大学化工原理上册模拟试题及参考答案

一、填空（每空1分，共20分）

⒈牛顿型流体在圆直管道中作稳态层流流动时，现保持流量不变，管直径变为原来的二分之一，则管路摩擦阻力系数是原来的倍，产生的摩擦阻力为原来的倍。

⒉某设备入口真空表上读数为120mmHg，当地大气压0.98atm，则入口处绝压为Pa；出口压力表读数为1.8kgf/cm2，则其绝对压力为 Pa。

⒊离心泵的工作点由确定；如关小离心泵出口阀门开度则离心泵扬程

，轴功率。

⒋固体颗粒在流体中呈层流自由沉降时，如温度降低，则固体颗粒在气体中的沉降速度；固体颗粒在液体中的沉降速度。

⒌对于连续转筒真空过滤机的操作，当转速提高时，过滤机的生产能力、滤饼层厚度。

⒍对于聚式固体流态化，常出现的不正常操作现象有，。

⒎面积和厚度相同的三层导热平壁，测得一维稳态导热时各层导热平壁两侧的温度差大小顺序为Δt2大于Δt3大于Δt1，则各层导热平壁的导热系数大小顺序为、各层导热平壁的导热热阻大小顺序为。8.液体在圆直管内作强制湍流对流传热时，如液体的流量和定性温度不变，管

直径减小为原来的二分之一，则对流传热系数（给热系数）变为原来的倍。

9.在铜质套管换热器中，用饱和蒸汽冷凝加热空气，总传热系数应接近于的对流传热系数（给热系数），传热壁面温度接近于的温度。10.黑体的定义为，透明体的定义为。

二、分析简答题（共20分）

⒈（本小题8分）试分析影响加热炉热效率的因素有哪些？提出提高加热炉热效率的措施。⒉（本小题8分）画出往复式压缩机工作循环的P-V图，标出每一过程的名称。分析说明为何当压缩气体终压较高时采用多级压缩？

⒊（本小题4分）试说明冷、热两流体在管壳式换热器中换热时，安排流体流程（管程或壳程）的基本原则。（每项1分）

三、计算题（共60分）：

⒈（25分）用离心泵将40℃的水从敞口储水池送入一敞口高位槽（当地气压为1atm）。泵进出口分别安装真空表和压力表，两表间垂直距离可以忽略不计。已知水的物性参数如下，密度ρ为992.7kg/m3 ，粘度μ为0.624cP，水的饱和

蒸气压为55.32mmHg。已知泵入口真空表读

数为400mmHg，铭牌上泵的允许吸上真空度

为7.2m，输送管路为Φ108×4mm的钢管，总

长度（包括当量长度）为40m，其中吸入管路

为6m（包括当量长度），储水池与高位槽高度差为20m，管路摩擦阻力系数λ为0.02，流量为65m3/h。

试问：⑴泵最大可能的安装高度；（8分）

⑵泵的扬程；（6分）

⑶泵出口处压力表的读数；（6分）

⑷设摩擦阻力系数不随流量改变而改变，写出管路特性方程中。（5分）⒉（15分）用一板框过滤机过滤CaCO3的水悬浮液，滤饼可视为不可压缩。压滤机的过滤面积为20m2，某过滤压强下测得过滤常数K=2×10-2 m2/h。

试求：⑴在此压强下将过滤进行至滤饼充满全部滤框时，所获得的滤液为2m3，滤布阻力可以忽略不计，问此时所需过滤时间为多少小时？（6分）

⑵现改用一种较厚的滤布，其常数为q e=2×10-2m，过滤完毕后，洗涤、拆

装等辅助时间共为30分钟，问此时的生产能力为多少？（5分）

⑶如①，设CaCO3的水悬浮液的浓度（以m3滤饼/m3滤液计）提高一倍，此时所需的过滤时间为多少？（4分）

⒊（20分）一单管程、单壳程列管换热器，有多根Φ25×2.5mm的钢管组成管束。管程走有机溶剂，流量为1.5×104kg/h，流速为0.5m/s；壳程通入130℃的饱和蒸汽，将有机溶剂从20℃加热至50℃。已知在定性温度下有机溶剂的物性参数为：密度=884.2kg/m3，比热Cp=1.76kJ/(kg·K)，导热系数λ=0.143W/(m·K)，粘度μ=0.8cP；蒸汽的冷凝对流传热系数为104W/(m2·K)；钢的导热系数取45 W/(m·K)；污垢热阻可以忽略不计。

求：⑴管内的对流传热系数α，W/(m2·K)；（6分）

⑵换热器的总传热系数（以管束外表面积为基准）K，W/(m2·K)；（2分）

⑶管子的根数和长度；（7分）

⑷在有机溶剂的初始温度和流量不变的前提下，若通过提高加热蒸汽温度将上述换热器的传热速率提高10%，则加热蒸汽温度应为多少？（5分）

注：蒸汽冷凝对流传热系数和有机溶剂的物性参数可看作常数。

一、填空和选择题（每空1分，共30分）

⒈0.5atm(表压)＝ kPa＝ mmHg。

⒉连续性方程是，柏努利方程是。

A、物料衡算式

B、能量衡算式

C、相平衡式

D、过程速率式

⒊空气在一等径水平圆直管中作等温、稳定流动，则沿流动方向其雷诺准数将（变大，变小，不变）；若沿流动方向空气温度升高，其雷诺准数将（变大，变小，不变）。

⒋减小阀门开度，管中流体流量减小，这是因为。

A、减小了阻力系数；

B、增加了当量直径；

C、增加了当量长度；

D、增加了流体动能。

⒌一台压缩机的工作循环包括、、和四个阶段。

⒍降沉室内颗粒沉降下来的条件是。

⒎固体流态化可分为流化和聚式流化两种，聚式流化常出现的不

正常操作有

和两种。

⒏传热方式主要有、、三种。

⒐列管式换热器按照热补偿方式的不同可以分为：、

和。

⒑在饱和水蒸汽冷凝加热空气的套管换热器中，传热壁面的温度接近于__ 的温度，总传热系数K接近于___ __的对流传热系数，传热过程的热阻主

要集中在_ _侧。

⒒管式加热炉的结构包括、对流室、、和

余热回收系统。

⒓过剩空气系数α的定义是；α越高，出

炉烟气温度越

（高、低）；α过高，炉子热效率η（升高、降低）。

二、简答题（每题5分，共15分）

⒈指出离心泵的气蚀与气缚现象有什么区别。

⒉简述强化换热器传热的途径，举出若干具体措施。

⒊试述罗伯－伊万斯假定的基本内容。

三、计算题：（共55分）

⒈（20分）如图所示输水系统，用泵将水池中的水输送到敞口高位水槽，已知水的密度为1000kg/m3 ，管道

直径均为φ45×2.5mm，泵的进、出

口管路上分别安装有真空表及压力

表。真空表安装位置距贮水池的水

面高为4.8m，压力表安装位置距贮

水池的水面高度为5m。当输入量为

4m3/h时，进水管道的全部阻力损失

为10J/kg，出水管道的全部阻力损失为40J/kg，压力表的读数为2.5kgf/cm2。泵的效率为70%。（忽略真空表到泵入口、泵出口到压力表的阻力损失）。

试求：⑴泵扬程H，m ；（10分）

⑵两液面高度差h，m ；（6分）

⑶泵所需的轴功率N，kW。（4分）

⒉（15分）某厂用板框压滤机在恒压下过滤一种悬浮液，滤框的空间尺寸为

1000 ×l000×40mm ，有20个滤框，经过2h 过滤，滤框完全充满滤饼，且每m 2过滤面积得到滤液1.4m 3。卸饼、清理、组装等辅助时间为1.2h ，忽略过滤介质阻力，滤饼未洗涤。

试求：⑴该扳框压滤机的生产能力；（6分）

⑵过滤后用l/8滤液体积的洗涤水在同样压力差下进行横穿洗涤滤饼时的生产能力(设洗涤水与滤液粘度相近)。（9分）

⒊（20分）一内管尺寸为φ25×2..5mm 的套管换热器作为精馏塔顶全凝器，冷却水走管程，塔顶蒸汽走壳程。已知塔顶蒸汽流量为500kg/h ，汽化潜热为270kJ/kg ，饱和温度为80℃；冷却水入口温度为15℃，出口温度为45℃，忽略管壁及污垢热阻。此时蒸汽侧的对流传热系数

αo =104W/(m 2·K)，水侧的对流传热系数αi =4428.4 W/(m 2·K)；水的比热C P =4.174)K kg /(kJ ?，忽略热损失。 试求：⑴换热器的热负荷Q ，kW ；（3分）

⑵冷凝水的用量W 2，kg/h ；（2分）

⑶换热过程的对数平均温差Δt m ，℃ ；（6分）

⑷换热过程的总传热系数K O ，)K m /(W 2

?；(以内管的外表面积为基准)

（5分）

⑸若达到要求，换热器长度不短于几米？（4分）

一、填空和选择题（每空1分，共30分）

⒈ 50.66 kPa＝ 380 mmHg

⒉ A ， B

⒊不变变小

⒋ C

⒌压缩、排气、余隙膨胀和吸气

⒍ L/u≥H/u

t

⒎散式，沟流和节涌

⒏传导，对流，辐射

⒐固定管板式、浮头式和Ｕ型管式

⒑__水蒸汽_， ___空气_， __空气_侧

⒒辐射室、燃烧器、通风系统

⒓入炉空气量与理论空气量的比值；低；降低

二、简答题（每题5分，共15分）

⒈答：气蚀是指由于泵的安装高度太高而使泵吸入口的压力小于液体的饱和蒸气压而引起的不正常操作；

气缚是由于启动时未灌泵或由于泵体密封不严而引起的不正常操作。

⒉答：①增大总传热系数K：采用多管程或多壳程；在壳程设置折流挡板；提高流体流速；及时清除污垢等；采用相变、λ较大的流体等；

②增大传热面积A：增大换热器单位体积的传热面积，如采用波纹管、翅片管等；

：尽可能逆流操作，或使温差校正系数ε＞0.8。

③增大传热温差△t

m

⒊答：①炉膛内烟气充分混合，各处烟气组成与温度均相同且等于出辐射室烟气的平均温度，即将炽热的烟气看成一发热面；

②将管排看成一吸热面，管壁温度为管内介质平均温度加上50℃；

③对流给未敷设炉管炉墙的热量等于其散热损失，将炉墙看成一全反射面。

三、计算题：（共55分）

⒈（20分）

解：⑴在0-2间列柏努利方程：

∑-+

++=+++2

02

2

22200022f e H

g

u g P Z H g u g P Z ρρ

（2分）

P 0

= 0， P 2=2.5kgf/cm 2=2.452×105Pa

（2分）

u = 0，

s m d V u /8842.004.03600

/4442

22=??==

ππ

（2分）

m g

h H f f 02.181

.910

2

02

0==

=

∑∑

--;

（2分）

Z 0=0 Z 2=5 代入上式，计算：H= 31.06m

（2分）

⑵在0-3间列柏努利方程：

∑-+

++=+++3

02

3

33200022f e H

g u g P Z H g u g P Z ρρ

（2分）

P 0=P 3=0 , 030==u u , Z 3-Z 0=h,

m g

h

h

g

h

H f f f f 098.581.940

103

22

03

030=+=

+=

=

∑∑∑∑

----

（2分）

h = 31.06-5.098=25.96m

（2分） ⑶

KW

W g HQ Ne 34.055.33881.910003600

4

06.31==???==ρ

（2分）

KW

Ne N 486.0/==η

（2分） ⒉（15分） 解

：

⑴

过

滤

面

积

24020211m A =???=

（3分）

m m qA

V

Q 33310681.45.172.1240

4.1-?==+?=

==

∑∑τ

τ

（3分）

⑵过滤终了速率：

V KA d dV 22

=τ

（2分）

采用横穿洗涤的洗涤速率是过滤终了速率的1/4，即

V KA d dV d dV W 8412=??? ??=???

??ττ （2分）

h KA V V KA V d dV V W W W 2818222===

??? ??=???

??=τττ

（3分）

s

m h m qA

V

Q 3331099.277.102

.12240

4.1-?==++?=

==

∑∑τ

τ

（2分） ⒊（20分）

解：⑴换热器的热负荷： Q=W 1r 1=500×270=1.35×105kJ/h=37.5kW （3分）

四川大学化工考研 复试面试化工原理面试题库答案

1.用化工原理解释“开水不响，响水不开”的现象。 水中能溶有少量空气，容器壁的表面小空穴中也吸附着空气，这些小气泡起气化核的作用。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少，当水被加热时，气泡首先在受热面的器壁上生成。气泡生成之后,由于水继续被加热，在受热面附近形成过热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强（空气压与蒸汽压之和）不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受的浮力也随之增大，当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮。 在沸腾前，窗口里各水层的温度不同,受热面附近水层的温度较高，水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强P。随水温的降低而降低，泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽,压强亦在减小，而外界压强基本不变，此时，泡外压强大于内压强，于是上浮的气泡在上升过程中体积将缩小，当水温接近沸点时，有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振荡，产生"嗡,嗡" 的响声，这就是"响水不开"的道理。 对水继续加热，由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层 ,使整个溶器的水温趋于一致，此时，气泡脱离器壁上浮，其内部的饱和水蒸汽将不会凝结，饱和蒸汽压趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中，液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小，因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小，气泡液--气分界面上的力学平衡遭破坏，气泡迅速膨胀加速上浮，直至水面释出蒸汽和空气，水开始沸腾了，也就是人们常说的"水开了"，由于此时气泡上升至水面破裂，对水的振荡减

弱,几乎听不到"嗡嗡声"，这就是"开水不响"的原因。 2.试举例说明分子动量扩散、热量扩散和质量扩散现象，并阐述三个过程的物理本质 和共性特征。 动量传递——在垂直于实际流体流动方向上，动量由高速度区向低速度区的转移。 如：流体输送，过滤，沉降。 热量传递——热量由高温度区向低温度区的转移。如：干燥，换热，蒸发。 质量传递——物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。如：吸收，精馏，萃取，吸附、膜分离。传质和传热：结晶、干燥。 由此可见，动量、热量与质量传递之所以发生，是由于物系内部存在着速度、温度和浓度梯度的缘故。可以用类似的数学模型来描述，都可用传递方程遵维象方程：物理量的传递速率=推动力/阻力。牛顿粘性定律、傅里叶定律、费克扩散定律都是描述分子运动引起传递的现象定律，通量与梯度成正比。 3.简要阐述通过圆管内流体流动实验测定摩擦系数的方法。 4.试分析流量增大时，泵入口真空表与出口压力表的读数会如何变化？ 根据离心泵的特征曲线和管路特性曲线，泵出口阀开大或泵转速减小，管路的流量都会增加，扬程降低。在液面和泵入口截面列伯努利方程，Pa/ρ+u^2/2 + gZ1 = P1/ρ+u2^2/2 + gZ2+hf, 流速u2增加，阻力hf增加，则进口压力P1降低，P1=Pa-P 真空，所以真空表增加。P1/ρ+u2^2/2 + gZ2+he= P2/ρ+u2^2/2 + gZ3+hf, P1

四川大学化工原理客观题集(上册)

绪论 一. 单位换算 [0-1-1-t] 1帕斯卡=_________牛/米 2 ， ________米水柱， =__________毫米汞柱， =____________公斤力/厘米2（取三位有效数字）。 [0-1-2-t] 1公斤力·秒/ 米2 =_________泊，=_________厘泊，=__________牛·秒/米2。 [0-1-3-t] 10%甲醇溶液比重为0.982，它的密度为__________千克/米3，比容_________米3/千克。 [0-1-4-t] 某液体粘度为49厘泊=_________公斤·秒/米2=__________帕斯卡/秒。 [0-1-5-t] 2580千卡/ 时=_____________千瓦。 [0-1-6-t] 已知运动粘度为γ μρ υC Z == m 2 /s 。若式中的Z ，μ单位为 公斤·秒/米2，厘泊。ρ为流体密度公斤·/ 秒2/ 米4，γ为流体重度公斤/ 米3，则式是C=________________，其换算过程是________________________________________________________。 [0-1-7-t] 将密度为1克（质）/ 厘米3的值进行换算， 应是__________千克/ 米3，_____________公斤（力）秒2/ 米4。 [0-1-8-t] 质量为10千克的物质在重力加速度等于1.6米/ 秒2处，其工程单位制重量是________，SI 制的重量是__________。 [0-1-9-t] 某地区大气压为720mmHg ，有一化工过程要求控制绝对压强不大于160mmHg ，此过程真空度应在____________mmHg 和_________Pa 。 [0-1-10-t] 已知导热系数C s cm cal ????=-/10388.23 λ，此值在SI 制中为_______W/m ·k 。 第一章 流体流动 一. 流体物性 [1-1-1-t] 流体粘度的表达式为___________，在工程中单位为________，在SI 制中单位为_________。 [1-1-2-t] 不同单位的压强值为：①1.5kgf/cm 2 (表压)；②450mmHg(真空度)；③500000Pa(绝压)；④1.6mH2O ，则它们的大小顺序为：_____>_____>_____>_____。 [1-1-3-t] 密度为900千克/米3的某流体，在d 内=0.3米的钢管中作层流流动，流量为64公斤/秒，则此流体粘度为______厘泊。 [1-1-4-t] 通过化工原理的学习，对测定某流体的粘度，可根据泊谡叶方程_________，选定已知管段，用_______仪器测△P ，_______仪器测流速，便可算出粘度μ。 [1-1-5-t] 表示长度的因次是______，质量的因次是______，时间因次是______，密度因次是_________，压力因次是_________，功的因次是_________，功率因次是_________，力的因次是_________。 二. 流体静力学

四川大学化工原理实验报告

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1.1.1精馏的分类 1.1.2精馏的计算方法 1.1. 2.1概述 1.1.3理论塔板数的计算方法 1.1.3.1图算法 1.1.3.2捷算法 1.1.3.3严格计算法 1.2实验目的 1.3实验原理 1.4实验材料 1.5实验过程 1.6实验结果 2.总结 1.精馏实验 精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。 1.1精馏的原理双组分混合液的分离是最简单的精馏操作。典型的精馏设备是连续精馏装置，包括精馏塔、再沸器、冷凝器等。精馏塔供汽液两相接触进行相际传质，位于塔顶的冷凝器使蒸气得到部分冷凝,部分凝液作为回流液返回塔底,其余馏出液是塔顶产品。位于塔底的再沸器使液体部分

汽化，蒸气沿塔上升，余下的液体作为塔底产品。进料加在塔的中部,进料中的液体和上塔段来的液体一起沿塔下降，进料中的蒸气和下塔段来的蒸气一起沿塔上升。在整个精馏塔中，汽液两相逆流接触，进行相际传质。液相中的易挥发组分进入汽相，汽相中的难挥发组分转入液相。对不形成恒沸物的物系，只要设计和操作得当，馏出液将是高纯度的易挥发组分，塔底产物将是高纯度的难挥发组分。进料口以上的塔段，把上升蒸气中易挥发组分进一步提浓，称为精馏段；进料口以下的塔段，从下降液体中提取易挥发组分，称为提馏段。两段操作的结合，使液体混合物中的两个组分较完全地分离，生产出所需纯度的两种产品。当使n组分混合液较完全地分离而取得n个高纯度单组分产品时，须有n-1个塔。 精馏之所以能使液体混合物得到较完全的分离，关键在于回流的应用。回流包括塔顶高浓度易挥发组分液体和塔底高浓度难挥发组分蒸气两者返回塔中。汽液回流形成了逆流接触的汽液两相，从而在塔的两端分别得到相当纯净的单组分产品。塔顶回流入塔的液体量与塔顶产品量之比，称为回流比，它是精馏操作的一个重要控制参数，它的变化影响精馏操作的分离效果和能耗。 1.1.1精馏的分类精馏操作按不同方法进行分类。根据操作方式，可分为连续精馏和间歇精馏；根据混合物的组分数，可分为二元精馏和多元精馏；根据是否在混合物中加入

天津大学826化工原理考研真题及解析

天津大学专业课考研历年真题解析 ——826化工原理 主编：弘毅考研 编者：轶鸿大师 弘毅教育出品 https://www.wendangku.net/doc/f511892176.html,

【资料说明】 《天津大学化工原理（826）专业历年真题》系天津大学优秀考研辅导团队集体编撰的“历年考研真题解析系列资料”之一。 历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料，其实，这也是我们聚团队之力，编撰此资料的原因所在。历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外，还能告诉我们很多东西。 1.命题风格与试题难易 从历年天津大学化工原理（826）考研真题来看，化工原理考研试题有以下几个特点： ①天津大学化工原理的考研试题均来自于课本，但是这些试题并不拘泥于课本，有些题目还高于课本。其中的一些小题，也就是选择填空题以及实验题需要对基础知识有很好的掌握。当然部分基础题也有一定的难度，需要考生培养发散的思维方式，只靠记背是无法答题的。 ②天津大学化工原理的大型计算题的题型、考点均保持相同的风格不变。但是各年的考题难度有差异。例如，10年的传热题、11年的精馏题、12年的吸收题在当年来说都是相对较难的题目。那么14年的答题会是哪一个题目较难了？ ③天津大学化工原理的考研试题，总体难度是不会太难，基本题型与大家考试非常熟悉。但是，据笔者在2013年的考研过程中，最后考分不高的最直接原因是时间不够。因此，这就需要考生加强计算能力，提高对知识点的认识熟悉度。 2.考试题型与分值 天津大学化工原理考研试题有明确的考试大纲，提出考试的重、难点。考试大纲给出了各章节的分值分配，并可以从历年真题中总结题型特点。这些信息有助于大家应付这场考试，希望大家好好把握。 3.重要的已考知识点 天津大学化工原理考试试卷中，很多考点会反复出现，甚至有些题目会重复考。一方面告诉大家这是重点，另一方面也可以帮助大家记忆重要知识点，灵活的掌握各种答题方法。比如08年的干燥题与09年的干燥题基本相同，只是改变了一个条件和一个数据，问题也相同。如此相近的两年出现如此相近的两题，这说明历年考研真题在考研专业课复习过程中的重要性。再如：05年实验题中的第（1）题，在09年实验题的第（3）题有些雷同，再有，笔者记得，在05年的实验题在13年的考研题中再次出现，笔者在做05年这一题时做错了，但是考前复习后，在13年考试中，这一题时得心应手。

化工原理上册期末复习题(DOC)

化工原理上册期末复习题(DOC)

1.一个被测量体系外柱按上一个U型压差计,出现如图情况,说明体系与大气压是（）关系A. 体系＞大气压 B. 体系＜大气压 C. 体系＝大气压 （第1小题图）（第2小题图） 2.如图所示,连接 A.B两截面间的压差计的读数R表示了( )的大小。

A. A.B间的压头损失H f ； B. A.B间的压强差△P C. A.B间的压头损失及动压头差之和； D. A.B间的动压头差(u A2- u B2)/2g 3.层流与湍流的本质区别是( )。 A. 湍流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。

C. 几个小直径的分离器串联； D.与并联和串联的方式无关。 8.穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示，试比较第一层的热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的大小( )。 A. R1>(R2+R3)； B. R1<(R2+R3)； C. R1=(R2+R3) ； D. 无法比较。 （第8小题图） 9.有一列管换热器，用饱和水蒸汽（温度为120 ℃）将管内一定流量的氢氧化钠溶液由20℃加热到80℃，该换热器的平均传热温度差Δt m 为（）。 A. -60/ln2.5; B. 60/ln2.5; C. 120/ln5； D.100/ ln5.

10.间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高对流传热系数（）之值。 A. 大者； B. 小者； C. 两者； D.污垢热阻。 11. 当流体在园管内流动时,管中心流速最大,若为滞流时,平均速度与管中心的最大流速的关系为( ) A. u m＝3/2u max； B. u m＝0.8 u max； C. u m ＝1/2 u max ； D. u m＝0.4u max 12.转子流量计的主要特点是( )。 A. 恒截面、恒压差； B. 变截面、变压差； C. 恒流速、恒压差； D. 变流速、恒压差。 13.如图,若水槽液位不变①、②、③点的流体总机械能的关系为( )。 A. 阀门打开时①>②>③ B. 阀门打开时①=②>③ C. 阀门打开时①=②=③ D. 阀门打开时①>②=③

四川大学化工原理流体力学实验报告

化工原理实验报告流体力学综合实验 姓名: 学号: 班级号: 实验日期:2016、6、12 实验成绩:

流体力学综合实验 一、 实验目的: 1. 测定流体在管道内流动时的直管阻力损失,作出与Re 的关系曲线。 2. 观察水在管道内的流动类型。 3. 测定在一定转速下离心泵的特性曲线。 二、实验原理 1、求 与Re 的关系曲线 流体在管道内流动时,由于实际流体有粘性,其在管内流动时存在摩擦阻力,必然会引起 流体能量损耗,此损耗能量分为直管阻力损失与局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流 动(如图1所示)时的阻力损失可根据伯努利方程求得。 以管中心线为基准面,在1、2截面间列伯努利方程: 因u 1=u 2,z 1=z 2,故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为 ρP h f ?= 流体流经直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可由范宁公式求得,其表达式为 22 u d l h f ??=λ 由上面两式得: 22u l d P ???= ρλ 而 μρdu = Re 由此可见,摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因此分析法整理可形象地表示为 )(Re,d f ελ= 式中:f h -----------直管阻力损失,J/kg; λ------------摩擦阻力系数; d l .----------直管长度与管内径,m; P ?---------流体流经直管的压降,Pa; ρ-----------流体的密度,kg/m3; 1 1 2 2 图1 流体在1、2截面间稳定流动 f h gz u p P +++=++22221211 2gz 2u ρρ

《化工原理》(上)模拟试卷

《化工原理》（上册）模拟试卷 一、判断题（对的打√，错的打×，每题1分，共15分） 1. 因次分析的目的在于用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化。 2. 边长为0.5m的正方形通风管道，其当量直径为0.5m。 3. 根据流体力学原理设计的流量计中，孔板流量计是恒压差流量计。 4. 当计算流体由粗管进入细管的局部阻力损失时，公式中的流速应该取粗管中 的流速。 5. 离心泵的轴功率随流量的增大而增大。 6. 当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生气缚现象。 7. 对于低阻输送管路，并联优于串联组合。 8. 为了获得较高的能量利用率，离心泵总是采用后弯叶片。 9. 间歇过滤机一个操作周期的时间就是指过滤时间。 10. 过滤介质应具备的一个特性是多孔性。 11. 过滤常数K与过滤压力无关。 12. 滴状冷凝的给热系数比膜状冷凝的给热系数大，所以工业冷凝器的设计都按 滴状冷凝考虑。 13. 多层平壁定态导热中，若某层的热阻最小，则该层两侧的温差也最小。 14. 对于温度不宜超过某一值的热敏性流体，在与其他流体换热过程中宜采用逆 流操作。 15. 实际物体的辐射能力总是小于黑体的辐射能力。 二、选择题（每题1个正确答案，每题2分，共20分）

1. 当不可压缩流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径 缩小的地方，其静压力（）。 A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 不确定 2. 水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温度升高 时，Re值将（）。 A.变小 B.变大 C.不变 D.不确定 3. 如左图安装的压差计，当拷克缓慢打开时，压差计中 的汞面将（）。 A. 左低右高 B. 等高 C. 左高右低 D. 无法确定 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（）。 A. 最高效率点对应值 B. 操作点对应值 C. 最大流量下对应值 D. 计算值 5. 操作中的离心泵，将水由水池送往敞口高位槽。若管路条件不变，水面下降（泵能正常工作）时，泵的压头、泵出口处压力表读数和泵入口处真空表读数将分别（）。 A. 变大，变小，变大 B. 变小，变大，变小 C. 不变，变大，变小 D. 不变，变小，变大 6. 在重力场中，固粒的自由沉降速度与下列因素无关（） A.粒子几何形状 B.粒子几何尺寸 C.粒子及流体密度 D.流体的流速 7. 当其他条件都保持不变时，提高回转真空过滤机的转速，则过滤机的生产能 力（）。 A.提高 B.降低 C.不变 D.不一定 8. 当间壁两侧流体的对流传热系数存在下列关系α1＜＜α2，则要提高总传热系 数K应采取的有效措施为（）。 A.提高α1 B.提高α2 C.提高α1，降低α2 D.不确定 9. 根据因次分析法，对于强制对流传热，其准数关联式可简化为（） A. Nu＝f（Re，Pr，Gr） B. Nu＝f（Re，Gr） C. Nu＝f（Pr，Re） D. Nu=f（Pr，Gr）

四川大学化工原理课件上册1

第一章 流体与流体中的传递现象

特征 流体 (Fluid) 与流体流动 (Flow) 的基本概念 在航空、航天、航海，石油、化工、能源、环境、材料、医学和生命科学等领域，尤其是化工、石油、制药、生物、食品、轻工、材料等许多生产领域以及环境保护和市政工程等，涉及的对象多为流体。 “流程工业” 在流动之中对流体进行化学或物理加工 加工流体的机器与设备 过程装备

物质的三种常规聚集状态：固体、液体和气体 物质外在宏观性质由物质内部微观结构和分子间力所决定物质的三种形态 分子的随机热运动和相互碰撞给分子以动能使之趋于飞散 分子间相互作用力的约束以势能的作用使之趋于团聚 两种力的竞争结果决定了物质的外在宏观性质。而这两种力的大小与分子间距有很大关系。

约为1×10-8 cm （分子尺度的量级），分子间相互作用势能出现一个极值称为“势阱”，即分子的结合能，其值远远大于分子平均动能。分子力占主导地位，分子呈固定排列分子热运动仅呈现为平衡位置附近的振荡。有一定形状且不易变形。 分子间距 液体：分子热运动动能与分子间相互作用势能的竞争势均力敌。分子间距比固体稍大1/3左右。不可压缩、易流动。 气体：分子间距约为3.3×10-7cm （为分子尺度的10倍）。分子平均动能远远大于分子间相互作用势能，分子近似作自由的无规则运动。有易流动、可压缩的宏观性质。 超临界流体、等离子体 流体 固体

连续介质假定(Continuum hypotheses) V m V V ??=?→?lim 0ρ?V 0：流体质点或微团。尺度远小于液体所在空间的特征尺度，而又远大于分子平均自由程 连续介质假定：流体微团连续布满整个流体空间，从而流体的物理性质和运动参数成为空间连续函数 流体是由离散的分子构成的，对其物理性质和运动参数的表征是基于大量分子统计平均的宏观物理量 平均质量 注：该假定对绝大多数流体都适用。但是当流动体系的特征尺度与分子平均自由程相当时，例如高真空稀薄气体的流动，连续介质假定受到限制。

天津大学化工原理考研内容及题型

化工原理 一、考试的总体要求对于学术型考生，本考试涉及三大部分内容： （1）化工原理课程， （2）化工原理实验， （3）化工传递。 其中第一部分化工原理课程为必考内容（约占85%），第二部分化工原理实验和第三部分化工传递为选考内容（约占15%），即化工原理实验和化工传递为并列关系，考生可根据自己情况选择其中之一进行考试。 对于专业型考生，本考试涉及二大部分内容：（1）化工原理课程，（2）化工原理实验。均为必考内容，其中第一部分化工原理课程约占85%，第二部分化工原理实验约占15%。 要求考生全面掌握、理解、灵活运用教学大纲规定的基本内容。要求考生具有熟练的运算能力、分析问题和解决问题的能力。答题务必书写清晰，过程必须详细，应注明物理量的符号和单位，注意计算结果的有效数字。不在试卷上答题，解答一律写在专用答题纸上，并注意不要书写在答题范围之外。 二、考试的内容及比例 （一）【化工原理课程考试内容及比例】（125分） 1．流体流动（20分）流体静力学基本方程式；流体的流动现象（流体的黏性及黏度的概念、边界层的概念）；流体在管内的流动（连续性方程、柏努利方程及应用）；流体在管内的流动阻力（量纲分析、管内流动阻力的计算）；管路计算（简单管路、并联管路、分支管路）；流量测量（皮托管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计）。 2．流体输送设备（10分）离心泵（结构及工作原理、性能描述、选择、安装、操作及流量调节）；其它化工用泵；气体输送和压缩设备（以离心通风机为主）。 3．非均相物系的分离（12分）重力沉降（基本概念及重力沉降设备-降尘室）、；离心沉降（基本概念及离心沉降设备-旋风分离器）；过滤（基本概念、恒压过滤的计算、过滤设备）。 4．传热（20分）传热概述；热传导；对流传热分析及对流传热系数关联式（包括蒸汽冷凝及沸腾传热）；传热过程分析及传热计算（热量衡算、传热速率计算、总传热系数计算）；辐射传热的基本概念；换热器（分类，列管式换热器的类型、计算及设计问题）。 5．蒸馏（16分）两组分溶液的汽液平衡；精馏原理和流程；两组分连续精馏的计算。6．吸收（15分）气－液相平衡；传质机理与吸收速率；吸收塔的计算。 7．蒸馏和吸收塔设备（8分）塔板类型；板式塔的流体力学性能；填料的类型；填料塔的流体力学性能。 8．液－液萃取（9分）三元体系的液－液萃取相平衡与萃取操作原理；单级萃取过程的计算。 9．干燥（15分）湿空气的性质及湿度图；干燥过程的基本概念，干燥过程的计算（物料衡算、热量衡算）；干燥过程中的平衡关系与速率关系。 （二）【化工原理实验考试内容及比例】（25分） 1．考试内容涉及以下几个实验单相流动阻力实验；离心泵的操作和性能测定实验；流量计性能测定实验；恒压过滤常数的测定实验；对流传热系数及其准数关联式常数的测定实验；精馏塔实验；吸收塔实验；萃取塔实验；洞道干燥速率曲线测定实验。 2．考试内容涉及以下几个方面实验目的和内容、实验原理、实验流程及装置、实验方法、实验数据处理方法、实验结果分析等几个方面。 （三）【化工传递考试内容及比例】（25分） 1．微分衡算方程的推导与简化连续性方程（单组分）的推导与简化；传热微分方程的推

2016四川大学化工原理真题解析

1、填空选择 （2） 【陈1】1-2 【答案】τ=μdu/dy;牛顿性；等速直线 （3） 【陈2】2-2 【答案】；转速 【解析】离心泵的特性曲线一般由3条曲线组成。特性曲线随泵的转速而变，故特性曲线图上一定要标出测定时的转速。 （4） 【陈5】3 【答案】B 有【解析】理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积bl及颗粒的沉降速度u t 关。即温度改变不影响降尘室的处理能力，两种条件小，生产能力相同，故选择B。 （5） 【陈6】6-3 【答案】C 【解析】在换热器的传热计算中，K值的来源有：①K值的计算；②实验查定； ③经验数据。 （6） 【陈8】5 【答案】D （7） 【陈9】 【答案】增加，降低，降低，增加 （8） 【陈11】5

【答案】萃取剂的选择性和选择性系数、萃取剂与稀释剂的互溶度、萃取剂回收的难易与经济性 【解析】萃取剂的选择是萃取操作分离效果和经济性的关键。萃取剂的性能主要由以下几个方面衡量：①萃取剂的选择性和选择性系数；②萃取剂与稀释剂的互溶度；③萃取剂回收的难易与经济性；④萃取剂的其他物性。 （9） 【陈10】2-2 【答案】填料的种类、物系的性质、气液两相负荷 【解析】泛点是填料塔的操作极限，泛点气速对于填料塔的设计和操作十分重要。即吸收塔的最大吸收率由泛点的影响决定。影响泛点的因素很多，包括填料的种类、物系的性质及气液两相负荷等。 （10） 【陈10】1 【答案】通量、分离效率、适应能力 【解析】塔设备性能评价的指标有通量、分离效率、适应能力。一般来说、通量、效率和压力降是相互影响甚至是互相矛盾的。对于工业大规模生产来说，应在保持高通量前提下，争取效率不过于降低。 分析讨论题 2 【陈1】 解：（1） d 1=d 2=d A 1=A 2=A u 1=u 2=u λ1=λ2=λ 并联管路时： 22 121222f f u u H h h g g =+=+ ∑∑

化工原理版天津大学上下册课后答案

化工原理版天津大学上 下册课后答案 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

上册 第一章 流体流动习题解答 1. 某设备上真空表的读数为×103 Pa ，试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为×103 Pa 。 解：真空度＝大气压－绝压 表压＝－真空度＝310Pa ? 2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m 3的油品，油面高于罐底 m ，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的圆孔，其中心距罐底800 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为×106 Pa ，问至少需要几个螺钉 解：设通过圆孔中心的水平液面生的静压强为p ，则p 罐内液体作用于孔盖上的平均压强 9609.81(9.60.8)82874p g z Pa ρ=?=??-=( 作用在孔盖外侧的是大气压a p ，故孔盖内外所受的压强差为82874p Pa ?= 作用在孔盖上的净压力为 每个螺钉能承受的最大力为： 螺钉的个数为433.7610/4.96107.58??=个 所需的螺钉数量最少为8个 3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计，如本题附图所示。测得R 1=400 mm ，R 2=50 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=50mm 。试 求A 、B 两处的表压强。 解：U 管压差计连接管中是气体。若以2,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水与水银的密度，因为g Hg ρρ，故由 C p

四川大学化学工程学院884化工原理考

四川大学化学工程学院884化工原理考研全套资料真题答案辅导笔记模拟卷2015年弘毅考研川大分部研究生团队已达50多人，涵盖经济、法学、文 学、新传、外国语、艺术、历史、旅游、数学、化学、生物、电子、材料、机械、电气、计算机、环境、水土、水利、化工、发酵、行管、教经、社保、商院、体育、马克思、护理、口腔、公卫、预防、药学等30多个院系专业，是目前专业课考研最权威的专业团队，以“弘毅川大考研论坛”为基石，各个专业的学长学姐给您答疑解惑。为您全程护航。 2015年四川大学考研的成功与否，不仅仅取决于自己是否足够努力，更多在于自己能否拿到真正有价值的川大专业课备考复习资料和获得内部考研信息，这将极大地决定着自己一年的辛苦努力是否能划上圆满的句号。 鉴于此，弘毅考研根据自己多年考研专业课成功辅导经验，联合川大高分研究生团队，同时和高分研究生团队一起将最有价值的考研复习资料通过科学的排版，荣誉推出了2015版《弘毅胜卷系列——完备复习指南、历年真题解析、高分辅导讲义、最后三套模拟卷》专业精品复习资料，该辅导系统从根本上解决了广大考研学子考研专业课信息不对称、考研专业课复习难度大等问题，三年来倍受好评，每年考取我校的大部分同学来自我们川大考研论坛的全程辅导，“弘毅胜卷”也成为每一个报考川大工学类专业的考生人手一册、不可或缺的考研专业课复习备考资料。 《弘毅胜卷》的特点： 1.“最全”：本资料把参考书可能考到的知识点都全部列出，并做了详细的讲解，并对历年真题进行透彻的解析； 2.“最简”：为不增加考生负担，对考点的讲解，尽量做到精简，除去了教材繁琐臃肿的语言，直击要害； 3.“最具实用性”：各高校考题的重复率非常高。针对此规律，本资料将专业涉及到的真题举例附在每个考点后面，方便大家查阅。 4.“最具时效性”：本资料会根据最新的招生简章和目录、最新的参考书目和考试大纲对资料进行及时调整、更新，让弘毅胜卷臻于完善！ 提醒：为保证产品质量，我们在反盗版技术上投入了很大人力物力，首先在阅读体验上远远超越盗版资料（加了水印和红白页，复印基本看不清楚），同时弘毅考研每年均根据当年最新考试要求进行改版升级并提供超值的售后服务，并将后续重要资料分期发送，盗版将丢失这些重要资料，请考生务必谨慎辨别，不要为了省一点小钱购买其他机构或个人销售的盗版材料而耽误备考，甚至影响前途的大事情。同时也请大家支持正版，你们一如既往的支持，是我们一直大力度的投入开发的动力。 如果亲在考研路上需要小伙伴，欢迎加入川大化学工程学院考研群：【106502089】

化工原理试题(所有试题均来自天津大学题库)下册(DOC)

化工原理试题（所有试题均来自天津大学题库） [五] j05b10045考过的题目 通过连续操作的单效蒸发器，将进料量为1200Kg/h的溶液从20％浓缩至40％，进料液的温度为40℃，比热为3.86KJ/（Kg. ℃），蒸发室的压强为0.03MPa（绝压），该压强下水的蒸发潜热r’＝2335KJ/Kg，蒸发器的传热面积A＝12m2，总传热系数K＝800 W/m2·℃。试求： （1）溶液的沸点为73.9℃，计算温度差损失 （2）加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，并忽略损失和浓缩热时，所需要的加热蒸汽温度。 已知数据如下： 压强 MPa 0.101 0.05 0.03 溶液沸点℃ 108 87.2 纯水沸点℃ 100 80.9 68.7 [五] j05b10045 （1）根据所给数据，杜林曲线的斜率为 K=（108-87.2）/（100-80.9）＝1.089 溶液的沸点 （87.2-t1）/（80.9-68.7）＝1.089 t1＝73.9℃ 沸点升高?′＝73.9-68.7＝5.2℃ （2）蒸发水量W＝F（1－X0/X1） ＝1200（1-0.2/0.4）＝600Kg/h 蒸发器的热负荷 Q＝FCo（t1－t0）＋Wr′ ＝（1200/3600）×3.86（73.9-40）＋600/3600×2335 ＝432.8Kw 所需加热蒸汽温度T Q＝KA（T－t1） T＝Q/（KA）＋t1 ＝432.8×103/（800×12）＋73.9 ＝119℃ [五] j05b10048 用一双效并流蒸发器，浓缩浓度为5％（质量百分率，下同）的水溶液，沸点进料，进料量为2000Kg/h。第一、二效的溶液沸点分别为95℃和75℃，耗用生蒸汽量为800Kg/h。各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为2280KJ/Kg。试求不计热损失时的蒸发水量。 [五] j05b10048 解：第一效蒸发量： 已知：D1＝800kg/h， r1＝r1′＝2280KJ/kg， W1＝D1＝800kg/h 第二效蒸发水量： 已知：D2＝W1＝800kg/h， F2＝F1－W1＝2000-800＝1200kg/h X02＝X1＝FX0/（F－W1）＝2000×0.05/（2000-800）＝0.0833 t02＝95℃ t2＝70℃ r2＝r2′＝2280KJ/kg Cp02＝Cpw(1-X 02)=4.187×(1-0.0833) =3.84KJ/（kg·℃） D2r2＝（F2Cp02（t2－t02））/r2′＋W2 r2′ W2＝（800×2280－1200×3.84×（75－95））/2280 ＝840kg/h 蒸发水量W＝W1＋W2 ＝800＋840＝1640kg/h[五] j05a10014 在真空度为91.3KPa下，将12000Kg的饱和水急送至真空度为93.3KPa的蒸发罐内。忽略热损失。试定量说明将发生什么变化。水的平均比热为4.18 KJ/Kg·℃。当地大气压为101.3KPa饱和水的性质为真空度， KPa 温度，℃汽化热，KJ/Kg 蒸汽密度，Kg/m3 91.3 45.3 2390 0.06798 93.3 41.3 2398 0.05514 [五] j05a10014 与真空度为91.3KPa相对应得绝压为101.3-91.3＝10KPa 与真空度为93.3KPa相对应得绝压为101.3-93.3＝8KPa

化工原理下(天津大学版)_习题答案

第五章蒸馏 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（C5H12）和正己烷（C6H14）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 1 3.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C5H12223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C6H14 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C5H12（A）和C6H14（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*)

四川大学化工原理模拟试题(doc 10页)

四川大学化工原理模拟试题(doc 10页)

四川大学化工原理模拟考题 上册 一、客观题 01．牛顿黏性定律的数学表达式是_____________________________，服从此定律的流体称为_______________________________________。02．实际流体与理想流体的主要区别在于，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于 。

C.决定于汽膜和液膜厚度； D.主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响。 08．在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用方法来提高传热速率最合理。 A. 提高蒸汽速度； B. 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C. 提高空气流速； D. 将蒸汽流速和空气流速都提高。 09．沉降室的生产能力与有关。 A.颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面 积； C.沉降面积和颗粒沉降速度； D.沉降面 积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 10．恒速过滤时，过滤速率，过滤压差随滤饼厚度的增加而；恒压过滤时，过滤压差，过滤速率随滤饼厚度的增加而。 11．对流干燥过程按干燥速率一般分为： （1）_______段，该段中空气温度_______，物料温度______，除去的是________水份； （2）_______段，该段中空气温度_______，物料温

度______，除去的是________水份； 12．用对流干燥除去湿物料中的水份时，当干燥介质 一定，湿物料中_________水份可以除去， _____________水份不可以除去。 二、计算题 1．用水泵向高位水箱供水（如附图所示），管路流量 为150m 3/h ，泵轴中心线距水池液面和水箱液面的 垂直距离分别为2.0m 和45m 。泵吸入管与排出管 分别为内径205mm 和内径 180mm 的钢管。吸入管管长 50m （包括吸入管路局部阻力的 当量长度），排出管管长200m （包括排出管路局部阻力的当 量长度），吸入管和排出管的管 壁粗糙度均为0.3mm ，水的密度1000 kg/m 3，粘度 1.0×10-3 Pa ﹒s ，泵的效率为65%，圆管内湍流摩 擦系数用下式计算： 23.0Re 681.0??? ??+=d ελ 试求： 112m 45m A 3322

化工原理天津大学版化上下册习题答案

化工原理课后习题 1.某设备上真空表的读数为13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对 压强与表压强。已知该地区大气压强为98.7×103 Pa。 解：由绝对压强= 大气压强–真空度得到： 设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa =8.54×103 Pa 设备内的表压强P表= -真空度= - 13.3×103 Pa 2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为960 ㎏/?的油品， 油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直 径为760 mm 的圆孔，其中心距罐底800 mm，孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ， 问至少需要几个螺钉？ 分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力 即 P油≤ σ螺 解：P螺= ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762 150.307×103 N σ螺= 39.03×103×3.14×0.0142×n P油≤ σ螺得n ≥ 6.23 取n min= 7 至少需要7个螺钉 3．某流化床反应器上装有两个U 型管

压差计，如本题附图所示。测得R1 = 400 mm ，R2 = 50 mm， 指示液为水银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3 = 50 mm。试求 A﹑B两处的表压强。 分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a–a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。 解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示 a–a′处P A+ ρg gh1= ρ水gR3+ ρ水银ɡR2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记 即：P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05 = 7.16×103 Pa b-b′处P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1 P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103 =6.05×103Pa 4. 本题附图为远距离测量控制 装置，用以测定分相槽内煤油和 水的两相界面位置。已知两吹气 管出口的距离H = 1m，U管压差 计的指示液为水银，煤油的密度 为820Kg／?。试求当压差计读数R=68mm时，相界面与油层 的吹气管出口距离ｈ。

四川大学化工原理气体吸收实验

气体吸收实验 1.实验目的 （1）观测气、液在填料塔内的操作状态，掌握吸收操作方法。 （2）测定在不同喷淋量下，气体通过填料层的压降与气速的关系曲线。 （3）测定在填料塔内用水吸收CO2的液相体积传质系数K X a。 （4）对不同填料的填料塔进行性能测试比较。 2.实验原理 （1）气体吸收是运用混合气体中各种组分在同一溶液中的溶解度的差异，通过气液充分接触，溶解度较大的气体组分进入液相而与其他组分分离的操作。 气体混合物以一定气速通过填料塔内的填料层时，与吸收剂液相想接触，进行物资传递。气，夜两项在吸收塔内除物质传递外，其流动相互影响，还具有自己的流体力学特征。填料塔的流体力学特征是吸收设备的重要参数，他包括了压降和液泛的重要规律。 填料塔的流体力学特征是以气体通过填料层所产生的压降来表示。该压降在填料因子、填料层高度、液体喷淋密度一定的情况下随气体速度变化而变化，与压降与气速的关系如图。 气体通过干填料层时，其压降与空塔时，其压降与空气塔气速的函数关系在双对数坐标上为一条直线，其斜率为 1.8-2.0.当有液体喷淋时，气体低速流过填料层，压降与气速的关系几乎与L=0的关系线平行，随着气速的增加出现载点B 与B’，填料层内持液量增加，压降与气速的关系关联线向上弯曲，斜率变大，当填料层持液越积越多时，气体的压降几乎是垂直上升，气体以泡状通过液体，出现液泛现象，P-U线出现载点C，称此点为泛点。 （2）反应填料塔性能的主要参数之一是传质系数。影响传质系数的因素很多，对不同系统和不同吸收设备，传质系数各不相同，所以不可能有一个通用的计算式计算传质系数。 本实验采用水来吸收空气中的CO2，常压下CO2在水中的溶解度比较小，用水吸收CO2的操作中是液膜控制吸收的过程，所以在低浓度吸收时填料的计算式

化工原理 修订版 天津大学 上下册课后答案

上册 第一章 流体流动习题解答 1. 某设备上真空表的读数为13.3×103 Pa ，试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为98.7×103 Pa 。 解：真空度＝大气压－绝压 表压＝－真空度＝-13.3310Pa ? 2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m 3的油品，油面高于罐底9.6 m ，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的圆孔，其中心距罐底800 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为32.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉 解：设通过圆孔中心的水平液面生的静压强为p ，则p 罐内液体作用于孔盖上的平均压强 9609.81(9.60.8)82874p g z ρ=?=??-= 作用在孔盖外侧的是大气压a p ，故孔盖内外所受的压强差为 82874p Pa ?= 作用在孔盖上的净压力为 每个螺钉能承受的最大力为： 螺钉的个数为433.7610/4.96107.58??=个 所需的螺钉数量最少为8个 3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计，如本题附图所示。测得R 1=400 mm ，R 2=50 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=50mm 。试求A 、B 两处的表压强。 解：U 管压差计连接管中是气体。若以2,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水与水银的密度，因为g Hg ρρ=，故由气柱高度所产生的压强差可以忽略。由此可以认为A C p p ≈， B D p p ≈。 C D p

由静力学基本方程式知 7161Pa =(表压) 4. 本题附图为远距离制量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离H =1 m ，U 管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820 kg/m 3。试求当压差计读数R=68 m 时，相界面与油层的吹气管出口距离h 。 解：如图，设水层吹气管出口处为a ，煤油层吹气管出口处为b ，且煤油层吹气管到液气界面的高度为H 1。则 1a p p = 2b p p = 1()()a p g H h g H h ρρ=++-油水(表 压) 1b p gH ρ=油(表压) U 管压差计中，12Hg p p gR ρ-= (忽略吹气管内的气柱压力) 分别代入a p 与b p 的表达式，整理可得： 根据计算结果可知从压差指示剂的读数可以确定相界面的位置。并可通过控制分相槽底部排水阀的开关情况，使油水两相界面仍维持在两管之间。 5. 用本题附图中串联U 管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压，U 管压差计的指示液为水银，两U 管间的连接管内充满水。已知水银面与基准面的垂直距离分别为：h 1=2.3 m 、h 2=1.2 m 、h 3=2.5 m 及h 4=1.4 m 。锅中水面与基准面间的垂直距离h 5=3 m 。大气压强a p =99.3×103 Pa 。试求锅炉上方水蒸气的压强p 。(分别以Pa 和kgf/cm 2来计量)。 2 3 4 H 1 压缩空气 p