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化工原理复习题第一章 流体流动一、选择题1单位体积流体所具有的（ ）称为流体的密度。 A A 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。 2单位体积流体所具有的质量称为流体的（ ）。 A A 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。 3层流与湍流的本质区别是（ ）。 D A 湍流流速层流流速； B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C 层流的雷诺数湍流的雷诺数；D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。4气体是（ ）的流体。 B A 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。 5在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（ ）。 C A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。 6以绝对零压作起点计算的压力，称为（ ）。 A A 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。 7当被测流体的（ ）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 D A 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。 8. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。 A A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关； B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关； C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。9.层流底层越薄( )。 C A. 近壁面速度梯度越小； B. 流动阻力越小； C. 流动阻力越大； D. 流体湍动程度越小。10.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ ）。 CA. 流动速度大于零； B. 管边不够光滑； C. 流体具有粘性。11.在相同条件下，缩小管径，雷诺数（ ）。 A A. 增大； B. 减小； C. 不变。12.水在园形直管中作滞流流动，流速不变，若管子直径增大一倍，则阻力损失为原来的（ ）。 A A. 1/4； B. 1/2； C. 2倍。 13流体在管内作（ ）流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动。 A A 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。 14流体在管内作（ ）流动时，其质点作不规则的杂乱运动。 B A 层流；B 湍流；C 过渡流；D 漩涡流。 二、填空题1.流体静力学基本方程式或 2.定态流动的柏努利方程式能量衡算式1kg流体： J/kg3.测量流体流量的流量计主要有如下四种:_ 转子流量计, 孔板流量计, _文丘里流量计,_ 湿式气体流量计_, 测量管内流体点的速度, 则用_皮托管_。4.化工生产中，物料衡算的理论依据是质量守恒定律，热量衡算的理论基础是能量守恒定律。5.液柱压力计量是基于_流体静力学_原理的测压装置，用U形管压差计测压时，当一端与大气相通时，读数R表示的是_表压_或_真空度_。6.液体的粘度随温度升高而_减小_，气体的粘度随温度的升高而_增大_。7.某流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是_ 抛物线_型曲线，其管中心最大流速为平均流速的_2倍_倍，摩擦系数与Re的关系为_64/Re _。8.牛顿型流体与非牛顿型流体的主要的区别是_牛顿型流体符合牛顿粘性定律_。三、计算题1用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m，管路全部能量损失为20 J/kg，流量为36 m3/h，高位槽与水池均为敞口。若泵的效率为60%，求泵的轴功率。（水的密度取为1000 kg/m3） 解：设水池液面为1-1截面，高位槽液面为2-2，以水池液面为基准水平面，在两截面间列柏努利方程式。 Z1 = 0，Z2 = 50 m，u10，u20，P1 = P2 = 0（表压），hf = 20 J/kg we = 9.8150 + 20 = 510.5 J/kg 水的质量流率 ws = 361000/3600 = 10 kg/s 有效功率 Ne = wews = 510.510 = 5105 W 轴功率 N = 5105/0.6 = 8508.3 W 26如图所示，用泵将储槽中密度为1200 kg/m3的溶液送到蒸发器内。储槽内液面维持恒定，其上方与大气相同。蒸发器内的操作压强为200mmHg（真空度），蒸发器进料口高于储槽内的液面15 m，输送管道的直径为 684 mm，送料量为20 m3/h，溶液流径全部管道的能量损失为120 J/kg，求泵的有效功率。 解：以储槽的液面为上游截面1-1，管路出口内侧为下游截面2-2，并以截面1-1为基准水平面。在两截面间列柏努利方程式。 式中 Z1 = 0，Z2 = 15 m， p1 = 0（表压）， Pa（表压） u1 0， m/s，hf = 120 J/kg 将以上各项数值代入柏努利方程中 we J/kg ws kg/s Ne = wews =246.96.67 = 1647 W 第二章 流体输送设备一、选择题1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( )。A A. 气缚现象； B. 汽蚀现象； C. 汽化现象； D. 气浮现象。2、离心泵最常用的调节方法是 ( )。B A. 改变吸入管路中阀门开度； B. 改变压出管路中阀门的开度；C. 安置回流支路，改变循环量的大小； D. 车削离心泵的叶轮。3、离心泵的扬程，是指单位重量流体经过泵后获得的( )。B A. 包括内能在内的总能量；B. 机械能；C. 压能；D. 位能（即实际的升扬高度）。4、离心泵的扬程是 ( )。D A. 实际的升扬高度；B. 泵的吸液高度；C. 液体出泵和进泵的压差换算成液柱高度 D. 单位重量液体出泵和进泵的机械能差值。5、离心泵最常用的调节方法是（）。B A. 改变吸入管路中阀门开度； B. 改变排出管路中阀门开度； C. 安置回流支路，改变循环量的大小； D. 车削离心泵的叶轮。二、填空题。1、离心泵的主要部件有如下三部分:_,_,_。泵壳；叶轮；泵轴2、调节泵流量的方法有：_,_,_。改变阀门的开度；改变泵的转速；车削叶轮外径3、气缚现象是指： 自己查书 。4、有效功率及轴功率计算公式：有效功率 第三章 沉降与过滤选择及填空：1、降尘室的特点是 。DA 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大；B 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大；C 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大；D 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低2、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素 无关。C A颗粒的几何尺寸 B颗粒与流体的密度 C流体的水平流速； D颗粒的形状3、恒压过滤时， 如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加1倍，则过滤速率为原来的 。 BA. 1 倍； B. 2 倍； C.倍； D.1/2倍4、助滤剂应具有以下性质 。B A. 颗粒均匀、柔软、可压缩; B. 颗粒均匀、坚硬、不可压缩; C. 粒度分布广、坚硬、不可压缩; D. 颗粒均匀、可压缩、易变形5、助滤剂的作用是 。BA 降低滤液粘度，减少流动阻力；B 形成疏松饼层，使滤液得以畅流；C 帮助介质拦截固体颗粒；D 使得滤饼密实并具有一定的刚性6、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量 C 。 A. 增大至原来的2倍; B. 增大至原来的4倍; B. C. 增大至原来的倍; D. 增大至原来的1.5倍7、实现过滤操作的外力可以是 、 或 。重力；压强差；惯性离心力8、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。滤饼层；过滤介质9、对恒压过滤，当过滤面积增大一倍时，如滤饼可压缩，则过滤速率增大为原来的 倍。四 第四章 传热一、选择题1、关于传热系数K下述说法中错误的是（ ）A、传热过程中总传热系数K实际是个平均值；B、总传热系数K随着所取的传热面不同而异；C、总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；D、要提高K值，应从降低最大热阻着手；答案：C2、影响对流传热系数的因素有( )。A、产生对流的原因； B、流体的流动状况； C、流体的物性；D、流体有无相变； E、壁面的几何因素；答案:A、B、C、D、E3、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（ ）。A、管避热阻； B、污垢热阻；C、管内对流传热热阻； D、管外对流传热热阻； 答案：B4、关于辐射传热，下述几种说法中错误的是（ ）。A、除真空和大多数固体外，热射线可完全透过；B、热辐射和光辐射的本质完全相同，不同的仅仅是波长的范围；C、热射线和可见光一样，都服从折射定律；D、物体的温度不变，其发射的辐射能也不变；答案：A5、下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是（ ）。A、； C、；B、； D、； 空气流速为30m/S时的a； 水的流速为1.5m/s时的a； 蒸汽滴状冷凝时的a； 水沸腾时的a；答案：C6、对在蒸汽-空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中（ ）在工程上是可行的：A、提高空气流速；B、提高蒸汽流速；C、采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；D、在蒸汽一侧管壁上加装翅片，增加冷凝面积并及时导走冷凝液；答案：A7、判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的，错误的是（ ）A、 通过一定传热面的传热速率不随时间变化，为一定值；B、 系统中任一点的温度维持恒定；C、 总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和；D、 系统中任一传热面上的热通量在过程中不变；答案：C8、为了减少室外设备的热损失，保温层外所包的一层金属皮应该是（）、表面光滑，颜色较浅；、表面粗糙，颜色较深；、表面粗糙，颜色较浅；、表面光滑，颜色较深；答案：二、填空题1、对流传热总是概括地着眼于壁面和流体主体之间的热传递，也就是将边界层的 和边界层外的 合并考虑，并命名为给热。答案：热传导；对流传热2、给热是以 和 的差作为传热推动力来考虑问题的。答案：流体的平均温度；壁面温度3、对流传热的热阻主要集中在 ，因此， 是强化对流传热的重要途径。答案：滞流内层；减薄湍流内层的厚度4、换热器在使用一段时间后，传热速率会下降很多，这往往是由于 的缘故。答案：传热管表面有污垢积存5、对大空间的自然对流，通常取加热（或冷却）表面的 为特征尺寸。答案：垂直高度6、傅立叶定律：7、在、 、 这4个物性参数中，若 值大，对流传热系数就增大；若 值大，对流传热系数就减小。答案：、；三、计算题1、欲将一容器中的溶液进行加热，使其从30加热至60，容器中的液量为6000，用夹套加热，传热面积为，容器内有搅拌器，因此器内液体各处的温度可视为均匀的，加热蒸气为0.1MPa的饱和水蒸气，传热系数为，求将溶液由30加热至60所需要的时间？已知溶液比热为，热损失忽略不计。解：溶液从30被加热到60所需的热量：而夹套的传热效率：其中，对于的饱和水蒸气，则 所需加热时间为：2、在一内钢管为f18010mm的套管换热器中，将流量为 3500kg/h 的某液态烃从100C冷却到60C，其平均比热为2380J/(kgK)。环隙逆流走冷却水，其进出口温度分别为40C和50C，平均比热为4174 J/(kgK)。总传热系数。假定热损失可以忽略。试求：(1) 冷却水用量；(2) 对数平均温差；(3) 内管外侧传热面积。解：(1) 由 得 (2) (3)由 得 第五章 蒸馏一、选择题1 蒸馏是利用各组分（ ）不同的特性实现分离的目的。 C A 溶解度；B 等规度；C 挥发度；D 调和度。 2在二元混合液中，沸点低的组分称为（ ）组分。 C A 可挥发；B 不挥发；C 易挥发；D 难挥发。 3（ ）是保证精馏过程连续稳定操作的必不可少的条件之一。 A A 液相回流；B 进料；C 侧线抽出；D 产品提纯。4在（ ）中溶液部分气化而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。 C A 冷凝器；B 蒸发器；C 再沸器；D 换热器。5冷凝器的作用是提供塔顶液相产品及保证有适宜的（ ）回流。 B A 气相；B 液相；C 固相；D 混合相。6在精馏塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）称为（ ）。 B A 精馏段；B 提馏段；C 进料段；D 混合段。 7 精馏的操作线为直线，主要是因为（ ）。 DA 理论板假定； C. 理想物系；B 塔顶泡点回流； D. 恒摩尔流假定8 操作中连续精馏塔，如采用的回流比小于原回流比，则（ ）。 B A、均增加； 减小，增加； 、均不变； 不能正常操作9二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（ ）。 AA 提馏段操作线与线； B. 平衡线；C平衡线与精馏段操作线； D.平衡线与线；10当气体量一定时，下列判断哪些正确（ ）。 C，D，EA 液体量过大引起漏液； C. 液体量过大引起气泡夹带；B 液体量过大引起雾沫夹带； D. 液体量过大引起液泛；C. 液体量过大使板效率降低二、填空题1溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为 温度。 泡点 2气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为 温度。 露点 3精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。 多次部分气化；多次部分冷凝4最小回流比是指 。 塔板数为无穷多时的回流比的极限值5当分离要求和回流比一定时， 进料的值最小，此时分离所需的理论板数 。 过热蒸气；最多6对于二元理想溶液, x-y图上的平衡曲线离对角线越近, 说明该物系 。 不容易分离 7完成一个精馏操作的两个必要条件是塔顶 和塔底 。 液相回流，上升蒸气8精馏操作中，再沸器相当于一块 板。 理论板 9用逐板计算法求理论板层数时，用一次 方程就计算出一层理论板。 相平衡三、计算题1用连续精馏塔每小时处理100 kmol含苯40%和甲苯60%的混合物，要求馏出液中含苯90%，残液中含苯1%（组成均以mol%计），求： （1）馏出液和残液的流率（以kmol/h计）； （2）饱和液体进料时，若塔釜的气化量为132 kmol/h，写出精馏段操作线方程。 解：（1） 代入数据 解此方程组，得 D = 43.8 kmol/h，W = 56.2 kmol/h （2）饱和液体进料时，V = V，即V = 132 kmol/h，则 L = V D = 132 43.8 = 88.2 kmol/h R = L/D = 88.2/43.8 = 2 精馏段操作线方程 2一连续精馏塔，泡点进料。已知操作线方程如下： 精馏段 y = 0.8 x + 0.172 提馏段 y = 1.3 x 0.018 求原料液、馏出液、釜液组成及回流比。 解：由精馏段操作线方程 ，得 R = 4； ，得 xD = 0.86 将提馏段操作线方程与对角线方程 y = x 联立 解得 x = 0.06，即 xw = 0.06 将两操作线方程联立 解得 x = 0.38 因是泡点进料，q = 1，q线垂直，两操作线交点的横坐标即是进料浓度， xF = 0.38 3一连续精馏塔分离二元理想混合溶液，已知某塔板的气、液相组成分别为0.83和0.70，相邻上层塔板的液相组成为0.77，而相邻下层塔板的气相组成为0.78（以上均为轻组分A的摩尔分数，下同）。塔顶为泡点回流。进料为饱和液体，其组