化工原理复习题.docVIP

一、填空题1、流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，管径不变，则阻力损失为原来的 倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的 倍。2、离心泵的入口真空度读数为0.01MPa，出口表压为0.43MPa，两表间垂直距离为0.4m。其扬程值为 45.3m 。（已知=998.2 kg/m3）3、热传递的三个基本方式为 、 、 。4、一定流量液体在252.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数为2000W/(m2)。如果流量与物性都不变，改用192mm的直管，其对流传热系数为 3356.8 W/(m20C) W/(m2)。5、化工过程中的“三传”指的是 、 、 。6、填料吸收塔的填料有 和 两种，其中拉西环属于 填料。7、离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。8、管路的安装应保证 ，其偏差不大于 ，但其全长偏差不大于 ，垂直管偏差不能大于 ；各种管线应平行铺设，便于共用管架，要尽量走 ，少 ，少 ，以节约管材；管路通过人行道时高度不得低于 ，通过公路时不得小于 ，通过铁轨不得小于 ，通过工厂主要交通干线一般为 。9、列管式换热器主要由 、 、 、 和 等组成。10、强制对流给热系数 层流；有相变 无相变；膜状冷凝 滴状冷凝。总传热系数K数值接近给热系数 的数值，提高K值就是设法提高给热系数 的数值。11、化工过程包括 、 、 三个基本环节。12、离心泵的转速提高10，则流量提高 ；压头提高 ；轴功率提高 。13、离心泵的主要构件是 、 和 。14、某设备真空度为200mmHg，其绝压= mmHg。（当地大气压为760mmHg）15、离心泵铭牌上所标明的流量Q是指 。16、流量测定的流量计有 流量计； 流量计； 测速管和 流量计。17、孔板流量计是恒截面，变 流量计；转子流量计是恒 ，变截面流量计；安装时上下游无须稳定段的是 。18、若不适当地提高离心泵的安装高度，则离心泵会发生 现象 ；若没有灌泵，则离心泵会发生 现象。19、湍流时的摩擦系数与 和 有关。20、常见的列管换热器有 、 、 三种；21、用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位水槽中，如果改为输送密度为1100kg/m3但其他物性与水相同的溶液，则流量 ，扬程 ，功率 。（增大，不变，减小，不能确定）判断题（ ）1、转子流量计的转子位置越高，流量越大。 （ ）2、离心泵最常用的流量调节方法是改变吸入阀的开度。 （ ）3、由于泵内存在气体，使离心泵启动时无法正常输送液体而产生气缚现象。（ ）4、往复泵有自吸作用，安装高度没有限制。 （ ）5、离心泵在试用过程中，电机被烧坏，事故原因有两方面，一方面是发生汽蚀现象，另一方面是填料压得太紧，开泵前未进行盘车。 （ ）6、由离心泵和某一管路组成的输送系统，其工作点由泵铭牌上的流量和扬程所决定。 （ ）7、扬程为20m的离心泵，不能把水输送到20m的高度。 （ ）8、转子流量计可以安装在垂直管路上，也可以在倾斜管路上使用。 （ ）9、浮头式换热器具有能消除热应力、便于清洗和检修方便的特点。（ ）10、冷热流体在换热时，并流时的传热温度差要比逆流时的传热温度差大。（ ）11、换热器投产时，先通入热流体，后通入冷流体。（ ）12、为了提高传热效率，采用蒸汽加热时必须不断排除冷凝水并及时排放不凝性气体。（ ）13、当冷热两流体的相差较大时，欲提高换热器的K值，关键是采取措施提高较小的a。（ ）14、空气、水、金属固体的导热系数分别为1、2和3，其顺序为1 23。（ ）15、板式换热器是间壁式换热器的一种形式。（ ）16、导热系数是物质导热能力的标志，导热系数值越大，导热能力越弱。（ ）17、传热速率即为热负荷。（ ）18、流体在截面为圆形的管道中流动时，当流量为定值时，流速越大，管径越小，则基建费用减少，但日常操作费用增加。（ ）19、换热器正常操作之后才能打开放空阀。（ ）20、离心泵的密封环损坏会导致泵的流量下降。题号12345678910答案题号11121314151617181920答案二、选择题1、规格为1084.0mm无缝钢管，其内径是 。 A、100mm B、104mm C、11mm D、112mm2、压力表上显示的压力，即为被测流体的 。 A、绝对压 B、表压 C、真空度 D、都可以3、设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强 。A、愈大 B、愈小 C、愈接近大气压, D、以上都不对4、离心泵的送液能力（流量调节），通过 来实现的？ A、同时调节泵出口阀和旁通阀 B、同时调节泵出口阀和进口阀 C、调节旁通阀 D、调节泵出口阀5、离心泵为什么要在出口阀门关闭的情况下启动电机？ A、此时离心泵的功率最小，开机噪音小 B、防止离心泵里的液体漏掉 C、此时离心泵的功率最小，即电机电流为最小 D、保证离心泵的压头稳定6、做离心泵性能测定实验前为什么先将泵灌满水？ A、为了防止出现气蚀现象，气蚀时泵无法输出液体 B、为了防止出现气缚现象，气缚时泵输出的液体量不稳定 C、为了防止出现气蚀现象，气蚀时泵输出的液体量不稳定 D、为了防止出现气缚现象，气缚时泵无法输出液体7、为了防止_现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀。A、电机烧坏 B、叶轮受损 C、气缚 D、气蚀8、根据生产任务选用离心泵时，应尽可能使泵在_点附近工作。A、效率最大 B、扬程最大 C、轴功率最大 D、有效功率最大9、流体在管内流动时，滞流内层的厚度随流速的增加而_ _A、变小 B、变大 C、不变 D、不清楚10、“热能”总是：A、由热能高的物体传向热能低的物体 B、由温度高的物体传向温度低的物体C、由比热大的物体传向比热小的物体 D、以上都对11、管内冷介质流速的改变，出口温度如何变化？ A、介质流速升高，出口温度升高 B、介质流速升高，出口温度降低 C、介质流速升高，出口温度不变 D、可能升高，也可能降低12、氨水的摩尔分率为20%，而它的摩尔比应是（ ）%。 A、15； B、20； C、25； D、30。13、在吸收操作中，吸收塔的总推动力（以液相组成表示）为（） A、XXB、XX C、XXi D、Xi-X14、温度和压力对吸收的影响为： A、T增大P减小，有利于吸收 B、T减小P增大，有利于吸收 C、T和P增大，有利于吸收 D、T和P减小，有利于吸收15、密度为850kg/m3的液体以4250kg/h的质量流量流过输送管，其体积流量为 。A、0.5m3/h B、4250kg/h C、 50m3/h D、5m3/h16、若该泵安装在离水面-20m处时，泵的进口处应安置什么测压表，为什么？ A、泵的进口处应安置真空表，因为泵进口处产生真空度 B、泵的进口处应安置压强表，此水位约有0.2MPa, 而最大的真空度0.1MPa C、随便安装压强表或真空表 D、不清楚 17、流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是_。A、流动速度大于零 B、管边不够光滑 C、流体具有粘性 D、雷洛准数过大18、水在一条等直径的垂直管内作稳定连续流动时，其流速_。 A、会越流越快 B、会越流越慢 C、不变 D、先慢后快19、下列属于传热基本形式有_。A、间壁换热 B、混合换热 C、辐射 D、都属于20、间壁换热时，壁温总是_。A、接近温度高的流体 B、接近温度低的流体C、接近传热系数大的流体 D、接近传热系数小的流体21、两组分在某溶剂中的溶解度相差越大，则表示分离该物质越 A、困难B、容易C、完全 D、不完全22、下列诸温度中，哪个作为确定物性参数的定性温度？A、介质的入口温度 B、介质的出口温度C、蒸汽温度 D、介质入口和出口温度的平均值23、改变管内介质的流动方向，总传热系数K如何变化？A、增加 B、减小 C、不变 D、不确定24、在不可压缩的理想流体，流体在水平放置的变径管路中，作稳定的连续流动时,管径缩小时，其静压能 。A 、不变 B、 增加 C、 减小 D、 不确定25、滞流内层(层流内层)越簿，则以结论正确的是 。A、近壁面处速度梯度越小 B、流体湍流程度越低 C、流动阻力越小 D、流动的阻力越大26、装在某设备进口处的真空表读数为50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为 kPa。 A、150 B、50 C、75 D、 10027、定态流动系统中，水从粗管流入细管。若细管流速是粗管的4倍，则粗管内径是细管的 倍。 A、2 B、3 C、4 D、5 28、水以2ms-1的流速在35mm2.5mm钢管中流动，水的粘度为110-3Pas，密度为1000kgm-3，其流动类型为 。 A、层流 B、湍流 C、无法确定 D、过渡流29、管壳式换热器壳程按装折流挡板的目的是 。A、提高i B、提高两流体的逆流程度 C、降低壳程流动阻力 D、提高o 30、离心泵铭牌上所标明的流量Q是指 。A、泵的最大流量 B、扬程最大时的流量C、泵效率最高时的流量 D、扬程最小时的流量31、定态流动系统中，水从粗管流入细管。若细管流速是粗管的4倍，则粗管内径是细管的 倍。 A、4 B、3 C、2 D、5 32、由离心泵特性曲线知，轴功率N随流量Q增大而增大，当Q=0时，N 。A、为零 B、最大 C、最小 D、不确定33、由离心泵的特性曲线可知：流量增大则扬程_。A、增大 B、减少 C、不变 D、在特定范围内增或减34、在阻力平方区（完全湍流区）时，粗糙管的摩擦系数值_。 A、与光滑管一样 B、只取决于Re C、只取决于相对粗糙度 D、与粗糙度无关35、离心泵的允许汽蚀余量越大，其抗汽蚀能力 。A、越强 B、越弱 C、无关 D、不确定三、计算题1、某工业炉壁由下列三层依次组成（如图所示），耐火砖的导热系数1=1.05W/(m.)，厚度为0.23m；绝热层导热系数2=0.144W/(m.)；红砖导热系数3=0.94W/(m.)，厚度为0.23m。已知耐火砖内侧温度t1=1300，红砖外侧温度为50，单位面积的热损失为607W/m2。试求：绝热层的厚度；耐火砖与绝热层接触处的温度。t1=1300123t4=50解：由2、水以1.0 m/s的流速在长3m的252.5的管内由20加热至40，试求水与管壁之间的对流给热系数？若水流量增大一倍，对流给热系数为多少？(水的物性为： )1、解：已知水的物性 当水流量增大一倍时，管内流速为原来的2倍。Re增加倍， 所以3、两股物流A和B混合得到产品C。每股物流均由两个组分（代号1、2）组成。物流A的质量流量为6160Kg/h，其中组分1的质量分数为80%；物流B中组分1的质量分数为20%；要求混合后产品C中组分1的质量分数为40%。试求：（1）需要加入物流B的质量流量；（2）产品C的质量流量。1、总物料衡算式GA+GB=GC，代入已知数据得6160+GB=GC （A）组分1的衡算式GAA1+GBB1=GCC1，代入数据得（B）联解式（A）、（B）得GB=12320Kg/h，GC=18480Kg/h。4、如附图所示，用泵将贮槽中的某油品以40m3/h的流量输送至高位槽。两槽的液位恒定，且相差20m，输送管内径为100mm，管子总长为45m（包括所有局部阻力的当量长度）。已知油品的密度为890kg/m3，粘度为0.487Pas，试计算泵所需的有效功率。题2 附图解: 在贮槽1截面到高位槽2截面间列柏努力方程: 简化: 而: 5、某离心泵流量为35m3/h，扬程为60m，允许汽蚀余量为2.4m；此泵将敞口水池中500C的水送出。已知吸入管路总阻力损失为3m水柱，当地大气压为100KPa ，求泵的允许安装高度（500C水的饱和蒸汽压为12.31 KPa，密度为998.1Kg/m3） = =6、某湿物料原始含水量为20%，在干燥器内干燥至含水量为5%（以上均为质量分数）。试求每吨湿物料除去的水量。解：某湿物料原始含水量为20%，在干燥器内干燥至含水量为5%（以上均为质量分数）。试求每吨湿物料除去的水量。2=5%1=20%WF1=103kg/h干燥器F2=？kg/h解：7、200C的煤油在内直径为50 mm的钢管中流动，流量为6m3/h，试判断其流动类型。（已知=810kg/m3；黏度为0.003Pa.S）解 已知d=0.05m, =810kg/m3, =0.003 Pa.s 为湍流8、已知热流体的进口温度为1400C，出口温度为 800C；冷流体的进口温度为400C，出口温度为600C。试求分别在并流和逆流操作时的对数平均温差。解：t1=80t2 = 40t1=100t2 = 209、离心泵的入口真空度读数为0.01MPa，出口表压为0.43MPa，两表间垂直距离为0.4m。其扬程值为多少？（已知=998.2 kg/m3）解： 10、某厂要求用冷却水逆流将管内流量为1.25kg/s的苯由80冷却至30，管外冷却水的进口温度20，出口不超过50。若换热器 总传热系数K=565W/（m2），试求（1）换热器的传热面积；（2）冷却水用量。已知苯的比热容容为1.9kJ/（kg）、水的比热容容为4.18 kJ/（kg）解：逆 A 四、综合应用题（20）煤油冷却器的设计：得 分阅卷人处理能力：2.0105吨年煤油（年工作日：330天，每天24小时连续运行）操作条件：（1）煤油：入口温度1050C 出口温度450C（2）冷却介质：自来水，入口温度30， 出口温度400C（3）水定性温度下的物性数据：密度为994Kgm3，粘度为0.72510-3 Pas ，比热容为4.08KJ/(Kg0C)，导热系数为0.626W/(m0C)（4）煤油定性温度下的物性数据：密度为825Kgm3，粘度为0.71510-3 Pas，比热容为2.22KJ/(Kg0C)， 导热系数为0.14W/(m0C)问：（1）煤油的定性温度为75； 自来水的定性温度为 。可选用固定管板式换热器，因为 。(2)计算热负荷Q (列算式计算)(3) 初选固定管板换热器规格如下: 平均温度差tm=30 外壳直径DN,mm 700管程数Np 6公称压强P，Mpa 4.0管数Nt 304管程流通面积m2 0.0159管子排列方式 正三角形管子尺寸 mm 25*2.5管中心距，mm 32管长 mm 4500计算换热面积m2， 105.0该换热器总传热系数为K= (列算式计算，下同)（4）计算管程对流传热系数: Pri11.34；Wh7.01kg/s；ui ；Rei ； ai= 。计算壳程对流传热系数：选用缺口高度为25%的弓形挡板，取折流挡板间距h为300mm；故折流挡板数目NB= L/h-1=4.5/0.3-1=14；壳程流通面积So=0.046m2，Wc= ；uo= ；当量直径de=0.02m；Reo= ； Pro=4.73； ao= 。（5）煤油和水的污垢热阻均为0.000172 m2./W；管子材料导热系数=16.5W/(m.)。则1/K计= ；K计= 。所选择的换热器的安全系数（裕度）为 。1、解（1）（2分，每空1分水的定性温度35，两流体温度差=4050。（2）（2分）QWhCp(T1-T2) 200000*1000*2.22*1000*(105-45)/330*24*3600 934000W（3）（2分）该换热器总传热系数为K=Q/Atm=934000/105.0*30=296.5 W/(. )（4）（10分） uiWh/Sii7.01/825*0.01590.534m/s Reiduii/i0.02*0.534*825/0.00071512300 ai=0.023i/di*Rei0.8Pri0.3 0.023*0.14/0.02*(1.23*104)0.811.340.3623 W/(. ) Wc=Q/Cpc(t