《化工原理》课程综合复习

1、化工原理课程综合复习资料一、填空选择题：1 .在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理。甲（）乙（）甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。乙：换热器总传热系数将接近空气侧的对流传热系数A .合理B .不合理2 .写出三种常见的间壁式换热器的名称 、和03 .多层平壁导热时，各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是（）A.没关系 B.反比 C.正比 D.不确定4 .当设计一台用饱和蒸汽加热空气的列管式换热器时， 宜在壳程流动。5 .写出三种常见填料的名称： 、 、 及三 种常用塔板的名称：、 。6 .流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数a与普兰特数Pr的m次方成正比，其中m的

2、值为（）。A. 0.5B. 0.8C. 1D. 0.3 或 0.47 .以下物理量不属于流体机械能的是 。A动能 B 、位能 C 、静压能 D 、外加功8 .减小阀门的开度，管路中流体流量减小，这时由于 。A、流动截面减小；B、阻力系数减小；C、当量长度增加；D、当量直径增加9 .离心泵的轴功率。在Q=0处最小；在扬程最大处时最大；在 Q=0处最大；在设计点处最大。10 .离心泵的扬程是指 。11 .写出离心泵的性能参数 、。12 .蒸汽冷凝传热中，有不凝气存在时，对流传热系数a将 。急剧下降急剧增大不变化13 .下列几种换热器中，目前石油化工中应用最广泛的是 。套管式蛇管式 夹套式 列管式1

3、4 .强化传热的途径有 、。15 .下面是几组二元溶液的相对挥发度值，通过蒸储方式最容易分离的是 0 a =2 a =3 a =0.4 a =0.2516 .写出几种常见的鼓泡元件 、。17 .液体经过离心泵，主要使液体的 增加。A.位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能18 .流体进行热量传递时有、和 三种传热方式。19 .按流体接触方式不同换热器可分为： 式换热器、式换热器或式换 热器。20 .连续性方程是;柏努利方程是 。A、物料衡算式B 、能量衡算式 C、相平衡式D 、过程速率式21 .增大阀门的开度，管路中流体流量减小，这时由于 。A、增大了流动截面；B、减小了阻力系数；C、增加

4、了当量长度；D、增加了当 量直径22 .流体在圆直管内层流流动时，其摩擦阻力系数 人与有关。A、雷诺准数Re B 、相对粗糙度-C、管长l D 、流体导热系数入23 .单层圆筒壁稳定导热速率计算公式为Q = H，其中Am为b/（ Am）2A Tt r mB、2nt r m2 C、2 71rm2l24 .下列物质中，最不适于作保温（隔热）材料的是 。A、铜B 、岩棉 C 、玻璃棉 D 、软木25 .某设备真空表读数为 60kPa,当地大气压强为 760mmHg则设备内的绝压为_2Pa,表压为kgf/cm 026 . 一密封容器内盛有一定量的水，水面下的压力与水层深度 一；水面上方气 体中的压力与

5、离开水面的高度 。无关；有关27 .连续性方程是 ;柏努利方程是 ;柏努利方程A、物料衡算式 B、能量衡算式 C、相平衡式D、过程速率式28 .工业上的液体沸腾装置一般总维持在 状态下操作。29 . 一套管式换热器，用水蒸汽冷凝加热管内的空气，则管内壁温度接近于（水蒸汽，空气）的温度，因为 。30 .用蒸储方法分离液体混合物的依据是 ，用吸收方法分离气体混合物的依据是 031 .气液传质设备的类型有 、。32 .以下物理量不属于流体机械能的是 。A、动能B 、位能 C 、静压能 D 、外加功33 .离心泵汽蚀余量越 ,表明泵的抗汽蚀性能越好。A、大B 、小 C 、不一定34 .重力场中，微小颗

6、粒的沉降速度与下列因素无关的是 A、粒子的几何尺寸；B、颗粒与流体的密度差； C流体的粘度； D、流体的 速度35 .灰体辐射能力 同温度下黑体辐射能力；灰体的吸收率 该灰 体的黑度。A.大于； B. 小于； C. 等于。36 .试指出下列传质过程中的扩散类型：恒摩尔流假定成立的蒸储过程： 。惰性组分不溶于液相的吸收过程：0稀释剂与萃取剂互不相溶的萃取过程：。A单向扩散 B 、等分子反向扩散37 . 一精微塔，若进料量、进料状态、塔板数均不变，回流比增大，则塔顶产品 浓度XD,精微段操作线斜率 ,塔低产品浓度XW。（填 变大、变小或不变）38 .气相通过浮阀塔板的压力降可以看作是 、与 之和。

7、二、简答题1 .简述传热的三种基本方式及各自的特点。2 .画出塔板负荷性能图，并标出每条线的名称。3 .简述流体在圆直管中流动时的三种流动状态及各自的特点。4 .画出塔板上的三种溢流形式并标明其名称。5 .简述离心泵的工作原理。6 .影响对流传热系数的主要因素有哪些？并说明如何影响。7 .试述恒摩尔流假定的内容及其应用条件。三、判断题1. 流体经过如图管路进行稳定输送，流经各截面的质量流量相等，质量流速相等。2. 流体在圆形直管内流动时，流动阻力与流体物理性质、管路情况和流体流动状 态相关。3. 固定管板式换热器是一种间壁式换热器。4. 导热系数和对流传热系数都是物体的物理性质。5. 套管换热

8、器在进、出口条件相同的情况下，采用逆流操作时的传热推动力比并 流操作时大。6. 凉水塔是一种间壁式换热器。 四、计算题 1 如附图所示，是一丙烯粗馏塔的回流系统，精馏塔的操作压力为15kgf/cm （表） 2，槽内液面上方压力为20kgf/cm 2（表）。塔内丙烯出口管距贮槽液面高差为30m,管内径为100mm， 输送量为为27m3/h ， 丙烯的密度为600kg/m3。 管路全部摩擦损失为100J/kg （包括所有的局部阻力在内），试核算丙烯从贮槽送至塔顶是否需要泵。2 .用一连续精储塔分离由A （轻组分）、B组成的二元理想溶液，已知原料液中A组分占0.44 （摩尔分率），泡点进料，全塔平均

9、相对挥发度为2.5 ,该塔两段操作线方程为：I , y= 1.48X 0.0096 ; n , y=0.6x+0.38。试确定：哪一 个是精微段操作线方程？操作回流比为多少？塔顶产品中A、B两组分的摩尔分率；塔顶、塔底产品量的摩尔比，D/W3 .如图所示用泵将贮槽内的石油产品以40n3/h的流量，经内径为100mm勺管子输送到高位槽。两槽的液面差为20m， 管子总长 （包括所有的局部阻力的当量长度在内）为400nl操作条件下，石油产品的密度为900kg/m3,粘度为0.1 Pa-s;设两槽液面恒定不变，试计算：泵的有效功率，kW；若泵的效率为50%，求泵的轴功率，kW。4某双组分连续精馏塔，饱

10、和液体进料，进料流量为1200kmol/h ，要求在塔顶得到轻组分含量为0.8（摩尔分率，下同）的产品240kmol/h ，塔底产品中轻组分含量为 0.05， 已知塔顶为全凝器，回流比为5， 轻重组分的相对挥发度为2.0， 试求：原料的组成；操作回流比是最小回流比的多少倍？化工原理课程综合复习资料参考答案一、填空选择题：1参考答案：A； A2参考答案：夹套式换热器；蛇管式换热器；列管式换热器3参考答案：C4参考答案：饱和蒸汽5参考答案：拉西环；鲍尔环；阶梯环；泡罩塔板；筛板；浮阀塔板6参考答案：D7参考答案：D8参考答案：C9. 参考答案：10. 参考答案：流体输送机械提供给单位重量流体的能量

11、11. 参考答案：流量；扬程；效率；轴功率12. 参考答案：13. 参考答案：14. 参考答案：增加传热面积；提高传热温差；提高总传热系数15. 参考答案：16. 参考答案：泡帽（泡罩）；筛孔；浮阀17. 参考答案：C18. 参考答案：导热；对流；热辐射19. 参考答案：直接接触；蓄热；间壁20. 参考答案：A； B21. 参考答案：C22. 参考答案：A23. 参考答案：D24. 参考答案：A25. 参考答案：41330；0.421426. 参考答案：；27. 参考答案：A； B；C28. 参考答案：核状29. 参考答案：水蒸气；热阻小30. 参考答案：挥发性；溶解度31. 参考答案：板式塔

12、；填料塔32. 参考答案：D33. 参考答案：B34. 参考答案：D35. 参考答案：B；C36. 参考答案：B；A； A37. 参考答案：变大；变大；变小38. 参考答案：干板压降；液层压降；表面压降二、简答题1参考答案：导热: 流体无宏观位移，传热物体相互接触。对流: 流体存在宏观位移，仅发生在流体中。热辐射 : 不需要介质，有能量形式转换。2参考答案：如图：液相负荷下限线；雾沫夹带上限线；液泛线；降液管超负荷线；过量漏液线。3参考答案：层流：流体质点沿管轴作直线运动，即流体分层流动，且各层流体以不同的速度向前运动，把这种流型称为层流或滞流。过渡流：流体质点不但沿管轴向前运动，而且开始有径

13、向运动。湍流：流体质点在总体上沿管路向前运动外，还有各个方向上的随机运动，把这 种流型称为湍流或紊流。4 .参考答案：单溢流双溢流U型溢流5 .参考答案：离心泵启动前在泵壳内充满被输送液体，当叶轮开始转动并携带其中液体一起旋 转时，在离心力的作用下液体被甩出叶轮，在叶轮中心区域形成低压区。在压差 的作用下储槽中的液体被吸进泵壳。被甩出叶轮的液体汇集在泵壳和叶轮之间的 空隙并继续随叶轮旋转，随着旋转液体通道扩大使得液体所获得的部分动能转变 为静压能；在静压能的推动下液体被挤压进入出口管路。6 .参考答案：因素包括：流体物理性质，引起的原因；湍动程度，流体与传热面的相对位置、 有无相变化。7 .参

14、考答案：内容：恒摩尔汽化，塔内精储段各塔板上升的气相摩尔流率相等，提微段也是 如此；恒摩尔溢流，塔内溢流段各塔板下降的液相摩尔流率相等，精微段也是 如此。应用条件：各组分汽化摩尔潜热相等；气液相接触时的热损失可忽略。三、判断题1 .参考答案：X2 .参考答案：V3 .参考答案：V4 .参考答案：X5 .参考答案：V6 .参考答案：X四、计算题1 .参考答案：取贮槽液面为1-1截面，塔内丙烯管出口为 2-2截面；假设需要泵（We>0,则在两截面间列柏努利方程得：2 = Om= 40 鹿 u 1 = 0 次，£u1 = OmJ sPi =20/-20x9 307x10* = 1.9

15、614 xlQ6Pa = ISJkgfcm2 =15 x9.8C7 xlO* U10（表）羽 =100J/依由:必+刍吟+展=龈 煮+今+瑞代入数据得IE型十版=9颜"3。十空1巫十1。 600600解得：W423以色由于的<Q,故假设是错误的，将丙谛从贮槽送到塔顶不需要栗©2 .参考答案:I为提微段操作线方程；n为精微段操作线方程。精微段操作线方程一般形式为:y Rx 上 与 n 式比较 R=1.5,R 1 R 1Xd=0.95 ; （2）所以A组分在塔顶的组成为Xa,d=0.95 ; B组分在塔顶的组成为Xb,d=0.05 F D W ； F Xf D Xd W Xw3 .参考答案:取贮槽液面为1-1截面，并设为基准水平面，高