化工原理试题 及答案.docx

一、填空题：1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_；分散外相是指 _。 *答案* 固体微粒， 包围在微粒周围的液体2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_三个力的作用。当此三个力的_时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为_ 。 *答案* 重力、阻力、浮力 代数和为零 沉降速度3.（2分）自由沉降是 _ 。 *答案* 沉降过程颗粒互不干扰的沉降4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越_ 。球形粒子的球形度为_ 。 *答案* 小 15.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _力或_力的作用下，沿受力方向发生运动而_ ，从而与流体分离的过程。 *答案* 重 离心 沉积6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_ 。滞流沉降时，其阻力系数=_. *答案* 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep7.（2分）降尘宝做成多层的目的是_ 。 *答案* 增大沉降面积，提高生产能力。8.（3分）气体的净制按操作原理可分为_ _.旋风分离器属_ 。 *答案* 重力沉降、离心沉降、过滤 离心沉降9.（2分）过滤是一种分离悬浮在_的操作。 *答案* 液体或气体中固体微粒10.（2分）过滤速率是指_ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐_ 。 *答案* 单位时间内通过单位面积的滤液体积 变慢11.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是_ _。 *答案* 在滤饼中形成骨架，使滤渣疏松，孔隙率加大，滤液得以畅流12.（2分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_；另一方面是滤渣层本身的性质，即_ 。 *答案* L 13.（2分）板框压滤机每个操作循环由_五个阶段组成。 *答案* 装合板框、过滤、洗涤、卸渣、整理14.（4分）板框压滤机主要由_，三种板按 _的顺序排列组成。 *答案* 滤板、滤框、主梁（或支架）压紧装置等组成 12321232115.（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长宽厚=81081025 mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_ m。 *答案* 13.1216.（4分）板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过_层滤布及_个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的_倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的_。 *答案* 二; 一; 二 ; 二分之一17.（3分） 转鼓真空过滤机，转鼓每旋转一周，过滤面积，的任一部分都顺次经历_等五个阶段。 *答案* 过滤、吸干、洗涤、吹松、卸渣18.（3分）离心分离因数是指_。为了提高离心机的分离效率，通常使离心机的_增高，而将它的_减少。 *答案* 物料在离心力场中所受的离心力与重力之比; 转速 直径适当19.（2分）离心机的分离因数越大，则分离效果越_；要提高离心机的分离效果，一般采用_的离心机。 *答案* 好 ; 高转速 ; 小直径20.（3分）某悬浮液在离心机内进行离心分离时，若微粒的离心加速度达到9807m.s，则离心机的分离因数等于_。 *答案* 1000二、选择题：1.（2分）欲提高降尘宝的生产能力，主要的措施是（ ）。 A. 提高降尘宝的高度； B. 延长沉降时间； C. 增大沉降面积 *答案* C 2.（2分）为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度，应采用（ ）的转鼓。 A. 高转速、大直径； B. 高转速、小直径； C. 低转速、大直径； D. 低转速，小直径； *答案* B 3.（2分）用板框压滤机恒压过滤某一滤浆（滤渣为不可压缩，且忽略介质阻力），若过滤时间相同，要使其得到的滤液量增加一倍的方法有（ ）。 A. 将过滤面积增加一倍； B. 将过滤压差增加一倍； C. 将滤浆温度到高一倍。 *答案* A 4.（2分）板框压滤机组合时应将板、框按（ ）顺序置于机架上。 A. 123123123； B. 123212321； C. 31212123 *答案* B 5.（2分）有一高温含尘气流，尘粒的平均直径在23m，现要达到较好的除尘效果，可采（ ）的除尘设备。 A. 降尘室； B. 旋风分离器； C. 湿法除尘； D. 袋滤器 *答案* C 6.（2分）当固体微粒在大气中沉降是层流区域时，以（ ）的大小对沉降速度的影响最为显著。 A. 颗粒密度； B. 空气粘度； C. 颗粒直径 *答案* C 7.（2分）卧式刮刀卸料离心机按操作原理分应属于（ ）离心机。 A. 沉降式 B. 过滤式 C. 分离式 *答案* B 8.（2分）分离效率最高的气体净制设备是（ ）。 A. 袋滤器； B. 文丘里除尘器； C. 泡沫除尘器 *答案* A 9.（2分） 若气体中所含微粒的最小直径为1m，并含有少量水分，现要将此气体进行净制，并希望分离效率达99%，则应选用（ ）。 A. 袋滤器； B. 文丘里除尘器； C. 泡沫除尘器 *答案* B 10.（2分）当微粒与流体的相对运动属于滞流时，旋转半径为1m,切线速度为20m.s,同一微粒在上述条件下的离心沉降速度等于重力沉降速度的（ ）。 A. 2倍； B. 10倍； C. 40.8倍 *答案* C 11.（2分） 为提高旋风分离器的效率，当气体处理量较大时，应采用（ ）。 A. 几个小直径的分离器并联； B. 大直径的分离 ； C. 几个小直径的分离器串联。 *答案* A 12.（2分）颗粒的重力沉降在层流区域时，尘气的除尘以（ ）为好。 A. 冷却后进行； B. 加热后进行； C. 不必换热，马上进行分离。 *答案* A 13.（2分）旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的（ ）粒径。 A. 最小； B. 最大； C. 平均； *答案* A 14.（2分）旋风分离器主要是利用（ ）的作用使颗粒沉降而达到分离。 A. 重力； B. 惯性离心力； C. 静电场 *答案* B 15.（2分）离心机的分离因数愈大，表明它的分离能力愈（ ）。 A. 差； B. 强； C. 低 *答案* B 16.（2分）恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断（ ）。 A. 加快； B. 减慢； C. 不变 *答案* B 17.（2分）要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（ ）微粒的沉降时间。 A. ； B. ； C. ； D. *答案* A 18.（2分） 板框过滤机采用横穿法洗涤滤渣时，若洗涤压差等于最终过滤压差，洗涤液粘度等于滤液粘度，则其洗涤速率为过滤终了速率的（ ）倍。 A. 1； B. 0.5； C. 0.25 *答案* C 19.（2分）现有一乳浊液要进行分离操作，可采用（ ）。 A. 沉降器； B. 三足式离心机； C. 碟式离心机。 *答案* C 20.（2分）含尘气体中的尘粒称为（ ）。 A. 连续相； B. 分散相； C. 非均相。 *答案* B 三、判断题：1.（2分）离心机的分离因数愈大，表明它的分离能力愈强。（ ） *答案* 2.（2分）通过旋风分离器能够完全分离出来的最大颗粒直径，称临界颗粒直径。（ ） *答案* 3.（2分）固体颗粒在大气中沉防是层流区域时，以颗粒直径的大小对沉降速度的影响最为显著。（ ） *答案* 4.（2分）旋风分离器是利用惯性离心力作用来净制气的设备。（ ） *答案* 5.（2分）若洗涤压差与过滤压差相等，洗水粘度与滤液粘度相同时，对转筒真空过滤机来说，洗涤速率=过滤未速度。（ ） *答案* 6.（2分）沉降器的生产能力与沉降高度有关。（ ） *答案* 7.（2分）恒压过滤过程的过滤速度是恒定的。（ ） *答案* 8.（2分）要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（ ） *答案* 9.（2分） 为提高旋风分离器的分离效率，当气体处理量大时，解决的方法有：一是用几个直径小的分离器并联操作。（ ） *答案* 10.（2分）在气一固分离过程，为了增大沉降速度U，必须使气体的温度升高。（ ） *答案* 11.（2分）颗粒的自由沉降速度U小于扰沉降速度。（ ） *答案* 12.（2分） 通常气体的净制宜在低温下进行；（ ）而悬浮液的分离宜在高温下进行。（ ） *答案* 13.（2分）粒子的离心沉降速度与重力沉降速度一样，是一个不变值。（ ） *答案* 14.（2分） 做板框压滤机的过滤实验时，滤液的流动路线与洗水的流动路线是相同的。（ ） *答案* 15.（2分）板框压滤机采用横穿法洗涤时，若洗涤压差=最终过滤压差，洗涤液粘度=滤液粘度，则其洗涤速率=1/4过滤终了速率。（ ） *答案* 16.（2分）物料在离心机内进行分离时，其离心加速度与重力加速度的比值，称为离心分离因数。（ ） *答案* 17.（2分）滤渣的比阻越大，说明越容易过滤。（ ） *答案* 18.（2分）恒压过滤时过滤速率随过程的进行不断下降。（ ） *答案* 19.（2分）袋滤器可用于除去含微粒直径小至1m的湿气体的净制。（ ） *答案* 20.（2分）欲提高降尘室的生产能力一倍，应将降尘室的高度增加一倍。（ ） *答案* 四、问答题：1.（8分）为什么工业上气体的除尘常放在冷却之后进行？而在悬浮液的过滤分离中，滤浆却不宜在冷却后才进行过滤？ *答案* 由沉降公式u=d()g/(18)可见，U与成反比，对于气体温度升,高其粘度增大，温度下降，粘度减少。所以对气体的除尘常放在冷却后进行，这样可增大沉降速度U。而悬浮液的过滤，过滤速率为dv/(Adq)=P/(rL)，即粘度为过滤阻力。当悬浮液的温度降低时，粘度却增大，为提高过滤速率，所以不宜冷却后过滤。 试题二 一：填充题（20分） 1、牛顿粘性定律_，粘度在SI制中的单位是_。 2、常用测定流量的流_._._。 3、在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_而变，不随_而变，称为稳定流动。若以上各量既随_而变，又随_而变，称为不稳定流动。4、 等边三角形的边长为a，其当量直径为_。5、 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的_ ，縻擦糸数与的关系为_。6、 泵是指_，按其工作原理来分可分为 _._._._。7、 气体按压缩比来分，可分为_._._._。8、 降沉室内颗粒得以沉降的条件_。9、 过滤操作实际上是滤液通过_和_ 的流动过程， 过滤速率是指_。 10、传热一般采用逆流操作，但为_._ 时采用并流操作。 11、用二种厚度相同的材料保温时，往往把_ 的材料包在内 层，以达到好的保温效果。 12、蒸发是利用溶液中溶质的_，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 _溶液的浓度或析出溶质。 13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_，随其温度的升高_。 14、对流传热的热阻主要集中在_,因_ 强化对流传热的重要途径。 15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在_Kpa。二：问答题（30分） 1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？ 2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？ 3、采用多级压缩的优点有哪些？ 4、列管式换热器为何要进行热补偿？ 5、单层圆筒壁的内、外半径分别为和，壁表面温度分别为 和，若，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？ 三：计算题（50分）1、 流量为5000的水通过一根20Km长的水平管，总压降为0.5Mpa。现在中央接一完全相同的平行管到中点。问总流量变为多少？（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。2、 泵将的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为的无缝钢管。吸入管长为50m，排出管长为160m。且泵到 管出口的距离为10m，其中流量为。（已知：，,m,）.(时水，) 求：忽略动压头，求泵的安装高度？ 泵的轴功率和效率？3、 一列式换热器规格如下：管长3m,管数30根，管径为，管程为 1，现拟选用此换热器冷凝、冷却饱和蒸汽，使之从饱和温度降至。走管外，其流量为，其冷凝潜热为，比热为。水走管内，且与成逆流流动。冷却水的进出口温度分别为和。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为和。问此换热器是否造适用？4、 用一传热面积为的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%，沸点进料，要求每小时蒸得375Kg浓缩液，已知加热蒸汽压强为200Kpa，蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取，热损失可忽略不计。试求：（）开始设入使用时，此蒸发器的传热糸数为多少？ （）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提高到350Kpa，问此时蒸发器的传热糸数为多少？ 查得20Kpa水蒸汽的饱和温度为，汽化潜热为 查得200Kpa水蒸汽的饱和温度为 查得350Kpa水蒸汽的饱和温度为 试题二的答案 一：填充题 1、。 2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 3 、位置、时间、时间、位置。 4、。 5、抛物线、0.5、。 6、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。 7、通风机、鼓风机、压缩机。 8、颗粒的停留时间大于沉降时间。 9、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。 10、控制温度、降低粘度、减少阻力。 11、导热糸数小的。 12、不挥发性、提高。 13、增加、增加。 14、层流内层、减薄层流内层的厚度。 15、10.13-101.3. 二：问答题 1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当，为层流，当为湍流。1、 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。2、 避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结构更为合理。3、 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。4、 = 三：计算题132图2-1 1、 设接平行管道后，总流量为。 二平行管流量为和。 板努利方程： 22 10m 11 图2-2 总压降相同得： =， ，。 。2、。 。 考虑0.5m的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m. . . . . . .3、换热器已有的传热面积：。求所需的传热面积：冷凝段的热量： =冷却段的热量：。总热量为：Q=+=27.55Kw冷却水的用量：冷却水离开冷却段的温度：冷凝段的温度差：冷却段的温度差： 冷凝段所需传热面积： 冷却段所需传热面积： 所需的总的传热面积：A=6.45.4、水分蒸发量：，.F=1000Kg , W=625Kg 溶液的沸点为 。 传热糸数K为： 改变压力后的传热糸数： 。 可见结垢以后的传热糸数降低。一：填充题（20分） 1、精馏塔内，气液两相的流动，液体靠_自上而下地流动，气体靠_自下而上地与液体成逆流流动。 2