化工原理习题 含答案
《化工原理》练习题及解答
《化工原理》练习题一、简答题1、汽蚀现象2、真空度3、层流二、选择题1. 在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( )A. 同一种流体内部B. 连通着的两种流体C. 同一种连续流体D. 同一水平面上，同一种连续的流体2. 离心泵的效率η和流量Q的关系为（）。
A. Q增大，η增大B. Q增大，η先增大后减小C. Q增大，η减小D. Q增大，η先减小后增加3. 双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，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. λ1＜λ2,B. λ1＞λ2C. λ1=λ2D. 无法确定4. 在阻力平方区内，摩擦系数λ（）。
A. 为常数，与ε/d、Re均无关B.随Re值加大而减小C. 与Re值无关，是ε/d的函数D. 是Re值与ε/ d的函数三、计算题1.有一石油裂解装置，所得热裂物的温度300℃。
今欲设计一换热器，欲将石油从25℃预热到180℃，热裂物经换热后终温不低于200℃，试计算热裂物与石油在换热器中采用并流与逆流时的对数平均温差ΔΤm。
2.如图所示，水由常压高位槽流入精馏塔中。
进料处塔中的压力为0.1大气压（表压），送液管道为φ 45×2.5 mm、长8 m的钢管。
管路中装有180°回弯头一个(le/d =75)，90°标准弯头一个(le/d =35)。
塔的进料量要维持在3.6m3/h，试计算高位槽中的液面要高出塔的进料口多少米？参考数据：水的粘度为1cP Array《化工原理》练习题答案一、简答题1、汽蚀现象泵的入口处的压力低于被输送流体的饱和蒸汽压，形成大量气泡，气泡进入到离心泵的高压区破裂，液滴填充真空区击打器壁，形成汽蚀现象。
2、真空度真空度= 大气压力－绝对压力3、层流流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不混合二、选择题1.D2.B3.A4.C三、简答题1. 解：求得 ∆Tm1=97.2℃∆Tm2=145.7℃2.解： 由流量可求得流速为u=0.8 m/s(5分)。
化工原理试题库(附参考答案)
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。
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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)
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_习题集(含答案)
《化工原理》课程习题集一、单选题1.因次分析法的目的在于( )。
A 得到各变量间的确切定量关系B 得到各无因次数群的确切定量关系C 用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化D 用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠2.某物体的质量为1000 kg，则其重量为( )。
A 1000 NB 9810 NC 9810 kgfD 1000/9.81 kgf3.某系统的绝对压力为0.04 MPa，若当地大气压力为0.1 MPa，，则该系统的真空度为（）。
A.0.1 MpaB.0.14 MpaC.0.04 MpaD.0.06 MPa4. 4 ℃水在SI制中密度为( )，重度为( )。
A 1000 kgf·m-3B 1000 kg·m-3C 102 kgf·s2·m-4D 9810 N·m-35. 4 ℃水在在工程单位制中密度为( )，重度为（）。
A 1000 kgf·m-3B 1000 kg·m-3C 102 kgf·s2·m-4D 9810 N·m-36.将含晶体10％的悬浮液送往料槽宜选用（）。
Ａ离心泵Ｂ往复泵Ｃ齿轮泵Ｄ喷射泵7.某泵在运行１年后发现有气缚现象，应（）。
Ａ停泵，向泵内灌液Ｂ降低泵的安装高度Ｃ检查进口管路有否泄漏现象Ｄ检查出口管路阻力是否过大8.离心通风机的铭牌上标明的全风压为100 mmH2O意思是( )。
A 输任何条件的气体介质全风压都达100 mmH2OB 输送空气时不论流量多少，全风压都可达100 mmH2OC 输送任何气体介质当效率最高时，全风压为100 mmH2OD 输送20 ℃，101325 Pa的空气，在效率最高时，全风压为100 mmH2O9.离心泵的实际安装高度( )允许安装高度，就可防止气蚀现象发生。
A 大于B 小于C 等于D 近似于10.操作条件下允许吸上真空高度为H s，允许的最大安装高度为H g,max，泵的入口速度为u1，S H f,0-1为吸入管路单位重量液体的阻力损失，则( )。
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。
化工原理习题(含答案)
·流体流动部分1．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。
在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉（大气压力为101.3×103 Pa ）？解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm 处的流体压力为[]（绝压）Pa 10813.1Pa )0.15.9(81.9960103.10133⨯=-⨯⨯+⨯=+=gh p p ρ 作用在孔盖上的总力为N 10627.3N 76.04π103.10110813.1)(4233a ⨯⨯⨯⨯⨯-=＝）－＝（A p p F每个螺钉所受力为N 10093.6N 014.04π105.39321⨯=÷⨯⨯=F因此)（个）695.5N 10093.610627.3341≈=⨯⨯==F F n2．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。
读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。
为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。
试求A 、B 两点的表压力。
解：（1）A 点的压力()（表）Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+=gR gR p ρρ（2）B 点的压力 ()（表）Pa 107.836Pa 5.081.91360010165.1441汞A B ⨯=⨯⨯+⨯=+=gR p p ρ习题2附图习题1附图3、如本题附图所示，水在管道内流动。
为测量流体压力，在管道某截面处连接U 管压差计，指示液为水银，读数R=100毫米，h=800mm 。
为防止水银扩散至空气中，在水银液面上方充入少量水，其高度可忽略不计。
化工原理考试题及答案
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。
化工原理习题含答案
·流体流动部分1．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油如附图所示;油面最高时离罐底9.5 m;油面上方与大气相通..在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔;其中心距罐底1000 mm;孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固..若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa;问至少需要几个螺钉大气压力为101.3×103 Pa解：由流体静力学方程;距罐底1000 mm 处的流体压力为作用在孔盖上的总力为每个螺钉所受力为因此2．如本题附图所示;流化床反应器上装有两个U 管压差计..读数分别为R 1=500 mm;R 2=80mm;指示液为水银..为防止水银蒸气向空间扩散;于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水;其高度R 3=100mm..试求A 、B 两点的表压力..解：1A 点的压力2B 点的压力3、如本题附图所示;水在管道内流动..为测量流体压力;在管道某截面处连接U 管压差计;指示液为水银;读数R=100毫米;h=800mm..为防止水银扩散至空气中;在水银液面上方充入少量水;其高度可忽略不计..已知当地大气压为101.3KPa 试求管路中心处流体的压力..解：设管路中心处流体的压力为pP A =P AP + ρ水gh + ρ汞gR = P 0P=p 0- ρ水gh - ρ汞gR=101.3×103-1000×9.8x0.8- 13600×9.8×0.1P=80.132kpa4、如本题附图所示;高位槽内的水位高于地面7 m;水从φ108mm ×4 mm 的管道中流出;管路出口高于地面1.5 m..已知水流经系统的能量损失可按∑h f =5.5u 2计算;其中u 为水在管内的平均流速m/s..设流动为稳态;试计算1A -A '截面处水的平均流速；2水的流量m 3/h..解：1A - A '截面处水的平均流速在高位槽水面与管路出口截面之间列机械能衡算方程;得习题2附图习题1附图22121b12b2f 1122p p gz u gz u h ρρ++=+++∑ 1式中 z 1=7 m;u b1～0;p 1=0表压z 2=1.5 m;p 2=0表压;u b2 =5.5 u 2代入式1得2水的流量以m 3/h 计5、如本题附图所示;用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离..已知储罐内液面维持恒定;其上方压力为1.0133⨯105 Pa..流体密度为800 kg/m 3..精馏塔进口处的塔内压力为1.21⨯105 Pa;进料口高于储罐内的液面8 m;输送管道直径为φ68 mm ⨯4 mm;进料量为20 m 3/h..料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg;求泵的有效功率..解：在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式;得6、 某液体以一定的质量流量在水平直圆管内作湍流流动..若管长及液体物性不变;将管径减至原来的1/2;问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍解：流体在水平光滑直圆管中作湍流流动时f p ∆=f h ρ∑或 f h ∑=f p ∆/ρ=λ2b 2u L d ρ ∑∑f1f2h h=2b1b22112))()(u u d d λλ 式中 21d d =2 ;b2b1u u =21d d 2 =4 因此 ∑∑f1f2h h=221()(2)(4)λλ=3212λλ 又由于 25.0Re316.0=λ 12λλ=25021.)Re Re =0.251b12b2)d u d u =2×25041.)=0.50.25=0.841 故 ∑∑f1f2h h=32×0.84=26.97、用泵将2×104 kg/h 的溶液自反应器送至高位槽见本题附图..反应器液面上方保持25.9×103 Pa 的真空度;高位槽液面上方为大气压..管道为φ 76 mm ×4 mm 的钢管;总长为35 m;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、五个标准弯头..反应器内液面与管路出口的距离为17 m..若泵的效率为0.7;求泵的轴功率..已知溶液的密度为1073 kg/m 3;黏度为6.3⨯10-4 Pa ⋅s..管壁绝对粗糙度可取为0.3 mm..解：在反应器液面1-1;与管路出口内侧截面2-2;间列机械能衡算方程;以截面1-1;为基准水平面;得22b1b2121e 2f 22u u p p gz W gz h ρρ+++=+++∑ 1 式中 z 1=0;z 2=17 m;u b1≈0p 1=-25.9×103 Pa 表;p 2=0 表将以上数据代入式1;并整理得=9.81×17+24312.+1073109.253⨯+f h ∑=192.0+fh ∑ 其中 f h ∑=λ+e L L d +∑+∑ζ2b22u =Re b du ρμ=30.068 1.4310730.6310-⨯⨯⨯=1.656×105 根据Re 与e /d 值;查得λ=0.03;并由教材可查得各管件、阀门的当量长度分别为闸阀全开： 0.43×2 m =0.86 m标准弯头： 2.2×5 m =11 m故 f h ∑=0.03×350.86110.068+++0.5+4kg J 243.12=25.74J/kg 于是 ()kg J 217.7kg J 74.250.192e =+=W泵的轴功率为s N =e W η/w =W 7.036001027.2174⨯⨯⨯=1.73kW 8、如本题附图所示;贮槽内水位维持不变..槽的底部与内径为100 mm 的钢质放水管相连;管路上装有一个闸阀;距管路入口端15 m 处安有以水银为指示液的U 管压差计;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直管长度为20 m..1当闸阀关闭时;测得R =600 mm 、h =1500 mm ；当闸阀部分开启时;测得R =400 mm 、h =1400 mm..摩擦系数λ可取为0.025;管路入口处的局部阻力系数取为0.5..问每小时从管中流出多少水m 32当闸阀全开时;U 管压差计测压处的压力为多少Pa 表压..闸阀全开时L e /d ≈15;摩擦系 习题7附图 习题8附图数仍可取0.025..解：1闸阀部分开启时水的流量在贮槽水面1-1;与测压点处截面2-2;间列机械能衡算方程;并通过截面2-2;的中心作基准水平面;得22b1b21212f 1222u u p p gz gz h ρρ++=+++∑，－ a 式中 p 1=0表u b2=0;z 2=0z 1可通过闸阀全关时的数据求取..当闸阀全关时;水静止不动;根据流体静力学基本方程知2H O 1Hg ()g z h gR ρρ+= b 式中 h =1.5 m; R =0.6 m将已知数据代入式b 得将以上各值代入式a;即9.81×6.66=2b 2u +100039630+2.13 u b 2 解得 s m 13.3b =u水的流量为 ()s m 43.1m 13.31.0785.036004π3600332b 2s =⨯⨯⨯==u d V 2闸阀全开时测压点处的压力在截面1-1;与管路出口内侧截面3-3;间列机械能衡算方程;并通过管中心线作基准平面;得22b1b33113f 1322u u p p gz gz h ρρ++=+++∑，－ c 式中 z 1=6.66 m;z 3=0;u b1=0;p 1=p 32e b f,13c ()2L L u h d λζ-+∑∑=+=22b b 350.025(15)0.5 4.810.12u u ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦ 将以上数据代入式c;即9.81×6.66=2b 2u +4.81 u b 2 解得 s m 13.3b =u再在截面1-1;与2-2;间列机械能衡算方程;基平面同前;得22b1b21212f 1222u u p p gz gz h ρρ++=+++∑，－ d 式中 z 1=6.66 m;z 2=0;u b1≈0;u b2=3.51 m/s;p 1=0表压力将以上数值代入上式;则解得 p 2=3.30×104 Pa 表压·蒸馏部分1、在一连续精馏塔中分离苯的含量为0..5苯的摩尔分数;下同的苯-甲苯混合液;其流量为100kmol/h..已知馏出液组成为0..95;釜液组成为0.05;试求1馏出液流量及苯的回收率2保持馏出液组成0.95不变;馏出液最大可能流量..2、在连续精馏塔中分离A 、B 两组分溶液..原料液的处理量为100 kmol/h;其组成为0.45易挥发组分A 的摩尔分数;下同;饱和液体进料;要求馏出液中易挥发组分的回收率为96％;釜液的组成为0.033..试求1馏出液的流量和组成；2若操作回流比为2.65;写出精馏段的操作线方程；3提馏段的液相负荷..解：1馏出液的流量和组成由全塔物料衡算;可得 kmol/h=54.55 kmol/h kmol/h=45.45 kmol/h 2精馏段操作线方程3提馏段的液相负荷3、在连续操作的精馏塔中分离两组分理想溶液..原料液流量为50 kmol/h;要求馏出液中易挥发组分的收率为94％..已知精馏段操作线方程为y = 0.75x +0.238；q 线方程为y = 2-3x ..试求1操作回流比及馏出液组成；2进料热状况参数及原料的总组成；3两操作线交点的坐标值x q 及y q ；4提馏段操作线方程..解：1操作回流比及馏出液组成 由题给条件;得75.01=+R R 及238.01D =+R x 解得 R = 3;x D = 0.9522进料热状况参数及原料液组成 由于及21F =-qx 解得 q = 0.75气液混合进料;x F = 0.53两操作线交点的坐标值x q 及y q 联立操作线及q 线两方程;即解得 x q = 0.4699及y q = 0.59034提馏段操作线方程 其一般表达式为式中有关参数计算如下：kmol/h 68.24kmol/h 952.05.05094.0D F F n,A D n,=⨯⨯==x x q q η kmol/h = 25.32 kmol/hkmol/h =111.54 kmol/hkmol/h = 86.22 kmol/h则 4、 5、n,W 1.80.033q =()n,D n,F n,W 10054.55q q q =-=-31q q =--()n,W n,F n,D 5024.68q q q =-=-()n,L n,D n,F 324.680.7550q Rq qq '=+=⨯+⨯()n,V n,L n,W 111.5425.32q q q ''=-=-111.5425.320.0592 1.2940.0173986.2286.22y x x ''=-⨯=-6、。
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。
化工原理选择测试题(含参考答案)
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
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
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。
化工原理考试题及答案
化工原理考试题及答案一、选择题1.下列哪个物质是一种常见的酸？A. 乙醇B. 氯化钠C. 硫酸D. 纯水正确答案：C. 硫酸2.燃烧是一种 __________ 反应。
A. 氧化B. 加热C. 还原D. 氢化正确答案：A. 氧化3.酸和碱反应得到的产物是 __________ 。
A. 盐和水B. 氧气和水C. 酸和碱D. 酸和酸正确答案：A. 盐和水4.化学反应速率的因素主要包括__________ 。
A. 温度、浓度和催化剂B. 温度、氧气和压力 C. 浓度、密度和催化剂 D. 温度、浓度和密度正确答案：A. 温度、浓度和催化剂二、判断题1.种植水稻是一个化学反应过程。
2.防腐剂可以增加食物的保质期。
正确答案：正确3.非金属元素氯气可用作消毒剂。
正确答案：正确4.强酸和强碱反应产生的溶液一定是中性的。
正确答案：错误三、填空题1.标准气体体积是 __________ 。
2.相对分子质量可以通过化学式求得，其中__________ 代表一个摩尔。
正确答案：6.022 x 10^233.pH值是用来衡量溶液的 __________ 。
正确答案：酸碱性4.水的化学式是 __________ 。
正确答案：H2O四、简答题1.简述酸和碱的定义。
答：酸是指能够产生氢离子（H+）的化合物，在水中会产生酸性溶液；碱是指能够产生氢氧根离子（OH-）的化合物，在水中会产生碱性溶液。
2.解释化学反应速率的概念，并列举影响化学反应速率的因素。
答：化学反应速率是指化学反应中物质消耗的快慢程度。
影响化学反应速率的因素包括温度、浓度和催化剂。
温度升高会提高反应速率，因为温度升高会增加分子的运动速度，增大碰撞的能量；浓度增加会增加反应物之间的碰撞频率，从而增加反应速率；催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率。
3.解释酸碱中pH值的概念以及与溶液酸碱性的关系。
答：pH值是用来衡量溶液酸碱性的一个指标。
pH值是对数函数，用来表示溶液中氢离子浓度的负对数。
化工原理试题库及答案
化工原理试题库及答案一、选择题1. 化工生产中，下列哪种设备通常用于分离液体和固体混合物？A. 离心泵B. 蒸馏塔C. 过滤器D. 换热器答案：C2. 根据传热方式的不同，下列哪项不属于常见的换热器类型？A. 壳管式换热器B. 板式换热器C. 直接接触式换热器D. 热管换热器答案：D二、填空题1. 化工生产中，______是用于控制流体流动的设备。
答案：阀门2. 在化工过程中，______是用来测量压力的仪器。
答案：压力表三、简答题1. 简述精馏塔的工作原理。
答案：精馏塔是一种利用不同组分的沸点差异来实现混合物分离的设备。
在精馏塔中，混合物被加热至部分汽化，形成上升的蒸汽。
蒸汽通过塔板或塔盘上升，与下降的液体进行热量交换，使轻组分进一步汽化，而重组分则被冷凝并回流至塔底。
2. 描述化工过程中常见的三种传热方式。
答案：化工过程中常见的三种传热方式包括：导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程；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的过程；辐射是指热量通过电磁波传递的过程，不需要介质。
四、计算题1. 已知某换热器的热负荷为5000 kW，传热系数为1000 W/m²·K，求换热器的传热面积。
答案：首先，根据公式Q = U × A × ΔT，其中 Q 是热负荷，U 是传热系数，A 是传热面积，ΔT 是温度差。
将已知数值代入公式，得到A = Q / (U × ΔT)。
假设温度差为10 K，则 A = 5000 kW / (1000 W/m²·K × 10 K) = 50 m²。
2. 某精馏塔的设计要求分离乙醇和水的混合物，已知乙醇的沸点为78.4℃，水的沸点为100℃。
如果混合物的初始温度为60℃，求在常压下进行精馏所需的最小回流比。
答案：回流比的计算较为复杂，通常需要通过物料平衡和能量平衡方程来求解。
化工原理习题及答案
化工原理习题及答案第一章流体流动姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（3分）雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ＝1000kg.m ,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.***答案***Re=dｕρ/μ; 10 ; 湍流2.（2分）当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg.***答案***850; -1003.（3分）测量流体流量的流量计主要有如下四种:___________,_______________,______________,_______________,测量管内流体点的速度,则用_________.***答案***转子流量计; 孔板流量计; 文丘里流量计;湿式气体流量计; 皮托管4.（2分）管出口的局部阻力系数等于________,管入口的局部阻力系数等于______.***答案***1.0; 0.55.（3分）流体体积流量用＿＿＿＿＿来计算；质量流量用＿＿＿＿＿来计算；而流体流速用＿＿＿＿＿来计算。
***答案***ｑ ＝u.A ｑ ＝u.A.ρu＝ｑ /A6.（3分）流体在园直管内流动，当Re≥4000时的流型称为＿＿＿，其平均速度与最大流速的关系为＿＿＿＿＿＿，而Re≤2000的流型称为＿＿＿，其平均速度为＿＿＿＿＿＿。
***答案***湍流，Wm＝0．8Wｍａｘ，滞流，Wm＝0.5Wｍａｘ。
7.（2分）流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长________。
***答案***不变；8.（3分）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 ×
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·流体流动部分1．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。
在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。
若螺钉材料的工作压力为39.5×106 Pa ，问至少需要几个螺钉（大气压力为101.3×103 Pa ）？ 解：由流体静力学方程，距罐底1000 mm 处的流体压力为 作用在孔盖上的总力为 每个螺钉所受力为 因此2．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。
读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。
为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。
试求A 、B 两点的表压力。
习题2附图习题1附图解：（1）A点的压力（2）B点的压力3、如本题附图所示，水在管道内流动。
为测量流体压力，在管道某截面处连接U管压差计，指示液为水银，读数R=100毫米，h=800mm。
为防止水银扩散至空气中，在水银液面上方充入少量水，其高度可忽略不计。
已知当地大气压为101.3KPa试求管路中心处流体的压力。
解：设管路中心处流体的压力为pPA =PAP + ρ水gh + ρ汞gR = PP=p0- ρ水gh - ρ汞gR=（101.3×103-1000×9.8x0.8- 13600×9.8×0.1）P=80.132kpa4、如本题附图所示，高位槽内的水位高于地面7 m，水从φ108 mm×4 mm的管道中流出，管路出口高于地面1.5 m。
已知水流经系统的能量损失可按∑h f=5.5u2计算，其中u为水在管内的平均流速（m/s）。
设流动为稳态，试计算（1）A-A'截面处水的平均流速；（2）水的流量（m3/h）。
解：（1）A - A '截面处水的平均流速在高位槽水面与管路出口截面之间列机械能衡算方程,得 22121b12b2f1122p p gz u gz u h ρρ++=+++∑（1）式中 z 1=7 m ，u b1～0，p 1=0（表压） z 2=1.5 m ，p 2=0（表压），u b2 =5.5 u 2 代入式（1）得（2）水的流量（以m 3/h 计）5、如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。
已知储罐内液面维持恒定，其上方压力为1.0133⨯105 Pa 。
流体密度为800 kg/m 3。
精馏塔进口处的塔内压力为1.21⨯105 Pa ，进料口高于储罐内的液面8 m ，输送管道直径为φ68 mm ⨯4 mm ，进料量为20 m 3/h 。
料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。
解：在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式，得6、 某液体以一定的质量流量在水平直圆管内作湍流流动。
若管长及液体物性不变，将管径减至原来的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍？ 解：流体在水平光滑直圆管中作湍流流动时fp ∆=fh ρ∑或 f h ∑=f p ∆/ρ=λ2b 2u L d ρ∑∑f1f2hh =（2b1b22112))()(u u d d λλ 式中 21d d =2 ，b2b1u u =（21d d ）2 =4因此 ∑∑f1f2hh =221()(2)(4)λλ=3212λλ又由于 25.0Re316.0=λ12λλ=（25021.)Re Re =（0.251b12b2)d u d u =（2×25041.)=（0.5）0.25=0.841 故 ∑∑f1f2hh =32×0.84=26.97、用泵将2×104 kg/h 的溶液自反应器送至高位槽（见本题附图）。
反应器液面上方保持25.9×103Pa 的真空度，高位槽液面上方为大气压。
管道为φ76 mm ×4 mm 的钢管，总长为35 m ，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）、五个标准弯头。
反应器内液面与管路出口的距离为17 m 。
若泵的效率为0.7，求泵的轴功率。
（已知溶液的密度为1073 kg/m 3，黏度为6.3⨯10-4 Pa ⋅s 。
管壁绝对粗糙度可取为0.3 mm 。
）习题7附图解：在反应器液面1-1，与管路出口内侧截面2-2，间列机械能衡算方程，以截面1-1，为基准水平面，得22b1b2121e 2f 22u u p p gz W gz h ρρ+++=+++∑ （1） 式中 z 1=0，z 2=17 m ，u b1≈0p 1=-25.9×103 Pa (表)，p 2=0 (表) 将以上数据代入式（1），并整理得=9.81×17+24312.+1073109.253⨯+f h ∑=192.0+f h ∑其中 f h ∑=（λ+eL L d+∑+∑ζ）2b22u=Re b du ρμ=30.068 1.4310730.6310-⨯⨯⨯=1.656×105根据Re 与e /d 值，查得λ=0.03，并由教材可查得各管件、阀门的当量长度分别为 闸阀（全开）： 0.43×2 m =0.86 m 标准弯头： 2.2×5 m =11 m 故 f h ∑=(0.03×350.86110.068+++0.5+4)kg J 243.12=25.74J/kg于是 ()kg J 217.7kg J 74.250.192e =+=W 泵的轴功率为s N =e W η/w =W 7.036001027.2174⨯⨯⨯=1.73kW8、如本题附图所示，贮槽内水位维持不变。
槽的底部与内径为100 mm 的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管路入口端15 m 处安有以水银为指示液的U 管压差计，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直管长度为20 m 。
（1）当闸阀关闭时，测得R =600 mm 、h =1500 mm ；当闸阀部分开启时，测得R =400 mm 、h =1400 mm 。
摩擦系数λ可取为0.025，管路入口处的局部阻力系数取为0.5。
问每小时从管中流出多少水（m 3）？（2）当闸阀全开时，U 管压差计测压处的压力为多少Pa （表压）。
（闸阀全开时L e /d ≈15，摩擦系数仍可取0.025。
）解：（1）闸阀部分开启时水的流量在贮槽水面1-1，与测压点处截面2-2，间列机械能衡算方程，并通过截面2-2，的中心作基准水平面，得 22b1b21212f 1222u u p p gzgz h ρρ++=+++∑，－ （a ） 式中 p 1=0(表) u b2=0，z 2=0习题8附图z 1可通过闸阀全关时的数据求取。
当闸阀全关时，水静止不动，根据流体静力学基本方程知 2H O1Hg ()g z h gR ρρ+= （b ）式中 h =1.5 m, R =0.6 m 将已知数据代入式（b ）得 将以上各值代入式（a ），即 9.81×6.66=2b 2u +100039630+2.13 u b 2 解得 m 13.3b=u水的流量为 ()m 43.1m 13.31.0785.036004π3600332b 2s =⨯⨯⨯==u d V （2）闸阀全开时测压点处的压力在截面1-1，与管路出口内侧截面3-3，间列机械能衡算方程，并通过管中心线作基准平面，得 22b1b33113f 1322u u p p gzgz h ρρ++=+++∑，－ （c ） 式中 z 1=6.66 m ，z 3=0，u b1=0，p 1=p 3 2e bf,13c ()2L L u hd λζ-+∑∑=+=22b b 350.025(15)0.5 4.810.12u u ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦将以上数据代入式（c ），即9.81×6.66=2b2u +4.81 u b 2解得 m 13.3b=u再在截面1-1，与2-2，间列机械能衡算方程，基平面同前，得22b1b21212f 1222u u p p gz gz h ρρ++=+++∑，－ （d ） 式中 z 1=6.66 m ，z 2=0，u b1≈0，u b2=3.51 m/s ，p 1=0（表压力） 将以上数值代入上式，则 解得 p 2=3.30×104 Pa （表压） ·蒸馏部分1、在一连续精馏塔中分离苯的含量为0。
5（苯的摩尔分数，下同）的苯-甲苯混合液，其流量为100kmol/h 。
已知馏出液组成为0。
95，釜液组成为0.05，试求（1）馏出液流量及苯的回收率（2）保持馏出液组成0.95不变，馏出液最大可能流量。
2、在连续精馏塔中分离A 、B 两组分溶液。
原料液的处理量为100 kmol/h ，其组成为0.45（易挥发组分A 的摩尔分数，下同），饱和液体进料，要求馏出液中易挥发组分的回收率为96％，釜液的组成为0.033。
试求（1）馏出液的流量和组成；（2）若操作回流比为2.65，写出精馏段的操作线方程；（3）提馏段的液相负荷。
解：（1）馏出液的流量和组成 由全塔物料衡算，可得n,W 1.80.033q =kmol/h=54.55 kmol/h ()n,D n,F n,W 10054.55q q q =-=-kmol/h=45.45 kmol/h（2）精馏段操作线方程 （3）提馏段的液相负荷3、在连续操作的精馏塔中分离两组分理想溶液。
原料液流量为50 kmol/h ，要求馏出液中易挥发组分的收率为94％。
已知精馏段操作线方程为y = 0.75x +0.238；q 线方程为y = 2-3x 。
试求（1）操作回流比及馏出液组成；（2）进料热状况参数及原料的总组成；（3）两操作线交点的坐标值x q 及y q ；（4）提馏段操作线方程。
解：（1）操作回流比及馏出液组成 由题给条件，得75.01=+R R及238.01D =+R x 解得 R = 3，x D = 0.952（2）进料热状况参数及原料液组成 由于31qq =--及21F =-q x解得 q = 0.75（气液混合进料），x F = 0.5（3）两操作线交点的坐标值x q 及y q 联立操作线及q 线两方程，即 解得 x q = 0.4699及y q = 0.5903（4）提馏段操作线方程 其一般表达式为 式中有关参数计算如下：kmol/h68.24kmol/h 952.05.05094.0DFF n,A D n,=⨯⨯==x x q q η()n,W n,F n,D 5024.68q q q =-=-kmol/h = 25.32 kmol/h()n,L n,D n,F 324.680.7550q Rq qq '=+=⨯+⨯kmol/h =111.54 kmol/h()n,V n,L n,W 111.5425.32q q q ''=-=-kmol/h = 86.22 kmol/h则 111.5425.320.0592 1.2940.0173986.2286.22y x x ''=-⨯=-4、5、6、。