《化工原理》(第三版)复习思考题及解答剖析

第0章绪论

1）广义地说，凡工业生产的关键环节是改变物质组成，这类生产便归属化工生产范畴。

2）为了便于管理及技术交流，很多行业从化工中划分出去，但它们仍属“化工大家族”中的一员。这些行业有石油化工，塑料工业，制药工业，硅酸盐工业……

3）生产工艺学是研究某一化工产品生产全过程的学科。

4）化学工程是研究化工生产中共性问题的学科。

5）化工生产中虽然化学反应是核心，但前、后对物料的处理大都为物理加工过程。这些对物料的物理加工过程称为单元操作。

6）介绍主要单元操作的原理、方法及设备的课程叫化工原理。

7）物理量=数×单位。

8）基本单位：长度m,质量kg ,时间s。（答：m，kg，s）

9）导出单位：力N,功或能J ,功率W,压强Pa。

10) 有的单位前面有“字首” ，这些字首的意思是：k 103,c 10-2 ,m 10-3,μ 10-6。

11）查得30℃水的粘度--μ×105 /Pa·S为80.12,表明μ=80.12×10-5Pa.s。

12）量纲是普遍化单位。如长度单位有m，cm，mm，km 等，其量纲为L 。

13）物料衡算是对一定的时间间隔、一定的空间范围（控制体）而言的。

14）总的物料衡算式为∑M i－∑M o= M a ，各种M的单位均为质量单位，如kg。

15）若无化学反应，对任一组分j，物料衡算式为∑M i，j-∑M o，j= M a，j

16）若进、出控制体的物料均为连续流股，各流股的质量流量均恒定，∑M i=∑M o,控制体内任一位置物料的所有参量—如温度、压强、组成、流速等都不随时间而改变，则该控制体处于定态或称定常态或稳定态过程。

17）流体粘度的单位换算关系是：cP（厘泊）=0.001Pa·S，则3.5 cP=3.5×10-3Pa·S ,0.005 Pa·S = 5.0 cP 。【分析】3.5cP=3.5cP ×（0.001Pa.S/1cP）=3.5×10-3Pa.S

0.005 Pa.S=0.005 Pa.S×(1cP/ 0.001Pa.S)=5.0cP

式中（0.001Pa.S/1cP及(1cP/ 0.001Pa.S)称为“转换因子”，用于物理量的单位转换。

18）任一物理方程式中各物理量必然单位和谐。以离心泵的扬程、流量关系为例，若He=36-0.02V2(单位He— m ，V-- m3/h),则式中36的单位是m ,0.02单位是m/(m3/h2)。

19）某管路特性方程为He’=8.0+8.07×105V2(式中He’—m ，V—m3/s)当以V’[m3/h]替代V，则该公式改为He’=8.0+0.06227(V’)2。

[分析] 因为1[m3/h]=（1/3600）[m3/h]，所以He’=8.0+8.07×105[V’×（1/3600）]2=8.0+0.06227(V’)2

20）圆球固体颗粒在流体中作自由重力沉降，在stokes区的沉降速度计算式为u t=g dp2（ρs-ρ）/(18μ)。式中u t—沉降速度，m/s,g—重力加速度，g=9.81m/s2,dp—颗粒直径，m ；ρs—颗粒密度，㎏/m3；μ—流体粘度，Pa·S。当以u t’[cm/s],μ’[cP]分别替代u t与μ，则该公式为

u t’=10-5 g dp2（ρs-ρ）/(18μ’)。

分析：u t=100u t’，cm/s], μ=1000μ’，所以：u t’=10-5 g dp2（ρs-ρ）/(18μ’)

第一章流体流动

1）温度升高，液体粘度下降，气体粘度增大。

2）流体的粘度可通过流体粘性定律τ=μ(dv/dy)=μ(ΔV/Δy)[N/m2](y的取向：令dv/dy为正）求得。试分析下列情况的τ值。图中A为薄平板或圆筒面的面积（m2)。（答：F/A, G.sinα/A, G/(πDH)）

3）理想流体是μ=0，∑h f=0，△V=0的流体。

4）2.04ml 某液体的质量为2.10g，其密度为1029kg/m3。（答：1029）

5）1atm=1.013×105 Pa=760mmHg=10.33mH2O

1at=1 kgf/cm2=9.81×104Pa=735.6mmHg=10mmH2O

6) 外界大气压是753mmHg（绝压）某容器内气体的真空度为7.34×104Pa，其绝压为2.70×104Pa,表压为

-7.34×104Pa 。

7）1.60at（绝压），35.0℃的N2(分子量M=28.0)的密度为1.72kg/m3（答：1.72）

【分析】根据题给的条件可按理想气体计算密度。ρ=pM/(RT),R=8314J/(kmol.K),不要用T=273+t。

8) 水面压强p0=1atm，水深64m处的压强p=7.29×105Pa (p0,p皆为绝压) 。

9）如右图，U形压差计读数R=0.119m ,ρHg=13.6×103kg/m3, 不计两液面大气压P的差异。

10）修正压强p m= p＋ρgh。在重力场中静止的恒密度流体，只要流体是连通的，则处处流体的p m=常数。11）流体在圆管内流动，通常讲的“管流”指的是流体充满管内且流动。

【分析】如无说明，流体在管内的流动皆为管流。

12）Φ57×3.5mm的圆直钢管，管内充满流动的水，则水的流动截面积A=1.96×10-3m2。

【分析】Φ57×3.5mm，表示钢管外直径为57mm，管子壁厚为3.5mm，其内径为50mm。

13）ρ=940 kg/m3的液体，以8.60m3/h的流量流过12）题的管内，其平均流速u=1.22m/s,质量流速G=1146(kg/s·m) （答：1.22，1146）

14) 水在Φ60×3mm钢管内流过，流量V=2.75×10-3m3/h，水的粘度μ=1.005cP,则Re=6.45×104，流型为湍流。

【分析】Re=duρ/μ,当流体流过管内，Re=4Vρ/(πdμ)。前者出现u，后者出现V，此题用后者算比较好。

15）圆直管内流体层流的点流速分布侧型为抛物线,令管子内半径为R,轴心线处点流速为νmax，，则任一点与轴心线距离为r处的点流速ν=νmax [1-(r/R)2]。且平均流速u=1/2νmax。

16）流体在圆、直管内湍流的点流速分布规律ν=νmax (1-r/R)n,常见的n值为1/7 。

17）均匀流遇到与其流线平行的静止固体壁面时，与壁面接触的流层质点被固体吸着而流速降为零，流体与壁面间没有摩擦发生，这叫无滑动现象。由于流体有粘性，受壁面影响而流速降为零的流体层逐渐增厚。若均匀流流速为u0，则，ν<0.99 u0的减速部分称为边界层。

18)湍流边界层紧邻壁面处存在着层流内层。

19）均匀流体流入圆管内，随着流进圆管内距离的增加，边界层不断增大的管段称为进口段,在边界层厚

度达到管内半径以后的管段称为稳定段,管流的Re及流速侧型都是指稳定段而言的。

20）u2/2 表示每_稳定段kg流体具有的机械能，u2/（2g）表示每N流体具有的机械能。

21）流体从1截面流至2截面的过程中，由于流体有_______ ,导致部分流体机械能转变为内能，每kg 流体由此损耗的机械能以________表示。

22）某液体，ρ=880 kg/m3，μ=24 cP，在Φ57×3mm圆直管内流过，流速u=0.802m/s,则流过20m管子的阻力为5.38J/kg。

【分析】Re=duρ/μ=0.051×0.802×880/(240×0.001)=1500,层流，层流阻力可按海根.泊稷叶公式计算。∑h f=32μul/(ρd2)=32×24×0.001×0.802×20/(880×0.0512)=5.38 J/kg

23）流体在一圆直管内流动，Re=700，若流量加倍，对同一管段来说，阻力消耗的功率为原来的4倍。（答：4）

【分析】原来是层流，流量加倍后，Re=1400，仍属层流。层流：N=∑h f.(Vρ)[w],所以N’/N=(∑h f’/∑h f)(V’/V)=(u’/u)2=22=4

24）量纲分析法是一种指导实验的方法。其依据是任一物理方程必然量纲和谐。通过量纲分析，可把物理量间一般不定函数式转变成特征数间一般不定函数式。根据∏定理，“特征数”数=“物理量”数－“基本量纲”数。

25）量纲分析法的好处是：①减少变量，大大减轻实验工作量。②在满足流体各物性值均为恒值的条件下，通过实验得到的特征数间的定量关系式可推广应用于其它工质及其它几何相似的不同尺寸的设备。26）雷诺数表示惯性力与粘性力之比。

27）由量纲分析法指导实验得到的公式是一种半理论半经验公式。

28）工业上常用的粗糙管有水煤气管，无缝钢管，铸铁管。

29）工业上常用的光滑管有玻璃管，塑料管，黄铜管。

30）计算直管沿程阻力的范宁公式为∑h f=λ(l/d)u2/2 J/kg。

31）在湍流区（包括过渡流区），当ε/d一定，随Re增大，λ值先下降，然后达到常数。λ=常数的区域称为阻力平方或高度湍流区。

32）在高度湍流区摩擦系数λ取决于ε/d,与Re无关。若流体在某粗糙管内高度湍流，当流量加倍，对同一直管段来说，阻力将增至原来的4倍。（答：ε/d，Re，4）

33）在湍流区（包括过渡流区），当Re一定，随着ε/d减小，λ值减少。ε/d的极限为光滑管。光滑管，当Re=3000，λ=0.3164/Re0.25，此公式称为布拉修斯公式。

34）流体流过弯头，三通，阀门等的阻力称为局部阻力。局部阻力总伴随着边界层分离现象。计算局部阻力的公式有两种，即h f =ζu2 /2 J/kg 及h f =λ（le/d）u2 /2 J/kg。

35）通过管道，将地面管内的水输到敞口水塔水面上方。已知出水口距地面高20m，水流速1.20m/s，管长及局部阻力当量管长l+∑le 为40m，管内径38mm，摩擦系数λ=0.028输入端管内的表压p1 =2.216at。【分析】p1/1000=(9.81×20)+(0.028×40/0.038) ×(1.20)2/2

所以，p1=2.174×105 Pa(表压)=2.216 at（表压）

36）水由A水库通过长管道流入B水库，如下图所示管内径为d1，输入量为V1。现欲加大流量，要求V2=2.4V1，设管长不变，布拉修斯公式可用，局部阻力不计，采用增大管内径方法解决，则d2/d1 =1.38。

【分析】EＡ－ＥＢ＝∑h f（Ｅ通常表示每千克流体的总机械能。）

因前后情况EＡ和ＥＢ都没有改变，故∑h f，１＝∑h f，２，

∑h f＝８λｌV２／（π２ｄ５）＝８×０.３１６４ｌV２／｛［４Vρ／πｄμ］０．２５

π２ｄ５｝∝（V１.７５／ｄ４．７５）

V １１.７５／ｄ１４．７５＝V ２１.７５／ｄ２４．７５所以d 2/d 1=（V 2/V 1）(1.75/4.75)=1.38

37）如下图所示，水由A-A 截面经向上倾斜异径管流至B-B 截面。A 、B 截面处均流线平行，由A 、B 截面到U 形管的连接管内及U 形压差计内指示液上方均为与管内相同的水。已知R=68mm ，则 p m,A －p m,B =8.405×103Pa 。

【分析】在重力场中流体恒密度条件下，静止流体的Pm 为恒值，由此可导出下式：

p m,A －p m,B = p m,3 －p m,4= p 3 －p 4 =（ρ

Hg -ρ）gR=（13.6-1）×103×9.81×0.068

=8.405×103Pa

38）承37题，若流量不变把管子水平放置，则会发生如下变化：( p m,A －p m,B ) 不变

读R 不变,(p A -p B ) 减小。

【分析】

根据

()31144453e e 131 4.33/A V ,E P E V 1l 1l V18.14m /h 41.3m E e m h hf H -==???→↑→↑???→↓→↓→↓→↓

+∑-

+∑??=??=??

∑经验恒定，阀门开大（）=30/20=22,,//2/m A A m B B f p u p u h ρρ+=++∑，f h ∑与管子倾斜角度无关，所以 （,m A p -,m B p ）不

变，亦即R 不变。

,m A p -,m B p =()()A A B B p gz p gz ρρ+-+=常量

()A B B A p p g z z ρ-=-常量+

当管子由倾斜向上改为水平，()B A z z -减小，

（A B p p -）减小。 39)三根内径相同的直管，管内水流量相同，两侧压点的距离相同，但管子安装方向不同，一根水平，一根倾斜向上，一根倾斜向下，如下图所示，则 R 1 ，R 2， R 3 的关系是123R R R ==,△p 1、△p 2、△p 3 的关系是213p p p >>。

【分析】,1,2,3m m m p p p ==，123R R R ∴==

()A B B A p p g z z ρ-=+-常量，213p p p ∴>>

40）某套管，外管内直径为d 2，内管外直径为d 1，此套管的当量直径d e = d 2－d 1。

41）有时把流体流过一段管路的阻力f h ∑改用摩擦压降f p ?-形式表示，二者关系是/f f h p ρ=-∑。

42）水以s m /2.1流速从圆直等径管内流过，摩擦系数λ=0.026，则紧邻管壁处流体剪应力w τ=

4.68N/m 2，在r/R=0.50（R 为管半径）处的剪应力τ=2.34N/m 2。

【分析】①2,1,2,2(/)m m f m p p h p l d u ρρρλ+=+∑/=///2

2,1,2()/m m p p d l u λρ∴-=?/2

②参看右图，沿管轴线向作1长管段的力的衡算：

()()()2212/4/4sin w d p p d l g dl ππρατπ--=?

其中，sin l α=21z z -，可整理得

,1,2()/4m m w p p d l τ∴-=

③因此，()2

221.2/8 4.68/w u N m τλρ=??=3/8=0.02610

④无论层流或湍流的管流，剪应力τ均与该流层距轴心线的距离r 成正比，故 ()2/ 4.680.5 2.34/w r R N m ττ==?=

43）如右图所示，A d >>B d 。当水流向为 A B ，U 形压差计读数为R 1。当流向为 B A ，读数为R 2。两者流量相同，均不计AB 段直管阻力，只计截面突变阻力，则1R >2R 。

【分析】当d A >>d B ,由A →B ，ζ=0.5，由B →A ，ζ=1，局部阻力均按ζu A 2/2计。

A →

B ：222/2/20.5/2A A B B B p u p u u ρρ+=++//

()22/ 1.5/2/2A B B A p p u u ρ∴

-=- B →A ：222/2/2/2B B A A B p u p u u ρρ+=++//

∴(p B -p A )/ρ= u A 2

/2

44）45℃的水蒸汽压P V =9.586kPa ，P O =1atm ，u 2=0.60

,5.1,/2m H s m gH o o =则如图所示的能正常虹吸操作的max H =8.81m （计算max H 时可忽略阻力）。

【分析】2

33.25/u m s u ===虹吸管正常操作应该管内的水不汽化。令P 3=P v 时的H 为H max ，排1-3截面的伯努利方程，得：51.01310/1000

?＝m H H 81.82/)25.3(1000/10586.981.9max 23max =∴+?+

45）两管并联，管1的管长（包括局部阻力的当量管长）、管内径及摩擦系数为

1l 、1d 和1λ，管2的相应值为2l 、2d 和2λ，则流量比=21V V

46）转子流量计对某种流体的操作特性是恒流速、恒压降，现有一转子流量计，转子密度3

/2800m kg f =ρ，其刻度是按20℃的水标定的。当用于31/840m kg =ρ的流体，读得刻

度为

则实际流量是,/80.33h m 4.33h m /3。 【分析】V 1=V

34.33/m h == 47）以孔板流量计测量某液体流量，用U 形压差计作为测压仪器。若流量加倍且流量改变前后孔流系数C 0为不变的常数，则加大流量后U 形压差计读数R '为原流量时读数R 的4倍。（答：4）

48）以下是两道判断题。在分析=时，可用E 表示某截面每kg 液体的总机械能，可略去液体动能。各水槽液位假设不变。

①当阀A 关小，P 3升高，P 4降低。

[分析]

,13

f h -

∑,42

h -∑

②原来A ，B 阀均部分开启，当A 阀开大，B 阀不变，则V 增大，P 4下降，V 3减少。

[分析]1144453A V ,E P E V E hf -???→↑→

↑???→↓→↓→↓→↓∑经验恒定阀门开大

第二章 流体输送机械

1） 流体输送机械依结构及运行方式不同，可分为4种类型，即离心式、往复式、旋转式及流体作用式。

2） 离心泵均采用后弯叶片，其泵壳侧形为蜗壳形，引水道渐扩，是为了使流体动能转化为静压能。

3） 离心泵的三条特性曲线是He~V ，Na~V 和η~V 曲线。这些曲线是一定的流体工质和一定转速条件下，由实验测得的。

4） 离心泵铭牌上写的参量是ηmax 时的参量。 5） 离心泵启动前要盘车、灌液，灌液是为了防止气缚现象发生。

6） 离心泵停泵要前先关小出口阀，以避免发生易损坏阀门和管道的水锤现象。 7） 离心泵在长期正常操作后虽工作条件未变，却发生气蚀，其原因一般是汲入管内壁因污垢沉积造成流体流动阻力增加。

8） 液体容器绕中心轴等角速度ω旋转，如附图所示。液面任一点高度z 与该点对轴心线的距离r 之间的数量关系是z=ω2r 2/2g 。

【分析】旋转液体中任一点都满足的方程是：p+ρgz-ρω2r 2/2=常量c ，如图，取o 点为柱坐标原点，在o 点处，r=0，z=0，p=p 0，所以c= p 0，于是，上式可改成p+ρgz-ρω2r 2/2= p 0，在液面上，p=p 0，即ρgz=ρω2r 2/2，则z=ω2r 2/2g

9） 如下图，用离心泵将水由水槽输入塔内，塔内压强p 2=0.2at （表压），汲入及压出管总长及局部阻力当量管长1+∑l e =20mm ，摩擦系数λ=0.024，则输送每N 水所需的外加功H e ’与流量V 的数量关系式为H e ’=10.24+4.06×106V 2。

【分析】排1-2截面间伯努利方程：H e ’=22025

8(1)le p p H V g gd λρπ+-++∑= 4262250.29.811080.024248.210.2 4.061010009.819.81(0.025)

V V π????++=+?? 式中单位：H e ’—m ，V —m 3/s

10）承9）题，H e ’表示在9）题条件下，为实现水流量为V[m 3/s]的输送，1[N]水必须得到的外加机械能[J]。

9）题导出的H e ~V 关系又称为管路特性曲线。设λH e ’=H 0+KV 2。

11）承9）题的管路特性方程可改写成H e ’=10.2+0.313V 2[m]（式中：V —m 3/h ）。如选用的泵的“H e ~V”关系可表达为H e =42－0.01V 2[m]，则工作点为V=9.92m 3/h,He=41m 。

【分析】泵：He=42－0.01V 2，H e ’=10.2+0.313V 2

令He= H e ’，得V=9.92m 3/h ，He=41m

注意：V 的单位只能统一才能联立求解。

12）承11）题，若略关小出口阀，使1+∑l e =30m ，设λ不变，则新工作点为V 1=8.14m 3/h ，H e ，1=41.3m 。

【分析】出口阀关小后，与原来的相比，

()e e 11l 1l +∑-+∑（）=30/20=1.5，所以K 1=1.5K=1.5?0.313=0.47，新的管路特性方程为210.20.47V e H '=+

{2420.01V

10.20.47V e e H H =-'=+泵：管路：，令e H =e H '，所以{ V 1=8.14m 3/h ，H e ，1

=41.3m 13）承12）题，已知在出口阀关小后V 1=8.14 m 3/h 时泵的效率η=0.62，与原来的V=9.92m 3/h 相比，因关小阀而多消耗在阀上的轴功率ΔN a =372W 。

【分析】参照附图，当阀关小V 1=8.14m 3/h 时，若按原来的管路特性曲线计，只需

e H '=10.2+0.313?(8.14)2=30.9m ，但因阀关小增加阀的阻力，实际H e,1=41.3m ，所以因阀关小而多耗的轴功率

()()()()()32232

2g max 1v 21T f /(41.330.9)8.14109.81/36000.62372//8.14/9.920.822420.01(/2) 6.20.0854/H p p /g h H 0 2.4 3.3 5.7mu /2V ,H /a e e f N H V g W

n n V V V H V m V m h H KV ρηρρρ?=??=-????='''===-=+-='''

=--?=--=-∑∑，汲允-3/(41.330.9)8.1410a e N H V g ρη?=??=-

??()9.81/36000.62372W ??=

14）承13）题，若管路及阀门开启度均保持原来情况不变，用减小泵转速的方法使流量降至8.14m 3/h ，则调节后的转速与原转速之比n ’/n=0.82。

【分析】//8.14/9.920.82n n V V ''===

15）已知单台离心泵的性能为H e =42－0.01V 2（V —m 3/h ），则两台相同的上

述的泵串联或并联，其综合的性能分别为H e ，串=()22

420.01V -，H e ，并=2420.01(/2)V -。

16）如图，当泵出口阀全开，V=25 m 3/h 时管路阻力∑H f =53.4mH 2O ，则阀全开时的管路特性方程为()236.20.0854/e H V m V m h '=+-。

【分析】阀全开，

2f H KV =∑，即53.4=K(25)2，所以K=0.0854m/(3/m h )2故阀全开时管路特性方程为()236.20.0854/e H V m V m h '=+-

17）单项选择题：离心泵的安装高度与D 。

（A ）泵的结构无关 （B ）液量流量无关 （C ）汲入管阻力无关 （D ）液体密度有关

【分析】当离心泵从低位液槽汲液，液槽的液面压强为P 1（绝压），该液体在工作温度下的蒸汽压为P v ，则泵的最大安装高度为

()()gmax 1v f H p p /g h H ρ=--?∑，汲允-

其中允许汽蚀余量h ?允与泵的类型，尺寸，转速，流量有关。

18）某离心泵在高原使用，外界大气压p 0=8.6 mH 2O （绝压），输15℃的水，水的蒸汽压p V =1.707kPa 。由工作点查得Δh 允=3.5m ，可算得汲入管阻力为2.3 mH 2O ，则最大安装高度为2.63m 。

【分析】()()gmax 0v f H p /g p /g h H ρρ=--?∑，汲允-

()38.6 1.70710/10009.81 3.5 2.3 2.63m =-??--=

19）以离心泵由A 槽把饱和液体输至B 槽。要求流量为16 m 3/h 。查得该泵在该流量时

Δh 允=2.4m ，可算得汲入管阻力为3.3m 。可判断此泵在该流量时不会发生气蚀。

【分析】饱和液体，即工作温度下液体的蒸汽压pv 等于外压p1，于是

()()gmax 1v f H p p /g h H 0 2.4 3.3 5.7m ρ=--?=--=-∑，汲允-从附图见，g H =-8m ，因此g H

20）使用离心泵从此泵的位置更低的液槽汲液，不应在汲入管上装阀以调节流量，原因是当阀关小时会造成气蚀。

21）往复泵属于正位移类型的流体输送机械，常用于流量小，压头大的场合。在固定操作条件下，通过泵体的液体流量是恒定的。当需要调节流量时，不能用调节出口阀的办法，只能用调节旁路阀门方法解决。

22）在风机样本中，离心式风机的性能曲线是在一定转速下，规定进口气体密度ρ=1.2kg/m 3条件下测得的。性能曲线共有4条，即H T ~V ,H 静~V ,N a ~V ,η~V 曲线。

23）若以下标“1”、“2”表示风机的进、出口截面，风机全风压H T 为按风机进口截面处气体密度计的每立方米气体流过风机所提高的机械能，J/m 3或Pa 。

24）在全风压中，往往略去位能项。

25）若风机操作时进风口压强为p 1，出风口压强为p 2（全为绝压），进风口气体密度为ρ1，出风口气速为u 2，则风机的静压强H 静= P 2-P 1，出口动能为221u /2ρ。

26）若风机在工作时进风口气体密度为ρ，，按此密度计的风机流量为V ，，实测得风机全风压为'T H ,为了从风机样本中选择风机型号，须做参量转换。转换关系为：V 样本= V ，,（H T ）样本/1.2='

T H /ρ，。 第三章 颗粒流体力学与机械分离

1) 正圆柱体颗粒，高h=2mm ，底圆直径d=2mm ，其等体积当量直径d e,v =2.29mm,形状系数Ψ=0.874。

2) 对某号筛，穿过筛孔的颗粒质量称为筛过量，留在该号筛面上的称为筛余量。

3) 某颗粒群，依颗粒大小的差异，可粗分为三部分，其平均粒径d p,i 为1.08，1.52及2.24mm 的部分的质

量分数x i 相应为0.31，0.55及0.14，设所有颗粒形状系数相同，则按比表面积相等原则算出的颗粒群的平均粒径为1.41mm 。（答：1.41）

[分析] ,1/(/)m i p i d x d =∑

4) 由固体颗粒堆积成的固定床，其空隙率ε= (床层体积-颗粒体积)/床层体积。 5) 对于颗粒乱堆的固定床，若颗粒足够小，可认为床层各向同性，即床层内处处ε值相等，且床层内任

一平截面上空隙面积与界面总面积之比（自由截面率）在数值上等于ε。

6) 当流体通过多孔介质，或称流体对固定床的渗流，当雷诺数Re ’<2，流动阻力属粘性阻力时可用柯士

尼公示计算流动阻力，该公式可表达为-Δp m =A μ，u ，L Pa 。（式中A 为固定床的结构参量，对一定的固定床，A 为常量）

7) 当流体通过多孔介质，在更宽的雷诺数范围内，亦即流动阻力可包含粘性阻力及涡流阻力时，可用欧

根公式计算流动阻力。该公式可表示为-Δp m /L=A μ，u +B ρ, u 2Pa.(式中A,B 为固定床的不同的结构参量，对一定的固定床，A,B 均为常量) 。

8) 为了固、液分离，常用的机械分离方法是过滤和沉降。 9) 过滤是以过滤介质（如滤布，滤网）截留悬浮在流体中的固体颗粒的操作。滤饼过滤是指过滤过程中

在过滤介质上形成滤饼的操作。滤饼在过程中起过滤介质作用。在常见的用于固液分离的恒压差滤饼过滤中，随着过滤时间τ的延长，滤饼厚度L 增加,过滤阻力（滤液流过滤布及滤饼的阻力）减小，滤液流率τd dv /_________。（v 是通过滤布的液量累积量），这是个非定态过程。

10) 若过滤面积为Am 2,经过一段时间的过滤后，得滤液量Vm 3,同时生成厚度为Lm 的滤饼，滤饼空隙率为

ε，固体颗粒的密度为p ρ㎏/m 3，即可判断截留的固体质量为(1)p LA ερ-㎏，与之对应的液体体积为V LA ε+m 3。当过滤前悬浮液的浓度以Φ㎏固/m 3清夜表示，则Φ=(1)/()P LA V LA ερε-+。

11) 推导液体流过滤饼（固定床）的过滤基本方程式的基本假设是：液体在多孔介质中流型属层流，依据

的公式是柯士尼公式。

12) 在过滤速率方程中，对于液体流过过滤介质的阻力的处理方法是，按等阻力原则将其折合成一层虚拟

的厚度为L e 的附加滤饼层，该虚拟滤饼层的结构与操作中生成的滤饼的相同。当过滤面积为A ，则滤布阻力可用L e 或q e 表示，L e 是与生成AL e 滤饼层相应的滤液量，q e 是对单位过滤面积生成L e 厚的滤饼所对应的滤液量。

13) 以叶滤机恒压过滤某悬浮液，已知过滤时间τ1=5min ，单位过滤面积通过滤液量q 1=0.112m 3/m 2,滤饼厚

度L 1=2.0mm ，当过滤累积时间τ2=10min ，累积的q 2=0.162 m 3/m 2,则过滤总共时间τ3=25min 时，滤饼厚度L 3=4.66mm 。

[分析]恒压过滤，通式为22e q qq K τ+=，代入1τ，2τ两时刻的值，得

22(0.112)20.1125(0.162)20.16210e e q K q K ??+?=?????+?=????

? 两式联立，解得322.9310/min K

m -=?, 3329.3210/m e q m -=? 对于233333,29.3210 2.931025q q τ--+??=?? 3230.261/q m m ∴=

∵L ∝q ，∴3131/ 2.00.261/0.112 4.66L L q q mm ==?=

14) 承13）题，若过滤25min 便停止过滤，则过滤终了时的瞬时过滤速率dq/dτ=5.42

?10-3m 3/(min·m 2)。 [分析] 3

33232.9310 5.4210/min 2()2(0.2619.3210)

q e d K m m d q q τ---?===??++? 15) 承14）题，若过滤停止后，即洗涤滤饼，洗涤液与滤液粘度相同，洗涤压差与过滤压差相同，洗涤液

量为总滤液量的0.12，则洗涤时间τW =5.78min 。

[分析]对叶滤机，当w ,,,m w m E p p μμ=-?=-?，则

3(/)(/),0.120.261/(5.4210) 5.78min w E w dq d dq d τττ-=∴=??=

16) 一个过滤周期包含着过滤、滤饼洗涤及清理三个阶段，三段操作时间依次为τF ，τW 和τR 三者之和为∑τ，

其中过滤阶段得滤液量v ，则过滤机得生产能力G=_______m 3/s.若为恒压过滤且过滤介质阻力不计，洗涤时E m W m W P P ,,,?=?=μμ,则当τR =______时，生产能力最大。

（答：/,F W ντττ+∑） 17) 在一台板框压滤机中滤框有一种结构类型，滤板有二种结构类型。

18) 某板框压滤机对某料浆进行恒压过滤，滤饼充满滤框需22min ，现框数加一倍，操作压力及物性不变，

则滤饼充满滤框的时间是B min 。

（A ） 11 （B ）22 （C ）33 （D ）44

19) 板框压滤机，若滤饼洗涤时，E m W m W P P ,,,?=?=μμ，则(/dV d τ)w =1/4 (/dV d τ)E 。

20) 以板框压滤机恒压过滤某悬浮液，若滤布阻力不计，悬浮液浓度不变，滤液粘度不变，仅是操作压差

增加一倍，已知滤饼的压缩性指数S=0.35，则对于同一V 值，增压后的滤液流率/dV

d τ为原来的

1.57倍。

[分析] 21

//[2()],2/()s e m o dV d KA V V K p r τμ-=+=?Φ 21) 板框压滤机恒压过滤某料浆，若料浆浓度Φ减小为原来的1/2，设滤布阻力可略，滤饼比阻系数及其

他操作条件不变，可略去滤饼中滤液量，则滤饼充满滤框的时间为原来条件下充满滤框时间的2倍。

[分析]

/[(1)]p L q ρε=Φ-，滤饼充满框时，L=0.5框厚=定值，当Φ值减半，必然q 值加倍。又，12/(s m o K p r μ-=?Φ，Φ值减半，则K 值加。由2q K τ=即可判断，Φ减半，则τ加倍

22) 回转真空过滤机在滤布阻力不计条件下的生产能力3/s 。

23) 回转真空过滤机若增大转速，优点是增大生产能力，缺点是卸滤饼处因滤饼变薄，刮刀易损坏滤布。

24) 自由沉降是指颗粒在沉降过程中没有同其他颗粒碰撞，而且不受器壁与器底影响的沉降。

25) 重力自由沉降速度u t 是颗粒在重力场中，在流体中自由沉降且颗粒受到的重力、浮力与曳力平衡时的

恒定速度。

26) ρp =2600㎏/m 3,d p =0.120mm 的光滑圆球在20℃水中自由重力沉降速度u t =1.26m/s,水的μ=1.0cp. [分析]设颗粒沉降属斯托克区

2322()

9.81(0.12010)(26001000) 1.2610/18180.001p s t gd u m s ρρμ

---??-===?? 校核320.12010 1.26101000Re, 1.5120.001p t p d u ρμ

--????===<，计算有效 27) 以重力沉降室分离某悬浮系的固体颗粒，若要求大于某指定粒径的颗粒全部沉至器底，其处理能力与设备的水平面积有关，与高度无关。

28) 某悬浮系水平流过一重力沉降室，设进沉降室时悬浮系中颗粒分布均匀。当悬浮系离开沉降室时粒径

为d p,c 的颗粒正好沉降至器底，此粒径颗粒的自由沉降速度为u t,c ,则d p

29) 评价旋风分离器的主要性能指标是粒级效率与压降。

30) 含尘气体通过旋风分离器收尘，为表示其性能，常用的术语“粒级效率”是对某指定粒径的颗粒的收尘

效率，“分割粒径d 50”是粒级效率为50%的颗粒粒径。

31) 据早期对旋风分离器的除尘机理研究，认为圆筒部分外旋流是唯一的除尘区，由此导出的“临界粒径d c ”是能全部收下的颗粒中的最小粒径。

32) 在散式流化作中，流化床的压降Δp m 等于单位床层横截面积上悬浮颗粒的净重。流体空速增大，床层高度增加，床层空隙率增加，压降不变。

33) 在聚式流化操作中，可能发生的不正常现象腾涌与沟流。

34) 起始流化速度由固定床的“压降～流速”曲线交点决定，带出速度为最大流化速度，即颗

粒的自由沉降速度。

第四章 传热及换热器

1）传热是以温度差为推动力的能量传递过程。

2）传热的基本方式有导热，对流传热，热辐射三种。

3）热冷流体热交换的类型有三种，即间壁式、直接接触式及蓄热式。

4）常见的加热剂有水蒸气、热水及矿物油等。常用的冷却剂有冷水、空气及冷冻盐水等。

5）对某换热设备，单位时间热冷流体间传递的热量称为传热热率或热负荷，常以Q 表示，单位为W 。单位时间、单位传热面积传递的热量称为传热通量,常以q 表示，单位是W/m 2。

6）某传热过程测得控制体内某一点位置的温度随时间而变，即可判断该传热过程为非定态过程。

7）定态、一维导热、傅里叶定律的表达式是dQ=/dA dt dn λ-??。

8）导热系数λ的单位是W/(m ·℃)。使用此单位时，普通碳钢、不锈钢、空气在常温、常压下的λ值分别为45、16、0.02。（答：W/(m ·℃)，45，16，0.02）

9）对于大多数物质，导热系数λ与温度t （℃）的关系为λt =(1)o at λ+。

10）温度升高金属的导热系数λ值减小，液体的λ值减小，空气的λ值增大。

11）面积A=0.05m 2，壁厚为3.0mm 的金属平壁，其导热系数λ=45W/(m·℃)。若壁的两侧面温度分别为104℃和103.6℃，则传热速率Q=300W 。

[分析] 3/45*0.050*(104103.6)/(3.0*10)300Q A t W λδ-=???=-=

12)Φ48×3.5mm 钢管外包以8mm 厚的保温层，保温层的导热系数λ=0.12W/(m·℃)，管内壁及保温层外侧温度分别为120℃及60℃，则每米管长的散热速率Q/L=157W/m 。

[分析]

13212322()2(12060)157/(1/)ln(/)(1/)ln(/)(1/45)ln(48/41)(1/0.12)ln(64/48)

t t Q W m L d d d d ππλλ--===++13）对流给热共分为四种类型即强制对流、自然对流、液体沸腾和蒸汽冷凝给热。

14）对于无相变的对流给热，以特征数表示的一般函数式为Nu=f(Re ，Gr ，Pr )。

15) Gr=32/gl t v β?，表示自然对流运动热过程的影响。

16）Pr=/p C μλ?,表示流体物性对给热过程的影响。

17）Nu=/l

αλ,表示给热速率与相同条件下按导热计的导热速率之比。 18）水从Φ60×3.5mm 钢管内流过且被加热，已知水的Pr=4.32，Re=1.44×105,λ=0.634W/(m·℃)，则水对管壁的给热系数α=6.613×103W/(m·℃).

[分析]当流体从圆直、等径管内流过，当Re>4000，属湍流，Pr ＞0.7，流体粘度不大于同温度水的年度的二倍且管子的长，径比1/d>50（如无特殊说明，1/d 的条件都满足）的条件下可应用Dittus 和Boelter 公式。该公式Nu=0.023Re 0.8Pr n （n=0.4，当流体被加热，n=0.3，流体被冷却）。本题符合上述条件，且流体被加热，故

0.80.450.80.430.023(/)Re Pr 0.023(0.634/0.053)(1.4410)(4.32) 6.61310d αλ==?=? W/(m 2·℃)

19）承18题，若管子不变，水流速增加至原来的1.5倍，该物性数据不变，则α’=9.147×103W/(m 2·℃)。

[分析] 0.80.40.80.023(/)(/)Pr d du u αλρμ=∝

0.830.83'('/) 6.61310 1.59.14710u u αα∴==??=? W/(m 2·

℃) 20）承19题，若水流量不变，改用Φ68×3mm 钢管，物性数据不变，则α’’=4.986×103W/(m 2·℃).

[分析] 0.80.4 1.8410.023()Pr d

v d d λραπμ=∝（） 1.83 1.83''(/'') 6.61310(53/62) 4.98610d d αα==?=? W/(m 2·

℃) 21）某流体经过一直管后流入同一内径的弯管，则α弯>α直的原因是在弯管内流体有附加扰流。

22）某金属导线，直径0.50mm ，电阻0.16欧姆/m ，通过1.6安培电流。导线发热速率Q=I 2R[W]。导线外包绝热层，厚0.8mm ，其λ=0.16 w/(m·℃)。外围是20℃的空气，空气α=12 W/(m·℃).。过程定态。则金属线与绝热层间界面温度为25.8℃。

[分析]这是有内热源的导热与对流给热串联传热的问题。令导热直径为d 1，绝热层外直径为d 2，导线外侧温度为t 1，绝热层外侧温度为t 2，大气温度为t o ，可建立如下传热速率式：

12220212010122221122()()()ln(/)

1111ln 22L t t Q d L t t d d t t t t t t d d ln d L L d L d d L

πλαπαππλπλαπ-==----===+ 即220

31.60.161 2.101ln 20.160.5012 2.110t t ππ--?=+???

∴t 1=25.8℃

23)某蒸汽管外包有厚度为δ的绝热材料。现将该保温层划分成厚度为δ/2的内外两层，略去保温层导热系数λ值随温度的变化，则内保温层热阻大于外包保温层热阻。

[分析] ,,(/2)()/m m t Q A A δλδλ?=+外内（2）()

因A m,内

24）某钢管外壁温度高于外界空气温度，为减少散热，拟在管外包厚度均为δ的两层保温层。现有导热系数分别为λ1和λ2的两种绝热材料，λ2>λ1则把λ1的绝热材料包在内层的保温效果好。

25）某小口径钢管，外半径为r 1，外壁温度为T ，外界空气温度为t 0，空气给热系数为α。T>t 0,为减小散热，拟在管外包导热系数为λ的保温层，保温层厚δ，保温层外半径为r 2。设T 、λ均为恒值。在实践中发现，单位管长散热速率Q/L 随δ的增大出现先升后降的现象，如附图所示，Q/L 最大时的δ为临界保温层厚δc ，可推得，Q/L 最大时保温层外半径

r 2，c =/λα。

[分析]

212/1

1ln 22Q L r r r πλπα=+总热阻R

可见，随r 2增大，保温层的热阻增大，而空气的给热热阻减小，二者对Q/L 的影响相反。可通过R 对r 2极值以求出r 2，c

令22212dR 110,(ln )022r d dr dr r r πγπα

=+=即

得222,2,2,2,2,11111)()022/c

c c c c r r r r r ππαλαλα

+-==∴=即

此极限是极大还是极小值，须以二阶导数判定。 22223

2222221112()2222d R d dr dr r r r r πλπαπλπα-=-=+ 当 2./c r λα=，则22

2.23202r c d R dr απλ=>丨，即当c δδ=时，R 为极小亦即Q/L 为极大。

26）大容器内液体沸腾给热随液体过热度△t （即加热壁壁温t w 与液体饱和温度t s 之差）增加，可向后出现自然对流、泡核沸腾及膜状沸腾给热三种状况。正常操作应在泡核沸腾给热状况。

27）承26题，膜状沸腾给热状况是不允许发生的，若发生则属生产事故，故正常操作的过热度必须严控在临界过热度以下。

28) 液体沸腾的必要条件是液体过热和有汽化核心。

29）蒸汽冷凝分膜状与滴状冷凝两种类型。对于同一蒸汽同一冷凝温度t s ，滴状冷凝α值常取为_________ W/(m·℃). （答：大、膜、10000）

30）水蒸汽冷凝，若水蒸汽中混有1%的空气（不凝性气体），其α值会比纯水蒸汽α值下降60%。

31）蒸汽膜状冷凝凝液在壁面层流流下，若蒸汽饱和温度与壁温之差（t s —t w ）增大，则α值减小。

[分析] 1

2341.13[]()

s w g r L t t ρλαμ=-，此公式不必记，但α与()s w t t -得关系应知道 32) 靠自然抽风的烟囱，在烟囱内烟气与烟囱壁间的给热是自然对流还是强制对流给热？答：强制对流给热。（答：强制对流给热）

33) 黑体是吸收率a=1的物体。黑体的辐射能力E b =C 0(T/100)4 W/m 2,其中C 0是黑体的辐射系数，其值为5.67W/(m 2·K 4).

34) 某种物体在某温度下对任一波长的单色辐射能力与同温同一波长的黑体单色辐射能力之比E λ/E bλ=ε,

若ε值不随波长而变，该物体称为灰体，ε称为该物体的黑度。

35) 空间有面积分别为A 1及A 2的两平面，其间相对位置是任意的。角系数?12表示黑体或灰体的A 1平面

发出的辐射能中到大A 2的平面的分率。 A 1?12=A 2?21。

36) 两灰体为透热体，则由1面至2面的净辐射传热速率Q 12=C 0·εs [ ][W]。式中εs 为系统黑度。对于很

大的物体2包住凸面物体1，则上式中εs = 。（答：44112121,[(/100)(/100)],A T T ?ε-）

37) 设有温度分别为T A 和T B 两平行平面，T A >T B ,为减少辐射传热，在两平板间设置几块平行遮热板，所

有板的黑度相等，各板面积相同，间距很小，则设置遮热板后的辐射传热速率为未装遮热板时1/(n+1)。

[分析]两平行板间：441212

0[()()]100100s T T q c ε-=?- 本题条件下，1121

1[1]s εεε-=+-=常数

未装遮热板 440[()()]100100

A B A B s T T q c ε-=?-

装遮热板后

44110[()()]100100A A s T T q c ε-=?- 4412120[()()]100100

s T T q c ε-=?- ………

440[()()]100100n B n B s T T Q c ε-=?- ∵

1121......(1)A nB A A B q q q n q q ----+++=+= ∴ 1/(1)A A B q q n --=+

38) 用热电偶测量某管道内流动气体的温度。由仪表中读得热电偶温度为780℃ 。热电偶的黑度为0.06，输气管管壁温度为600℃ 。气体的给热系数为65W/(m 2.℃ )若把热电偶温度视为气体温度，按绝对温度计算的相对误差是-24.4%。减小测温误差的方法有热电偶外装遮热罩及减少输气管的散热速率等。

[分析]管内传热情况为：???→???→给热辐射气体热电偶管壁。在过程定态，即热电偶温度恒定条件下，令气体、热电偶及管壁温度分别为Tg ，T1，Tw ，热电偶的黑度为1ε，则下士成立：

441g 10[()()]100100

w T T c αε-1（T -T ）= 即44g 273.2780

273.260065[()()]100100++-T -(273.2+780)]=0.60*5.67[ ∴T g =1392.9K=1120℃

故测温相对误差=（780+273.2-1392.9）、1392.9=-24.4%

39) 常见的间壁式换热器有以下类型：套管式，列管式及螺旋板式等。

40) 用套管换热器以冷水使饱和甲苯蒸汽冷凝为饱和液体。甲苯走环隙，温度T=100℃ ，流量W h =2200kg/h ，其冷凝潜热r h =363kJ/h ，冷凝水走内管内，进出口水温分别是t 1=15℃ ，t 2=43℃ ，水的比热Cp.c=4.174kJ/(kg.℃ )。则该换热器的热负荷Q=7.986×105kJ/h,平均传热温差△t m =70.07℃ 。

[分析]Q=W h ×r h =2200×363=7.986×105 kJ/h

又Q=Wc ·C p ，c （t 1-t 2）即7.986×105=Wc ×4.174（43-15）

所以Wc=6.833×103kg/h

因为△t 1=100-15=85℃，△t 2=100-43=57℃

所以△t m =（△t 1-△t 2）/Ln （△t 1/△t 2）=（85-57）/Ln （85/57）=70.07℃

41) 承40）题，已知内管规格为Φ57×3.5mm ，内管内冷凝水给热系数αi =3738W/(m 2.℃ ),环隙中甲苯冷凝的给热系数α0=5200W/(m 2.℃ ),若略去管壁及污垢热阻，则以内管壁面为基准的传热系数K i =2292W/(m 2.℃ ),该换热器的长度L=7.68m 。

[分析] 111150,3738520057

i i i o o i d K d K αα=+=+?即 所以K i =2292 W/(m 2.℃ )

又i ()i m Q K d L t π=??，即57.98610

(1000/3600)2292(0.050)70.07L π?=??

所以L=8.8m

42) 承41）题， 若其它条件不变，只是因气候变化，冷水进口温度为20℃，设物性数据不变，则冷水出口

温度t 2'=46.5℃。

[分析]对于热流体侧为蒸汽冷凝，有相变且热流体温度T 保持不变，而冷流体侧则无相变，有温度变化的情况，可运用如下等式：

1,211221212

()[()()]/ln

()/ln c p c i i i i T t W C t t K A T t T t T t T t K A t t T t -?-=-----=-- 所以1,2

ln c p c i i T t W C K A T t -?=- 原来：,10015ln

10043c p c i i W C K A -?=- c W ，,p c C ，i K ，i A 均前后不变 后来：,'2

10020ln 100c p c i i W C K A t -?=- 前后情况对比，得'2'2

1001510020,46.410043100t t --==--所以℃ 43) 列管换热器有三种类型，即：固定管板式、U 形管式、浮头式。

44) 列管换热器内设置折流板的目的是增大壳程流体流速，使尽量多的壳程流体可垂直流过管束，使其给热系数增大。

45) 折流板有两种形式，即圆缺形式、盘环形式。

46) 某单管程，单壳程列管换热器，壳程为水蒸汽冷凝，蒸汽温度为T=140℃，管程走空气，由t 1=20℃升至t 2=90℃。若将此换热器改为双管程，空气流量不变，设空气物性不变，空气原来在管内湍流，管壁及污垢热阻均可略去，改为双管程后换热管数不变，则改为双管程后空气出口温度t 2'=113.9℃。

[分析]原来：1,2

ln c p c i i T t W C K A T t -?=- 后来：1,2ln

''c p c i T t W C K A T t -?=- 两式相除，得1'212ln

'ln i i T t K T t T t K T t --=--，由于水蒸气冷凝h α》空气c α，且管壁及污垢热阻不计，故''i c i c K K αα=，

又由于空气在管内均为湍流，且改成双管程后，空气在管内的流速为单管程的2倍，故'0.82c c

αα= 因此，0.8214020

ln

140'214020ln 14090t --=--，∴'2t =113.9℃

47) 螺旋板换热管的特点是因时弯曲通道，比起直通道，在其他条件相近时，传热系数较大，热冷流体逆流换热，平均温差大，紧凑，不易堵塞，但坏了不能修。

48) 如下图，当Wc 下降，其他不变，则A 。

t 2

W h ,T 1

T 2

A)Q ,t 2 ,T 2 C) Q ,t 2 ,T 2 [分析] 0i 2Wc K T Q α↓???→↓???→↓??→↑??→↓直接间接 （幅度大） （幅度大） （幅度小） （幅度小） （幅度小）

又Q =,2

1()c p c W C t t ?-，可判断，t 2必然上升 ↓ ↓ ↑

（幅度小） （幅度大）

49）有一加热釜，内有Wkg 比热为C p 的液体。用蛇管加热器加热液体，蛇管内通温度为T 的饱和蒸汽，凝液为饱和水。釜内有搅拌器，故液体温度均匀。蒸汽与釜液之间传热系数为K 1，蛇管换热器面积为A 1。外界空气温度为t 0，釜液与外界空气的传热系数为K 2，釜液温度升至t max 时，便维持恒温。写出釜液升温阶段有t 1升至t 2所需时间的计算式及计算t max 的计算式。（答：①在釜液升温的非定态过程，在dt 时间内）

0i a dQ dQ dQ -= 即

11220()()p K A T t d K A t t d W C dt ττ---=?? 或 11220[()()]p K A T t K A t t d W C dt τ---=??

所以 2

11122011220()()t p t dt d W C K AT K A t K A K A t τττ==?+-+??

②釜液温度为max t 时，过程定态，0i

Q Q = 则 11max 22max 0()()K A T t K A t t -=-

电路分析试题及其答案

一、填空题(每空1分，共15分) 1、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。现接在10V的电源下使用，则其阻值为，实际电流是，实际消耗的功率为。 2、电流源IS=5A，r0=2Ω，若变换成等效电压源，则U= ，r0= . 3、b条支路、n个节点的电路，独立的KCL方程数等于，独立的个KVL 方程数等于。 4、三相四线制供电线路可以提供两种电压，火线与零线之间的电压叫 做，火线与火线之间的电压叫做。 5、正弦周期电流的有效值与最大值之间的关系是。 6、某一正弦交流电压的解析式为u=102cos（200πt＋45°）V，则该正弦电流的 。当t=1s 有效值U=_____________V，频率为f= H Z 7、线性电路线性性质的最重要体现就是性和性，它们反映了电路中激励与响应的内在关系。 8、功率因数反映了供电设备的利用率，为了提高功率因数通常采用 补偿的方法。 二、判断题(正确打“√”,错误打“×”) (每题1分，共10分) 1、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换，变换过程中可以将受控源的控制量变异。（） 2、叠加定理适用于线性电路，电压、电流和功率均可叠加。 （）

3、应用叠加定理和戴维宁定理时，受控源不能与电阻同样对待。 （） 4、电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量越准确。 （） 5、含有L、C元件的正弦交流信号电路，若电路的无功功率Q=0，则可判定电路发 生 谐 振 。 （ ） 6、电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。 （） 7、电功率大的用电器，电功也一定大。 （） 8、结点电压法是只应用基尔霍夫电压定律对电路求解的方法。 （） 9、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。 （） 10、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。 （） 三、单项选择题(每小题1分，共20分)

数值分析思考题1

% 数值分析思考题1 1、讨论绝对误差（限）、相对误差（限）与有效数字之间的关系。 答：（1）绝对误差（限）与有效数字：将x 的近似值x * 表示成 x *=±10m ×(a 1×10﹣1+a 2×10﹣2+ …a n ×10﹣n +…+a k ×10﹣k +…)，其中m 是整数，a 1≠0，a 1，a 2，…，a k 是0到9中的一个数字。若绝对误差，那么x *至少有n 个有效数字，即a 1，a 2，…，a n 为有效数字，而a n+1，…，a k ，…不一定是有效数字。因此，从有效数字可以算出近似数的绝对误差限；有效数字位数越多，其绝对误差限也越小。 （2）相对误差（限）与有效数字：将x 的近似值x * 表示成 x *=±10m ×(a 1×10﹣1+a 2×10﹣2+ …a n ×10﹣n +…+a k ×10﹣k +…)，其中m 是整数，a 1≠0，a 1，a 2，…，a k 是0到9中的一个数字。若a k 是有效数字，那么相对误差不超过 ;反之，如果已知相对误差r ，且有 ，那么a k 必为有效数字。 2、相对误差在什么情况下可以用下式代替 ' 答：在实际计算时，由于真值常常是未知的，当较小时， r e x x e x x *****-==

通常用代替。 3、查阅何谓问题的“病态性”，并区分与“数值稳定性”的不同点。 答：（1）病态问题：对于数学问题本身，如果输入数据有微小变化，就会引起输出数据（即问题真解）的很大变化，这就是病态问题。 （2）不同点：数值稳定性是相对于算法而言的，算法的不同直接影响结果的不同；而病态性是数学问题本身性质所决定的，与算法无关，也就是说对病态问题，用任何算法（或方法）直接计算都将产生不稳定性。 4、 取 ，计算 ，下列方法中哪种最好为什么 （1）(3322-，（2）(2752-，（3）()31 322+，（4）()61 21，（5） 99702-答：（1）( 332-==； （2）(2752-==； , （3） ()31322+=； （4）()6121=； （5）99702-=； 由上面的计算可以看出，方法（3）最好，因为计算的误差最小。 2141.≈)6 21

中国科技大学物质光谱分析复习思考题答案

第一章光谱知识基础 1、光学光谱依其波长及其测定的方法可以分为几种类型的光谱，说出其波长范围？ 分类波长范围 真空紫外光光谱10~200 nm 近紫外光光谱200~400 nm 可见光谱400~800 nm 近红外光谱800 nm~2.5 μm 中红外光谱 2.5~50 μm 远红外光谱50~1000 μm 2、光学光谱依其外形如何分类？依据电磁波辐射的本质如何分类？各自产生的本质是什么？ 分类产生本质 线状光谱●由气体状态下的原子或离子经激发后所 产生的 带状光谱●来源于被激发的气体分子 连续光谱●液体或固体物质在高温下受激发发射出 具有各种波长的光所产生的光谱 分类产生本质 原子光谱●原子核外电子在不同能级间跃迁而产生 的光谱称为原子光谱（atomic spectrum）。 它们的表现形式为线状光谱。 分子光谱●在辐射能作用下，因分子内能级间的跃 迁而产生的光谱称为分子光谱 （molecular spectrum）。由于在分子中各 质点的运动比单个原子复杂，因此分子 光谱比原子光谱复杂得多 3、光谱分析中所讨论的各类仪器在结构上有何异同点？

光谱分析法相同点不同点 紫外-可见分光光度计 在结构上 都包括以下三 大部分：a.光 源；b.分光系 统：c.光信 号接收和 检测系统， 且后两部分 基本相同， ●检测器位于入射光路上。 ●紫外及可见区的辐射光源有白炽光源和气体放电光 源两类。 ●在紫外-可见分光光度计上最常用的有两种光源：即 钨灯和氘灯。 荧光分光光度计●检测器与光源位于垂直位置。 ●光源应具有强度大、适用波长范围宽两个特点。 ●常用光源有高压汞灯和氙弧灯。 原子吸收光谱仪●此仪器不同之处在于光源和样品室。 ●光源用空心阴极灯或无极放电灯。空心阴极灯为锐 线光源，一个元素一种灯，用以产生该元素的特征 共振辐射；无极放电灯是新型放电灯，它的强度比 空心阴极灯大几个数量级，没有自吸，谱线更纯。 ●样品室为原子化器，提供试样的基态原子。 原子发射光谱仪●如：ICP-AES，其光源采用高频耦合感应等离子炬， 形成10000K的高温，样品经雾化导入等离子炬中 心，原子受激发射，然后被检测。 X射线-原子荧光光谱仪●光源为产生X-射线的X-射线管。用X-射线照射样 品，样品原子内层电子受激发被打出，形成空穴，外层电子落入空穴，同时释放出次级X-射线。 4、各种光谱分析法在用途上各自的优势与局限性有哪些？

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。

光谱培训试题2

光谱培训班复习思考题一、填空题 1．原子发射光谱是由电热能对气态原子外层电子的激发跃迁产生的，线光谱的形成原因是 原子外层电子产生的跃迁。 2．发射光谱分析中各元素的谱线强度与光源的温度关系是各元素具有其最佳温度，当光源 温度为一定时，其元素的原子发射谱线强度与原子浓度成正比。3．将试样进行发射光谱分析的过程有：A。激发B 复合光的分解C 跃迁D 检测E 蒸发 按先后次序排列应为：E A C B －D 4.1926年的内标法的出现，使光谱分析能够进行定量分析。 5．目前看谱镜中常用的色散元件有棱镜、光栅。 6．实际看谱分析时，从光栏中看到的有线光谱，带光谱和连续光谱。 7．看谱分析最好在绿色区进行，因为该色区对人眼灵敏度最高。 ％2010％——8看谱半定量分析适合元素低浓度分析，看谱分析误差时 9．看谱分析中所用的看见光波长范围是390——700nm. 10.钢10CrMo910,相当于中国材料号12Cr2Mo，其中Cr、Mo平均含量分别为Cr2.25%、 Mo1%。 二、选择题： 1．原子发射光谱定量分析常采用内标法，其目的是为了 A.提高灵敏度 B. 提高准确度 C. 减少化学干扰 D. 减少背景 2．在下述那种情况下应选用原子发射光谱法而不选用其他方法检测。 A.汽油中的铅 B. 煤中的钠 C.小麦中的硒 D. 高纯金属中的杂质元 素． 3.看谱分析最好选择在人眼灵敏度高绿色区进行，该色区波长范围是 650nm600nm D.500—B.495470nm—581nm C.470—A．440— 4.原子或离子外层电子跃迁，辐射出的谱线是连续光谱D. 不连续的线光谱连续的线连续的线光谱B.C. 带光谱A． 5．看谱分析难熔元素时，需要 A.预燃及燃弧时间要短 B. .预燃时间短,燃弧时间长 C. .预燃及燃弧时间要长 D. 预燃时间长,燃弧时间短 三、是非题 1．看谱分析能够进行定性和定量分析。× 2．原子中每个轨道上能级的能值都是确定的。正常情况下电子总是在能级最低的轨道上运行，这时的原子状态称作基态√ 3．原子是元素的具体存在，是体现元素化学性质的最小微粒。在化学反应中，原子的种类和性质不会发生变化。√ 4．激发态是一种不稳定的状态，外层电子要跃迁回低能级，并发射出光能。√ 5．原子或离子外层电子跃迁，发射出的线光谱是连续的。× ．元素谱线出现的难易取决于激发电位，而与电离电位无关。×6 定性分析时选取高灵敏度分析线是为了防止漏测低能量元素。√．7． 8．在分析有色金属时使用铁电极是为了引入丰富的铁谱线。√

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）。

数值分析实验报告1

实验一 误差分析 实验（病态问题） 实验目的：算法有“优”与“劣”之分，问题也有“好”与“坏”之别。对数值方法的研究而言，所谓坏问题就是问题本身对扰动敏感者，反之属于好问题。通过本实验可获得一个初步体会。 数值分析的大部分研究课题中，如线性代数方程组、矩阵特征值问题、非线性方程及方程组等都存在病态的问题。病态问题要通过研究和构造特殊的算法来解决，当然一般要付出一些代价（如耗用更多的机器时间、占用更多的存储空间等）。 问题提出：考虑一个高次的代数多项式 )1.1() ()20()2)(1()(20 1∏=-=---=k k x x x x x p 显然该多项式的全部根为1,2,…,20共计20个，且每个根都是单重的。现考虑该多项式的一个扰动 )2.1(0 )(19=+x x p ε 其中ε是一个非常小的数。这相当于是对（）中19x 的系数作一个小的扰动。我们希望比较（）和（）根的差别，从而分析方程（）的解对扰动的敏感性。 实验内容：为了实现方便，我们先介绍两个Matlab 函数：“roots ”和“poly ”。 roots(a)u = 其中若变量a 存储n+1维的向量，则该函数的输出u 为一个n 维的向量。设a 的元素依次为121,,,+n a a a ，则输出u 的各分量是多项式方程 01121=+++++-n n n n a x a x a x a 的全部根；而函数 poly(v)b =

的输出b 是一个n+1维变量，它是以n 维变量v 的各分量为根的多项式的系数。可见“roots ”和“poly ”是两个互逆的运算函数。 ;000000001.0=ess );21,1(zeros ve = ;)2(ess ve = ))20:1((ve poly roots + 上述简单的Matlab 程序便得到（）的全部根，程序中的“ess ”即是（）中的ε。 实验要求： （1）选择充分小的ess ，反复进行上述实验，记录结果的变化并分析它们。 如果扰动项的系数ε很小，我们自然感觉（）和（）的解应当相差很小。计算中你有什么出乎意料的发现表明有些解关于如此的扰动敏感性如何 （2）将方程（）中的扰动项改成18x ε或其它形式，实验中又有怎样的现象 出现 （3）（选作部分）请从理论上分析产生这一问题的根源。注意我们可以将 方程（）写成展开的形式， ) 3.1(0 ),(1920=+-= x x x p αα 同时将方程的解x 看成是系数α的函数，考察方程的某个解关于α的扰动是否敏感，与研究它关于α的导数的大小有何关系为什么你发现了什么现象，哪些根关于α的变化更敏感 思考题一：（上述实验的改进） 在上述实验中我们会发现用roots 函数求解多项式方程的精度不高，为此你可以考虑用符号函数solve 来提高解的精确度，这需要用到将多项式转换为符号多项式的函数poly2sym,函数的具体使用方法可参考Matlab 的帮助。

光谱分析复习和思考题

光谱分析复习和思考题 一、光谱法基础知识 1光谱法定义或者原理 答：光谱法是基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产 生的发射、吸收或散射电磁辐射的波长和强度进行分析的方法。 2、光谱法的分类 鏗壮光耆 螯沪可31光需1纣刊羞 皆子黄光览薔］ 转子光羞 分子曦光光蔓」 代学廣处光着 二、原子发射光谱 1原子发射光谱是怎样产生的？为什么各种元素的原子都有其特征的谱线？ 答:（1）当气态原子或离子的核外层电子获取足够的能量后, 就会从基态跃迁到各种激发态， 处于各种激发态不稳定的电子（寿命＜10-8s）迅速回到低能态时，就要释放出能量，若以光辐一射的形式释放能量，即得到原子发射光谱。（2）因为各种元素原子的核外电子能级不同，所跃迁产生光谱线的波长也不同，所以各种元素的原子都有其特征的谱线。 2、影响原子发射光谱的谱线强度的因素是什么？产生谱线自吸及自蚀的原因是什么？ g i旦 答:（ 1 ）谱线强度的基本公式：I i N0-gL e KT A i h i， g o N b —单位体积的基态原子数；gi ，g0 —激发态和基态的统计权重；Ei —激发电位； K —Boltzmann常数；T —温度/K ; Ai —为跃迁几率；u i —为发射谱线的频率。主要影 响因素为统计权重、跃迁几率；激发电位、激发温度；电离度、蒸发速率常数、逸出速率常 数。 （2）谱线自吸：某元素发射出的特征光由光源中心向外辐射过程中，会被处于光源边缘部 分的低能级的同种原子所吸收，使谱线中心发射强度减弱，这种现象叫自吸。（3）自蚀：在 自吸严重情况下，会使谱线中心强度减弱很多，使表现为一条的谱线变成双线形状，这种严

电路分析试题及答案

电路分析试题及答案 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

电路分析期中练习题 班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 一、单项选择题(10小题，共20分) 1．已知接成Y 形的三个电阻都是30Ω，则等效形的三个电阻值为（ ）。 A 、全是10Ω B 、两个30Ω一个90Ω C 、两个90Ω一个30Ω D 、全是90Ω 2. 电路如图所示，其网孔方程是： ? ??=+-=-040010032003002121I I I I 则CCVS 的控制系数r 为 A 、100Ω B 、-100Ω C 、50Ω D 、-50Ω 3. 如图所示，电路中电流I 为（ ）。 A 、-2.5A B 、2.5A C 、-1.5A D 、1.5A 4. 如图所示，电路中理想电流源的功率为（ ）。 A 、30W B 、60W C 、20W D 、-20W 5. 如图所示，二端网络a 、b 端的等效电阻为（ ）。 A 、12Ω B 、36Ω C 、48Ω D 、24Ω 10Ω 2A 10Ω 10Ω - 10V + +40V I

6. 如图所示，电路中电阻1Ω吸收的功率为（ ）。 A 、1W B 、4W C 、9W D 、81W 7. 如图所示，电路中电压U S 为（ ）。（提示：计算每条支路电流和电压） A 、4V B 、7V C 、2V D 、8V 8. 如图所示，结点1的结点电压方程为（ ）。 A 、6U 1-U 2=6 B 、5U 1=2 C 、5U 1=6 D 、6U 1-2U 2=2 9. 电流的参考方向为（ ）。 + - 1Ω Ω

《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

电路分析试题及答案

电路分析试题及答案内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

电路分析期中练习题 班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 一、单项选择题(10小题，共20分) 1．已知接成Y 形的三个电阻都是30Ω，则等效?形的三个电阻值为（ ）。 A 、全是10Ω B 、两个30Ω一个90Ω C 、两个90Ω一个30Ω D 、全是90Ω 2. 电路如图所示，其网孔方程是： ? ??=+-=-04001003 2003002121I I I I 则CCVS 的控制系数r 为 A 、100Ω B 、-100Ω C 、50Ω D 、-50Ω 3. 如图所示，电路中电流I 为（ ）。 A 、-2.5A B 、2.5A C 、-1.5A D 、1.5A 4. 如图所示，电路中理想电流源的功率为（ ）。 A 、30W B 、60W C 、20W D 、-20W 5. 如图所示，二端网络a 、b 端的等效电阻为（ ）。 A 、12Ω B 、36Ω C 、48Ω D 、24Ω 10 2A 10 10 +40V I

6. 如图所示，电路中电阻1Ω吸收的功率为（ ）。 A 、1W B 、4W C 、9W D 、81W 7. 如图所示，电路中电压U S 为（ ）。（提示：计算每条支路电流和电压） A 、4V B 、7V C 、2V D 、8V 8. 如图所示，结点1的结点电压方程为（ ）。 A 、6U 1-U 2=6 B 、5U 1=2 C 、5U 1=6 D 、6U 1-2U 2=2 9. 电流的参考方向为（ ）。 + 1Ω

数值分析作业思考题汇总

￥ 数值分析思考题1 1、讨论绝对误差（限）、相对误差（限）与有效数字之间的关系。 2、相对误差在什么情况下可以用下式代替 3、查阅何谓问题的“病态性”，并区分与“数值稳定性”的不同点。 4、取 ，计算 ，下列方法中哪种最好为什么（1）(3 3-，（2）(2 7-，（3） ()3 1 3+ ，（4） ()6 1 1 ，（5）99- , 数值实验 数值实验综述：线性代数方程组的解法是一切科学计算的基础与核心问题。求解方法大致可分为直接法和迭代法两大类。直接法——指在没有舍入误差的情况下经过有限次运算可求得方程组的精确解的方法，因此也称为精确法。当系数矩阵是方的、稠密的、无任何特殊结构的中小规模线性方程组时，Gauss消去法是目前最基本和常用的方法。如若系数矩阵具有某种特殊形式，则为了尽可能地减少计算量与存储量，需采用其他专门的方法来求解。 Gauss消去等同于矩阵的三角分解，但它存在潜在的不稳定性，故需要选主元素。对正定对称矩阵，采用平方根方法无需选主元。方程组的性态与方程组的条件数有关，对于病态的方程组必须采用特殊的方法进行求解。 数值计算方法上机题目1 1、实验1. 病态问题 实验目的： 算法有“优”与“劣”之分，问题也有“好”和“坏”之别。所谓坏问题就是问题本身的解对数据变化的比较敏感，反之属于好问题。希望读者通过本实验对此有一个初步的体会。 数值分析的大部分研究课题中，如线性代数方程组、矩阵特征值问题、非线性方程及方程组等都存在病态的问题。病态问题要通过研究和构造特殊的算法来解决，当然一般要付出一些代价（如耗用更多的机器时间、占用更多的存储空间等）。 $ r e x x e x x ** * ** - == 141 . ≈)61

(完整版)化工原理试题和答案-题库1.doc

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

数值分析思考题9

百度文库-让每个人平等地提升自我 数值分析思考题9 1、一个算法局部误差和整体误差的区别是什么？如何定义常微分 方程数值方法的阶？ 称e n y(X n) y为某方法在点的整体截断误差，设y是准确的，用某种方法计算y n时产生的截断误差，称为该方法的局部截断误差。可以知道，整体误差来自于前面误差积累，而局部误差只来自于 p 1 y n的误差。如果给定方法的局部截断误差为Tn1 O(h )，其中 P为自然数， 则称该方法是P阶的或具有P阶精度。 2、显式方法和隐式方法的优缺点分别是什么？多步法中为什么还 要使用单步法？ 显式方法优点：方法简单快速。 缺点：精度低。 隐式方法优点：稳定性好。 \ 缺点：精度低，计算量大。 多步法需要多个初值来启动迭代，而初值的计算需要用到单步法。 3、冈『性问题的求解困难主要体现在哪儿？计算刚性问题的最简单的稳 定方法是什么？ 了保证数值稳定性，步长h需要足够小，但是为了反映解的完整 性，x区间又需要足够长，计算速度变慢。最简单的稳定方法就是扩大绝对稳定域。 4、分别用欧拉向前法、欧拉向后法、改进的欧拉法、经典的四阶

百度文库-让每个人平等地提升自我 Run ge- Kutta 法、四阶Adams方法计算下列微分方程初值问题的解 。 (1) dy dx x 3 ^,1 x y(1) 0.4 x 2 ； (2)y' z 10y 9z, 10y 11z, 满足 解: （1） 取步长为, 向前Euler公式:y n y n 3 hf (X n, y n) = °.1X n 向后Euler公式: Y n Y n hf (X n 1, y 1) 0.1x ： ( 1 x n )y 1 y n X n X n 1 0.1 y n 1 y n 改进的Euler公式: y n h -f (X n, y n) 2 0.1 2 3 y n X n X n 3 X n x n 1, y n hf(X n,y n) 0.1x；1 y n -2~ X n 1 3 X n 1 经典的四阶Runge-Kutta法: y n h 6 (k1 2k22k3 k1 f (X n, y n ) k 2 f (X n h -,y n 号kJ k3 f (X n h 2,yn h k2) 2 k4 f (X n h, y n hk3)k4) y n 1 四阶显示Adams方法: y n 0) 1 y n h 2；[55f(X n, y n) 59f(X n 1 , y n 1)37 f (X n 2, y n 2) 9f (X n 3, y n 3)]

光谱分析复习和思考题

光谱分析复习和思考题 （刘老师讲课内容） 答疑地点：材料楼217房间 一、光谱法基础知识 1. 光谱法定义或者原理 2. 光谱法的分类 二、原子发射光谱 1. 原子发射光谱是怎样产生的？为什么各种元素的原子都有其特征的谱线？ 2. 产生谱线自吸及自蚀的原因是什么？ 3. 解释下列名词： （1）激发电位和电离电位。 （2）共振线、原子线、离子线、灵敏线、最后线。 4. 摄谱仪的类型及分光原理 5. 发射光谱分析中，如何选择分析线和分析线对 三、原子吸收和原子荧光光谱 1. 原子吸收光谱和原子荧光光谱是如何产生的？ 2. 解释下列名词：⑴谱线轮廓；⑵积分吸收；⑶峰值吸收；⑷锐线光源。 3. 表征谱线轮廓的物理量有哪些？ 4. 原子吸收光谱仪与原子荧光光谱仪有何不同？ 5. 标准加入法定量分析中，工作曲线的横纵坐标分别是什么？ 6. 三种原子光谱的相互联系与区别及各自的应用特点？ 7. 原子吸收光谱法的干扰效应及消除方法 四、紫外光谱 1. 紫外可见吸收光谱产生的原理？ 2. 什么是生色团和助色团，并分别列举两个例子？ 3. 紫外可见吸收光谱有哪些应用，特别是一些特殊的应用，如结构分析和物理化学参 数的测定。 4. 排出下列化合物的及的顺序：CH3CI；CH3Br；CH3I 5. 紫罗兰酮有两种异构体，α异构体的吸收峰在228nm(ε＝14000)，β异构体吸收峰在 296nm(ε＝11000)。试指出这两种异构体分别属于下面的哪一种结构。 (Ⅰ) (Ⅱ)

答案: I为β，II为α。 五、红外光谱 1. 红外吸收光谱法产生的原理及产生红外吸收的条件？ 2. 影响化学键伸缩振动频率的直接因素是什么？ 3. 各官能团所在的红外吸收波长的范围？ 4. 影响吸收强度的内外部因素是什么？ 5. 不饱和度计算的公式？并说明公式中各量的含义？不饱和度为0、1、2或者4时代 表什么？ 6. 指出下列振动是否具有红外活性？ （1）中的C-C伸缩振动（2）中的C-C伸缩振动 （3） （4） （5） （6） （7） （8）

化工原理判断题题库【化工原理试题库】

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

电路分析基础_期末考试试题与答案

试卷编号 命题人：审批人：试卷分类（A卷或B卷）A 大学试卷 学期：2006至2007学年度第1学期 课程：电路分析基础 I专业：信息学院05级 班级：姓名：学号： 题号一二三四五六七八九 十十 十总分 一二 得分 一、得分 (本小题 5 分 )求图示电路中a、 b 端的等效电阻R ab。 R2 R1a b R ab=R2 二、得分 (本小题 6 分 )图示电路原已处于稳态，在t 0 时开关打开，求则i 0。 5i t 0 4A51F05.H3 i(0+)=20/13=1.54A

三、得分 (本大题6分)求图示二端网络的戴维南等效电路。 a +1 15V2 -1 1A2 2 b u ab=10v, R0=3Ω 四、得分 (本小题 5 分)图示电路中,电流I=0，求U S。 I 3 2A3 U S Us=6v 五、得分 (本小题 5 分)已知某二阶电路的微分方程为 d 2 u8 d u12 u 10 d t 2 d t 则该电路的固有频率(特征根 )为 ____-2________ 和___-6______ 。该电路处于 ___过 _____阻尼工作状态。

六、得分 (本小题 5 分 )电路如图示 ,求 a、 b 点对地的电压U a、U b及电流 I 。 1 1a1 I b 3V212V U a=U b=2v, I=0A. 七、得分 (本大题10分 )试用网孔分析法求解图示电路的电流I1、 I2、 I3。 4I1I 25 I 3 12V234V I1=4A, I 2=6A,I3=I1-I2=-2A 八、得分 (本小题 10 分 )用节点分析法求电压 U。 4 4U 14 U 1U 224 V U=4.8V

数值分析课后习题答案

第一章 题12 给定节点01x =-，11x =，23x =，34x =，试分别对下列函数导出拉格朗日插值余项： （1） （1） 3 ()432f x x x =-+ （2） （2） 4 3 ()2f x x x =- 解 （1）(4) ()0f x =， 由拉格朗日插值余项得(4)0123() ()()()()()()0 4!f f x p x x x x x x x x x ξ-=----=； （2）(4) ()4!f x = 由拉格朗日插值余项得 01234! ()()()()()() 4! f x p x x x x x x x x x -= ----(1)(1)(3)(4)x x x x =+---. 题15 证明：对于()f x 以0x ，1x 为节点的一次插值多项式()p x ，插值误差 012 10()()()max () 8x x x x x f x p x f x ≤≤-''-≤. 证 由拉格朗日插值余项得 01() ()()()()2!f f x p x x x x x ξ''-= --，其中01x x ξ≤≤， 01 0101max ()()()()()()()() 2!2!x x x f x f f x p x x x x x x x x x ξ≤≤''''-=--≤-- 01210()max () 8x x x x x f x ≤≤-''≤. 题22 采用下列方法构造满足条件(0)(0)0p p '==，(1)(1)1p p '==的插值多项式 ()p x ： （1） （1） 用待定系数法； （2） （2） 利用承袭性，先考察插值条件(0)(0)0p p '==，(1)1p =的插值多项式 ()p x . 解 （1）有四个插值条件，故设230123()p x a a x a x a x =+++，2 123()23p x a a x a x '=++， 代入得方程组001231123010231 a a a a a a a a a =? ?+++=?? =? ?++=? 解之，得01230 021 a a a a =??=?? =??=-?

原子吸收光谱法思考题与练习题

原子吸收光谱法思考题与练习题 1. 原子吸收光谱和原子荧光光谱是如何产生的？比较两种分析方法的特点。 2. 解释下列名词：⑴谱线轮廓；⑵积分吸收；⑶峰值吸收；⑷锐线光源； ⑸光谱通带。 3. 表征谱线轮廓的物理量是哪些？引起谱线变宽的主要因素有哪些？ 4. 原子吸收光谱法定量分析的基本关系式是什么？原子吸收的测量为什么要用锐线光源？ 5. 原子吸收光谱法最常用的锐线光源是什么？其结构、工作原理及最主要的工作条件是什么？ 6. 空心阴极灯的阴极内壁应衬上什么材料？其作用是什么？灯内充有的低压惰性气体的作用是什么？ 7. 试比较火焰原子化系统及石墨炉原子化器的构造、工作流程及特点，并分析石墨炉原子化法的检测限比火焰原子化法低的原因。 8. 火焰原子化法的燃气、助燃气比例及火焰高度对被测元素有何影响？试举例说明。 9. 原子吸收分光光度计的光源为什么要进行调制？有几种调制的方式？ 10. 分析下列元素时，应选用何种类型的火焰？并说明其理由：⑴人发中的硒；⑵矿石中的锆；⑶油漆中的铅。 11. 原子吸收光谱法中的非光谱干扰有哪些？如何消除这些干扰？ 12. 原子吸收光谱法中的背景干扰是如何产生的？如何加以校正？ 13. 说明用氘灯法校正背景干扰的原理，该法尚存在什么问题？ 14. 在测定血清中钾时，先用水将试样稀释40倍，再加入钠盐至0.8mg/mL，试解释此操作的理由，并说明标准溶液应如何配制？ 15. 产生原子荧光的跃迁有几种方式？试说明为什么原子荧光的检测限一般比原子吸收低？ 16. 欲测定下列物质，应选用哪一种原子光谱法，并说明理由： ⑴血清中的Zn和Cd（～Zn 2μg/mL，Cd 0.003μg/mL）； ⑵鱼肉中的Hg（～xμg/g数量级）； ⑶水中的As（～0.x μg/mL）； ⑷矿石La、Ce、Pr、Nd、Sm（0.00x～0.x%） ⑸废水中Fe、Mn、Al、Ni、Co、Cr（x μg/mL～x mg/mL）。 17. 镁的共振线285.21nm是跃迁产生的，试计算在2500K时，激发态和基态的原子数之比。 答案: 。 18. 用原子吸收光谱法测定试样中的Tl，使用丙烷—氧气火焰，其温度为2800K，分析线为377.6nm，它是由6P1电子跃迁至7S1产生的。试问火焰中Tl原子的激发态和基态数之比是多少？ 答案: 。 19. 原子吸收分光光度计的单色器倒色散率为1.6nm/mm，欲测定Si 251.61nm线的吸收值，为了消除多重线Si 251.43nm和Si 251.92nm的干扰，应采取什么措施？