化工原理考试卷及答案

化工原理考试卷及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.流体在圆形直管中作层流流动时，其速度分布为（）。A.直线B.抛物线C.双曲线D.椭圆线2.离心泵的效率η与流量qv的关系为（）。A.qv增大，η增大B.qv增大，η减小C.qv增大，η先增大后减小D.qv增大，η先减小后增大3.当流体在管内流动时，若Re=1500，则流动型态为（）。A.层流B.湍流C.过渡流D.无法确定4.降尘室的生产能力取决于（）。A.沉降面积和降尘室高度B.沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度C.降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度D.降尘室的宽度和高度5.对流传热系数的单位是（）。A.W/(m²·K)B.W/(m·K)C.J/(m²·K)D.J/(m·K)6.在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，下面判断正确的是（）。A.传热管的壁温接近空气的温度B.传热管的壁温接近饱和蒸汽的温度C.传热管的壁温为空气和饱和蒸汽温度的平均值D.无法确定7.吸收操作中，吸收剂用量（）最小用量时，吸收塔的塔高无穷大。A.大于B.小于C.等于D.不等于8.精馏操作中，回流比（）时，所需理论板数最少。A.为零B.为无穷大C.适中D.不确定9.萃取操作中，选择萃取剂的主要依据是（）。A.萃取剂的密度B.萃取剂的沸点C.萃取剂对溶质的溶解度D.萃取剂的颜色10.恒压过滤时，过滤常数K与（）无关。A.过滤压力差B.滤液粘度C.滤饼的压缩性D.过滤时间答案：1.B2.C3.A4.B5.A6.B7.C8.B9.C10.D二、多项选择题（每题2分，共20分）1.影响流体流动阻力的因素有（）。A.流体的性质B.管道的材质C.管道的形状D.流体的流速2.离心泵的主要性能参数有（）。A.流量B.扬程C.功率D.效率3.以下属于间壁式换热器的有（）。A.列管式换热器B.夹套式换热器C.蓄热式换热器D.板式换热器4.吸收操作中，吸收剂的选择应考虑（）。A.对溶质的溶解度大B.对溶质的选择性高C.挥发性小D.粘度低5.精馏操作的必要条件有（）。A.塔顶液相回流B.塔底上升蒸汽C.塔板D.原料液6.萃取操作中，影响萃取效果的因素有（）。A.萃取剂的性质B.萃取温度C.萃取时间D.相比7.过滤操作的推动力可以是（）。A.重力B.压力差C.离心力D.吸引力8.以下属于强化传热的途径有（）。A.增大传热面积B.提高传热温度差C.增大对流传热系数D.降低导热系数9.以下关于沉降的说法正确的有（）。A.重力沉降适用于颗粒较大的情况B.离心沉降适用于颗粒较小的情况C.沉降速度与颗粒大小有关D.沉降速度与流体粘度无关10.以下关于干燥的说法正确的有（）。A.干燥过程是传热传质过程B.干燥速率与物料性质有关C.干燥温度越高越好D.干燥介质一般为空气答案：1.ABCD2.ABCD3.ABD4.ABCD5.ABC6.ABCD7.ABC8.ABC9.ABC10.ABD三、判断题（每题2分，共20分）1.层流流动时，流体的粘度越大，流动阻力越小。（）2.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，会发生气蚀现象。（）3.对流传热只能发生在流体中。（）4.吸收过程中，只要吸收剂的用量足够大，就可以将溶质完全吸收。（）5.精馏塔中，塔顶产品的纯度一定高于塔底产品的纯度。（）6.萃取操作中，萃取剂与原溶剂必须互不相溶。（）7.过滤操作中，滤液的流量与过滤时间成正比。（）8.强化传热时，增大传热面积是最有效的方法。（）9.沉降过程中，颗粒的沉降速度与颗粒的密度无关。（）10.干燥过程中，湿空气的湿度越大，干燥能力越强。（）答案：1.×2.√3.√4.×5.×6.√7.×8.×9.×10.×四、简答题（每题5分，共20分）1.简述离心泵的工作原理。答案：离心泵启动前泵壳和吸入管路内要充满液体。启动后，叶轮高速旋转，叶片间的液体随之旋转，在离心力作用下，液体从叶轮中心被甩向边缘，获得能量后进入泵壳，部分动能转变为静压能，经排出管输送出去。同时叶轮中心形成低压区，液体在大气压作用下不断进入泵内。2.简述影响对流传热系数的因素。答案：流体的种类（性质不同传热系数不同）、流体的流动状态（湍流比层流传热系数大）、流体的相变情况（有相变传热系数大）、壁面的形状、大小和位置（不同形状影响流体流动进而影响传热系数）、流体的温度（温度影响物性）等。3.简述吸收操作的基本原理。答案：利用气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异，使易溶组分从气相转移到液相，从而实现混合气体的分离。混合气体与吸收剂接触，溶质溶解在吸收剂中，其他不溶气体排出，达到分离目的。4.简述精馏塔的工作原理。答案：精馏塔内有多层塔板，上升蒸汽与下降液体在塔板上接触。上升蒸汽中重组分部分冷凝进入液相，下降液体中轻组分部分汽化进入气相。这样在塔顶得到较纯的轻组分，塔底得到较纯的重组分，实现混合液的分离。五、讨论题（每题5分，共20分）1.在化工生产中，如何选择合适的换热器？答案：要考虑生产工艺要求，如传热任务、流体性质（腐蚀性、粘性等）。根据处理量和允许的压降选择类型，如列管式适合大处理量；考虑安装场地和成本，板式紧凑成本低。还要关注传热效率和操作维护便利性，综合选择。2.吸收操作中，如何提高吸收效率？答案：选择对溶质溶解度大、选择性高的吸收剂；增加吸收剂用量；提高吸收设备的传质效率，如采用高效填料或塔板；适当降低吸收温度（有利于溶解度增大）；增大气液接触面积和接触时间等。3.精馏操作中，回流比的大小对精馏过程有何影响？答案：回流比增大，精馏段和提馏段的液气比增大，传质推动力增大，所需理论板数减少，产品纯度提高。但回流比过大，能耗增加，设备投资和操作费用上