(精選)化工原理期末考試真題及答案

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁(yè)/共2頁(yè)精品文檔推薦(精選)化工原理期末考試真題及答案填空題

1.（3分）球形粒子在介質(zhì)中自由沉降時(shí)，勻速沉降的條件是_粒子所受合力的代數(shù)和為零_。滯流沉降時(shí)，其阻力系數(shù)=_24/Rep_.

2.在靜止的、延續(xù)的同種流體內(nèi)，位于同一水平面上各點(diǎn)的壓力均相等。

3.水在內(nèi)徑為φ105mmX2.5mm的只管內(nèi)流淌，已知水的粘度為1.005mPa*s，密度為1000kg*m3，流速為1m/s，則Re=99502，流淌類型為湍流。

4.流體在圓形管道中作層流流淌,假如只將流速增強(qiáng)一倍,則阻力損失為本來(lái)的2倍;假如只將管徑增強(qiáng)一倍而流速不變,則阻力損失為本來(lái)的1/4倍.

5.求取對(duì)流傳熱系數(shù)常采納因次分析法，將眾多影響因素組合成若干無(wú)因次數(shù)群，再通過(guò)試驗(yàn)確定各特征數(shù)數(shù)之間的關(guān)系，即得到各種條件下的關(guān)聯(lián)式。

6.化工生產(chǎn)中加熱和冷卻的換熱辦法有_直接換熱_,間壁換熱和蓄熱換熱.

7.在列管式換熱器中，用飽和蒸氣加熱空氣，此時(shí)傳熱管的壁溫臨近飽和蒸汽側(cè)流體的溫度，總傳熱系數(shù)K臨近空氣側(cè)流體的對(duì)流給熱系數(shù)。

8.氣液兩相平衡關(guān)系將取決于以下兩種狀況:

(1)若pe〉p或C〉Ce則屬于解吸過(guò)程

(2)若p〉pe或Ce〉C則屬于汲取過(guò)程

9.計(jì)算汲取塔的填料層高度,必需運(yùn)用如下三個(gè)方面的學(xué)問(wèn)關(guān)聯(lián)計(jì)算:_平衡關(guān)系_,_物料衡算,_傳質(zhì)速率._.

10.在一定空氣狀態(tài)下干燥某物料能用干燥辦法除去的水分為_自由水分首先除去的水分為_非結(jié)合水分不能用干燥辦法除的水分為_平衡水分。

11.,當(dāng)20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005厘泊)在內(nèi)徑為100mm的光潔管內(nèi)流淌時(shí),若流速為1.0m/s時(shí),其雷諾準(zhǔn)數(shù)Re為9.93×105；直管摩擦阻力系數(shù)λ為0.0178.

12.流體流淌時(shí)產(chǎn)生摩擦阻力的根本緣由是流體具有粘性

13.計(jì)算管道流體局部阻力的辦法有:當(dāng)量長(zhǎng)度法;阻力系數(shù)法;,其相應(yīng)的阻力計(jì)

算公式為2;2efluhdg

λ=,2

;2fuhgξ=。14.過(guò)濾是一種分別懸浮在液體或氣體中固體微粒的操作。

15.舉行換熱的兩流體，若α1》α2時(shí)，要提高K值，應(yīng)設(shè)法提高α2；當(dāng)α

1≈α2時(shí)，要提高K值，應(yīng)使_α1_α2_同時(shí)提高_(dá)__。

16.某間壁換熱器中,流體被加熱時(shí),圓形管內(nèi)湍流的傳熱系數(shù)表達(dá)式為

0.80.40.023RePrd

λα=.當(dāng)管內(nèi)水的流速為0.5m/s時(shí),計(jì)算得到管壁對(duì)水的傳熱系數(shù)α=2.61(kw/（m2·K）.若水的其它物性不變,僅轉(zhuǎn)變水在管內(nèi)的流速,當(dāng)流速為1.2m/s時(shí),此時(shí)傳熱系數(shù)α=3.81(kw/（m2·K）.

17.強(qiáng)化傳熱的辦法之一是提高K值.而要提高K值則應(yīng)提高對(duì)流傳熱系數(shù)提高給熱系數(shù)較小一側(cè)的給熱系數(shù).

18.汲取劑用量增強(qiáng)，操作線斜率增大，汲取推進(jìn)力增大。（增大，減小，不變）

19.雙膜理論認(rèn)為，汲取阻力主要集中在界面兩側(cè)的氣膜和液膜之中。

20.對(duì)不飽和濕空氣,干球溫度大于濕球溫度，露點(diǎn)溫度小于濕球溫度。

21.圓筒壁總傳熱系數(shù)K與間壁兩側(cè)對(duì)流傳熱系數(shù)α1.α2以及間壁導(dǎo)熱系數(shù)λ的關(guān)系為_1/K1=1/a1+d1/2λ*lnd2/d1+d1/a2d2___.當(dāng)間壁管規(guī)格為φ108×4mm,導(dǎo)熱系數(shù)為45(w.m-2.K-1)時(shí),管內(nèi)外兩側(cè)給熱系數(shù)分離為8000(w.m-2.K-1)和1200(w.m-2K-1)時(shí),總傳熱系數(shù)K11=946(w.m-2.K-1）.

22.對(duì)于間壁式換熱器：m1Cp1(T1-T2)=m2Cp2(t2-t1)=K.A.△tm等式成立的條件是_穩(wěn)定傳熱、_無(wú)熱變化、_無(wú)相變化。

挑選題

1.從流體靜力學(xué)基本方程了解到U型管壓力計(jì)測(cè)量其壓強(qiáng)差是(A)

A.與指示液密度、液面高度有關(guān)，與U形管粗細(xì)無(wú)關(guān)

B.與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān)，與U形管粗細(xì)有關(guān)

C.與指示液密度、液面高度無(wú)關(guān)，與U形管粗細(xì)無(wú)關(guān)

2.為使U形壓差計(jì)的敏捷度較高，挑選指示液時(shí)，應(yīng)使指示液和被測(cè)流體的密度

差（ρ

-ρ）的值（B）。

指

A.偏大

B.偏小

C.越大越好

3.若將20℃硫酸用φ48×3.5mm的無(wú)縫鋼管輸送,則硫酸達(dá)到湍流的最低流速

為（D）。已知20℃時(shí)，硫酸的密度為1831kg/m3粘度為25.4cP。

A.0.135m/s

B.1.5m/s

C.0.15m/s

D.1.35m/s

4.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)分是：(D)。

A.湍流流速>層流流速；

B.流道截面大的為湍流，截面小的為層流；

C.層流的雷諾數(shù)(R+R)

B.R<(R+R)

C.R=(R+R)

D.無(wú)法比較

11.為使脫吸操作易于舉行，通?？刹杉{（A）或（C）。

A.升溫；

B.加壓；

C.減壓；

D.降溫；

12.對(duì)處理易溶氣體的汲取，為較顯著地提高汲取速率，應(yīng)增大（A）的流速。

A.氣相；

B.液相；

C.氣液兩相；

13.按照雙膜理論，汲取質(zhì)從氣相主體轉(zhuǎn)移到液相主體囫圇過(guò)程的阻力可歸結(jié)為

（C）。

A.兩相界面存在的阻力；

B.氣液兩相主體中的蔓延的阻力；

C.氣液兩相滯流層中分子蔓延的阻力；

14.將不飽和的空氣在總壓和濕度不變的狀況下舉行冷卻而達(dá)到飽和時(shí)的溫度，

稱為濕空氣的（C）。

A.濕球溫度；

B.絕熱飽和溫度；

C.露點(diǎn)

15.空氣的飽和濕度H是濕空氣的如下參數(shù)的函數(shù)：(A)。

A.總壓及干球溫度；

B.總壓及濕球溫度；

C.總壓及露點(diǎn)；

D.濕球溫度及焓。

16.圓管的摩擦系數(shù)λ=64Re公式的適用范圍是（B）

A.過(guò)渡流

B.層流

C.湍流

17.普通狀況下,溫度上升,液體的粘度（B）;氣體的粘度(A)

A.增大B。減小C.不變

18.當(dāng)固體微粒在大氣中沉降是層流區(qū)域時(shí)，以（C）的大小對(duì)沉降速度的影響最為顯著。

A.顆粒密度；

B.空氣粘度；

C.顆粒直徑

19.湍流體與器壁間的對(duì)流傳熱(即給熱過(guò)程)其熱阻主要存在于(C).

A.流體內(nèi);

B.器壁內(nèi);

C.湍流體滯流內(nèi)層中;

D.流體湍流區(qū)域內(nèi).

20.對(duì)臨近常壓的低濃度溶質(zhì)的氣液平衡系統(tǒng)，當(dāng)溫度和壓力不變，而液相總濃度增強(qiáng)時(shí)其溶解度系數(shù)H將（C），亨利系數(shù)Ｅ將（C）。

A,增強(qiáng)B,削減C,不變

21.通常所研究的汲取操作中,當(dāng)汲取劑用量趨于最小用量時(shí),則下列那種狀況正確_____D_______;

A.,回收率趨向最高B,汲取推進(jìn)力趨向最大

C,操作最為經(jīng)濟(jì)D,填料層高度趨向無(wú)窮大

22..濕空氣經(jīng)預(yù)熱后,空氣的焓增大,而(B).

A.H,φ都上升;

B.H不變?chǔ)战档?

C.H,φ都降低

24..恒速干燥階段,物料的表面溫度等于空氣的(B).

A.干球溫度;

B.濕球溫度;

C.露點(diǎn)

計(jì)算題

一、

某車間預(yù)備用一臺(tái)離心泵將儲(chǔ)槽內(nèi)的熱水送到敞口的高位槽內(nèi)，已知管子規(guī)格為Φ60×3.5mm鋼管，管內(nèi)流速為2m/s，吸入管路的能量損失為19.6J/kg壓出管路的壓頭損失為4mH2O(均包括所有的局部阻力損失在內(nèi)），其余參數(shù)見(jiàn)附圖示。

試求該泵提供的有效功率。

解：設(shè)定儲(chǔ)槽液面為1-1，且為基準(zhǔn)面，高位槽液面為2-2，列柏式：

122211221222fpupuzHzHgggg

ρρ-+++=+++∑4分12219.641.999+4=5.999mHO9.807fffHHH-=+=∑壓吸+＝

4分∴()1001013251025.9997609809.807

H-

?+=-+?H=12.612mH2O2233.14150.05320.00441m/s44

vqduπ

==??=4分9809.80712.6120.00441534.55WevPgHqρ==???=4分

三、某廠預(yù)備選用規(guī)格為φ25×2.5mm，長(zhǎng)3m的管子組成的列管式換熱器來(lái)將25℃的液體加熱到40℃。已知液體的流量為36m/h，相對(duì)密度為1.1，平均比熱為2.9kJ/（kg·K）,加熱劑用410K的飽和水蒸汽（走管外）其冷凝潛熱為2155kJ/kg，冷凝水在飽和溫度下排出，此換熱器的散熱損失為21000w，傳熱系數(shù)K=660w/（m2·K）,試求：

（1）加熱劑的消耗量為多少kg/.h？（2）此換熱器應(yīng)用多少條管子組成？

解：()()2221361.110002.94025478.5kw3600

mpQqctt=-=

????-=2分Q熱=Q2＋Q損=478.5+21=499.5kw2分

11mQqrQ==熱11499.50.2317kg/s=834.12kg/h2155

mQqr===2分137→137

25←40

△t1=137-25=112℃;△t2=137-40=97℃

Δt1/Δt2＜2

△tm=(112＋97)/2=104.5℃2分

202278.56.938m104.50.66

mQAtK=

==??4分006.93829.43.14150.0253AndLπ===??取30條

四、接觸法硫酸生產(chǎn)中用氧化后的高溫SO3混合氣預(yù)熱原料氣(SO2及空氣混合

物)，已知：列管換熱器的傳熱面積為90m2，原料氣入口溫度t1=300℃，出口溫

度t2=430℃。SO3混合氣入口溫度T1=560℃，兩種流體的流量均為10000kg/h，

熱損失為原料氣所獲得熱量的6%，設(shè)兩種氣體的比熱均可取為1.05kJ/(kg·K)，且兩流體可近似作為逆流處理，求：

(1)SO3混合氣的出口溫度T2；

(2)傳熱系數(shù)K〔W/(m2·℃)〕。

1.10000×1.05×(560-T2)=10000×1.05×(430-300)×1.06

得T2=422.2℃(5分)

2.Q=10000×1.05×(560-422.2)

=1.447×106kJ/h(5分)

Δtm=((560-430)-(422.2-300))/(Ln(560-430)/(422.2-300))

=126℃(5分)

Q=KA?tm

K=1.447×106

×1000/(90×126×3600)

=35.4w/(m2·℃)(5分)

五、在常壓逆流操作的填料塔內(nèi)，用純?nèi)軇㏒汲取混合氣體中的可溶組分A。入塔氣體中A的摩爾分率為0.03，要求汲取率為95%。已知操作條件下的解吸因數(shù)為0.8，物系聽(tīng)從亨利定律，與入塔氣體成平衡的液相濃度為0.03（摩爾分率）。試計(jì)算：

(1)操作液氣比為最小液氣比的倍數(shù)；(2)出塔液體的濃度；

(3)完成上述分別任務(wù)所需的氣相總傳質(zhì)單元數(shù)N。

解：①據(jù)題意：y1=0.03，x1=0.03由y=mx所以m=11分

121

min0.95yyLmyGm

η-??===???1分由1;1.250.8

mLmSLGsG

====1分∴min1.25/1.3160.95

LLGG????==??????1分②由物料衡算

1212yyLGx