化工原理题目答案
化工原理试题库(附参考答案)
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化工原理试题库(附参考答案)一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、常用的胺液净化技术有()。
A、溶剂过滤技术B、浅层床离子交换脱热稳态盐技术C、电渗析脱盐技术D、以上都对正确答案:D2、启动离心泵时,若电流超额定值(),应立即停泵防止损坏电机。
A、3分钟B、2分钟C、1分钟D、30 秒正确答案:C3、在生产异常情况下,需要暂时切除联锁系统,是将联锁置于()状态。
A、自动B、手动C、程序D、旁路正确答案:D4、加氢催化剂钝化主要用()来钝化。
A、硫化氢B、氢气C、氮气D、空气正确答案:D5、硫化氢浓度在()mg/m3时会使人失去知觉,很快中毒死亡。
A、1000B、5C、100D、10正确答案:A6、克劳斯部分停工吹扫最需要注意的是()。
A、燃料气的当量燃烧B、制硫炉炉膛温度控制在700°C左右C、配风比在2左右D、必须用瓦斯代替酸性气进制硫炉正确答案:A7、酸性气制硫炉内硫的转化率约()。
A、40~50%B、60~70%C、20~30%D、80~90%正确答案:B8、硫黄在()℃时流动性最好。
A、160~180B、100~130C、180~200D、130~160正确答案:D9、酸烧伤时,应用()溶液沖洗。
A、清水B、5%硼酸C、5%碳酸钠D、5%碳酸氢钠正确答案:D10、用压力法测量开口容器液位时,液位的高低取决于()。
A、取压点位置和容器的横截面B、介质密度和横截面C、取压点位置和介质密度D、容器高度和介质密度正确答案:C11、阀门的严密性试验应以公称压力进行或()倍工作压力进行。
A、1.50B、1.0C、1.25D、1.30正确答案:C12、降低醇胺溶液降解损失的措施()。
A、严格控制醇胺溶液的再生温度B、保持脱硫系统密闭,避免空气进入系统C、醇胺溶液储罐应采用充入惰性气保护。
D、以上都对正确答案:D13、硫化氢浓度大于 150mg/m3(100ppm) 的管线应设置色环标识,按照()的间隔色环进行漆色标识。
化工原理习题及答案整合.doc
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传热1、对流传热系数关联式中普兰特准数是表示(A )的准数。
A、物性影响B、流动状态C、对流传热D、自然对流影响2、实际生产中沸腾传热过程应维持在(D )区操作。
A、自然对流B、强制对流C、膜状沸腾D、泡核沸腾3、傅立叶定律是(B )的基本定律。
A、对流传热B、热传导C、总传热D、冷凝4、一定流量的液体在一0)25X2.5mm的直管内作湍流流动,其对流传热系数 a i=1000W/m2«°C ;如流量与物性都不变,改用一①19X 2mm的直管,则其a将变为(D )。
A、1259B、1496C、1585D、16785、在蒸气一空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的(B )在工程上可行。
A、提高蒸气流速B、提高空气流速C、采用过热蒸气以提高蒸气温度D、在蒸气一侧管壁加装翅片,增加冷凝面积6、已知当温度为T时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度(D )耐火砖的黑度。
A、大于B、等于C、不能确定D、小于7、穿过2层平壁的稳态热传导过程,已知各层温差为刀"=40°C, At2=15°C,则第一、二层的热阻Rl、R2的关系为(D )«A.无法确定B.R1<R2C.R1=R2D.R1>R28、某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动),使空气温度由20°C升至80°C,现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气进出口温度不变,则此时的传热系数应为原来的(B )倍。
A、1.149B、1.74C、2D、不定1、水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来的2倍,则其对流传热系数约为原来的20.8倍:管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的1/2L8 倍。
(设条件改变后仍在湍流范围)2、在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数, 而壁温接近于水蒸汽侧流体的温度值。
化工原理试题(附答案)
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化工原理试题(附答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、轴毂连接中以键连接最为常见,其中普通平键连接里适用于轴端部的形状是:()A、圆头(A型)B、方头(B型)C、单圆头(C型)正确答案:C2、容积大于10m3的低温液体储存容器(如液氨储罐)属于哪种容器()。
A、第三类B、第二类C、第一类正确答案:A3、从受力角度考虑,椭圆形封头、碟形封头、半球形封头和折边球面封头四种凸形封头中,()的受力情况最好。
A、椭圆形封头B、半球形封头C、碟形封头D、折边球面封头正确答案:A4、以下属于列管式换热器组成部件的是()。
A、塔盘B、管板C、燃烧器正确答案:B5、裙座与塔体的连接焊缝,如采用塔接焊缝,则焊缝截面处同时承受( )和剪力作用,所以操作或水压试验时,焊缝承受复合剪切应力作用。
A、强度B、载荷C、定力D、压力正确答案:B6、确定压力容器是否属于《固定式压力容器安全技术监察规程》管辖范围的压力条件是指 ( )A、计算压力B、最大允许工作压力C、工作压力D、设计压力正确答案:C7、下列属板式换热器的设备是()。
A、U形管式B、螺旋板式C、套管式D、填料函式正确答案:B8、对于一台离心水泵来说,现在改为输送比水粘度大的液体,那么泵的扬程将()。
A、不变B、减小C、增大正确答案:B9、在化工生产中,我们需要依靠输送机来完成固体物料的输送及储存,以下三种输送机中,可以用于垂直方向输送物料的是:()A、带式输送机B、螺旋输送机C、斗式提升机正确答案:B10、下列压力容器属于反应容器的是()。
A、洗涤器B、流化床C、热交换器D、回收塔正确答案:B11、单纯由于受压缩的液体或气体将容器胀破而发生的爆炸属于()。
A、化学爆炸B、二次爆炸C、物理爆炸正确答案:C12、板式塔和填料塔相比较,板式塔较填料塔压降_____、持液量_____、质量______。
A、较大、较大、较大B、较小、较大、较大C、较大、较大、较小D、较大、较小、较小正确答案:C13、釜式反应器可用于不少场合,除了( )。
化工原理课后习题答案
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化工原理课后习题答案1. 请计算下列物质的摩尔质量,(1) H2O (2) CO2 (3) NaCl。
(1) H2O的摩尔质量 = 21 + 16 = 18 g/mol。
(2) CO2的摩尔质量 = 12 + 216 = 44 g/mol。
(3) NaCl的摩尔质量 = 23 + 35.5 = 58.5 g/mol。
2. 一种化合物的分子式为C6H12O6,其摩尔质量为180 g/mol,请问这种化合物的分子量是多少?这种化合物的分子量就是其摩尔质量,即180 g/mol。
3. 在一次化学反应中,反应物A和B按化学方程式2A + 3B → C + D 反应,如果A的摩尔质量为20 g/mol,B的摩尔质量为30 g/mol,C的摩尔质量为40 g/mol,D的摩尔质量为50 g/mol。
请问,如果A和B分别以40 g和90 g的质量参与反应,求反应后C和D的质量各是多少?根据化学方程式2A + 3B → C + D,A和B的物质的摩尔比为2:3,因此A和B的摩尔数分别为40 g / 20 g/mol = 2 mol和90 g / 30 g/mol = 3 mol。
根据摩尔数的比例,C和D的摩尔数分别为21 = 2 mol和31 = 3 mol,所以C和D的质量分别为240 g/mol = 80 g和350 g/mol = 150 g。
4. 请问在下列反应中,哪些是氧化还原反应?(1) 2Mg + O2 → 2MgO。
(2) 2Na + Cl2 → 2NaCl。
(3) Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2。
(4) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag。
(3) 和(4)是氧化还原反应。
在(3)中,Zn被HCl氧化生成ZnCl2,同时HCl被还原生成H2。
在(4)中,Cu被AgNO3氧化生成Cu(NO3)2,同时AgNO3被还原生成Ag。
5. 请问下列哪些是双原子分子?H2、Cl2、O2、N2、HCl、CO2。
化工原理题库及答案
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《化工原理》试题库答案选择题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C.流速D.静压能2. 孔板流量计是( C )。
A. 变压差流量计,垂直安装。
B. 变截面流量计,垂直安装。
C. 变压差流量计,水平安装。
D. 变截面流量计,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)。
A.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,没有关闭出口阀门。
5.水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以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)。
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)。
A. 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8.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)。
A.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.对流传热11.流体在管内呈湍流流动时B。
A.Re≥2000B. Re>4000C. 2000<Re<4000D. Re<200012.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 改变压出管路中阀门的开度C 安置回流支路,改变循环量的大小D 车削离心泵的叶轮13.U型管压差计指示液的密度(A)被测流体的密度。
化工原理习题答案
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化工原理习题答案问题一:质量守恒及干燥问题问题描述:一种含有30%水分的湿煤经过加热后,其水分含量降低到15%。
问:为了使1000kg湿煤的水分含量降到15%,需要排除多少千克水分?解答:根据质量守恒原则,该问题可以通过计算质量的变化来求解。
设湿煤的初始质量为m1,水分含量为w1,加热后的质量为m2,水分含量为w2。
根据题意可得到以下关系:m1 = m2 + m水分 w1 = (m水分 / m1) × 100% w2 = (m水分 / m2) × 100%根据题意可得到以下关系: w2 = 15% = 0.15 w1 = 30% = 0.30将以上关系代入计算,可得到: 0.15 = (m水分 / m2) × 100% 0.30 = (m水分 / m1) × 100%解得:m水分 = 0.15 × m2 = 0.30 × m1代入具体数值进行计算: m水分 = 0.15 × 1000kg = 150kg因此,需要排除150千克水分。
问题二:能量守恒问题问题描述:一个装有100升水的水箱,水温为20°C。
向该水箱中加热10000千卡的热量,水温升高到40°C。
问:热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了多少度?解答:根据能量守恒原理,可以通过计算热量的变化来求解。
热量的变化可表示为:Q = mcΔT其中,Q为热量的变化量,m为物体的质量,c为物体的比热容,ΔT为温度的变化。
根据题意可得到以下关系: Q = 10000千卡 = 10000 × 1000卡 m = 100升 = 100升 × 1千克/升 = 100 × 1千克 c = 1千卡/升·°C 代入公式计算温度的变化ΔT:10000 × 1000 = (100 × 1) × (ΔT) ΔT = (10000 × 1000) / (100 × 1) = 1000000 / 100 = 10000°C 因此,热容量为1千卡/升·°C的水箱的温度升高了10000度。
化工原理试题及答案
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化工原理试题及答案一、选择题1.饱和蒸汽压是指:A. 在一定温度下,液体和其饱和蒸汽之间的平衡压强B. 在一定温度下,饱和蒸汽中的液相分子的蒸发速度等于凝华速度C. 在一定温度下,液体与其饱和蒸汽之间没有压强差D. 在一定温度下,液体蒸发的速度等于凝华的速度答案:A2.热力学第一定律是指:A. 系统的内能变化等于对外做功和吸收热量之和B. 系统的内能变化等于对外做功减去吸收热量C. 系统的内能变化等于对外做功加上吸收热量D. 系统的内能变化等于内能增加减去对外做功答案:A3.催化剂加入反应中的作用是:A. 降低活化能,加快反应速率B. 降低反应速率,提高产物选择性C. 增加活化能,提高反应速率D. 不改变反应速率和产物选择性答案:A4.离心机常用于:A. 分离液体和固体的混合物B. 分离液体和液体的混合物C. 分离固体和固体的混合物D. 分离固体和气体的混合物答案:B5.化学反应速率与以下哪个因素无关:A. 温度B. 反应物浓度C. 压力D. 催化剂答案:C二、填空题1.氧化反应中,氧气起的作用是____________。
答案:氧化剂2.在常见的酸碱滴定反应中,__酸度__ 指标常用来作为滴定终点指示剂。
答案:酸度3.物质在恒定温度下,其蒸气压与温度呈__________关系。
答案:正比4.化学反应速率可以通过以下哪个因素调控:–反应物的浓度–反应物的温度–催化剂的加入答案:反应物的浓度,反应物的温度,催化剂的加入三、简答题1.请简述化工原理中常用的分离技术之一——蒸馏的原理和应用场景。
答案:蒸馏是一种常见的分离技术,其原理是根据液体组分的不同挥发性,利用液体的蒸汽化和凝结过程将液体混合物分离为不同组分。
在蒸馏过程中,混合物被加热至使其中某些组分蒸发,蒸汽进入冷凝器后变为液体,从而实现分离。
蒸馏技术广泛应用于化工工艺中,可以用于纯化有机溶剂、提取和净化石油、制取酒精、分离气体等。
2.简要解释催化剂在化学反应中的作用原理。
化工原理选择题习题库含答案
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化工原理选择题习题库含答案一、单选题(共IOO题,每题1分,共100分)1、PVC是指()A、聚乙烯B、聚丙烯C、聚氯乙烯D、聚苯乙烯正确答案:C2、离心泵的工作原理是利用叶轮高速运转产生的()A、向心力B、重力C、拉力D、离心力正确答案:D3、液体通过离心泵后其获得的能量最终形式是A、位能B、压力C、内能D、速度正确答案:B4、拟采用一个降尘室和一个旋风分离器来除去某含尘气体中的灰尘,则较适合的安排是oA、降尘室放在旋风分离器之前B、降尘室放在旋风分离器之后C、降尘室和旋风分离器并联D、方案A、B均可正确答案:A5、阀门填料函泄漏的原因不是下列哪项()A、填料老化B、压盖未压紧C、堵塞D、填料装的不严密正确答案:C6、从氨的结构可知,氨不具有的性质是()A、可发生加成反应B、可发生取代反应C、可发生氧化反应D、可发生中和反应正确答案:A7、电解食盐水,在阴、阳电极上产生的是()A、金属钠、氯气B、氢气、氯气C、氢氧化钠、氧气D、氢氧化钠、氯气正确答案:B8、下列物系中,可以用过滤的方法加以分离的是()oA、悬浮液B、乳浊液C、空气D、酒精水溶液正确答案:A9、在外力作用下,使密度不同的两相发生相对运动而实现分离的操作是()oA、蒸储B、萃取C、过滤D、沉降正确答案:D10、下列哪个不是制造高分子合成材料的基本原料()A、天然气B、矿石C、石油D、煤炭正确答案:BIK下列物系中,不可以用旋风分离器加以分离的是()A、乳浊液B、含尘气体C、悬浮液D、酒精水溶液正确答案:D12、离心泵的调节阀()A、只能安装在出口管路上B、只能安装在进口管路上C、安装在进口管路或出口管路上均可D、只能安装在旁路上正确答案:A13、换热器中被冷物料出口温度升高,可能引起的有原因多个,除了()A、冷物料流量下降B、热物料流量下降C、热物料进口温度升高D、冷物料进口温度升高正确答案:B14、离心泵发生气蚀可能是由于()oA、离心泵未排净泵内气体B、离心泵发生泄漏C、所输送的液体中可能含有砂粒。
化工原理题目答案
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1 .高位槽内的水面高于地面8m,水从φ108×4mm的管道中流出,管路出口。
在本题特定条件下,水流经系统的能高于地面2m2为水在管道的计算,其中u量损失可按Σh= u f'水截面处水的流速;⑵流速。
试计算:⑴ A—A3,解:设水在水管中的流速为u 的流量,以m/h计。
,, +处列柏努力方程 Zg—1,2—21在如图所示的1 22 /2 + 代入数据- Z)g = uZg+ u/2 + P/ρ + Σh(ρ0 + P/= Z221 21 23600 = 82 ××(8-2)× = 7u, u = s 换算成体积流量 V= uA= ×π/4 S3/hm℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,槽内水位维持恒定,各部分相对位置用离心泵把2010.×,在操作条件下,泵入口处真空表的读数为×如本题附图所示。
管路的直径均为Ф76,入或排出=2u2103a,水流经吸入管与排处管(不包括喷头)的能量损失可分别按Σhf,1解:试求泵的有效功率。
管的流速m/s。
排水管与喷头连接处的压强为×103a (表压)。
2在截面与真空表处取截面作方总能量损失Σhf=Σhf+Σhfu=u=u=2u+10u212u2 2,2 1,1222u=2m/s ∴Σhfρ= zg+u/2 + P/ρ+Σhf(-P)//程: zg+u/2+Pρ=zg+u/2+P1 0,010011,1122ρ=zg+u/2+P/ρ在真空表与排水管-喷头连接处取截面zg+u/2+P/+W∴ w=uAρ=s 221e1s2222=kg 10310×)/×/ρ) =×+(+hfhf Σ∴W= zg+u/2+P/ρ+Σ—( zg+u/2+P+1,2 22e12,==×N= Ww see管路的直径相同,盐水3,循环量为36m。
本题附图所示为冷冻盐水循环系统,盐水的密度为12.1100kg/m3)若泵的效率为1/kg,试求:(,由B流至A的能量损失为49J由A流经两个换热器而至B的能量损失为/kg)1解:(B处的压强表读数为若干Pa? 2泵的抽功率为若干kw?()若A处的压强表读数为×103a时,70%时,截面处作柏努利方程到B由A22g+u/22+P/ρ=Z0+u g+ρ=ZP-P)/+P/ρ+ 管径相同得u=u∴(B1BAA BABABg+49=+49=kg - ZP-P)/ρ∴=0+u/2+P/ρ+W2P/ρ+49 W=(2段,在截面处作柏努力方程由B B∴到AZg+u BBABeBBeAA/)P-P/76%== N= N(2)由第一个方程得(泵的抽功率=W1100=11kg/s ρW=V=36/3600×N= ×W×11= BeAee SSS4Pa10××××)g+ρ(-=P得g+ρ=Z PZ =1031100(7+ =BBAB管压差计,以测量两截面的压强差。
化工原理考试题及答案
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化工原理考试题及答案一、选择题1. 化工过程中,传热的基本方式不包括以下哪一项?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热扩散答案:D2. 在理想状态下,下列哪种混合方式不会导致混合物体积发生变化?A. 液体与液体混合B. 气体与气体混合C. 液体与固体混合D. 固体与固体混合答案:B3. 化学反应速率通常受哪些因素影响?A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 所有以上因素答案:D4. 蒸馏过程中,馏分的收集主要取决于什么?A. 沸点差异B. 混合物的成分比例C. 蒸馏设备的效率D. 操作者的经验答案:A5. 以下哪种设备常用于气液分离?A. 离心机B. 萃取塔C. 冷凝器D. 蒸发器答案:A二、填空题1. 在化工过程中,__________和__________是实现物质分离的两种基本操作方式。
答案:蒸馏分离2. 传热过程中,热能从高温物体传递到低温物体,这是通过__________、__________和__________三种基本方式实现的。
答案:热传导热对流热辐射3. 反应速率常数是温度的函数,通常用阿伦尼乌斯方程来描述,该方程中的活化能__________反应速率的增加。
答案:影响4. 在化工生产中,为了提高传热效率,经常采用__________和__________的方法来强化传热过程。
答案:增加传热面积改善流体流动状态5. 化工反应器的设计需要考虑多种因素,其中反应物的__________、__________和__________是设计中必须考虑的关键参数。
答案:浓度温度压力三、简答题1. 请简述化工过程中传质与传热的基本原理及其相互关系。
答:传质是指物质由高浓度区域向低浓度区域的移动过程,基本原理包括扩散、对流和吸附等。
传热是指热能由高温区域向低温区域的移动过程,基本原理包括热传导、热对流和热辐射。
传质与传热在化工过程中常常相伴发生,两者相互影响,例如在蒸馏过程中,传热导致液体蒸发,而蒸发过程中的气体又通过扩散等方式进行传质。
化工原理选择试题(附参考答案)
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化工原理选择试题(附参考答案)一、单选题(共100题,每题1分,共100分)1、离心泵轴封的作用是: ( )A、减少高压液体漏回泵的吸入口B、减少高压液体漏回吸入管C、减少高压液体漏入排出管D、减少高压液体漏出泵外正确答案:D2、若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头()A、降低B、不变C、提高正确答案:A3、我国的法定计量单位是()A、只是国际单位制B、国家行业单位C、国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位D、以上说法都不对、正确答案:D4、异步电动机的功率不超过( ),一般可以采用直接启动A、10kWB、5kWC、12kWD、15kW正确答案:A5、测高温介质或水蒸气的压力时要安装( )A、集气器B、冷凝器C、沉降器D、隔离罐正确答案:B6、安全阀检验调整时,调整压力一般为操作压力的( )倍A、1.0~1.1B、1.05~1.1C、1.05~1.2D、1.1~1.2正确答案:B7、评价化工生产效果的常用指标有()A、生产能力B、催化剂的活性C、生产成本D、停留时间正确答案:A8、属于物理爆炸的是( )A、氯酸钾B、硝基化合物C、面粉D、爆胎正确答案:D9、下列高聚物中,采用缩聚反应来生产的典型产品是( )A、PVCB、PETC、PSD、PE正确答案:B10、在蒸气—空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的()在工程上可行A、提高空气流速B、采用过热蒸气以提高蒸气温度C、提高蒸气流速D、在蒸气一侧管壁加装翅片,增加冷凝面积正确答案:A11、化工生产过程中,常用于加热的物料是( )A、中压饱和水蒸气B、低压过热水蒸气C、高温烟道气D、高温高压过热蒸气正确答案:A12、工业上常用硫碱代替烧碱使用的原因是( )A、含有相同的Na+B、它们都是碱C、S2-水解呈强碱性D、含有还原性的S2—正确答案:C13、高压法甲醇合成塔的原料气分主、副线进料。
其中,副线进料的目的是( )A、调节原料气的空间速度B、调节催化剂床层反应温度C、调节反应器中的压力D、调节原料气的浓度正确答案:B14、在外力作用下,使密度不同的两相发生相对运动而实现分离的操作是()。
(完整版)化工原理试题
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化工原理试题及答案一.填空题(每空1分,共24分)1.处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须是静止的、连续的、同一种。
2.流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能减小。
3气体的粘度随温度升高而增大,水的粘度随温度升高而减小。
4.流体在圆形直管中作滞流流动时,其温度分布是抛物线型曲线,其管中心最大流速为平均流速的2倍,摩擦系数λ与Re的关系为64/Re。
5.压强除了用不同的单位计量外,还可以用绝对压强,表压强和678123451一.计算题(1题20分,2题16分)1用泵将贮槽中温度为20℃,密度为1200Kg/m3的硝基苯送往反应器,每小时进料量为30×103Kg。
贮槽液面为常压,反应器内保持9810Pa的表压强。
管路为Φ89×4mm的钢管(摩擦系数λ=0.027)管子总长45m,其上装有孔板流量计(ξ=8.25)一个;全开闸阀(ξ=0.17)两个;90°标准弯头(ξ=0.75)四个。
贮槽液面与反应器入口管之间垂直距离为15m,求泵的轴功率。
泵的总效率取0.65,贮槽液面恒定,硝基苯粘度2.1mPa·s。
解:以贮槽液面为1-1截面,反应器入口管内侧为2-2截面,且以1-1截面为基准水平面,在1-1,2-2截面间列柏努利方程gz1+u12/2+p1/ρ+We=gz2+u22/2+p2/ρ+Σhf其中z1=0u1=0p1(表)=0We=?Z2=15mu2=ws/ρA=1.35m/sp2(表)=9810PaΣhf=(λl/d+Σξ)u2/2=(0.027×45/0.081+8025+2×0.17+4×0.75+0.5)1.352/2=24.7J/Kg代入柏努利方程We=15×9.81+9810/1200+1.352/2+24.7=181J/Kgws=3×103/3600=8.33Kg/sN=Wews/η=2320W=2.32KW答:······2.一定量的液体在圆形直管内作滞流流动。
化工原理题目答案
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1 .高位槽内的水面高于地面8m ,水从φ108×4mm 的管道中流出,管路出口高于地面2m 。
在本题特定条件下,水流经系统的能量损失可按Σhf = 6.5 u 2计算,其中u 为水在管道的流速。
试计算: ⑴ A —A '截面处水的流速; ⑵ 水的流量,以m 3/h 计。
解:设水在水管中的流速为u ,在如图所示的1—1, ,2—2,处列柏努力方程 Z 1g + 0 + P1/ρ= Z 2g+ u2/2 + P2/ρ + Σh (Z 1 - Z 2)g = u 2/2 + 6.5u 2代入数据 (8-2)×9.81 = 7u 2, u = 2.9m/s 换算成体积流量 V S = uA= 2.9 ×π/4 × 0.12 × 3600 = 82 m 3/h10.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,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Ф76×2.5mm ,在操作条件下,泵入口处真空表的读数为24.66×10³a,水流经吸入管与排处管(不包括喷头)的能量损失可分别按Σhf,1=2u ²,入或排出管的流速m/s 。
排水管与喷头连接处的压强为98.07×10³a (表压)。
试求泵的有效功率。
解:总能量损失Σhf=Σhf+,1Σhf ,2 u 1=u 2=u=2u 2+10u ²12u ² 在截面与真空表处取截面作方程: z 0g+u 02/2+P 0/ρ=z 1g+u 2/2+P 1/ρ+Σhf ,1 ( P 0-P 1)/ρ= z 1g+u 2/2 +Σhf ,1∴u=2m/s ∴ w s =uA ρ=7.9kg/s 在真空表与排水管-喷头连接处取截面z 1g+u 2/2+P 1/ρ+W e =z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ,2 ∴W e = z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ,2—( z 1g+u 2/2+P 1/ρ) =12.5×9.81+(98.07+24.66)/998.2×10³10×2²=285.97J/kg N e = W e w s =285.97×7.9=2.26kw12.本题附图所示为冷冻盐水循环系统,盐水的密度为1100kg /m ³,循环量为36m 。
化工原理选择测试题(含参考答案)
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化工原理选择测试题(含参考答案)一、单选题(共100题,每题1分,共100分)l、小批量、多品种的精细化学品的生产适用于()过程。
A、间歇操作B、半间歇操作C、连续操作D、半连续操作正确答案:A2、当介质的温度超过800°C时,为提高管材的抗蠕变性能和持久性能,必须选用()材料。
A、高猛钢B、特殊的耐高温合金钢C、铜D、不锈钢正确答案:B3、离心泵与往复泵的相同之处在于()A、工作原理B、安装高度的限制C、流量的调节方法D、流量与扬程的关系正确答案:B4、属于天然纤维的是下列哪种物质()A、石棉B、尼龙C、胶黏纤维D、碳纤维正确答案:A5、S02和Cl2都具有漂白作用,若将等物质的量的两种气体混合,在作用于潮湿的有色物质,则可观察到有色物质()A、立即褪色B、慢慢褪色C、先褪色后恢复原色D、不褪色正确答案:D6、化工生产中要注意人身安全,哪些是错误的()A、生产中要密切注意压力容器安全运行,人不能离远B、注意生产中的有毒物质C、防止在生产中触电D、远离容易起火爆炸场所正确答案:A7、下列四种流量计,哪种不属于差压式流量计的是()A、孔板流量计B、文丘里流量计C、喷嘴流量计D、转子流量计正确答案:D8、芳经C9H10的同分异构体有()A、6种B、7种C、8种D、9种正确答案:C9、为了防止()现象发生,启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀A、汽蚀B、气缚C、电机烧坏D、叶轮受损正确答案:C10、在安装自动调节阀时,通常再并联一截止阀,其作用是()A、没有用,可不设置B、增加流通量的作用C、检修时临时使用D、保持加热介质经常通过正确答案:C11、在硫酸生产中,硫铁矿沸腾焙烧炉属于()A、流化床反应器B、备式反应器C、固定床反应器D、管式反应器正确答案:A12、下列流体输送机械中必须安装稳压装置和除热装置的是()A、往复泵B、旋转泵C、往复压缩机D、离心泵正确答案:C13、使用过滤式防毒面具要求作业现场空气中的氧含量不低于()A、19%B、18%C、16%D、17%正确答案:B14、列管式换热器一般不采用多壳程结构,而采用()以强化传热效果A、波纹板B、隔板C、折流挡板D、翅片板正确答案:C15、容易随着人的呼吸而被吸入呼吸系统,危害人体健康的气溶胶是()A、不能确定B、烟C、有毒蒸气D、有毒气体正确答案:B16、在套管换热器中,用热流体加热冷流体。
化工原理考试题及答案
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化工原理考试题及答案一、选择题1. 化工生产中常用的传热方式有哪些?A. 热传导B. 对流C. 辐射D. 所有以上选项答案:D2. 以下哪项不是化工单元操作?A. 蒸馏B. 过滤C. 蒸发D. 化学反应答案:D3. 化工过程中,哪些因素会影响传质效率?A. 温度B. 压力C. 浓度梯度D. 所有以上选项答案:D二、填空题4. 化工原理中的“三传一反”指的是______、______、______、化学反应。
答案:传热、传质、动量传递5. 根据传质速率与传质面积成正比,当传质面积增加一倍时,传质速率将______。
答案:增加一倍三、简答题6. 简述化工原理中的传热过程及其重要性。
答案:传热过程是指在不同温度的物体之间或同一物体不同温度部分之间,由于热量的传递而达到热平衡的过程。
在化工生产中,传热过程对于控制反应温度、提高生产效率、保证产品质量等方面具有重要意义。
7. 描述化工单元操作中的蒸馏操作及其应用。
答案:蒸馏是一种利用不同组分的沸点差异来分离混合物的单元操作。
它广泛应用于石油、化工、食品等行业,如石油的分馏、酒精的提纯等。
四、计算题8. 某化工反应器中,传热面积为100平方米,传热系数为200W/(m²·K),温差为50 K。
求传热量。
答案:传热量 Q = 传热系数K × 传热面积A × 温差ΔT = 200 W/(m²·K) × 100 m² × 50 K = 10,000,000 W 或 10 MW。
五、论述题9. 论述化工原理在现代工业生产中的应用及其重要性。
答案:化工原理是现代工业生产的基础,它涉及到物质的转化、能量的传递和质量的传递等多个方面。
在石油、化肥、制药、食品加工等行业中,化工原理的应用可以提高生产效率、降低能耗、保证产品质量,对于推动工业发展和技术创新具有重要作用。
结束语:化工原理作为一门综合性学科,不仅涵盖了物理、化学、数学等多个领域的知识,而且在实际工业生产中具有广泛的应用。
化工原理考试试题及答案
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化工原理考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中常用的传热方式不包括以下哪一项?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热交换答案:D2. 在化工生产中,下列哪种设备主要用于分离液体和固体混合物?A. 离心泵B. 过滤器C. 换热器D. 蒸发器答案:B3. 以下哪种现象不是属于质量传递过程?A. 扩散B. 渗透C. 蒸发D. 蒸馏答案:D4. 化工原理中的“三传一反”指的是哪三个传递过程和一个反应过程?A. 热传递、质量传递、动量传递和化学反应B. 热传递、质量传递、动量传递和物理反应C. 热传递、质量传递、动量传递和化学吸收D. 热传递、质量传递、动量传递和物理吸收答案:A5. 根据牛顿冷却定律,物体表面温度与周围环境温度差越大,冷却速率越?A. 快B. 慢C. 不变D. 无法确定答案:A6. 在化工生产中,以下哪种情况下的传热系数最大?A. 气体对气体B. 气体对液体C. 液体对液体D. 固体对固体答案:B7. 化工原理中,以下哪种设备不属于传质设备?A. 塔器B. 反应器C. 换热器D. 干燥器答案:C8. 根据菲克定律,质量传递的速率与浓度梯度的?A. 成正比B. 成反比C. 成二次方关系D. 无关答案:A9. 在化工生产中,以下哪种情况下的流体流动属于湍流?A. 雷诺数小于2000B. 雷诺数大于4000C. 雷诺数等于2000D. 雷诺数在2000到4000之间答案:B10. 化工原理中,以下哪种设备用于实现两相流动的分离?A. 泵B. 搅拌器C. 分离器D. 压缩机答案:C二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述化工生产中常见的三种传热方式及其特点。
答案:化工生产中常见的三种传热方式包括热传导、热对流和热辐射。
热传导是指热量通过物体内部分子振动和自由电子运动传递的过程,通常发生在固体中;热对流是指流体中温度不同的各部分之间通过宏观的流体运动传递热量的过程;热辐射是指物体因温度产生的电磁波辐射,可以在真空中进行热量传递。
化工原理课后习题答案(全)
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绪论1解:换算因数: 1.010********/==⋅=⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅sm kg s m s cm g sN m scm g spa scm g∴1g ⋅cm -1⋅s -1=0.1pa ⋅s 2.解:51001325.1Paatm ⨯= 1m N Pa 2=⋅- 1m N J =⋅ 3310m L -= ∴2321001325.1m J m N m N atm L ⨯=⋅⋅⋅⋅⋅⋅-∴21001325.1J atm L ⨯=⋅以J ·mol -1·K -1表示R 的值R =0.08206×1.01325×102 J ﹒mol -1﹒K -1=8.315 J ﹒mol -1﹒K -1第一章 流体流动1. 表压=-真空度=-4.8×104Pa 绝压=5.3×104 Pa2.解:设右侧水面到B ′点高为h 3,根据流体静力学基本方程可知P B =P B ′ 则ρ油gh 2=ρ水gh 3mm mkg mmm kg h 4921000600820h 3323=⋅⨯⋅==--水油ρρ h=h 1+h 3=892mm5解:以图中截面a-a ′为等压面,则P 啊=Pa ′ρ油g(h 1+h 0)=ρ油g(h 2-R+h 0) + ρ水银gR (h 0为水银压差计高液面与容器底部的高度差) ∴ h 2=h 1 + R - ρ水银R/ρ油 = 4 +0.2-13600*0.2/860 = 1.04m6解:h=P(表压)/ ρ水g =81.9*10001000*10 =1.02 m7.解:由公式AVsu =可得 Vs=uA=u πd 2/4=0.8×π×(57-3.5×2)2×10-6/4=1.57×10-3m 3/sWs=Vs ρ=1.57×10-3×1840=2.89kg/ss m kg u AWsG ⋅=⨯===2/147218408.0ρ 9解:以地面以下的水管所在的平面为基准水平面,则:fh Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z 1=9m, u 1=0, P 1=P 2=P 0 ,Z 2=4m,u 2=u∴9.81*9=9.81*4+222u +40*222u∴u=1.55m/s,Vs=uA=1.55*3.1415926*0.0252=10.95m3/h 若Vs'=Vs*(1+25%)=1.25Vs,则u'=1.25u=1.9375m/s ∴Z 1-Z 2=7.86m,即将水箱再升高7.86-5=2.86m 10解:Vs=8m3/h 时,该系统管路中水的流速为u 1=4Vs/3600πd 2=4*8/3600*3.1415926*0.0532=1.008m/s以压力表处为截面1-1',水箱液面为截面2-2',并以截面1-1'为基准水平面,则:f h Pu gz u P gz ∑+++=++ρρ2222211122Z2-Z1=24m P2=0 u2=0∴P1=(234.93+∑h f )*1000而3424.5001.01000*008.1*053.0Re===μρduε/d=0.2/53=0.00377查表得λ=0.0282 ∴∑h f = (h f + ξ)﹒u 12/2 =(0.0282*100/0.053 + 1)* 1.0082/2 =27.54J/Kg ∴P 1=(234.93+27.54)*1000=0.262MPa即压力表的读数为0.262MPa 时才能满足进水量为8m3/h 的需要。
化工原理考试题及答案
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化工原理考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 化工生产中常用的三种基本操作是:A. 过滤、蒸发、蒸馏B. 混合、分离、加热C. 混合、过滤、加热D. 蒸馏、蒸发、结晶答案:B2. 在化工生产中,下列哪种设备主要用于分离液体和固体混合物?A. 离心泵B. 蒸发器C. 过滤器D. 反应器答案:C3. 根据传热方式的不同,下列哪种换热器不属于直接接触式换热器?A. 管壳式换热器B. 板式换热器C. 冷却塔D. 热管换热器答案:A4. 化工原理中,下列哪种方法不适用于测量气体的流量?A. 转子流量计C. 涡街流量计D. 压力计答案:D5. 以下哪种情况下,流体在管道中的流动属于湍流?A. 雷诺数Re < 2000B. 雷诺数Re = 2000C. 雷诺数Re > 4000D. 雷诺数Re = 4000答案:C6. 在化工生产中,下列哪种操作不涉及能量的转换?A. 压缩气体B. 蒸发液体C. 混合不同温度的液体D. 过滤固体颗粒答案:D7. 化工原理中,下列哪种设备主要用于气体的净化?A. 离心泵B. 气体过滤器C. 冷却塔D. 蒸馏塔答案:B8. 在化工生产中,下列哪种情况下,流体的流动状态更易形成湍流?B. 流体粘度大C. 管道直径小D. 流体温度高答案:D9. 根据传质原理,下列哪种情况下,气体的扩散速度最快?A. 气体浓度低B. 气体浓度高C. 气体温度低D. 气体压力高答案:A10. 在化工生产中,下列哪种设备主要用于控制流体的流动方向?A. 阀门B. 换热器C. 泵D. 过滤器答案:A二、填空题(每空2分,共20分)1. 化工生产中,______是实现物质分离的基础。
答案:传质2. 根据传热方式的不同,换热器可以分为直接接触式和______。
答案:间接接触式3. 化工原理中,流体的流动状态可以分为层流和______。
答案:湍流4. 化工生产中,______是实现能量转换的基础。
化工原理题目答案
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1 .高位槽内的水面高于地面8m ,水从φ108×4mm 的管道中流出,管路出口高于地面2m 。
在本题特定条件下,水流经系统的能量损失可按Σhf = 6.5 u 2计算,其中u 为水在管道的流速。
试计算: ⑴ A —A '截面处水的流速; ⑵ 水的流量,以m 3/h 计。
解:设水在水管中的流速为u ,在如图所示的1—1, ,2—2,处列柏努力方程 Z 1g + 0 + P1/ρ= Z 2g+ u2/2 + P2/ρ + Σh (Z 1 - Z 2)g = u 2/2 + 6.5u 2代入数据 (8-2)×9.81 = 7u 2, u = 2.9m/s 换算成体积流量 V S = uA= 2.9 ×π/4 × 0.12 × 3600 = 82 m 3/h10.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,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Ф76×2.5mm ,在操作条件下,泵入口处真空表的读数为24.66×10³a,水流经吸入管与排处管(不包括喷头)的能量损失可分别按Σhf,1=2u ²,入或排出管的流速m/s 。
排水管与喷头连接处的压强为98.07×10³a (表压)。
试求泵的有效功率。
解:总能量损失Σhf=Σhf+,1Σhf ,2 u 1=u 2=u=2u 2+10u ²12u ² 在截面与真空表处取截面作方程: z 0g+u 02/2+P 0/ρ=z 1g+u 2/2+P 1/ρ+Σhf ,1 ( P 0-P 1)/ρ= z 1g+u 2/2 +Σhf ,1∴u=2m/s ∴ w s =uA ρ=7.9kg/s 在真空表与排水管-喷头连接处取截面z 1g+u 2/2+P 1/ρ+W e =z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ,2 ∴W e = z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ,2—( z 1g+u 2/2+P 1/ρ) =12.5×9.81+(98.07+24.66)/998.2×10³10×2²=285.97J/kg N e = W e w s =285.97×7.9=2.26kw12.本题附图所示为冷冻盐水循环系统,盐水的密度为1100kg /m ³,循环量为36m 。
化工原理试题库及答案
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化工原理试题库及答案一、选择题。
1.化学工程中常用的传热方式是()。
A.对流传热。
B.传导传热。
C.辐射传热。
D.以上都是。
2.在化学工程中,常用的反应器有()。
A.批式反应器。
B.连续流动反应器。
C.循环流化床反应器。
D.以上都是。
3.化学工程中常用的分离技术包括()。
A.蒸馏。
B.结晶。
C.萃取。
D.以上都是。
4.在化学工程中,常用的单位操作包括()。
A.搅拌。
B.过滤。
C.干燥。
D.以上都是。
5.化学工程中常用的流体传递方式有()。
A.管流。
B.液膜传递。
C.气固传递。
D.以上都是。
二、填空题。
1.传热系数的单位是()。
2.常用的分离技术之一是()。
3.在化学反应中,催化剂的作用是()。
4.化学工程中常用的流体传递方式之一是()。
5.常用的反应器之一是()。
三、问答题。
1.简述传热的基本原理。
2.什么是化学反应工程?3.简述一种常用的分离技术及其原理。
4.化学工程中常用的反应器有哪些?5.简述一种常用的流体传递方式及其应用领域。
答案:一、选择题。
1. D。
2. D。
3. D。
4. D。
5. D。
二、填空题。
1. W/(m2·K)。
2. 蒸馏。
3. 提高反应速率。
4. A.管流。
5. A.批式反应器。
三、问答题。
1. 传热的基本原理是热量从高温物体传递到低温物体,使两者达到热平衡。
传热方式包括传导、对流和辐射三种方式。
2. 化学反应工程是研究化学反应过程的工程学科,包括反应器设计、反应条件控制、反应动力学等内容。
3. 蒸馏是一种利用液体混合物成分的沸点差异进行分离的技术。
通过加热混合物,使其中成分沸点较低的液体先汽化,再经冷凝器冷凝成液体,从而实现分离。
4. 常用的反应器包括批式反应器、连续流动反应器、循环流化床反应器等。
5. 管流是化学工程中常用的流体传递方式,应用于管式反应器、管式蒸馏塔等设备中。
其特点是流体在管内流动,传质传热效果好,操作简便。
总结,化工原理试题库及答案中涵盖了传热、反应工程、分离技术、单位操作和流体传递等方面的内容,旨在帮助学习者巩固和加深对化工原理知识的理解和掌握。
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1 .高位槽内的水面高于地面8m ,水从φ108×4mm 的管道中流出,管路出口高于地面2m 。
在本题特定条件下,水流经系统的能量损失可按Σhf = u 2计算,其中u 为水在管道的流速。
试计算: ⑴ A —A '截面处水的流速; ⑵ 水的流量,以m 3/h 计。
解:设水在水管中的流速为u ,在如图所示的1—1,,2—2,处列柏努力方程 Z 1g + 0 + P1/ρ= Z 2g+ u2/2 + P2/ρ + Σh (Z 1 - Z 2)g = u 2/2 +代入数据 (8-2)× = 7u 2, u = s 换算成体积流量 V S = uA= ×π/4 ×× 3600 = 82 m 3/h10.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部,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Ф76×,在操作条件下,泵入口处真空表的读数为×103a,水流经吸入管与排处管(不包括喷头)的能量损失可分别按Σhf,1=2u2,入或排出管的流速m/s 。
排水管与喷头连接处的压强为×103a (表压)。
试求泵的有效功率。
解:总能量损失Σhf=Σhf+,1Σhf ,2 u 1=u 2=u=2u 2+10u212u2 在截面与真空表处取截面作方程: z 0g+u 02/2+P 0/ρ=z 1g+u 2/2+P 1/ρ+Σhf ,1 ( P 0-P 1)/ρ= z 1g+u 2/2 +Σhf ,1 ∴u=2m/s ∴ w s =uA ρ=s 在真空表与排水管-喷头连接处取截面 z 1g+u 2/2+P 1/ρ+W e =z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ,2 ∴W e = z 2g+u 2/2+P 2/ρ+Σhf ,2—( z 1g+u 2/2+P 1/ρ) =×+(+)/×10310×22=kg N e = W e w s =×=12.本题附图所示为冷冻盐水循环系统,盐水的密度为1100kg /m3,循环量为36m 。
3管路的直径相同,盐水由A 流经两个换热器而至B 的能量损失为/kg ,由B 流至A 的能量损失为49J /kg ,试求:(1)若泵的效率为70%时,泵的抽功率为若干kw (2)若A 处的压强表读数为×103a 时,B 处的压强表读数为若干Pa 解:(1)由A 到B 截面处作柏努利方程0+u A 22+P A /ρ1=Z B g+u B 2/2+P B/ρ+ 管径相同得u A=uB∴(P A -P B )/ρ=Z B g+由B 到A 段,在截面处作柏努力方程Z B g+u B 2/2+P B /ρ+W e =0+u A 2P A /ρ+49 ∴W e =(P A -P B )/ρ- Z B g+49=+49=kg ∴W S =V S ρ=36/3600×1100=11kg/s N e = W e ×W S =×11= 泵的抽功率N= N e /76%== (2)由第一个方程得(P A -P B )/ρ=Z B g+得 P B =P A -ρ(Z B g+) =×1031100×(7×+ =×104Pa15.在本题附图所示的实验装置中,于异径水平管段两截面间连一倒置U 管压差计,以测量两截面的压强差。
当水的流量为10800kg/h 时,U 管压差计读数R 为100mm ,粗细管的直径分别为Ф60×与Ф45×。
计算:(1)1kg 水流经两截面间的能量损失。
(2)与该能量损失相当的压强降为若干Pa 解:(1)先计算A ,B 两处的流速: u A =w s /ρs A =295m/s ,u B = w s /ρs B 在A ,B 截面处作柏努力方程: z A g+u A 2/2+P A /ρ=z B g+u B 2/2+P B /ρ+Σhf ∴1kg 水流经A ,B 的能量损失: Σhf= (u A 2-u B 2)/2+(P A - P B )/ρ=(u A 2-u B 2)/2+ρgR/ρ=kg (2).压强降与能量损失之间满足: Σhf=ΔP/ρ ∴ΔP=ρΣhf=×10316. 密度为850kg/m3,粘度为8×10-3Pa ·s 的液体在内径为14mm 的钢管内流动,溶液的流速为1m/s 。
试计算:(1)泪诺准数,并指出属于何种流型(2)局部速度等于平均速度处与管轴的距离;(3)该管路为水平管,若上游压强为147×103a ,液体流经多长的管子其压强才下降到×103a 解:(1)Re =du ρ/μ =(14×10-3×1×850)/(8×10-3)=×103> 2000 ∴此流体属于滞流型 (2)由于滞流行流体流速沿管径按抛物线分布,令管径和流速满足 y 2= -2p (u-u m ) 当u=0时 ,y 2= r 2= 2pu m ∴ p = r 2/2 = d 2/8 当u=u平均=umax = s 时, y 2= - 2p ()= d 2/8 = d 2∴即 与管轴的距离 r=×10-3m (3)在147×103和×103两压强面处列伯努利方程 u 12/2 + P A /ρ + Z 1g = u 22/2 + P B /ρ+ Z 2g + Σhf ∵ u 1 = u 2 , Z 1 = Z 2 ∴ P A /ρ= P B /ρ+ Σhf 损失能量hf =(P A - P B )/ρ=(147××103)/850 = ∵流体属于滞流型 ∴摩擦系数与雷若准数之间满足λ=64/ Re又 ∵hf =λ×(ι/d )× u 2∴ι= ∵输送管为水平管,∴管长即为管子的当量长度 即:管长为 18. 一定量的液体在圆形直管内做滞流流动。
若管长及液体物性不变,而管径减至原有的1/2,问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍 解:∵管径减少后流量不变 ∴u 1A 1=u 2A 2而r 1=r 2 ∴A 1=4A 2 ∴u 2=4u 由能量损失计算公式Σhf =λ(ι/d )×(1/2u 2)得 Σhf ,1=λ(ι/d )×(1/2u 12) Σhf ,2=λ(ι/d )×(1/2u 22)=λ(ι/d )× 8(u 1)2=16Σhf ,1 ∴h f2 = 16 h f120. 每小时将2×103g 的溶液用泵从反应器输送到高位槽。
反应器液面上方保持×103a 的真空读,高位槽液面上方为大气压强。
管道为的钢管,总长为50m ,管线上有两个全开的闸阀,一个孔板流量计(局部阻力系数为4),5个标准弯头。
反应器内液面与管路出口的距离为15m 。
若泵效率为,求泵的轴功率。
解: 流体的质量流速 ωs = 2×104/3600 = kg/s 流速 u =ωs /(A ρ)=s 雷偌准数Re=du ρ/μ= 165199 > 4000 查本书附图1-29得 5个标准弯头的当量长度: 5×= 2个全开阀的当量长度: 2× = ∴局部阻力当量长度 Σιe = + = 假定 1/λ1/2=2 lg(d /ε) + = 2 lg(68/ + ∴λ= 检验 d/(ε×Re ×λ1/2) = > ∴符合假定即 λ= ∴全流程阻力损失 Σh=λ×(ι+ Σιe )/d × u 2/2 + ζ×u 2/2 = [×(50+/(68×103) + 4]×2 = J/Kg 在反应槽和高位槽液面列伯努利方程得 P 1/ρ+ We = Zg + P 2/ρ+ Σh We = Zg + (P 1- P 2)/ρ+Σh = 15× + ×103/1073 + = J/Kg 有效功率 Ne = We ×ωs = × = ×103轴功率 N = Ne/η=×103/ = ×103W =22如本题附图所示,,贮水槽水位维持不变。
槽底与内径为100mm 的钢质放水管相连,管路上装有一个闸阀,距管路入口端15m 处安有以水银为指示液的U 管差压计,其一臂与管道相连,另一臂通大气。
压差计连接管内充满了水,测压点与管路出口端之间的长度为20m 。
(1).当闸阀关闭时,测得R=600mm ,h=1500mm ;当闸阀部分开启时,测的R=400mm ,h=1400mm 。
摩擦系数可取,管路入口处的局部阻力系数为。
问每小时从管中水流出若干立方米。
(2).当闸阀全开时,U 管压差计测压处的静压强为若干(Pa ,表压)。
闸阀全开时l e /d ≈15,摩擦系数仍取解: ⑴根据流体静力学基本方程, 设槽面到管道的高度为x ρ水g(h+x)= ρ水银gR 103×+x) = ×103× x = 部分开启时截面处的压强 P 1 =ρ水银gR -ρ水gh = ×103Pa 在槽面处和1-1截面处列伯努利方程 Zg + 0 + 0 = 0 + u 2/2 + P 1/ρ + Σh 而Σh= [λ(ι+Σιe )/d +ζ]· u 2/2 = u 2∴× = u 2/2 + + u 2u = s 体积流量ωs = uA ρ= ×π/4×2×3600 = h ⑵ 闸阀全开时 取2-2,3-3截面列伯努利方程 Zg = u 2/2 + 2 + ×(15 +ι/d)u 2/2 u = s 取1-1﹑3-3截面列伯努利方程 P 1'/ρ = u 2/2 + ×(15+ι'/d)u 2/2 ∴P 1'= ×104Pa26. 用离心泵将20℃水经总管分别送至A ,B 容器内,总管流量为89m/h3,ф127×5mm 。
原出口压强为×105Pa ,容器B 内水面上方表压为1kgf/cm2,总管的流动阻力可忽略,各设备间的相对位置如本题附图所示。
试求:(1)离心泵的有效压头H e ;(2)两支管的压头损失H f ,o-A ,H f ,o-B ,。
解:(1)离心泵的有效压头 总管流速u = V s /A 而A = 3600×π/4×(117)2×10-6u = s 在原水槽处与压强计管口处去截面列伯努利方程 Z 0g + We = u 2/2 + P 0/ρ+Σhf ∵总管流动阻力不计Σhf =0 We = u 2/2 + P 0/ρ-Z 0g =2 +×105/ -2×=Kg ∴有效压头He = We/g = ⑵ 两支管的压头损失 在贮水槽和Α﹑Β表面分别列伯努利方程 Z 0g + We = Z 1g + P 1/ρ+ Σhf1 Z 0g + We = Z 2g + P 2/ρ+ Σhf2 得到两支管的能量损失分别为 Σhf1= Z 0g + We –(Z 1g + P 1/ρ) = 2× + –(16× + 0) =Kg Σhf2=Z 0g + We - (Z 2g + P 2/ρ) =2× + –(8× + ×103/ = J/Kg ∴压头损失 H f1 = Σhf1/g = m H f2 = Σhf2/g =28.本题附图所示为一输水系统,高位槽的水面维持恒定,水分别从BC 与BD 两支管排出,高位槽液面与两支管出口间的距离为11m ,AB 段内径为38mm ,长为58m ;BC 支管内径为32mm ,长为;BD 支管的内径为26mm ,长为14m ,各段管长均包括管件及阀门全开时的当量长度。