四川大学化工原理模拟考题附答案

1、四川大学化工原理模拟考题一、客观题01牛顿黏性定律的数学表达式是上册 ，服从此定律的流体称为02实际流体与理想流体的主要区别在于，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于 。03液体在两截面间的管道流动时 , 其流动方向是 。A. 从位能大的截面流向位能小的截面； B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面；C. 从动能大的截面流向动能小的截面； D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面。04离心泵在启动前应，否则会发生 现象；离心泵的安装高度应 允许安装高度 , 否则会发生 现象。05进出口温度分别为 85和 40的热流体对进口温度为 20的冷流体进行加热，规定冷流体出口温度不超过

2、 40，则必须采用 操作。06冷热两流体的对流给热系数h 相差较大时，提高总传热系数 K值的措施是A. 提高小的 h 值；B.提高大的 h 值；C. 两个都同等程度提高；D.提高大的 h 值，同时降低小的 h 值。07蒸汽冷凝时的热阻 。A. 决定于汽膜厚度；B.决定于液膜厚度；C. 决定于汽膜和液膜厚度；D.主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响。08在空气 - 蒸汽间壁换热过程中可采用方法来提高传热速率最合理。A. 提高蒸汽速度；B.采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；C. 提高空气流速；D.将蒸汽流速和空气流速都提高。09沉降室的生产能力与有关。A. 颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面积；C

3、. 沉降面积和颗粒沉降速度；D.沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。10恒速过滤时，过滤速率，过滤压差随滤饼厚度的增加而恒压过滤时， 过滤压差，过滤速率随滤饼厚度的增加而11对流干燥过程按干燥速率一般分为：（ 1）段，该段中空气温度 ，物料温度 ，除去的是 水份；（ 2）段，该段中空气温度 ，物料温度 ，除去的是 水份；12用对流干燥除去湿物料中的水份时，当干燥介质一定，湿物料中 水份可以除去，水份不可以除去。、计算题1用水泵向高位水箱供水 （如附图所示） ，管路流量为 150m3/h ，泵轴中心线距水池液面和水箱液面 的垂直距离分别为 2.0m 和 45m。泵吸入管与排出管分别为径 205m

4、m和径 180mm的钢管。 吸入管管长 50m（包括吸入管路局部阻力的当量长度） ，排出管管长 200m（包括排出管路局部阻力的当量 长度），吸入管和排出管的管壁粗糙度均为0.3mm，水的密度 1000 kg/m 3，粘度 1.0 10-3 Pa s，0.1d68Re0.23泵的效率为 65%，圆管湍流摩擦系数用下式计算：试求：（1）吸入管和排出管的流速、雷诺数各为多少？各属于哪种流 动类型？（ 2）泵吸入口处 A 点的真空表读数？（ 3）泵向单位质量流体所作的功为多少？泵的轴功率？2在由 118 根 25 2.5 ，长为 3m的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走 管程。已

5、知加热蒸汽的温度为 132.9 ，空气的质量流量为 7200kg/h ，空气的进、出口温度分别 20和 60，操作条件下的空气比热为1.005 kJ/（kg ） ，空气的对流给热系数为 50W/（m2 ） ，蒸汽冷凝给热系数为 8000 W/（m2 ） ，假定管壁热阻、垢层热阻及热损失可忽略不 计。试求：（ 1）加热空气需要的热量 Q为多少？（ 2）以管子外表面为基准的总传热系数K为多少？（3）此换热器能否完成生产任务？下册、填空与选择：1）吸 收操作 一般用于 分离 混合物 ，其原理 是利用 气体中 各组分在 吸收剂 中的差异来达到分离的目的。2）精馏操作一般用于分离 混合物， 其原理是利用

6、原料中各组分的 差异来达到分离的目的。3 ）萃取操作一般用于分离 混合物，其原理是利用原料液中各组分在萃取剂中的差异来达到分离的目的。4） 全回流（R= ）时，精馏段操作线的斜率为 ，提馏段操作线的斜率为 对相同的 xD和 xW，部分回流比全回流所需的理论板数 。5）气液两相在填料塔逆流接触时， 是气液两相的主要传质面积。为保证操作过程中两相的良好接触，故填料吸收塔顶部要有良好的 装置。6 ）写出浮阀塔三种不正常操作情况：（A） ； （B）； （C） 。7）两组分的相对挥发度 越小，则表示分离该物系越 。A. 容易； B. 困难； C. 完全； D. 不完全。8）二元溶液连续精馏计算中进料热状

7、态的变化将引起以下线的变化： 。A. 平衡线； B.操作线与 q 线；C. 平衡线与操作线；D. 平衡线与 q 线。9）物料的平份一定是 _。A. 非结合水份； B. 自由水份；C. 结合水份； D.临界水份。10）某三元混合液组成为xA=0.2 ， xB=0.5 ，xS=0.3 。试在三角形相图中表示出该点的坐标位置。A二、在常压下逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分。入塔气体流量为1120m3/h （标准状况） ，入塔气体中溶质的浓度为 5%（体积），吸收率为 90%，操作条件下的气 液平衡关系为 Y*=1.5 X，液气比 L/ V=3，体积传质系数 KYa = 100

8、 kmol/m2 h（ Y），塔径为 0.8m。 试求（ 1）出塔液体浓度 X1；（ 2）所需填料层高度 Z。三、有苯和甲苯混合物，含苯 0.4 ，流量 1000 kmol/h ，在一常压精馏塔进行分离，要求塔顶馏出液 中含苯 0.9 （以上均为摩尔分率） ，苯的回收率不低于 90%，泡点进料，泡点回流，取回流比为 最小回流比的 1.5 倍，已知相对挥发度 = 2.5 。试求（ 1）塔顶产品量 D；塔底残液量 W及组成 xW；（ 2）回流比 R及精馏段操作线方程；3）由第二块理论板（从上往下数）上升蒸汽的组成。大学化工原理模拟考题参考答案上册二、客观题01牛顿黏性定律的数学表达式是du dy

9、，服从此定律的流体称为 牛顿流体02实际流体与理想流体的主要区别在于实际流体具有黏性 ，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于 实际流体柏努利方程中有阻力损失项 。03液体在两截面间的管道流动时 , 其流动方向是 D 。A. 从位能大的截面流向位能小的截面； B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面；C. 从动能大的截面流向动能小的截面； D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面。 04离心泵在启动前应 灌泵 ，否则会发生 _气缚 _现象；离心泵的安装高度应 小于 允许安装 高度 , 否则会发生 汽蚀 现象。05进出口温度分别为 85和 40的热流体对进口温度为 20的冷流体进行

10、加热，规定冷流体出口温度不超过 40，则必须采用并流 操作。06冷热两流体的对流给热系数A. 提高小的 h 值； B.C. 两个都同等程度提高； D. 07蒸汽冷凝时的热阻 B 。A. 决定于汽膜厚度； B.C. 决定于汽膜和液膜厚度； D. 08在空气 - 蒸汽间壁换热过程中可采用h 相差较大时，提高总传热系数 K值的措施是 A提高大的 h 值；提高大的 h 值，同时降低小的 h 值。 决定于液膜厚度；主要决定于液膜厚度，但汽膜厚度也有影响。C 方法来提高传热速率最合理。A. 提高蒸汽速度；B.C. 提高空气流速；D.09沉降室的生产能力与B 有关。A. 颗粒沉降速度和沉降室高度；C. 沉降

11、面积和颗粒沉降速度；采用过热蒸汽以提高蒸汽温度；将蒸汽流速和空气流速都提高。B. 沉降面积；D. 沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。10恒速过滤时，过滤速率不变 ，过滤压差随滤饼厚度的增加而 增加 ；恒压过滤时，过滤压差 不变 ，过滤速率随滤饼厚度的增加而 减小 11对流干燥过程按干燥速率一般分为： （ 1） 恒速 段，该段中空气温度 下降 ，物料温度 不变 ，除去的是 非结合 水份；（ 2） 降速 段，该段中空气温度 下降 ，物料温度 上升 ，除去的是 结合 水份。12用对流干燥除去湿物料中的水份时，当干燥介质一定，湿物料中自由 水份可以除去，平衡 水份不可以除去。、计算题1用水泵向高位水

12、箱供水 （如附图所示） ，管路流量为 150m3/h ，泵轴中心线距水池液面和水箱液面的垂直距离分别为 2.0m 和 45m。泵吸入管与排出管分别为径 205mm和径 180mm的钢管。 吸入管管长 50m（包括吸入管路局部阻力的当量长度） ，排出管管长 200m（包括排出管路局部阻力的当量长度），吸入管和排出管的管壁粗糙度均为0.3mm，水的密度 1000 kg/m 3，粘度 1.0 10-3 Pa s，泵的效率为 65%，圆管湍流摩擦系数用下式计算：0.1d68Re0.23试求：（ 1）吸入管和排出管的流速、 雷诺数各为多少？各属于哪种流动 类型？（ 2）泵吸入口处 A 点的真空表读数？（

13、 3）泵向单位质量流体所作的功为多少？泵的轴功率？V150 / 3600解：（ 1）吸入管流速 u12 1.263 m/s ，A1 0.785 0.205245mRe1d1u10.205 1.263排出管流速 uA2Re2d2u22）z0g10001.0 10 3150 / 36000.785 0.180 20.1801.638 100031.0 10 3在 11与 22 间列柏努利方程2p0 u02z1g2p1 u12258915 ，属于湍流；1.638 m/s ，294840 ，属于湍流；hf 1p0pau0 0z0 0pA真p0p1z12 u1 z0 g12u02 u1l11 d1 20

14、.3 680.1205 2589150.230.0231p A真100029.8121.26320.0231250 1.26320.205 224911 Pa（3） 在 11 与 33 间列柏努利方程z0g2p0 u02hepz3g23 u32h f1 3p0p3 pau0 u3 0z0 0220.23l1u1l2 u20.368hez3z0 g1220.10.02371 d122d2 2180294840501.26322001.6382he479.810.02310.0237500.89 J/kg0.20520.1802NeheV500.89 150 / 36001000N32108.36

15、 W0.652在由 118 根 25 2.5 ，长为 3m的钢管组成的列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，空气走 管程。已知加热蒸汽的温度为 132.9 ，空气的质量流量为 7200kg/h ，空气的进、出口温度分别 20和 60，操作条件下的空气比热为1.005 kJ/(kg ) ，空气的对流给热系数为 50W/(m2 ) ，蒸汽冷凝给热系数为 8000 W/(m2 ) ，假定管壁热阻、垢层热阻及热损失可忽略不计。试求：1) 加热空气需要的热量 Q为多少？2) 以管子外表面为基准的总传热系数K 为多少？3) 此换热器能否完成生产任务？解：Q w2cp2 t2t17200 / 36001.0

16、05 6020 80.4 kJ/s(2)K21d210.02539.8W/(mh2d1h18000 0.0250(3)A21183.14159 0.025 327.8tmt1 t1 t1 ln t24091.4572.9 ln112.9K 2 A2 t m39.8 27.8 91.45101184J/s 101.184 kJ/s ，能够完成生产任务。、填空与选择：1) 吸收操作一般用于分离 气体 混合物， 其原理是利用气体中各组分在吸收剂中溶解度 的差异来达到分离的目的。2) 精馏操作一般用于分离液体 混合物，其原理是利用原料中各组分的 挥发度 差异来达到分离的目的。3）萃取操作一般用于分离

17、液体 混合物， 其原理是利用原料液中各组分在萃取剂中 溶解度 的差 异来达到分离的目的。4）全回流（ R = ）时，精馏段操作线的斜率为 1 ，提馏段操作线的斜率为 1 ，对相同的 xD 和 xW，部分回流比全回流所需的理论板数多 。5）气液两相在填料塔逆流接触时， 填料表面 是气液两相的主要传质面积。为保证操作过程中两 相的良好接触，故填料吸收塔顶部要有良好的 液体分布 装置。6）写出浮阀塔三种不正常操作情况： （A） 漏液 ； （B） 液泛 ；（C） 雾沫、气泡夹带 。7）两组分的相对挥发度 越小，则表示分离该物系越 B 。A. 容易；B.困难； C. 完全； D. 不完全。8）二元溶液连

18、续精馏计算中进料热状态的变化将引起以下线的变化： B 。A. 平衡线； B.操作线与 q 线； C. 平衡线与操作线； D. 平衡线与 q 线。9）物料的平份一 定是 C 。A. 非结合水份； B. 自由水份； C. 结合水份； D. 临界水份。10）某三元混合液组成为 xA=0.2 ，xB=0.5 ，xS=0.3 。试在三角形相图中表示出该点的坐标位置。A、在常压下逆流操作的填料吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气体中的溶质组分。入塔气体流量为1120m3/h （标准状况） ，入塔气体中溶质的浓度为5%（体积），吸收率为 90%，操作条件下的气液平衡关系为 Y*=1.5 X，液气比 L/ V=3，体积传质系数 KYa = 100 kmol/m2 h（ Y），塔径为 0.8m。 试求（ 1）出塔液体浓度 X1；1 0.05 47.5 kmol/h22.4（ 2）所需填料层高度 Z。 解：（1）进塔惰性气体量 VY10.051 0.050.0526X1Y12） Y1* 1.5 0.01578Y2 Y1 10.0526 0.1 0.005261Y2 0.0526 0.00526 0.01578230.02367 Y2* 0N OGY1 Y2Ym0.0526 0.005