化工原理(48-64学时)总复习资料

化工原理总复习
一、填空题
1. 1atm=____ ___mH2O=____ ___N/m2；
2.在大气压强为100kPa地区，某真空蒸馏塔塔顶的真空表读数为50kPa，若在大气压强为90kPa地区，仍要求塔顶绝压维持在相同数值下操作，此时真空表读数应为_______kPa。

3.流体在等径管中作稳定水平流动，由于摩擦损失，流体的压强沿管长_______，流速_______。

4.离心泵的安装高度如果过高，会发生______________。

5.孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒____ ___，变__ _____，后者是恒___ ____，变___ ____。

6.立方体颗粒的形状系数为____ ___。

7.降尘室的生产能力与_____________________无关。

8.根据有效膜理论，对流传热时流体流动速度越大，有效膜厚度______________；对流传热系数 ______________。

9.管外保温层的临界直径为__ _ ____（已知保温材料的导热系数λ和与环境之间的对流传热系数α）
10.过滤方式有和。

11.有台离心泵，正常运行了2年后吸不上液体，可能是发生了现象。

12.离心泵的工作点由曲线与曲线的交点决定。

13.黑体的表面温度从400℃升至800℃，其辐射能力增大到原来的倍。

14.间壁换热器内外两侧流体的对流传热系数分别为a
1（内侧）、a
2
（外侧），若a
1
>>a
2
，
则总传热系数K的大小与侧a更接近，热阻主要集中在侧。

15.根据双膜理论，难溶气体的吸收过程主要是膜阻力控制。

16.精馏塔的设计中，回流比增大，所需的理论板数将。

17.精馏段的逐板计算法中，交替使用了和两个方程；回流比为3，塔顶产品组成为0.92的精馏段的方程为：。

18.对流传热干燥中，干燥介质的特点既是体又是体。

19.按物料中所含水分在干燥过程中能否被除去，可将水分分为与。

20.工业过滤方式主要有过滤和过滤两种。

21.已知当地大气压为760mmHg，测得一容器内的绝对压强为360mmHg，则真空度
为；测得另一容器内的表压为1360mmHg，则其绝对压强为。

22.已知某油品在圆管中稳定流动，其Re=900。

已测得管中心处的点速度为1.5m/s，则此管截面上的平均速度为m/s。

若油品流量增加一倍，则通过每米直管的压头损失为原损失的倍。

23.调节离心泵流量的方法有、。

24.离心泵的安装高度如果过高，会发生,铭牌上标明的状态点为.
25.降尘室的生产能力与有关，与无关。

26.板框过滤机的洗涤液流速为过滤终了时的滤液流速的倍。

真空叶滤机的洗涤液流速为过滤终了时的滤液流速的倍。

（洗涤与过滤终了时的操作压力相同，洗涤液与滤液的黏度相等）。

27.球形颗粒的形状系数为。

28.热传导的基本定律是。

29.某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如下
图中所示，则λA____λB (填“﹥”或“﹤”)。

30按机理分传热方式分为、、、。

31.如果离心泵高于输送液体的液面，启动离心泵前必须使离心泵内先充满液体，这是为了防止发生现象。

32.离心泵中，起到汇集液体作用的基本部件是。

33.传热的基本方式可分为、和。

34.吸收的原理是利用混合气中各组分在溶剂（吸收剂）中的差异。

35.蒸馏总塔板效率是在条件下测定的。

36.精馏塔的设计中，回流比减小，所需的理论板数将。

37.精馏塔中，从塔底到塔顶，气相、液相浓度逐渐。

38.采用滚筒干燥器干燥物料时，热量的传递主要是通过方式进行传递的。

39.对于不饱和湿空气，干球温度t，湿球温度t
w ，露点温度t
d
的关系为：。

40.过滤速度是指。

二、选择题
1.流体流动型态可用Re 表示,当Re≥（）时为湍流.
A. 2000
B. 2000-4000
C. 4000
D. 5000
2.下列表示流体的真实压强的是（）；
A．真空度 B.表压 C.负压 D.绝对压
3.离心泵在运行过程发现有汽蚀现象，应（）。

A.停泵, 向泵内灌液
B.降低泵的安装高度
C.检查进口管路是否漏液
D.检查出口管阻力是否过大
4.并联管路的特点之一是各支管的（）相等。

A. 流量
B.流速
C.总机械能
D. 压头损失
5.为了避免汽蚀，下列做法正确的是（）
A.减小吸入管直径
B.吸入管路安装流量调节阀
C.吸入管少拐弯
D.增加吸入管长度
6.对流传热系数准数关联式中，反映物性参数对传热影响的准数是（）；
A.Re
B.Pr
C.Gr
D.Nu
7.两流体进出口温度相同时，其他条件不变,逆流较并流操作所需换热器面积（）。

A.大
B.小
C. 相同
D.不确定
8.说明物体的发射能力与吸收率关系的定律是（）定律。

A.傅立叶
B.斯蒂芬-波尔兹曼
C.克希霍夫
D.普朗克。

9.下列不能增大管内流体的对流传热系数a的措施是（）。

A.增大管径
B.采用螺纹管
C.提高流速
D.管内加添加物
10.在蒸气冷凝传热中，不凝气体的存在对传热系数a的影响是（）。

A. 大大降低
B. 大大提高
C. 无影响
D. 不确定。

11.( )操作条件有利于解吸操作。

A.高温高压；
B.高温低压；
C.低温低压；
D.低温高压
12.汽液平衡相图中，只有位于（）区的混合物才可能达成一定程度的汽液平衡分离。

A.过冷液体
B.饱和流体
C.汽液共存
D.过热蒸汽
13.精馏中，过冷液体进料，热状态参数q值为（）。

A. q>1
B.0<q<1
C.q=1
D. q<0
14.精馏操作中，若F、V维持不变，而由于某种原因x F降低，为保证x D不变，最简便有效的措施是（）。

A.降低进料温度
B.增大回流比
C.降低进料位置
D.露点进料
15.精馏分离是依据混合液体中各组分 ( ) 差异。

A. 密度
B. 粘度
C. 挥发度
D. 溶解度。

16.湿空气加热过程( )。

A. 温度升高，相对湿度减小；
B. 温度升高，相对湿度增大；
C. 温度升高，相对湿度不变；
D. 温度降低，相对湿度增大。

17.采用空气“I-H”图，如已知状态点A，则沿（）与φ=1饱和空气线交点所对应的温度即为湿球温度。

A. 等t线
B.等H线
C.等I线
D.等φ线
18.干燥器中干燥介质经过预热器预热，下列哪种参数不变（）。

A. 焓
B.相对湿度
C. 温度
D. 湿度
19.下列参数中，反映湿空气接受水分的能力的参数是（）。

A. Pw
B. H
C. Ψ
D. Ps
20.降尘室的操作原理：含尘气体停留时间（）沉降时间。

A. 小于；
B. 大于；
C. 等于；
D.不确定。

21．因次分析法的目的在于（）。

A. 得到各变量的确切定量关系
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
22.流体流过转子流量计时的压强降随其流量增大而（）。

A. 增大
B. 减少
C. 不变
D. 不确定
23.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，多级式的先断出口阀
24.离心泵开动以前不灌泵会发生( )
A. 气缚现象
B. 汽蚀现象
C. 汽化现象
D. 烧坏电机
25.降尘室的处理能力（）
A. 与高度有关
B. 与高度无关
C. 与长度无关
D. 与底面积无关
26.一定流量流体作层流流动时，当管径变为原来1/2时，管阻力△p为原来的（）倍。

A. 2倍
B. 4倍
C. 16倍
D. 32倍
27.过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩进行恒压过滤时，如滤液量增大一倍，则（ c ）
A.过滤时间增大至原来的√２倍;
B.过滤时间增大至原来的４倍
C. 过滤时间增大至原来的２倍;
D. 过滤时间保持不变
28.流体流动状态表述正确的是（）
A. 湍流时流速大，层流时速度小;
B. 湍流时流体粘度小，层流时流体粘度大;
C. 管径小时一定是层流，管径大一定是湍流;
D. 层流时质点运动轨迹为直线，湍流时质点运动轨迹不是直线。

29.间壁式换热器最有效的强化传热效果的措施是（）
A. 减小管壁厚度
B. 清除污垢
C. 同时加快两侧流体流动速度
D.加快对流传热系数较小侧的流体流动速度
30.已知保温管外保温材料的导热系数λ= 2.00W/m. ℃,与环境间的对流传热系数为
α=20W/m2•℃，其临界直径为（）
Ａ.0.20 m Ｂ. 0.10 m Ｃ. 0.40 m D. 0.80 m
31.工程制中密度的单位是（）。

A. Pa.s
B. kgf.s/m2
C. P
D. kgf.s2/m4
32.往复泵流量调节，通常采用（）的方法。

A.调节管路出口阀门；
B.调节管路进口阀门；
C.调节旁通管路阀门；
D.调节电机功率。

33.离心泵在运行过程发现有气蚀现象，应（）。

A.停泵, 向泵内灌液
B.降低泵的安装高度
C.检查进口管路是否漏液
D.检查出口管阻力是否过大
34.关于吸收双模模型的要点，下列说不正确的是（）。

A.相界面两侧存在气膜和液膜
B.气液两相在界面处达相平衡
C.相界面存在传质阻力
D.溶质组分以分子扩散方式通过气膜和液膜
35.为了避免汽蚀，下列说法正确的是（）
A.减小吸入管直径；
B.吸入管路安装流量调节阀；
C.吸入管少拐弯；
D.增加吸入管长度。

36.汽液平衡相图中，只有位于（）区的混合物才可能达成一定程度分离。

A.过冷液体
B.饱和流体
C.汽液共存
D.过热蒸汽
37.两流体进出口温度相同时，其他条件不变,逆流较并流操作所需换热器面积（）。

A. 大
B. 小
C. 相同
D.不确定
38.实际生产中沸腾传热过程应维持在（）区操作。

A. 自然对流
B. 强制对流
C. 膜状沸腾
D. 泡状沸腾。

39.为提高对流传热系数，下列途径（）是不合适的。

A.增大流速
B.减小管径
C. 用光滑管取代螺纹管
D. 设置折流板
40.在蒸气冷凝传热中，不凝气体的存在对a的影响是（）。

A. 大大降低
B. 大大提高
C. 无影响
D. 不确定。

41.对流传热系数准数关联式中，反映流体流动湍动强度对传热影响的准数是（）；
A. Re
B. Pr
C. Gr
D. Nu
42.下列（）操作条件条件有利于吸收操作。

A. 高温高压；
B. 高温低压；
C.低温低压；
D. 低温高压
43.精馏分离是依据混合液体中各组分（）差异。

A. 密度
B. 粘度
C. 挥发度
D. 溶解度。

44.精馏中，原料在泡点温度进料，q值为（）。

A．q>1 B. 0<q<1 C. q=1 D. q<0
45.精馏操作中，若F、V维持不变，而由于某种原因x F降低，为保证x D不变，最简便有效的措施是（）。

A.降低进料温度
B.增大回流比
C.降低进料位置
D.露点进料
46.汽液平衡相图中，只有位于（）区的混合物才可能达成一定程度的分离。

A.过冷液体
B.饱和流体
C.汽液共存
D.过热蒸汽
47.恒速干燥过程湿球温度（）。

A．升高； B．降低； C．不变； D．不确定
48.对流干燥时，如果空气的t， H一定时，若某物料的平衡含水率为X*，如今H下降而维持t不变，问X*将如何变化？（）
A.不变
B.降低
C.升高
D.条件不够，无法确定
49.采用空气“I-H”图，如已知状态点A，则沿（）与φ=1饱和空气线交点所对应的温度即为露点温度。

A. 等H线
B. 等t线
C. 等I线
D. 等φ线
50.离心沉降时，下列哪个量增大，不会增大离心沉降速度？（）
A. 颗粒粒径d
P B. 颗粒密度ρ
P
C. 角速度ω
D. 流体密度ρ
三． 分析、简答题
1.两塔吸收操作如下图所示，请定性画出两塔的操作线（X 1≠0）。

2.已知某精馏塔内塔板数为9块，用其分离乙醇和水的混合液体，全回流操作时，塔
顶乙醇含量为80%（摩尔百分数），塔底乙醇含量为10%（摩尔百分数），用图解法求解精馏塔的全塔效率。

Y 3
X 2 X 1 Y 1
Y 2
X 2 2 X 3 C
D
A B
3.下图1为某物料25℃下的平衡含水量曲线。

物料初始干基X
=0.30Kg水/Kg干料，在
相对湿度φ=60%下进行干燥，则：（1）非结合水分为 Kg水/Kg干料；（2）结合水分为 Kg水/Kg干料；（3）平衡水分为 Kg水/Kg干料；（4）自由水分为Kg水/Kg干料；(5)要求降低平衡水分，则可以采取的措施。

图1 某物料25℃下的平衡含水量曲线
4.一套管式换热器中，用冷却水将热流体由100℃冷却至40℃，冷却水进口温度15℃，出口温度30℃，试分析该过程采用并流操作还是逆流操作的效果比较好，为什么？
3.分支管路A/B中，当A关小时，B管中流量与总流量如何变化？为什么？
4.当两种导热系数不同的材料对圆管作保温处理时，如何安排保温效果较好？解释其原因。

5.扬程
6.雷诺准数
7.形状系数
8.傅里叶定理
四、计算题（共50分）
注意：解题要列出详细运算步骤并计算出中间运算值和最终计算值。

题1.如图将2×104kg/h、密度为1075 kg/m3氯苯用
泵从反应器A输送到高位槽B，管出口处距反应器液面的
垂直高度为15m，反应器液面上方维持压力为26.7kPa（绝
压），高位槽液面上方为大气压，管子为ф76mm×4mm、长
26.6m的不锈钢管。

管线上设置2个全开闸阀、5个90°
标准弯头，管路摩擦因数λ为0.031。

试求泵的轴功率。

= 0.17， 900标
设泵的效率为70%。

已知：全开闸阀ζ
1
准弯头ζ
= 0.75。

2
题2.用泵将贮槽中密度为1000kg/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30000Pa（真空度），蒸发器进料口高
于贮槽内液面20m，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
功率和轴功率，已知泵的效率为0.60，管路直径为60mm。

题3.用泵将储液池中常压下的水送至吸收塔顶部，两点垂直距离为20米，储液池水面维持恒定。

输水管的直径为76mm*3mm,排水管出口喷头连接处的压力为6.0*104Pa(表压)，送水量为36m3/h,水流经全部管道（不包括喷头）的能量损失为200J/Kg,试求泵的有效功率。

题 4.将一敞口高位槽A内密度为870Kg/m3的溶液以
4m3/h送入一设备B中，B中压强为10KPa（表压），输送管
道为Ф38mm×3mm无缝钢管，直管段长10m，管路有一个90℃
标准弯头（ξ=0.75），一个全开球阀（ξ=6.4），管路摩擦
因数λ=0.02。

为使溶液能流入设备B中，问h为多少米？
题5.离心泵输送清水，管路特性方程为H=10+4.0*104q2, 单台泵的特性方程为
H=30-4.0*104q2，流量单位是m3/s, 如果两台组合使用，最大输水量是多少？
题6.用泵将储液池中常压下的水送至吸收塔顶部，两点垂直距离为20米，储液池水面维持恒定。

输水管的直径为76mm*3mm,排水管出口喷头连接处的压力为 6.0*104Pa(表压)，送水量为36m3/h,水流经全部管道（不包括喷头）的能量损失为200J/Kg,试求泵的有效功率。

题7.若板框过滤机先等速过滤20分钟，得滤液8升，然后在该压力下恒压过滤40min，试求：共获得多少升滤液?（15分）
题8.若板框过滤机先等速过滤20分钟，得滤液2升，然后在该压力下恒压过滤40min，
11
试求：共获得多少m 3滤液?滤布阻力可忽略。

题9.在列管换热器中，逆流操作，用冷水冷却热水。

冷水的进口温度为20℃，流量
为10000kg/h,热水的进口温度为100℃，流量为5000kg/h,传热面积为10m 2,总传热系数为1200W/(m 2. ℃)。

水的比热容为4.18kJ/(kg. ℃),热损失可忽略。

试求：
（1）冷、热水的出口温度分别为多少？（2）总传热量为多少？
题10．有一碳钢制造的套管换热器,其内径为mm 5.389⨯Φ,流量为2000kg/h 的苯在
内管中从80℃冷却到50℃,冷却水在环隙从15℃升到35℃。

苯对流传热系数)k m /(w 23021=α,水对流传热系数)k m /(w 29022=α。

忽略管壁及两侧污垢热阻。

苯的平均比热容为1.86kJ/（kg ·℃），水的比热容为4.18kJ/（kg ·℃）。

试求:(1)冷却水用量?(2)并流和逆流操作时所需传热面积?
题11.在一间壁式换热器中进行并流传热，已知热流体的进出口温度分别是100 ℃和
80℃，冷流体的进出口温度分别是20 ℃和40℃，现改为逆流操作，进出口温度变为多少？
题12． 燃烧炉的平壁从里到外依次由下列三种材料组成：
第一层耐火砖： 厚度为230mm ，导热系数为1.05W/（m·℃）；
第二层绝热砖： 每块厚度为0.230m ，导热系数为0.151W/（m·℃）；
第三层普通砖： 厚度为0.240m ，导热系数为0.93W/（m·℃）；
若耐火砖内侧温度为1000℃，外侧温度为940℃，绝热砖与普通砖间的最高温度不超过138℃，试求：（1）绝热层需几块砖？（2）此时普通砖的外侧温度是多少？
是13.在一连续精馏塔中，已知进料组成x F =0.5，塔底产品组成 x W =0.05, 进料热状
况为q=0.4,精馏段操作线方程28.07.0+=x y 。

试求: (1)回流比R ； (2)馏出液组成；
（3）q 线方程； (4)提馏段操作线方程。

题14.（15分）某批湿物料的质量为8.4kg ，
在80℃空气中干燥，干燥盘的表面积为1.2m 2，
平衡干基含水量X *=0.04 kg 水/kg 绝干物料，欲
将物料的含水量由0.4 kg 水/kg 绝干物料干燥到
0.06 kg 水/kg 绝干物料(均为干基) ，干燥速率
曲线如图所示。

试求：(1)恒速干燥阶段除去的水
分；(2)恒速阶段干燥所用时间；(3)降速干燥阶
段除去水分；(4)降速阶段干燥所用时间。