化工原理试卷之二_答案东南大学复试化工原理考研

1、200年月江苏省高等教育自学考试化工原理试题答案及评分参考一、单项选择题（每小题1分，共15分）1 .某液体在一等径直管中稳态流动，若体积流量不变，管内径减小为原来的一半，假定管内的相对粗糙度不变，当处于完全湍流（阻力平方区）时，流动阻力变为原来的。（）DA.4倍；B.8倍；C.16倍；D.32倍。2 .牛顿型流体在直管中呈层流时，摩擦因数不可能为下列哪个值。（）BA.0.055;B.0.015;C.0.035;D.0.045。3 .离心泵原来输送水时的流量为qv,现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量（）。CA.增大；B,减小；C.不变；D.无法

2、确定。4 .传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是（）BoA.管壁热阻；B.污垢热阻；C.管内对流传热热阻；D.管外对流传热热阻。5 .有两种关于粘性的说法：（）A（1）无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。（2）粘性只有在流体运动时才会表现出来。A.这两种说法都对B.第一种说法对，第二种说法不对C.这两种说法都不对D.第二种说法对，第一种说法不对6 .吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因（）。DA.物理吸收；B.化学吸收；C.高浓度物理吸收；D.低浓度物理吸收。7 .二元溶液连续精微计算中，进料热状态的变化将因起以下线的变化（）。CA.平衡线；C.操作线和q线；

3、8.在一水平变径管路中，在小管截面管时，压差计读数R值反映（）。AA.A、B两截面间的压强差；C.A、B两截面间动压头变化；9.离心泵停止操作时宜（）。BA.先停电后关阀；8 .平衡线和操作线；D.平衡线与q线。A和大管截面B连接一U型压差计，当流体流过该B.A、B两截面间的流动阻力；D.突然扩大或缩小的局部阻力。B.先关出口阀后停电；C.先关出口阀或先停电均可;D.单级泵先停电，多级泵先关出口阀。10.一定质量的流体在425X2.5mm的直管内，作强制的湍流流动，其对流传热系数酬=1000Wm-2K-1,如果流量和物性不变，改在*19X2mm的直管内流动，其5为（）。DA.1259Wm-2K

4、-1；B,1496Wm-2K-1；C.1585Wm-2K-1；D,1678Wm-2K-1。11.精储操作时，若其他操作条件均不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶产品组成xD变化为（）。AA.变小；B.变大；12.（）,对吸收操作有利。AA.温度低，气体分压大时；C.温度高，气体分压大时；14 .最大吸收率刀与（）无关。DA.液气比；C.相平衡常数；15 .精储操作时，若其他操作条件均不变,顶产品组成xD变化为（）。AA.变小；B.变大；C.不变；D.不确切。B.温度低，气体分压小时；D.温度高，气体分压小时。B.液体入塔浓度；D.吸收塔型式。只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔

5、C.不变；D.不确切。二、填空题（每空1分，共20分）16 .当20C的甘油（p=1261kgm-3,尸1499cP）在内彳仝为100mm的管内流动时，若流速为2.5ms-1时，其雷诺准数Re为,其摩擦阻力系数入为。答：210;0.3043流通截面积浸润周边长17 .某设备的表压强为100kPa,则它的绝对压强为kPa。答：201.3318 .水力半径的定义式为19 .离心泵特性曲线是在一定下，用常温下的为介质，通过实验测定得到的。答：转速，水20.当量直径为倍水力半径。答：4Vmin21 .吸收过程中，物料平衡关系可用y=mx表示，最小液气比的计算关系式答：y1-y23-为m22 .吸收过程

6、的经济性主要决定于。答：月吸23 .为了在某固定空间造成充分的自然对流，冷凝器应置于该空间的。答：上部24 .精储操作的平衡线随回流比的改变而。答：不变25 .当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生现象。答：气蚀26 .一般而言，气体的导热系数随温度升高而。答：增大27 .水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，管道局部阻力将,直管阻力将。答：增大，减小28 .换热器管程内流体流速的选取，对一般液体取,气体取o答：u=0.53ms-1;u=530ms-129 .在列管式换热器中用水蒸汽冷凝来加热原油，水蒸汽应在程流动。答：壳程30 .某设备的表

7、压强为200kPa,则它的绝对压强为kPa;另一设备的真空度为300mmHg,贝U它的绝对压强为mmHg。（当地大气压为101.33kPa）答：301.33kPa,460mmHg三、简答题（每小题5分，共25分）31 .流动阻力产生的原因与影响因素。答：流动阻力产生的原因与影响因素可以归纳为：流体具有粘性，流动时存在着内摩擦，它是流动阻力产生的根源；（分）固定的管壁或其他形状固体壁面促使流动的流体内部发生相对运动，为流动阻力的产生提供了条件（分）。流动阻力的大小与流体本身的物理性质，流动状况及壁面的形状等因素有关。（分）32 .何谓离心泵的工作点？答：所谓离心泵的工作点是指离心泵的性能曲线（H

8、tQ曲线）与管路特性曲线的交点（分），即在HtQ坐标上（分），分别描点作出两曲线的交点M点。（分）33 .气体、液体、固体的导热系数各有什么特点？答：导一般而言，气体的导热系数随温度升高而增大（分）;对于液体随温度升高而减小（水、甘油例外）（分）；对于固体，金属的导热系数随温度升高而减小（高合金钢例外）（分），非金属的导热系数随温度升高而增大（冰仞外）（分）；多数匀质固体：h=，虱1+四）（分）。34 .符合恒摩尔流假定的条件是什么？答：恒摩尔流假设满足的条件是：a）各组分的摩尔汽化热相等；（分）b）气液接触时温度不同而交换的显热可以忽略；（分）c）塔设备保温良好，热损失可以忽略。（分）35

9、.双膜理论答：双膜理论的基本论点为：1）相互接触的气液两相间存在稳定的相界面，界面两侧分别有一层虚拟的停滞液膜和停滞气膜。溶质分子以稳态的分子扩散通过这两层膜（分）;2）在相界面处，气液两相一经接触就达到平衡，界面上无传质阻力（分）；3）在膜层以外，气液流体都充分湍动，组成均一，溶质在每一相内的传质阻力都集中于虚拟的停滞膜内（分）。四、计算题（每小题8分，共40分）36 .如右图所示，常温水在管道中流过。为测定a、b两点的压力差，安装一U型压差计,1'至2为水银。R=10cm,试分析a、b两点的压力差为若干？已知水与汞的密度分别为1000kgm-3及13600kgm-3。解：取管道截面

10、a、b处压力分别为pa与Pb。根据连续、静止的同一液体内同一水平面上各点压力相等的原理，则：p/=P1分因p/=Pa由2OXg分P1=RPHgg+p2=RPHgg+p2/=RPHgg+pb(R+x)pH20g分根据式（a）,则pa-pb=x田20g+RpHgg-(R+x)pH20g=Rg(kgfH2O)=0.01*10*12600=1260Pa.分37 .某车间要安装一台离心泵输送清水。从样本查得在流量为45m3/h时，压头为32.6m,允许吸上真空度为5m,吸入管路直径为75mm,阻力损失为1.5m水柱，水池的水面压强为大气压。试计算输送80c水时的允许安装高度。已知80c水的物性参数：pv

11、=4.73*104Nm-2,p=971.8kgm-3。解：Hs'=Hs+（Ha-10）-pv/（9.81*103）-0.24*1000/p=0.43mu入=qv/（兀d2/4）=2.83（m/s）Hg=Hs'-u入2/2g-2Hf,0-1=0.43-2.832/2/9.81-1.5=-1.47m允许安装高度为负值，表示泵应安装在水面以下，至少比水池水面低1.47m。38 .一列管式换热器，由?25X2.5mm的钢管组成。管内为热空气，管外为冷却水。热空气与冷却水逆流流动。已知水侧的对流传热系数为1000W-m-2K-1,热空气侧的对流传热系数为50Wm-2K-1°试求

12、总传热系数K,分别用内表面积A,外表面积Ao表示。已知钢的导热系数Q45Wm-1K-1,热空气侧污垢热阻Rai=0.5X0-3m2K-W-1,水侧污垢热阻Rao=0.2>103m2KW1。已知上=1Kib,di-Rai-L'dmdj1di-Rao-L，do：odo11dodobido一二Rai'Ko二idididm+Ra0+°：-o解：以内表面计,内表面用下标i表示，则有1=1+Rai+95+R05+15分Ki:idmdo：-odoKi50-30.00250.02-30.5100.210450.02250.020.020.03360.02510000.0252-

13、1mKW算得：8=29.74Wm-2K-1分以外表面计，外表面用下标o表小,则有11do-dobdo_1=o-Rai-o-Rao'Ko:ididi-dm：o同理算得：Ko=37.17W-m-2K-1分39.在一填料层高度为5m的填料塔内，用纯溶剂吸收混合气中溶质组分。当液气比为1.0时，溶质回收率可达90%。在操作条件下气液平衡关系为Y=0.5X。现改用另一种性能较好的填料，在相同的操作条件下，溶质回收率可提高到95%,试问两种填料的Nog分别为多少?1.Nog=In1-SY-mX21-SY-X-Y-mx2解：本题为操作型计算，Nog宜用吸收因数法求算。原工况下：NoGIn1-sY.X

14、1.s1-SY2-mX2其中S=mV=0.5分L因X2=0,则：丫1-mX2丫11110分Y2-mX2Y21-1-0.9故Nog1-0.5In11-0.5100.5'=3.41分新工况（即新型填料）下：nOg=In0.5X1+0.51=4.703分0.5_1-0.9540.每小时将15000kg含苯40%（质量,下同）和甲苯60%的溶液，在连续精储塔中进行分离，要求釜残液中含苯不高于2%,塔顶储出液中苯的回收率为97.1%。试求储出液和釜残液的流量及组成，以摩尔流量和摩尔分率表示。苯的分子量为78;甲苯的分子量为92。解:进料组成=0.4440/78xF-40/7860/92釜残液组成