蚌埠学院13—14学年第二学期
《化工原理》期末考试试题(7)
注意事项:1、适用班级:12应用化学、化学工程与工艺本科
2、本试卷共2页。满分100分。
3、考试时间120分钟。
4、考试方式:“闭卷”
一、选择题(每小题2分,共20分)
1、层流与湍流的本质区别是()。
A 湍流流速大于层流流速
B 流到截面大的为湍流,截面小的为层流
C 层流的Re数小于湍流的Re数
D 层流无径向脉动,而湍流有径向的脉动
2、某液体以流量Vs在内径为d o、管长为L的水平直管中作稳态流动,若流动为完全湍流(阻力平方)区,机械能损失是()的函数。
A 相对粗糙度
B 绝对粗糙度
C 雷诺数
D 相对粗糙度和雷诺数
3、某离心泵运行一年后发现有气缚现象,应()。
A 停泵,向泵内灌液
B 降低安装高度
C 检查进口管路有否泄漏现象
D 检查出口管路阻力是否过大
4、与过滤常数K无关的()。
A 滤液的粘度
B 滤浆的浓度
C 过滤面积
D 滤饼的压缩性
5、颗粒沉降时2×10-5 A 斯托克斯区 B 艾伦区 C 牛顿区 D 湍流边界层区 6、多层平壁热传导时,各层的温度降与各相应层的热阻()。 A 成正比 B 成反比 C 没关系 D 不一定 7、在设计列管式换热器中,设置折流挡板是为了提高()流速。 A 壳程 B 管程 C 壳程和管程 D 两者都不是 8、对一定的气体和稀溶液物系,相平衡常数m取决于()。 A 温度和浓度 B 温度和压强 C 压强和浓度 D 流速和浓度 9、随着温度的升高,气体的溶解度系数将()。 A 增大 B 减小 C 不变 D 无法确定 10、将湿度为H0、温度为t0、相对湿度为φ0的湿空气经一间壁换热器加 热到湿度为H1、温度为t1、相对湿度为φ1,则()。 A H1>H0 B φ0>φ1 C H0> H1 D φ1>φ0 二、填空题(每空1分,共20分) 1、某设备上真空表读数为85 kPa,该地区大气压强为1 atm,其绝对压 强为()Pa。 2、处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是()、 ()、同一种连续的液体。流体在管内流动时,如要测取管截面上的流 速分布,应选用()流量计测量。 3、工业上常见的过滤设备一般有()和()。 4、旋风分离器的总分离效率是指()。 5、温度一定时,一定的流体以流速u流过内径为D长度为L的圆形直 管时的对流传热系数为α,则Nu表示(),Re表示(), Pr表示()。 6、采用精馏时,加入精馏塔内的原料有五种热状态,分别是()、 ()、()、()、过热蒸汽。 7、吸收是利用气体混合物中各组分的()不同而达到分离的目 A卷第1页 的。 8、在一定温度下,()与()之比称为分配系数,以k A表示。 9、干燥操作时,由实验测得干燥速率曲线,一般AB段称为();BC段称为();CDE段称为(); 三、简答题(每小题5分,共10分) 1、试解释双膜理论的基本论点。 2、恒沸精馏时,夹带剂的选择原则是什么? 四、计算题(每小题10分,共50分) 1、如图所示,用泵将水从贮槽送至敞口高位槽,两槽液面均恒定不变,输送管路尺寸为φ83×3.5mm,泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表,真空表安装位置离贮槽的水面高度H1为4.8m,压力表安装位置离贮槽的水面高度H2为5m。当输水量为36m3/h时,进水管道全部阻力损失为1.96J/kg,出水管道全部阻力损失为 4.9J/kg,压力表读数为 2.452×105Pa,泵的效率为70%,水的密度ρ为1000kg/m3,试求: (1)两槽液面的高度差H为多少? (2)泵所需的实际功率为多少kW? 2、在一单程管壳式换热器中,用水冷却某种有机溶剂。冷却水的流量为10 000 kg/h,其初始温度为30 ℃,平均比热容为4.174 kJ/(kg·℃)。有机溶剂的流量为14 000 kg/h,温度由180 ℃降至120 ℃,平均比热容为1.72 kJ/(kg·℃)。设换热器的总传热系数为500 W/(m2·℃),试分别计算逆流和并流时换热器所需的传热面积,设换热器的热损失和污垢热阻可以忽略。 3、每小时将10000kg含苯40%(质量%,下同)和甲苯60%的溶液,在连续精馏塔中进行分离,要求釜残液中含苯不高于3%,塔顶馏出液中苯的回收率为97%。试求馏出液和釜残液的流量及组成,以摩尔流量和摩尔分率表示。 4、某厂吸收塔填料层高度为4m,用水吸收尾气中的有害组分A,已知平衡关系为Y=1.5X,塔顶X2=0,Y2=0.004,塔底X1=0.008,Y1=0.02,求:(1)气相总传质单元高度; (2)操作液气比为最小液气比的多少倍; 5、在一连续干燥器中盐类结晶,每小时处理湿物料为1000 kg,经干燥后物料的含水量由40%减少至5%(均为湿基),以热空气为干燥介质,初始湿度H1为0.009 kg水/kg绝干气,离开干燥器时湿度H2为0.039 kg水/kg绝干气,假定干燥过程中无物料损失,试求: (1)水分蒸发量W(kg水/h); (2)新鲜空气消耗量Lw(kg气/h),; (3)干燥产品量(kg/h)。 A卷第2页