化工原理本科試卷B

1、武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院考試試題紙 （ B 卷）課程名稱制藥化工原理專業(yè)班級制藥1041 、 2考試形式閉卷 （開卷、閉卷）題號一二三四五六七八九十總分題分備注 :學(xué)生不得在試題紙上答題( 含填空題、選擇題等客觀題)一、填空題（每空1、當?shù)卮髿鈮簽? 分，共 20 分）750mmHg時，測得某體系的表壓為100mmHg，則該體系的絕對壓強為 （）mmHg，真空度為（）mmHg。2、流體在水平直管中流動，其流速為u1 ，若在其它條件不變的情況下，管徑減少為原來的一半，此時流速為u2 ，則u2 （）u1。3、流體在圓形直管中作層流流動時，其速度分布是（流速的（ ）倍，摩擦系數(shù) 與 Re 關(guān)系為（）型曲

2、線。其管中心最大流速為平均）。4、離心泵的工作點是如下兩條曲線的交點：（），（）。5、過濾的推動力是過濾介質(zhì)兩側(cè)的（）。6、沸騰傳熱可分為三個區(qū)域，它們是（），（），（）。工程上宜維持在（）區(qū)操作。7、為減少圓形管導(dǎo)熱損失，采用包覆三種保溫材料a, b, c，若三種保溫材料厚度相等，導(dǎo)熱系數(shù) a b c，則包覆的順序從內(nèi)到外依次為（）8、用逐板計算法求理論板層數(shù)時，用一次（）方程就計算出一層理論板。9蒸發(fā)操作按效數(shù)分，可分為（）和（）。10. 精餾操作中，再沸器相當于一塊（）板。11. 在氣體流量、氣體進、出口組成不變時，若減少吸收劑用量，則傳質(zhì)推動力將（），操作線將（）平衡線。二、選擇題（每

3、題2 分，共 30 分）裝在某設(shè)備進口處的真空表讀數(shù)為 -50kPa, 出口壓力表的讀數(shù)為 100kPa, 此設(shè)備進出口之間的絕對壓強差為 ( )kPa 。A. 150B. 50C. 75D.以上都不對2. 層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）。湍流流速大于層流流速流動阻力大的為湍流，流動阻力小的為層流層流的雷諾數(shù)小于湍流的雷諾數(shù)層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動3. 通常流體粘度隨溫度的變化規(guī)律為（）。A溫度升高，粘度減小B溫度升高，粘度增大對液體溫度升高，粘度減小，對氣體則相反對液體溫度升高，粘度增大，對氣體則相反4.下面哪一項不屬于離心泵特性曲線（）。AH-Q BN-QC-Q D - N e5.降塵

4、室的生產(chǎn)能力與下列哪一項無關(guān)（）。A降塵室的沉降面積 bLB顆粒的沉降速度 utC降塵室的高度 HD降塵室的層數(shù) N6、物體各部分之間不發(fā)生相對位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運動而引起的熱量傳遞稱為（）。熱傳導(dǎo)； B 熱傳遞； C 熱輻射； D 熱流動。7、某套管換熱器由?1084mm和 ?552.5mm鋼管組成，流體在環(huán)隙間流動，其當量直徑為（）mm。A. 53B. 45C. 50D. 588物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的順序是： （）。金屬氣體液體一般固體； D 金屬液體氣體一般固體。9.在實際蒸發(fā)器中，若原料液為過冷液體時，則單位蒸汽消耗量（）。A 大于1B 等于1C 小于110.下述說法

5、中錯誤的是（）。板式塔內(nèi)氣液逐級接觸，填料塔內(nèi)氣液連續(xù)接觸；精餾用板式塔，吸收用填料塔；精餾既可以用板式塔，也可以用填料塔；吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。當回流從全回流逐漸減小時，精餾段操作線向平衡線靠近。為達到給定的分離要求，所需的理論板數(shù)（）。A逐漸減少B 逐漸增多C 不變12. 精餾塔的圖解計算中，若進料熱狀況變化，將使（A平衡線發(fā)生變化B平衡線和 q 線變化C操作線與 q 線變化D平衡線和操作線變化）。13. 下述說法中錯誤的是 ()。溶解度系數(shù) H 值很大，為易溶氣體； B 享利系數(shù) E 值很大，為難溶氣體； C 亨利系數(shù) E 值很大，為易溶氣體； D 平衡常數(shù) m值很大，為難

6、溶氣體；14. 在氣體混合物與某液體系統(tǒng)的Y-X 圖中，操作線在平衡線下方時，說明該過程為（A吸收B解吸C平衡）。15. 關(guān)于雙膜理論的描述，錯誤的是（）。氣液兩相接觸時，有穩(wěn)定相界面，且界面處氣液兩相達平衡；相界面兩側(cè)各有一停滯膜，膜內(nèi)的傳質(zhì)方式為渦流擴散；傳質(zhì)阻力全部集中在停滯膜內(nèi)，膜外傳質(zhì)阻力為零。三、計算題1、（10 分）如附圖所示，某車間用一高位槽向噴頭供應(yīng)液體，液體密度為1050 kg/m3。為了達到所要求的噴灑條件，噴頭入口處要維持4.05 104Pa 的壓強（表壓），液體在管內(nèi)的速度為2.2 m/s，管路阻力估計為 25J/Kg （從高位槽的液面算至噴頭入口為止） ，假設(shè)液面維

7、持恒定，求高位槽內(nèi)液面至少要在噴頭入口以上多少米？2、（10 分）外徑為 100 mm的蒸汽管，外面包有一層 50 mm 厚的絕緣材料 A， A=0.05 W/(m )，其外再包一層 25 mm厚的絕緣材料 B，B=0.075 W/(m )。若絕緣層 A 的內(nèi)表面及絕緣層 B 的外表面溫度各為 170 及 38，試求：（1）每米管長的熱損失量；（2）A、B 兩種材料的界面溫度；（3）若將兩種材料保持各自厚度，但對調(diào)一下位置，比較其保溫效果。假設(shè)傳熱推動力保持不變。3、（15 分）某液體混合物含易揮發(fā)組分0.65 （摩爾分率，下同），以飽和蒸汽加入連續(xù)精餾塔中，加料量為 50 kmolh 1 ，

8、殘液組成為 0.04 ，塔頂產(chǎn)品的回收率為 99%，回流比為 3，其相對揮發(fā)度為2.5 。試求：1）塔頂、塔底的產(chǎn)品流率；2）精餾段和提餾段內(nèi)上升蒸汽及下降液體的流率；3）寫出精餾段和提餾段的操作線方程。4）若測得塔頂?shù)谝粚铀灏逍蕿?0.6 ，試求進入該板的氣相組成 y2。4、（15 分）在一塔徑為 0.8m 的填料塔內(nèi)， 用清水逆流吸收空氣中的氨， 要求氨的吸收率為99.5%。已知空氣和氨的混合氣流量為48.3kmol/h ，氣體總壓為 101.3kPa，其中氨的分壓為 1.333 kPa 。若實際吸收劑用量為最小用量的1.4倍，操作溫度（）下的氣液相平衡關(guān)系為 Y*=0.75X，氣相2

9、93K總體積吸收系數(shù)為0.088kmol/m 3 s，試求1）每小時用水量；2）用平均推動力法求出所需填料層高度。武漢理工大學(xué)華夏學(xué)院教務(wù)處試題標準答案及評分標準用紙課程名稱：制藥化工原理（B卷）一、填空題1.850 ， -100；2. 4；3.拋物線， 2， 64/Re ；4. 離心泵特性曲線，管路特性曲線；5.壓力差；自然對流區(qū)、核狀沸騰區(qū)、膜狀沸騰區(qū)，核狀沸騰區(qū)；7.c b a；8.相平衡； 9. 單效蒸發(fā)，多效蒸發(fā)；理論板； 11. 減小，偏向（靠近） 。二、選擇題1-5.B D C D C6-10.A B A A B 11-15.B C C B B三、計算題1、（10 分）解：取高位

10、槽液面為1 1 截面，噴頭入口處截面為2 2 截面，過 2 2截面中心線為基準面。在此兩截面之間列伯努利方程，因兩截面間無外功加入（We0），故：1分z1 u 1 2p 1z 2 g1 u 2 2p 2h f2分1g+ 22其中， z1 待求值， z20，u10（因高位槽截面比管道截面大得多，故槽內(nèi)流速比管內(nèi)流速要小得多，可用忽略不計，即u10），2分u2 2.2 m/s ， 1050 kg/m 3， p1表 0， p2表4.05 104Pa， hf 25 J/Kg ， 1分p2p1 u12u22hf2將已知數(shù)據(jù)代入， z1g=38.59+2.4225=66.01,3分解出 z16.73m。1

11、分2. （ 10 分）以下標 1 表示絕緣層 A 的內(nèi)表面， 2 表示絕緣層 A 與 B 的交界面， 3 表示絕緣層 B 的外表面。（ 1）每米管長的熱損失Q2 l (t1t3 )1ln r21ln r3Ar1Br22分Q2 (t1t 3 )2(170 38)49.3W / ml1r21r31505015050 25lnlnlnlnAr1Br20.05500.07550502 分(2)A 、B 界面溫度 t2Q1Q2Q49.3因系定態(tài)熱傳導(dǎo)，故lll1分2(170t 2 )49.31ln 505020.0550分解得 t 21分=61.3（ 3）兩種材料互換后每米管長的熱損失Q 2 (170

12、38)53.1l150501505025ln50ln5050W/m0.0750.053. （15 分）解：（1）根據(jù)回收率的定義有：Dx DFx F又Dx D WxWFxFWxW1Fx F則 WFx F 1xW500.65 10.998.125 kmol h 10.04DF W50 8.12541.88 kmolh 11（2）根據(jù)回流比的定義RL D 有：LRD341.88125.6 kmolh 11VLDR1 D3141.88167.5 kmolh 12分分分分分分因為進料為飽和蒸汽q0 ，所以提餾段上升蒸汽和下降的液流量如下：VV1q F167.51 050117.5 kmolh 11分L

13、LqF125.60 50125.6 kmolh 11分（ 3）由回收率定義得：Fx F500.65 0.990.77xDD41.88精餾段操作線方程為：yRxxD3x0.770.75x 0.193R1R13 13 1即y0.75 x0.1932分提餾段操作線方程為：yLxWxW125.68.1250.04WW125.68.125x8.125LL125.6即y1.07x0.0282分x Dx 10.6分x Dx1*1求得 x1=0.65 1分（ 4）2.5x 1*y 1x D0.77*0.572分11.5x1*x 11y20.75 x10.1930.681分y11.3330.0132Y1y10.

14、01320.01344. （15 分） (1)101.31y110.01321 分Y2Y1 (1)0.0134(1 0.995)0.00006691分X 20V（）47.7kmol/h1 分48.3 1 - 0.0132A0.7850.820.5 m 21分LminVY1Y247.7(0.01340.0000669 )35.6kmol/hX 1*X 20.01340.7502分實際吸收劑用量 L=1.4 Lmin=1.4 35.4=49.8kmol/h1分47.7(0.01340.0000669)0.01281212L49.8分(2)=/1+=0+Y1*0.75X10.75 0.01280.00953Y2*01