化工原理总结与复习题
化工原理总结与复习题
化工原理总结与复习题计算题:1、把内径为20mm、长度为2m的塑料管,弯成倒U形,作为虹吸管使用。
液体密度为1000kg/m3/h,虹吸管出口端距粘度为1mPa?s,为保持稳定流动,使槽内液面恒定。
要想使流量为2m3,离槽内液面的距离h需要多少米?(光滑管λ=0.0235,回弯头ζ=1.5,突然缩小ζ=0.5)2、如图所示常温下操作的水槽,下面的出水管直径为?57mm×3.5mm。
当出水阀全关闭时,压力表读数为30.4kPa,而阀门开启后,压力表读数降至20.3kPa。
设压力表之前管路中的3/h。
压头损失为0.5m水柱,试求水的流量为多少m3、如图所示,有一高位槽输水系统,管径为?57mm× 3.5mm。
已知水在管路中流动的机械能损失为h2u3/h?欲使水的流量增加10%,应将高位槽f,试求水的流量为多少m452水面升高多少米?3/h,扬程为18m。
试问此泵能否将密度为1060kg/m 4、有一台离心泵的额定流量为16.8m 3 ,流量为250L/min的液体,从敞口储槽向上输送到表压为30kPa 的设备中?敞口储槽与高位设备的液位垂直距离为8.5m。
管路的管径为?75.5mm× 3.75mm,管长为124m(包括直管长度和所有管件的当量长度),摩擦系数为0.02。
5、某工厂用?170mm×5mm的无缝钢管输送水蒸气。
为了减少沿途的热损失,在管外包两层绝热材料,第一层为厚30mm的矿渣棉,其热导率为0.065W/(m?K);第二层为厚30mm的石灰棉,其热导率为0.21W/(m?K)。
管内壁温度为300℃,保温层外表面温度为40℃。
管路长60m。
求该管路的散热量。
3/h ,扬程为20m水柱。
试求:(1)泵6、某离心泵在转速为1450r/min 时,水的流量为18m的有效功率,水的密度为1000kg/m 3 ;(2)若将泵的转速调节到1250r/min 时,泵的流量与扬程将变为多少?7、有直径为?38mm×2mm的黄铜冷却管,假如管内生成厚度为1mm的水垢,水垢的热导率为λ=1.163W/(m ? ℃) 。
化工原理期末大题题型总结
化工原理期末大题题型总结一、单选题(选择题)1.简单选择题简单选择题是指题干中只有一个条件,答案也只有一个的题目。
这类题目主要考查基础知识的掌握和理解。
常见的题目有:(1)化学反应速率与浓度之间的关系是()。
A. 正比关系B. 反比关系C. 无关系D. 以上都不对(2)下列哪个物质是典型的电离物质()。
A. 液氨B. 液硫酸C. 液甲烷D. 液水(3)下面哪个不是热处理的防腐措施()。
A. 涂漆B. 发泡C. 镀锌D. 热浸镀2.判断题判断题是指题干中给出一个陈述,回答该陈述是正确还是错误。
这类题目主要考查对化工原理中基本概念和原理的理解与掌握。
常见的题目有:(1)物质的最基本的度量单位是毫升。
()A. 正确B. 错误(2)化学反应物质的浓度反映的是单位体积溶液中所含的物质的量。
()A. 正确B. 错误(3)包括油气存量、常年生产装备、油气地质富集特征等是判断油气田储层规模的主要依据。
()A. 正确B. 错误3.综合选择题综合选择题是指题干中给出一个复杂的条件,要求考生根据已学的知识点,综合判断选择出正确答案。
这类题目主要考查学生对知识点的综合应用能力。
常见的题目有:(1)在炼油厂生产过程中,下列哪个工序可以使石蜡的蜡油比例减小?A. 蒸馏B. 催化裂化C. 水洗D. 脱蜡装置(2)以下哪种反应属于酸硷中和反应?A. 醛酮反应B. 酯化反应C. 构成反应D. 酸碱反应二、填空题填空题是指题干中给出一个或多个条件,要求考生根据已学的知识点填写空白处的答案。
这类题目主要考查学生对知识点的记忆和了解程度。
常见的题目有:(1)石蜡的蜡油比例高,表明石蜡的石油剂量()。
(2)通过()可使含硫矿石中的硫化物转化成氧化物。
三、简答题简答题是指题干中给出一个问题,要求考生用简短的语言进行回答。
这类题目主要考查学生对知识点的理解和应用。
常见的题目有:(1)什么是化学反应速率?有什么影响因素?(2)什么是静电纺丝技术?有什么应用和优势?四、论述题论述题是指题干中给出一个问题,要求考生用逻辑清晰、论证充分的语言进行回答。
化工原理上册复习题
第一章流体流动与输送一、填空题1.流体的密度是指单位体积流体所具有的质量,其单位为 kg/m3 ;2. 20℃时苯的密度为880kg/m3,甲苯的密度为866kg/m3,则含苯40%质量苯、甲苯溶液的密度为3/mkg;3.流体的粘度是描述流体流动性能的物理量,一般用符号μ表示;流体的粘度越大,流动时阻力损失越大 ;4.流体的流动形态有层流和湍流两种,可用雷诺数Re 判断;5.流体阻力产生的根本原因是流体本身的粘性 ,而流动型态与管路条件是产生流体阻力的外因;6转子流量计应垂直安装,流体由下而上流动;读数读转子的最大截面处 ,一般为转子的顶部 ;8.离心泵的构造主要包括叶轮和泵轴组成的旋转部件以及泵壳和轴封组成的固定部件;9.离心泵开车时,泵空转、吸不上液体、进口处真空度低,此时泵发生了气缚现象,其原因可能是没有灌泵或轴封不严密 ;10.离心泵运转时,泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降,此时泵发生了气蚀现象,其原因可能是安装高度过高或吸入管路阻力太大或者被输送流体温度过高;11.流体的特征是具有一定的体积;无一定的形状 ,其形状随容器的形状而改变;在外力作用下内部会发生相对运动 ;二、选择题1.有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串接而成;d1<d2;其流体稳定流过该管道;今确知d1管段内流体呈层流;请断定流体在d2管段内的流型为 c ;A.湍流B.过渡流C.层流D.须计算确定;2.有两种关于粘性的说法: a ;1 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性;2 粘性只有在流体运动时才会表现出来;A.这两种说法都对B.第一种说法对,第二种说法不对C.这两种说法都不对D.第二种说法对,第一种说法不对3.水以2 m·s-1的流速在35 mm×2.5 mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3Pa·s,密度为1000 kg·m-3,其流动类型为 b ;A.层流B.湍流C.过渡流D.无法确定4.装在某设备进口处的真空表读数为-50 kPa,出口压力表的读数为100 kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为 a kPa;A. 150B. 50C. 75D. 255.各种型号的离心泵特性曲线 d ;A.完全相同B.完全不相同C.有的相同,有的不同D.图形基本相似6.某设备上真空表读数为,若当地大气压强为,则设备内绝对压强为 b ;A. kPaB. 10 kPaC. kPaD. 90 kPa8.当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说 c ;A.串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍B.串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍C当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍D.在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍10.判断流体流动类型的准数为 a ;A. Re数B. Nu数C. Pr数D. Fr数11.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈 c ;A.过渡型流动B.湍流流动C.层流流动D.静止状态12.在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映 a ;A. A、B两截面间的压强差B. A、B两截面间的流动阻力C. A、B两截面间动压头变化D. 突然扩大或缩小的局部阻力14. 关于黏性和黏度的叙述错误的是 c ;A.静止的流体和流动的流体都具有黏性B.黏度是衡量流体黏性大小的物理量C.流体的黏度随温度的升高而减小D.压力改变对液体黏度的影响很小,可以忽略,不很高的压力对气体黏度的影响也可以忽略15.下列说法正确的是 d ;A.柏努利方程不能表示静止流体内部能量转化与守恒的规律B.流体作用在单位面积上的压力,称为静压强C.可以用液柱高度表示压力的大小D.在静止、连通的流体中,处于同一水平面上各点的压力均相等16.关于U 形管压差计的指示液,下列说法错误的是 c ;A.指示液与被测流体不互溶B.指示液不能与被测流体发生化学反应C.指示液的密度一定要比被测流体大D.指示液最好带一些颜色,方便读数17.下列说法错误的是 b ;A.黏性是流体阻力产生的根本原因B.静止的流体没有黏性C.静止的流体没有阻力D.流体的流动型态与黏度有关18.下列说法正确的是 b ;A.流体的流动型态有层流、过度流和湍流三种B.湍流与滞流的本质区别是流体质点有无作径向运动C.流体在管内流动时,湍流和滞流不可能同时存在D.直管阻力与局部阻力均与流体的动能成正比例关系19.流体在直管内作湍流流动时,若管径和长度都不变,且认为λ不变,若流速为原来的2倍,则阻力为原来的 d 倍; A. 41 B. 21C. 2D. 420.不能减少流体阻力的措施是 c ;A.减短管路,减少管件、阀门B.放大管径C.增大流速D.加入某些药物,以减少旋涡23.下列说法正确的是 d ;A.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止“气蚀”B.“气蚀”与“气缚”的现象相同,发生原因不同C.调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进行D.允许安装高度可能比吸入液面低24.对由外管直径为d 1,内管直径为d 2组成的套管而言,按润湿周边计算而得得当量直径为 c ; A.221d d + +2 C -d 2 -d 1 三、判断题1.压力的单位也可用流体的液柱高度来表示;√2.国际单位制中表示压力的单位为大气压即atm; ×3.流体的流速是指单位时间流体质点流过的距离,化工计算中一般用管路截面上的平均流速,通过体积流量除以流通截面积得到; √4.流体的粘度是表示流体流动性能的一个物理量,粘度越大的流体,同样的流速下阻力损失越大; √5.流体的粘度是流体的动力学性质,静止时粘度为0; ×6. U 形管压差计中指示液密度必须大于被测流体的密度; ×7.压差一定时,U 形管压差计的读数R 与U 形管的长、短无关; √8.柏努利方程是流体的机械能衡算式,不包括能量损失; ×9.流体的流动型态有三种,即层流、过渡流和湍流; ×10.雷诺数Re 是一个描述流体流动型态的无因次数群,只要各参数用同一单位制的数值代入,其计算结果都是一样的; √ 11. μρdu =Re ,所以,当管路中流量不变时,管径增大Re 也增大; ×12.当量直径等于4倍的水力半径; √ 13.粘性是产生流体阻力的根本原因; √14.摩擦系数λ随Re 的增大而增大;× 15.转子流量计应垂直安装在管路中,流体自上而下流过流量计; ×16.离心泵上铭牌注明的性能参数是轴功率最大时的参数; ×17.离心泵的扬程为用泵将液体从低处送到高处的高度差; ×18.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止“气蚀”; ×四、简答题1.静止的流体有粘度吗温度对流体粘度影响如何试分析之答:有,但没有表现;液体的黏度随温度的升高而降低,气体的粘度随温度的升高而升高,因为温度升高,液体的分子间距增大,分子之间的作用力减小,粘度降低,而对于气体,分子之间的作用是靠碰撞进行的,温度越高,碰撞机会越多,所以粘度增大;2.流体的流动型态有哪两种如何来判断流体的流动型态影响流动型态的因素有哪些答:流体的流动型态有层流和湍流;用Re 来判定,Re 小于等于2000为层流,Re 大于4000为湍流;影响流动型态的因素主要有管径、流速及流体的密度和粘度;3.试述减小流体阻力的途径答:缩短直管长度、减少不必要的管件,适当放大管径,加入一些添加剂以减小流体粘度,减小管路的相对粗糙度;4.离心示输送流体的工作原理答:借助于高速旋转的叶轮施加于流体离心力,使流体获得较高的动能,在泵壳的作用下,部分动能转化为静压能排出泵外,而叶轮旋转中心随流体抛出后形成负压而吸入流体; 5.什么是离心泵的气缚现象,试分析引起原因答:现象:泵空转,吸不上流体; 原因:泵内有空气;一是没灌泵或没灌满;二是可能轴封不严密;6.什么是离心泵的气蚀现象,试分析引起原因答:现象:泵振动大,噪音大,流量与扬程下降,泵壳和叶轮金属离子被剥落;原因:叶轮旋转中心负压太大;一是泵的安装高度可能过高;二是可能吸入管路阻力太大;三是可能被输送流体的温度过高;第二章非均相物系的分离一、填空题1.非均相物系一般有两相组成,其中一相称为连续相另一相称为分散相 ;2.非均相物系的主要分离方法有沉降、过滤、离心分离及湿法分离;3.沉降分离是依据分散介质与分散物质间的密度差来分离的;4.沉降器的生产能力与面积和颗粒的沉降速度正比;与降尘室的沉降高度无关;5.沉降分离的必要条件是颗粒在沉降器中的停留时间大于或等于沉降时间;6.旋风分离器的操作是混合气体从筒体上部的切向方向进入径向或切向, 顶部排出净化气体, 底部间歇排灰顶部或底部;7.过滤方法有饼层过滤、深床过滤和动态过滤三种;8.常用的过滤介质有织物状、粒状和固体多孔三种;9.根据连续相的状态不同,非均相物系可分为气态非均相物系和液态非均相物系;10.过滤操作中,待过滤的悬浮液称为滤浆,而过滤后分离出的固体称为滤渣或滤饼 ,通过过滤介质的液体称为滤液;二、选择题2.在重力场中,固体颗粒的沉降速度与下列因素无关的是 D ;A .粒子几何形状 B. 粒子几何尺寸 C .粒子与流体密度 D .流体的流速3.描述颗粒特性的参数不包括 C ;A.形状B.大小C.密度D.表面积4.含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室,已知颗粒的沉降速度为0.25m/s,则除尘室的生产能力为 A ;A. 3 m3/sB. 1 m3/sC. 0.75m3/sD. 6 m3/s5.某粒径的颗粒在降尘室中沉降,若降尘室的高度增加一倍,则该降尘室的生产能力将C ;A.增加一倍B.为原来1/2C.不变D.不确定6.织物状过滤介质不包括 D ;A.滤布B.滤纸C.滤网D.滤板7.过滤方法不包括 B ;A.饼层过滤B.滤布过滤C.深层过滤D.动态过滤8.下列各项中不用于表示过滤推动力的是 B ;A.液柱静压力B.浓度差C.惯性离心力D.压力差9.固液分离不可以选用的分离设备是 A ;A.旋风分离器B.砂滤器C.转筒真空过滤机D.叶滤机10.下列为连续式操作设备的是 B ;A.板框压滤机B.转筒真空过滤机C.叶滤机D.三足式离心机11.旋液分离器是利用离心力分离 B ; A.气液混合物的设B.液固混合物的设备C.液液混合物的设备D.气固混合物的设备12.下列说法哪种是错误的 C ;A.降尘室是分离气固混合物的设备B.叶滤机是分离液固混合物的设备C.沉降式离心机是分离气固混合物的设备D.沉降槽是分离液固混合物的设备13.下列不属于沉降设备的是 D ;A.旋风分离器B.降尘室C.增稠器D.叶滤机三、判断题1.液-液相物系不构成非均相物系; ×2.沉降操作只能用来分离悬浮液; ×3.过滤操作适用于分离含固体物质的非均相物系; √4.沉降分离的原理是依据分散物质与分散介质之间的粘度差来分离的; ×5.沉降分离的必要条件是物料的停留时间必须大于或等于粒子的沉降间√6.沉降速度一般是指粒子在匀速沉降时的速度;√7.过滤推动力是指悬浮液的压力大小; ×8.过滤阻力主要是过滤介质的阻力; × 9.滤饼是主要的过滤阻力; √10.转筒真空过滤机是连续生产的过滤机;√ 11.旋风分离器是分离气-固相混合物的设备;√12.离心机是分离液-固相混合物的设备; √四、问答题1.什么是非均相物系答:物系内部存在有稳定的相界面,界面两侧物质的性质是完全不同的,这种物系称为非均相物系;2.过滤方法有几种分别适用于什么场合答:有饼层过滤、深床过滤以及动态过滤三种饼层过滤适用于固粒浓度较高的物料,深床过滤适用于固粒浓度极低的物料,动态过滤适用于固粒浓度较低的物料;3.工业上常用的过滤介质有哪几种,分别适用于什么场合答:有织物状介质、固体多孔介质以及粒状介质三种;织物状介质适用于过滤颗粒浓度高、粒径小的物料;固体多孔介质适用于过滤颗粒浓度小、粒径较大的物料;粒状介质适用于过滤固粒浓度小于%的物料;4.过滤得到的滤饼是浆状物质,使过滤很难进行,试讨论解决方法答:采用活性碳助滤剂,直接混合在悬浮液中,让其随机地停留在滤饼层中起支撑作用,使过滤过程得以进行;5.旋风分离器的进口为什么要设置成切线方向答:①以使气流进入分离器后沿筒壁作向下的螺旋运动,减小沉降距离;②不至于将已沉降的颗粒再重新卷起;第三章传热一、填空题1.列管式换热器中,用饱和水蒸气加热空气,则传热管的壁温接近饱和水蒸气,总传热系数K的值接近空气传热膜系数 ;2.多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板简称挡板,其目的是提高对流传热系数 ;3.在换热过程中,温度较高放出热量的流体称为热载热体;温度较低吸收热量的流体称为冷载热体 ;5.导热速率与温度梯度以及垂直于热流方向的导热面积成正比;7.间壁式换热器中传热速度与传热温度差成正比,与传热热阻成反比;8.换热器中两流体的流动形式有:并流、逆流、错流和折流等;9.强化传热的途径有增大传热面积提高传热温度差及提高传热系数 ;二、选择题1.下列说法中错误的是C ;A.热量总是自发地从高温处向低温处传递B.固体中存在热传导,不存在热对流C.液体中存在热对流,不存在热传导D.辐射传热不仅是能量的传递,同时还拌有能量形式的转换2.关于热导率的叙述错误的是 D ;A.金属的热导率随纯度的增高而增大B.气体的热导率随压力的升高而增大C.与固体和液体相比气体的热导率最小D.物质的热导率均随温度的升高而增大3.气体的导热系数数值随温度的变化趋势为 A ;A. T升高,λ增大B. T升高,λ减小C. T升高,λ可能增大或减小D. T变化,λ不变5.下列比较铜、铁、熔化的铁水三种物质导热系数的大小论断中正确的是 A ;A.铜的导热系数最大,铁水的最小B.铁水导热系数最大,铁的最小C铜的导热系数最大,铁的最小 D.铁的导热系数最大,铁水的最小6.多层平壁定态热传导时,各层的温差与各相应层的热阻 A ;A.成正比B.成反比C.没关系D.不确定7.对由三层平壁组成的多层平壁稳定热传导而言,若三层的传热推动力△t1>△t2>△t3,则三层平壁的传热阻力R1,R2,R3之间的关系是 A ;>R2>R3<R2<3C>R3>R2>R1>R38.双层平壁稳定热传导,壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温度差为△t1和△t2,若△t1>△t2,则λ1和λ2的关系为 A ;A.λ1<λ2B.λ1>λ2C.λ1=λ2D.无法确定9.由厚度都相同的平壁组成的三层平壁而言,若λ1>λ2>λ3,则热阻R1,R2,R3之间的关系为 B ;>R2>R3<R2<3C>R3>R2>R1>R211.能显着提高传热速率的是 B ;A.尽量减少管壁的厚度B.定期检查除垢C.间壁两侧对流传热系数相差很大时,增加对流传热系数大的那一侧流体的流速D.间壁两侧对流传热系数相差很小时,增加对流体热系数小的那一侧流体的流速12.对于三层圆筒壁的稳定热传导而言,若Q1,Q2,Q3为从内向外各层的导热量,则它们之间的关系为 C ;>Q2>Q3>Q1>2C=Q2=Q3D.无法比较13.某燃烧炉炉壁内外表面温度分别为t1,t2,今在炉壁外表面加一层保温层,炉壁内外表面的温度变化为T1,T2;下列判断中正确的是 B ;=T2,T1-T2>t1-t2>T2,T1-T2>t1-t2<T2,T1-T2>t1-t2D.以上都不对14.由傅立叶定律,可以定义出导热系数λ;由牛顿冷却定律,可以定义出对流传热系数α;对于λ及α的下列认识中正确的是 C ;A.λ和α皆为物质的热物理性质B.λ和α具有相同的因次C.λ和α不一样,仅λ为物质的热物理性质D.λ和α不一样,仅α为物质的热物理性质15. 一般情况下,下列说法错误的是 B ;A.湍流时α的值比滞流时大得多B.无相变时α的值比有相变时大得多C.强制对流时α的值比自然对流大D.计算α常采用实验得到的关联式16.生产中为提高传热推动力尽量采用 A ;A.逆流B.并流C.错流D.折流17.适用于壳程流体清洁且不结垢,两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高场合的是A 换热器;A.固定管板式B.浮头式形管式 D.填料函式18.下列结构最紧凑且流体作严格的逆流流动的是 B 换热器;A.列管式B.套管式C.夹套式D.螺旋板式19.可在器内设置搅拌器的是 C 换热器;A.套管B.釜式C.夹套D.热管20.在列管换热器中,用饱和蒸气加热空气,下面两项判断中正确的是 A ;甲:传热管的壁温将接近加热蒸气温度乙:换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数A.甲、乙均合理B.甲、乙均不合理C.甲合理、乙不合理D.乙合理、甲不合理三、判断题1.化工生产中对传热的要求可分为强化传热和削弱传热两种情况; √3.多管程换热器中,一般管程数为偶数; √4.热负荷是对换热器换热能力的要求,而传热速率是换热器本身具有的换热能力; √5.换热器还未选定或设计出来之前无法确定传热速率,但可计算热负荷; √6.显热法可用于物质无相变或有相变的传热量的计算; ×7.冷、热流体间的平均温度差即流体进出口温度差的算术平均值×8.水蒸气是生产过程中最常见的加热剂; √ 9.水是生产过程中最常用的冷却剂; √12.换热器内设置挡板是为了提高管外流体流速,提高传热速率; √13.在蒸气冷凝传热中,不凝气体的存在对α没有影响;× 14.温度升高,气体的热导率增大; √15.对流传热过程既包括热对流,也包括热传导; √ 16.传热过程中,热负荷一定小于或等于换热器的传热速率;√ 17.传热速率是冷、热流体在单位时间内通过传热面所传递的热量;√四、简答题2.什么叫稳态传热什么叫不稳态传热答稳定传热:流体在管道内流动时,任一管截面处的物理量如流量、流速、压强等不随时间而改变; 不稳定传热:流体在管道内流动时,任一管截面处的物理量如流量、流速、压强等要随时间而改变;3.何谓换热器的传热速率和热负荷两者关系如何答换热器的传热速率是指单位时间内通过换热面传递的热量,常用Q表示,单位为W或J/s.换热器的热负荷是指工艺上或生产任务对换热器提出的换热要求;一台合用的换热器,其传热速率必须等于或稍大于热负荷;4.换热器热负荷的确定方法有哪几种答换热器的确定方法有以下三种:1显热法,适用于流体在换热过程没有相变的情况;2潜热法,适用于换热过程中流体仅发生恒温相变时的情况;3焓差法;5.热导率λ的物理意义和单位是什么答热导率λ的物理意义:热导率也称导热系数,表示当导热面积为1m2,温度梯度为1K/m时,单位时间内以导热方式传递的热量,其单位为W/m·K6.传热系数K的物理意义和单位是什么提高传热系数的具体方法有哪些答传热系数K的物理意义为:当冷、热流体主体的温度差为1K时单位时间内单位传热面积所传递的热量;其单位为:W/m2·K; 由K的关联式:可知,在忽略管壁热阻的情况下,要提高传热系数K,必须要提高壁面两侧的对流给热系数αi、αo及减小管壁两侧的污垢热阻Rsi和Rso;具体来说就是提高α较小侧的流体的流速及湍动程度、改变流动条件和经常清洗管壁以减小管壁热阻等;7.当间壁两则流体均无相变时,试写出传热的平均温差的计算式,为什么工程上并不都采用逆流传热8.什么叫强化传热强化传热的有效途径是什么可采取哪些具体措施9.当间壁两侧流体的给热系数α相差较大时,为提高传热系数K,以提高哪一侧流体的给热系数更为有效为什么当间壁两侧流体的给热系数α相差较大时,为提高传热系数K,以提高较小侧的α更为有效;因为根据讨论,此时的总传热系数K数值上接近于较小侧的给热系数;。
化工原理总复习题和答案
化工原理总复习题和答案1. 化工原理中,流体流动的连续性方程是什么?答:流体流动的连续性方程为 \(\frac{A_1 V_1}{\rho_1} =\frac{A_2 V_2}{\rho_2}\),其中 \(A_1\) 和 \(A_2\) 分别是流体在两个不同截面的横截面积,\(V_1\) 和 \(V_2\) 是流体在这两个截面的速度,\(\rho_1\) 和 \(\rho_2\) 是流体在这两个截面的密度。
2. 什么是伯努利方程,它在化工原理中有哪些应用?答:伯努利方程是描述流体流动中能量守恒的方程,表达式为 \(P +\frac{1}{2}\rho V^2 + \rho g h = \text{常数}\),其中 \(P\) 是流体的压力,\(\rho\) 是流体的密度,\(V\) 是流体的速度,\(g\)是重力加速度,\(h\) 是流体相对于参考点的高度。
伯努利方程在化工原理中用于分析流体流动的能量转换,如泵和压缩机的设计、流体输送系统的能量损失计算等。
3. 请解释化工过程中的传热过程,并给出热传导、对流和辐射三种传热方式的基本原理。
答:化工过程中的传热是指热量从一个物体或流体传递到另一个物体或流体的过程。
热传导是热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程,其基本原理是傅里叶定律,即 \(q = -k \frac{dT}{dx}\),其中\(q\) 是热流密度,\(k\) 是材料的热导率,\(\frac{dT}{dx}\) 是温度梯度。
对流是流体中热量通过流体运动传递的过程,其基本原理是流体的动量和能量的传递。
辐射是热量通过电磁波传递的过程,其基本原理是斯特藩-玻尔兹曼定律,即 \(E = \sigma T^4\),其中\(E\) 是辐射功率,\(\sigma\) 是斯特藩-玻尔兹曼常数,\(T\) 是绝对温度。
4. 描述化工原理中的质量传递过程,并解释扩散和对流传质两种方式。
答:化工原理中的质量传递是指不同组分在空间上的分布不均匀时,由于浓度梯度引起的物质从一个区域向另一个区域的移动。
化工原理复习资料
化⼯原理复习资料《化⼯原理》复习资料⼀、选择题1.下列单元操作中属于动量传递的有①①流体输送,②蒸发,③⽓体吸收,④结晶2.在26 ℃和1⼤⽓压下,CO2在空⽓中的分⼦扩散系数D 等于0.164cm2/s, 将此数据换算成m2/h 单位, 正确的答案为__④_______① 0.164m2/h ② 0.0164 m2/h ③ 0.005904 m2/h, ④ 0.05904 m2/h3.化⼯原理中的连续流体是指④①流体的物理性质是连续分布的;②流体的化学性质是连续分布的;③流体的运动参数在空间上连续分布;④流体的物理性质及运动参数在空间上作连续分布,可⽤连续函数来描述。
4.为改善测量精度,减少U 形压差计测量误差,下列⽅法不适⽤的为:④。
①减少被测流体与指⽰液之间的密度差;②采⽤倾斜式微压计( 将细管倾斜放置的单杯压强计);③双液微压计;④加⼤被测流体与指⽰液之间的密度差5.量纲分析法的⽬的在于②。
①得到各变量间确切的定量关系,②⽤⽆量纲数群代替变量,使实验与关联简化,③得到⽆量纲数群间的定量关系,④⽆需进⾏实验,即可得到关联式。
6.层流底层越薄,则以下结论正确的是③。
①近壁处速度梯度越⼩,②流动阻⼒越⼩,③流动阻⼒越⼤,④流体湍动程度越⼩。
7.双指⽰液微差压差计要求指⽰液密度差①。
①⼩;②⼤;③中等;④越⼤越好8.某离⼼泵运⾏⼀年后,发现有⽓缚现象,应③。
①停泵,向泵内灌液,②降低泵的安装⾼度,②检查进⼝管路是否有泄露现象,④检查出⼝管路阻⼒是否过⼤9.为提⾼离⼼泵的经济指标,宜采⽤①叶⽚。
①后弯,②径向,③前弯,④⽔平。
10.流体流过圆形直管,在流场内剪应⼒集中在①.近壁处。
①.近壁处,②. 管⼼处,③. 到处都⼀样,④. 根据流动状态确定。
11.改变离⼼泵的出⼝阀开度,③。
①不会改变管路特性曲线,②不会改变⼯作点,③不会改变泵的特性曲线,④不会改变管路所需压头。
12.⽔在⼀段圆形直管内做层流流动,若其他条件不变,现流量和管径均减⼩为原来的⼆分之⼀,则此时的流动阻⼒产⽣的压⼒损失为原来的③8 倍。
化工原理复习题及答案
化工原理复习题及答案【篇一:化工原理复习题库及答案】题一一:填充题(20分)1、某连续精馏塔中,若精馏段操作线方程的截距为零,则精馏段操作线斜率等于_______,提馏段操作线的斜率等于________ ,回流比等于____________, 馏出液等于___________,回流液量等于_____________。
2、理想溶液的特点是同分子间作用力_____异分子间作用力,形成的混合溶液中没有__________________.___________________。
3、精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶组成______,塔底组成________4、精馏塔的塔底温度总是_______塔顶温度,其原因________________、-______________________________________________________ __。
5、已测得精馏塔自塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0. 82,其中x4?0.70,试判断:y4?______、y5?______ 、x5?____。
6 、塔板负荷性能图中有______线,分别是___________、____________、_________________、_____________________、_____________________。
7、在选择吸收剂时,应主要考虑的4个方面是_____________、___________、_____________、______________。
8、对于低浓度气体吸收操作,在求传质单元数时,解析法的适用条件是__________________,对数平均推动力法的适用条件是__________________,梯级图解法的适用条件是____________,图解积分法的适用条件是_______。
化工原理复习题
化工原理复习题一 判断题流体流动与输送1. 当流体在管内流动达完全湍流时,摩擦系数λ与雷诺数Re 的大小无关。
( )2. 文丘里流量计和转子流量计均属变压差流量计。
( )3. 离心泵启动时,为减小启动功率,应将出口阀门关闭,这是因为随流量的增加,功率增大。
( )4. 流体做层流流动时,摩擦系数λ只是Re 的函数,而与管壁的粗糙度无关。
( )5. 流体在圆管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。
( )6. 离心泵启动时,为减小启动功率,应将出口阀门关闭,这是因为随流量的增加,功率增大。
( )7. 理想流体流动时,无流动阻力产生。
( )8. 设备内的真空度愈高,表明绝对压强愈大。
( )9. 离心泵扬程随着流体流量的增大而下降。
( )转子流量计可以读出任何流体的流量。
离心泵铬牌上的性能参数是指泵效率最高点下的性能参数。
离心泵流量为零时轴功率最小。
()孔板流量计测流量时,流量大小不仅与压差计读数R 有关,而且与孔板孔径有关。
() 转子流量计在测流量时,转子稳定后,其上下两截面的压差随流量增大而增大。
() 离心泵使液体的实际升扬高度总是小于泵所提供的扬程。
( )传热1. 冬天,室外温度为2℃,刮着风,潮湿的衣服晒在外面不可能会结冰。
( )2. 在相同条件下,采用逆流操作比采用并流操作所需的传热面积小。
( )3. 导热系数和给热系数都是物性常数之一。
( )4. 换热器的平均传热温度差,是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。
( )5. 在相同条件下,采用逆流操作比采用并流操作所需传热面积小。
( )给热系数也是物质的一种物理性质冬天坐在铁板上比坐在木板上要冷些,是因为木板的温度比铁板高。
()使用列管式换热器时,压力高的物料走管内,这样外壳可以不承受高压。
() 对流传热过程热阻主要集中在流体的滞流内层上。
()在套管式换热器中,以水蒸汽加热空气,壁温一定很接近水蒸汽的温度。
化工原理总结期末试卷
化工原理总结期末试卷化工原理是化学工程专业的核心课程之一,旨在通过对化学工程基本理论和原理的学习,培养学生的思维能力和分析问题的能力,使其能够应用所学的知识解决工程中的实际问题。
下面对化工原理的内容进行总结。
一、物料平衡物料平衡是化工过程中最基本的计算方法之一。
在化工过程中,各种物质通过物料流动进入和离开系统,通过物料平衡可以确定物料的流动和转化过程。
物料平衡的过程主要包括输入和输出物料的测量和记录、物料流动的分析和模拟、物料转化的计算和模拟等。
物料平衡的应用十分广泛,可以用于计算反应器中物质的转化率、确定生产过程中的物料损失、设计和优化化工过程中的装置等。
物料平衡的基本原理是质量守恒定律和能量守恒定律,即输入物料的质量等于输出物料和产生的反应物料的质量之和,同时输入物料的能量等于输出物料和反应释放的能量之和。
二、能量平衡能量平衡是化工过程中另一个重要的计算方法。
在化工过程中,能量的转化和传递是非常重要的,能量平衡的目的是确定物质在过程中所吸收或释放的能量。
能量平衡的过程主要包括输入和输出能量的测量和记录、能量转化和传递的分析和模拟、能量损失的计算和模拟等。
能量平衡的应用在化工过程中也十分广泛,可以用于计算反应器的热平衡、确定生产过程中的能量损失、设计和优化化工过程中的热交换装置等。
能量平衡的基本原理是能量守恒定律,即输入能量的总和等于输出能量的总和,同时还要考虑系统内外界能量交换的影响。
三、反应器设计反应器是化工过程中最重要的装置之一,用于进行化学反应并将原料转化为所需的产物。
反应器的设计是化学工程中的核心内容之一。
在反应器设计中,需要考虑的因素包括反应物的选择和配比、反应的速率常数、反应的热力学性质、反应的动力学性质、反应的平衡性质等。
反应器设计的目标是使反应物得到充分的转化和选择性的产物生成。
为了达到这个目标,需要确定适当的反应器类型和操作条件,并进行反应器尺寸和热传递参数的计算。
常用的反应器类型包括连续流动反应器、批处理反应器、循环反应器等。
化工原理复习题及答案
化工原理复习题及答案一、选择题1. 化工生产中,物料衡算的基本原则是什么?A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 电荷守恒答案:A2. 在化工过程中,下列哪个参数不是过程设计中需要考虑的?A. 反应速率B. 压力C. 温度D. 颜色答案:D3. 化工设备中,换热器的主要功能是什么?A. 传递热量B. 传递质量C. 传递动量D. 传递电荷答案:A二、填空题1. 在连续搅拌的化学反应器中,反应物浓度随时间变化的微分方程是_ 。
答案:dc/dt = -kC2. 化工过程中,压力降通常与流体的流速、管道直径和流体的 _ 有关。
答案:粘度3. 根据Dalton分压定律,混合气体的总压力等于各组分气体的 _ 之和。
答案:分压力三、简答题1. 简述化工过程中的三种基本操作单元。
答案:化工过程中的三种基本操作单元包括:物料输送(如泵、压缩机等)、热量交换(如换热器、冷凝器等)和质量分离(如蒸馏塔、吸收塔等)。
2. 描述化工过程中的热力学第一定律和第二定律。
答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表明能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式,或从一个系统转移到另一个系统。
化工过程中,这个定律用于计算能量的平衡和转换。
热力学第二定律,通常表述为熵增原理,表明在一个孤立系统中,自发过程总是向着熵增加的方向进行,即系统会自然趋向于更加无序的状态。
四、计算题1. 某化工反应器中进行的是一级不可逆反应A → B,反应速率常数k=0.05 min⁻¹。
若初始时刻[A]₀=1.0 mol/L,求5分钟后[A]的浓度。
答案:根据一级反应的速率方程:dc/dt = -kC积分得:lnC = -kt + lnC₀代入数据:lnC = -0.05 * 5 + ln1解得:C = e^(-0.25) ≈ 0.7788 mol/L2. 一个换热器中,热水和冷水通过平行流的方式进行热量交换。
已知热水的入口温度为80°C,出口温度为60°C,冷水的入口温度为20°C,出口温度为40°C。
化工原理复习题加答案解析
化工原理复习题加答案解析# 化工原理复习题加答案解析一、选择题1. 流体静力学基本方程式是:A. 伯努利方程B. 牛顿第二定律C. 连续性方程D. 理想气体状态方程答案:D. 理想气体状态方程解析:理想气体状态方程是描述理想气体状态的基本方程式,表达为 \( P = \frac{nRT}{V} \),其中 \( P \) 是压力,\( n \) 是摩尔数,\( R \) 是理想气体常数,\( T \) 是温度,\( V \) 是体积。
2. 在化工生产中,常用的传热方式有:A. 导热B. 对流C. 辐射D. 所有以上答案:D. 所有以上解析:化工生产中,传热方式包括导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物质内部分子振动和自由电子运动传递;对流是指流体中温度不同的各部分之间通过宏观位移传递热量;辐射是指物体因温度原因发出的电磁波传递能量。
二、简答题1. 简述化工过程中的物料衡算和能量衡算的重要性。
答案解析:物料衡算和能量衡算是化工过程中的基础。
物料衡算确保了反应物和产物的质量守恒,有助于确定反应器的尺寸和操作条件。
能量衡算则帮助确定所需的能量输入和输出,对于设计换热器、加热器和冷却器等设备至关重要,同时也有助于优化工艺流程,提高能效。
2. 描述传质过程在化工生产中的应用。
答案解析:传质过程在化工生产中应用广泛,包括蒸馏、吸收、萃取和干燥等。
传质过程涉及物质从一种相态转移到另一种相态,例如,蒸馏过程中的组分分离、吸收过程中的气体溶解、萃取过程中的溶剂选择性以及干燥过程中的水分去除。
三、计算题1. 已知某理想气体在等温条件下从状态1(\( P_1 = 2 \) atm,\( V_1 = 3 \) L)膨胀到状态2(\( V_2 = 6 \) L)。
求状态2的压力 \( P_2 \)。
答案解析:根据波义耳定律(等温条件下压力和体积的乘积为常数),有 \( P_1V_1 = P_2V_2 \)。
代入已知数值,得到 \( 2\times 3 = P_2 \times 6 \),解得 \( P_2 = 1 \) atm。
《化工原理》复习题
《化工原理》复习题一、填空题(每空分,共分)、流体在圆形直管中作层流流动时,此时摩擦系数λ与关系式为λ。
、层流与湍流的本质区别是层流时流体质点无脉动,而湍流有。
、厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知各层厚度>>,导热系数λ<λ<λ,在定态传热过程中,各层热阻的大小为。
、管换热器做成多管程的目的是。
、在气膜控制的吸收过程中,如果操作条件和吸收液的量不变,增大混合气体的量,则传质阻力。
、据双膜吸收理论,在气膜与液膜相交的界面上,气、液两相处于状态。
、蒸馏操作中共有五种进料热状态,其中进料的热状况参数值最大。
、在精馏操作时,若其他不变,回流比增大,所需理论板层数。
、干燥操作中既有传热,也有传质,其中传质推动力为。
、空气的湿度一定,若总压不变,温度升高,则相对湿度φ。
二、选择题(每空分,共分)、一般液体的粘度随温度的升高而()。
. 增大. 减小. 不变. 不确定、离心泵的效率随着流量的增大而()。
. 增大. 减小. 不变. 先增大后减小、为了减少室外设备的热损失,保温层外包的一层金属皮应采用()的材料。
. 表面光滑,色泽较浅.表面粗糙,色泽较深. 表面粗糙,色泽较浅. 表面光滑,色泽较深、水在圆形直管内作湍流流动,若使流速提高到原来的倍,其它不变,则其对流传热系数为原来的()倍。
. . 4. .、在吸收操作中,若*-≈-,则该过程为()。
.气膜控制. 液膜控制. 双膜控制. 不能确定、混合气体中被液相吸收的组分称为()。
、吸收剂、吸收质、吸收液、溶剂、两组分液体混合物,其相对挥发度α较大,表示用普通蒸馏方法进行分离()。
、较容易、较困难、很困难、不能够、用一精馏塔完成分离任务所需理论板数为块(包括再沸器),若全塔效率为,则塔内实际板数为()。
....、湿空气不能作为干燥介质的条件是()。
、φ< 、φ、φ< 、φ、若湿物料的湿基含水量为,其干基含水量为()。
化工原理
《化工原理》课程综合复习资料一、填空题1.固体流态化在固定床阶段,增大流体的流速,流化床的压降,在流化床阶段,增大流体的流速,则流化床的压降。
2.角系数具有性和性的特点,利用此特点,可由一部分已知的角系数求取其它未知的角系数。
3.离心泵的性能参数指、、、。
4.强化传热的途径有、、。
5.蒸汽冷凝有和两种方式6.气体吸收是利用气体混合物中各组分的差异而实现对气体混合物的分离,精馏则是利用均相液体混合物中各组分的差异使各组分得以分离。
7.离心泵的流量常用调节,往复泵的流量常用调节。
8.写出塔板上常见的三种流体流型:、和。
9.用蒸馏方法分离液体混合物的依据是,用吸收方法分离气体混合物的依据是。
10.根据有无补偿或补偿方法不同,列管式热器的一般结构型式有、、。
11.传热方式主要有、、三种。
12.减小阀门的开度,管路中流体流量减小,这时由于。
13.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺数Re的m次方成正比,其中m 的值为。
14.对于聚式固体流态化,常出现的不正常操作现象有,。
15.面积和厚度相同的三层导热平壁,测得一维稳态导热时各层导热平壁两侧的温度差大小顺序为Δt2大于Δt3大于Δt1,则各层导热平壁的导热系数大小顺序为、各层导热平壁的导热热阻大小顺序为。
16.某连续精馏塔中,若精馏段的操作线方程的截距为0,则回流比R为,馏出液流量为,操作线方程为。
17.固体流化床按其形态可分为和两类。
18.某精馏塔塔顶上升蒸汽组成为y,温度为T,经全凝器冷凝到泡点温度t,部分回流液入塔,其组成为x,则y x,T t。
19.离心泵的工作点由确定;如关小离心泵出口阀门开度则离心泵扬程,轴功率。
20.对于连续转筒真空过滤机的操作,当转速提高时,过滤机的生产能力、滤饼层厚度。
21.写出三种常见的间壁式换热器的名称、和____。
二、判断题1、液体的粘度随温度的升高而增大。
2、流体在管道中流动过程中压力降就是压力差。
化工原理选择题复习题含答案
化工原理选择题复习题含答案一、单选题(共IOO题,每题1分,共100分)1、叶轮的作用是()A、传递静压能B、传递机械能C、传递动能D、传递位能正确答案:B2、输送膏状物应选用()A、离心泵B、齿轮泵C、压缩机D、往复泵正确答案:B3、换热器中的换热管在管板上排列,在相同管板面积中排列管数最多的是()排列A、正三角形B、矩形C、同心圆D、正方形正确答案:A4、测高温介质或水蒸气的压力时要安装()A、隔禺罐B、集气器C、沉降器D、冷凝器正确答案:D5、烧类裂解制乙烯过程正确的操作条件是()A、高温、低压、短时间B、低温、低压、长时间C、高温、高压、短时间D^高温、低压、长时间6、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、有毒气体C、烟D、有毒蒸气正确答案:C7、分析检验操作工程中,对于例常分析和生产中间控制分析中,一个试样一般做几次平均测定:()A、四次B、二次C、三次D、一次正确答案:B8、列管换热器在使用过程中出现传热效率下降,其产生的原因及其处理方法是()A、管路或阀门堵塞,壳体内不凝气或冷凝液增多,应该及时检查清理,排放不凝气或冷凝液B、管路震动,加固管路C、外壳歪斜,联络管线拉力或推力甚大,重新调整找正D、全部正确正确答案:A9、采用出口阀门调节离心泵流量时,开大出口阀门扬程()A、减小B、不变C、增大D、先增大后减小正确答案:A10、对标准旋风分离器系列,下列说法正确的是()A、尺寸小,则分离效率差,且压降大B、尺寸大,则处理量大,但压降也大C、尺寸大,则分离效率高,且压降小D、尺寸小,则处理量小,分离效率高11、电气设备火灾时不可以用()灭火器A、卤代烷B、干粉C、泡沫D、二氧化碳正确答案:C12、化工管路常用的连接方式有()A、螺纹连接和承插式连接B、焊接和螺纹连接C、焊接和法兰连接、螺纹连接和承插式连接D、焊接和法兰连接正确答案:C13、“在一般过滤操作中,实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”,“滤渣就是滤饼”,则()A、两种说法都不对B、只有第二种说法正确C、这两种说法都对D、只有第一种说法正确正确答案:D14、下列不是用来调节离心泵流量的选项是()A、调节离心泵的旁路调节阀B、改变叶轮转速C、改变叶轮直径D、调节离心泵出口阀的开度正确答案:A15、薄层固定床反应器主要用于()A、可逆平衡反应B、快速反应C、可逆放热反应D、强放热反应正确答案:B16、含尘气体通过长4m、宽3m、高Im的降尘室,已知颗粒的沉降速度为0.25m∕s,则降尘室的生产能力为:A^0.75m3∕sB、6m3∕sC、1m3∕sD^3m3∕s正确答案:D17、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,当空气流量增加时空气出口温度()A、减小B、增大C、基本不变D、无法判断正确答案:A18、作为人体防静电的措施之一()A、应检查好人体皮肤有破损B、应定时检测静电C、应注意远离水、金属等良导体D、应穿戴防静电工作服、鞋和手套正确答案:D19、流化床反应器主要由四个部分构成,即气体分布装置,换热装置,气体分离装置和()A、搅拌器B、密封装置C、内部构件D、导流筒正确答案:C20、所谓“三烯、三苯、一焕、一蔡”是最基本的有机化工原料,其中的三烯是指()A、乙烯、丙烯、丁烯B、丙烯、丁二烯、戊烯C、乙烯、丙烯、丁二烯D、乙烯、丙烯、戊烯正确答案:C21、合成树脂原料中,一般都含有一定量的抗氧剂,其目的是()A^有利于反应B、为了便于保存C、降低成本D、增加成本正确答案:B22、过滤常数K与()无关。
化工原理总复习题及答案.doc
一、填空(1)流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的二倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的1/4 倍。
(2)离心泵的特性曲线通常包括H・0曲线、wO和N・0曲线, 这些曲线表示在一定_转速下,输送某种特定的液体时泵的性能。
(6)气体的粘度随温度升高而增加,水的粘度随温度升高而降低。
(7)流体在变径管中作稳态流动,在管径缩小的地方其静压能_减小。
(9)______ 当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为 _ O测得另一容器内的表压强为1360 mmHg,则其绝对压强为______________________________________ mmHg。
(10)离心泵的轴封装置主要有两种:填料密封和机械密封。
(11)离心泵的工作点是 _________________ 曲线与_________________ 曲线的交点。
(12)离心泵的主要部件有 __________________ 、__________________ 和密封装置。
调节离心泵流量的方法有_______________________ 、____________________ 和泵的组合操作等三种。
(15)产品样本上离心泵的特性曲线是在 _________________ 压强下,输送 ________________ 时的性能曲线。
(16)离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生_________________________ 现象。
(17)离心泵的主要部件有 ________________________ 、 ___________________ 和 _____________ o 其中____________________ 是将原动机的能量传递给液体的部件。
(18)管路特性曲线和离心泵特性曲线的交点称为_______________________ ,若需要改变这一交点的位置,常采用 ______________________________ 的方法以改变管路特性曲线,或采用的方法以改变泵的特性曲线。
化工原理复习题
解:1)在1-2截面间列柏努利方程,以1为 基准 He=(z2-z1)+(P2-P1)/ ρg+(u22u12)/2g+∑Hf 式中P1=P2=0(表压),z1=0,z2=10m, u1=u2=0 ∑Hf=λ×(l+le)/d×u2/2g= 0.03×50/0.05×[10/( 3600×0.785×0.052)]2/(2×9.81) =3.06m He=10+3.06=13.06m
A、21/2倍 B、1/2倍 C、2倍 D、1/ 21/2倍 三、计算题 1、用板框压滤机在恒压下处理某种悬浮液,滤框 边长0.65m,厚0.05m,共10个框,已测得操作 条件下有关参数为:K=6 ×10-5m2/s, qe=0.01m3/m2,获得1m3滤液的滤饼体积为 0.1m3。求:滤框完全充满需多少时间,可得多 少滤液?
∑Hf=λ×(l+le)/d×u2/2g =0.028×45/0.075×0. 862/(2×9.81) =0.63m He=10×103/(103×9.81) +40+0.63=41.65m 3)Pe=qvHeρg= 3.83×10-3×41.65×103×9.81=1565w 4)Pa=Pe/η=1565/65%=2408w
A)水温太高 B)真空计坏了 C)吸入管路堵塞 D)排出管路堵塞 2、离心泵漏入大量空气后将发生( )。 A)汽化现象 B)气缚现象 C)汽蚀现象 D)气浮现象 3、以下物理量不属于离心泵的性能参数( )。 A)扬程 B)效率 C)轴功率 D)有效功率 4、离心泵的调节阀开大时,则( ) A)吸入管路的阻力损失不变 B)泵出口的压力减小 C) 泵入口处真空度减小 D)泵工作点的扬程升高
化工原理复习资料
化工原理复习资料一、选择题1、湍流时管内的平均流速约为管中心处的最大流速的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①0.5 倍②0. 6倍③0.7 倍④0.8 倍2、流体因被压缩而能向外膨胀作功的能力称为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①位能②动能③静压能④内能3、计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时,速度值应取⋯⋯⋯⋯()①上游截面处流速②下游截面处流速③小管中流速④大管中流速4、某流动体系, Re=5000,其流动形态是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①滞流②层流③湍流④过渡流5、当 Re 准数小于 2000 时,流体在平滑管内的流动形态为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①层流②过渡流③湍流④紊流6、能量损失最大的流量计是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①孔板流量计②文氏流量计③转子流量计④涡轮流量计7、摩擦系数图中的阻力平方区指的是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①层流区②从层流向湍流的过渡区③湍流过渡区④完全湍流区8、表压与大气压、绝压的正确关系是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①表压=绝压-大气压②表压=大气压-绝压③表压=绝压+真空度④表压=绝压-真空度9、转子流量计的主要特点是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①恒截面、恒压差②变截面、变压差③恒截面、变压差④变截面、恒压差10、柏努利方程式是指下列哪种形式的能量守恒⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①位能②动能③静压能④总机械能11、U 型管压差计的测压依据是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①流体静力学基本方程②伯努力方程③连续性方程④牛顿粘性定律方程12、离心泵的压头又称为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①流量②轴功率③扬程④效率13、离心泵内发生气缚现象的原因是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①气体的粘度太小②气体的密度太小③气体的温度太小④气体的比热太小14、都有自吸能力的泵是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①往复泵与齿轮泵②离心泵与旋涡泵③齿轮泵与离心泵④往复泵与旋涡泵15、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①气缚现象②汽蚀现象③汽化现象④气浮现象16、离心泵铭牌上标明的扬程是指⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①功率最大时的扬程②最大流量时的扬程③泵的最大扬程④效率最高时的扬程17、离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点称为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①工作点②设计工况点③操作点④控制点18、都属于正位移的泵是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①离心泵与旋涡泵②往复泵与齿轮泵③齿轮泵与离心泵④往复泵与旋涡泵19、1m3气体经风机所获得的总机械能,称为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①全风压②静风压③动风压④扬程20、常用的过滤推动力是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①温度差②电位差③压力差④浓度差21、板框压滤机中⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①框有两种不同的构造②板有两种不同的构造③板和框都有两种不同的构造④板和框都只有一种构造22、降尘室的操作型计算是计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①降尘室的高度②降尘室的宽度③降尘室的长度④临界粒径23、降尘室的设计型计算是计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①气体处理量②降尘室的宽度③临界沉降速度④临界粒径24、重力降尘室通常可分离的颗粒粒径是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()① 40μm 以上② 50μm 以上③ 60μm 以上④ 70μm 以上25、球形颗粒沉降时,若雷诺准数等于400,则处于⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①层流区②过渡区③湍流区④完全湍流区26、常用的过滤推动力是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①温度差②电位差③压力差④浓度差27、用于深层过滤的过滤介质是⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()①织物介质②堆积的颗粒介质③多孔性介质④高分子膜二、判断题1、流体内部的质点没有径向脉动的流动称为湍流⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()2、转子流量计是变截面流量计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()3、静止的流体内部,在液面下任一点的压强仅仅是深度的函数⋯⋯⋯⋯⋯()4、产生局部阻力的主要原因是流体内部的粘性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()5、流体内部的质点存在着径向脉动的流动称为层流⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()6、直管阻力又称为沿程阻力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()7、转子流量计应该水平安装⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()8、孔板流量计应该水平安装⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()9、如果压差很大,则应该使用复式压差计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()10、齿轮泵有自吸能力,启动前不用灌泵⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()11、离心泵的轴功率随着流量的增大而减小⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()12、出口表压低于 1.47 ×104Pa的气体输送机械是通风机⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()13、随着流体流量的增大,离心泵的扬程下降⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()14、离心泵的平衡孔应开在叶轮的前盖上⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()15、改变阀门开度是改变管路特性曲线来调节流量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()16、泵内部分高压液体泄漏到低压区造成的功率损失称为水力损失⋯⋯⋯()17、平衡孔应开在叶轮的后盖板上⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()18、颗粒的形状偏离球形愈大,其阻力系数就愈大⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()19、旋风分离器的尺寸越大,其压力损失也越大⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()20、增稠器是用来分离悬浮液的设备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()21、单位时间内滤过的滤液体积称为过滤速率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()22、工业上最常用的过滤介质是滤布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()23、沉降处在湍流区时,可使用斯托克斯公式计算沉降速度⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()24、在滤板的外侧铸有三个钮的是洗涤板⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()25、恒压过滤的特点是过滤速度不随时间而改变⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯()三、名词解释题1、直管阻力——2、速度分布——3、全风压——4、定态流动——5、相对粗糙度——6、表压——7、开式叶轮——8、设计工况点——9、自由沉降——10、筛上产品——11、离心分离因素——12、床层的比表面积——13、离心沉降——14、床层的自由截面积——四、简答题1、简述测速管的构造。
化工原理复习题
第一章流体流动与输送机械1. 燃烧重油所得的燃烧气,经分析知其中含CO 28.5%,O 27.5%,N 276%,H 2O8%(体积%),试求此混合气体在温度500℃、压力101.3kPa 时的密度。
解:混合气体平均摩尔质量molkg M y M i i m /1086.281808.02876.032075.044085.03-⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=∑=∴ 混合密度2.已知20℃下水和乙醇的密度分别为998.2 kg/m 3和789kg/m 3,试计算50%(质量%)乙醇水溶液的密度。
又知其实测值为935 kg/m 3,计算相对误差。
解:乙醇水溶液的混合密度 相对误差:3.在大气压力为101.3kPa 的地区,某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为85kPa 。
若在大气压力为90 kPa 的地区,仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作,则此时真空表的读数应为多少? 解:''真真绝p p p p p a a -=-=∴kPa p p p p a a 7.73)853.101(90)(''=--=--=真真4.如附图所示,密闭容器中存有密度为900 kg/m 3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。
解:液面下测压口处压力5. 如附图所示,敞口容器内盛有不互溶的油和水,油层和水层的厚度分别为700mm 和600mm 。
在容器底部开孔与玻璃管相连。
已知油与水的密度分别为800 kg/m 3和1000 kg/m 3。
(1)计算玻璃管内水柱的高度;(2)判断A 与B 、C 与D 点的压力是否相等。
解:(1)容器底部压力 (2)B A p p ≠ DC p p =10.硫酸流经由大小管组成的串联管路,其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。
化工原理复习题(1)
第一章:流体流动1、何谓理想流体?实际流体与理想流体有何区别?如何体现在伯努利方程上? 理想流体就是指没有黏性的流体,即没有内摩擦力导致机械能损失的流体。
P10 实际流体有黏性,要消耗机械能以克服摩擦阻力。
P112、何谓绝对压力、表压和真空度?表压与绝对压力、大气压力之间有什么关系?真空度与绝对压力、大气压力有什么关系?P43、流体静力学方程式有几种表达形式/他们都能说明什么问题?应用静力学方程分析问题时如何确定等压面?P4-54、如何利用柏努利方程测量等直径管的机械能损失?测量什么量?如何计算?在机械能损失时,直管水平安装与垂直安装所得测结果是否相同?P115、如何判断管路系统中流体流动的方向?6、何谓流体的层流流动与湍流流动?如何判断流体的流动是层流还是湍流?P15-177、一定质量流量的水在一定内径的圆管中稳定流动,当水温升高时,Re 将如何变化?P178、何谓牛顿粘性定律?流体粘性的本质是什么?P79、何谓层流底层?其厚度与哪些因素有关?P1810、摩擦系数λ与雷诺数Re 及相对粗糙度ε/d 的关联图分为4个区域。
每个区域中,λ与哪些因素有关?哪个区域的流体摩擦损失h f 与流速u 的一次方成正比?哪个区域的h f 与u 2成正比?光滑管流动时的摩擦损失h f 与u 的几次方成正比?P26-2811、管壁粗糙度对湍流流动时的摩擦阻力损失有何影响?何谓流体的光滑管流动?P26 12、在用皮托测速管测量管内流体的平均流速时,需要测量管中哪一点的流体流速,然后如何计算平均流速?例1-1 如本题附图所示,用开口液柱压差计测量敞口贮槽中油品排放量。
已知贮槽直径D 为P3m ,油品密度为900kg/m 3。
压差计右侧水银面上灌有槽内的油品,其高度为h 1。
已测得当压差计上指示剂读数为R 1时,贮槽内油面与左侧水银面间的垂直距离为H 1。
试计算当右侧支管内油面向下移动30mm 后,贮槽中排放出油品的质量。
化工原理复习题 考试必备
第一章流体流动1.当流体在圆管内流动时,管中心流速最大,滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( )A. u =3/2.u maxB. u =0.8 u maxC. u =1/2. u max D u =0.75 u max2.判断流体流动类型的准数为()3. A. Re数 B. Nu 数 C. Pr数 D. Fr数4.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比,其中的n 值为()A. 0.5B. 0.8C. 1D. 0.25.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈()A.层流流动 B. 湍流流动 C. 过渡型流动 D. 静止状态6.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时,速度值应取为()A. 上游截面处流速B. 下游截面处流速C. 小管中流速D. 大管中流速7.液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是()。
A. 从位能大的截面流向位能小的截面;B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面;C. 从动能大的截面流向动能小的截面;D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面。
8.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管径、管长不变,油温升高,粘度为原来的1/2 ,则摩擦阻力损失为原来的_____倍。
9.牛顿黏性定律的数学表达式是,服从此定律的流体称为。
10.流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的_________。
11.当20℃的甘油(ρ=1261kg.m-3,,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.5m.s-1时,其雷诺准数Re为__________ ,其摩擦阻力系数λ为________.12.当量直径的定义是de=,对边长为a正方形风管当量直径de=。
13.当量直径的定义是de=,在套管环间流动的流体,外管的内径是d2,内管的外径是d1,则当量直径d e=。
14.当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__________,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与____________、_____________有关。
化工原理重点复习题
简答题1、离心泵工作特点离心泵的工作原理:离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。
由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中,其速度能和压力能都得到增加,被叶轮排出的液体经过压出室,大部分速度能转换成压力能,然后沿排出管路输送出去,这时,叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压,吸水池中的液体在液面压力(大气压)的作用下,被压入叶轮的进口,于是,旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。
离心泵的特点为:转速高,体积小,重量轻,效率高,流量大,结构简单,性能平稳,容易操作和维修;水沿离心泵的流经方向是沿叶轮的轴向吸入,垂直于轴向流出,即进出水流方向互成90°。
由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水,因此在起动前必须相泵内和吸水管内灌注引水,或用真空泵抽气,以排出空气形成真空,而且泵壳和吸水管路必须严格密封,不得漏气,否则形不成真空,也就吸不上水来。
由于叶轮进口不可能形成绝对真空,因此离心泵吸水高度不能超过10米,加上水流经吸水管路带来的沿程损失,实际允许安装高度(水泵轴线距吸入水面的高度)远小于10米。
如安装过高,则不吸水;此外,由于山区比平原大气压力低,因此同一台水泵在山区,特别是在高山区安装时,其安装高度应降低,否则也不能吸上水来。
液体精度对泵性能影响大,只能用于精度近似于水的液体,流量适用范围:5-20000立方米/时,扬程范围在3-2800米。
2、重力降尘室的处理能力与隔板数之间的关系,粒径的变化处理能力只取决于降尘室的底面积,与高度无关,隔板数越多,处理能力越强,理论上能100%除去的颗粒越小,沉降速度越小,处理能力越差,3、过滤速率,提高过滤速率的影响因素过滤速率与有关改变滤饼结构,改变悬浮液中的颗粒聚集状态,动态过滤4、传热系数影响因素与物态,温度有关1、传热过程两侧流体的种类;2、传热过程的流速;3、传热过程有无相变;4、平壁的壁厚;5、平壁的导热系数等。
5、理论板数离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板。
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计算题:
1、把内径为20mm 、长度为2m 的塑料管,弯成倒U 形,作为虹吸管使用。
液体密度为1000kg/m 3,
粘度为1mPa•s ,为保持稳定流动,使槽内液面恒定。
要想使流量为2m 3/h ,虹吸管出口端距
离槽内液面的距离h 需要多少米?(光滑管λ=0.0235,回弯头ζ=1.5,突然缩小ζ=0.5)
2、如图所示常温下操作的水槽,下面的出水管直径为Ø57mm ×3.5mm 。
当出水阀全关闭时,压力表读数为30.4kPa ,而阀门开启后,压力表读数降至20.3kPa 。
设压力表之前管路中的
压头损失为0.5m 水柱,试求水的流量为多少m 3/h 。
3、如图所示,有一高位槽输水系统,管径为Ø57mm ×3.5mm 。
已知水在管路中流动的机械能损失为2
452u h f ⨯=∑,试求水的流量为多少m 3/h ?欲使水的流量增加10%,应将高位槽水面升高多少米?
4、有一台离心泵的额定流量为16.8m 3/h ,扬程为18m 。
试问此泵能否将密度为1060kg/m 3,
流量为250L/min 的液体,从敞口储槽向上输送到表压为30kPa 的设备中?敞口储槽与高位设备的液位垂直距离为8.5m 。
管路的管径为Ø75.5mm ×3.75mm ,管长为124m (包括直管长度和所有管件的当量长度),摩擦系数为0.02。
5、某工厂用Ø170mm ×5mm 的无缝钢管输送水蒸气。
为了减少沿途的热损失,在管外包两层绝热材料,第一层为厚30mm 的矿渣棉,其热导率为0.065W/(m •K);第二层为厚30mm 的石灰棉,其热导率为0.21W/(m •K)。
管内壁温度为300℃,保温层外表面温度为40℃。
管路长60m 。
求该管路的散热量。
6、某离心泵在转速为1450r/min 时,水的流量为18m 3/h ,扬程为20m 水柱。
试求:(1)泵
的有效功率,水的密度为1000kg/m 3;(2)若将泵的转速调节到1250r/min 时,泵的流量与
扬程将变为多少?
7、有直径为Ø38mm ×2mm 的黄铜冷却管,假如管内生成厚度为1mm 的水垢,水垢的热导率为λ=1.163W/(m •℃)。
试计算水垢的热阻是黄铜热阻的多少倍。
黄铜的热导率λ=110 W/(m •℃)。
8、有一外径为100mm 的水蒸气管,水蒸气的温度为160℃。
为了减少热量损失,在管外包覆厚度各为25mm 的A 、B 两层绝热材料保温层,A 与B 的热导率分别为0.15与0.05W/(m •K),试计算哪一种材料放在内层好。
周围空气温度为20℃,保温层外表面对周围空气的对
流(包括热辐射)传热系数α=15W/(m 2•℃)。
保温层内表面温度在两种情况下都等于水
蒸气温度。
9、在一单程列管式换热器中,欲用水将15000kg/h 的煤油从140℃冷却到40℃,水的进、出口温度分别为30℃和40℃,两流体逆流流动。
煤油的平均比热容为2.3kJ/(kg •℃),水
的平均比热容为4.187 kJ/(kg •℃)。
若换热器的总传热系数为300W/(m 2•℃),试求:(1)
冷却水的流量;(2)换热器的对数平均温度差Δt m ;(3)换热器的传热面积A 。
10、在一单程逆流列管换热器中用水冷却空气,两流体的进口温度分别为20℃和110℃。
在换热器使用的初期,冷却水及空气的出口温度分别为45℃和40℃,使用一年后,由于污垢热阻的影响,在冷热流体的流量和进口温度不变的情况下,冷却水出口温度降至38℃,试求:(1)空气出口温度为多少?(2)总传热系数为原来的多少倍?(3)若使冷却水加大一倍,空气流量及两流体进口温度不变,冷热流体的出口温度各为多少?(α水>>α空气)(4)冷却水流量加大后,换热器的传热速率有何变化?
11、有一换热器,管内通90℃的热流体,膜系数1α为1100C m ︒⋅2
/W ,管外有某种液体沸腾,沸点为50℃,膜系数2α为5800C m ︒⋅2
/W 。
试求以下两种情况下的壁温:(1)管壁清洁无垢 ;(2)外侧有污垢产生,污垢热阻为0.005W /2
C m ︒⋅。
12、如图所示,在一细金属管中的水保持25℃,在管的上口有大量
干空气(温度25℃,总压101.325kPa )流过,管中的水气化后在管
中的空气中扩散,试计算在稳定状态下的气化速率。
(25℃时水的饱
和蒸汽压为3.168kPa ,D =0.256cm 2/s )
13、在一吸收塔中,用清水在总压0.1MPa、温度20℃的条件下吸收混合气体中的CO2,将其组成从2%降至0.1%(莫尔分数)。
20℃时CO2水溶液的亨利系数E=144MPa,吸收剂用量为最小用量的1.2倍。
试求液气比及溶液出口组成。
14、某填料吸收塔进塔混合气体中含苯5%(体积百分数),其余为惰性气体。
吸收塔操作压强为780mmHg,温度为25℃,进塔混合气体流量为1000m3/h,苯回收率为95%。
吸收剂为不含苯的煤油,煤油耗用量为最小用量的1.5倍。
气液逆流流动,系统平衡关系为Y=0.14X (式中Y、X均为摩尔比),气相体积总传质系数为K y a=125kmol/m3·h,煤油的平均分子量为170kg/kmol,塔径为0.6m。
试求:(1)煤油的耗用量为多少kg/h?(2)煤油出塔浓度X1为多少?(3)填料层高度为多少m?(4)吸收塔每小时回收多少kmol苯?(5)欲提高回收率可采用哪些措施?并说明理由。
15、用清水在吸收塔中吸收混合气中的溶质A,吸收塔某截面上,气相主体中溶质A的分压为5kPa,液相中溶质A的莫尔分数为0.015。
气膜传质系数k Y=2.5×10-5kmol/(m2•s),液膜传质系数k X=3.5×10-3kmol/(m2•s)。
气液平衡关系符合亨利定律,相平衡常数m=0.7。
总压为101.325kPa。
试求气相总传质系数和溶质的传质速率,并分析吸收过程是气膜控制还是液膜控制。
16、在逆流填料吸收塔中,用清水吸收含氨5%(体积)的空气—氨混合气中的氨,已知混合气量为2826m3/h(标准状况),气体空塔速度为1m/s,平衡关系为Y=1.2X,以摩尔比为推动力的气相体积总传质系数K Y a=180kmol/m3·h,吸收剂用量为最小用量的1.4倍,要求吸收率为98%,试求:(1)溶液的出口浓度X1(摩尔比);(2)气相总传质单元高度H OG;(3)气相总传质单元数N OG;
17、某连续操作的精馏塔,泡点进料。
已知操作线方程如下:
精馏段y=0.8x+0.172 提馏段y=1.3x-0.018
试求塔顶液体回流比、馏出液组成、塔釜气相回流比、釜液组成、进料组成及q线方程。
18、用一精馏塔分离二元液体混合物,进料量100kmol/h,易挥发组分x F=0.5,泡点进料,得塔顶产品x D=0.9,塔底釜液x W=0.05(皆摩尔分率),操作回流比R=1.61,该物系平均相对挥发度α=2.25,塔顶为全凝器,求:
(1)塔顶和塔底的产品量(kmol/h);
(2)第一块塔板下降的液体组成x1为多少;
(3)写出提馏段操作线数值方程;
(4)最小回流比。
19、一精馏塔,原料液组成为0.5(摩尔分率),饱和蒸气进料,原料处理量为100kmol/h,塔顶、塔底产品量各为50kmol/h 。
已知精馏段操作线程为y=0.833x+0.15,塔釜用间接蒸气加热,塔顶全凝器,泡点回流。
试求:
(1)塔顶、塔底产品组成;
(2)全凝器中每小时冷凝蒸气量;
(3)蒸馏釜中每小时产生蒸气量
(4)若全塔平均α=3.0,塔顶第一块塔板默弗里效率E m l=0.6,求离开塔顶第二块塔板的气相组成。
20、在一连续操作的精馏塔中分离苯-甲苯溶液,其平均相对挥发度α=2.46。
进料流量为250kmol/h,其中苯的莫尔分数为0.4,q=1.2。
馏出液流量为100kmol/h,其中苯的莫尔分数为0.97。
塔顶泡点回流,试计算(1)精馏段、提馏段操作线方程;(2)塔釜上一层理论板的下降液体组成。
21、在常压下连续操作精馏塔分离某双组分溶液。
该物系的平均相对挥发度α=2.92。
(1)离开塔顶第二理论板的液相组成x2=0.75,试求离开该板的气相组成;(2)离开第一理论板的液相组成x1=0.088,若精馏段的液气比为2/3,试计算离开第三层板的气相组成;(3)若为泡点回流,试求塔顶回流比;(4)精馏段操作线方程。
22、在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物,塔顶为全凝器,塔釜间接蒸汽加热。
进料量为1000kmol/h,含苯0.4,要求塔顶馏出液中含苯0.9(以上均为摩尔分率),苯的回收率不低于90%,泡点进料,泡点回流。
已知 =2.5,取回流比为最小回流比的1.5倍。
试求:(1)塔顶产品量D、塔底残液量W及组成x W;(2)最小回流比;(3)精馏段操作线方程;(4)提馏段操作线方程;(5)若改用饱和蒸汽进料,仍用(4)中所用回流比,所需理论板数为多少?。