化工原理期末思考题

1、化工原理期末复习思考题、填空题在一管路系统中连接U管压差计，系统的压力稳定，那么越大，则指示液液柱高度差值R越。6空气的湿度H越大，则其露点td就越t、湿球温度tw和露点td的关系是（填高或低）；对于饱和湿空气，其干球温度（大小关系）。&全回流操作时，两板之间任一截面的上升蒸气与下降液体的组成相等，传质过程推动 力，达到一定分离程度所需的理论塔板数9. I-H（焓湿）图共包括5种线,分别是等湿度线、等焓线、 压线、。10.流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的_ ;如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的 _倍11.某设备的真空表读数为500m

2、mHg设备外环境大气压强为640mmHg则它的绝对压强为_ Pa。如果某设备的压力表读数为_200mmHg设备外环境大气压强为640mmHg则 它的绝对压强为_Pa。13.流体在圆形直管内作滞流 （层流）流动时，其流动阻力及其阻力系数的计算公式分别为、O14.根据双膜理论，溶解度大的气体吸收过程为控制。2.离心泵的工作点是曲线和曲线的交点。3.可以通过雷诺数来判断流体的流动型态，雷诺数 管路中的流动型态是4.5.Re=，当Re4000时，流体在在分析对流传热机理时，靠近壁面的有一薄层做层流流动的“膜” 传递的方式主要是，即层流底层，其热量在管壳式换热器中，提高管内流体流动速率，可以加大流体在管

3、内的湍流程度，其传热 系数 ，理由是7.离心泵在启动时应先将出口阀，目的是1.U管压差计使用的指示液密度和水蒸气分控制，溶解度小的气体吸收过程是15.某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A_入B （填“ ”或“5 25 3,导热系数入1 V入2V入3,其各层的热阻大小顺序为 _ ，各层的导热速率大小顺序为21.精馏操作的机理是，实现精馏操作的必要条件是所需的理论板数为,相应的回流比为最小23.牛顿黏性定律的数学表达式是，服从此定律的流体称为24.离心泵在启动前应 _，否则会发生 _允许安装高度，否则会发生_ 现象。现象；离心泵的安装高度应25.在填料塔中用清水吸收混合气体中的氨，当水量增大时，

4、气相总传质单元数（填： 增加，减少或不变）。NOG将26.正方形的边长为a,其当量直径为27.某设备的真空表读数为200mmHg柱，则其绝对压强为压强为101.33K PammHg柱。已知当地大气28.离心泵内因存有空气而吸不上液的现象称为 _ ，因此离心泵启动之前应先将泵内_ ,且应将出口阀 _ ;离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发 现象。29.一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，流速将为原来 的;产生的流动阻力将为原来的A A39对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，吸收操作中温度不变，压力增加，可使相平衡常数_（增大、减小、不变），传质推动力_（增大、减小、

5、不变），亨利系数（增大、减小、不变）。40在1atm下，不饱和湿空气温度为295K,当加热到375K时，相对湿度_ O（增高、降低、不变）41在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的颗粒直径的 _次方成正比。（上册P145）43流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是速的_ 倍，摩擦系数入与Re的关系为 _44离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生45.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,则管中心线上速度为 _m/s，若平均速度增大到1m/s，则压强降为48离心泵安装在一定管路上，其工作点是指49.若离心泵入口处真空表读数为93.32kPa,当

6、地大气压强为101.32kPa,当输送42C的水（饱和蒸气压为8.2kPa）时，泵内 _发生气蚀现象。30.传热的基本方式有、和三种。31.要实现精馏操作，必需有和两种辅助设备。32.精馏塔有种进料热状态，其中进料时q值最大，该进料温度（填：大于，小于或等于）泡点温度。33.水吸收氨一空气混合气中的氨，是属于控制的吸收过程。34.二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为R=_，流出液组成xD= Oy=0.75x+0.245,则塔顶回流比35导热系数的单位为，对流传热系数的单位为，总传热系数的单位为36精馏操作的依据是，实现精馏操作的必要条件包括37恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括阶段和.阶

7、段。38,流体流动的连续性方程是. 为;适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程,露点次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与42相对挥发度a =1,表示不能用.分离，但能用分离.型曲线，其管中心最大流速为平均流现象46.只有在的管道内，才有Pf=P1-P2o47.对一并联管路，若各支管内的流动阻力分别为2hf1、2 hf2、2 hf3，则必有50.通过三层平壁的热传导中，设各层壁面间接触良好，如果测得各层壁面的温度t1, t2,A t3，分别为500C、4OOC、200 C、100 C,则各层热阻之比为 _。51蒸气冷凝有两种方式。52液体在大容器内沸腾时，随着温度差（tw-ts）的不同，出

8、现 三种不同的沸腾状态。53.流体在圆形直管中强制湍流传热时，对流传热系数关联式为为了校正层流底层温度对粘度_的影响，当流体被加热时，n等于,式中n是54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 以提高a值，可采用的措施是，为了减小热阻55.蒸汽在套管式换热器的环隙中冷凝以加热管内的空气，则总传热系数值接近于的对流传热系数；管壁的温度接近于 _的温度。56.在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气冷凝加热原油，则原油宜在 传热系数接近于_ 的对流传热系数。程流动，总57.为减少圆形管导热损失，采用包覆3种保温材若，贝炮覆的顺序从外到里分别为58.在连续操作的精馏塔中，测得相邻两塔板的两

9、相四个组成为贝U yn=_,xn=_,yn+1=_,xn+1 _。0.62、0.70、0.75、0.82，59.某连续精馏塔中，若精馏塔操作线方程的截距等于零，则回流比等于等于，馏出液流量60.在某两组分连续精馏过程中，已知进入第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,则第n块板的 单板效率为。实际提度厂_厂灯EOG_yy=0.8, yn+1=0.6, y*=1.8 x 0.5=0.9，代入上式，有EOG=66.7%最大提度二、选择题1.流体aM形直管内作定态流动 雷诺准数A 0.032 B 0.0427 C 0

10、.0267 D2.离心泵的适宜操作条件是在其特征曲线中的最佳工况点附近，最A.3.AC最大流量的85% B.扬程最高点 在阻力平方区内，摩擦系数入（ 为常数，与Re,/d均无关 与Re值无关，是/d的函数Re-1500，则其摩擦系数应为（无法确定佳工况点是 （C.功率最大点；D.效率最高点）随Re值加大而减小 是Re与/d的函数4.在吸收传质过程中，它的方向和限度，行吸收操作，则应控制（A. PP*C. P=P*5.饱和空气在恒压下冷却，BD将取决于吸收质在气-液两相平衡关系，若要进B. PV P*D.不能确定。温度由t1降至t2，其相对湿度（），绝对湿度（） ，露点td（）oA.增加B.减小

11、理想流体在圆管内定态流动， 任意截面的总能量相等； 能量的不同形式间可转化；6.A.C.7.C.不变D.无法确定以下说法错误的是（B.任意截面的体积流量相等；D.任意截面的质量流量相等10m水柱，在兰州操作时，若要维 （已知天津地区的平均大气压为在天津操作的苯乙烯真空精馏塔塔顶真空表的读数是持塔内的绝对压强不变，真空表的读数应为_10.33m水柱，兰州地区的平均大气压为8.5m水柱）。A. 0.33m B. 1.5m C. 1.83m D. 8.17m8.某套管换热器由？ 108 X 4mm和? 55x 2.5mm钢管组成，流体在环隙间流动，其当量直径为（）mmA. 53 B. 45 C. 5

12、0 D. 589.当流体以层流形态流动时，若管长、流量、流体的性质均不变，管径减小一半，则流动阻力增加_10.11.A. 8倍B. 16倍C. 2倍D. 4在进行吸收操作时，吸收操作线总是位于平衡线的（A.上方B.下方C.吸收操作的目的是分离（A.气体混合物B.C.气液混合物D.重合D不能确定在一符合亨利定律的气液平衡系统中，12.度的差值为（）。A.正值B.负值C.零D.不确定液体均相混合物部分互溶的均相混合物溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓13.如左图安装的压差计，当拷克缓慢打开时，压差计中的汞面将（ 等咼C.左咼右低D.无法确定）O A.左低右咼B.!拷克14.液体在两截面间的

13、管道内流动时，其流动方向是（）A.从位能大的截面流向位能小的截面；C.从动能大的截面流向动能小的截面； 冷热两流体的对流给热系数a相差较大时，A.提高小的a值；C.两个都同等程度提高； 对间壁两侧流体一侧恒温（）A B t2，则入1和入2的关系为（）。A.入1 V入2, B.入1入2 C入仁入2 D.无法确定20、在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（）A.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.同一水平面上，同一种连续的流体气体在等径圆管内作等温定态流动时，管内各截面上的（）.A.速度相等C.速度逐渐减小离心泵的效率n和流量A.Q增大，n增大C.Q增大，n减小21、22、Q

14、的关系为BD23、精馏塔中由塔顶向下的第n-1、B.D.体积流量相等质量流速相等.Q增大，n先增大后减小 .Q增大，n先减小后增大n+1层塔板，其汽相组成关系为（B.C.片+1人人24、在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，A.平衡线发生变化；C平衡线和q线发生变化D.不确定将使（）。B.操作线与q线发生变化;D.平衡线和操作线发生变化25、全回流时，y-x图上精馏塔的操作线位置（）。A.在对角线与平衡线之间B.与对角线重合C.在对角线之下D.在对角线之上26、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：传热管壁温度接近加热蒸汽温度。乙：总传热系数接近空气侧对流传热系数。

15、甲、乙均不合理.甲不合理、乙合理（ ）。B.气相组成小于液相组成D.气相组成与液相组成平衡A.甲、乙均合理BC.甲合理、乙不合理D27、根据双膜理论，在气液接触界面处A.气相组成大于液相组成C.气相组成等于液相组成28、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质组分。其液气比L/V为2.7，平衡关系可表示为Y=1.5X（X,Y为摩尔比），溶质的回收率为90%则液气比与最小液气比之比值为（A. 1.5 B . 1.8 C. 2 D. 329一定流量的液体在一0 25 X 2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数a i=1000W/m2C;如流量与物性都不变，改用一 $19X 2mm的直管，则其

16、a将变为。A .1259 B. 1496 C. 1585 D. 167830某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1,与之相平衡 的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则_A. t1=t2 31精馏操作时， 则塔顶产品组成A .变小B. t1t2 D.不确定若F、D xF、q、R加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，xD变化为B.变大C.32已知湿空气的下列_参数，A .（tW,t） B .（td,H）33流体流动时的摩擦阻力损失hfA .位能B.不变D.不确定利用H-I图可查得其他未知参数。C. （p,H）D. （I,tW）所损失的是机械能中的_

17、项。静压能C .总机械能D.动能34离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生A.气缚现象35某液体在内径为dO的水平管路中稳定流动,其平均流速为 通过等长的内径为d2（d2=dO/2）的管子时,其流速为原来的A . 2 B . 4 C. 8 D . 1636过滤基本方程式是基于_ 推导出来的。A .滤液在介质中呈湍流流动B.C.滤液在介质中呈层流流动D.37在蒸气空气间壁换热过程中,为强化传热,A.提高蒸气流速B .C.采用过热蒸气以提高蒸气温度D.B.汽化现象C.气浮现象D.。汽蚀现象uO,当它以相同的体积流量_倍。滤液在滤渣中呈湍流流动滤液在滤渣中呈层流流动下列方案中的 _在工程上

18、可行。提高空气流速在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积38394041已知q=1.1,则加料液中液体量与总加料量之比为A. O.1:1 B. 1.1:1 C. 1: 1.1 D. 1:1精馏的操作线是直线，主要基于以下原因A.理论板假定B.C.恒摩尔流假定D.物料的平衡水分一 定是 _。A .非结合水分B .自由水分C.傅立叶定律是 _的基本定律。A.对流传热B.热传导C.总传热理想物系 塔顶泡点回流结合水分D.临界水分D.冷凝精馏中引入回流, 下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高, 最适当的方法是（）A.液相中易挥发组分进入汽相B.汽相中难挥发组分进入液相C.液相中易

19、挥发组分和难挥发组分同时进入汽相,但易挥发组分较多D.液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生42.在逆流吸收塔中,吸收过程为气膜控制,若进塔液体组成增大,其他条件不变,则气相 总传质单元高度将（ ）。A增加B减小C不变D不确定43.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 组成增大,其他条件不变,则出塔气体组成和吸收率的变化为（A.增大、减小C.增大、不变44.精馏操作时, 增大回流比, 釜残液组成（A增大41）。）。B增大 不确定B减小、D增大、其他操作条件不变， 则精馏段液气比不变不确定），馏出液组成减小45.精馏塔的设计中,若进

20、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,则所需理论板数A.减小B46.对于饱和蒸气进料,则A.等于B），V（ 增大V（ 大于47.在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（N（不变L（小于），L（C）L，C），LDV。D）,V（不确定不确定）。颗粒与流体的密度；颗粒的形状；（），）。A、颗粒的几何尺寸；B、C、流体的水平流速；D、48.下述措施中对提高换热器壳程对流传热糸数有效的是设置折流挡板；B、增大板间距；C、增加管程数；D、增加管内流体的流速49.操作中的吸收塔，当其它操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将（ 当用清水作吸收剂时，当其它操作条件不变，

21、仅降低入塔气体浓度，则吸收率将（A、增大；B、降低；C不变；D、不确定）。）；又）。52.精馏操作中，若其它条件都不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶产品 组成变化为（A、变小；B、变大；C、不变；D、不确定；53.二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（A、 提馏段操作线与q线；BC、平衡线与精馏段操作线；D54.流体在园管内作滞流流动时，阻力与流速的（例。A.平方B.三次方C.55.某筛板精馏塔在操作一段时间后，分离效率降低， 措施是AB、CD1-1和2-2之间进行能量衡算，根据实际流体的柏努利方程，有：Z1 + P1/ P g + u12/2g + He

22、= Z2 + P2/ p g + u22/2g +2 hf由已知条件可知：Z1=0, Z2=20m P1= P2=0（表压），p =1.0 X 103kg/m3, u1=u2=0, d=0.05m, qv=15m3/h, L1=100m（管路总长度），L2=80m （压力表之后的管路长度） ,入=0.03,流速u=4qv / 3600n d2=4X 15 / 3600 X 3.14 X 0.052=2.12（m/s）根据管路的阻力损失计算公式有（1）2 hf=入2=135（J/kg）100 2.1250.含水湿物料与一定状态下的空气（非饱和状态下的）相接触，能被除去的水分为（A结合水分和非结合

23、水分；C、非结合水分和部分结合水分；51.层流与湍流的本质区别是：（A.C.、平衡水分和自由水分；、部分平衡水分和自由水分;）湍流流速层流流速B.层流的雷诺数湍流的雷诺数;D.流道截面大的为湍流，截面小的为层流; 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。、平衡线；、平衡线与q线；）成比例，作完全湍流时，则呈（）成比一次方D.四次方且全塔压降增加，其原因及应采取的（）塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷；筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，雾沫夹带严重，应降低负荷操作; 塔板脱落，理论板数减少，应停工检修； 降液管折断，气体短路，需更换降液管。56.离心泵的扬程是指（A.液体的实际的升扬高度B

24、C.泵的吸上高度D.单位重量液体通过泵获得的能量.液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高三.计算题：1.在如图所示的输水系统中，已知管路总长度（包括所有当量长度，下同）为 压力表之后的管路长度为80m,管路摩擦系数为1000kg/m3，泵的效率为0.85，输水量为15m3/h。（1）（2）（3）解：面整个管路的阻力损失，J/Kg；泵轴功率，kW压力表的读数，Pa取低位槽和高位槽的液面分别为截面1-1100m其中0.03，管道内径为0.05m，水的密度为求：H=20m,H1=2m,2-2，并以截面1-1为基准面，在截n =0.85,水在管内的I u2= 0.03 Xd 2- X-0.052He =

25、 Z2+入=20+0.03 X=33.8(m)P=qv p gHe/3600 n =15X 1.0 X 103X 9.8 X 33.8/(3600 X 0.85)=1624(W)=1.624kW(3)取低位槽液面和压力表所在平面分别为截面1-1，2-2，并以截面1-1为基准面，在截面1-1和2-2之间进行能量衡算，根据实际流体的柏努利方程，有：He=H1+u2/2g+P1/ p g+入，代入已知数据，有：33.8=2+2.122/2 X 9.8+P2/1000 X 9.8+0.03 X解得:P2=2.82 X 105(Pa)答：整个管路的阻力损失为135J/kg,泵的轴功率为1.624kW,压

26、力表的读数为2.82 X105 Pa2.用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为38.4吨/小时，高位槽中液面比油 池中液面高20m,管路总长430m (包括所有局部阻力的当量长度)。钢管管径为108 X 4mm若油在输送温度下的密度为960 kg/m3,粘度为3.43PaS,求泵的有效功率和轴功率？设泵的效率n =65%。3.在逆流换热器中，用初温为20 C的水将某液体冷却，已知液体的流速为1.25kg/s，比热为1.90kJ/(kg -C)，要求将液体的温度从80C降到30C，水的出口温度不高于 已知换热器列管的直径为25 X 2.5mm,水走管内，水侧和液体侧的对流给热系数分别为5

27、0C。0.85kW/(m2C )和1.70 kW/( m2 -C )，管壁的导热系数为45 W/(m -C )。试求水的 流速和换热面积(水的比热为4.有一单管程列管式换热器，拟采用此换热器冷凝并冷却CS2在管外冷凝，其流量为1.05 kJ/(kg度为32 C，定性温度下的比热容为热系数分别为2000 w/(m2 C )及100 w/(m2 C )。问此换热器是否适用？(注：传热面 积A及总传热系数均以外表面积计)5.在一内管为20X 2的套管换热器中，用清洁河水逆流冷却某有机液体。已知管内冷却水的进、出口温度分别为30C和40 C;有机液体的质量流量为300kg/h，进出、口温度分别为105

28、 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2810 w/(m2 C )及1640 w/(m2 C )，管壁和污垢热阻可忽略，试求传热总系数(以 内管内侧面积为基准)及套管长度。4.18 kJ/(kg C )。该换热器管径为* 5X 2.5mm，管子数37根，管长3米。今CS2饱和蒸汽，将CS2由饱和温度46C冷却到10C。已知300kg/h，冷凝潜热为351.6 kJ/kg，定性温度下的比热容为C)。冷却水在管内与管外的CS2逆流流动，其进口温度为5C,出口温4.18 kJ/(kg C )。已知CS2在冷凝和冷却时的总传6、在常压下操作的填料塔

29、中用清水吸收空气和氨混合气中的氨，混合气体流量为151.2Kmol/h，其中含氨8%(摩尔分率) ，要求氨回收率95%，水用量为最小用量的1.2倍，塔直径2m,已知操作条件下KYa=0.06kmol/(m3. S) ,Y=1.2X，试用吸收因数法 计算所需填料层高度。7.一连续操作的常压精馏塔用于分离双组分混合物。 已知原料液中含易挥发组分40%(mol%,下同)，进料状况为气液混合物， 残液XW=2%若该系统的相对挥发度a=2,(1) 易挥发组分的回收率。(2) 最小回流比Rmin;(3) 提馏段操作线方程。XF =XD=98%搭釜q=0.6，所达分离结果为塔顶产品操作时采用的回流比R=1.

30、8Rmin，试计算：2%(体积比) ,其余为惰性气体,用清水吸收气90%每小时处理的气体量为lOOkmol，水的用量为最小用气液平衡关系可近似用Y=1.06X表示。试求：. 吸收液用量 . 出塔液体中乙醇浓度. 传质单元数8.发酵法生产酒精时排出的气体中含酒精 体中的乙醇，要求乙醇回收率达 量的1.5倍，1239.在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000kmol/h，含苯0.4，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。已知a =2.5，取回流比为最小回流比的1.5倍。求：(1)塔顶产品量D、塔底残

31、液量W及组成xw;(2)最小回流比；(3)精馏段操作线方程；(4)从 与塔釜相邻的塔扳上下降的液相组成为多少？10.在一单程列管式换热器中，欲用水将15000kg/h的煤油从140 C冷却到40C，水的进、出口温度分别为30C和40C,两流体逆流流动。煤油的平均比热容为2.3kJ/(kg C,水的平均比热容为4.187 kJ/(kg C。若换热器的总传热系数为300W/(m2C )，试求：(1)冷却水的流量；(2)换热器的对数平均温度差tm；(3)换热器的传热面积S。11.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%(体积)的空气氨混合气中的氨，已知混合气量为2826m3/h(标准状况)，气体空塔速

32、度为1m/s，平衡关系为Y=1.2X，以摩尔比为，推动力的气相体积总传质系数KYa=180kmol/m3h，吸收剂用量为最小用量的1.4倍，要求吸收率为98%，求： (1)溶液的出口浓度X1(摩尔比)；(2)气相总传质单元高度HOG；(3)气相总传质单元数NOG；12.用离心泵把20C的水从储槽送至水洗塔顶部， 槽内水位维持恒定。 各部分相对位置如 本题附图所示。管路的直径均为76mmq0,即气-液混合物进料；q1，即过冷液体进料；q0,即过热蒸汽进料。3.利用I-H图如何求得某状态下的湿空气的湿球温度？答：由干球温度t和相对湿度0在I-H图确定一个点A,过该点的等焓线交饱和湿度线于B,过B点的等温线对应的温度即为湿球温度。4.何谓湿基含水量3?何谓干基含水量X?3与X的关系如何？答：湿基含水量3为湿物料中水份质量与湿物料总质量之比；干基含水量X为湿物料中水份质量与湿物料中绝干物料质量之比。两者关系：1-W5.离心泵用于输