化工原理上册模拟试题试题(1-4)及答案

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化工原理上册试题一
[一]
1.多项选择题:
(1)X01a05034
①某液体在内径为 d0 的水平管路中稳定流动,其平均流速为 u0,当它以相同的
体积流量通过等长的内径为 d(2 d2=d0/2)的管子时,则其流速为原来的

A.2 倍
B. 4 倍
C. 8 倍
D. 16 倍
② 若流动为完全湍流(阻力平方区),则压降∆P 是原来的
dq 8V
或 a=5/80
θw=8aθ=8×5/80×4=2h
[五] j05b10045
(1)根据所给数据,杜林曲线的斜率=(108-87.2)/(100-80.9)=1.089
设溶液的沸点为 t1 (87.2-t1)/(80.9-68.7)=1.089
沸点升高∆′=73.9-68.7=5.2℃
解得 t1=73.9℃
③ 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,使实验数与关联工作简化 D.用无因次数群代替变量,使实验结果更可靠
2.填空题
(1)t01a05149
对如图所示的测压装置,分别写出∆P=P1-P2 的计算式。
(a)图∆P
, (b)图∆P

A. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率
B. 颗粒群中最小粒子的分离效率
C. 不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和
D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率
(2)x02a05022
① 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
② 某泵在运行 1 年后发现有气缚现象,应
耐火砖的黑度。
A.大于 B. 等于 C. 不能确定是否大于 D. 小于
③ 在一列管式加热器中,壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管程中的空气。若空气
流量大 10%,为保证空气出口温度不变,可采用的办法是

A.壳程加折流挡板,增大壳程 α 值;
B.将原先的并流改为逆流流动以增大∆tm; C.开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸汽流量;
强为 0.03MPa(绝压),该压强下水的蒸发潜热 r’=2335KJ/Kg,蒸发器的传热面
积 A=12m2,总传热系数 K=800 W/m2·℃。试求:
(1) 计算由于蒸汽压下降而导致的温度差损失。
(2) 加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出,并忽略损失和浓缩热时,所需要的
加热蒸汽温度。
已知数据如下:
压强(MPa)
化工原理上册试题二
[一]
1. 多项选择题:
(1)x03a05103
① 在讨论旋风分离器分离性能时,临界直径这一术语是指

A. 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径
B. 旋风分离器允许的最小直径
C. 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径
D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径
② 旋风分离器的总的分离效率是指
D. 送水量增加,泵的轴功率下降。
(3)x04b05039
① 在列管换热器中,用饱和蒸汽加热空气,下面两项判断是否合理:
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传热系数。
A.甲乙均合理 B. 甲乙均无理 C. 甲合理,乙无理 D.乙合理,甲无理
② 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
´ 14170 0.8
´ 1.094 0.4
=
36.3 W
/ m2
× °C
1 Ki
=1 ai
+ di aodo
Þ
1 Ki
=
1 + 24 36.3 11630 ´ 26
Þ Ki
= 36.2W / m2 × °C
Q = mC pDt = 850 ´1.005 ´103 ´ (60 - 20) = 3.417 ´105 kJ / h = 94.92KW
(2)蒸发水量 W=F(1-x0/x1)=1200×(1-0.2/0.4)=600Kg/h 蒸发器的热负荷
Q=FCp(t1-t0)+Wr′ =(1200/3600)×3.86×(73.9-40)+600/3600×2335
=432.8Kw
所需加热蒸汽温度 T: Q=KA(T-t1) T=Q/(KA)+t1=432800/(800×12)+73.9=119℃
积水现象,使 K 减小。
(4)t03b05014
① 四分之一
② Ut=d2(ρg-ρ)g/(18µ)
层流区 或 10-4<Ret<1
[二] j01c20192 解 (1) u1=3.78×10-3/(0.785×0.042)=3m/s
u2=1/4 u1=0.75m/s 在 1-1、2-2 截面列柏式:
(a)∆P=Rg(ρm-ρ) (c)∆P=Rg(ρA-ρB) (2)t02a05009
(b)∆P=Rgρ (d)∆P=P1-P2=Rgρm-hgρ
① 离心泵给单位质量的液体所提供的能量。
② 出口阀门
支路阀门
(3)t02a05234
传热速率下降引起。根据 Q=KA∆tm 分析,可能有几种情况:①.蒸汽压力 下降,∆tm 减小;②.蒸汽侧有不凝气,使冷凝传热系数 αo 大幅度地下降,K 减 小;③. 水侧污垢积累,污垢热阻增大,K 减小;④. 冷凝水排除器不通畅,有
B. 颗粒均匀,坚硬,不可压缩
C. 颗粒分布广,坚硬,不可压缩
D.颗粒均匀,可压缩,易变形
(3)X02a05106
① 离心泵停车时要

A. 先关出口阀后断电
B. 先断电后关出口阀
C. 先关出口阀先断电均可 D. 单级式的先断电,多级式的先关出口阀
② 离心泵的工作点

A.由泵铭牌上的流量和扬程所决定 B. 即泵的最大效率所对应的点

(c)图∆P
, (d)图∆P

(2)t02a05009
① 离心泵的扬程含义是

② 离心泵常采用
调节流量,往复泵常采用
调节流量。
(3)t02a05234
通过一换热器,用饱和水蒸汽加热水,可使水的温度由 20℃升高至 80℃,现发
现水出口温度降低了,经检查水的初温与流量均无变化,可能的原因是

(4)t03b05014
不变) 气体物性为:Cp=1.005KJ/Kg·℃,ρ=1.128Kg/m3,λ=1.754×10-2W/ m2·℃,µ= 1.91×10-5Pa·s。
[四] j03b10066 某板框过滤机的过滤面积为 0.4m2,在恒压下过滤某悬浮液,4hr 后得滤液 80m3,过滤介质阻力可略去不计。试求: ① 若其它情况不变,但过滤面积加倍,可得多少滤液?
即 4.22-hf=1.668
hf=2.552J/Kg (2)若将粗管一端抬高∆Z,管段成斜放置,而流量仍保持不变
静力学方程式得:(P2-P1)/ρ 水-∆Zg=Rg 由 1-1 与 2-2 截面间列柏式得 (P2-P1)/ρ 水-∆Zg=u12/2-u22/2-hf=4.22-hf 管线倾斜后,流经扩大管的摩擦损失 hf 不变, 故管线倾斜后 R 读数不发生变化。
D.开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力。
(4)x01a05041
① 层流与湍流的本质区别是:

A. 湍流流速大于层流流速;
B. 流道截面积大的为湍流,截面积小的为层流;
C. 层流的雷诺数小于湍流的雷诺数;
D. 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。
gZ1+P1/ρ+u12/2=gZ2+P2/ρ+u22/2+hf Z1=Z2=0(以过管轴线的水平面为基准面) (P2-P1)/ρ=(u12/2-u22/2)-hf=(32-0.752)/2-hf
由静力学方程:P1-Rρ 气 g-Rρ 水 g
(P2-P1)/ρ 水=Rg=0.17×9.81=1.668
解得:t2′=55.85℃
[四] j03b10066
(1) V2=KS2θ
ççèæ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
V2 V1
÷÷øö 2
=
ççèæ
S2 S1
÷÷øö 2
V2/802=0.82/0.42
(2)V2/802=2/4
ççèæ
V2 V1
÷÷øö 2
=
q2 q1
所以 V=80/(21/2)=55.6m3
(3)KS2=V2/θ=802/4=1600m6/h
Dt m
=
Dt2 - Dt1 ln Dt2
=
(120 - 20) - (120 - 60)
ln 120 - 20
=
78.3°C
Dt 2
120 - 60
Si
=
Q KDt m
= 94.92 ´1000 36.2 ´ 78.3
= 33.5m2
(2)气体流量增加一倍而直径不变,则流速变成之前的两倍: αi′=αi×20.8=63.2 W/m2·K 可得,K′=62.9 W/m2·K
0.101
0.05 0.03
溶液沸点(℃)
108
87.2
纯水沸点(℃)
100
80.9 68.7
化工原理上册试题一答案
1. 多项选择题:
(1)X01a05034
① B; ②D
(2)X03a05100
① C; ②B
(3)X02a05106
①A
②D
(4)X04b05038
①B
②C
③C
2.填空题
(1)t01a05149
C. 由泵的特性曲线所决定 D. 是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点
(4)X04b05038
① 用常压水蒸汽冷凝来加热空气,空气平均温度为 20℃,则壁温约为

A.20℃ B.100℃ C. 60℃ D. 49.7℃
② 高翅片管加热器一般用于

A.两侧均为液体
B. 两侧流体均有相变化
C.一侧为气体,一侧为蒸汽冷凝 D. 一侧为液体沸腾,一侧为高温液体

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
③ 用离心泵将水池的水抽吸到水塔中,若离心泵在正常操作范围内工作,开大
出口阀门,将导致

A. 送水量增加,整个管路压头损失减小;
B. 送水量增加,整个管路压头损失增大;
C. 送水量增加,泵的轴功率不变;
[三] j04c20132 在单程列管换热器内,用 120℃饱和蒸汽将流量为 850Kg/h 的气 体从 20℃加热到 60℃,气体在管内以 10m/s 流动,管子为 Ф26×1 的铜管,蒸汽 冷凝膜系数为 11630W/m2·℃,管壁和污垢热阻可不计,试计算: A) 传热内表面积; B) 如将气体流量增加一倍,气体出口温度为多少?(气体进口温度和气体物性
② 若其它情况不变,但操作时间缩短为 2hr,可得多少滤液? ③ 若在原表压下过滤 4hr 后,再用 5m3 水洗涤滤饼,需多长洗涤时间?设滤液 与水性质相近。
[五] j05b10045 通过连续操作的单效蒸发器,将进料量为 1200Kg/h 的溶液从
20%浓缩至 40%,进料液的温度为 40℃,比热为 3.86KJ/(Kg. ℃),蒸发室的压
因为 V2=KS2θ 2VdV= KS2dθ
所以 V=80×2=160m3
dV = KS 2 dq 2V 由于板框过滤机的水洗速率是过滤终了后过滤速率的四分之一
dVW = dV = KS 2 dq 4dq 8V
qW
= VW dVW
= VW KS 2
= 8VVW KS 2
= 8 ´ 80 ´ 5 = 2h 1600

A.4 倍
B. 8 倍
C. 16 倍
D.32 倍
(2)X03a05100
① “I 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.这两种说法都对
B. 两种说法都不对
C.只有第一种说法对
D. 只有第二种说法正确
② 助滤剂应具有以下性质

A.颗粒均匀,柔软,可压缩
① 板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的

② 计算颗粒沉降速度 Ut 的斯托克斯式为 的情况。
,此式适用于
[二] j01c20192 如图,水以 3.78L/s 的流量流经一扩大管段,已知 d1=40mm, d2=80mm,倒 U 形压差计中水位差 R=170mm,试求:① 水流经扩大管段的摩 擦损失 hf。②如将粗管一端抬高,使管段成倾斜放置,而流量不变,问此时 R 读数有何变化?
[三] j04c20132
(1) Re
=
dur m
=
0.024 ´10 ´1.128 1.91 ´ 10 -5
= 14170
Pr
=
C pm l
=
1.005 ´103 1.754
´1.91´ ´ 10 - 2
10
-5
= 1.094
ai
=
0.023 l d
Re 0.8
Pr 0.4
=
0.023´ 1.754 ´10-2 0.024
Ki¢Si Dtm = m¢C p (t2 - t1 )
62.9
´
33.5
´
[100
-
(120 -
100
t2
)]
=
2
´
850
´1.005 ´
(t 2
-
20)
ln
120 - t2
解得 t2=55.84℃
或令 Ki~αi
Ki/Ki′=(1/2)0.8=0.575
KiSi∆tm/(Ki′Si∆tm′)=mCp(t2-t1)/2m Cp(t2′-t1)
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