论试题（B）卷闭 试题标准答案 2010--2011学年第二学期使用班级材实验0801 一、名词解释（每题3分，共18分） 1、泵的气缚与气蚀 答：气缚是离心泵在启动前未充满液体时，泵壳内存在的空气所产生的离心力很小，造成吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内的现象（分）。汽蚀为离心泵叶轮入口最低压力点处压力降至液体在该温度下的饱和蒸汽压时，液体部分汽化并有部分气体解吸，生成大量小汽泡。这些小汽泡在泵内流动过程的突然破裂产生很好的局部冲击压力造成叶轮呈现海绵状、鱼鳞状的破坏现象（分）。 2、运动相似与动力相似 答：运动相似指原、模型对应点两流动相应流线几何相似或流速大小成比例，方向相同。（分）原、模型对应点同名力作用下的流动，相同同名力大小成比例的现象称动力相似。（分）3、节点与控制容积： 答：节点是数值模拟中需要求解未知量的几何位置（分）控制容积：数值模拟中用于控制方程的最小几何单位（分）。 4、油的闪点与着火点 答：闪点：液体燃料受热时表面出现油蒸汽，当蒸汽浓度增大到遇到很小的点火源即发生瞬间闪火现象时的最低温度（分）。着火点为液体燃料自燃的最低温度。（分） 5、扩散传质与对流传质 答：在浓度差驱动下通过分子热运动而引起的组分传递现象称扩散传质；（分）流体中由于流体宏观流动引起物质从一处迁移到另一处的现象称对流传质。（分） 6、恒定干燥条件与干燥曲线 答：恒定干燥条件是干燥介质（或热空气）的温度、湿度、流速及与物料的接触方式在整个干燥过程中保持不变的条件（2分）。干燥曲线：表征相同干燥条件下，物料含水量X及物料表面温度?与干燥时间?的关系曲线。 二、简答题（每题6分，共36分） 1、根据所学流体力学知识，简述减小管内流体流动阻力的途径及措施。 吸收一章习题及答案 一、填空题 1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为____________________，以传质总系数表达的速率方程为___________________________。 N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y e) 2、吸收速度取决于_______________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______________来增大吸收速率。 双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度 3、由于吸收过程气相中的溶质分压总 _________ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的_________。增加吸收剂用量，操作线的斜率_________，则操作线向_________平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y e）_________。 大于上方增大远离增大 4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度y = ，要求出塔气体浓度y2 = ，则最小液气比为_________。 5、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。 减少靠近 6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_________常数表示，而操作线的斜率可用_________表示。 相平衡液气比 7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将_________，N OG 将_________ (增加，减少，不变)。 不变增加 8、吸收剂用量增加，操作线斜率_________，吸收推动力_________。（增大，减小，不变） 增大增大 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、填料的种类很多，主要有________、_________、_________、 ________、___________、______________。 拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料 11、填料选择的原则是_________________________________________。 . 表面积大、空隙大、机械强度高价廉，耐磨并耐温。 12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__________________。 良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。 13、填料塔的喷淋密度是指_____________________________。 单位塔截面上单位时间内下流的液体量（体积）。 14、填料塔内提供气液两相接触的场所的是__________________。 填料的表面积及空隙 15、填料应具有较_____的__________，以增大塔内传质面积。 大比表面积 16、吸收塔内填装一定高度的料层，其作用是提供足够的气液两相_________。 传质面积 17、菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。 18、以（Y-Y*）表示总推动力的吸收速率方程式为N A=K Y（Y﹣Y﹡）。 19、、吸收操作是依据混合气体中各组分在溶剂中的溶解度不同而得以分离。 20、某气体用ABC三种不同的吸收剂进行吸收操作，液气比相同，吸收因数的大小关系为A1﹥A2﹥A3，则气体溶解度的大小关系为。化工原理习题及答案
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