化工原理复习资料 18页

.-一、填空题1．在一管路系统中连接U管压差计，系统的压力稳定，那么U管压差计使用的指示液密度越大，那么指示液液柱高度差值R越________________。2．离心泵的工作点是________________曲线和________________曲线的交点。3．可以通过雷诺数来判断流体的流动型态，雷诺数Re=-________________，当Re＞4000时，流体在管路中的流动型态是-________________。4．在分析对流传热机理时，靠近壁面的有一薄层做层流流动的“膜〞，即层流底层，其热量传递的方式主要是________________。5．在管壳式换热器中，提高管流体流动速率，可以加大流体在管的湍流程度，其传热系数________________，理由是________________________________。6．空气的湿度H越大，那么其露点td就越______(填高或低)；对于饱和湿空气，其干球温度t、湿球温度tw和露点td的关系是__________________〔大小关系〕。7．离心泵在启动时应先将出口阀_______，目的是___________________。8．全回流操作时，两板之间任一截面的上升蒸气与下降液体的组成相等，传质过程推动力________________，到达一定别离程度所需的理论塔板数________________。9.I-H(焓湿)图共包括5种线,分别是等湿度线、等焓线、________、_________和水蒸气分压线、。10．流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，那么阻力损失为原来的________________；如果只将管径增加一倍而流速不变，那么阻力损失为原来的_________倍11.某设备的真空表读数为500mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，那么它的绝对压强为_________Pa。如果某设备的压力表读数为200mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，那么它的绝对压强为_________Pa。..word.zl-\n.-13.流体在圆形直管作滞流〔层流〕流动时，其流动阻力及其阻力系数的计算公式分别为_________、______。14.根据双膜理论，溶解度大的气体吸收过程为_______控制，溶解度小的气体吸收过程是_________控制。15.某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右以下图所示，那么λA______λB(填“﹥〞或“﹤〞)，将______层材料放在里层时保温效果更好。16.气体的吸收是依据混合物中各组分___________的差异，别离气体混合物的操作；液体的精馏是依据混合物中各组分___________的差异，别离液体混合物的操作。17.离心泵的性能曲线通常包括______曲线、______和_________曲线。这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。18.蒸汽冷凝有__________和__________两种方式。19.粘度是流体流动过程的物性之一，液体的粘度随温度升高而______，气体的粘度随温度升高而________。20...word.zl-\n.-在稳态传热过程中，厚度不同的三种材料构成三层接触良好的平壁构造，δ1＞δ2＞δ3，导热系数λ1＜λ2＜λ3，其各层的热阻大小顺序为________，各层的导热速率大小顺序为____________。21．精馏操作的机理是________________________________________________，实现精馏操作的必要条件是________________和__________________。22.在二元混合液的精馏中，为达一定别离要求所需理论板数随回流比的增加而_________，当两段操作线的交点落在平衡线上时，所需的理论板数为_________，相应的回流比为最小回流比。23.牛顿黏性定律的数学表达式是_______，服从此定律的流体称为________。24.离心泵在启动前应____________，否那么会发生________现象；离心泵的安装高度应________允许安装高度,　否那么会发生________现象。25.在填料塔中用清水吸收混合气体中的氨，当水量增大时，气相总传质单元数NOG将〔填：增加，减少或不变〕。26.正方形的边长为a，其当量直径为_________。27.某设备的真空表读数为200mmHg柱，那么其绝对压强为________________mmHg柱。当地大气压强为101.33KPa28.离心泵因存有空气而吸不上液的现象称为_______，因此离心泵启动之前应先将泵__________，且应将出口阀________；离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发生_________现象。29.一定流量的水在圆形直管呈层流流动，假设将管径增加一倍，流速将为原来的-------------；产生的流动阻力将为原来的  ----------------  。30.传热的根本方式有______、______和_____三种。31.要实现精馏操作，必需有________________和________________两种辅助设备。..word.zl-\n.-32.精馏塔有________种进料热状态，其中_______进料时q值最大，该进料温度〔填：大于，小于或等于〕____泡点温度。33.水吸收氨—空气混合气中的氨，是属于__________控制的吸收过程。34.二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为，那么塔顶回流比R=_____，流出液组成xD=________________。35导热系数的单位为____，对流传热系数的单位为____，总传热系数的单位为_____。36精馏操作的依据是，实现精馏操作的必要条件包括________和________。37恒定枯燥条件下的枯燥速率曲线一般包括________________阶段和________________阶段。38流体流动的连续性方程是________________；适用于圆形直管的不可压缩流体流动的连续性方程为________________________________。39对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，吸收操作中温度不变，压力增加，可使相平衡常数______〔增大、减小、不变〕，传质推动力________________〔增大、减小、不变〕，亨利系数________________〔增大、减小、不变〕。40在1atm下，不饱和湿空气温度为295K，当加热到375K时，相对湿度________________，露点________________。(增高、降低、不变)..word.zl-\n.-41在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的____次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的_____次方成正比。42相对挥发度α=1，表示不能用____别离，但能用___别离43流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是型曲线，其管中心最大流速为平均流速的____倍，摩擦系数λ与Re的关系为_____44离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生____现象二、选择题1．流体在圆形直管作定态流动，雷诺准数Re＝1500，那么其摩擦系数应为〔〕A0.032B0.0427C0.0267D无法确定2.离心泵的适宜操作条件是在其特征曲线中的最正确工况点附近，最佳工况点是〔〕。A.最大流量的85%；B.扬程最高点；C.功率最大点；D.效率最高点3.在阻力平方区，摩擦系数λ〔〕A为常数，与Re，ε/d均无关B随Re值加大而减小C与Re值无关，是ε/d的函数D是Re与ε/d的函数4.在吸收传质过程中，它的方向和限度，将取决于吸收质在气－液两相平衡关系，假设要进展吸收操作，那么应控制〔〕A.P＞P*B.P＜P*C.P＝P*D.不能确定。..word.zl-\n.-5.饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度j〔〕，绝对湿度H〔〕，露点td〔〕。A.增加B.减小C.不变D.无法确定6.理想流体在圆管定态流动，以下说法错误的选项是〔〕。A.任意截面的总能量相等；B.任意截面的体积流量相等；C.能量的不同形式间可转化；D.任意截面的质量流量相等7.在XX操作的苯乙烯真空精馏塔塔顶真空表的读数是10m水柱，在操作时，假设要维持塔的绝对压强不变，真空表的读数应为_______〔XX地区的平均大气压为10.33m水柱，地区的平均大气压为8.5m水柱〕。8.0.33mB.1.5mC.1.83mD.8.17m2.某套管换热器由Ø108×4mm和Ø55×2.5mm钢管组成，流体在环隙间流动，其当量直径为〔〕mm。A.53B.45C.50D.589.当流体以层流形态流动时，假设管长、流量、流体的性质均不变，管径减小一半，那么流动阻力增加__________A.8倍B.16倍C.2倍D.4倍10.在进展吸收操作时，吸收操作线总是位于平衡线的〔〕。A.上方B.下方C.重合D不能确定11.吸收操作的目的是别离〔〕。A.气体混合物B.液体均相混合物C.气液混合物D.局部互溶的均相混合物12.在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓..word.zl-\n.-度的差值为〔〕。A.正值B.负值C.零D.不确定13.如左图安装的压差计，当拷克缓慢翻开时，压差计中的汞面将〔〕。A.左低右高B.等高C.左高右低D.无法确定14.液体在两截面间的管道流动时,其流动方向是()。A.从位能大的截面流向位能小的截面；B.从静压能大的截面流向静压能小的截面；C.从动能大的截面流向动能小的截面；D.从总能量大的截面流向总能量小的截面。15.冷热两流体的对流给热系数h相差较大时，提高总传热系数K值的措施是A.　提高小的h值；B.提高大的h值C.　两个都同等程度提高；D.提高大的h值，同时降低小的h值。16.对间壁两侧流体一侧恒温,另一侧变温的传热过程,逆流和并流时大小为()A>Bt2D不确定〔31〕精馏操作时，假设F、D、xF、q、R、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，那么塔顶产品组成xD变化为______A变小B变大C不变D不确定..word.zl-\n.-32湿空气的以下______参数，利用H-I图可查得其他未知参数。A(tW，t)B(td，H)C(p，H)D(I，tW)33流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的_____项。A位能B静压能C总机械能D动能34离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生_____。A气缚现象B汽化现象C气浮现象D汽蚀现象35某液体在经为d0的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以一样的体积流量通过等长的径为d2(d2=d0/2)的管子时，其流速为原来的______倍。A2B4C8D1636过滤根本方程式是基于＿＿＿＿推导出来的。A滤液在介质中呈湍流流动B滤液在滤渣中呈湍流流动C滤液在介质中呈层流流动D滤液在滤渣中呈层流流动37在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，以下方案中的___________在工程上可行。A提高蒸气流速B提高空气流速C采用过热蒸气以提高蒸气温度D在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积38q=1.1，那么加料液中液体量与总加料量之比为__________。A0.1:1B1.1:1C1:1.1D1:139精馏的操作线是直线，主要基于以下原因＿＿。A理论板假定B理想物系C恒摩尔流假定D塔顶泡点回流40物料的平分一定是_________。..word.zl-\n.-A非结合水分B自由水分C结合水分D临界水分41傅立叶定律是_____的根本定律。A对流传热B热传导C总传热D冷凝42精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最适当的方法是〔〕A液相中易挥发组分进入汽相B汽相中难挥发组分进入液相C液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但易挥发组分较多D液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生三．计算题：H=20mH1=2m1．〔15分〕在如下图的输水系统中，管路总长度〔包括所有当量长度，下同〕为100m，其中压力表之后的管路长度为80m，管路摩擦系数为0.03，管道径为0.05m，水的密度为1000kg/m3，泵的效率为0.85，输水量为15m3/h。求：H=20m,H1=2m,〔1〕整个管路的阻力损失，J/Kg；〔2〕泵轴功率，kW；〔3〕压力表的读数，Pa..word.zl-\n.-2.用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为38.4吨/小时，高位槽中液面比油池中液面高20m,管路总长430m(包括所有局部阻力的当量长度)。钢管管径为108×4mm，假设油在输送温度下的密度为960kg/m3,粘度为3.43Pa·S，求泵的有效功率和轴功率？设泵的效率η=65%。题2附图..word.zl-\n.-3.在逆流换热器中，用初温为20℃的水将某液体冷却，液体的流速为1.25kg/s，比热为1.90kJ/(kg·℃)，要求将液体的温度从80℃降到30℃，水的出口温度不高于50℃。换热器列管的直径为Ф25×2.5mm，水走管，水侧和液体侧的对流给热系数分别为0.85kW/(m2·0C)和1.70kW/(m2·℃)，管壁的导热系数为45W/(m·℃)。试求水的流速和换热面积〔水的比热为4.18kJ/(kg·℃)〕。4.有一单管程列管式换热器，该换热器管径为f25×2.5mm，管子数37根，管长3米。今拟采用此换热器冷凝并冷却CS2饱和蒸汽，将CS2由饱和温度46℃冷却到10℃。CS2在管外冷凝，其流量为300kg/h，冷凝潜热为351.6kJ/kg，定性温度下的比热容为。冷却水在管与管外的CS2逆流流动，其进口温度为5℃，出口温度为32℃，定性温度下的比热容为。CS2在冷凝和冷却时的总传热系数分别为及。问此换热器是否适用？〔注：传热面积A及总传热系数均以外外表积计〕..word.zl-\n.-5、在常压下操作的填料塔中用清水吸收空气和氨混合气中的氨，混合气体流量为151.2Kmol/h，其中含氨8%〔摩尔分率〕，要求氨回收率95%，水用量为最小用量的1.2倍，塔直径2m，操作条件下KYα＝0.06kmol/〔m3．S〕，Y=1.2X，试用解吸因数法计算所需填料层高度。6.一连续操作的常压精馏塔用于别离双组分混合物。原料液中含易挥发组分XF=40%(mol%,下同〕，进料状况为气液混合物，q=0.6，所达别离结果为塔顶产品XD=98%,塔釜残液XW=2%。假设该系统的相对挥发度α=2，操作时采用的回流比R=1.8Rmin，试计算：〔1〕易挥发组分的回收率。〔2〕最小回流比Rmin;〔3〕提馏段操作线方程。..word.zl-\n.-7.发酵法生产酒精时排出的气体中含酒精2%〔体积比〕，其余为惰性气体，用清水吸收气体中的乙醇，要求乙醇回收率达90%。每小时处理的气体量为100kmol，水的用量为最小用量的1.5倍，气液平衡关系可近似用Y=1.06X表示。试求：1．吸收液用量2．出塔液体中乙醇浓度3．传质单元数..word.zl-\n.-8在一常压精馏塔别离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000kmol/h，含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.9〔以上均为摩尔分率〕，苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流。α=2.5，取回流比为最小回流比的1.5倍。求：(1)塔顶产品量D、塔底残液量W及组成xw；(2)最小回流比；(3)精馏段操作线方程；〔4〕从与塔釜相邻的塔扳上下降的液相组成为多少？9.在一单程列管式换热器中，欲用水将15000kg/h的煤油从140℃冷却到40℃，水的进、出口温度分别为30℃和40℃，两流体逆流流动。煤油的平均比热容为2.3kJ/(kg℃，水..word.zl-\n.-的平均比热容为4.187kJ/(kg℃。假设换热器的总传热系数为300W/(m2℃)，试求：〔1〕冷却水的流量；〔2〕换热器的对数平均温度差Δtm；〔3〕换热器的传热面积S。10.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%〔体积〕的空气—氨混合气中的氨，混合气量为2826m3/h〔标准状况〕，气体空塔速度为1m/s，平衡关系为Y=1.2X，以摩尔比为推动力的气相体积总传质系数KYa=180kmol/m3·h，吸收剂用量为最小用量的1.4倍，要求吸收率为98%，试求：〔1〕溶液的出口浓度X1〔摩尔比〕；〔2〕气相总传质单元高度HOG；〔3〕气相总传质单元数NOG；..word.zl-\n.-11用离心泵把20℃的水从储槽送至水洗塔顶部，槽水位维持恒定。各局部相对位置如此题附图所示。管路的直径均为Φ76mm×2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×103Pa；水流经吸入管与排出管〔不包括喷头〕的能量损失可分别按∑hf1=2u2,与∑hf2=10u2,计算，由于管径不变，故式中u为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头连接处的压强为98.07×103Pa〔表压〕。试求：〔1〕水在管的流速u；〔2〕泵的有效功率；〔3〕泵的效率为60%，求操作条件下泵的轴功率。..word.zl-