化工原理带答案
化工原理课后习题(参考答案)
解
x
1 / 17 0.0105 1 / 17 100 / 18
p* 798 E＝ 76 kPa x 0.0105 1 / 17 c 0.584 kmol / m3 (100 1) / 998 .2
0.584 H c / p 0.73kmol /(m3 kPa) 0.798 y * 798 / 100 10 3 7.98 10 3
1 1 m K Y k Y kY
1 m 比较 与 kY kX
（2）
N A KY Y Y *
5-15Байду номын сангаас在一吸收塔中，用清水在总压为0.1MPa、温度20oC条件下吸收混合 气体中的CO2，将其组成从2%降至0.1%（摩尔分数）。20oC时CO2水溶 液的亨利系数为E=144MPa。吸收剂用量为最小用量的1.2倍。试求（1） 液-气比L/G及溶液出口组成X1；（2）总压改为1MPa时的L/G及溶液出口 组成X1 解：（1）
qm qm1 qm 2 20 10 30t / h 30000 kg / h
qv qm / 30000 / 998 .2 30.05m3 / h 流速为 v 1.0m / s
d
4qv 4 30.05 0.103 m 103 mm v 3600 1.0
G(Y1 Y2 ) L( X 1 X 2 )
Y1 Y2 L G min X 1,max X 2
通过
算出最小液气比：（L/G）min
（2）解题过程类似于（1）小题
0.01 1.8 10 4 解 x1 0.01 1 997 / 18
p1 1.662 10 5 1.8 10 4 29.92 kPa
化工原理——带答案
第一章流体力学1.表压与大气压、绝对压的正确关系是（A ）。
A.表压=绝对压-大气压B.表压=大气压-绝对压C.表压=绝对压+真空度2.压力表上显示的压力，即为被测流体的（B ）。
A.绝对压B.表压C.真空度D.大气压3.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为（B ）。
A.真空度B.表压强C.绝对压强D.附加压强4.设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强（B ）。
A.愈大B.愈小C.愈接近大气压D.无法确定5.一密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为（B ）kPa。
A. 80B. - 80C. 21.3D.181.36.某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1（表压）=1200mmHg和p2（真空度）=700mmHg，当地大气压为750mmHg,则两处的绝对压强差为（D ）mmHg。
A.500B.1250C.1150D.19007.当水面压强为一个工程大气压，水深20m处的绝对压强为（B ）。
A. 1个工程大气压B. 2个工程大气压C. 3个工程大气压 D. 4个工程大气压8.某塔高30m,进行水压试验时，离塔底10m高处的压力表的读数为500kpa,（塔外大气压强为100kpa）。
那么塔顶处水的压强（A）。
A. 403 . 8kpaB. 698. 1kpaC. 600kpaD. 100kpa9.在静止的连续的同一液体中，处于同一水平面上各点的压强（A ）A.均相等B.不相等C.不一定相等10.液体的液封高度的确定是根据（C ）.A.连续性方程B.物料衡算式C.静力学方程D.牛顿黏性定律11.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差（P指-P）的值（B ）。
A.偏大B.偏小C.越大越好12.稳定流动是指流体在流动系统中，任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（A ）。
A.仅随位置变，不随时间变B.仅随时间变，不随位置变C.既不随时间变，也不随位置变D.既随时间变，也随位置变13.流体在稳定连续流动系统中，单位时间通过任一截面的（B ）流量都相等。
化工原理第1章答案 流体流动
1．若将90kg 相对密度为0.83的油品与60kg 相对密度为0.71的油品混合，试求混合油的密度。
解：)/(777710608309060903m kg m =++=ρ21.013×105Pa 解：=ρ376％N 2，8%H 20(时，该混解：CO ρ2O ρ3/441.0)50015.273(83142m kg RT N =+⨯==ρ 3/284.0)50015.273(8314181013002m kg RT pM O H =+⨯⨯==ρ 3/455.0m kg x iV i m =∑=ρρ4．烟道气的组成约为含13％CO 2，11％H 20，76％N 2(均系体积％),计算400℃时常压烟道气的粘度。
解：cpM y M y i i i i i m 62/12/12/12/162/162/162/12/1101.302876.01811.04413.028100.3176.018100.2311.044100.3013.0----⨯=⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=∑∑=μμ5．液体混合物的组成为乙烷40％和丙烯60％(均为摩尔百分率)，计算此液体混合物在-100℃时的粘度。
乙烷和丙烯在-100℃时的粘度分别为0.19mPa ·s 和0.26mPa ·s 。
解：6395.026.0lg 6.019.0lg 4.0lg lg -=⨯+⨯=∑=i i m x μμS mPa m ⋅=229.0μ6．某流化床反应器上装有两个U 形管压差计，如本题附图所示。
测得R 1＝400mm ，R2＝50mm 指示液为汞。
为防止汞蒸气向空间扩散，在右侧的U 形管与大气连通的玻璃管内装入一段水，其高度R 3＝50mm 。
试求A 、B 两处的表压力。
解：05.081.91360005.081.91000232⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p Hg O H A ρρmmHg kPa Pa 7.5316.71016.73==⨯=7．如本题附图所示的汽液直接接触混合式冷凝器，水蒸气被水冷凝后的凝液和水一起沿气压管流入敞口水池并连续排至地沟。
化工原理习题答案
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
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：(含答案)第三章 非均相物系的分离
第三章 非均相物系的分离一、填空题：1．⑴一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由20°C 升至50°C ，则其沉降速度将 。
⑵降尘室的生产能力只与降尘室的 和 有关，而与 无关。
解⑴下降 ⑵长度 宽度 高度2．①在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。
②在滞流（层流）区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比；在湍流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。
解①增加一倍 ， 减少一倍 ， 不变 ②2 ， 1/2沉降操作是指在某种 中利用分散相和连续相之间的 差异，使之发生相对运动而实现分离的操作过程。
沉降过程有 沉降和 沉降两种方式。
答案：力场；密度；重力；离心3．已知q 为单位过滤面积所得滤液体积V/S ，e e e S V q V /，为为过滤介质的当量滤液体积（滤液体积为e V 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力），在恒定过滤时，测得2003740/+=∆∆q q τ，过滤常数K ＝ ，e q = 。
解0.000535 ， 0.05354．⑴间歇过滤机的生产能力可写为Q ＝V/∑τ，此外V 为 ，∑τ表示一个操作循环所需的 ，∑τ等于一个操作循环中 ， 和 三项之和。
一个操作循环中得到的滤液体积 ，总时间 ，过滤时间τ ，洗涤时间τw ， 辅助时间τD⑵．一个过滤操作周期中，“过滤时间越长，生产能力越大”的看法是 ，“过滤时间越短，生产能力越大”的看法是 。
过滤时间有一个 值，此时过滤机生产能力为 。
不正确的 ，不正确的 ， 最适宜 ， 最大⑶．过滤机操作循环中，如辅助时间τ越长则最宜的过滤时间将 。
⑶ 越长(4). 实现过滤操作的外力可以是 、 或 。
答案：重力；压强差；惯性离心力5．⑴在过滤的大部分时间中， 起到了主要过滤介质的作用。
⑵最常见的间歇式过滤机有 和 连续式过滤机有 。
⑶在一套板框过滤机中，板有 种构造，框有 种构造。
化工原理课后习题答案
第一章流体流动1.某设备上真空表的读数为 13.3×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。
已知该地区大气压强为 98.7×103 Pa。
解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到：设备内的绝对压强P绝= 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa=8.54×103 Pa设备内的表压强 P表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。
在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。
已知两吹气管出口的距离H = 1m，U管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820Kg／㎥。
试求当压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气管出口距离ｈ。
分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中1－1´和4－4´为等压面，2－2´和3－3´为等压面，且1－1´和2－2´的压强相等。
根据静力学基本方程列出一个方程组求解解：设插入油层气管的管口距油面高Δh在1－1´与2－2´截面之间P1 = P2 + ρ水银gR∵P1 = P4，P2 = P3且P3 = ρ煤油gΔh ， P4 = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）联立这几个方程得到ρ水银gR = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）-ρ煤油gΔh 即ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据1.0³×10³×1 - 13.6×10³×0.068 = h(1.0×10³-0.82×10³)ｈ= 0.418ｍ6. 根据本题附图所示的微差压差计的读数，计算管路中气体的表压强ｐ。
化工原理--流体流动-习题及答案
一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
AA质量；B粘度；C位能；D动能。
2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
AA密度；B粘度；C位能；D动能。
3．层流与湍流的本质区别是（）。
DA湍流流速〉层流流速；B流道截面大的为湍流，截面小的为层流;C层流的雷诺数（湍流的雷诺数；D层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
4．气体是（）的流体。
BA可移动；B可压缩；C可流动；D可测量。
5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
C A绝对压力；B表压力；C静压力；D真空度。
6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
AA绝对压力；B表压力；C静压力；D真空度。
7．当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。
DA真空度；B表压力；C相对压力；D绝对压力。
8．当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。
AA大于；B小于；C等于；D近似于。
9．（）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。
AA压力表；B真空表；C高度表；D速度表。
10．被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。
D A大气压；B表压力；C相对压力；D绝对压力。
11.流体在园管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。
BA. Um= 1/2Umax；B. Um=0.8Umax；C. Um=3/2Umax。
12.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是（）。
AA.与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关B.与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关；C.与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。
13.层流底层越薄（）。
CA.近壁面速度梯度越小；B.流动阻力越小；C.流动阻力越大；D.流体湍动程度越小。
14.双液体U形差压计要求指示液的密度差（） CA.大；B.中等；C.小；D.越大越好。
15.转子流量计的主要特点是（）。
化工原理试题(含答案)
化工原理试题及答案（绝密请勿到处宣扬）12 月25 日一、填空题（共15 空，每空2 分，共30 分）1. 一容器真空表读数为10 kpa ，当地大气压强为100 kpa ，则此容器的绝对压强和表压强（以kpa 计）分别为：（90kpa ）和（-10kpa ）。
2. 热传导只发生在固体和（静止）的或（滞）流动的流体中。
3. 物体的吸收率越（大），其辐射能力越（大）。
（填大或小）4. 蒸发中以（二次蒸汽）是否再利用而分为单效或多效蒸发。
5. 蒸发中的温度差损失主要由溶液中的（不挥发溶质）、液柱的（静压头）和管路（阻力）所引起的沸点升高三部分组成。
6. 一容器压力表读数为10 kpa ，当地大气压强为100 kpa ，则此容器的绝对压强（以kpa 计）为：（90kpa ）。
7. 对于同种流体，自然对流时的对流传热系数比时的（小）。
（填大或小）8. 物体的吸收率越大，其辐射能力越（大），所以黑体的辐射能力比灰体的（大）。
（填大或小）9. 蒸发操作所用的设备称为（蒸发器）。
10. 按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为（单效蒸发）和（多效蒸发）。
二、选择题（共 5 题，每题 2 分，共10 分）1. 对吸收操作有利的条件是：（D ）A. 操作温度高、压强高；B. 操作温度高、压强低；C. 操作温度低、压强低；D. 操作温度低、压强高2. 精馏塔内上层塔板液相轻组分浓度较下层塔板（A ），液相温度较下层塔板（）A. 高，低；B. 低，高；C. 高，高；D. 低，低3. （D ）是塔内气液两相总体上呈逆流流动，而在每块塔板上呈均匀的错流流动。
A. 板式塔的传质意图；B. 板式塔的设计过程；C. 板式塔的恒摩尔流要求；D. 板式塔的设计意图4. 恒定干燥条件是指湿空气在干燥器内的（C ）及与物料的接触方式都不变。
A. 温度、焓值、湿度；B. 流速、压强、湿度；C. 流速、温度、湿度；D. 温度、湿度、压强5. 对于湿物料的湿含量，下面哪种说法是正确的？（B）A. 平衡水一定是自由水；B. 平衡水一定是结合水；C. 自由水一定是结合水；D. 自由水一定是非结合水6. 当二组分液体混合物的相对挥发度为（C ）时，不能用普通精馏方法分离。
化工原理1_7章习题答案解析
在1-1与2-2间列柏努利方程：
（a）
或 （b）
其中：z1=0；p1=0（表压）；u1≈0
z2=7m；p2=20×103Pa（表压）
已知泵入口管的尺寸及碱液流速，可根据连续性方程计算泵出口管中碱液的流速：
m/s
ρ=1100kg/m3，ΣWf=40J/kg
第六章蒸馏···································································（95）
第七章固体干燥·······························································（119）
解：
混合液密度
3．某地区大气压力为101.3kPa，一操作中的吸收塔塔内表压为130kPa。若在大气压力为75 kPa的高原地区操作该吸收塔，且保持塔内绝压相同，则此时表压应为多少？
解：
4．如附图所示，密闭容器中存有密度为900kg/m3的液体。容器上方的压力表读数为42kPa，又在液面下装一压力表，表中心线在测压口以上0.55m，其读数为58 kPa。试计算液面到下方测压口的距离。
简化:
12．一水平管由内径分别为33mm及47mm的两段直管组成，水在小管内以2.5m/s的速度流向大管，在接头两侧相距1m的1、2两截面处各接一测压管，已知两截面间的压头损失为70mmH2O，问两测压管中的水位哪一个高，相差多少？并作分析。
解：1、2两截面间列柏努利方程：
其中：
说明2截面处测压管中水位高。这是因为该处动能小，因而静压能高。
6．为测得某容器内的压力，采用如图所示的U形压力计，指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m3，h=0.8m，R=0.45m。试计算容器中液面上方的表压。
化工原理课后习题答案(全)
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。
化工原理附答案
一. 填空（每小题1分，共20分）1．流体流动阻力的形成是流体具有———粘性———的结果。
2. 边长为a 的正方形截面风道，其当量直径为—————a ———。
3．经内径为50mm 的钢管输送运动20℃的水，水的流速为2 m/s ，粘度为1.005cP 。
试判定水在钢管中的流型。
湍流4．每千克水经过泵后其机械能增加了490J ，则该泵的扬程为——50m O H 2————。
5．某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kPa ，若当地气压计的读数为100.6kPa （755mmHg ），塔顶真空表读数应为———— 93.5————kPa （mmHg ）。
6．一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将————下降——，在空气中的沉降速度将———增大———。
7．通常，——————气固——非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行，——液固——————悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。
8．饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是——————滤饼层——————————而不是——————过滤介质——————————。
9．当进气口气速一定时，旋风分离器的直径越大，其分离因数越———小—————；转速一定的离心分离机随着转鼓直径的增大，其分离因数将————增加——————。
10．在板框式过滤机中，洗涤速率是过滤终了时过滤速率的—————1/4—————倍。
11．金属的导热系数大都随其纯度的增加而————增大————，随其温度的升高而———减小————12．写出三种间壁式换热器的名称：————套管式———————、———管壳式——————————和——板式。
13．对流传热的热阻主要集中在———滞流内层—————，因此，———减薄滞流内层厚度———————是强化对流传热的重要途径。
14．黑体的表面温度从300℃升至600℃，其辐射能力增大到原来的-- 5.39------------倍。
化工原理考试题及答案
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。
化工原理实验答案
实验四1.实验中冷流体和蒸汽的流向,对传热效果有何影响无影响;因为Q=αA△t m,不论冷流体和蒸汽是迸流还是逆流流动,由于蒸汽的温度不变,故△t不变,而α和A不受冷流体和蒸汽的流向的影响,所以传热效果不变;2.蒸汽冷凝过程中,若存在不冷凝气体,对传热有何影响、应采取什么措施不冷凝气体的存在相当于增加了一项热阻,降低了传热速率;冷凝器必须设置排气口,以排除不冷凝气体;3.实验过程中,冷凝水不及时排走,会产生什么影响如何及时排走冷凝水冷凝水不及时排走,附着在管外壁上,增加了一项热阻,降低了传热速率;在外管最低处设置排水口,及时排走冷凝水;4.实验中,所测定的壁温是靠近蒸汽侧还是冷流体侧温度为什么传热系数k接近于哪种流体的壁温是靠近蒸汽侧温度;因为蒸汽的给热系数远大于冷流体的给热系数,而壁温接近于给热系数大的一侧流体的温度,所以壁温是靠近蒸汽侧温度;而总传热系数K接近于空气侧的对流传热系数5.如果采用不同压强的蒸汽进行实验,对α关联式有何影响基本无影响;因为α∝ρ2gλ3r/μd0△t,当蒸汽压强增加时,r 和△t均增加,其它参数不变,故ρ2gλ3r/μd0△t变化不大,所以认为蒸汽压强对α关联式无影响;实验五固体流态化实验1.从观察到的现象,判断属于何种流化2.实际流化时,p为什么会波动3.由小到大改变流量与由大到小改变流量测定的流化曲线是否重合,为什么4流体分布板的作用是什么实验六精馏1．精馏塔操作中,塔釜压力为什么是一个重要操作参数,塔釜压力与哪些因素有关答1因为塔釜压力与塔板压力降有关;塔板压力降由气体通过板上孔口或通道时为克服局部阻力和通过板上液层时为克服该液层的静压力而引起,因而塔板压力降与气体流量即塔内蒸汽量有很大关系;气体流量过大时,会造成过量液沫夹带以致产生液泛,这时塔板压力降会急剧加大,塔釜压力随之升高,因此本实验中塔釜压力可作为调节塔釜加热状况的重要参考依据;2塔釜温度、流体的粘度、进料组成、回流量;2．板式塔气液两相的流动特点是什么答：液相为连续相,气相为分散相;3．操作中增加回流比的方法是什么,能否采用减少塔顶出料量D的方法答：1减少成品酒精的采出量或增大进料量,以增大回流比；2加大蒸气量,增加塔顶冷凝水量,以提高凝液量,增大回流比;5．本实验中进料状态为冷态进料,当进料量太大时,为什么会出现精馏段干板,甚至出现塔顶既没有回流也没有出料的现象,应如何调节答：进料量太大时,塔内的温度较低,组分达不到足够的温度,没有上升蒸汽,故精馏段干板,甚至出现塔顶既没有回流也没有出料的现象;1减小进料量；2升高塔釜温度6．在部分回流操作时,你是如何根据全回流的数据,选择一个合适的回流比和进料位置的答：通过全回流,可以通过作图法求得全回流理论板数NT,再根据总板效率,粗略算出塔板数,从而根据生产要求,确定回流比和进料位置;7若进料浓度下降,进料口下降还是上升进料组成的变化,直接影响精馏操作,当进料中重组分的浓度增加时,精馏段的负荷增加;对于固定了精馏段板数的塔来说,将造成重组份带到塔顶,使塔顶产品质量不合格;若进料中的轻组分的浓度增加时,提馏段的负荷增加;对于固定了提馏段塔板数的塔来说,将造成提馏段的轻组分蒸出不完全,釜液中轻组分的损失加大;同时,进料组成的变化还将引起全塔物料平衡和工艺条件的变化;组份变轻,则塔顶馏分增加,釜液排出量减少;同时,全塔温度下降,塔压升高;组份变重,情况相反;进料组成变化时,可采取如下措施;1改进料口;组份变重时,进料口往下改；组份变轻时,进料口往上改;2改变回流比;组份变重时,加大回流比；组份变轻时,减少回流比;3调节冷剂和热剂量;根据组成变动的情况,相应地调节塔顶冷剂和塔釜热剂量,维持顶、釜的产品质量不变;8若测得单板效率超过100%作何解释在进行精馏操作时,在塔板上由于液体流径长,造成塔板上有明显的浓度差异,使气体分布不均匀而可能使塔板的单板效率超过100%.吸收1．水吸收空气中的二氧化碳属于气膜吸收还是液膜控制答：因为二氧化碳极不容易溶于水中,所以为液膜控制;2．吸收过程的影响因素有哪些答：1吸收剂的流量、种类；2被吸收气体的流量；3吸收温度；4填料分布的均匀性；5吸收塔的压差；6吸收塔的液位;3．气体温度与液体温度不同时,应按哪个温度计算相平衡常数答：按气体和液体温度的对数平均值计算;4．当进气浓度不变时,欲提高溶液出口浓度,可采用哪些措施答：1降低温度；2降低进气的流量；3降低吸收剂的流量5填料吸收塔塔底为什么有液封装置采用了什么原理这时采用液封装置是防止塔内气体一般为有毒有害或者本来就是产品外漏,造成污染环境或者浪费;还有稳定塔的气压;原理是利用一定高度液体产生的压力抵消塔内产生的压力产生平衡,隔离塔内外气体;6 填料吸收塔传质系数测定实验中测定kxa有什么工程意义传质系数是气液吸收过程重要的研究的内容,是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一7能否用自来水代替高位槽水为什么不能;因为自来水水压不稳,使整个体系成为不稳定体系8填料塔的液泛和哪些因素有关直径一定的塔,可供气、液两相自由流动的截面是有限的;二者之一的流量若增大到某个限度,降液管内的液体便不能顺畅地流下；当管内的液体满到上层板的溢流堰顶时,便要漫到上层板,产生不正常积液,最后可导致两层板之间被泡沫液充满;这种现象,称为液泛;液泛开始时,塔的压降急剧上升,效率急剧下降;随后塔的操作遭到破坏;主要原因：降液管内液体倒流回上层板. 过量液沫夹带到上层板防止产生液泛的措施是：1按规定的进料量操作；2按规定的回流量操作;实验八干燥1、为什么在操作中要先开鼓风机送气,而后通电加热答：防止损坏风机;2、某些物料在热气流中干燥,希望热气流相对湿度要小；某些要在相对湿度较大的热气流中干燥,为什么3物料厚度不同时,干燥速率曲线又如何变化4、湿物料在70℃～80℃的空气流中经过相当长时间的干燥,能否得到绝干物料5实验过程中干、湿球温度计是否变化为什么6如何判断实验已经结束答：当物料恒重时,可判断实验已经结束;7恒定干燥条件是指什么指干燥介质的温度、湿度、流速及与物料的接触方式,都在整个干燥过程中均保持恒定流化床干燥1、固体流态化的过程包括固定床流化床气力输送2、下列叙述正确的是固体颗粒层用气体进行的流态化的形式为聚式流l化固体颗粒层用液体进行的流态化的形式为散式流l化3、聚式流o床的不正常操作现象主要有沟流与节涌l其中沟流产生的原因颗粒粒度小气流速度小分布板开孔率小4、聚式流o床的不正常操作现象主要有沟流与节涌l其中节涌产生的原因为颗粒粒度大气流速度大床层高径比大5、在实验过程中l空气m过预热器后,未发生变化的参数为湿度6、在实验过程中l测得的床层温度与物料表面温度较为近似,在恒速干燥阶段,其值与下列选项中的哪些参数相同：湿球温度绝热饱和湿度7、在干燥过程中l若增加干燥介质空气的流速,则有气速增加,物料的干燥速度变大气速增加,临界湿含量的值变大气速增加,平衡湿含量的值不变8、在实验过程中l若进口空气的性质恒定,预热器的出口温度越高,则干燥速度越高临界湿含量越高9、在降速干燥阶段,若空气的干球温度为t,湿球温度为tW,露点为td,物料表面温度为tm,则有 tm > tw10、在干燥过程中l若待干燥物料一定,改变干燥介质空气的性质,下列参数不发生变化的是结合水分气体扩散系数1、下面操作正确的是;开始测量数据后,不要改变水浴温度; 测量过程中泵要一直开启;2、实验中使用的游标卡尺的精度为; 0.1mm吸收系数1、下列关于体积传质系数与液泛的关系正确的是：Kya随液泛程度先增加后减少2、正确应用亨利定律与拉乌尔定律计算的过程是：吸收计算应用亨利定律精馏计算应用拉乌尔定律3、判别填料塔压降Δp与气速u和喷淋量l的关系：u越大,Δp越大 l 越大,Δp越大4、判断下列诸命题是否正确喷淋密度是指单位时间通过单位面积填料层的液体体积5、干填料及湿填料压降-气速曲线的特征：对干填料u增大△P/Z增大对湿填料u增大△P/Z增大6、测定压降-气速曲线的意义在于：选择适当的风机7、测定传质系数kya的意义在于：计算填料塔的高度确定填料层高度8、为测取压降-气速曲线需测下列哪组数据测塔压降、空气转子流量计读数、空气温度、空气压力和大气压9、传质单元数的物理意义为：反映了物系分离的难易程序它反映相平衡关系和进出口浓度状况10、HoG的物理意义为：它仅反映设备效能的好坏高低11、温度和压力对吸收的影响为：T增高P减小,Y2增大X1减小 T降低P 增大,Y2减小X1增大12、气体流速U增大对KYa影响为：U增大,KYa增大一、精馏乙醇—水实验1、精馏操作回流比: 越大越好越小越好2、精馏段与提馏段的理论板: 不一定精馏段比提馏段多或少3、当采用冷液进料时,进料热状况q值: q>14、全回流在生产中的意义在于：用于开车阶段采用全回流操作产品质量达不到要求时采用全回流操作用于测定全塔效率5、精馏塔塔身伴热的目的在于：防止塔的内回流6、全回流操作的特点有：F=0,D=0,W=07、本实验全回流稳定操作中,温度分布与哪些因素有关当压力不变时,温度分布仅与组成的分布有关8、判断全回流操作达到工艺要求的标志有：浓度分布基本上不随时间改变而改变温度分布基本上不随时间改变而改变9、塔压降变化与下列因素有关：气速塔板型式不同10、如果实验采用酒精-水系统塔顶能否达到98%重量的乙醇产品注:%酒精-水系统的共沸组成若进料组成大于% 塔釜可达到98%以上的酒精若进料组成大于% 塔顶不能达到98%以上的酒精11、冷料回流对精馏操作的影响为： XD增加,塔顶T降低12、当回流比R<Rmin时,精馏塔能否进行操作能操作,但塔顶得不到合格产品13、在正常操作下,影响精馏塔全效率的因素是：物系,设备与操作条件14、精馏塔的常压操作是怎样实现的塔顶成品受槽顶部连通大气15、全回流操作时,回流量的多少受哪些因素的影响受塔釜加热量的影响16、为什么要控制塔釜液面高度为了防止加热装置被烧坏为了使精馏塔的操作稳定为了使釜液在釜内有足够的停留时间17、塔内上升气速对精馏操作有什么影响上升气速过大会引起液泛上升气速过大会造成过量的液沫夹带上升气速过大会使塔板效率下降18、板压降的大小与什么因素有关与上升蒸气速度有关与塔釜加热量有关实验9 流化床干燥实验讲义⑴物料去湿的方法有哪些本实验所用哪种方法答：方法有机械去湿,吸附去湿,供热去湿;本实验所用方法供热去湿中的对流干燥;⑵对流干燥过程的特点是什么答：当温度较高的气体与湿物料直接接触时,气固两相间所发生的是热质同时传递的过程;⑶空气的湿度是如何定义的答：空气湿度的定义为每千克绝干空气所带有的水汽量,单位是㎏水/㎏绝干气;⑷相对湿度是如何定义的答：空气中的水汽分压与一定总压及一定温度下空气中水汽分压可能达到的最大值之比定义为相对湿度;⑸湿球温度是指什么温度跟什么有关答：湿球温度是大量空气与少量水长期接触后水面的温度,它是空气湿度和干球温度的函数;⑹湿空气的比容如何定义的计算式是什么答：湿空气的比容是指1kg干气及其所带的Hkg水所占的总体积;=×10-3+×10-3Ht+273H⑺结合水与非结合水如何定义的两者的基本区别是什么答：借化学力或物理力与固体相结合的水统称为结合水；非结合水是指机械地附着与固体表面或颗粒堆积层中的大空隙中未与固体结合的那部分水;两者的基本区别是其表现的平衡蒸汽压不同;⑻本实验中物料的含水量w是用何仪器测得的如何使用该仪器答：本实验中物料的含水量w是用水分快速测定仪来测定的;⑼常用工业干燥器有哪几种本实验所用哪种类型的干燥器答：常用工业干燥器有厢式干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、流化干燥器、转筒干燥器等;本实验所用是流化干燥器;⑽本实验中所用的被干燥物料是什么有什么特点答：变色硅胶;有颜色遇水由蓝变白的特点且耐热性比较好,有好的吸水性;⑾实验中风机旁路阀应如何放空阀又应如何答：实验中风机旁路阀一定不能全观、放空阀实验前后应全开,实验中应全关;⑿实验操作中升压要注意什么答：升压一定要缓慢升压,以免损坏装置⒀干燥器中的剩余物料用什么方法取出答：用漩涡泵吸气方法取出干燥器内剩料、称量;⒁直流电机电压不能超过多少伏答：12伏;⒂实验操作中进料后注意维持哪三不变答：维持进口温度不变,保温电压不变,气体流量计读数不变;⒃干燥器外壁带电实验操作中要注意什么答：不要用手或身体的其他部位触及干燥器外壁,严防触电;⒄干燥过程的经济性主要取决于什么答：鼓泡罩;⒅热效率是如何定义的分析本次实验结果中的热效率;。
化工原理习题及答案
p1 − p2 1.232 2 − 2.52 = + 0.153 = −88.2mm ρg 2g
说明：A 管液柱低，B 管液柱高，A 比 B 低 88.2mm 在图上画出
Hgjc_shsd
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td1-10．用离心泵把 20℃的水从贮槽送至塔 顶部， 槽内水位维持恒定。 各部分相对位置如图。 管路的直径均为 φ76×2.5mm，在操作条件下，泵 入口处真空表的读数为 24.66kPa；水流经吸入管 与排出管(不包括喷头)的能量损失可分别按 Σhf,1=2u2 与 Σhf,2=10u2 计算，由于管径不变，故 式中 u 为吸入或排出管的流速 m/s。排水管与喷 头连接处的压强为 98.07kPa(表压)。试求泵的有 效功率。[答 Ne=2.26kW] 解：(1)以贮槽液面为上游截面 1-1’、排出管口与喷头连接处截面为下游 截面 2-2’，以贮槽液面为基准面 O-O’，列出 Bernoulli
H1 =
ρ0 H 0 0.8 * 20 = = 16m ρ1 1
Hgjc_shsd
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td1-5．附图中串联 U 管压差计测 量蒸汽锅炉水面上方的蒸汽压，U 管压 差计的指示液为水银，两 U 管间的连接 管内充满水。已知水银面与基准面的垂 直距离分别为：h1=2.3m、h2=1.2m、 h3=2.5m 及 h4=1.4m。 锅炉中水面与基准 面间的垂直距离 h5=3m。大气压强 p0=99.3kPa。试求锅炉上方水蒸气的压 强 p5。(分别以 Pa 和 kgf/cm2 来计量)。 [答 p=3.64×105Pa=3.71kgf/cm2 ] 解：由静力学方程 p5+ρg(h5-h4)=p4 p4 =p3+ρHgg(h3-h4) p3=p2-ρg(h3-h2) p2 =p0+ρHgg(h1-h2) p5+ρg(h5-h4)=p0+ρ Hgg(h1-h2)-ρg(h3-h2)+ρHgg(h3-h4) p5=p0 +ρhgg(h1-h2)-ρg(h3-h2)+ρHg g(h3-h4)-ρg(h5-h4) =p0+ρHg g(h1-h2+h3-h4)-ρg(h3-h2+h5-h4) =p0+ρHg g(2.3-1.2+2.5-1.4)-ρg(2.5-1.2+3-1.4) =p0+ρHg g×2.2-ρg×2.9 =99.3+13.6×9.81×2.2-1×9.81×2.9 =364.4kPa p5=364.4 kPa×1 kgf.cm-2/98.1 kPa=3.715kgf.cm-2 1kgf.cm-2 =98.1 kPa ssd2-6、列管式换热器的管束 38 根 Φ25×2.5mm 的钢管组成。空气以 10m/s 的速度在管内流动，其平均温度为 50℃，由液柱压力计测得其压力为 250mmHg，压力计一端接通大气，当时大气压 101.3kPa，试求空气的体积 流量和质量流量。(0.12m3/s 0.174kg/s) 解： V = uA = 10 ×
化工原理
化工原理[填空题]1已知干空气的组成为：O221%、N278%和Ar1%（均为体积%），试求干空气在压力为9.81×104Pa及温度为100℃时的密度。
参考答案：[填空题]2如图所示，在异径水平管段两截面（1-1’、2-2’）连一倒置U管压差计，压差计读数R=200mm。
试求两截面间的压强差。
参考答案：[填空题]3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？参考答案：[填空题]420℃的空气在直径为80mm的水平管流过。
现于管路中接一文丘里管，如图所示。
文丘里管的上游接一水银U管压差计，在直径为20mm的喉颈处接一细管，其下部插入水槽中。
空气流过文丘里管的能量损失可忽略不计。
当U管压差计读数R=25mm、h=0.5m时，试求此时空气的流量为若干m3/h。
当地大气压强为101.33×103Pa。
参考答案：[填空题]5用泵将贮槽中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33×103Pa，蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670Pa（真空度），蒸发器进料口高于贮槽内液面15m，进料量为20m3/h，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg，求泵的有效功率。
管路直径为60mm。
参考答案：[填空题]6试推导下面两种形状截面的当量直径的计算式。
（1）管道截面为长方，形，长和宽分别为a、b；（2）套管换热器的环形截面，外管内径为d1。
内管外径为d2参考答案：[填空题]7如图为测定离心泵特性曲线的实验装置，实验中已测出如下一组数据：试计算在此流量下泵的压头H、轴功率N和效率η。
参考答案：[填空题]8选用某台离心泵，从样本上查得其允许吸上真空高度Hs=7.5m，现将该泵安装在海拔高度为500m处，已知吸入管的压头损失为1 mH2O，泵入口处动压头为0.2 mH2O，夏季平均水温为40℃，问该泵安装在离水面5m高处是否合适？参考答案：[填空题]9有一碳钢制造的套管换热器，内管直径为φ89mm×3.5mm，流量为2000kg/h 的苯在内管中从80℃冷却到50℃。
化工原理习题及答案
第四章传热一、名词解释1、导热若物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导导热;2、对流传热热对流是指流体各部分之间发生相对位移、冷热流体质点相互掺混所引起的热量传递;热对流仅发生在流体之中, 而且必然伴随有导热现象;3、辐射传热任何物体, 只要其绝对温度不为零度0K, 都会不停地以电磁波的形式向外界辐射能量, 同时又不断地吸收来自外界物体的辐射能, 当物体向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相等时, 该物体就与外界产生热量的传递;这种传热方式称为热辐射;4、传热速率单位时间通过单位传热面积所传递的热量W/m25、等温面温度场中将温度相同的点连起来,形成等温面;等温面不相交;二、单选择题1、判断下面的说法哪一种是错误的; BA 在一定的温度下,辐射能力越大的物体,其黑度越大；B 在同一温度下,物体吸收率A与黑度ε在数值上相等,因此A与ε的物理意义相同；C 黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强；D 黑度反映了实际物体接近黑体的程度;2、在房间中利用火炉进行取暖时,其传热方式为_______ ; CA 传导和对流B 传导和辐射C 对流和辐射3、沸腾传热的壁面与沸腾流体温度增大,其给热系数_________; CA 增大B 减小C 只在某范围变大D 沸腾传热系数与过热度无关4、在温度T时,已知耐火砖辐射能力大于磨光铜的辐射能力,耐火砖的黑度是下列三数值之一,其黑度为_______; AA B 0.03 C 15、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______耐火砖的黑度; DA 大于B 等于C 不能确定是否大于D 小于6、多层间壁传热时,各层的温度降与各相应层的热阻_____; AA 成正比B 成反比C 没关系7、在列管换热器中,用饱和蒸汽加热空气,下面两项判断是否正确： A甲、传热管的壁温将接近加热蒸汽温度；乙、换热器总传热系数K将接近空气侧的对流给热系数;A 甲乙均对B 甲乙均不对C 甲对,乙不对D 乙对,甲不对8、列管换热器管程常用流速范围为：一般液体_______,气体__________; A CA - 3 m/sB 3 - 15 m/sC 5 - 30 m/s9、一管壳式换热器,管内走液体,管间走蒸汽,由于液体入口温度下降,在流量不变情况下,仍要达到原来的出口温度t,此设备已不允许再提高蒸汽压力强度,采取简便有效措施______; AA 管内加扰流内件B 提高壳程数10、碳钢的导热率为_______；不锈钢的导热率为_______；铜的导热率为_______,常压常温空气的导热率为_______；常温水的导热率为_______; C, D, B, F, EA 151W/m℃B 370W/m℃C 45W/m℃D 16W/m℃E m℃F m℃11、套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸气,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时 A B B①传热系数K应 A 增大 B 减小 C 基本不变②空气出口温度 A 增大 B 减小 C 基本不变③壁温 A 增大 B 略有减小 C 基本不变12、一定流量的液体在一25×2.5mm的直管内作湍流流动,其对流给热系数＝1000W/m2·℃;如流量与物性都不变,改用一19×2mm的直管,则其值将变为__________ W/m2·℃; DA 1059B 1496C 1585D 167813、穿过三层平壁的稳定导热过程,如图所示;试比较第一层的热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的大小____________; C A CA R1> R2+R3B R1< R2+R3C R1= R2+R3D 无法比较14、①在一列管式换热器中,用冷却水冷凝酒精蒸汽,换热器最好____________放置；冷却水应走____________; A CA 水平B 垂直C 管内D 管外②已知某平壁外两层不等厚b1<b2保温材料的温度分布曲线如图示, 则A层导热率__________B层的导热率; CA 小于B 不能确定是否大于C 大于D 等于15、稳定传热是指______; BA 传热系统中各点的温度不随位置和时间而变;B 传热系统中各点的温度仅随位置变,而不随时间变;C 传热系统中各点的温度不随位置变而随时间变;D 传热系统中各点的温度随位置和时间而变;16、棉花保温性能好,主要是因为______; CA 棉纤维素导热率小；B 棉花中含有相当数量的油脂；C 棉花中含有大量空气,而空气的运动又受到阻碍；D 棉花白色,因而黑度小;17、无相变强制对流α来自_______; CA 纯经验方法B 纯理论方法C 因次分析与实验结合半理论、半经验方法D 数学模型法E 因次分析法18、在蒸汽冷凝中,不凝气体的存在对α的影响是______; BA 使α值升高B 使α值大大降低C 使α值有一定影响D 对α值无影响19、红砖的黑度为,若温度为300℃,则红砖的发射能力为________W/m 2; BA W/m 2B 5684 W/m 2C W/m 2D 1000 W/m 220、换热器中冷热流体进出口温度一定时,下面说法中正确的是 ; DA t m 并<t m 逆<t m 折B t m 逆＝t m 并＝t m 折C t m 并<t m 逆＝t m 折D t m 并< t m 逆 >t m 折21、对在蒸汽与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; AA 提高空气流速B 提高蒸汽流速C 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度D 在蒸汽一侧管壁上加装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝液;22、在间壁换热器中,当两流体均变温时,采用折流的目的是 ; AA 提高KB 提高t mC 增加传热面积AD 使K 和A 均增加;23、100℃时铜的导热率为_____,18℃时钢的导热率近似为_______,20℃时空气的导热率近似为______,20℃水的导热率近似为______; C A B DA 45W/mKB mKC 377W/mKD mK24、在相同温度下,实际物体的吸收率A 与黑体的吸收率A 0的关系是 ; CA A A 0B A A 0C A A 0D 不一定25、判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的_______; CA 通过一定传热面的传热速率不随时间变化,为一定值；B 系统中任一点的温度维持恒定；C 总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各传热面的传热速率之和；D 系统中任一传热面上的热通量在过程中不变;26、一管壳式换热器,管内走液体,管间走蒸汽,由于液体入口温度下降,在流量不变情况下,仍要达到原来的出口温度t ,此设备已不允许再提高蒸汽压力强度,采取简便有效措施______; AA 管内加扰流内件B 提高壳程数27、有一列管换热器,由38根252.5mm 无缝钢管组成,某有机蒸汽在管外冷凝,管内通冷却水,水流速0.5m/s,相应的R e=104及对流给热膜系数为;当水流量减为一半时,对流给热膜系数改变为,则 ; AA αα8.0)21(='B αα8.0)21(〉' C αα8.0)21(〈' D 不一定 28、两流体在一套管换热器中换热,热流体温度由90℃降至60℃,冷流体温度由20℃升至50℃;若逆流操作,t m ＝ ; DA 70℃B 30℃C 10℃D 40℃29、热传递的基本方式是： 、对流、辐射; AA 传导 ；B 传递；C 放射；D 流动;30、物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为 ; AA 热传导；B 热传递；C 热放射；D 热流动;31、流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为 ; AA 对流；B 流动；C 传递；D 透热;32、物质导热系数的顺序是：; AA 金属＞一般固体＞液体＞气体；B 金属＞液体＞一般固体＞气体；C 金属＞气体＞液体＞一般固体；D 金属＞液体＞气体＞一般固体;33、吸收率1的物体称为黑体; CA 大于；B 小于；C 等于；D 近似于;34、等于1的物体称为白体; BA 吸收率；B 反射率；C 透过率；D 折射率;35、单原子气体和对称双原子气体均可视为; DA 白体；B 灰体；C 黑体；D 透热体;36、液体是; DA 白体；B 灰体；C 透热体；D 不透热体;37、在管壳式换热器中,不洁净和易结垢的流体宜走管内,因为管内; AA 清洗比较方便；B 流速较快；C 流通面积小；D 易于传热;38、在管壳式换热器中,腐蚀性的流体宜走管内,以免,而且管子也便于清洗和检修;AA 壳体和管子同时受腐蚀；B 流速过快；C 流通面积过小；D 传热过多;39、在管壳式换热器中,压强高的流体宜走管内,以免,可节省壳程金属消耗量;A 壳体受压；B 流速过快；C 流通面积过小；D 传热过多; A40、在管壳式换热器中,饱和蒸气宜走管间,以便于,且蒸气较洁净,它对清洗无要求;AA 及时排除冷凝液；B 流速不太快；C 流通面积不太小；D 传热不过多;41、在管壳式换热器中,有毒流体宜走管内,使; AA 泄漏机会较少；B 流速很快；C 流通面积变小；D 传热增多;42、在管壳式换热器中,被冷却的流体宜走管间,可利用外壳向外的散热作用, ;A 以增强冷却效果；B 以免流速过快；C 以免流通面积过小；D 以免传热过多; A43、在管壳式换热器中,黏度大的液体或流量较小的流体宜走,因流体在有折流挡板的壳程流动时,由于流速和流向的不断改变,在低Re值Re＞100下即可达到湍流,以提高对流传热系数;BA 管内；B 管间；C 管径；D 管轴;44、对于刚性结构的换热器,若两流体的温差较大,对流传热系数较大者宜走,因壁面温度与大的流体温度相近,可以减少热应力; BA 管内；B 管间；C 管径；D 管轴;45、在管壳式换热器中安装折流挡板的目的,是为了加大壳程流体的,使湍动程度加剧,以提高壳程对流传热系数; CA 黏度；B 密度；C 速度；D 高度;46、有一套管换热器,环隙中有119.6℃的蒸气冷凝,管内的空气从20℃被加热到50℃,管壁温度应接近; DA 20℃；B 50℃；C 77.3℃；D 119.6℃;47、已知在温度T时耐火砖的发射能力辐射能力大于铜的发射能力,则铜的黑度为,耐火砖的黑度为; A BA ；B ；C ；D ;48、两灰体间进行辐射换热,两者间的温度差为100℃;若将两灰体的温度各升高100℃,则此时的辐射传热量与原来的传热量相比,将; AA 增大；B 减小；C 不变；D 不一定;49、判断下面的说法哪一种是错误的 ; BA 在一定的温度下,辐射能力越大的物体,其黑度越大；B 在同一温度下,物体吸收率A 与黑度ε在数值上相等,因此A 与ε的物理意义相同；C 黑度越大的物体吸收热辐射的能力越强；D 黑度反映了实际物体接近黑体的程度;50、当换热器中冷热流体的进出口温度一定时,判断下面的说法哪一个是错误的 ;BA 逆流时,Δt m 一定大于并流、错流或折流时的Δt m ；B 采用逆流操作时可以节约热流体或冷流体的用量；C 采用逆流操作可以减少所需的传热面积；D 温度差校正系数φΔ t 的大小反映了流体流向接近逆流的程度;三、 填空题1、对流给热的热阻主要在____________,此处的__________最大;滞流内层 温差2、热损失是_______损失和________损失之和;热辐射传热引起的 对流给热引起的3、列管式换热器中,壳程设有折流挡板,当两流体均无相变时,挡板能起强化传热的作用,其原因是①______________________________________________________________；②______________________________________________________________；③_____________________________________________________________ ;① 流速增大,使壳程α增大；② 流体大部分横穿流过管束,流道短,边界层薄,比顺着管子纵向流动α高；③ 流体在折流挡板间穿行时,流向及流速都在不断变化,增加了扰动,强化了传热;4、水蒸气冷凝时的α比气体无相变时的α大得多,其原因是气体的______________________________________________,而蒸汽冷凝,其凝液的_____________________________；且只有_______________才有热阻;导热率小、密度小,整个气体都呈现热阻 导热率和密度都比气体大 很薄的液膜5、在管式间壁换热器中,以外表面为基准的传热系数K 的计算式为_________________,与之对应的传热量Q ＝_______________;6、① 已知传热系数K =1250kcaL/m 2h ℃,在SI 制中,K =_____W/m 2K ；汽化潜热r =2200kJ/kg,在工程单位制中r =________________kcaL/kg;② 普兰德准数的定义式是__________________________;① 1453 525 ② λμp C =Pr 7、在压强恒定的条件下,空气黏度随温度升高而________________;增大8、厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b 1b 2b 3,导热率1 2 3;在稳定传热过程中,各层的热阻R 1 R 2 R 3,各层导热速率Q 1 Q 2 Q 3;>, > ； =, =9、一包有石棉泥保温层的蒸汽管道,当石棉泥受潮后,其保温效果应_____________,主要原因是_______________________________________________________________;降低 因水的导热率大于保温材料的导热率,受潮后,水占据一定的孔隙空间,使保温层材料导热率增大,保温效果降低;8、 蒸汽冷凝放热时,要经常注意排放_________________,这是因为 ___________________________________________________________________________;不凝气和冷凝水 不凝气构成附加的气膜传热阻力,而冷凝水的积累减小换热面积;11、①设置隔热挡板是____________辐射散热的有效方法;挡板材料的黑度愈低,辐射散热量____________;②有一单层平壁如图所示;已知材料的导热率λ为常数,从左等温面1t 至右等温面2t 的稳定导热热流量为Q ,则平壁内的温度分布表达式为__________________________;① 减少 愈低 ② λλQx t t x t t Q -=→-=11)(12、某物体可近似为灰体在20℃时,其黑度为ε=,其吸收率为______________;0．813、浮头式或带膨胀节的换热器适用于____________ 与____________流体的温差很大的场合; 管程 壳程14、① 根据有无热补偿或补偿方法不同,列管式热器的一般结构型式有__________________、__________________、__________________;② 换热器中,热流体由200℃ 冷却到140℃,冷流体由20℃升高到35℃,热流体的热容量流率较小, 则传热效率为__________________;① 膨胀节；浮头式；U 型管 ② %15、消除列管换热器温差应力常用的方法有三种,即在壳体上加______________,采用______________结构或采用______________式结构;膨胀节 浮头式 U 型管16、如图所示,为尽量减少Ａ、Ｂ两个温度不同的固体表面间的辐射传热,可以采取的措施是________________________________________________;在两固体壁面间,平行放置多块黑度较小的遮热板;17、① 用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃,冷却水初温为15℃,在设计列管式换热器时,采用两种方案比较;方案Ⅰ是令冷却水终温为30℃,方案Ⅱ是令冷却水终温为35℃,则用水量W 1___W 2,所需传热面积A 1___A 2;② 如图所示,蒸汽在管束外冷凝,a 、b 两种排列方式的其它条件均一样,比较它们的冷凝给热系数的大小a α___b α,因为______________________________________;① 大于, 小于② 大于,因为冷凝液从上面各排流到下面各排,液膜逐排增厚,沿垂直方向管数愈多,液膜愈厚;18、两流体的间壁换热过程中t WC Q p ∆=计算式中,t 表示 ;T 1-T 2 或t 2-t 119、设备保温层外包一层表面_________、颜色_________的金属,可使设备的热损失减少;光滑 较浅20、举出五种间壁式换热器____________、____________、____________、____________、____________;套管式换热器,列管式换热器,夹套式换热器,板式换热器,螺旋板式换热器,蛇管式换热器,板翅式换热器等任选五种;21、导热率的物理意义是____________________________________,其SI 制的单位为_____________,工程制的单位为_______________;单位温度梯度、单位导热面积上所传导的热量 W/m ℃ 千卡/小时米℃22、① 定性温度是指____________________;② 沸腾传热可分为三个区域,它们是____________、____________和____________,生产中的沸腾传热过程应维持在____________区操作;① 确定准数中各物性参数的温度② 自然对流区 核状沸腾区 膜状沸腾区 核状沸腾23、对多层圆筒壁的热传导,通过各层的传热速率________,热通量________,沿圆筒壁的径向温度分布为____________线;相等 不相等 曲线24、① 已知导热率λ=×10-3Cal/cms ℃, 此值在SI 制中为__________W/mK;② 写出比热C p 的单位,工程制为____________,SI 制为____________;③ 物体的辐射传热速率与其绝对温度的_________次方成正比;① 1 ② kCaL/kg ℃, J/kg ℃ ③ 四25、在传热实验中,用饱和水蒸气加热空气,总传热系数Ｋ接近于____________侧的对流传热系数,而壁温接近于________________侧流体的温度;蒸汽冷凝时的对流给热系数α较大;原因是__________________________;空气 饱和水蒸气 蒸汽冷凝时释放较大冷凝潜热26、① 估计列管式换热器中金属管壁的温度t w ,壳程为的饱和水蒸气冷凝;A 管程是平均温度为40℃的空气,t w 约为________；B 管程是平均温度为40℃的水,水的对流给热系数为2000W/m 2℃,基于内面积的总传热系数K i =1600W/m 2℃ ,t w 约为_______;② 在设计时,欲略为增大一卧式冷凝器的传热面积,从有利于传热角度看,宜采取的措施为_____________,因为_____________________________;① 1 100℃ 2 88℃② 增加管长; 如果采用增加管数的办法,则沿垂直方向管数也增加,冷凝液从上面各排流到下面各排,液膜逐渐增厚,α降低;27、管内湍流传热,流体内温度梯度最大的部分是在______________,原因是_________________________________________________;滞流底层 滞流底层的传热机理是导热, 流体的导热率一般比较低;28、在稳态传热中,凡热阻大处其温差也____________;滴状冷凝的给热系数_________膜状冷凝给热系数;大 大于29、沸腾传热时,在核状沸腾区壁面与沸腾流体的温差愈大,则α__________;越大30、对于间壁式换热器：m h h p c t KA T T C W t t C W ∆=-=-)()2112（等式成立的条件是 、 、 ;31、下列各种情况下的对流给热系数空气流速为6m/s 时的1α； 空气流速为25m/s 时的2α；水的流速为1.2m/s 时的3α； 水的流速为2.5m/s 时的4α； 蒸汽膜状冷凝时的5α之间的数值按自大而小的顺序为 ________ > ________ >________ > ________ > ________;32、不需要任何介质的传热称为 传热;辐射33、在列管式换热器中,流体在管内流动称为流经 ;管程34、列管式换热器中,流体在 流动称为流经壳程;管间35、能以相同的吸收率且部分地吸收由零到∞的所有波长范围的辐射能的物体称为 ;灰体36、在辐射传热中,气体的反射率为 ;37、在辐射传热中,黑体的透过率为 ;38、在辐射传热中,灰体的透过率为 ;39、灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比,称为物体的 ;黑度40、在列管换热器中,若用饱和蒸气加热空气,则传热管的壁温接近 的温度;饱和蒸气41、在列管换热器中,若用饱和蒸气加热空气,则总传热系数Ｋ接近 的对流传热系数;空气42、在列管换热器中,若用饱和蒸气加热空气,则空气应走 ;管内43、在列管换热器中,若用饱和蒸气加热空气,则饱和蒸气应走 ;管间44、判断下列物性数值大小金属 ____ 液 ___气;＞ ＞四、判断题 每题1分1、在辐射传热中,黑体的反射率为1; ×2、对流传热包括强制湍流传热和强制层流传热; ×3、滴状冷凝比膜状冷凝效果好; √4、圆筒壁热传导是传热速率与热通量相等 ×5、一般固体、液体和气体相比较,导热系数值的大小顺序为固体＞气体＞液体; ×6、夏季人们穿深色衣服不会感觉太热; ×7、对流传热仅发生在流体中; ×8、流体与固体壁面间对流传热的热阻主要集中在流动边界层; ×9、一套管换热器逆流操作与并流操作一样; ×10、虽然大气层包围着地球,但阳光仍能照射到地球表面,因为空气是透热体; √五、问答题1、在列管换热器中,拟用饱和蒸气加热空气,传热管的壁温接近哪一种流体的温度 为什么 3分答： 壁温接近饱和蒸气的温度; 因为oo wi i W A t t A T T αα11-=- , 饱和蒸气的o α＞＞空气的i α,则i α1＜＜o α1所以,W T T -＜＜t t w -,传热管的壁温接近饱和蒸气α大的温度;2、为什么内部孔隙多的材料保温效果好 3分因为大量的孔隙中包含着导热系数非常小的气体,对导热不利,从而起到了保温的作用;3、在强化传热的过程中,为什么要想办法提高流体的湍动程度 3分由于对流传热的热阻主要集中在层流底层内,提高流体的湍动程度能减薄层流底层的厚度,可以提高传热效果;4、在传热实验中,试分析说明饱和水蒸气与管壁间的对流给给热系数α如何确定的并指出相应测试的基本参量有哪些 4分答：)()(120t t C W t T A Q p c w s -=-=α∴ 012)()(A t T t t C W w s p c --=α即需测参数：空气流量c W ； 空气进、出口温度ｔ1、ｔ2； 饱和蒸汽压力,然后查出饱和蒸汽温度T s ；管壁温ｔw5、在蒸汽冷凝时,其冷凝液为层流流动,若要提高蒸汽冷凝的给热系数,可考虑采取哪些措施 4分答： 措施一：让液膜和蒸汽同向流动,则磨擦力使液膜流动加速,厚度减薄,从而使增大；措施二：若为单根管,将垂直放置改为水平放置;若为管束,则需减小垂直列上的管数,或把管子排列旋转一定的角度；措施三：及时排除不凝气体;6、 ① 作图定性示出沸腾传热系数α随相应的传热温差Δｔ壁面和沸腾液体之间的变化关系;② 列管换热器封头装置隔板的作用是什么 4分答：① 如图② 隔板将管子分成若干组,构成多程换热器, 增大流速, 以提高管程α;7、现场有一列管式加热器,管程有φd ×δmm 钢管n 根,每根长L 米,内通水;壳程为压力等于P Pa 绝的饱和水蒸气冷凝;今欲实测此换热器传热系数K ,试问① 需要测取哪些数据说出所用仪表;② 根据测得的数据列出计算K 值的有关公式及计算方法; 4分答： ① 需要测水的进、出口温度1t 和2t ,可使用温度计测量;需要的加热蒸汽温度,可使用热电偶测量, 需要测水的流量, 可使用转子流量计测量;② )(12t t C W Q p -=水水 换热器面积 L d n A 00π=平均推动力 2121ln(t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ 12t T t -=∆ 21t T t -=∆ 基于外表面的总传热系数 mp m t L d n t t C V t A Q K ∆⨯-=∆=01200)πρ（水水 五、计算题1、某平壁燃烧炉是由一层耐火砖与一层普通砖砌成,两层的厚度均为100 mm,其导热系数分别为 W/ｍ·℃及 W/ｍ·℃;待操作稳定后,测得炉壁的内表面温度为700℃, 外表面温度为130℃;为减少燃烧炉的热损失,在普通砖的外表面增加一层厚度为40 mm, 导热系数为 W/ｍ·℃的保温材料;操作稳定后,又测得炉内表面温度为740℃, 外表面温度为90℃;设两层材料的导热系数不变;计算加保温层后炉壁的热损失比原来减少百分之几 10分解：设单位面积炉壁的热损失为q S Q q =,加保温层前,是双层平壁的热传导22211311/22407.01.09.01.0130700m w b b t t q =+-=+-=λλ 4分 加保温层后,是三层平壁的热传导 2332211412/70706.004.07.01.09.01.090740m w b b b t t q =++-=++-=λλλ 4分 热损失减少的百分数%4.6822407072240121=-=-q q q 2分 2、外径为426 mm 的蒸气管道, 其外包扎一层厚度为426 mm 的保温层, 保温材料的导热系数可取为 W ／ｍ·℃;若蒸汽管道的外表面温度为177℃, 保温层的外表面温度为38℃, 求每米管长的热损失; 10分解：由已知 r 2 = 2 = 0.213 m, r 3 = + = 0.639 m 5分每米管长的热损失 m w r r t t L Q /489213.0639.0ln )38177(2ln )(22332=-=-=πλπλ 5分3、在一套管换热器中,用水蒸气加热空气,已知空气侧的对流给热系数为 40W/m 2℃,蒸汽冷凝侧的对流给热系数为5000W ／m 2℃,现欲提高此传热过程的总传热系数,应从何着手解决试用具体数据说明理由;注：管壁热阻及污垢热阻可忽略,空气湍流 15分解： 当忽略管壁及污垢热阻时 40150********+=+=ααK 39.7=K W/m 2℃ 4分由于1α>>2α,故应设法增大2α之值在管程允许的压力降范围内增大空气的流量,设将空气流量提高倍,则80402.44.20.828.02=⨯=='αα W/m 2·℃ 78.780150001111121=+=+='ααK W/m 2·℃ 5分 98.17.397.78=='K K 若将1α增大一倍100001='α W/m ℃ 3分 8.39='K W/m ℃ 98.17.398.39=='K K 3分 4、某厂精馏塔顶,采用列管式冷凝器,共有φ25×2.5mm 的管子60根, 管长为2m,蒸汽走管间,冷却水走管内,水的流速为1m/s ;进、出口温度分别为20℃和60℃,在定性温度下水的物性数据为:ρ=992.2kg/m 3 λ=m·℃ μ=× Pr =① 求管内水的对流给热系数② 如使总管数减为50根,水量和水的物性视为不变,此时管内水的对流给热系数又为多大 15分解: 100010025.31056.62.992102.0Re 44〉⨯=⨯⨯⨯==-μρdu 160Pr 6.0〈〈 5010002.02〉==d L 3分∴可采用下式计算对流给热系数 n Nu Pr Re 023.08.0=流体被加热 n = ∴5.158=Nu 2分50245.15802.06338.0=⨯=⨯=Nu d λα W/m 2·℃ 2分 2 当管子根数减少时,流速变大s m u n n u /2.11)5060()(=⨯='=' 4分 8.0)(uu '='αα 2分 ⋅=⨯='='28.08.0/(58132.15024)(m W u u αα℃ 2分5、一套管换热器,由φ48×3mm 和φ25×2.5mm 的钢管组成,两种流体在内管和环隙流过,分别测得对流给热系数为1α和2α,若两流体的流量保持不变,并忽略出口温度变化对物性所产生的影响;求将内管改φ32×2.5mm 后,管内对流给热系数有何变化假设流动状态皆为湍流 10分解: 原内管外径 25m m 1=d 内径 20m m 22.5-25 2=⨯=d新内管外径 32m m 1='d 内径27m m 22.5-322=⨯='d 设 改用φ32×钢管后,内管对流给热系数1α' 8.18.01)4(d d d μV ρα∝∝π 5分 583.0)2720('8.1==∴αα 5分 6、一套管换热器用 133℃的饱和水蒸汽将管内的氯苯从 33℃加热到 73℃,氯苯流量为 5500Kg/h;现因某种原因,氯苯流量减少到 3300Kg/h,但其进出口温度维持不变,试问此时饱和蒸汽温度应为多少才能满足要求此时饱和水蒸汽冷凝量为原工况的百分之几设两种工况下的蒸汽冷凝热阻,管壁热阻,垢层热阻及热损失均可略,且氯苯在管内作湍流流动,忽略两工况下蒸汽汽化潜热的变化 15分解：()())2()1(1212m PC Cm PC C t S K t t C W t KS t t C W '∆'=-'∆=- 3分 ()()2121ln ln33005500:21t T t T t T t T K K ---'-''=得 5分 76.121=-'-'t T t T 3分 6.0/='∆∆='mm h h t K t K W W 4分 7、重油和原油在单程套管换热器中呈并流流动,两种油的初温分别为243℃和128℃；终温分别为167℃和157℃;若维持两种油的流量和初温不变,而将两流体改为逆流,试求此时流体的平均温度差及它们的终温;假设在两种流动情况下,流体的物性和总传热系数均不变化,换热器的热损失可以忽略;解： 以下标“′”表示并流的情况;由传热速率和热量衡算式知：)()(12210t t C W T T C W t K Q pc c ph h m -=-=∆= 3分两式相除,得： 1212212100t t t t T T T T t K t K Q Q m m --'=-'-=∆'∆=' a 将和比定律应用于下式,得：1212122112211221122147)128157()167243()()()()()()()()(t t t t t T t T t t T T t t T T t t T T t t m m ∆-∆=∆-∆---=----'-'-=----'-'-=∆'∆4310115ln )157167()128243(=---='∆m t ℃ 4分 所以 43147ln121212=∆-∆=∆-∆∆∆t t t t t t 093.14347ln 12==∆∆t t 98.2093.112==∆∆e t t 3分 或()222.98128243t T =--+ b由式a 得： 22243167157128243128T t --=-- 即： ()220.38243128t T =-+ c联立式b 和c 解得：2161.3t =℃ 2155.4T =℃7.49093.1)1284.155()3.161243(ln 1212=---=∆∆∆-∆=∆t t t t t m ℃ 5分 8、一套管式换热器管内流体的对流传热系数i α = 20 W/m 2·℃,管间流体的对流传热系数o α= 350W/m 2·℃;若将管内和管间两种流体的对流传热系数分别提高一倍,总传热系数K 分别相应增加多少管壁热阻及污垢热阻可忽略不计,管壁厚度按薄壁管处理10分解：原流动情况 m 2·℃/WK= W/ m 2·℃ 2分1管内对流传热系数增加一倍= 2 = 2×20= 40 W/ m 2·℃ m 2·℃/W K= W/ m 2·℃/ = % 4分2管外对流传热系数增加一倍= 2×350 = 700 W/ m 2·℃ m 2·℃/W K = W/ m 2·℃/ = % 4分9、在列管式换热器中用水冷却油,水在管内流动;已知管内水侧对流传热系数i α为349 W/m 2·℃,管外。
化工原理课后思考题答案完整版
第一章流体流动问题1.什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
问题2.描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。
问题3.粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?答3．分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
问题4.静压强有什么特性?答4．静压强的特性：①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。
问题5.图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10-3m 2，水和容器总重10N。
(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)；(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？题5附图题6附图答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2）内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa；外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa。
因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U 形压差计，读数分别为R 1、R 2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A 连同U 形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R 1与R 2有何变化？(说明理由)答6．容器A 的液体势能下降，使它与容器B 的液体势能差减小，从而R 2减小。
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化工原理带答案 This manuscript was revised on November 28, 2020第一章流体力学1.表压与大气压、绝对压的正确关系是（A）。
A. 表压＝绝对压-大气压B. 表压＝大气压-绝对压C. 表压＝绝对压+真空度2.压力表上显示的压力，即为被测流体的（ B ）。
A. 绝对压B. 表压C. 真空度D. 大气压3.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为（ B ）。
A.真空度B.表压强C.绝对压强D.附加压强4.设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强（ B ）。
A. 愈大B. 愈小C. 愈接近大气压D. 无法确定5.一密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为（ B ）kPa。
A. 80B. －80C. 某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1（表压）=1200mmHg和p2（真空度）=700mmHg，当地大气压为750mmHg，则两处的绝对压强差为（ D ）mmHg。
7.当水面压强为一个工程大气压，水深20m处的绝对压强为（ B ）。
A. 1个工程大气压B. 2个工程大气压C. 3个工程大气压D. 4个工程大气压8.某塔高30m，进行水压试验时，离塔底10m高处的压力表的读数为500kpa，（塔外大气压强为100kpa）。
那么塔顶处水的压强（ A ）。
A．403．8kpa B. 698. 1kpa C. 600kpaD. 100kpa9.在静止的连续的同一液体中，处于同一水平面上各点的压强（ A ）A. 均相等B. 不相等C. 不一定相等10.液体的液封高度的确定是根据( C ).A.连续性方程B.物料衡算式C.静力学方程D.牛顿黏性定律11.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差（ρ指-ρ）的值（ B ）。
A. 偏大B. 偏小C. 越大越好12.稳定流动是指流体在流动系统中，任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（ A ）。
A. 仅随位置变，不随时间变B. 仅随时间变，不随位置变C. 既不随时间变，也不随位置变D. 既随时间变，也随位置变13.流体在稳定连续流动系统中，单位时间通过任一截面的（ B ）流量都相等。
A. 体积B. 质量C. 体积和质量D.摩尔14.在稳定流动系统中，水由粗管连续地流入细管，若粗管直径是细管的2倍，则细管流速是粗管的（ B ）倍。
W=vpAA. 2B. 4C. 8 D 1615工程上，常以（ B ）流体为基准，计量流体的位能、动能和静压能，分别称为位压头、动压头和静压头。
A．1kg B. 1N C. 1m3 D. 1kmol16.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ C ）。
A. 流动速度大于零B. 管边不够光滑C. 流体具有粘性17.一般情况下，温度升高，液体的粘度（ B ）；气体的粘度（ A ）。
A. 增大B. 减小C. 不变18. 根据雷诺实验，流体在圆直管中作稳态流动时，一般认为层流时的雷诺准数是（ A ）。
层流A. Re<2000B. Re>4000C. 2000<Re<400019.圆管的当量直径（ B ）它的内径。
A. 大于B.等于C. 小于20.滞流时，圆管中心处的流速为平均流速的（ B2 ）倍A B 2 C D 421.流体在管内作湍流流动时，滞流内层的厚度随雷诺数Re的增大而（ B ）。
A. 增厚B. 减薄C. 不变22.直管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（ A ）。
A. 层流B. 过渡流C. 湍流D.所有流态23.下列四种阀门，通常情况下最合适流量调节的阀门是（ A ）。
A 截止阀B 闸阀C 考克阀D 蝶阀（ B ）在管路上安装时，应特别注意介质出入阀口的方向，使其“低进高出”。
A．闸阀 B．截止阀 C．蝶阀 D．旋塞阀24下列四种流量计，不属于差压式流量计的是（ D ）。
A 孔板流量计 B.喷嘴流量计 C.文丘里流量计 D.转子流量计25.转子流量计的主要特点是( C )。
A. 恒截面、恒压差；B. 变截面、变压差；C. 变截面、恒压差；D. 变流速、恒压差。
26．用“Φ外径mm×壁厚mm”来表示规格的是（ B ）。
A.铸铁管B.钢管C.铅管D.水泥管27．密度为1000kg/m3的流体，在Φ108×4的管内流动，流速2m/s，流体的黏度为（1cp=·s），其Re为（）。
×107×106×105 d=108-4*2=100 28．当流量、管长和管子的摩擦系数等不变时，管路阻力近似地与管径的（ C ）次方成反比.A、2B、3C、4D、529．流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的（ C ）项。
A．动能 B. 位能 C.静压能 D. 总机械能30. 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数λ数值（ C ）。
A．与光滑管一样 B. 只取决于Re C. 取决于相对粗糙度D. 与粗糙度无关31．一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，产生的流体阻力将为原来的（ D ）。
A．1/2 B. 1/4 C. 1/8 D. 1/16二.问答题1、流体阻力产生的根本原因是什么要减少流体阻力应从哪些方面着手根本原因：由于实际流体有粘性，流动时产生了内摩擦。
减少流体阻力的方法：1、改变操作温度，降低流体黏度；2、适当增大管径，能显着地减少流动阻力；3、管路尽可能短而直，少拐弯；4、尽量不安装不必要的管件和阀门等。
2、要使流体中两处压力相等的条件是什么静止、连续、同一液体（同密度）、同一水平面（等高）。
第二章流体输送机械练习题一.单相选择1.离心泵的安装高度有一定限制的原因主要是（ B ）。
A.防止产生“气缚”现象B.防止产生气蚀C.受泵的扬程限制D.受泵的功率限制2.下列流体输送机械中必须安装稳压装置和除热装置的是（ C ）。
A.离心泵B.往复泵C.往复压缩机D.旋转泵3.纸厂输送纸浆宜选用（ A ）。
A.离心泵B.往复泵C.齿轮泵D.压缩机4.由于泵内存有气体，启动离心泵而不能送液的现象，称为（ B）现象。
A. 气蚀B. 气缚C. 喘振D.气化5.离心泵的扬程随着流量的增加而（B）。
A.增加B.减小C.不变D.无规律性6.启动离心泵前应（ A ）。
A.关闭出口阀B.打开出口阀C.关闭入口阀D.同时打开入口阀和出口阀7.为减少电机的启动功率，离心泵在启动前应将（ A ）.A. 出口阀关闭B. 进口阀关闭C. 出口阀打开D. 进口阀打开8.离心泵在启动前应（ B ）出口阀，漩涡泵启动前应（ B ）出口阀。
A.打开，打开B.关闭，打开C.打开，关闭D.关闭，关闭9.为了防止（ A ），启动离心泵前必须先关闭泵的出口阀。
A.电机烧坏B.叶轮受损C.发生气缚D. 发生汽蚀10.叶轮的作用是（ D ）。
A.传递动能B.传递位能C.传递静压能D.传递机械能11.离心泵最常用的流量调节方法是（ B ）。
A.改变吸入管路中阀门开度B.改变排出管路中阀门开度C.安装回流支路，改变循环量的大小D.车削离心泵的叶轮12. 启动往复泵前其出口阀必须（ B ）。
A.关闭B.打开C.微开13.离心泵的扬程是指泵给予（ B ）液体的有效能量。
A. 1kgB. 1NC. 1m314.离心泵铭牌上所标明的扬程是指（ B ）时的扬程，A. 工作点B. 最高效率C. 最大扬程D. 最大功率15.用泵将液体由低处送到高处的高度差称为泵的（ D ）。
A.安装高度B.扬程C.吸上高度D.升扬高度16.造成离心泵气缚现象的原因是（ B ）。
A.安装高度太高B.泵内气体密度太小C.吸入管路阻力太大D.泵不能抽水17、离心泵漏入大量空气后将发生 ( B )A. 汽化现象B. 气缚现象C. 汽蚀现象D. 气浮现象18、离心泵内导轮的作用是（ C ）。
A．增加转速 B、改变叶轮转向 C、减少能量损失D、密封19.流量调节，往复泵常用（ C ）A. 出口阀B. 进口阀C.旁路阀D. 进口阀或出口阀20. 往复压缩机的最大压缩比是容积系数（ C ）时的压缩比。
A.最大B.最小C.为零D.为90％21.离心泵中Y型泵为（ D ）。
A、单级单吸清水泵B、多级清水泵C、耐腐蚀泵D、油泵22.为减少电机的启动功率，离心泵在启动前应将（ A ）.A. 出口阀关闭B. 进口阀关闭C. 出口阀打开D. 进口阀打开23.对离心泵错误的安装或操作方法是（ D ）。
A、吸入管直径大于泵的吸入口直径B、启动前先向泵内灌满液体C、启动时先将出口阀关闭错D、停车时先停电机，再关闭出口阀气体经风机所获得能量，称为（ A ）A. 全风压B. 静风压C. 动风压D.扬程25.对水喷射泵来说，当工作水温升高时，其产生的真空度是（ C ）的。
A. 升高B. 不变C.降低26.在①离心泵、②往复泵、③旋涡泵、④齿轮泵中，能用调节出口阀开度的方法来调节流量的有（C）A、①②B、①③C、①D、②④27.离心泵的轴功率是（ C ）。
A、在流量为零时最大B、在压头最大时最大C、在流量为零时最小D、在工作点处为最小28.离心泵的工作点是指（ D ）。
A、与泵最高效率时对应的点B、由泵的特性曲线所决定的点C、由管路特性曲线所决定的点D、泵的特性曲线与管路特性曲线的交点29.往复泵适应于（ C ）。
A、大流量且要求流量均匀的场合B、介质腐蚀性强的场合C、流量较小，压头较高的场合D、投资较小的场合30. 齿轮泵的流量调节可采用（ C ）。
A.进口阀B.出口阀C.旁路阀D. 进口阀或出口阀31.离心泵的流量调节阀（ B）。
A、只能安装在进口管路上B、只能安装在出口管路上C、只能安装在旁路上32.离心泵的吸液高度与（B）无关A. 排出管路的阻力大小B. 吸入管路的阻力大小C. 当地大气压D. 被输送液体的密度33．喷射式真空泵属（ B ）式泵.A. 往复B. 流体动力作用C. 旋转 D 离心34．下列哪个选项是离心泵的主要部件。
（ A ）A．叶轮和泵壳 B. 电机 C. 密封环 D. 轴封装置和轴向力平衡装置35．下列不是用来调节离心泵流量的选项是（D）。
A．调节离心泵出口阀的开度 B.改变叶轮转速C. 改变叶轮直径D. 调节离心泵的旁路调节阀36．单级单吸式离心清水泵，系列代号为（ D BBB）。
A．F B. D C. Sh D. B37．关闭出口阀启动离心泵的原因是（ C ）。
A．轴功率最大 B. 能量损失最小 C.启动功率最小D. 处于高效区38.离心泵在正常运转时，其扬程与升扬高度的大小比较是（ A ）。
A．扬程>升扬高度 B. 扬程=升扬高度C. 扬程<升扬高度D. 不能确定39．离心泵抽空、无流量，其发生的原因可能有：1.启动时泵内未灌满液体；2.吸入管路堵塞；3.吸入容器内液面过低；4. 叶轮反向转动；5. 泵内漏气；6.底阀漏液。