2012化工原理a.doc

一、 流体流动l 当20的甘油(=1261kg/m3,=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为_,其摩擦阻力系数为_.l 对于城市供水、煤气管线的铺设应以支管阻力为主。l .总管线阻力可略，支管线阻力为主l 现场真空表的读数为8104 Pa，该处绝对压力为 （当时当地大气压为1105 Pa）。用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将_。改变下列条件，对往复泵允许的安装高度没有影响 ( ) （A）减小泵的出口管路阻力 （B）泵从武汉搬迁到拉萨 （C）改变液体的温度 （D）改变泵吸入管道的（lle ） 以下说法错误的是_。A. 往复泵流量不均匀，常用旁路调节流量。B. 转子流量计读取流量方便，测量精度高，但不耐高温高压C. 往复泵虽然有自吸能力，但安装位置不合适也会发生汽蚀现象 D孔板流量计压头损失较文丘里流量计小l 减少流体在管路中流动阻力h的措施l 某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为3020mm,其当量直径del .如图示常温水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽，管路中装有孔板流量计和一个截止阀, 已知管道为 573.5mm的钢管，直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为60m,截止阀在某一开度时的局部阻力系数为7.5。设系统为稳定湍流,管路摩擦系数为0.026，孔板流量计孔流系数近似不变。求：管路中的质量流量及两槽液面的位差Z；阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R2 。若将阀门关小，使流速减为原来的0.8倍，设系统仍为稳定湍流，近似不变。问：孔板流量计的读数R1 变为原来的多少倍?l 用一台离心泵将水池中的水(密度为1000 kg/m3)送至一表压为62 kPa的水洗塔顶，其流程如图所示。已知离心泵吸入管段长度（包括局部阻力的当量长度，含入口阻力损失，下同）为60m，泵出口阀全开时排出管线长度200m（含出口阻力损失），全部管路均用1084的碳钢管，管内流体流动摩擦系数均为0.025，其它数据如图所示。试求：（1） 当离心泵入口处的真空表读数为25 kPa时系统水的流量qV（m3/s）；（2） 泵的压头H；若离心泵的效率为80%，泵的轴功率Pa；泵出口阀门全开时管路的特性曲线方程；1.5m0.3m18.8m00112233沉降与过滤l 离心分离设备在层流区操作，颗粒的旋转速度为15 m/s，旋转半径为0.3 m，则该设备的离心分离因数等于 。（保留一位小数， 重力加速度取9.81 m/s2）l 用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量_，生产能力 。传热l 管壁及污垢热阻可略,对薄管壁来说,当两流体对流体热系数相差悬殊时(如)，为有效提高K值的关键水在无相变时在圆形直管中强制湍流，对流传热系数为1000W/（m2.）若将水的流量增加1倍，而其他条件不变，则其对流传热系数为（ ）A 2000 B 不变 C 1741 D 500双层平壁定态热传导，两层壁厚面积均相等，各层的导热系数分别为和，其对应的温度差为和，若，则和的关系为（ ）A C = D 无法确定ll 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于 侧的对流传热系数，而壁温接近于 侧流体的温度值。l 在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近_流体的温度,总传热系数K接近_流体的对流给热系数.l 在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气加热原油，则原油宜走 程，而总传热系数K接近于 的对流传热系数。l 一卧式列管冷凝器，钢质换热管长为3m，直径为f252mm。水以0.7m/s的流速在管内流过，并从17被加热到37。流量为1.25kg/s、温度为72烃的饱和蒸气在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸气的冷凝潜热为315kJ/kg。已测得：蒸气冷凝传热系数a0=800W/(m2)，管内侧热阻为外侧的40%，污垢热阻又为管内侧热阻的70%，试核算：（1）换热器每程提供的传热面积（外表面为基准）；（2）换热管的总根数；（3）换热器的管程数。计算时可忽略管壁热阻及热损失，水的比热为4.18kJ/(kg)l 在一台套管式换热器中，用热水加热冷水。热水流量为2000，进口温度为80，冷水流量为3000,进口温度为10，热损失可略，且热水和冷水的比热容相等，都取为4.187。求（1）若要求将冷水加热到30，此时并流和逆流的平均温度差。（2）若要将冷水加入到40，采用并流能否完成任务？（计算后说明）在重力场中，固体颗粒在静止流体中的沉降速度与下列因素无关的是（ ）。 （A）颗粒几何形状 （B）颗粒几何尺寸 （C）颗粒与流体密度 （D）流体的流速用转筒真空过滤机处理某悬浮液，滤布阻力可以忽略不计，生产能力为10 m3/h（滤液）。现将转速减小到原来的二分之一，其它条件不变, 则其生产能力应为_。. 5 m3/h B. 3.54m3/h . 7.07 m3/h D. 2.5 m3/h 吸收l 用水吸收氨-空气混合气体中的氨，它是属于 控制的吸收过程，对于该过程来说，要提高吸收速率，则应该设法减小 。l 三个传质理论E的影响l 温度对亨利系数l “液膜控制”的条件l 某逆流操作的吸收塔，用清水洗去气体中的有害组分。已知该塔填料层总高度为9m，平衡关系y=1.4x，测得气体进、出口浓度y1=0.03，y2=0.002，液体出口浓度x1=0.015（均为摩尔分数）。试求：（1）操作液气比；（2）气相总传质单元高度HOG，（3）如果限定气体出口浓度y2=0.0015，为此拟增加填料层高度，在保持液气比不变的条件下应增加多少？l 某填料吸收塔用含溶质摩尔分数的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分，采用液气比L/G=3，气体入口摩尔分数，回收率可达。已知物系的平衡关系为y=2x。今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至，试求：（1）可溶组分的回收率下降至多少？（2）液相出塔摩尔分数升高至多少？蒸馏.精馏塔设计时，若将塔釜由原来的间接蒸气热改为直接蒸气加热，同时保持、及不变，则_，提馏段操作线斜率_。进料状态改变，将引起连续精馏塔的( )改变。 (A)平衡线； (B)操作线和q线； (C)平衡线和操作线； (D)平衡线和q线吉利兰关联用于捷算法求理论塔板数，这一关联是( )。 (A)理论关联； (B)经验关联； (C)数学推导公式； (D)相平衡关联l 在一双组分连续精馏塔中，已知精馏段操作线方程为；q线方程为，求：（1）回流比及进料热状况参数；（2）馏出液及原料液组成；（3）若回流比为3，测得从精馏段第二层塔板下降液体的组成为0.82（摩尔分数，下同），从第三层塔板上升的蒸气组成为0.86，则此时的馏出液组成又为多少？l 板式塔的不正常操作现象l 分离某些接近1的物系时,可采用的特殊精馏方法l 在一常压连续精馏塔中，分离某两组分理想溶液。原料液组成为0.4（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.95。操作回流比为最小回流比的1.5倍，进料热状况参数q为1.2。操作条件下物系的平均相对挥发度为2；塔顶采用全凝器，计算精馏段自塔顶向下的第二层理论板上升蒸汽的组成y2。干燥l 作为干燥介质的湿空气，其预热的目的_。l 物料含自由水分和平衡水分的的区分标准l 如图所示，现有一常压（101.3KPa）操作的干燥装置，假定干燥装置热损失可以忽略不计，试求： (1) 抽风机的体积流量，3/； (2) 预热器加入热量为多少kJ/h？ (3) 干燥器中补充热量为多少kJ/h？（已知绝干物料比热容为1.5kJ/kg） (4) 在湿度图上表示出空气从预热器进口至干燥器出口状态变化过程（用简图示意，可任选H-I图或t-H图作图）。 l 某湿物料在气流干燥器内进行干燥，操作压力为101.3Kpa，湿物料的处理量为Kg/s，湿物料的含水量为10，产品的含水量不高于2（以上均为湿基），空气的初始温度为20，湿度为0.006Kg水Kg绝干气体，若将空气预热至140进入干燥器，并假定干燥过程近似视为等焓过程试求： （）当气体出干燥器温度选定为80，预热器所提供的热量及热效率； （）若气体出干燥器的温度选定为45，气体离开干