2011_2012_2化工原理试题A

天津工业大学2011~2012第2学期
2010级材料专业化工原理期末试卷A
班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿成绩＿＿＿＿
一、填空题 (每空1分) 总分[10] 得分[ ]
1.某容器内的绝对压强为800mmHg，则该设备的表压为【】mmHg。

（当地大气压强为760 mmHg）
2.开启离心泵前要进行灌泵, 其目的是为了防止【】。

3.某液体在内径为d1的水平管路中流动，其平均流速为u1，当它以相同的体积流量通过内径为2d1的管子时, 平均流速u2是原来的【】倍。

4.流体在直管内层流流动时，管中心最大流速是平均流速的【】倍。

4.在三种传热方式中，不需要任何介质的传热称为【】传热。

5.三层厚度相同的固体材料构成的平壁，各层的导热系数依次为λ1、λ2、λ3，相应的温度差依次为20℃、40℃、10℃，则λ1、λ2、λ3的大小关系为【】。

6.使用连续精馏塔分离理想物系，进料塔板之上的分离级数越多，易挥发组分浓度x D越【】。

7.在连续精馏塔操作中, 越靠顶端的塔板的料液温度越【】。

8.双膜理论是将整个相际传质过程简化为经由气、液两膜层的【】过程。

9.相对湿度60％的空气，湿球温度为t w,干球温度为t, 露点温度为t d，则绝热饱和冷却温度t as近似等于【】。

二、单选题 (每空1分) 总分[20] 得分[ ]
1. 造成流体流动时能量损失的根本原因是【】。

A)流体的粘性B)管壁的粗糙度
C)流体的流动状态D)管子的长度、直径
2.不可压缩流体在水平管中稳态流动，其流动时的摩擦阻力损失所损失的是【】。

A)位能 B)静压能 C)位能+动能 D)动能
3.下列各选项中【】在柏努利方程式中表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。

A) p/ρB)∆p f C)∑h f D)H f
4. 两台同样的离心泵串联组合操作，下列说法正确的是【】：
A)两泵串联实际所提供压头为单泵的两倍
B)两泵串联实际所提供流量为单泵的两倍
C)两泵串联实际所提供的压头大于单泵压头但小于单泵压头的两倍
D)两泵串联实际所提供流量要比单泵流量小
5. 改变管道上的阀门开度调节离心泵流量，实质是改变了【】的特性曲线
A)泵的H~Q曲线B)泵的N~Q曲线
C)泵的η~Q曲线线D)管路的He~Q曲
6. 在滞流区，流体在钢管内流动的摩擦系数λ与【】有关。

A)Re B)相对粗糙度C)绝对粗糙度 D. Re及相对粗糙度
7.冷热流体在间壁式换热器中传热推动力即对数平均温度差最大的是【】：
A)逆流B)并流C)折流D)错流
8.在套管换热器中，用常压饱和水蒸气（100℃）加热空气，空气从38℃被加热到76℃，传热管的壁温更接近于【】。

A)40℃B)60℃C) 80℃D)100℃
9.流体无相变强制对流时的准数Nu是【】的函数。

A)Re, Gr B)Pr, Re C)Gr, Pr D)Re, Gr
10.在627℃下某一灰体的发射能力是27℃下的发射能力的【】倍。

A)3 B)9 C)27 D) 81
11.若进料温度t F与露点温度t d的关系为t d＜t F，则进料热状况参数为【】。

A) q＝0 B) q＞0 C) q＝1 D) q＜0
12.在常压连续精馏塔完成分离任务所需理论板数为8（包括再沸器），若全塔效率为50%，则塔内实际板数为【】。

A)16B)12C)14D)18
13.在再沸器中溶液【】而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。

A)部分冷凝B)全部冷凝C)部分汽化D)全部汽化
14.连续精馏操作中，若减小回流比R，其他条件不变，则【】.
A) 精馏段操作线的斜率变小，两操作线远离平衡线
B) 精馏段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线
C) 精馏段操作线的斜率变大，两操作线远离平衡线
D) 精馏段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线
15.“液膜控制”吸收过程的条件是【】.
A)易溶气体，气膜阻力可忽略B)难溶气体，气膜阻力可忽略
C)易溶气体，液膜阻力可忽略D)难溶气体，液膜阻力可忽略
16.吸收操作中,吸收塔某一截面上的总推动力(以液相组成差表示)为【】.
A)X*-X B)X-X* C)X i-X D)X-X i
17.有利于吸收操作的条件【】.
A)温度下降，总压上升B)温度上升，总压下降
C)温度、总压均下降D)温度、总压均上升
18.湿空气的参数表示为：温度t，湿度H，湿球温度t W，露点温度t d，相对湿度φ，焓I；以下不能确定空气状态的一组参数是【】。

A) t和t d B) I和t W C) t和φD) I和H
19. 纺织品物料在洞道干燥器中进行干燥，在恒速干燥阶段物料表面的温度θ与热空气的温度t、湿球温度t W、露点t d的大小关系正确的是【】。

A. θ＝t
W B.θ＞t
W
C.θ＝t d
D.θ＝t
20. 使用不饱和热空气干燥湿物料，若使用的热空气条件恒定，当被干燥的物料质量不再变化时，仍然残留在物料中的水分称【】水分。

A)结合水分B)非结合水分C)自由水分D)平衡水分
三、（流体计算）总分[20] 得分[ ]
体输送至高位槽，两槽均为敞口槽。

管
路流量为22m3/h，低位槽液面距高位槽
液面的垂直距离为45m。

泵吸入管与排
出管内径均为80mm的钢管。

吸入管管
长50m（包括吸入管路局部阻力的当量
长度），排出管管长200m（包括排出管
路局部阻力的当量长度），液体的密度
820 kg/m3，粘度0.085 Pa⋅s，泵的效率为
65%，试求：
(1)管内流动的Re及摩擦系数λ？
(2)泵的轴功率？
在单程列管换热器中用水冷却苯，水在壳程流动，其对流传热系数α0=2000 W/m2℃，进、出口温度分别为25℃和40℃；苯在管程流动，其对流传热系数αi= 800 W/m2℃，进、出口温度分别为80 ℃和30℃，苯的流量为1.25 kg/s，比热为1900 J/kg℃。

忽略污垢热阻、管壁厚度及热阻、设备热损失，计算完成上述冷却任务所需换热器面积。

在一常压连续精馏塔中，分离某两组分理想溶液。

原料液组成为0.4（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.95。

操作回流比为3，进料热状况参数q为
为2；塔顶采用全凝器，计算：1.2。

操作条件下物系的平均相对挥发度
m
（1）气液平衡方程;
（2）q线方程;
（3）精馏段操作线方程;
（4）精馏段自塔顶向下的第二层理论板上升蒸汽的组成y2。

用纯水吸收混合气中的SO2。

进塔吸收剂水的流量为2100kmol/h，惰性气流量为100kmol/h，其中SO2的摩尔比为0.09，要求SO2的吸收率为85%。

在该吸收塔操作条件下SO2－H2O系统的平衡关系为：Y*=17.80X，已知H OG=2m，求：
（1）出塔液相组成X1；
（2）脱吸因数S；
（3）液气比(L/V)是最小液气比(L/V)min的倍数;
（4）气相总传质单元数N OG;
（5）填料层高度;
用空气将某固体湿物料由含水量20％干燥到2％(均为湿基)，每小时处理湿物料600kg/h。

空气的初温t0= 30℃，湿度H0 =0.01kg/kg绝干气；先预热至t1= 90℃后进入干燥器；离开干燥器时温度t2= 65℃，湿度为H2= 0.04 kg/kg绝干气。

求：
(1)水分蒸发量W；
(2)新鲜空气消耗量L0（kg新鲜空气/h ）。