0203学年第一学期化工原理(A卷)考试试卷(共一.doc

03级化工原理试题库（第一章）环保专业 班级 姓名 学号 成绩 一、填空： 1、化工单元操作主要有 ； 2、“三传”理论是指： ； 3.、 2Pa.s= cP； 4、2.4atm= mmHg = mH2O = Pa； 5.、若P大=101.33103Pa，P真=30103Pa，则绝压P= Pa； 6.、在定态流动系统中，水连续从大管流入小管，d大=2 d小，则U大/U小= ； 7.、已知管径d内=0.05m，水的流速U=2m/s，20水的密度水=998kg/m3，粘度 =1.005mPa.s，则水流动的类型是 ； 8.、常用测量流量的仪表有： 、 、 、 ； 9、某输送管路每小时输送2095%的乙醇6.5吨，=804kg/m3，则V= ； 10、某流体的相对密度为1.594，则密度为 。 11、管路常用的连接方法有 ； 12、当外管内径为D内，内管外径为d外，则套管环隙的当量直径de= ；二、是非题：1、 水的密度是1000kg/ m3； （ ）2、 空气的密度不受温度和压力的影响； （ ）3、 在连续的同一液体内，处于同一水平面上的各点压力相等的水平面为等压面； （ ）4、 当两点压差较大时可以使用微差压差计； （ ）5、 液封的作用是防止气体泄漏或防止外界流体倒流影响生产等； （ ）6、 稳定流动是指在流动时，任一截面处的流速、流量、压力等与流动有关的物理量都不随时间而变化； （ ）7、 连续性方程只能应用在稳定的流体中并且流体为液体。 （ ）8、 流体的机械能有位能、动能和静压能。 （ ）9、 输送腐蚀性流体管路的法兰，不得位于通道的上空。 （ ）三、计算题：（任选4题）1、 某工厂炼焦煤气的组成为：CO2 1.8%； C2H4 2%； O2 0.7%； CO6.5%； CH4 24%；H2 58%； N2 7%（以上均为体积%）。求该煤气在780mmHg和25时的密度。2、 水从水平管中流过，以U型管压差计测量两点间的压强差（如图1-1）。U型管下部为指示液。12，34，56，78，910均为水平线。试判断：（1）p1与p2是否相等？p3与p4是否相等？p5与p6是否相等？p7与p8是否相等？（2）p1与p2之关系如何？3、 水平导管上的两点接一盛有水银的U型管压差计（如图1-2），压差计读数为26mmHg。如果导管内流经的是水，试计算在此种情况下压差计所指示的压强差为多少kPa？4、 某车间用压缩空气压送98%浓硫酸，从底层地面压至四楼计量罐内（见图1-11）。每批压送量为0.3m3,要求10分钟压完。硫酸温度为20，设压头损失为0.8mH2SO4柱，管子为383mm钢管。试求压缩空气的最低表压强为多少kPa？5、 某车间用离心泵将料液送往塔中（见图1-14）。塔内压强为5at（表压），罐内液面维持恒定，其上方压强为大气压。贮罐液面与进料口之间垂直距离为20m，设输送系统中的压头损失为5m液柱。料液密度为900kg/m3，管子内径为25mm。每小时送液量2000kg/h。求泵所需的有效功率。6、 20时，98%硫酸在内径为50mm的铅管内流动，流速为0.5m/s。已知硫酸密度为1836kg/ m3，粘度为23103Pa.s。试求其流过100m直管的能量损失、压力降和压头损失。7、 现将一支测速管插入管道中心来测量一内径为200mm的输风管道内的空气流量。已知管内空气温度30，测压点的压力为3kN/m2（表压），压差计的读数为12mm，指示液为水。试求空气流量。（外界大气压为105N/ m2）第二章一、 填空：1、输送液体的机械称为 泵 ；输送气体的机械称为 风机及压缩机 。 2、离心泵的优点 结构简单、输送流量范围大而均匀、操作方便 。3、离心泵的主要部件 叶轮、泵壳、轴封装置 。4、离心泵的主要性能参数有 流量、扬程、功率和效率 。5、用公式表示N、Ne、三者之间的关系 = Ne/N 。6、离心泵的性能曲线有 QH、QN、Q的关系曲线 。7、离心泵的最高效率点称为 设计点(又称最佳点) 。8、当液体水时，则Q 、H 、 ，但N 。9、比例定律的公式： 10、切割定律的公式：11、吸上高度（安装高度）指泵的吸入口与吸入液面之间的垂直距离。12、常用清水泵的型号有 B型、Sh型、D型、IS型 ，输送温度 80 的清水。13、2B31A型中各数字和符号的意思是 。14、往复泵的主要部件 泵缸、活塞、活塞杆、吸人阀和排出阀 。15、冲程指 活塞在两端点间移动的距离 。二、是非题：1、泵的扬程就是升扬高度。（ 错 ）2、泵的轴功率比有效功率小。（ 错 ）3、泵铭牌上或样本中标出的性能一般都是用常温下的清水做实验得出的，故当输送密度较大液体时，应核算其轴功率。（ 对 ）4、液体密度的大小只对轴功率有影响。（ 对 ）5、离心泵的安装高度的最大值是10.33m。 （ 错 ）6、两台性能相同的离心泵并联时的流量是单台泵工作时的流量的两倍。（ 错 ）7、往复泵具有自吸能力。（ 对 ）8、往复泵不能关闭出口阀再启动。（ 对 ）三、问答题：1、简述离心泵的工作原理。2、何为气缚现象？如何防止？ 答：气缚现象：离心泵若在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸人口处所形成的真空度不足以将液体吸人泵内。虽然启动离心泵，但不能输送液体。 防止：在吸入管的底部安装一个带吸滤网的底阀（单向阀），并在启动前使泵内充满液体。3、为什么泵的外壳多做成蜗壳形？4、为什么离心泵开车时应在关闭泵的出口阀门下启动？ 答：当Q=0时，N为最小；这样可避免离心泵启动时功率过高而损坏电机。5、简述离心泵的气蚀现象？如何防止？ 答：气蚀现象：液体汽化、气泡产生和破裂的过程中引起的剥蚀现象。防止：泵的安装高度不能太高。6、简述离心泵的选用步骤。答：(1)定类型根据输送液体的性质和操作条件确定泵的类型。(2)定型号根据输送任务Qe和输送管路需要的外加压头He。(3)泵的型号确定后，查出Hs或h值，确定泵的实际安装高度。(4)若泵输送的液体的密度比水的密度大，还要核算泵的配套电机是否需要更换。另外有时可查系列性能曲线图（见附录）。7、在同一图中画出离心泵的性能曲线和管路特性曲线并标出离心泵的工作点A。8、流量调节的方法有哪几种？常用的是哪种方法（结合图形说明）？ 答：（1）改变阀门的开度（2）改变泵的转速（3）车削叶轮的外径9、画出两台性能相同的泵的并联与串联的操作图形。10、离心泵的安装与运转时要注意哪些事项？答：安装：(1)泵的实际安装高度H安装Hg允；(2)泵要尽量靠近吸液池安装，吸入管路要尽量短而直，且口径不应小于泵的入口口径，另外吸入管路连接处要密封好；(3)安装一个底阀；(4)泵的出口管路上安装一个调节阀门和一个单向阀门。运转：(1)启动前要灌泵，防止“气缚”；(2)泵启动时，应将出口阀全关；(3)经常检查轴承是否过热，注意润滑，检查密封情况，发热情况，填料的松紧情况；(4)泵停车时，应先关闭出口阀再停电机；(5)泵停车时间长应将泵和管路内的液体放净。11、应如何调节往复泵的流量？答：不能改变阀门开度调节流量。(1)改变原动机的转速，调节活塞往复的次数。(2)在出口处加旁路，使一部分液体有可能返回进口处。四、计算题：1、 某泵铭牌上所列性能为：流量Q=55m3/h，扬程H=28.8m，效率=65%，配套电机为10kw。现将此泵用来输送相对密度为1.2的液体（其粘度与水相近），输送量为55 m3/h，需要的外加扬程为29m，问此泵的配套电机是否要更换？2、 纸厂白水原选用一台离心泵来输送（泵的性能为：Q=20m3/h，H=31m，N=2.8kw，配套电机功率为5kw），但后来情况发生改变，感到此泵不配套（扬程过高，流量过大），因此经常关小泵的出口阀门来运行，很不经济。现为节约用电，准备将叶轮直径车削10%，问此泵的叶轮车削后，能否将原来带动泵的5 kw配套电机改为3 kw的电机来带动（转速不变）？3、 海拔1500m高原地区使用2B19型离心水泵将敞口槽中55的水，以每小时22 m3的流量输送到某设备内，槽内水位恒定。若吸入管路的压头损失为1.5m，而泵入口出的动压头忽略不计，试求泵的安装高度？已知条件：海拔高度1500m处的大气压Ha=8.64mH2O；t=55时水的饱和蒸气压pv=15.74kN/ m2，水的密度=986kg/ m3。Hs=6m第三章一、 填空：1、非均相物系的分离是除去气体或液体中悬浮微粒的操作。用机械分离的方法进行分离。2、非均相物系的分离目的是 (1)净化分散介质以获得纯净的气体或液体。 (2)收取分散物质以获得固体产品。(3)搞好劳动和环境保护。3、沉降是悬浮在流体中的固体微粒在外力的作用下，沿受力方向发生运动而沉积，从而与流体分离的过程。 有重力沉降、离心沉降。4、自由沉降是不受其他粒子干扰。干扰沉降是微粒较多互相碰撞、干扰。5、推理沉降速度ut必须符合两个条件： (1)微粒是球形的； (2)沉降的微粒相距较远，互不干扰；6、滞流区：Rep1；过渡区：1Rep1103；湍流区：103Rep21057、球形度是指体积与非球形颗粒相等的球形颗粒的表面积S与非球形颗粒实际表面积Sp的比值。8、沉降器利用重力沉降分离分散于流体中的颗粒的设备。9、降尘室应设计成扁平形状，并在室内设置多层水平隔板，隔板间距一般为40100mm。10、为离心分离因素，表示离心沉降速度比重力沉降速度的倍数。11、常用的过滤介质：(1)织物状介质(2)粒状介质(3)多孔性固体介质12、恒压过滤是在整个过程中维持压力不变的操作。二 、问答题：1、降尘室的优缺点是什么？答：优点：结构简单，阻力小；缺点：体积庞大，分离效率低(l，表示组分A较B容易挥发。11、用公式表示气液相平衡方程：12、适宜回流比R=（1.12）R小13、溢流管插入下一层板的液体内的目的：形成液封。溢流堰的作用：保证塔板上有一定高度的液层。14、水蒸气蒸馏的条件是所得产品必须与水完全(或几乎)不互溶。二、是非题：1、恒摩尔汽化是指两段上升蒸气的千摩尔流量不一定相等。（对）2、提馏段是进料板以下(不包括进料板)的部分。（错）3、液相分率q指单位进料量中液相所占的比例。（对）4、冷液进料的q=1。（错）5、全塔效率 是理论塔板数N理与实际塔板数N实之比。（对）6、 全回流时的回流比R为最小。（错）三、简答题：1、蒸发操作在减压下进行的优点？ (1)在加热蒸汽压力相同的情况下，减压蒸发时溶液的沸点低，传热温差可以增大，因而对一定的传热量，可以节省蒸发器的传热面积； (2)可以利用低压蒸汽或废汽作热源； (3)适用于处理热敏性溶液，即在高温下易分解、聚合或变质的溶液；(4)操作温度低，散失于外界的热量也可相应减少。2、什么是拉乌尔定律？在一定温度下，溶液上方蒸气中任一组分的分压，等于该纯组分在该温度下的饱和蒸气压乘以它在溶液中的摩尔分率。3、作出沸点组成(t一xy)图，并说明有哪些区和线。4、什么是理论板和操作关系？理论板：是指离开该层塔板的气、液两相互成平衡，而且板上的液相组成可视为均匀一致的塔板。 操作关系：任意第n板下降的液体组成Xn与下一板上升的蒸气组成yn+1之间的关系。5、进入塔内的原料有哪几种进料状况？温度低于泡点的冷液体；泡点温度的饱和液体；温度介于泡点和露点之间的气液混合物；露点下的饱和蒸气；温度高于露点的过热蒸气。6、适宜回流比的选择原则？根据操作费用和设备折旧费用之和为最小。7、精馏的操作费用取决于什么？塔底蒸馏釜的加热蒸汽和塔顶冷凝器的冷却水的消耗量，又都取决于塔内上升蒸气量的大小。8、水蒸气蒸馏原理？由