哈爾濱工程大學(xué)化工原理期末復(fù)習(xí)題及參考答案

化工原理期末復(fù)習(xí)題及參考答案一、選擇、填空、判斷題（40分）1、選擇題（每題2分，共計12分）〔請將你認為最恰切的答案填在（ ）內(nèi)〕化工原理“三傳”是指（ ）。A動力傳遞、勢能傳遞、化學(xué)能傳遞；B動能傳遞、內(nèi)能傳遞、物質(zhì)傳遞；C動能傳遞、能量傳遞、熱量傳遞； D動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞。層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）oA湍流流速大于層流流速； 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)小于湍流的雷諾數(shù)；D層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動。過濾基本方程是基于（ ）推導(dǎo)出來的。A濾液在介質(zhì)中呈湍流流動；B濾液在介質(zhì)中呈層流流動；C濾液在濾渣中呈湍流流動；D濾液在濾渣中呈層流流動。TOC\o"1-5"\h\z對由三層平壁組成的多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)而言，若三層傳熱推動力加1>加2〉加3,則三層平壁的傳熱阻力H1、及、尺3之間的關(guān)系為多層平壁定態(tài)熱傳導(dǎo)時，各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱阻（ ）oA7?i>7?2>7?3B7?i<7?2<7?3CRi>R3>RzDR\< <Ri常壓下用水逆流吸收空氣中的CO2,若將用水量增加，則出塔氣體中CO2的含量將（）。A變大；B變?。籆不變；D不確定。在精儲塔中，加料板以下的塔段（包括加料板）稱為（ ）0A精儲段；B提偏段；C進料段；D換熱器。2、填空題（每空1分，共計22分）⑴當?shù)卮髿鈮簽?45mmHg,測得一容器內(nèi)的絕對壓強為340mmHg,則真空度為（ ）;測得另一容器內(nèi)的表壓強為1350mmHg,則絕對壓強為TOC\o"1-5"\h\z（ ）o（2）當流體在圓形直管中作滯流流動時，其速度分布是（ ）型曲線，其管中心最大流速為平均流速的（ ）倍，摩擦系數(shù)九與雷諾數(shù)Re的關(guān)系為（（3）工業(yè)上常用的過濾方式有（ ）和（ ）。（4）熱量傳遞的三種基本方式為（ ）、（ ）和（ ）。（5）根據(jù)有無熱補償或補償方式不同，列管式換熱器的一般結(jié)構(gòu)型式有（ ）、（ ）和（ ）o（6）雙膜理論認為，吸收阻力主要集中在界面兩側(cè)的（之中。3、判斷題（每題1分，共計6分）TOC\o"1-5"\h\z（1）當液體溫度升高，粘度一般增大。（ ）（2）降塵室的處理能力與降塵室的高度無關(guān)。（ ）（3）過濾推動力一般是指濾餅兩邊的壓差。（ ）（4）水銀、水、軟木的熱導(dǎo)率分別為筋、入b、I,其大小順序為人＞九＞＞。（ ）（5）實驗室用水吸收氨水基本屬于液膜控制。（ ）（6）二元連續(xù)精儲計算中，進料狀況的變化將引起操作線和q線發(fā)生變化。（）二、計算題（12分）欲建一水塔向某工廠供水，如下圖所示，從水塔到工廠的管長（包括局部阻力當量長度）為500mo最大流量為20升/秒。管出口處需保持10m水柱的壓頭（表壓）。若摩擦系數(shù)2=0.023,試求：當管內(nèi)流速為1.05m-s」時，所需管徑及塔高。Hk2，三、計算題（12分）在恒壓下對某種懸浮液進行過濾，過濾10min得濾液4L。再過濾10min又得濾液2L。如果繼續(xù)過濾10min,可再得濾液多少升？四、計算題（12分）在內(nèi)管為a89x10加機的套管換熱器中，將流量為3600kg/h的某液態(tài)燃從100℃冷卻到65℃,其平均比熱容Cpi=2.38kJ/（kgQC）,環(huán)隙走冷卻水，其進出口溫度分別為40℃和50℃,平均比熱容cP2=4.17kJ/（kg-℃）,基于傳熱外表面積的總傳熱系數(shù)K=2000w/（m2.℃）,假設(shè)其值恒定，忽略熱損失。試求：（1）冷卻水用量；（2）計算兩流體在逆流情況下的平均溫差及所需管長。五、計算題（12分）某填料塔在常溫常壓下用清水逆流吸收氨，混合氣體流量為93.15kmol/h,含氨6%（體積分數(shù)），當液氣比為最小液氣比的1.3倍時，吸收率可達98%。已知塔徑為1.4m,平衡關(guān)系為y=0.75x,氣相體積總傳質(zhì)系數(shù)Kyi=160kmol/（irPdi）。試求：（1）出塔液相濃度（摩爾分數(shù)）；（2）所需填料層高度。六、計算題（12分）常壓精儲塔分離二元混合物。已知進料量為10kmol/h,進料為飽和蒸氣,組成為0.5（摩爾分率，下同），相對揮發(fā)度。=3,要求塔頂濃度為0.9,塔頂為冷凝器，泡點回流。回流比為RuZRmin,易揮發(fā)組分的回收率為92%,塔釜為間接蒸氣加熱，試求提儲段上升的蒸汽量?；ぴ韰⒖即鸢敢?、選擇、填空、判斷題（40分））內(nèi)）1、選擇題（每題2分，共計12分）（請將你認為最恰切的答案填在（）內(nèi)）(1)D；(2)D；(3)D；(4)A；(5)B；(6)B。2、填空題（每空1分，共計22分）（1）405mmHg,2095mmHg；（2）拋物線，2,2i=Re/64；（3）濾餅過濾，深層過濾；（4）傳導(dǎo)，對流，輻射；（5）固定管板式，浮頭式，U形管式；（6）氣膜，液膜；判斷題（每題1分，共計6分）（1）x；（2） （3）x；（4）〈；（5）x；（6）＜。二、計算題（12分）=0.156m（2分）取水塔液面為1-1，截面，管出口內(nèi)側(cè)為2-2,截面，在1-1，與2-2,截面間列柏努利方程，并以2-2,截面為基準面：一RU： P)4；八I/U；、Z,+^+—=7.+」+,+4—1)Pg2g Pg2^ d2gZ.=H,Z)=0,6=0,P?=lOmH?O,w,=0"R 心"S1.052 c500 1.052pg 2gd 2g2x9.81 0.156 2x9.81=14.2m(3分)（10分）三、計算題(12分)解：V2-}-2We=KA2T42+2x4匕=KA2xlO(4+2>+2x(4+2)匕=4x(io+io)匕=1L,/C42=2.4L2/minG=7+Ar,+Ar9=10+10+10=30minV22+2V2Ve=KA2T2V22+2V2x1=7C42x30V2=7.5￡(6分)AV2=V2-V2—△匕=7.5-4-2=1.51(6分)四、計算題(12分)解：(1)冷卻水用量q.1 _￡)= -ti)3600X2.38X(100-65)=qm2X447X(50-40)Qm2=7191.4kg/h五、計算題(12分)解：(1)yi=0.06,7=0.98,y2=yi(l-/j)=0.06x(1-0.98)=0.0012m=0.75,Xi=0,(6分)哈)Lmin=y—%= =0.75X0.98=0.735X\e.X21-3(—)tnin=1.3x0.735=0.9555、/IIIillX=g+%2=S°6-S0°12+o=oo615L/G- 0.9555(6分)(2)Hog「93.15/(-xl.42)J4——=0.378160方法一、G0.75LG0.75L0.9555=0.785z 1 1「/1 1、X-mx21】 ln[(l-0.785)1-0.7850.06-00.0012-0+0.785]=11.37H=Hog-Nog=0.378x11.37=4.3mNog另解:△%,Ay-△力 ln[(l-0.785)1-0.7850.06-00.0012-0+0.785]=11.37H=Hog-Nog=0.378x11.37=4.3mNog另解:△%,Ay-△力InM△為(y—mx1)-(y2—mx2)(0.06-0.75x0.0615)-0.0012N=）'「為yvOG人△乂〃六、計算題（12分）M(必一加1(y2-mx2)?In 0.0012(6分)=0.005180.00518=11.35解:0.5=