(完整版)《化工原理》试题库答案

1、1、选择题1 当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）A.质量流量B.体积流量2.孔板流量计是（C ）。A.变压差流量计，垂直安装。C.变压差流量计，水平安装。3.下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）A .齿轮泵B.旋涡泵 C.离心泵 D.往复泵4.下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）oA .增加离心泵的排液高度。B.增加离心泵的吸液高度。C.启动前，泵内没有充满被输送的液体。D.启动前，没有关闭岀口阀门。5水在规格为 38x2.5mm 勺圆管中以 0.1m/s 的流速流动，已知水的粘度为1mPa-s 则其流动的型态为（C）o

2、A.层流 B.湍流 C.可能是层流也可能是湍流D.既不是层流也不是湍流6下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）oA.位能 B.动能 C.静压能 D.热能7在相同进、出口温度条件下，换热器采用（ A ）操作，其对数平均温度差最大。A.逆流B.并流C.错流D.折流&当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（ C ）也增大。A .流量B.扬程C.轴功率D.效率9下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）oA 固定板式换热器B.浮头式换热器C.U 型管换热器D.填料函式换热器10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）A.热传导B.对流C.热辐射D.对流

3、传热11. 流体在管内呈湍流流动时 _ B_oA.Re 2000 B. Re4000 C. 2000Re4000 D. Re200012.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 改变压岀管路中阀门的开度化工原理 试题库答案C.流速 D.静压能B.变截面流量计，垂直安装。D.变截面流量计，水平安装。2C 安置回流支路，改变循环量的大小D 车削离心泵的叶轮3层流和湍流的本质区别是（15.选择下述流体在管路中常用的流速A、流量最大;D、轴功率最小;17.关于传热系数 K 下述说法中错误的是（ B ）。A.传热过程中总传热系数 K 实际上是个平均值;B. 总传热系数 K 随着所取

4、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；18. 液体是气体的 3 倍进料，则 q=（ C）oA. 3B. 1 / 4C. 3/4D. 1/319. 精馏塔在操作中，最适宜回流比为最小回流比的（ C ）倍。A. 2.03.0B. 1.53.0C. 1.22.0D.无法判断20. 精馏过程是一个（D）过程。A.传热过程B.传质过程 C.传热和传质同时进行的化学过程D.传热和传质同时进行的物理过程21. 精馏是利用互溶液体混合物（A）的不同而实现分离的单元操作。A.饱和蒸汽压B.溶解度 C.密度 D.相对分子

5、质量22. 全回流时，下列各项正确的是（C）oA. L=0B. R=0C. D=0D. N=023. 吸收是以气体混合物在某一溶剂中的（A ）不同而进行的一种分离操作。13.U 型管压差计指示液的密度（被测流体的密度。A.大于 B.等于C.小于 D.越大越好A、流速不同;B、流通截面积不同;C、雷诺数不同;层流无径向流动，湍流有径向流动;（1）、过热水蒸汽（D）(2)、水及一般流体（ A ）;（3）压强较高的气体（C），(4)、 粘度较大的液体（B ）；A、1-3m/s， B、0.5-1m/s,15-25m/s,D、30-50m/s16.离心泵铭牌上标明的是泵在（C）时的主要性能参数。B、压头

6、最大;C、效率最高;4A.溶解度 B.密度C.饱和蒸汽压D.相对分子质量524. 过热蒸汽进料，下列关系正确的是（ A ）。A. qt2B. t11A)C.不变D.无法确定E1=144MPa、E2=188MPa，A.传热过程B.传质过程 C.传热和传质同时进行的化学过程6A. L=0B. R=0C. D=0D. N=036.吸收是以气体混合物在某一溶剂中的（A ）不同而进行的一种分离操作。7Rmin，则（D）。B.若保证回流液量合适。操作即可进行D.操作可进行但达不到规定分离要求39.下列说法中，正确的是（C）A.精馏塔各层塔板上升蒸汽总量总是相同B.精馏塔各层塔板下降液体量总是相同的C.饱和

7、液体进料时，各层塔板上升蒸汽量相同D.饱和液体进料时，各层塔板下将液体量相同40.用逆流操作的吸收塔处理低浓度溶质的气体混合物，其他条件不变，而入塔气体浓度增加，则岀口浓度（41.若吸收塔的操作液气比小于最小液气比，吸收塔将43.若吸收塔的操作液气比小于最小液气比，吸收塔将44.过热蒸汽进料，下列关系正确的是（45.精馏的操作线为直线主要是因为（A、理论板假设;A.溶解度 B.密度C.饱和蒸汽压D.相对分子质量37.精馏塔生产中，若操作回流比小于A.回流量太小，操作无法进行C.操作可进行，但所需理论板数增多A)A.增大B.减少C.不变D.无法确定A.不能操作B.液泛C. 完不成设计任务D.漏液

8、42.过热蒸汽进料，下列关系正确的是（A )。A. q1A.不能操作B.液泛C. 完不成设计任务D.漏液A. q1B、理想物系;C、塔顶泡点回流;D、恒縻尔流假设;846.某二元混合物，其中 A 为易挥发组分,液相组成XA=0.5时泡点为 ti,与之相平衡的气相组成yA=0.75 时,相应的露点温度为 t2，则（AA、t1=t2C、t1t2B、t1b 的长方形，则其当量直径为2ab/（a+b）。15. 热量传递的基本方式有三种，即 热传导，对流和热辐射。16. 传热的基本方式为：热传导、对流传热、热辐射。17. 工业上的换热方法有： 间壁式、混合式、蓄热式。18.称为称为对流传热膜系数，其物理

9、意义为当流体与壁面温度差为 1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。提高管内值的有效方法增加流程、提高管外值的有效方法加拆流挡板。19. 蒸汽冷凝有二种方式，即滴状冷凝和膜状冷凝。其中，由于滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。其传热效果好。20.水在管路中流动时，常用流速范围为 1-3m/s，常压下一般气体在管路中流动时，常用流速范围为 10-20m/s。21. d、u、p卩能够组成的无因次数群的形式是Re=dup/，它是流体流动形态的判剧。当Re 小于 2000 时，流体处于层流状态；当其大于 4000 时，流体的流型是 湍流。22. 在层流内层中，径向的热量传递只能依赖于热传导，因此

10、层流内层是传递过程中主要的阻力所在。23. 局部阻力损失产生的原因是流体流速和流向发生了改变而导致的。24. 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增大，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。25. 离心泵的理论压头与流体的密度 无关，即同一台泵不论输送任何流体，所能提供的理论压头是一定的。26. 由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大，其两侧的温差愈大（大、小）5.流体在管内作湍流流动时，从中心到壁依次为:湍流、过渡流和层流1127. 空气在标准状态下密度为 1.29 kg/m3,在 0.25Mpa 下（绝压）80C时的密度为 2.5k

11、g/m3。2、产生流 体阻力的原因有内縻擦力和流体的流动状态。1228.转子流量计在安装时应保持垂直29.连续性方程 WAi=u2A2是质量守恒定律 推导出来的，它适用 不可压缩流体31. 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生气蚀现象。32. 一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是：热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量0 8 nd u.Cp33.0.023. Re. Prn式中两个准数Re，Pr-.若液体被冷却时 n=o.3。d内_34.20C的密度 1200kg/m3,粘度 1.2mPaS 的流体，流经内径为 100mm 管中，平

12、均流速为 1m/s,则雷诺准数_100000_,流动形态为湍流管壁处的流速为_0_。35. 粘度在 SI 制中的单位是 Ns/m2（或 Pa s）。36. 常用测定流量的流孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。37. 在流动系统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随位置而变，不随时间而变，称为稳定流动。若以上各量既随 时间而变，又随 位置而变，称为不稳定流动。38. 等边三角形的边长为 a,其当量直径为33 a。39. 流体在圆形直管内滞流流动时， 其速度分布是抛物线型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的0.5 倍，縻擦系数与Re的关系为 64/Re。40. 泵是指为液体提供能量的输送机械，

13、按其工作原理来分可分为 离心式、往复式、旋转式和流体作用式。41. 传热一般采用逆流操作，但为 控制温度、降低粘度、减少阻力。时采用并流操作。42.对流传热中，若两侧的对流传热系数a1a2，则传热系数 K 总是接近（a2）43.用二种厚度相同的材料保温时，往往把导热系数小的材料包在内层，以达到好的保温效果。44.金属的导热系数大都随其纯度的增加而增加，随其温度的升高而增加。45.对流传热的热阻主要集中在层流内层，因此减薄层流内层的厚度是强化对流传热的重要途径。46. 工程上流体流经换热器的压降通常限定在10.13-101.3. Kpa。47.根据传热的机理不同，热量传递有三种不同的基本方式，即

14、热传导、热对流、热辐射不管以何种方式传热，热量传递的方向总是由 高温处向低温处传递。48. 一般情况下，温度升高气体的粘度 增大，液体的粘度减小。30.直管阻力的表示式为h直I u2d2g1349. 化工管路的标准化是指 制定化工管路主要构件的标准并实施的过程。有直径和压力标准。50. 流体在圆管中作层流流动时，将管路直径扩大一倍时，速度为原来的14倍,阻力为原来的_1/16_倍。51. 内磨擦力 （粘性）_是流体阻力产生的根本原因。52. 化工生产中，凡是表面温度在 50C以上的设备或管路以及制冷系统的设备或管路，都必须进行 保温或保冷（隔热）。53. 安装折流板的目是为了增加 _壳体流体的

15、速度、使其湍动程度加剧，以提高壳程液体的对流给热系数。54. 在酒精和水的混合溶液中，酒精的质量分数为0.375，则其摩尔分数为 0.19 ;该混合液的平均摩尔质量为 _ 23.32_。55. 苯与甲苯混合液，外界压力p=20.3kPa，在泡点 313k 时，苯的饱和蒸汽压为22.7kPa，甲苯的饱和蒸汽压为 7.6kPa，则该混合溶液中苯的气相组成为0.94,苯的液相组成为 _0.84_ ，苯与甲苯的相对挥发度为=2.92_。56.在精馏过程中，回流比增加，操作费用增加。57. 精馏操作中，若为饱和蒸汽进料，料液应加在进料板下方。58. 总压为 101.325kPa，温度为 20C，1000

16、kg 水中溶解 15kgNH3，此时溶液上方气相中 NH3的平衡分压为 2.266kPa 则此时之溶解度系数 H = 0.382kmol/（m3.kPa），亨利系数 E=145.5kPa，相平衡常数 m= 1.436。59. 精馏塔塔板的作用是 提供气、液相接触的场所；回流的作用是 使塔稳定。60. 理论塔板是指离开该塔板的气、液相达平衡的板。61. 精馏塔在操作中常岀现的不正常现象有液泛；漏液；泡沫夹带。62. 在温度一组成相图中，露点线与泡点线把空间分为三个区域，即过冷液区、气、液共存区和过热蒸气区。63. 精馏塔内，气液两相的流动，液体靠重力自上而下地流动，气体靠压力差自下而上地与液体成

17、逆流流动。64. 全回流时，操作线与对角线重合，操作线方程为 y=x,理论塔板数为最少.当回流比减少到两操作线的交到相平衡线时称为最小回流比，所需的理论塔板数无限多.适宜的回流比应通过 经济核算确定。65. y-x 相平衡曲线上各点的温度是 不等的。66. 精馏塔设计时，若工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应增大，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应增大，所需塔径应增大，操作费和设备费的总设资将是急速下降至一最低点后又上升。67.精馏分离的依据是 各组分的挥发度 的差异，要使混合物中的组分得到完全分离，必须进行多次地部分汽化和部分冷凝。1468. 相对挥发度的表示式 =uA/uB对于二组分溶液

18、的蒸馏，当=1 时，能否分离 不能。69. q 的定义式是进料的液化分率，饱和液体进料 q=1.饱和蒸汽进料 q=0.蒸汽是液体的 3 倍的混合进料时q=0.2570. 二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为y 0.75x 0.245，提馏段操作线方程为y 1.25x0.02，当 q=1 时，则xW0.08；XD=0.98。71. 在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品XD提高，若此时加热蒸汽量 V 不变， 产品量 D 将下降。若在改变 R 的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将增加。72. 某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距为零，则精馏段操

19、作线斜率等于 1,提馏段操作线的斜率等于 1，回流比等于 无限大，馏岀液等于 0,回流液量等于 进料量。73. 理想溶液的特点是同分子间作用力等于异分子间作用力，形成的混合溶液中没有体积效应和热效应。74. 精馏塔结构不变，操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定，只减少塔釜的热负荷，则塔顶组成降低，塔底组成增加75. 精馏塔的塔底温度总是高于塔顶温度，其原因塔顶轻组分的浓度高、相应的泡点低；塔底压力高于塔顶， 塔底的泡点较高。76. 已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0. 82,其中X40.70，试判断：y40.82、y50.75、x5

20、062。77. 直接水蒸汽加热的精馏塔适用于待分离的混合物为水溶液，且水是难挥发组分的情况。与间接蒸汽相比，相同要求下，所需理论塔板数将理论板数要多。78. 平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的易挥发组分在气、液两相间的浓度关系；，操作线表示了 易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关系。79. 溶液中各组分之挥发度可用它在气相中的分压和与之平衡的液相縻尔分率之比来表示，若是理想溶液，则同温度下的饱和蒸汽压来表示。80. 精馏过程的理论板是指操作中离开某块塔板的气液两相程平衡状态的塔板_。81.蒸馏是利用互溶液体混合物的沸点 不同而讲行分离的单元操

21、作。82. 精馏塔各塔板的温度自上而下逐渐增大（增大，减小或不变）。83. 其它条件不变，精馏塔回流比 R 增大，则塔顶馏出液量 D 减少馏出液组成XD增大_。84. 饱和蒸气进料时，q 值为 0。1585. 精馏过程的恒摩尔流是指_恒摩尔汽化，恒摩尔溢流_。86. 对拉乌尔定律产生正偏差是由于 不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。1687.对拉乌尔定律产生负偏差是由于不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的88. 压力增加.温度下降将有利于吸收的进行。89. 传质的基本方式有分子扩散、涡流扩散、对流扩散。90.1m3水中溶解 0.05kmolC02,则溶液中 C02

22、的摩尔分数为_8.99 沁 04（水的密度为 1000kg/m3）。91. 吸收设备有多种形式，以塔设备最为常用，塔设备可分为板式塔与填料塔两大类。92. 享利定律总压不太高时，在一定温度下，稀溶液上方溶质组分的平衡分压与它在液相中的浓度之间的关系。其数学表达式p E.x，pCH，ymx，Y mX。93. 所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在气膜一侧，而液膜_ 一侧阻力可忽略；如果说吸收质气体是属于难溶气体，则此吸收过程是 液膜控制。94. 填料层高度的计算将要涉及物料衡算、传质速率与相平衡这三种关系式的应用。95. 吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是层流或静止。96.饱和空气在恒压下冷却

23、，温度由t1降至览其相对湿度不变， 绝对湿度 H 下降，露点下降，湿球温度下降。97.提高吸收速率可以采用_提高吸收系数_ _增大吸收推动力_和增大气液接触面积来实现98.填料的空隙率是指 单位体积填料层具有的空隙体积100.在选择吸收剂时，应主要考虑的4 个方面是溶解度；选择性；挥发度；粘性101.生产上常见的脱吸方法有通入惰性气体；通入水蒸汽；降压102. 恒定干燥条件是指温度、湿度、速度与物料接触状况 都不变。103. 在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地增大塔径 以减少空塔气速，也可以适当地 增大板间距。，104. 实验室用水吸收空气中的 CO2，基本属于 液膜控制控制，

24、其气膜中的浓度梯度 小于液膜中的浓度梯度， 气膜阻力小于液膜阻力。105.总压为 0.1Mpa 的空气温度小于 100C时，空气中水蒸汽分压的最大值应为该温度下水蒸汽的饱和蒸汽 压。106. 根据双膜理论，在气液接触界面处，气相组成与液相组成关系是 呈平衡状态。107.其它条件不变，精馏塔回流比R 增大，则塔顶馏出液量 D 减少馏出液组成XD_增大_99.在吸收操作时，若解吸因素mVL增加，而气、液进料组成不变，则溶质的回收率将减少17108 .吸收是利用气体混合物各组分在液体溶剂中的-溶解度不同而分离气体混合物的单元操作。109 亨利系数 E 随温度的升高而增大_，随溶质的溶解度的增大而一降

25、低_。110. 在吸收过程中，Y* _ _Y （ ）。111. 要使吸收过程易于进行，采取的措施是_适当降温或加压_。112.吸收的逆过程是解吸，温度_增高_,压力 _降低_有利于该过程。113. 吸收是利用气体混合物各组分在液体溶剂中的_溶解度_不同而分离气体混合物的单元操作。114 气体吸收按溶质与溶剂是否发生化学反应，可分为_物理吸收_和化学吸收。115 亨利系数 E 随温度的升高而一增大_，随溶质的溶解度的增大而减小一。116. 在干燥过程中，提高湿空气的温度，其相对湿度降低，湿度不变，焓值增加_。117. 对于不饱和空气，干球温度 t,湿球温度 tw，绝热饱和温度 tas以及露点温度

26、 td之间的关系是_t tw= tas td。118. 恒定干燥条件下的干燥曲线分为一恒速干燥_和一降速干燥_两个干燥阶段。119. 干燥过程实际包括两个传递过程，即 热量传递_和质量传递。120. 影响干燥的因素主要有 3 个方面，即 湿物料，干燥介质 和 干燥设备_。121. 理论干燥过程是指干燥过程为等焓过程。122. 干燥按照其热量供给湿物料的方式，可分为传导干燥，对流干燥，_辐射干燥 和 节电加热干燥。123. 对于不饱和空气，干球温度 t，湿球温度 tw,绝热饱和温度 tas以及露点温度 td之间的关系是t tw= tas td。124. 恒定干燥条件下的干燥曲线分为恒速干燥和降速

27、干燥两个干燥阶段。125. 干燥过程实际包括两个传递过程，即热量 和 质量。126. 影响干燥的因素主要有 3 个方面，即 湿物料，干燥介质和干燥设备。127. 离开干燥器的湿空气温度t2比绝热饱和温度 高 20-50K 目的是防止干燥产品反潮。128. 非吸水性物料，如黄沙、瓷土等平衡水分接近于零。129 .物料中的水分与空气达到平衡时，物料表面所产生的水蒸汽分压与空气中水蒸汽分压相等。二、判断题1.理想流体在流动时不会产生流体阻力。（V）2.公称直径通常指管子的内径。 （X）3.离心泵的扬程是指离心泵能升扬液体的最大高度。（X）4.所有正位移泵均不能用调节出口阀门开度的方法调节流量。（V）

28、185.尽管管内流体主体为湍流，但靠近管壁的薄层仍为层流。（V）6.离心泵铭牌上的流量是离心泵在最高效率下的流量。（V）7.在静止、连续、的同一种液体中，处在同一水平面上各点的压力均相等。（V）8. 离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。（X）9. 只要流动参数随位置变化就是不稳定流动。（V）10. 连续性方程反映出流体流速与管子粗细的关系。（X）11. 热量总是由高温自动地传向低温而不能相反。（V）12. 转子流量计可以读出任何流体的流量。（X）13. 用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在 SI 制中属层流范围，在 cgs 制中属湍流范围（X）14. 粘度是流体的物理性质之一，

29、则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。（X）15. 多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。（V）16. 流体对流传热膜系数一般来说有相变时的要比无相变时为大。（V）17. 多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热系数小，则该层的导热热阻大，推动力小（X）18. 若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。（X）19. 在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。（X）20. 对流传热系数是物质的一种物理性质。（X）21 .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。（X）22.所谓

30、恒縻尔流假设就是指每一块塔板上上升的蒸汽量是相等的，而下降的液体量也是相等的。（X）23. 精馏操作中，两操作线的位置都随进料状态的变化而变化。（X）24. 精馏操作的依据是物系中组分间沸点的差异。（V）25. 精馏段操作线方程y 0.65x 0.4，绝不可能。（V）26. 回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。（X）27. 精馏塔的全塔总效率并不等于所有单板效率的平均值。（V）1928. 在吸收计算中，用比縻尔组成来表示是为了计算上的方便。（V）29. 吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。（X）30. 一个气相传质单元高度是指这段填料层内的浓度变化

31、与推动力相等。（X）20X)34. 任何温物料只要与一定温度的空气相接触都能被干燥为绝干物料。（X）35. 气体的溶解度随温度的升高而减小，随压力的升高而增大。（V）36. 组成一定的混合溶液的泡点温度随外压的升高而减小。（X）37. 苯和甲苯的混合液可视为理想溶液。（V）38. 加料板上移，对精馏过程没有影响。（X）39 .间歇精馏既有精馏段又有提馏段。（X）40. 吸收中传质的极限是相互接触的两相之间达到相平衡的状态。（V）41. 同一塔板的气相单板效率与液相单板效率应该相同。（X）42. 全回流条件下对应的理论塔板数最多。（X）43 .泡点进料条件下进料方程为 y=xF。（X）44. 吸

32、收中平衡常数一般随温度升高而增大。（V）45. 一般流体有相变时的对流传热系数大于无相变时的对流传热系数。（V）46. 气体的溶解度随温度的升高而减小，随压力的升高而增大。（V）47. 吸收中平衡常数一般随温度升高而增大。（V）48. 气体的导热系数最小，因此有利于保温、绝热。（V）49. 稳态传热的系统中不积累热量，传热速率不变。50. 多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。（V）51.多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热系数小，则该层的导热热阻大，推动力小（X）52.以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。（X）四、简答题（参考答案）31.温球温

33、度与绝热饱和温度与水的初温高低有关。(X)32.临界含水量是区分结合水分与非结合水分的分界点X)33. 含结合水分为主的物质，为了加快干燥时间可采取增加空气流速的办法211.流体的流动形态有哪几种？如何判断？答：流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当Re2000，为层流，当Re4000为湍流。2.何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？答：在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。3试分析离心泵启动后，没有液体流岀的可能原因。如何解决？答：(1)可能是泵内充满气体(发生气缚)，解决的办法是离心泵启动前要灌泵；(2)可能是

34、没有打开岀口阀门，解决办法是打开岀口阀门。4.一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损失变为原来的多少倍？l U12V1h11.d22d1，U2U1，d12g4.d224d2 U2264/显21。h22U22h1。122d22g16i5何谓气缚现象？如何防止？答：离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。6.何谓离心泵的汽蚀现象？如何防止？答：离心泵的吸液作用是由于吸入液面与泵吸入口处的压头差，其它条件一定，离心泵安装位置越高，泵吸入口的压强必须越低。但是不能低于输送温度下液体的饱和蒸汽压，否则，液体就会在吸入口处发生部分汽化产生气泡，气泡随同液体从低

35、压区流向高压区，在高压作用下迅速收缩、凝结，周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，在冲击点处产生几万KPa 的冲击力，直接冲击叶轮和泵壳，使泵体震动并产生噪音，叶轮的局部表面在巨大冲击力的反复作用下，使材料表面疲劳，从开始点蚀到形成裂缝，使叶轮或泵壳受到破坏，其流量和扬程明显下降。这种现象称为汽蚀现象”。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。7. 在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：(1)传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？(2)传热系数 K 接近于哪一种流体的对流传热膜系数？答：传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热系数 K 接近于空气的对流传热膜系数.8. 换热器的设计中为何常

36、常采用逆流操作？22答：因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。9.列管式换热器为何要进行热补偿？答： 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（ 50C以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因 此我们要考虑热补偿。10. 说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关系？ 传热速率：单位时间内通过传热面的传热量。热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料时，便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定 的热量，这是生产对换热器换热能力的要求，称为该换热器的热负荷。一个满足生产的换热器应该

37、是：传热速率等于（略大于）热负荷。11. 何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？ 加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。 冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。12. 叙述导热系数、对流传热膜系数、传热系数的单位及物理意义导热系数：在壁厚为 1m 时，在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是：W/mK传热系数：当冷热流体的温度差为 1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位是：W/m2K对流传热膜系数：当流体与壁面温度差为 1K 时，通过单位面积单位时间内以对流传热的方式所传递热量 的多少。单位是：W/m2K。13. 强化传热的

38、途径有哪些？答：由传热基本方程式为 Q = KAAtm可知，强化传热的途径有：（1） 增加传热面积 A （即增加单位体积的传热面积而不是增大换热器体积）；（2）增加温度差Atm （采用逆流流动）；（3）增加传热系数 K （增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）14.画出连续精馏塔的流程示意图，并说出各部分的作用。要点a. 精馏段作用 : 浓缩轻组份b. 提馏段作用 : 浓缩重组分c.塔板作用 :提供物质与能量交换的场所23d. 塔釜作用 : 提供一定的上升蒸汽量。1 5.叙述恒縻尔流假设的内容？ 恒縻尔溢流：在精馏塔的精馏段内，从每一块塔板上下降的液体的千縻尔流量 皆相等

39、，提馏段内也是 如些，但两段不一定相等。恒縻尔汽化流：在精馏塔的精馏段内，从每一块塔板上上升的汽体的千縻尔流量皆相等，提馏段内也是如 些，但两段不一定相等。16.何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？ 答：理论板：离开理论板的气、液相组成满足汽液相平衡关系且汽液相温度均一；在绘图法求理论 板时，一个三角形梯级正好使用了一次平衡关系和一次操作线关系，与逐板法相比，正好跨过了一 块板，可认为一个三角形梯级代表了一块理论板。17.精馏塔为什么必须有回流？试述回流比确定依据。 答：精馏之所以区别于蒸馏就在于精馏有“回流 ”，回流包括塔顶的液相回流与塔釜部分汽化造成的气相回流。在每块塔板上，

40、下降的液体和上升的蒸汽充分接触，上升的蒸汽被下降的液体部分冷凝，使其中部分 难挥发组分转入液相；同时蒸汽的冷凝潜热传给液相使液相部分汽化，液相中部分易挥发组分转入汽相。 这种传质过程在每块塔板上逐级发生 .所以，塔底T塔顶：易挥发组分T ；难挥发组分J；温度J。反之，塔顶T塔底：易挥发组分J；难挥发组分T;温度T。由于回流使下降的液体和上升的蒸汽充分接触，同时进行热量和质量的传递；由于热和质的传递。 从而保证了精馏塔连续稳定的生产过程。这样随着原料从加料板连续加入，易挥发组分从塔顶、难挥发组分 从塔底连续生产出来。回流比确定依据根据经济核算确定最佳回流比， 即总费用 （设备费与操作费之和） 为

41、最小时， 一般取最 小回流比的 1.22 倍。18. 在精馏操作过程中为什么要有回流及再沸器？答：回流是保证精馏塔正常而稳定操作的必要条件。是补充塔板上的液相组成和数量；使塔板上的液相组 成和数量保持稳定；提高塔顶产品的浓度。再沸器主要是提供一定的上升蒸汽量。19. 何谓塔的漏液现象？如何防止？塔板上的液体直接从塔板上漏下的现象。增加上升蒸汽量。20. 填料可分为哪几类？对填料有何要求？填料主要可分为实体填料和网体填料；要求要有较大的比表面积，较高的空隙率，一定的化学稳定 性和一定的机械强度，重量轻，造价低。21. 气体吸收在工业上的应用有哪些方面？ 答：回收混合气体中有价值的组分;242除去

42、有害组分以净化气体；3制备某种气体的溶液；4工业废气的治理。22. 简述双膜理论”要点1相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的有效层流膜层，吸收质通过 分子扩散的方式通过此二膜层；2在相界面处，气、液两相达到相平衡；3在膜层以外的中心区域，由于流体的充分湍动，吸收质的浓度是均匀的，即两相中心区的浓度梯度为 全部浓度变化集中在两个有效层流膜层内。要点 a.吸收总阻力=气膜阻力+液膜阻力b. 气、液膜界面处达平衡c. 稳态传质23. 写岀任意一种求湿度的方法？Ph 0.622，利用露点温度查得 p,即可算出湿度。P P24. 为什么湿空气要经预热后再送入干燥器？答：水的

43、饱和蒸气压 Ps随温度升高而增大，对于具有一定水气分压Pw的湿空气，温度升高，相对湿度必然下降。而相对湿度 越小，吸收水汽能力越强。因此，在干燥操作中，为提高湿空气的吸湿能力和传 热的推动力，通常将湿空气先预热后再送入干燥器。25. 叙述湿空气的性能参数？答：湿空气的性质参数有：相对湿度、湿度、焓、比容、比热、干球温度、湿球温度、露点温度、绝热饱和温度。26. 何谓干燥速率？干燥过程分为哪几个阶段？各受什么控制？答：干燥速率是单位时间单位干燥面积上所汽化的水分量。干燥分恒速干燥阶段和降速干燥阶段。恒速干 燥阶段受表面汽化速率控制，降速干燥阶段受内部扩散控制。0,2527. 什么位置为适宜的进料

44、位置？为什么？答：适宜的进料位置一般应在精馏塔内液相或气相组成与进料组成相接近或相同的塔板上。当采用图解法 计算理论板时，适宜的进料位置应为跨过两操作线交点所对应的梯级。对于一定的分离任务，此时所需的 理论塔板数为最少28. 湿物料中的水分按能否用干燥操作分为？按除去的难易程度可分为？湿物料中的水分按能否用干燥操作来分：平衡水分和自由水分。按除去的难易程度来分：结合水分和非结合水分。29. 对同样的干燥要求，夏季与冬季哪一个季节空气消耗量大？为什么？答：对同样的干燥要求，夏季比冬季空气消耗量大。这是由于通常情况下，同一地区夏季空气的湿度大于 冬季的湿度，而空气的消耗量只与最初湿度和最终湿度有关

45、，而与经历过程无关，对于同样的干燥要求， 最终湿度相同，最初湿度越大，空气消耗量越大，所以夏季比冬季空气消耗量大。五、计算题（参考答案）1 .空气和氨的混合物在直径为0.8m 的填料塔里用清水吸收其中所含氨的99.5%。每小时送入的混合气量为1400kg。混合气体的总压为 101.3kPa，其中氨的分压为 1.333kPa。实际吸收剂用量为最小耗用量的1.4 倍。操作温度下的平衡关系为Y*=0.75X。吸收总系数为 KY“=0.088kmol/（m3s）。求每小时的用水量与所需的填料层高度。解：每小时用水量：L=49.80kmol/h填料层高度：Z= 4.32m2某连续操作的精馏塔，泡点进料，

46、泡点进料。操作线方程如下：y=0.8x+0.172 ; y=1.3x-0.018 试问： 哪个为精馏段方程，哪个为提馏段方程？ 塔顶液体回流量 R、流出液组成。进料组成及塔釜残液组成。塔釜蒸汽回流比。解： 精馏段方程：y=0.8x+0.172提馏段方程：y=1.3x-0.018R=4XD= 0.8626XF=0.38Xw=0.06 R = 3.333用清水吸收空气中的丙酮，操作条件为常压和20C，进入塔内的混合气体流量为 1500m3/h，其中丙酮含量为 6%（体积分数），其余为空气。要求丙酮的回收率为 98%，在此条件下相平衡关系为 Y*=1.68X，取操作液气比为最小液气比的 1.3 倍。

47、试求：塔顶的喷淋水量及出塔液体组成。塔顶喷淋量： L=125.51kmol/h出塔液体组成：Xi= 0.02914精馏塔分离某二元混合物，塔顶设全凝器。已知操作线方程为：y=1.25x-0.0187 和 y=0.723x 0.263，判断哪一个是精馏段操作线方程， 哪一个是提馏段操作线方程， 为什么？回流比及塔顶馏出液组成为多少？若为泡点进料，进料量为 1000kmol/h ,a=2.47，试求 进料组成及塔釜残液组成。 精馏塔内的物料循环量。从第二块塔板下降的液体组成。R=2.6xD=0.95xF=0.53xW=0.0755在连续操作的精馏塔中，每小时要求蒸馏2000kg 含乙醇 20%(质

48、量分数，下同)的乙醇水溶液，馏出液中含乙醇 95%，残液含水 98%。若操作的回流比为 3.5,问回流量为多少？精馏段上升蒸汽量为多少？解： xF=(20/46)/(20/46+80/18)=0.089XD=(95/46)/(95/46+5/18)=0.88XW=(2/46)/(2/46+98/18)=0.008MF=46&F=(20/46)/(20/46+80/18)0.089+180.91K=20.5kg/kmolF=1600/20.5=78kmol/hF=D+WFxF=DxD+WxW代入， 78=D+W78 0.089=0.88D+0,008W解之得， D=7.25kmol/hL

49、=RD=7.25X3.5=25.4 kmol/hV=(R+1)D=7.25 4.5=32.6kmol/h答：回流量为 25.4kmol/h 。精馏段上升蒸汽量为 32.6kmol/h 。6.填料吸收塔中，用清水处理含SO2的混合气体。进塔气体中含SO210% (摩尔分数)，吸收剂用量比最少27用量大 60%，要求每小时从混合气中吸收64kmol 的 SO2,在操作条件下气液平衡关系为Y*=26X。试计算每小时吸收剂用量为多少 kmol 。解： Y=y/(1-y)=10/90=0.11GA=V(Y1-Y2)=L(X1-X2) =LX1=64X1*=Y1/26=0.11/26=0.0043L=1.

50、6LminL/V=(Y1-Y2)/ (X1-X2)= (Y1-Y2)/ X1(L/V)min=(Y1-Y2)/ (X1*-X2)= (Y1-Y2)/ X1*X1= X1*/1.6=0.0043/1.6=0.0027L=64/X1=64/0.0027=23703kmol/h答：每小时吸收剂用量为23703kmol 。7用一个常压干燥器干燥湿物料,已知湿物料的处理量为 1200kg/h ，含水量由 40%降至 5%(湿基)。试求水分汽化量和干燥产品量。解： G1=G2+WG1w1=G2w2+W1200= G2+W1200 0.4=0.05 G2+W解之得： G2=758 kg/hW=442 kg/

51、h答: 水分汽化量为 442 kg/h ，干燥产品量为 758 kg/h。8在连续操作的精馏塔中，每小时要求蒸馏1600kg 含乙醇 20%(质量分数，下同)的乙醇水溶液，馏出液中含乙醇 95%，残液含水 98%。若操作的回流比为 4.0,问回流量为多少？精馏段上升蒸汽量为多少？ 解：xF=(20/46)/(20/46+80/18)=0.089XD=(95/46)/(95/46+5/18)=0.88XW=(2/46)/(2/46+98/18)=0.008MF=46xF=(20/46)/(20/46+80/18)0.089+18 0.911=20.5kg/kmolF=1600/20.5=78km

52、ol/hF=D+W28FxF=DxD+WxW代入， 78=D+W780.089=0.88D+0,008W解之得， D=7.25kmol/hL=RD=7.25 4=29 kmol/h29V=(R+1)D=7.25 X5=36.3kmol/h答：回流量为 29kmol/h。精馏段上升蒸汽量为 36.3kmol/h。9填料吸收塔中，用清水处理含S02的混合气体。进塔气体中含S028% (摩尔分数)，吸收剂用量比最少用量大 40%，要求每小时从混合气中吸收32kmol 的 SO2,在操作条件下气液平衡关系为Y*=26X。试计算每小时吸收剂用量为多少kmol。解：Y=y/(1-y)=8/92=0.087GA=V(Y1-Y2)=L(X1-X2) =LX1=32X1*=Y1/26=0.087/26=0.0033L=1.4LminL/V=(Y1-Y2)/ (X1-X2)= (Y1-Y2)/ X1(L/V)min=(Y1-Y2)/ (X1*-X2)= (Y1-丫2)/ X1*X 仁 X1*/1.4=0.0033/1.4=0.0024L=32/X1=32/0.0024=13333kmol/h答：每小时吸收剂用量为13333kmol 10.作图：用精馏的方法分离苯和甲苯混合液，其平衡线如图所示。已知塔顶馏出液