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化工原理实验试题1试卷号：班级____________姓名________________学号_______________总分题号一二三四分数30302020得分评卷人一、填空选择题：（每空格2分，共30分）1．流体流过转子流量时的压强降随其流量增大而______C____。A．增大B.减少C.不变D.不确定2．U型压差计不可能测出的值为______D______。A．表压B.真空度C.压强差D.绝对压3．在不同条件下测定直管摩擦系数与雷诺数的数据，能否关联在同一条曲线上_____D______。A．能B.不能C.只有温度相同时才能D.只有管粗糙度相等时才能。4．对本实验室的传热实验，你认为_______A____方案对强化传热在工程中是可行的。A．提高空气的流速B.提高蒸汽的压强C.采用过热蒸汽以提高传热温差D.在蒸汽侧管壁上加装翅片5．以水作实验流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系适用于______A________。A．牛顿型流体B.只有液体流体C.任何流体D.只有水本身6．当管子放置的角度或水流方向改变时，流速不变，其能量损失_______C______。A．增大B.减少C.不变D.不确定7．离心泵在恒定转速下的扬程与流量（H－Q）曲线为已知，现增大转速，此时H～Q线会__A_______。A．上移B.下移C.不变D.不确定8．用皮托管放在管中心处测量时，其U形管压差计的读数R反映管中心处的_____D____。A．冲压能B.静压能C.位能D.动能9．在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压，正常操作维持在0.005mPa，如果达到0.008～0.01mPa，可能出现液泛，应_减少加热电流_（或停止加热，将进料、回流和产品阀关闭，并作放空处理，重新开始实验。10．吸收实验中尾气浓度采用尾气分析装置测定，它主要由取样管、吸收盒_和湿式体积流量计组成的，吸收剂为稀硫酸，指示剂为甲基红。11．某填料塔用水吸收空气中的氨气，当液体流量和进塔气体的浓度不变时，增大混合气体的流量，此时仍能进行正常操作，则尾气中氨气的浓度______A____。A．增大B.减少C.不变D.不确定12．在干燥实验中，提高空气的进口温度则干燥速率______A________;若提高进口空气的湿度则干燥速率__________B_________。A．提高B.降低C.不变D.不确定二、问答题：（每题6分，共30分）1、编写实验报告应包括哪些内容？(1)实验题目(2)报告人及合作者姓名(3)实验任务(4)实验原理(5)实验设备及流程、操作(6)原始数据记录和数据整理表格(7)实验结果，用图线或关系式表达出来(8)分析讨论2、请分别写出测量流量、温度的仪表各三个。流量计：孔板轮流量计、转子流量计、涡轮流量计温度计：玻璃液体温度计、热电阻温度计、热电偶温度计。3、在传热实验中的用饱和水蒸汽加热空气，你所测的传热管的壁温是接近蒸汽的温度还是空气的温度？解释其原因。传热管的壁温接近蒸汽的温度。因为传热过程中，蒸汽的传热膜系数远远大于空气的传热膜系数，因此蒸汽侧的热阻远远小于空气侧的热阻，壁温接近蒸汽的温度。4、在本实验室的精馏实验过程，打开回流阀，却没有回流，试分析原因并提出解决的方法。（1）可能回流阀开得太大，而冷凝回流液不足：应关小回流阀，检查冷却水是否正常，适当开大冷却水阀。（2）可能是回流管存在不凝性气体，应作排不凝性气体处理。5、在本实验室的吸收实验中，空气是由什么设备来输送的？如何调节空气的流量？空气是由风机输送，用旁路阀调节空气的流量。三、（20分）下图是离心泵性能测定实验装置，现发现共存在5处错误或遗漏，试指出并加以改正，简要说明原因。1－离心泵；3－泵出口阀；6－转速表；7－转速传感器；8－冷却风扇；9－灌水阀；11－弯头；13－文丘里流量计；14－计量槽；15－水槽16－温度计图1离心泵性能测定实验装置（1）在泵的进口要安装进口阀或底阀，因为离心泵在启动前需要灌水排气，二在灌水排气之前，要将进口阀关闭，否则达不到目的。（2）（3）需要在离心泵的进出口安装真空表、压力表。因为在测定扬程与流量曲线时（H－Q）需要测定离心泵进出口的表压。（4）文丘里流量计的取压点错误，按图中所示，压差计的读数为流体经过流量计时的压强降，而不能测定流体在管内的流速，正确的安装方法是测压点应在文丘里流量计的进口及其喉部利用能量转换从而达到测速的目的。（5）U形管压差计中指示剂的液位错误，当有流体流动时，应是左边低，右边高，原因是文丘里流量计进口处的静压头大于其喉部的静压头。四、（20分）某工厂要分离乙醇－水混合物，进料中易挥发组分的含量为40％（体积分率，下同），现要求将易挥发组分提浓至90％，而残液中易挥发组分不高于3％，请提出实施方案完成上述任务，要求简述所采用的主要设备及其操作原理，需要控制的主要工艺参数，所使用的测量仪表，并绘出简单工艺流程示意图（要标注）。若要得到无水乙醇，采用你所设计的流程是否可行，为什么？试举几种你所了解的工业上用来生产无水乙醇的方法。答案：由于乙醇与水的挥发度不同，可采用精馏法分离该混合物。精馏塔的原理是：将由挥发度不同的组分所组成的混合物，在精馏塔中进行多次部分汽化和多次部分冷凝，使其分离成为几乎纯态组分的过程。采用的设备是精馏塔，其结构可以是板式塔或填料塔，提供分离的场所。再沸器提供上升蒸汽；冷凝器提供回流液体。需要控制的主要参数：塔顶的温度和压力，回流量，产品量，进料量，塔釜加热温度和压力，冷凝液的量（冷却剂的进出口温度），产品和残液的浓度。使用的仪表：流量计，温度测量仪表、压力计，酒度计。操作流程示意图如下：采用本流程得不到无水乙醇，因为乙醇和水会形成恒沸物，用该设计的流程最大浓度为恒沸点浓度即0.894%(mol%)。工业上主要采用苯恒沸精馏、溶盐萃取精馏、超临界CO2萃取精馏、固体吸附法、离子交换树脂法。TP冷凝水TT