化工原理试题讲解

1、化工原理试题一 ?填空题：1某设备的真空表读数为200mmHg，那么它的绝对压强为mmHg，另一设备的表压强为50kPa，那么它的绝对压强为 kPa。当地大气压为1.0133"0 5Pa2?在静止的同一种连续流体内部，各截面上 与和为常数。3. 实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能 守恒，因实际流体流动时有 。4. 在一流动体系中，假设A, B两截面间无输送机械，且有 Ea > Eb E代表机械能，那么可判断A，B之间的水的流向为 。5. 理想流体在管道中流过时各截面上目等,它们是 口。6. 理想流体指的是没有粘性的流体7. 定态流动指的是不可压缩流体在由两种不同管径组装

2、成的管路中流过时，流速与直径的关系为 。9 流体流动过程中的连续性方程“ A =uA2=，只适用于不可压缩流体10 .流体在圆形管道内做层流流动时某一截面上的速度分布为 。11. 流体在管内作湍流流动时， 令邻近管壁处存在，Re值越大，那么该层厚度12. 流体在圆形管道内作层流流动时的摩擦系数与 ，只随 曾大。13. 流体在圆形管道内作湍流流动时的摩擦系数是 勺函数，假设流动在阻力平方区，那么摩擦系数与关。14. 当流体在圆形管道内做湍流流动时，通过量纲分析法可以得出：其摩擦系数的大小取决于的大小。15. 流体做层流流动时管中心的最大流速是截面上平均流速的 。16. 流体在圆形管道内的流动类型

3、可以由的大小来判断.仃.判断流体流动类型的方法是 。18 .流体在圆形管道内做层流流动时某一截面上的速度分布为 。19. 流体在一段水平管中流过，测得平均速度为 0.5m/s ，压强降为 10Pa ，Re 为 1000,那么 管中心线上速度为 m/s，假设平均速度增大到1m/s，那么压强降为 Pa。20. 只有在A勺管道内，才有也 Pf = 5 - P2 。21?对一并联管路，假设各支管内的流动阻力分别为工hf，hf,2,工h®那么必有 。22. 流体流动过程中的局部阻力可以用 种方法计算。23. 管路出口的阻力系数为 。24. 当所测量的压强或压差太小时， U 管压差计的读数太小，

4、此时可选用 差计进行测量。25. 孔板流量计测得的是 _ 度，可从 直接读出被测流体的体积流量。26?离心泵必须有 ，才能防止气蚀现象的发生。27. 离心泵的抗气蚀性能通常用 等_ 两种方法来表示。28. 为了防止离心泵气蚀现象的产生，离心泵必须有适宜的 。29. 为防止离心泵气缚现象的产生，启动离心泵前必须 。_30. 离心泵的安装高度超过允许吸上真空度时，将可能发生 象。31. 离心泵的额定流量指的是 。_ _32. 离心泵安装在一定管路上，其工作点是指 。_1. 传热的根本方式有 、 和 种。2. 在静止流体内，热量主要以 式进行传递。3. 单层平壁的导热热阻为 4. 单层平壁的导热热阻

5、与正比，与 反比。5 . 在多层圆筒壁的定态导热中，通过每一层上的传热速率 ，面积热流量q 填“相等、“不等 。通过三层， T2，6.平壁的热传导中，设各层壁面间接触良好，如果测得各层壁面的温度T3, T4分别为500C、40OC、200C、100C,那么各层热阻之比为 7. 在应用计算外表传热系数 a 的各经验式时，应该注意公式的、定性尺寸和定性温度。8. 在外表传热系数关联式中， Pr =CpA/ 九数是表示 勺准数。9. 在外表传热系数关联式中，格拉晓夫数 Gr = 0gATP2L3/?2是表示勺影响。10. 在外表传热系数关联式中， Pr =Cp45 数是表示 勺准数。11. 蒸气冷凝

6、有 _和种方式。12. 液体在大容器内沸腾时，随着温度差tw -ts 的不同，出现、 和 种不同的沸腾状态。13.流传热时，对流传热系数关联式为流体在圆形直管中强制湍=0.023 Re°8Prn，式 d中n是为了校正的影响，当流体被加热时，n等于 。14. 当流体在管内呈湍流流动时，管内的对流传热热阻主要集中在 为了减小热阻以提高 a 值，可采用的措施是 。15. 蒸汽在套管式换热器的环隙中冷凝以加热管内的空气，那么总传热系数K 值接近于的对流传热系数；管壁的温度接近于 的温度。16. 黑体的辐射能力与 正比。1 7?在应用对流传热系数 : 的各经验公式时，应注意定性温度的影响，所谓

7、定性温度指的18. 强化传热过程的主要方法是 。_1 9?在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气冷凝加热原油，那么原油宜在 流动，总传热系数接近于 勺对流传热系数。20?写出三种间壁式换热器的名称： 、 和 。21 ?为减少圆形管导热损失，采用包覆 3种保温材料a、b、。假设：.，abc,那么包覆的顺序从外到里分别为 。1 ?在一定温度和压强下，用清水吸收丙酮，逆流操作，进塔的气体中丙酮含量为0.026 摩尔分数，要求吸收率为80%在操作条件下，丙酮在两相间的平衡关系是丫 =1.18X,贝卩其最小液气比为 。2. 在一常压填料塔中，用 20r 的清水等温洗涤某种气体中的有害组分，混合气体流量为 1

8、730kg/h, 混合气体的平均分子量为 27.65kg/kmol, 空塔气速为 1.59m/s, 那么所需塔 径为3?所谓塔设备的液泛指的是 4 . 当以气相的分压差 PA-PA 表示吸收推动力时，吸收速率方程可表示为1NA= ，其中吸收总阻力 = KG5. 当以 CA -cA 表示吸收推动力时，吸收速率方程可表示为NA= ，其中吸收总1 阻力 = _KL6. 由于有浓差存在， 物质在静止流体中会以 散的形式传递。7. 根据双膜理论，吸收过程的总阻力丄=_KY8. 根据双膜理论，吸收过程的总阻力取决于 。_9. 涡流扩散指的是 10. 吸收操作的依据是 ，以到达别离气体混合物的目的。11.

9、亨利定律的表达式为P*二Ex，假设某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为12. 对接近常压的溶质浓度低的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数E ，相平衡常数 m 。13?由于吸收过程中气相中溶质的分压总是 容质的平衡分压，因此吸收操作线总是在平衡线的 。14?吸收过程中，Kx是以推动力的总吸收系数，它的单位是 。15?水吸收氨 -空气混合气中的氨，它是属于 控制的吸收过程。16. 假设总吸收系数和分吸收系数间的关系可表示为AA=丄+ '，其中丄表示，KL kL kGkL当 可忽略时，表示该过程为液膜控制。在吸收过程中，假设提高吸收剂用量，对气膜控制的物系，体积吸收总系数Kya ，

10、对液膜控制的物系，体积吸收总系数KYa 将 。17. 双膜理论是将整个相际传质过程简化为 。18. 吸收操作中增大吸收剂用量，操作线的斜率 吸收推动力 。19. 当吸收剂用量为最小用量时，那么所需填料层高度将为 。_20. 在常压逆流操作的填料塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质，进塔气相组成£为0.02 摩尔比操作液气比为0.9，气液平衡关系为丫 =1.0X，那么溶质组分的回收率最 大 可达。21. 脱吸因数可表示为 ，它在 Y-X 图上的意义是 。22. 在填料塔设置中，空塔气速一般取速的 50%-80% 假设填料层较高，为了有效地润湿填料，塔内应设置 置。1. 气液两相组成相同时，

11、那么气相露点温度液_ 相泡点温度。2. 在精馏过程中，增大操作压强，那么物系的相对挥发度 ，对别离过程 。3. 所谓理论板是指该板的气液两相 且塔板上 。_4. 某两组分物系，其相对挥发度 :=3，对第 n,n-1 两层理论板，在全回流条件下，Xn =0.25 ，贝 U yn4 二 。某精馏塔的精馏段操作线方程为 y=0.75x ? 0.24，那么该精馏塔的操作回流比为 ，馏出液组成为 。5. 精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度， 其原因是 和 。6. 在总压为101.33kPa，温度为95 C下，苯与甲苯的饱和蒸汽压分别为pA155.7kPa，Pb =63.3kPa，贝U平衡时苯的液相组成为x

12、 = 气相组成为y = ，相对挥发度二 o7. 精馏塔有 种进料热状态，其中 进料的热状态参数最大，进料温度tF泡点tb O9?在连续操作的精馏塔中，测得相邻两塔板的两相四个组成为0.62 、0.70 、0.75 、0.82 ,贝 U yn = ， xn = ， y n + ， xn 10?某连续精馏塔中，假设精馏塔操作线方程的截距等于零，那么回流比等于 ，馏出液流量等于 011. 假设板式塔的总板效率为 64% 理论板数为 16 块，板间距为 0.6 米，那么此板式塔的 有效 高度为 012. 在某两组分体系中，其气相组成为yA=0.5 ，A、B 两组分在此温度下的饱和蒸汽压分别为 760m

13、mHg 和 292mmHg 假设它们形成的是理想溶液，那么其液相组成13. 如果在精馏塔内别离某两组分混合液时，塔顶只有回流液，塔釜没有上升蒸汽，那么只 能将料液别离得到纯的 分。14. 在某两组分连续精馏过程中，进入第 n 块板的汽相组成为 0.6摩尔分数，下同，从第n块板流出的汽、液组成分别为0.8、0.5，其汽液平衡关系为y=1.8x,那么第n块板的单 板效率为 015. 在间歇精馏中，为了保证馏出液组成Xd恒定，那么回流比必须 O16. 板式塔的单板效率的表达式是 EMVn = O17. 在某两组分体系中，气相组成为yA =0.5摩尔分数 ，两组分的相对挥发度 :=2, 贝 U液相组成

14、为 xA= 18. 塔板效率一般可以用 和 种方法来表示。19. 理想溶液中，A，B两组分的相对挥发度:= O20. 在精馏塔内，恒摩尔流假设包括 两_ 局部内容。21. 在间歇精馏中，通常有 和 种典型操作方式。1 、 变压吸附是利用 的变化来进行 的别离操作。2. 超临界流体的物性参数在临界点附近的变化非常敏感，微小的 或 变化都会 引起密度的很大变化。3. 在采用搅拌强度判别法判断反响萃取的控制步骤时，假设萃取速度随搅拌强度的增大而有 规律的上升，那么过程为 控制. 单项选择 :一流体流动和输送1. 在法定计量单位中，粘度的单位是 2 . 在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是 oA

15、. 同一种流体内部B. 连通着的两种流体C.同一种连续流体D D.同一水平面上，同一种连续流体3 . 牛顿粘性定律适用于牛顿型流体， , 且流体应呈A . 滞流流动 B . 湍流流动C . 过渡流4 . 在一水平变径管道上，细管截面 A 及粗管截面差计测量的是0A . A、B 两截面间的总能量损失1C1.0.25m/sD . 静止状态B与U管压差计相连，当流体流过时压B 两截面间的动能差B 两截面间的压强差5 . 直径为 57mm 3.5mm 的细管逐渐扩大到108mm 4mm 的粗管，假设流体在细管内的流速为 4m/s ，那么在粗管内的流速为A. 2m/s B . 1m/s C . 0.5m

16、/s D .D . 质量流速相等6 . 气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，各截面上的A.速度相等B .体积流量相等C .速度逐渐减小7. 流体在阻力平方区流动时的摩擦阻力A. 不变 B . 随流速加大而加大C .与u1'25成比例D .与u2成比例8. 孔板流量计与测速管都是属于定节流面积的流量计，利用 A . 变动的压强差 B . 动能差. 速度差 D9 .滞流与湍流的0本滞质流区的别流是速大于湍流的来反映流量的. 摩擦阻力A .C.B10 滞流无径向脉动， 湍流有径向脉动 在为常数，与 ； /d,Re 均无关与 Re 值无关，是 ； /d 的函数 流D. 湍流的 Re 值大

17、于滞流的. 湍流时边界层较薄. 随 Re 值加大而减小.是Re值与;/d的函数体在圆形直管中作滞流流动时其直管阻力损失与流速u 的关系为C. A、B 两截面间的局部阻力与u2成正比B .与u成正比C .与u1'75成正比D .与u0.5成正比12 . 离心泵的轴功率 P 与流量 Q 的关系为 .Q 增大， P 减小.Q 增大， P 先减小后增大. 单位重量液体通过泵获得的能量A. Q增大，P增大BC. Q 增大， P 先增大后减小D13 . 离心泵的扬程是指 oA . 液体的实际的升扬高度BC .泵的吸上高度D. 液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高14?离心泵的轴功率P是。A .在流

18、量为零时最大B. 在压头最大时最大C.在流量为零时最小D. 在工作点处最小15.离心泵的效率 与流量Q的关系为°A. Q 增大，增大B. Q 增大，先增大后减小C. Q增大，减小D. Q 增大，先减小后增大16 .离心泵气蚀余量 . 汕与流量 Q 的关系为Q增大，厶h减小A. Q增大，Ah增大BQ增大，?> h先增大后减小大 不变D17 .离心泵在一定管路系统下工作，压头与被输送液体的密度无关的条件是2 2 U2 -U1 A . z2-Zj = 0 B . 二 hfU22 -U1 0218 .离心泵停止操作时，宜 A .先关出口 .先停关出电后 阀后停电C.先关出口阀或先停电均

19、可.由泵 的特 性曲19 . 离心泵的工作点是指A .与泵最高效率时对应的点C .由管路特性所决定的点20 . 在测定离心泵性能时，假设将压强表装在调节阀后面，那么压强表读数将A.随流量增大而减小B.随流量增大而增大C .随流量增大而根本不变D . 随流量增大而先增大后减小二传热1 . 双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为 1和-2，其对应的温度差为耳和厶t2，假设也 > 进2,那么和'2的关系为°A .'<'2 B .八 >'2C . = ' 2 D .无法确定2. 空气、水、金属固体的导热系数分别为 &#

20、39;1、'2和-3，其大小顺序为°A .1 > 百2 >介3冷 < 八2 < 3' C .八' 2 > * 3 >1 D .百2 < 3< '' 1120 C 和 80 C ，3. 通过三层平壁的定态热传导，各层界面间接触良好，第一层两侧温度为第三层外外表温度为40 C,那么第一层热阻Ri和第二、三热阻R2、R3的大小为A ?RiR2 R3 B .Ri:R2R3 C.无法确定 D .Ri=R2 R34 ?在管壳式换热器中，用饱和蒸汽冷凝以加热空气，下面两项判断为甲：传热管壁温度接近与加热蒸汽温度

21、；乙：总传热系数接近于空气侧对流传热系数。A .甲乙均合理B.甲乙均不合理C.甲合理、乙不合理D.甲不合理、乙合理5.对流传热速率=系数推动力，其中推动力是。A .两流体的温度差B.流体温度和壁面温度差C?同一流体的温度差D.两流体的速度差6.量纲分析的目的是)°A.得到各变量间定量关系B.用量纲为一的数群代替变量，使实验简化C.实验结果可靠D.得到量纲为一的数群间的定量关系7.计算液体在圆管内对流传热系数，假设可米用Nu =0.023Re8 Prn，式中指数 门为A . 0 . 4B. 0.3C.被加热时0.4，被冷却时0.3 D .被加热时0.3，被冷却时0.48. 水在圆管中强

22、制湍流时的对流传热系数:i为1000W/m2 C，假设将水的流量增加一倍,而其 它条件不变，那么:i为。A. 2000 B . 1740 C . 1000 D . 5009 .对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程，逆流和并流时Dtm无法确定A. - tm，逆'r tm，并B.-'m,逆；Ltm,并C.- r tm 逆二-r tm,并10 .工业生产中，沸腾传热应设法保持在。A.自然对流区B .核状沸腾区C .膜状沸腾区D .过渡区20 C ,那么换热器11 .在列管式换热器中，用常压水蒸气冷凝以加热空气，空气平均温度为壁面温度约为。A. 20 C B . 100 CC

23、. 60 C D . 40 C三吸收1. 吸收操作的作用是别离.液体均相混合物.局部互溶的液体混合物A.气体混合物BC.气液混合物2在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓 度的差值为A .正值B .负值C .零D.不确定3. 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力以液相组成差表示为A. X* -X B . X X*C . Xj X D . XXj4. 某吸收过程，气膜吸收系数 ky =4 10 kmol/m2 s,液膜吸收系数kx =8 10Akmol/ / m2 s，由此可判断该过程/。A.气膜控制B.液膜控制C.判断依据缺乏5.吸收混合气中溶质组分。

24、其液气比为D.双膜控制在逆流吸收塔中，用清水2.7,平衡关系可表示为丫 =1.5X y,X为摩尔比，溶质的回收率为90%那么液气比与最小液气比之值为/A . 1.5 B . 1.8 C . 2 D . 36.根据双膜理论，当溶质在液体中的溶解度很小时，以液相.近似等于液相传质分系数.近似等于气相传质分系数表示的总传质系数将/ A .大于液相传质分系数B当用水量减小时7.在填料塔中用清水吸收混合气中的氨假设进塔液体组成气相总传质单元数Ng将/A .增加B .减小C8在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，C.小于气相传质分系数气相总传质单元高度将/ 0A.增加B .减小C.不变.不变.不确定X增大，

25、其他条件不变.不确定9. 在逆流吸收塔中，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。平衡关系符合亨利定律。当进塔气相组成丫 1增大，其他条件不变，那么出塔气体组成丫 2和吸收率的变化为/A. 丫 2增大、减小B. 丫 2减小、增大C . 丫 2增大、不变D. 丫 2增大、不确定四精馏1. 精馏操作时，增大回流比，其他操作条件不变，那么精馏段液气比，馏出液组成釜残液组成/ 0A .增大B .不变C .不确定D .减小2. 精馏塔的设计中，假设进料热状态由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，那么所需理论板数N / , L / , V /, L, V A .减小B .不变C .增大D .不确定3

26、.对于饱和蒸气进料，那么L )L , V'()A.等于B .小于C .大于D .不确定4. 某减压操作的精馏塔，假设真空度加大，而其他条件不变，那么塔的釜残液组成，馏出液组成。A.减小B ?不变C ?增大D?不确定5. 操作中的精馏塔，假设进料流量 F、馏出液组成Xd、釜残液组成xw、进料热状态参数q及提馏段上升蒸气流量V不变，减小进料组成Xf，那么有。A.D增大，R减小B? D不变，R增大C.D减小，R增大D. D减小，R不变6. 操作中的精馏塔，假设进料流量 F、进料组成Xf、进料热状态参数q及回流比R不变，增 加釜残液流量W，那么精馏段液气比L，提馏段上升蒸气流量 V'。

27、VA ?不确定B ?增加C ?不变D ?减小7. 精馏操作时，假设进料流量F、进料组成xf、进料热状态参数q及回流比R不变，而将塔顶产品量D增加，那么提馏段下降液体流量L，提馏段上升蒸气流量 V'。A.增加B ?不变C ?减小D?不确定8. 用某精馏塔别离两组分混合物，规定馏出液组成Xd、釜残液组成Xw。当进料组成为Xf,i时，相应的回流比为Ri，进料组成为Xf,2时，相应的回流比为R2O假设Xf,i<Xf,2，进料热 状态不变，那么。A. RVR2B . R1=R2C . R1>R2D .无法确定9. 精馏塔设计中，增大操作压强，那么相对挥发度，塔顶温度，塔釜温度。A.增

28、加B .不变C .减小D .不确定10. 精馏塔中由塔顶向下的第n-1,n,n 1层塔板，其气相组成关系为。A. yn 1yn yn4B . yn 1 Tn= yn C . yn d : ：yA : yn4D .不确定11. 某两组分混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xa 0.4，相应的泡点温度为t1，气相组成目A =0.4，相应的露点温度为t2，那么oA. t1 ：t2 B . t1 二 t2C . t1 t2D .不能判断12. 别离某两组分混合物，进料量为 100kmol/h ，进料组成 XF = 0.6 ，要求馏出液组成 XD 不 小于 0.9, 那么塔顶最大产量为A. 60kmol

29、/h B . 66.7kmol/h C . 90kmol/h D . 不能确定13. 完成某别离任务需理论塔板数为N =7 包括再沸器，假设总塔板效率 Et =50%，那么塔内需实际塔板数为。A. 14层B . 10层C ? 12层D ?无法确定14. 在精馏塔设计中，假设进料组成Xf、馏出液组成Xd、釜残液组成Xw、回流比R及相对挥发度均不变，当进料热状态参数q值增大时，那么所需理论板数将。A.增大B ?不变C ?减小D ?不确定15. 在精馏塔中别离某理想两组分溶液，且馏出液组成Xd、釜残液组成Xw、相对挥发度:及进料热状态参数q值一定，假设进料组成为Xf,1，相应的最小回流比为Rm,1，

30、进料组成为Xf,2，相应的回流比为Rm,2，现Xf,1<Xf,2，那么。A. Rm,1>Rm,2B . Rm,1 = Rm,2 C ? Rm,1 <Rm,2D ?无法比拟 Rm,1 与Rm,2 的大小二.计算：一流体流动1.用一水泵将20 C的清水从水池送至另一水槽，管道装置如此题附图所示。管道内径为100m m, 其中装有一文丘里流量计，流量计入口直径与管道相同，喉部面积为管道面积的四分之一，300mmHg。流址讣的进口至喉部的阻力系数： 为0.15 ,管路中摩擦系数 X 4 Re的关系为Z =0.002 Re0J 0求：该管道的输水屋。图中 A点的压强。 20匕时水的密度

31、为1000 kg/m3 ,粘度为0.001 Pa s o流量计的测压计读数为2. 用离心泵将地下贮槽中的石油以 40m3/h的流率，：?：J 108mm 4mm的管子输送到高位槽。两槽的液面差为30 m，管子总长包括各种阀门、管件的当量长度为400m,试计算输送15 C的石油时所需泵的有效功率。设输 过程中两槽液面恒定不变，15 C石油的密度为960 kg /m 3 ?粘度为 3.43 Pa s3. 如下图的输水系统，用泵将水池中的水输送到敞口高位槽，系统管径均为"108mm 4mm，泵的进、出口管道上分别安装有真空表和压力表， 真空表安装位置离 蓄水池的水面高度为4.8 m， 压力

32、表安装位置离蓄水池的水面高度为5m，当输水量为36 m3 / h时，进水管道的全部阻力损失为1.96 J/kg，出水管的全部阻力损失为4.9 J/kg，压力表的读数为2.5 X 105 Pa,泵的效率为70%，试求:(1) 两液面的高度差为多少m ?(2) 泵所需的实际功率为多少？(3) 真空表的读数为多少 Pa?9.807 X 104Pa的水洗塔中，贮槽液4. 用离心泵把水从贮槽送至此题附图所示表压强为面恒定，其上方为常压。泵 入口比贮槽液面高2 m，贮槽液面与输送管出口端垂直距离为20米。在某输送量下，泵对每kg水作的功为317.7 J /kg ,管内的摩擦系数为 0.018。泵的吸入和压

33、出管路总长分别为10m及100 m (包括管 件及入口的当量长度，但不包括出口的当量长度)，管子直径为 108mmA4mm。假设在泵出口 处装一压强表，测压处与泵入口处的位差和摩擦阻力均可略去不计，试求压强表读数。5. 用一离心泵将水由水池送到高位槽， 泵的入口管内径为80.5 mm,管内水的流速为1 m/s,出口管 内径为53mm,其末端高出水面15m。假设输送过程的总压头损失为 3m水柱，试求该泵应提供 的压头和理论功率？假设泵的效率为65%，那么所需轴功率为多少？水的密度取 1000 kg / m3。6. 水从蓄水箱经过一水管和喷嘴在水平方向射出，如附图所示。假设 d2=13mm , d

34、3=7.5mm,Z1=12m , Z2二Z3=6.5 m ,整个管路的摩擦损失2m水柱(喷嘴局部的摩擦阻力损失为 0.8 m水柱)。试求：(1)管路出口处的速度U3； (2)水管和喷 嘴连接处截面上的水流速度U2和压强p2。0.31640.25Re7.用离心泵将敞口贮槽中的液体输送到常压高位槽中，两槽液面保持恒定，两液面高度差12m。输送管路直径为 处42mm 2mm，管路总长为50m 包括管件、阀门的当量长度泵送液体流量为2.015 10m3 /s，操作条件下液体的密度为1260kg / m 3，黏度为1 10JPa s，假设泵的效率为60%，试求泵的轴功率kW 。摩擦系数？可按下式计算：层

35、流时，詈湍流时一鬃8.如此题附图所示，用泵将河水经"57mm 3.5 mm无缝 钢管输送至高位槽，高位槽内液面恒定。泵出口处装有压强表，设备相对位置示于附图中，包括一切局部阻力当量 长度在内的管子 总长度为：压强表前为 20m，压强表后为18 m80m，求流量为10m3 / h时：1泵的轴功率，效率为0.8 ；2压强表上读数。数据： 一1000kg/m 3，1 10 Pa，层流时一色，湍流时，。3164，ReRe2 m用于钢管时为了平安加大30%勺平安因素。9. 黏度为30cP、密度为900kg/m 3的液体，自开口经745mm 2.5 mm的塑料管道流至开口槽B，两槽液面恒定，如此

36、题附图所示，在水平管路上设置一个阀门，当阀门全关时，阀门前、后的压强表20m 包括一切局部阻力的当量长度试求阀门开度为1/4时阀门的当量长度摩擦系数计算式为为：层流:Re '光滑管湍流:103Pa 及读数分别为88.344.15 103Pa。将阀门调至1/4开度，流量为3.34 m3/h，阀门前、后管长分别为50m及 送至高位槽中，两槽液面恒定，其间垂 直距离为 12m 。在叮 J42mm 2.5mm 的水平管 上装 有孔板流量计，用角接取压法装置的 U10.如此题附图所示，用离心泵将贮槽 A中的溶 液输12IMII2管压差计测量孔板两侧的压强差，压差计中指示剂汞的读数 R为0.54

37、m，孔板直径do为20mm 不包括管子进、出口损失的全部直管与管件的当量长度之和为 50m。操作条件下液体的密度 为1260kg/m3，黏度为1cP，流动时的摩擦系数？为0.0185，假设泵的效 率为0.8，试求泵的轴 功率。11.用泵将湖水经内径为100mm的钢管输送至岸上的 A槽内，如此题附图所示。湖面与 A槽液 面间的垂直距离为3m，出口管高于液面1m。输水量为60m3/h，有人建议将输水管插入 A槽的液面 中，如图中虚线所示。从泵的轴功率角度来看，用计算结果说明哪种方案合理。数据：摩擦系数=0.02，包括一切局部阻力在内的管子总长度八亿=50 口，湖水密度 一1000kg/m 3，泵的

38、效率=0.8，管子出口埋在液面下后设总长度变为'丨亠二 le =51.5 m。12?某离心泵输送清水流量为16.8 m3/h时，压头为18m，试判断该泵是否可以将密度为1060kg/m 3、流量为15m3/h的溶液从常压贮槽内输送到压强为3 104Pa (表压)的设 备中？已知输送管路直径为-J73mm 4mm，长度为124m (包括所有局部阻力的当量 长度)。贮槽及设 备的两液面恒定，其间的垂直距离为8.5 m。管路中液体流动时的摩擦系数可取为0.03。(二) 传热1. 某日化厂一列管换热器由25mm X 2 mm的不锈钢管136根组成，平均比热为4.187 kJ /(kg C)的某

39、溶液在管程作湍流流动，其流量为15000 kg / h，并由15 C加热到100 C ,温度为110 C的饱和蒸汽走壳程。单程时管程内溶液的对流传热系数为523W/(m2C),蒸汽对管壁的对流传热系数为11630 W /(m 2 C)，钢管的导热系数=41 W/(m C)，污垢层热阻忽略不计。试求：管程为单程时的列管长度。2. 列管换热器的管束由假设干根长为3m，规格为？ 25mm X 2.5 mm的钢管组成。要求将质 量流量为1.25 kg /s的苯由80 C冷却到30 C，20 C的水在管内与苯逆流流动。水侧和苯侧的对流传热系数分别为850W/(m2 C)和1700W/(m 2 C),污垢

40、热阻和管壁热阻可忽略。假设维持水的出口温度为50 C ，试求所需的列管数。取苯的比热容为1900 J/(kg K) ，密度为 880kg/m 3。3. 在一内管为 20 mm X 2 mm 的套管换热器中，用清洁河水逆流冷却某有机液体。 管 内冷却水的进、出口温度分别为 30 C 和 40 C ; 有机液体的质量流量为 300 kg/h ，进出、口温度分别为105 C和50 C,平均比热为1.88 kJ /(kg C);水和有机液体与管壁 的对流传 热系数分别为2810W /(m2 C)及1640W/(m2 C)，管壁和污垢热阻可忽略， 试求传热系数及套管 长度。4. 在一传热外外表积为300

41、 m2的单程列管式换热器中，300 C的某气体流过壳方时被加热 到430C，另一种560 C的气体作为加热介质。两气体逆流流动，流量均为1 X 104 kg/h，平均比热均为 1.05 kJ /(kg C) ，试求总传热系数。假设换热器的热损失为壳方气体传热 量的 10%。5. 某列管换热器由多根 25 mm X 2.5 mm 的不锈钢管组成，将平均比热为 1.76 kJ /(kg C) 密度 为858kg/m3的某液体由20 C加热到55 C，其流量为15000 kg/h，管内流速为0.5 m/s。加热 剂为 130 C 的饱和水蒸气，在管外冷凝。加热器以外外表为基准的 总传热系数为 774

42、W /(m2 C)。试求加热器所需管数n及单管长度L o6. 在一管壳式换热器中，要求用初始温度为 30 C 的原油来冷却重油，使重油从 180 C 冷却到120 C，重油的流量为10000 kg / h，原油流量为14000 kg/h ,重油比热为 2177 J /(kg K), 原油比热为1926 J/(kg K)，假设换热时的总传热系数 K为116.3W/(m2 C),试问当原油和重油为 并流和逆流两种情况下，试求：(1) 原油的出口温度各为多少？(2) 所需换热器的换热面积各为多少？7. 有一列管式换热器由 25mm X 2.5 mm、长为3m的60根钢管组成。热水走管内，其进、出口温

43、度分别为 70 C 和 30 C ; 逆流冷却水走管间，其进、出口温度分别为20 C和40 C,冷水流量为1.2 kg/s。试求换热器的总传热系数。假设热水和冷水的平均比热容可取为 4.2 kJ /(kg C, 换) 热器的热损失可忽略8. 在一传热面积So为15m2的列管式换热器中，壳程通入饱和水蒸气以加热管内的空气。150 C的饱和水蒸气冷凝为同温度下的水排出。空气流量为2.8 kg/s，其进口温度为30 C ,比热容可取为1 kJ /(kg C)，空气对流传热系数为87W/(m 2 C)，换热器热损失可忽略，试计算空气的出口温度。9. 在传热面积为20m2的换热器中，用温度为20 C、流

44、量为13200 kg/h的冷却水冷却进口温度为 110 C 的醋酸，两流体呈逆流流动。换热器刚开始运行时，水出口温度为 45 C, 醋酸 出口温度为40 C,试求总传热系数Kg。而在换热器运行一段时间后，假设两流体的流量不变，进口温度也不变，而冷水的出口温度降到38 C , 试求总传热系数下降的百分数。水的比热容可取为 4.2 kJ /(kg C) ,换热器的损失可忽略。10. 在一列管式换热器中，用饱和蒸气将流量为53m3/h 的某油品从 60 C 加热到 80 C，油品的密度为800kg/m3，比热容为2.0 kJ /(kg C)。换热器的管束由368根19mm X2mm的管子所组成，每根

45、管子长度为 6m。假设基于管子外外表的总传热系数为110W/(m2 C)，冷凝水在饱和温度下排出，换热器的损失可忽略，试求饱和蒸气的温度。设传热平均温度差可按算术平均值计算。11. 有一单管程列管式换热器，传热面积So为4m2，列管直径为 25mm X 2.5 mm。用温 度为25 C 的水将油由 200 C 冷却至 100 C , 水走管内，油走管间，并呈逆流流动。水和油的流量分别为 1200kg/h 和 1400kg/h ，其比热容分别为 4.18 kJ /(kg C) 和2.0 kJ /(kg C);水侧和油侧的对流传热系数为1800W/(m2 C)和200W/(m2 C)。污垢热阻和管

46、壁热阻均可忽略，换热器的热损失也可忽略。试校核该换热器是否合用？12. 有一列管式换热器 ，110 C 的饱和蒸气在壳方冷凝为同温度下的水排出，管内为一定流量的气体呈湍流流动，其温度从30 C加热到50 C。现因气体流量增加，而加热蒸气温度和气体进口温度均不变，气体出口温度降到 48 C , 试求气体流量为原流量的倍数 假设管壁热阻、污垢热阻及换热器的热损失均可忽略；两种情况下气体物性可视为不变；K <-H ,心二W严O三吸收1. 在逆流操作的填料吸收塔内，用纯溶剂吸收某气体混合物中的溶质，气体混合物中溶质 的浓度很低。假设在操作条件下，平衡线和操作线均为直线，两直线斜率之比为 0.8,

47、 塔高为 18 米，气相总传质单元高度为 1.5 米，试求此吸收塔的回收率。2. 在直径为 0.8 m 的填料吸收塔内，用水吸收分压为 1330Pa 的氨一空气混合气体中的氨， 经过吸收操作后，混合气中 99.5 % 的氨被水吸收。入塔的空气流率为 1390 kg/h , 水的用量为其最小用量的 1.44 倍，在操作条件下，气液平衡关系为 Y*=0.755 X ，气相 体积吸 收总系数 ©a为314kmol / m3 h，试求所需填料层高度。操作压强为1.013 X510 Pa3. 用清水吸收有机合成剩余气体中的甲醇其它气体视为不参与反响的。处理气体量为1 m3 标准/s,混合气中含

48、甲醇20g/m3，吸收率为95%，适宜的液气比是最小液气比的125%，该条件下气液平衡关系为 Y*=1.15X，试求吸收所需的气相总传质单元数。4. 某连续逆流填料吸收塔用清水在常压及 0 C 下吸收有机合成剩余气体中的甲醇其它组 分可 视为惰性组分，残气进塔流量为 1 m 3 /s 以标准状态计 ，含甲醇 25g/m 3标准状 态， 要求甲醇的吸收率为 90%，吸收剂用量为最小用量的 1.3 倍，操作条件下的气液 平衡关系为 Y*=1.1 X，求塔底吸收液出口组成及此吸收过程的气相总传质单元数。5.110 kPa 下定态操作的氨吸收塔的某截面上，含氨 0.03 摩尔分数的气体与氨浓度为1 k

49、mol /m 3的氨水相遇，气膜传质系数kG=5X 10"9 kmol /m2 s Pa ,液膜传质系数kL=1.5 X 10, m/s,其平衡关系可以用亨利定律表示，溶解度系数 H为7.3 X10 °kmol / m3 Pa ,试求：以分压差表示的总推动力，总传质系数和传质速率气膜、液膜阻力占总阻力的百分比6某厂有一填料吸收塔，直径为 880mm ,填料层高6m，所用填料为56mm的拉西环。在25 C及1atm时，每小时处理2000 m3含5% 体积%,下同丙酮的空气-丙酮混合气。 处理 时使用水作溶剂。塔顶送出的尾气中含丙酮 0.263%，塔底送出的溶液中每千克含 丙酮

50、 61.2 克。在此操作条件下的平衡关系为 Y*=2X，试计算气相总体积传质系数KYa。7. 在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。操作温度为20 C、压强为101.33 kPa，对应的混合气流量为 480m3/h。进塔气相组成为0.015 摩尔分数，吸 收率 为 98%，出塔液相组成可到达与出塔气相浓度平衡浓度的80% ，平衡关系为Y* =0.75 X Y， X 为摩尔比 。试求：出塔液相组成，以摩尔比表示；用水量，kg/h。8. 在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。测得进塔气相组成为0.06 摩尔比，下同，出塔气相组成为 0.008，出塔液相组成为 0.02。操作条件

51、下气液平衡关系 为 Y* =2.5XY，X为摩尔比，假设填料层高度为8m,试求该塔的气相总传质单元高度H OG 。9. 在逆流填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质。进塔气相组成为0.026 摩尔比，下同，出塔气相组成为0.0026，混合气中惰气流量为100m3 标准/h，清水流量为0.1 m3/h。操作条件下气液平衡关系为 Y* =0.526 X 丫，X为摩尔比，假设填料层高度为1.5 m，塔内径为0.2 m，试求该塔的气相体积总传质系数KYa， kmol/ m3 h。10. 在逆流常压填料吸收塔中，用清水吸收混合气中溶质组分。进塔气相组成为 5% 体积，吸收率为 98%。吸收剂用量为最小用量

52、的1.4 倍，操作条件下的气液平衡关系为Y*=1.2 X Y，X为摩尔比，气相体积总传质系数 KYa为180kmol /m3 h。假设混合气流量为2826 m3 标准/h，按标准状态下计的气体空塔速度为1 m/s，试求:(1) 出塔液相组成Xi,摩尔比；(2)气相总传质单元高度11. 在常压逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收氨一空气混合气体中的氨，混合气的质 量流速为580kg/ m2 h，组成为6% 体积，吸收率为 99% ;水的质量流速为770kg/ m2 h。操作条件下的气液平衡关系为Y* =0.9 X 丫，X为摩尔比，假设填料层 高度为4m,试求气相总传质单元高度。12. 在逆流操作的

53、填料吸收塔中，用清水吸收焦炉气中的氨，氨的浓度为8g/ 标准m苯与甲苯两组分体系某常压连续精馏过程的图解 法求理论板数过程如右图，假设进料流量为，混合气处理量为4500 m3 标准/h。氨的回收率为95%，吸收剂用量为最小用量的1.5倍。操作压强为1.013 X 10120kmol/h，总板效率为60%，试求：1 Pa，温度为30 C，气液平衡关系为Y*=1.2X Y, X为摩尔比，气相体积总传质系数KYa为0.06 kmol/ m3?h，空塔气速为1.2 m/s，试求：1 用水量，kg/h ;塔径和塔高，m。四精馏1. 某两组分混合液用精馏塔别离，其进料浓度为50% 摩尔分率，泡点进料，体系相对挥发度