总复习-习题 (2)化工原理

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流体流动

1、实际流体在管道内流动时产生阻力的主要原因是:粘性。

2、流体在圆形直管中作层流流动，如果流速减小到原来的1/2，则阻力损失为原来的:1/2.。幻灯片2

3、在阻力平方区，在相对粗糙度一定的情况下，随着雷诺数的增大，管路的摩擦系数将_不变

4、圆形直管内流体滞流流动的速度分布呈（抛物线）形状。其平均速度是中心最大速度的（ 1/2 ）。摩擦阻力系数与雷诺数的关系是（ RE/64 ）。

5、某水平均匀圆形直管，输送水时的体积流量为qv，今改为输送2qv=2

=0.5____4____倍，阻力损失为水的____8____倍。

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6、流量相同，若d1/d2=2, 则Re1/Re2=1/2。若相对粗糙度相同，且均在阻力平方区流动，则相同管长的直管阻力损失hf1/hf2=___1/32___。

7、流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的____2 倍；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的___1/4 倍。

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●8、从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水

流量将：变小，管路的局部阻力将：变大，直管阻力将：变小。（请选择：A、变大；B、变小；C、不变）

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流体流动和流体输送

9、离心泵用出口阀门调节流量实质上是改变__管路曲线______曲线，用改变转速来调节流量实质上是改变：泵的特性曲线。

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1.流量调节方法不能采用出口阀调节的有：BCD

A离心泵 B螺杆泵

C齿轮泵 D往复泵

2.以下属于正位移泵的有：BCD

A离心泵 B螺杆泵

C齿轮泵 D往复泵

3.启动前必须灌泵的有：A

A离心泵 B螺杆泵

C齿轮泵 D往复泵

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●4、某泵在运行一年后发现有气缚现象，应（C）。

●A、停泵，像泵内灌液

●B、降低泵的安装高度

●C、检查进口管路是否有泄漏现象

●D、检查出口管路阻力是否过大

● 5.离心泵的效率η和流量Q的关系为（B）

● A.Q增大，η增大B.Q增大，η先增大后减小

● C.Q增大，η减小D.Q增大，η先减小后增大

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5、转子流量计的主要特点是（ A ）

A. 变截面、恒压差

B. 变截面、变压差

C.恒流速、恒压差

D. 恒截面、变压差

6、离心泵调节阀的开度改变时，（ C ）

A、不会改变管路性能曲线

B、不会改变工作点

C、不会改变泵特性曲线

D、不会改变管路所需要的压头

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7、在某校离心泵特性曲线实验装置中泵的安装高度为-1m，泵的入口处装一U形管压差计，则测得入口处的压力（ B ）

A、自始至终大于大气压力

B、随着流量的增大，经历大于大气压力、等于大气压力、小于大气压力三个阶段

C、自始至终小于大气压力

D、自始至终等于大气压力

幻灯片10

8、随着流体流量的增大，流体通过下列（ C）流量计时，压降变化幅度最小。

A、孔板流量计；

B、文丘里流量计；

C、转子流量计。

9、不可压缩流体在水平等径直管中作等温定态流动时，摩擦阻力损失所损失的wf是机械能中的__B__项。

A、动能

B、静压能

C、位能

D、动能、静压能和位能

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●10、某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应（C ）。

●A、停泵，向泵内灌液

●B、降低泵的安装高度

●C、检查进口管路是否有泄漏现象

●D、检查出口管路阻力是否过大

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1、某型号的离心泵在一定转速下，在输送范围内，其压头与流量的关系可用H=18-6x105 qv2（H单位为m，qv单位为m3/s）来表示。用该泵将密度为1000kg/m3的江水送至高位槽，如图所示。两槽均为敞口容器，两液面之间的垂直距离为3m，且水面维持恒定。管路系统的总长为20m46x3mm，摩擦系数可取0.02，请计算：

（1）管路中水的流量m3/h；

（2）求离心泵的有效功率kW；

（3）如输送水量为15 m3/h，请核算泵能否满足要求；

（4）如泵的效率在qv=15 m3/h时可取为70%，求泵的轴功率；

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2、某离心泵将某溶液从敞口容器中输送到一高位槽如右图所示，已知吸入管和压出管内径均为50mm，吸入管长15m (包括全部的局部阻力的当量长度)，摩擦系数λ=0.03；压出管的总阻力损失为hf压出=2x105qv2 mH2O，在特定转速下，泵的特性曲线为H=60-6x105qv2，其中H：m；Q：m3/s。试求：

（1）管路流量为多少m3/h？

（2）如果采用此泵输送，用泵的出口阀将水的流量调节为（1）问的70%，则因出口阀关小而损失的压头增加为多少?

（3）泵的有效功率为多少kW？

（4）如果用此输送系统完成10m3/h的输送任务，在操作温度下溶液的饱和蒸汽压为12 kPa，操作条件下的(NPSH)r=1.0m，则该泵能否正常工作?如果不能，应如何改进？请计算说明。流体

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传热

1、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，

当空气流量增加时，则总传热系数K（ A）

A. 增大

B. 减小

C.基本不变

D.不确定

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2、翅片管加热器一般用于（B ）

A. 两侧流体均为液体

B. 一侧流体为液体，一侧流体为气体

C. 两侧流体均有相变化

D. 一侧液体沸腾，一侧为高温液体

3、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当饱和水蒸气的流量增加时，则总传热系数K（C）。

A. 增大

B. 减小

C. 基本不变

D. 不确定

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4、管壁热阻和污垢热阻可忽略，当传热面两侧的对流传热膜系数相差较大时，总传热系数总是接近于（ B ）。

A、热阻大的那侧的传热膜系数 B 热阻小的那侧的传热膜系数

C 上述两者的平均值D不一定

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5、在沿圆筒壁的一维稳定传热过程中，热流量Ｑ沿半径增大方向（ C ），热流密度q沿半径增大方向（B）。

A.增大

B.减少

C.不变

D.不确定

6、沸腾传热的过热度增大，其沸腾传热系数（C ）。

A、增大

B、减小

C、只在某范围变大

D、与过热度无关

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7K值的措施是A

A.

B.

C.两个都同等程度提高；

D.

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8___C_ 。

A B

C

9、对在蒸气-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中在工程上可行的是_A 。A．提高空气流速；B．提高蒸气流速；

C．采用过热蒸气以提高蒸气流速；

D．在蒸气一侧管壁上装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液。

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10、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时，则总传热系数K（ A）

A. 增大

B. 减小

C.基本不变

D.不确定

11、翅片管加热器一般用于（B）

A. 两侧流体均为液体

B. 一侧流体为液体，一侧流体为气体

C. 两侧流体均有相变化

D. 一侧液体沸腾，一侧为高温液体

幻灯片21

12、对在空气-蒸汽间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中_A_在工程上可行。

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。

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13、在一列管加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管城中的空气，若空气流量增大10%，为保证空气出口温度不变，可采用（D）

Ａ、壳程加折流挡板，增大壳程传热系数

Ｂ、将原先的并流改为逆流以增大传热温差

Ｃ、开大蒸汽进口阀以便增大水蒸气流量

Ｄ、开大蒸汽进口阀以便提高加热蒸汽压力

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14、有一套管换热器，长10米，管间走饱和水蒸气，一定流量下且作湍流流动的空气走管内。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来的温度，则套管换热器的长度应为原来的__C_。

A、2倍

B、1.74倍

C、1.15倍

D、1.24倍

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15、设计时，qm1、qm2、t1、t2及T1、T2均确定，若将单管程单壳程逆流操作改为双管程单壳程，列管总根数维持不变，则_B_。

A、增大

B、减小

C、不变

D、不确定

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填空

●1、对于2 个黑体A 和B，其中A的表面温度为588 K，B的表面温度是700 K，则A

的发射能力比B的发射能力________________。

●2、为对某管路保温，现需将导热系数分别为λ１和λ2、厚度分别为b１和b2的材料

包于管外，已知λ１＞λ2，b１=b2，外管的平均直径是内管平均直径的2倍，则应将导热系数为___λ2____的材料包于内层，更有利用于保温。

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●3、厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>b2>b3；导热系数λ

1<λ2<λ3在稳定传热过程中，各层的热阻R1__>__R2_>_R3；各层导热速率

Q1_=Q2_=_Q3（请填写>或<或=）。

●4、列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管内，蒸汽走管间，则换热器的总

传热系数接近____空气___的表面传热系数，如果采用翅片管式换热器，则翅片应放置在_______空气____侧。

●5、蒸汽冷凝可以分为__滴状冷凝____和___膜状冷凝，其中____膜状冷凝___的传热系

数缴大。

●

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●6、对于通过多层平壁的热传导，通过每一层平壁的温度降与其相应的热阻成 _正__比。

●7、在沿平壁的一维稳态传热过程中，随着热阻厚度的增加，热流密度q_不变_；而在

沿圆筒壁的一维稳态传热过程中，热流密度q沿半径增大方向_减小。

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●8、列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走管内，蒸汽走管间，则管壁温度接

近_____蒸汽___（请填“空气”或“蒸汽”）的温度，总传热系数接近____空气_____的对流传热系数。

●9、厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1>b2>b3;导热系数λ1<λ2<

λ3在稳定传热过程中，各层的热阻R1__大于_R2___大于___R3; 各层导热速率Q1_等于_Q2____Q3（请填写>或<或=）

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●10、在列管式换热器的壳程设置有折流挡板，当两流体都没有相变时，设置折流挡板

可以起到强化传热的作用，其原因是：改变流体的流动方向和速度大小，提高湍体湍流程度，强化传热_。

●11、在一单程列管换热器中，用冷却水冷凝并冷却苯蒸汽，则水应走___________。

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●12、空气流速为6m/s1，空气流速为25m/s时的对流传热系数

2，水流速为1.2m/s3，水流速为2.5m/s时的对流传热系数

45，请按照它们在数值上的大小顺序进行排列：__5_>_4_>_3_>_2___>_1__。

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●13、某一段流体流过一段直管后，在流入同一内径的弯管段，则弯管段的传热系数比

直管段传热系数（大），因为（弯管湍流程度比直管大）。

●14、列管换热器中，若冷热两种流体的温度差相差较大，则换热器在结构上常采用（热

补偿）办法，常用的结构形式有（固定管板式、浮头式）。

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传热

●1105 2.5 mm、管长为5m的套管换热器将流量为0.25 kg/s的

苯用水从80℃冷却到20℃，苯走管内，水走夹套。水的进口温度为10℃，出口温度为30℃，与苯呈逆流流动。已知水的对流传热系数为800 W/m2.℃，管壁的导热系数为45

W/m.℃，忽略两侧污垢热阻和热损失。已知20℃的条件下，水的比热为4.18 kJ/kg·℃，50℃条件下苯的比热为 1.8 kJ/kg·℃，密度为875kg/m3，粘度为0.39 mPa·s，导热系数为0.65W/m·℃。请计算：

●（1）基于内管外表面积的总传热系数K2，其中苯通过管内的对流传热系数可按公

式计算。

（2）通过计算说明该换热器能否满足需要。

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传热

●2、某厂在一单程列管换热器，用130 oC的饱和水蒸汽将某溶液从25 oC加热到80 oC，

列管换热器由9025x2.5mm、长3m的钢管构成，溶液的比热为3.23kJ/kg.C，溶液的处理量为36000kg/h，在管内流动，饱和水蒸汽在管间冷凝，并与溶液呈逆流流动，冷凝水在饱和温度下排出换热器。已知溶液的给热系数为2318.5W/m2. oC，水蒸汽的冷凝传热系数为10000 W/m2. oC，在操作条件下污垢热阻和管壁热阻忽略不计。

●（1）请通过计算说明此换热器是否可用；

（2）如果溶液的处理量增加20％时，则溶液的对流给热系数和基于管外的总传热系数各变为多少（设溶液的物性可视为不变，溶液在流量改变前后都处于湍流状态）。

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●3、（15分）某厂在一单程列管换热器，用初温为290K的水将1.0kg/s的苯（苯的比热

为1.8kJ/kg.oC）从350K冷却到300K，冷却水离开换热器的温度为320K。列管换热器由若干根ф25x2.5mm、长3m的钢管构成。已知基于管外表面积的总传热系数K2为974 W/m2.oC，苯在管内的表面传热系数为800W/m2.oC。试计算：

●（1）完成规定的换热任务需要多少根管子；

（2）如果苯的处理量增大1倍，求苯的表面传热系数（设溶液的物性可视为不变，溶液在流量改变前后都处于湍流状态）。

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精馏

1、精馏塔中第 n-1、n、n+1层塔板（从塔顶计数），其温度间关系为（A ）。

A. tn+1>tn>tn-1

B. tn+1=tn=tn-1

C. tn+1

D. 不确定

2、某精馏塔，塔顶采用分凝器，分凝器的冷凝液回流入塔，已知精馏塔塔顶蒸气温度为T1，回流液温度为T0，则T1________ T0。

A、大于

B、小于

C、等于

D、不能判断

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3、二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（A）

A. 平衡线

B. 操作线与q线

C. 平衡线与操作线

D. 平衡线与q线

4、下列情况不是诱发蒸馏塔液泛的原因（D）

A. 液气负荷过大

B.过量雾沫夹带

C. 塔板间距过小

D.过量漏液

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5、下列情况（ BC ）是诱发蒸馏塔漏液的原因

A、液相负荷过小 B.过量雾沫夹带

C. 塔板间距过小

D.汽相负荷过小

6、精馏的操作线是直线，主要基于以下原因（ D ）。

A、理论板假定

B、理想物系

C、塔顶泡点回流

D、恒摩尔流假设

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7、精馏中引入回流，下降的液相与上升的气相发生传质使上升的气相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是_D__。

A、液相中易挥发组分进入气相

B、气相中难挥发组分进入液相

C、液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入气相，但其中易挥发组分较多

D、液相中易挥发组分进入气相和气相中难挥发组分进入液相必定同时发生

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●1、精馏分离的依据是_：混合液中各组分的挥发度差异，要使混合物中的组分得到比

较完全分离必须进行多次：________。

●

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计算

1、用常压连续精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量为100kmol/h，进料组成为50％，塔顶产品的组成为95％，塔顶产品的产量为50kmol/h，回流比R＝4，相对挥发度为3。设全塔为理论板，以上组成均为摩尔分率。求：

（1）提馏段上升的蒸汽量；

（2）精馏段的操作线方程。

幻灯片41

●2、在一常压连续精馏塔中分离某混合物，已知进料中轻组分A的组成为40%（摩尔分

率，下同），原料液的流量为200 kmol/h，泡点进料。塔顶采用全凝器和分凝器，分凝器向塔内提供组成为0.85的回流液，全凝器提供组成为0.95的产品，塔顶产品的流量为145kmol/h，试求：

●如果离开第一块塔板的液相组成为0.78，试写出精馏段的操作线方程；

●精馏段下降的液体的量和塔釜上升的蒸汽的量。

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干燥

●1、已知常压及25oC100％时，

平衡含水量X*＝0.02kg水/kg40％时，平衡含水量X*＝0.007kg 水/kg绝干气。现该物料含水量为0.23 kg水/kg绝干料，令其与25=40%的空气接触，则该物料的自由含水量为(B )kg水/kg绝干料，非结合水量为(D)kg水/kg绝干料。

A. 0.23

B. 0.223

C. 0.02

D. 0.21

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●2、已知湿空气的下列哪两个参数，利用温湿图可以查得其他未知参数（A ）

● A. tw、t B. td、H C. tw、tas D.cH、H

●3、（A）与空气的状态有关。

●A、平衡水分B、自由水分

●C、结合水D、非结合水

●4、湿物料在指定的空气条件下被干燥的极限含水量称为（ B ）。

●A、结合水B、平衡含水量

●C、临界含水量D、自由含水量

幻灯片44

●5、材质相同的木板和锯木屑，在相同的干燥介质条件下，___D_____。

●A、木板平衡湿含量大

●B、锯木屑平衡湿含量小

●C、木板和锯木屑平衡湿含量相等

●D、锯木屑平衡湿含量大

幻灯片45

●6、对于一定干球温度的湿空气，当其相对湿度越低时，其湿球温度（C）。

●A、越高B、不变

●C、越低D、不一定，与其它因素有关

●7、如需将空气减湿，应使空气温度（D）

●A、高于湿球温度B、低于湿球温度

●C、高于露点温度D、低于露点温度

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●8、在常压下，湿空气的露点为21℃，为使50℃的空气降低湿度H，在气体冷却塔中，

作为冷却介质的水温应该__C____。

●A、高于21℃B、等于21℃

●C、低于21℃D、为50℃

●

幻灯片47

●1、干球温度t0=25C的湿空气在预热器中预热到t1=130C，然后送到一理想干燥

器中，离开该干燥器的湿空气的干球温度t2=60C，露点温度为35C，每小时有110kg湿基含水量为15%的湿物料进入该理想干燥器，物料离开干燥器的湿基含水量降为2%。

●（1）试求原湿空气的绝对湿度H0和离开干燥器的空气的绝对湿度H2；

●（2）试求蒸发水分的量W；

●（3）新鲜空气的消耗量；

（4）所得到的干燥产品的量。

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●2、干球温度为30C、湿度为0.015 kg水/kg绝干空气的湿空气在预热器中预热到

120C，然后送到一常压干燥器中，如果离开干燥器的湿空气的温度60C，湿度为

0.04kg水/kg绝干空气，进入干燥器湿物料的湿基含水量为15%，物料离开干燥器的湿

基含水量降为4%，如果每小时可以处理1000 kg的湿物料，试求：

●（1）试求蒸发水分的量；

（2）新鲜空气的消耗量。

化工原理习题汇总1

1.有一长列管式换热器，管束由管径Φ45mm× 2.5mm的不锈钢管组成。用饱和水蒸气在壳程加热管组成。用饱和水蒸气在壳程加热管程空气，已知水蒸气的水流传热系数为10kW/(m2·k)，空气的普朗特数Pr为0.72，雷诺数Re为2.5×104，空气的导热系数为0.04W/(m·k)。管壁及两侧污垢热阻可忽略，热损失也可忽略。试求：（1）空气在管内的对流传热系数；（2）换热器的总传热系数（以管外表面积为基准）。 2.现有一单程列管式换热器，管子尺寸Φ25mm×2.5mm，管长 3.0m，共40根，拟用来将1.7×104kg/h的苯从30℃加热到70℃，管外为120℃饱和水蒸气冷凝，水蒸气冷凝的α =104W/(m2·k)。考虑到管内苯侧污垢热阻Rdi=8.33×10-4(m2·k)/W，管内测污垢热阻及热损失忽略不计，试求（1）总传热系数为多少[W/(m2·k)]（以管外表面积为基准），并判断该换热器是否适用？（2）若使用上述换热器，则实际操作时苯的出口温度为多少？已知：管材的热导率λ45W/(m·k)；操作过程中苯的物性参数不变：ρ=900kg/m3，μ=0.47×10-3Pa·S，C p=1.80kJ/(kg·℃)，λ=0.14W/(m·℃)。

3.在总压为101.3kPa，温度为30℃的条件下在逆流操作的填料塔中，用清水吸收焦炉气中的氨。氨的组成为0.0155（摩尔比），焦炉气的处理量为5000m3/h（标准），氨的回收率为96%，吸收剂用量为最小用量的1.55倍，操作的空塔气速为1.2m/s，气液平衡关系为Y=1.2X。试计算：（1）填料塔直径；（2）气相总传质单元数。 4.有一填料塔，在28℃及101.3kPa，用清水吸收200m3/h氨，空气混合气中的氨，使其含量由5%降低到0.04%（均为摩尔%）。填料塔直径为0.8m，填料层体积为3m3，平衡关系为Y=1.4X，已知K y a=38.5kmol/h。若出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时，该塔能否使用？（注：在此条件下不会发生液泛）。

归纳《化工原理》3-4章期末考试复习题.doc

《化工原理》3-4章期末考试复习题 一、填空题 2-1 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 。答案：下降，增大分析：由斯托克斯定律 μρρ18)(2g d u s t -= 对空气系统，s ρ 》ρ，故 u u u u t t '≈'对水系统，水的密度随温度的变化可忽略，故同样有 u u u u t t ' ≈'可见无论是气体还是液体，温度的改变主要是通过粘度变化来影响沉降速度。气体粘度随温度升高而增加，故沉降速度下降；液体粘度随温度升高而减小，故沉降速度增大。但要注意此结论是通过斯托克斯定律得出，其他情况还需要具体分析。 2-2若降尘室的高度增加，则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。 答案：增加；下降；不变 分析：因沉降距离增加，故沉降时间将增加。降尘室高度的增加使气体在降尘室内的流道截面增大，故气流速度下降。生产能力的计算公式为： t Au Vs =可见，降尘室的生产能力只决定于沉降面积和沉降 速度而与降尘室的高度无关。 2-3 选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ； ； 。 答案：气体处理量，分离效率，允许压降 2-4 通常， 非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行， 悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。答案：气固；液固 2-5 沉降操作是指在某种 中利用分散相和连续相之间的 差异，使之发生相对运动而实现分离的操作过程。沉降过程有 沉降和 沉降两种方式。答案：力场；密度；重力；离心 2-6 阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度，由于这个速度是 阶段终了时颗粒相对于流体的速度 ，故又称为“终端速度”。答案：等速；加速 2-7 影响沉降速度的主要因素有① ；② ；③ ； 答案：颗粒的体积浓度；器壁效应；颗粒形状 2-8 降尘室通常只适合用于分离粒度大于 的粗颗粒，一般作为预除尘使用。答案：50μm 2-9 旋风分离器的总效率是指 ，粒级效率是指 。 答案：全部颗粒中被分离下来的质量分率；各种粒度被分离下来的质量分率 2-10实现过滤操作的外力可以是 、 或 。 答案：重力；压强差；惯性离心力 2-11工业上常用的过滤介质主要有① ，② ，③ 。答案：织物介质；堆积介质；多孔固体介质 2-12 在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。答案：滤饼层；过滤介质 2-13 离心机是利用惯性离心力分离液态非均相混合物的机械。它与旋液分离器的主要区别在于离心力是由 而产生的。答案： 设备本身旋转 2-14 一降尘室长8m ，宽4m ，高1.5m ，中间装有14块隔板，隔板间距为0.1m 。现颗粒最小直径为12μm ，其沉降速度为0.02 m/s ，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来， 则含尘气体的最大流速不能超过 m/s 。答案：1.6 分析：由降尘室的分离条件

最新化工原理下册第二章

第二章 吸收 1. 从手册中查得101.33 KPa 、25 ℃时，若100 g 水中含氨1 g ，则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987 KPa 。已知在此组成范围内溶液服从亨利定律，试求溶解度系数H (kmol/ (m 3·kPa))及相平衡常数m 。 解：（1） 求H 由33NH NH C P H *=.求算. 已知：30.987NH a P kP *=.相应的溶液浓度3NH C 可用如下方法算出： 以100g 水为基准，因为溶液很稀.故可近似认为其密度与水相同.并取其值为31000/kg m .则： 3333 31/170.582/1001 1000 0.582/0.590/()0.987NH NH NH a C kmol m H C P kmol m kP *= =+∴===? (2). 求m .由333 333330.9870.00974101.331/170.01051/17100/18 0.00974/0.9280.0105NH NH NH NH NH NH NH NH y m x P y P x m y x ** **=== ===+=== 2. 101.33 kpa 、10 ℃时，氧气在水中的溶解度可用p O2=3.31×106x 表示。式中：P O2为氧在气相中的分压，kPa 、x 为氧在液相中的摩尔分数。试求在此温度及压强下与空气充分接触后的水中，每立方米溶有多少克氧。 解： 氧在空气中的摩尔分数为0.21.故：

222 266101.330.2121.2821.28 6.43103.31106 3.3110O O a O O P Py kP P x -==?====??? 因2O x 值甚小，故可以认为X x ≈ 即：2266.4310O O X x -≈=? 所以：溶解度6522232()6.431032 1.1410()/()11.4118()g O kg O kg H O m H O --????==?=????? 3. 某混合气体中含有2%(体积)CO 2，其余为空气。混合气体的温度为30 ℃，总压强为506.6 kPa 。从手册中查得30 ℃时CO 2在水中的亨利系数E =1.88x105 KPa ，试求溶解度系数H (kmol/（m 3·kPa 、）)及相平衡常数m ，并计算每100克与该气体相平衡的水中溶有多少克CO 2。 解：(1). 求H 由2H O H EM ρ =求算. 24351000 2.95510/()1.881018 a H O H kmol m kP EM ρ -===???? (2). 求m 5 1.8810371506.6E m ρ?=== (1) 当0.02y =时.100g 水溶解的2CO (2) (3) 2255506.60.0210.1310.13 5.39101.8810CO a CO P kP P x E ** -=?====?? 因x 很小，故可近似认为X x ≈ 552222422()()445.3910 5.3910()()18()()1.31810()kmol CO kg CO X kmol H O kg H O kg CO kg H O ---????=?=????????????=?????

新版化工原理习题答案(02)第二章流体输送机械

第二章 流体输送机械 1．用离心油泵将甲地油罐的油品送到乙地油罐。管路情况如本题附图所示。启动泵之前A 、C 两压力表的读数相等。启动离心泵并将出口阀调至某开度时，输油量为39 m 3 /h ，此时泵的压头为38 m 。已知输油管内径为100 mm ，摩擦系数为；油品密度为810 kg/m 3。试求（1）管路特性方程；（2）输油管线的总长度（包括所有局部阻力当量长度）。 解：（1）管路特性方程 甲、乙两地油罐液面分别取作1-1’ 与2-2’ 截面，以水平管轴线为基准面，在两截面之间列柏努利方程，得到 2e e H K Bq =+ 由于启动离心泵之前p A =p C ,于是 g p Z K ρ? + ?==0 则 2e e H Bq = 又 e 38H H ==m ])39/(38[2=B h 2/m 5=×10–2 h 2/m 5 则 22e e 2.510H q -=?（q e 的单位为m 3 /h ） （2）输油管线总长度 2 e 2l l u H d g λ += 39π0.0136004 u ??????=? ? ?????????m/s=1.38 m/s 习题1 附图

于是 e 22 229.810.138 0.02 1.38 gdH l l u λ???+= =?m=1960 m 2．用离心泵（转速为2900 r/min ）进行性能参数测定实验。在某流量下泵入口真空表和出口压力表的读数分别为60 kPa 和220 kPa ，两测压口之间垂直距离为0.5 m ，泵的轴功率为 kW 。泵吸入管和排出管内径均为80 mm ，吸入管中流动阻力可表达为2f,0113.0h u -=∑（u 1为吸入管内水的流速，m/s ）。离心泵的安装高度为2.5 m ，实验是在20 ℃， kPa 的条件下进行。试计算泵的流量、压头和效率。 解：（1）泵的流量 由水池液面和泵入口真空表所在截面之间列柏努利方程式（池中水面为基准面），得到 ∑-+++=10,2 11 12 0f h u p gZ ρ 将有关数据代入上式并整理，得 48.3581.95.21000 10605.33 21 =?-?=u 184.31=u m/s 则 2π(0.08 3.1843600)4 q =???m 3/h=57.61 m 3 /h (2) 泵的扬程 29.04m m 5.081.9100010)22060(3021=?? ? ???+??+=++=h H H H (3) 泵的效率 s 29.0457.6110009.81100%100036001000 6.7 Hq g P ρη???= =???=68% 在指定转速下，泵的性能参数为：q =57.61 m 3 /h H =29.04 m P = kW η=68% 3．对于习题2的实验装置，若分别改变如下参数，试求新操作条件下泵的流量、压头和轴功率（假如泵的效率保持不变）。 （1）改送密度为1220 kg/m 3 的果汁（其他性质与水相近）； （2）泵的转速降至2610 r/min 。 解：由习题2求得：q =57.61 m 3 /h H =29.04 m P = kW （1）改送果汁

化工原理复习题

一、填空题(25分，每空1分): 1、空气在内径一定的圆管中稳定流动，若气体质量流速一定，当气体温度升高时，Re值将___________。 2、流体在等径水平直管的流动系统中，层流区：压强降与速度的______次方成正比；完全湍流区：压强降与速度的_________次方成正比。 3、恒密度流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失Σh f所损失的是机械能中的_________项；恒密度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_________。 4、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。 5、离心泵常采用调节流量，往复泵常采用调节流量。 6、含尘气体通过长为4m，宽为3m，总高为1m内置4层隔板的除尘室，已知颗粒的沉降速度为0.03m/s，则该除尘室的生产能力为_________m3/s。 7、水与苯进行换热，水由20℃升到35℃，苯由80℃降至40℃。若苯的热容量流率比水的热容量流率小，此换热器的传热效率ε= _____，热容量流率比C R =____ 。 8、离心泵采用并联操作的目的是，采用串联操作的目的是。 9、在传热实验中，用饱和水蒸气加热空气，总传热系数Ｋ接近于_______侧的对流传热系数，而壁温接近于_______侧流体的温度。 10、当计算流体由粗管进入细管的局部阻力损失时，公式中的流速应该用_____管中的速度。流体在管内湍流流动时(不是阻力平方区)，其摩擦系数λ随_____和_____而变。 11、某悬浮液在离心机内进行离心分离时，若微粒的离心加速度达到9807m/s2，则离心机的分离因数等于。 12、在一套板框过滤机中，滤框厚度为16mm，板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框刚充满，则在每一框中滤液穿过厚度为______的滤饼，而洗涤时，洗涤液则穿过厚度为______的滤饼，洗涤液穿过的滤布面积等于过滤面积的______。 13、两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到60℃, 热流体从100℃ 被冷却到70℃，则逆流时的 Δt m=____℃；并流时的Δt m=_____℃。 三、简答题（共20分，每题5分） 1、什么是牛顿粘性定律？根据牛顿粘性定律写出黏度的物理意义。 2、简述离心泵的主要部件及工作原理。 3、恒压过滤时，如滤饼不可压缩，则加大操作压力或提高滤浆温度，过滤速率会发生什么变化？为什么？ 4、一列管式换热器，用饱和水蒸气加热某易结垢的悬浮液，此换热器在流程安排上应使悬浮液走管程还是

化工原理习题汇总2

1.外径为120mm的蒸汽管道，其外包扎一层厚度为400mm的保温层，保温层材料的导热系数为(mK)。若蒸汽管道的外表面面180℃，保温层的外表面温度为40℃，试求每米管长的热损失及保温层中的温度分布关系式。 2.在温度25℃的环境中横穿一外径为100mm的蒸汽管道，管道外包有两层保温材料，内层厚40mm，导热系数为(mk)；外层厚30mm，导热系数为(mk)。管道与环境间对流传热系数为6W/(m2k)，与环境接触表面的温度为60℃。试求：管道单位长度散热量及保温层单位长度总热阻。

3.在间壁式换热器中，要求用初温为25℃的原油来冷却重油，使重油从170℃冷却至100℃。重油和原油的流量分别为×104kg/h和×104kg/h。重油和原油的比定压热容各为kJ/(kgK)和kJ/(kgK)，试求重油和原油采用逆流和并流时换热器的传热面积各为多少已知两种情况下的总换热系数均为100W/(m2k)。 4.有一列管式换热器，管束由管径Φ25mm×2mm的不锈钢管组成，管长。用饱和水蒸气在壳程加热管程空气，已知水蒸气的对流传热系数为10kW/(m2k)，空气的普朗特数Pr为，雷诺数Re为2×104，空气的导热系数为(mk)。管壁及两侧污垢热阻可忽略，热损失也可忽略。试求：（1）空气在管内的对流传热系数；（2）换热器的总传热系数（以管外表面积为基准）。

5.在、20℃下用清水在填料塔中逆流吸收某混合气中的硫化氢。已知混合气进塔组成为（摩尔分数，下同），尾气出塔组成为。操作条件下系统的平衡关系为p*=×104xkPa，操作时吸收剂用量为最小用量的倍。试计算吸收率和吸收液组成。 6.在一填料塔层高度为8m的吸收塔中，用纯溶剂吸收某混合气体中的溶剂组分。已知进塔混合气体的流量为400kmol/h，溶质的含量为（摩尔分数），溶质的回收率为95%，操作条件下的气液平衡关系为Y=，溶剂用量为最小用量的倍。试计算气相总传质单元高度。

化工原理第二章习题及答案解析

第二章流体输送机械 一、名词解释（每题2分） 1、泵流量 泵单位时间输送液体体积量 2、压头 流体输送设备为单位重量流体所提供的能量 3、效率 有效功率与轴功率的比值 4、轴功率 电机为泵轴所提供的功率 5、理论压头 具有无限多叶片的离心泵为单位重量理想流体所提供的能量 6、气缚现象 因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象 7、离心泵特性曲线 在一定转速下，离心泵主要性能参数与流量关系的曲线 8、最佳工作点 效率最高时所对应的工作点 9、气蚀现象 泵入口的压力低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压力，液体汽化，产生对泵损害或吸不上液体 10、安装高度 泵正常工作时，泵入口到液面的垂直距离 11、允许吸上真空度 泵吸入口允许的最低真空度 12、气蚀余量 泵入口的动压头和静压头高于液体饱和蒸汽压头的数值 13、泵的工作点 管路特性曲线与泵的特性曲线的交点 14、风压 风机为单位体积的流体所提供的能量 15、风量 风机单位时间所输送的气体量，并以进口状态计 二、单选择题（每题2分） 1、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大出口阀门将导致（） Ａ送水量增加，整个管路阻力损失减少

Ｂ送水量增加，整个管路阻力损失增大 Ｃ送水量增加，泵的轴功率不变 Ｄ送水量增加，泵的轴功率下降 A 2、以下不是离心式通风机的性能参数( ) Ａ风量Ｂ扬程Ｃ效率Ｄ静风压 B 3、往复泵适用于( ) Ａ大流量且流量要求特别均匀的场合 Ｂ介质腐蚀性特别强的场合 Ｃ流量较小，扬程较高的场合 Ｄ投资较小的场合 C 4、离心通风机的全风压等于 ( ) Ａ静风压加通风机出口的动压 Ｂ离心通风机出口与进口间的压差 Ｃ离心通风机出口的压力 Ｄ动风压加静风压 D 5、以下型号的泵不是水泵 ( ) ＡＢ型ＢＤ型 ＣＦ型Ｄｓｈ型 C 6、离心泵的调节阀 ( ) Ａ只能安在进口管路上 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 B 7、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值 ( ) 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） B 8、流体经过泵后，压力增大?p N/m2，则单位重量流体压能的增加为 ( ) A ?p B ?p/ρ C ?p/ρg D ?p/2g C 9、离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能 ( ) A 泵壳和叶轮 B 叶轮 C 泵壳 D 叶轮和导轮 C 10、离心泵停车时要 ( ) Ａ先关出口阀后断电 Ｂ先断电后关出口阀 Ｃ先关出口阀先断电均可 Ｄ单级式的先断电，多级式的先关出口阀 A 11、离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是 ( ) A 输任何条件的气体介质全风压都达100mmH2O B 输送空气时不论流量多少，全风压都可达100mmH2O C 输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100mmH2O D 输送20℃，101325Pa空气，在效率最高时，全风压为100mmH2O D 12、离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关 ( ) Ａ当地大气压力Ｂ输送液体的温度

化工原理复习题..干燥计算题

干燥 一、填空 1．在101.33kPa的总压下，在间壁式换热器中将温度为293K，相对湿度为80%的是空气加热，则该空气下列状态参数的变化趋势是：湿度：_____________，相对湿度：__________,露点t d_________。 2．在101.33kPa的总压下，将饱和空气的温度从t1降至t2, 则该空气下列状态参数的变化趋势是：湿度：_____________，相对湿度：__________，露点t d_________。 3．在实际的干燥操作中，常用____________来测量空气的湿度。 4．测定空气中水汽分压的实验方法是测量__________。 5．对流干燥操作的必要条件是___________________；干燥过程是__________相结合的过程。 6．在101.33kPa的总压下，已知空气温为40℃，其相对湿度为60%，且40℃下水的饱和蒸汽压为7.38kPa，则该空气的湿度为_____________kg/kg绝干气，其焓为_______kJ/kg 绝干气。 7．在一定的温度和总压强下，以湿空气做干燥介质，当所用空气的湿度减少时，则湿物料的平衡水分相应__________，其自由水分相应___________。 8．恒定的干燥条件是指空气__________，____________，_____________均不变的过程。9．恒速干燥阶段又称__________控制阶段，影响该阶段干燥速度的主要因素是_________； 降速干燥阶段又称_________控制阶段，影响该阶段干燥速度的主要因素是_________。 10.在恒速干燥阶段，湿物料表面的温度近似等于__________。 11. 在常温和40℃下，测的湿物料的干基含水量X与空气的相对湿度之间的平衡关系为：当相对湿度=100%时，结合水含量为0.26kg/kg绝干料；当相对湿度=40%时，平衡含水量X*= 0.04kg/kg绝干料。已知该物料的初始含水量X1=0.43kg/kg绝干料，现让该物料在40℃下与与相对湿度为40%的空气充分接触，非结合水含量为______kg/kg绝干料，自由含水量为__________kg/kg绝干料。 12. 干燥速度的一般表达式为___________。在表面汽化控制阶段，则可将干燥速度表达式为_______________________。 13. 在恒定干燥条件下测的湿物料的干燥速度曲线如本题附图所示。其恒速阶段干燥速度为_________kg水（m2.h）,临界含水量为____________kg/kg绝干料，平衡含水量为____________kg/kg绝水量。 14. 理想干燥器或等焓干燥过程是指________________，干燥介质进入和离开干燥器的含焓值________________。 15. 写出三种对流干燥器的名称_________,_______________, _____________. 固体颗粒在气流干燥器中经历_______和_________两个运动阶段，其中_____是最有效的干燥区域。 二、选择题 1.已知湿空气的如下两个参数，便可确定其他参数( ) A. H，p B. H，t d C. H, t D. I，t as

化工原理第二版(下册)夏清贾绍义课后习题解答带图资料

化工原理第二版夏清，贾绍义 课后习题解答 （夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津大学出版） 社,2011.8.） 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 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0

《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

化工原理第二章习题及答案

第二章流体输送机械 1、泵流量泵单位时间输送液体体积量 2、压头流体输送设备为单位重量流体所提供的能量 3、效率有效功率与轴功率的比值 4、轴功率电机为泵轴所提供的功率 5、理论压头具有无限多叶片的离心泵为单位重量理想流体所提供的 能量 6、气缚现象因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象 7、离心泵特性曲线在一定转速下，离心泵主要性能参数与流量关系 的曲线 8、最佳工作点 效率最高时所对应的工作点 9、气蚀现象泵入口的压力低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压力， 体 液体汽化，产生对泵损害或吸不上液 10、安装高度泵正常工作时，泵入口到液面的垂直距离 11、允许吸上真空度 泵吸入口允许的最低真空度 12、气蚀余量泵入口的动压头和静压头高于液体饱和蒸汽压头的数值 13、泵的工作点 管路特性曲线与泵的特性曲线的交点 14、风压风机为单位体积的流体所提供的能量 15、风量风机单位时间所输送的气体量，并以进口状态计 、单选择题（每题2 分） 1、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工 作，开大出口阀门将导致（） A送水量增加，整个管路阻力损失减少

B 送水量增加，整个管路阻力损失增大 C 送水量增加，泵的轴功率不变 D 送水量增加，泵的轴功率下降 2、 以下不是离心式通风机的性能参数 ( ) A 风量 B 扬程 C 效率 D 静风压 3、 往复泵适用于 ( ) A 大流量且流量要求特别均匀的场合 介质腐蚀性特别强的场合 流量较小，扬程较 高的场合 投资较小的场合 4、离心通风机的全风压等于 ( ) 静风压加通风机出口的动压 离心通风机出口与进 口间的压差 离心通风机出口的压力 动风压加静风压 ( ) B D 型 D sh 型 5、 以下型号的泵不是水泵 A B 型 C F 型 6、 离心泵的调节阀 ( ) 只能安在进口管路上 只能安在出口管路上 安装在进口管路和出口管路上均可 只能安在旁路上 D 7、 离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值 A 包括内能在内的总能量 C 压能 8、 流体经过泵后，压力增大 A ? p B ? C ? p / ?g D ? D 2 ?p N/m 2 ， p /? p /2 g 机械能 位能(即实际的升扬高度) 则单位重量流体压能的增加为 9、 离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能 A C 10、 11、 A B 泵壳和叶轮 B 泵壳 D 离心泵停车时要 ( ) A 叶轮 叶轮和导轮 先关出口阀后断电 先断电后关出口阀 先关出口阀先断电均可 单级式的先断电，多级式的先关出口阀 lOOmm b O 意思是() 100mmH 2O 100mm 2bO D 离心通风机的铭牌上标明的全风压为 输任何条件的气体介质全风压都达 输送空气时不论流量多少，全风压都可达 输送任何气体介质当效率最高时，全风压为 输送20C, 101325Pa 空气，在效率最高时, C D 1 2 、离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关 A 当 地大气压力 B 输送液体的温度 100mm 2bO 全风压为 100mm 2bO D ( )

(完整版)化工原理下册习题及章节总结(陈敏恒版)

第八章课堂练习： 1、吸收操作的基本依据是什么？答：混合气体各组分溶解度不同 2、吸收溶剂的选择性指的是什么：对被分离组分溶解度高，对其它组分溶解度低 3、若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为难溶气体。 4、易溶气体溶液上方的分压低，难溶气体溶液上方的分压高。 5、解吸时溶质由液相向气相传递；压力低，温度高，将有利于解吸的进行。 6、接近常压的低浓度气液平衡系统，当总压增加时，亨利常数E不变，H 不变，相平衡常数m 减小 1、①实验室用水吸收空气中的O2，过程属于（B ） A、气膜控制 B、液膜控制 C、两相扩散控制 ②其气膜阻力（C）液膜阻力A、大于B、等于C、小于 ２、溶解度很大的气体，属于气膜控制 ３、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m的直线时，则1/Ky=1/ky+ m /kx 4、若某气体在水中的亨利常数E值很大，则说明该气体为难溶气体 5、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG，当(气膜阻力1/HkG) 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 1、低含量气体吸收的特点是L 、G 、Ky 、Kx 、T 可按常量处理 2、传质单元高度HOG分离任表征设备效能高低特性，传质单元数NOG表征了（分离任务的难易）特性。 3、吸收因子A的定义式为L/（Gm），它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比 4、当A<1时，塔高H=∞，则气液两相将于塔底达到平衡 5、增加吸收剂用量，操作线的斜率增大，吸收推动力增大，则操作线向（远离）平衡线的方向偏移。 6、液气比低于（L/G）min时，吸收操作能否进行？能 此时将会出现吸收效果达不到要求现象。 7、在逆流操作的吸收塔中，若其他操作条件不变而系统温度增加，则塔的气相总传质单元高度HOG将↑，总传质单元数NOG 将↓，操作线斜率（L/G）将不变。 8、若吸收剂入塔浓度x2降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率↑，出口气体浓度↓。 9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成x2增大，其它条件不变，则气相总传质单元高度将（ A ）。 A.不变 B.不确定 C.减小 D.增大 吸收小结： 1、亨利定律、费克定律表达式 2、亨利系数与温度、压力的关系；E值随物系的特性及温度而异，单位与压强的单位一致；m与物系特性、温度、压力有关（无因次） 3、E、H、m之间的换算关系 4、吸收塔在最小液气比以下能否正常工作。 5、操作线方程（并、逆流时）及在y~x图上的画法 6、出塔气体有一最小值，出塔液体有一最大值，及各自的计算式 7、气膜控制、液膜控制的特点 8、最小液气比(L/G)min、适宜液气比的计算 9、加压和降温溶解度高，有利于吸收 减压和升温溶解度低，有利于解吸

化工原理习题

化工原理习题 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______________._______________。 相对挥发度的表示式α=______________.关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，能够使塔顶产品D x _____，若现在加热蒸汽量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__________将有利于吸取的进行。 7、完成下列方程，并指出吸取糸数的单位。 ()-=i c k N k 的单位__________________. ()-=p K N G G K 的单位_______________. 8、吸取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___________。 三：运算题（44分） 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 。某填料吸取塔用纯轻油吸取混 合气中的苯，进料量为1000标准h m 3 。

第二章化工原理习题

1. 如图2-1用离心泵将20℃的水由敞口水池送到一压力为 2.5atm的塔内，管径为φ108×4mm管路全长100m(包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内)。已知：水的流量为56.5m3·h-1，水的粘度为10-3 Pa·S，密度为1000kg·m-3，管路摩擦系数可取为0.024，计算并回答： (1)水在管内流动时的流动形态；(2) 管路所需要的压头和功率；

解：已知：d = 108-2×4 = 100mm = 0.1m A=(π/4)d 2 = 3.14×(1/4)×0.12 = 0.785×10-2 m l+Σl e =100m q v = 56.5m 3/h ∴u = q/A = 56.5/(3600×0.785×10-2) = 2m/s μ = 1cp = 10-3 Pa ·S ρ=1000 kg.m -3, λ = 0.024 ⑴ ∵ Re = du ρ/μ=0.1×2×1000/10-3 = 2×105 > 4000 ∴水在管内流动呈湍流 ⑵ 以1-1面为水平基准面,在1-1与2-2面间列柏努利方程： Z 1 +(u 12/2g)+(p 1/ρg)+H =Z 2+(u 22/2g)+(p 2/ρg)+ΣHf ∵Z 1=0, u 1=0, p = 0 (表压), Z 2=18m, u 2=0 p 2/ρg=2.5×9.81×104/(1000×9.81)=25m ΣHf =λ[(l+Σle )/d](u 2/2g) =0.024×(100/0.1)×[22/(2×9.81)] = 4.9m ∴H = 18+25+4.9 = 47.9m Ne = Hq v ρg = 47.9×1000×9.81×56.5/3600 = 7.4kw 2. 采用IS80-65-125水泵从一敞口水槽输送60℃热水。最后槽内液面将降到泵人口以下2.4m 。已知该泵在额定流量60m 3/h 下的(NPSH)r 为 3.98m ，60℃水的饱和蒸汽压Pv 为19.92kp a 、ρ为983.2kg/m 3，泵吸入管路的阻力损失为3.0m ，问该泵能否正常工作。 解： ∴该泵不能正常工作。 []m m H NPSH g p g p H f r v g 4246.10.398.381 .92.9831092.1981.92.98310013.135100.?=--??-??=---∑-ρρ＝ ，允许

【化工原理期末考试习题】题库及习题答案6

第六章吸收 1.从手册中查得101.33kPa,25℃时,若100g水中含氨1g,则此溶液上方的氨气平衡分压为0.987kPa。已知在此浓度范围内溶液服从亨利定律，试求溶解度系数H kmol/(m3·kPa)及相平衡常数m 解：液相摩尔分数x = （1/17）/[（1/17）+（100/18）= 0.0105 气相摩尔分数y = 0.987/101.33 = 0.00974 由亨利定律y = mx 得m = y/x = 0.00974/0.0105 =0.928 液相体积摩尔分数C = （1/17）/（101×10-3/103）= 0.5824×103 mol/m3 由亨利定律P = C/H 得H = C/P =0.5824/0.987 = 0.590 kmol/(m3·kPa) 2.101.33kPa,10℃时，氧气在水中的溶解度可用P = 3.31×106x表示。式中：P为氧在气相中的分压kPa；x为氧在液相中的摩尔分率。试求在此温度及压强下与空气充分接触的水中每立方米溶有多少克氧。 解：氧在气相中的分压P = 101.33×21％= 21.28kPa 氧在水中摩尔分率x = 21.28/（3.31×106）= 0.00643×103 每立方米溶有氧0.0064×103×32/（18×10-6）= 11.43g 3．某混合气体中含有2％（体积）CO2，其余为空气。混合气体

的温度为30℃，总压强为506.6kPa。从手册中查得30℃时CO2在水中的亨利系数E = 1.88×105 kPa，试求溶解度系数H kmol/(m3·kPa) 及相平衡常数m，并计算每100g与该气体相平衡的水中溶有多少gCO2。 解：由题意y = 0.02，m = E/P总= 1.88×105/506.6 = 0.37×103根据亨利定律y = mx 得x = y/m = 0.02/0.37×103 = 0.000054 即 每100g与该气体相平衡的水中溶有CO2 0.000054×44×100/18 = 0.0132 g H =ρ/18E = 103/（10×1.88×105）= 2.955×10-4kmol/(m3·kPa) 7.在101.33kPa，27℃下用水吸收混于空气中的甲醇蒸汽。甲醇在气，液两相中的浓度都很低，平衡关系服从亨利定律。已知溶解度系数H = 1.995kmol/(m3·kPa)，气膜吸收系数k G = 1.55×10-5 kmol/(m2·s·kPa)，液膜吸收系数k L = 2.08×10-5 kmol/(m2·s·kmol/m3)。试求总吸收系数K G，并计算出气膜阻力在总阻力中所的百分数。 解：由1/K G = 1/k G + 1/Hk L可得总吸收系数 1/K G = 1/1.55×10-5+ 1/（1.995×2.08×10-5） K G = 1.128 ×10-5 kmol/(m2·s·kPa) 气膜阻力所占百分数为：（1/ k G）/（1/k G + 1/Hk L）= Hk L/（Hk L+ k G）

化工原理习题

·流体流动部分 1．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为×106 Pa ，问至少需要几个螺钉（大气压力为×103 Pa ）？ 解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此 2．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩 散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 解：（1）A 点的压力 （2）B 点的压力 3、如本题附图所示，水在管道内流动。为测量流体压力，在管道某截面处 习题2附图 习题1附图

连接U 管压差计，指示液为水银，读数R=100毫米，h=800mm 。为防止水银扩散至空气中，在水银液面上方充入少量水，其高度可忽略不计。已知当地大气压为试求管路中心处流体的压力。 解：设管路中心处流体的压力为p P A =P A P + ρ水gh + ρ汞gR = P 0 P=p 0- ρ水gh - ρ汞gR =（×103-1000× - 13600××） P= 4、如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m ，水从φ108 mm ×4 mm 的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m 。已知水流经系统的能量损失可按∑h f =计算，其中u 为水在管内的平均流速（m/s ）。设流动为稳态，试计算（1） A -A '截面处水的平均流速；（2）水的流量（m 3/h ）。 解：（1）A - A '截面处水的平均流速 在高位槽水面与管路出口截面之间列机械能衡算方程,得 2212 1 b12b2f 1122p p gz u gz u h ρρ ++=+++∑ （1） 式中 z 1=7 m ，u b1～0，p 1=0（表压） z 2=1.5 m ，p 2=0（表压），u b2 = u 2 代入式（1）得 （2）水的流量（以m 3/h 计） 5、如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部