化工原理复习题(历年真题)

填空题（每空1分，共45分）1、流体静力学基本方程主要用于压强差测量液位、液封高度三个方面。2、某粘性流体在一定的管路系统中流动，在流量不变条件下加热，则液体的粘度将减小，雷诺数将增大，流动阻力将减小。3、流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一层流内层，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度愈薄，流动阻力愈大。4、离心泵启动前要先灌满被输送流体，或者可能发生气缚现象；而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生汽蚀现象。5、固体颗粒的沉降过程分恒速阶段和降速阶段，沉降速度是指恒速阶段相对于流体的速度。6，饼层过滤是指滤渣形成饼层，深床过滤是指滤液通过很多小管道，滤渣不形成饼层。7、多层平壁定态导热中，若某层的热阻最小，则该层两侧的温差最小。8在沿球壁的一维定态传热过程中，热流量Q沿半径增大方向__相等__，热密度q沿该方向_↓___(↑,↓,相等,不确定)。9、大容器里饱和液体沸腾分为自然沸腾，核状沸腾和膜状沸腾阶段，工业上总是设法在核状沸腾下操作。10、蒸发过程中引起温度损失的原因有溶质浓度，静压力，流动阻力。11、吸收操作分离物质的依据是__溶解度的差异_______________________。漂流因数可表示为___P/PBM________，它反映_总体流动对传至的贡献_______。单向扩散中的漂流因数＞_______１，等分子相互扩散中漂流因子__＝______１（＞，＝，＜＝）。12、对于套管式换热器，要提高传热系数，应提高给热系数较__小（大，小）一侧的α；而换热器内管管壁的温度则接近于给热系数较___大（大，小）一侧的流体。13、在吸收操作中最小液气比是当操作线与平衡线有第一个交点时定义的，该点气液两相互相平衡，需要的相际传质面积为无穷大。14、精馏操作的分离依据为沸点的不同。15、当地大气压为760mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmＨg，则真空度为___410___mmHg。测得一容器内的表压为1360mmHg，则其绝对压强______2120__mmHg。16、毕托管测量管道流体的__点____速度，孔板流量计测量管道中流体的___平均_速度。17、已知q=1.3，则进料中液体量与总进料量的比是__1____________。18、某液体在一段水平圆形直管内流动，已知Re值为4800，若平均流速为1.5m/s，则管中心点处速度为__1.5×0.817____m/s，流体在管内流动类型属____湍__流动。19、单元操作按其所根据的内在的理论基础，可以分为动量、质量、热量传递三种。20、传热的三种基本方式包括传导对流辐射。二、选择题（每小题1.5分，共15分）1、在重力沉降中，固体颗粒的自由沉降速度与下列因素无关（D）。A.粒子几何形状B.粒子几何尺寸C.粒子及流体密度D.流体的流速2、亨利定律的表达式之一为p=Ex，若某气体在水中的亨利系数Ｅ值很大，说明该气体为（B）。A.易溶气体B.难溶气体C.中等溶解度气体D.不溶气体3、在相际传质中，当达到相平衡时（B）。A.两相浓度相等B.两相间没有净物质传递C.没有物质传递4、当流体管内呈湍流传热时，对流传热阻力主要集中在（A）。A.层流底层B.边界层C.湍流内层D.湍流主体5、蒸馏操作属于（B）。A.传热B.传热加传质C.传质6、对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116w.m-3.K-1α2＝11600w.m-3.K-1，要提高传热系数（K），最简单有效的途径是（A）。A.设法增大α1B.设法增大α2C.同时增大α1和α2。7、湿空气在预热过程中不变化的参数是（D）。A.焓B.相对湿度C.湿球温度D.露点8、层流与湍流的本质区别是（C）。A.湍流的流速大于层流流速B.流道截面积大的为湍流，小的为层流C.层流无径向脉动，湍流有径向脉动D.层流的雷诺准数小于湍流的雷诺准数9、离心泵铭牌上标明的扬程是指（D）。A.功率最大时的扬程B.最大流量时的扬程C.泵的最大扬程D.效率最高时的扬程10、因次（量纲）分析法的目的在于（B）。A.得到各变量间的确切定量关系B.用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化C.得到各因次数群的确切定量关系D.用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠三、计算题(每小题10分，共40分)1、将高位槽内料液向塔内加料。高位槽和塔内的压力均为大气压。要求料液在管内以0.5m/s的速度流动。设料液在管内压头损失为1.2m（不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？解：取管出口高度的0－0为基准面，高位槽的液面为1－1截面，因要求计算高位槽的液面比塔入口处高出多少米，所以把1－1截面选在此就可以直接算出所求的高度x，同时在此液面处的u1及p1均为已知值。2－2截面选在管出口处。在1－1及2－2截面间列柏努利方程：fhupgZupgZ2222222111式中p1=0（表压）高位槽截面与管截面相差很大，故高位槽截面的流速与管内流速相比，其值很小，即u1≈0，Z1=x，p2=0（表压），u2=0.5m/s，Z2=0，fh/g=1.2m将上述各项数值代入，则9.81x=25.02+1.2×9.81x=1.2m2、有一列管式换热器，由38根φ25mm×2.5mm的无缝钢管组成。苯在管内流动，由20℃被加热至80℃，苯的流量为8.32kg/s。外壳中通入水蒸气进行加热。试求管壁对苯的传热系数。当苯的流量提高一倍，传热系数有何变化。解：苯在平均温度50802021mt℃下的物性可由附录查得：密度ρ=860kg/m3；比热容cp=1.80kJ/（kg·℃）；粘度μ=0.45mPa·s；导热系数λ=0.14W/（m·℃）。加热管内苯的流速为810380207850860328422....ndquivm/s30960104508608100203...udRei79514010450108133....cPrp以上计算表明本题的流动情况符合式4-32的实验条件，故408040807953096002014002300230....i....PrRed.1272W/（m2·℃）若忽略定性温度的变化，当苯的流量增加一倍时，给热系数为α′2215212728.08.0uuW/（m2·℃）3、一常压操作的连续精馏塔中分离某理想溶液，原料液组成为0.4，馏出液组成为0.95（均为轻组分的摩尔分数），操作条件下，物系的相对挥发度α＝2.0，若操作回流比R=1.5Rmin，进料热状况参数q=1.5，塔顶为全凝器，试计算塔顶向下第二块理论板上升的气相组成和下降液体的组成。解：由相平衡方程式xxxxy12)1(1①由q线方程8.035.04.05.05.111xxqxxqqyF②式①②联立求解，得到交点坐标xq=0.484、yq=0.652由式（6-48）得77.1484.0652.0652.095.0minqqqDxyyxRR=1.5Rmin=1.5×1.77=2.66精馏段操作线方程为26.073.066.395.066.366.211xxRxxRRyD用逐板计算法：因塔顶为全凝器，则y1=xD=0.95由平衡线方程11112xxy得x1=0.905由精馏段操作线方程92.026.0905.073.026.073.012xy由相平衡方程22212xxy得x2=0.854、用SO2含量为1.1×10-3(摩尔分数)的水溶液吸收含SO2为0.09（摩尔分数）的混合气中的SO2。已知进塔吸收剂流量为37800kg/h，混合气流量为100kmol/h，要求SO2的吸收率为80%。在吸收操作条件下，系统的平衡关系为XY8.17*，求气相总传质单元数。解：吸收剂流量kmol/h21001837800L099.009.0109.01111yyY0198.0)8.01(099.0)1(12YY惰性气体流量kmol/h91)09.01(100)1(1001yV3321211053.4)0198.0099.0(210091101.1)(YYLVXX0184.01053.48.17099.03*111YYY43*222102.2101.18.170198.0YYY3442121101.4102.20184.0ln102.20184.0lnYYYYYm3.19101.40198.0099.0321mOGYYYN一、填空题（每空1分，共34分）1．某黏性流体在一定的管路系统中流动，在流量不变条件下加热，则液体的黏度将，雷诺数将，流动阻力将。对于套管式换热器，要提高传热系数，应提高给热系数较__（大，小）一侧的α；而换热器内管管壁的温度则接近于给热系数较___（大，小）一侧的流体。3.某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右上图（b）中所示，则λA______λB(填“﹥”或“﹤”)，将______层材料放在里层时保温效果更好。4．大气压强为760mmHg，某设备的压力表读数是200mmHg，则该设备内的绝对压力为mmHg。5．当流体作层流时，圆管中沿管径方向流体的速度分布图象是曲线，管内流体的平均速度是管中心速度的倍。6．若离心泵入口处真空表读数为93.32KPa，当地大气压强为101.33KPa，则输送42℃水（饱和蒸汽压为8.2KPa）时，则泵内（填“会”或“不会”）发生气蚀现象。7.用吸收分离气相混合物是根据来达到分离的目的。8.离心泵在启动时要求关闭出口阀门，原因是。9.吸收操作中增加吸收剂的用量，操作线的斜率，吸收推动力。10.对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116w.m-3.K-1，α2＝11600w.m-3.K要提高传热系数（K），最简单有效的途径是。11.离心泵的效率反映它对外加能量的利用程度，泵内部的机械能损失包括、、三种。12．化工生产中常用的测速管又叫，它是测量流体速度的。13．在吸收操作中最小液气比是当操作线与平衡线有第一个交点时定义的，该点气液两相互相平衡，需要的相际传质面积为。14．某连续精馏塔中，若精馏段的操作线方程的截距等于零，则回流比等于，操作线方程为。15．热量传递的三种基本方式为，，。16．外边长为4ａ,内边长为ａ回形直管当量直径de＝。17．某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为80℃和30℃,冷流体的进出.口温度为15℃和45℃,此时传热平均温度差△tm=18．溶解度很小的气体，吸收时属于控制，强化吸收的手段是。19．离心泵的工作点是指特性曲线和特性曲线的交点。20．理想物系双组分精馏过程中增大总压，则相对挥发度α将。二、选择题（每题2分，共16分）1．水在圆管中强制对流湍流时的对流传热系数αi=为1000W/（m2·℃），若将水的流量增加一倍，而其他条件不变，则αi为W/（m2·℃）。A.2000B.1740C.1000D.5002．离心泵原来输送水时的流量为qV，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量（）。A.增大B.减小C.不变D.无法确定3．精馏塔的设计中，如果增大操作压强，则塔顶的温度。A.增大B.减小C.不变D.由操作物料决定4．当流体管内呈湍流传热时，对流传热阻力主要集中在。A.层流内层B.边界层C.湍流内层D.湍流主体5．在精馏塔中每一块塔板上（）。A.只进行传质作用B.只进行传热作用C.同时进行传热传质作用6．操作中的精馏塔,保持F、xF、q、R不变,则V′()。A.增大B.减小C.不变D.不能确定7.在层流区，流动摩擦阻力损失与成正比A.流速的一次方B.流速的二次方C.流速的三次方D.流速的五次方8．泡点进料q值为。A．0B.1＞q＞0C.1D.