化工原理期末试题及答案 下载本文

=(Δy1-Δy2)/ln(Δy1/Δy2)=(0.006490-0.000065)/ln(0.006490/0.000065) =0.001396

∴NoG=(0.013-0.000065)/0.001396=9.266 HoG=G /(KyaΩ)

模拟试题三

du???dy ,牛顿粘性定律适用牛顿型流体。 1、牛顿粘性定律的数学表达式为

2、当流体在管内流动时,若要测取管截面上流体的速度分布,应选用皮托管流量计测量。 3、离心泵的能量损失包括 容积损失 、 水力损失 和机械损失三部分。 4、流体输送机械的目的是 最终实现非自动化过程 。 5、物体辐射能力的大小与T 成正比,还与ε 成正比。

7、由于吸收过程气相中的溶质分压总 大于 液相中溶质的平衡分压,所以吸收操作线总是在平衡线的 上方 。增加吸收剂用量,操作线的斜率 增大 ,则操作线向 远离 平衡线的方向偏移,吸收过程推动力(y-ye)

增大 。

8、与常压蒸发比,真空蒸发的优点是降低溶液沸点,提高传热温差。 9、提高蒸发器生产强度的主要途径是增大传热系数和有效温差。

10、在精馏、吸收等设备中,通常在设备的顶部设有_除沫器_,用于分离出口气中的液体,以提高产品质量,减少液沫损失。

11、通常物系的温度升高,组分B、S的互溶度 加大 ,两相区面积 减小 ,不利于萃取分离。

13、在101.33kPa的总压下,在间壁式换热器中将温度为293K、相对湿度为80%的湿空气加热,则该空气下列状态参数变化的趋势是:湿度 不变 ,相对湿度 降低 ,湿球温度 增高 ,露点温度 不变 。 14、测定空气中水汽分压的实验方法是测量 露点 。

1、水以2m·s-1的流速在?5mm×2.5mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3Pa·s,密度为1000kg·m-3,其流动类型为( B )。 A. 层流 B. 湍流 C. 无法确定 D. 过渡流

2、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动,则各截面上的( D ) A.速度不等 B.体积流量相等 C.速度逐渐减小 D.质量流速相等 3、关于往复泵下列说法不正确的是( D )

A 往复泵具有自吸能力,不必灌液 B 往复泵安装高度也受限制,且有汽蚀现象 C 往复泵流量与压头几乎无关 D往复泵具有自吸能力,安装高度不受限制 4、离心泵的叶轮有闭式、半闭式和开式,其中( A )效率最高。 A 闭式 B 半闭式 C 开式 D 以上答案均正确

5、某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动),使空气温度由20℃升至80℃,现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气进出口温度不变,则此时的传热温差应为原来的 A 倍。 A 1.149 B 1.74 C 2 D 不定

7、通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用量时,完成一定的分率( D )。 A. 回收率趋向最高 B. 吸收推动力趋向最大 C. 操作最为经济 D. 填料层高度趋向无穷大 10、吸收塔内,不同截面处吸收速率 A 。

A.各不相同 B.基本相同 C.完全相同 D.均为0 三、计算题:(50分)

1、如图所示的输水管路中,管径?56?3mm,AB段管长为30m,BC段管长为20m(均包括管件等局部当量长度,但不包含进出口),两水槽液面高度不变。设??0.02,求: (1) 管路流量为多少? (2) 若B点装一球阀,问管路总阻力损失有何变化,为什么?(7分) 解:(1) 在A-C面间列柏努利方程,以C-C面为基准面,则22uCpuApAgzA???gzC??C??hf

2?2?AA有: ∵zA?10m,uA?uC?0,pA?pC?0(表),zC?0∴

10mBCC?hf?gzA?98.1J/kg

lu230?20u2又?hf?(???进+?出)?(0.02??0.5?1.0)?d20.052∴ u?2gzA?l??进+?出d=?2?98.1=3.02m/sVs?d2u?0.785?0.052?3.02=5.93?10-3m3/s

420+1.5(2) 若在B点装一球阀,B处局部阻力?,但在A-C列柏努利方程仍可得:?hf?gzA?常数。即管路的总阻力

不变。但由于???,u?,直管阻力?,流量?。 4、某填料吸收塔用含溶质x2?0.0002的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分,采用液气比L/V=3,气体入口质量分数y1?0.01回收率可达??0.90。已知物系的平衡关系为y=2x。

??0.00035,试求: 今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至x2(1) (2)

可溶组分的回收率??下降至多少?

?升高至多少?(8分) 液相出塔摩尔分数x1解: (1)y2?y1(1??)?0.01?(1?0.9)?0.001

1m2???0.667NOG?AL/V311?1Aln[1(?1y1?mx11)?] Ay2?mx2A =

10.01?0.0002?2ln[(1?0.667)?0.667]?5.38

1?0.6670.001?0.0002?2 当x2上升时,由于H不变,HOG不变 ?NOG?H/HOG也不变,即

5.38?(3)

?0.01?0.0013y?y210.01?0.00035?2??0.0013???1??0.87 ln[(1?0.667)?0.667]y2??0.00035?2y10.011?0.667y2物料衡算

?)?L(x1??x2?)?x1?? V(y1?y2V?)?x2? (y1?y2L模拟试题四

1、流体在圆形管道中作层流流动,如果只将流速增加一倍,则阻力损失为原来的 2 倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的 1/4 倍。

2、某处环境的大气压力等于标准大气压力101.325kPa。容器A中的气体表压为60kPa,则绝对压力为

4261.325 kPa;容器B中的气体真空度为1.2?10Pa,则绝对压力为 89.325 kPa。

3、流体通过离心泵输送的过程中,在离心力的作用下甩向泵壳边缘,获得动能和静压能,其中 静压能 占主导地位。

4、输送液体的流体输送机械统称为 泵 。

5、厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1>b2>b3,导热系数?1 R2 > R3,各层导热速率Q1 = Q2 = Q3。

6、一套管换热器,内管外侧有纵向翅片。在此换热器中,用水冷却空气,空气应走内、外管间的壳间 (内管

管内或内、外管间的壳间),水走内管管内 (内管管内或内、外管间的壳间)。 7、某吸收塔中,物系的平衡线方程为y=2.0x,操作线方程为y=3.5x+0.001,当y1=0.06, y2=0.0020时,x1= 0.01685 ,x2= 0.0002857 ,L/V= 3.5 ,气相传质单元数N0G= 6.79 。

8、某蒸发器在正常操作条件下,可将一定流量的原料液蒸至一定浓度。现发现完成液浓度达不到要求,可能是什么原因(1)蒸汽温度下降;(2)操作压强升高;(3)原料增多;(4)原料起始浓度减小。 10、板式塔的类型有_筛板_、__泡罩____、___浮阀______等。

11、溶解度曲线将三角形相图分为两个区,曲线内为 两相区 ,曲线外为 单相区 取操作只能在 两相区 内进行。 1、装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa,出口压力表的读数为100kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为( A )kPa。

A.150 B.50 C. 75 D.无法确定

2、孔板流量计的孔流系数C0当Re增大时,其值( B )。

A 总在增大 B 先减小,后保持为定值 C 总在减小 D 不定 3、关于离心泵气缚和汽蚀的说法正确的是( A )。

A 气缚时离心泵不能吸上液体,无法正常工作 ,所以启动前泵要灌满 B 汽蚀时离心泵不能吸上液体,无法正常工作,所以启动前泵要灌满

C 气缚时离心泵内产生大量气泡,泵无法正常工作,所以启动前泵要灌满 D 汽蚀时离心泵内产生大量气泡,泵无法正常工作,所以启动前泵要灌满 4、往复压缩机的理想压缩循环不包括( D )。

A 吸气阶段 B 压缩阶段 C排气阶段 D气体膨胀

5、用常压水蒸气冷凝加热空气,空气平均温度为20℃,则壁温约为( B ) A 20 ℃ ; B 100 ℃ ; C 60 ℃ ; D 49.7℃

6、判断下面关于系统进行稳定传热时的说法哪一个是错误的,错误的是( C )

A 通过一定传热面的传热速率不随时间变化,为一定值;B 系统中任一点的温度维持恒定; C 总的传热速率等于通过垂直于热流方向的各层传热面的传热速率之和; D 系统中任一传热面上的热通量在过程中不变。 7、传质单元敉N0G(或N0L)( B )。

A.取决于物系、设备 B.与设备形式无关,只与物系相平衡及进出口浓度有关 C .取决于填料几何特性和气、液流率等操作条件D .无法确定

8、多效蒸发流程中不宜处理黏度随浓度的增加而迅速增大的溶液是( A ) A.顺流加料 B. 逆流加料 C. 平流加料 D.直接加料 9、将加热室安在蒸发室外面的是( C )蒸发器。

A.中央循环管式 B.悬筐式 C.列文式 D. 强制循环式 10、在吸收塔设计中,当吸收剂用量趋于最小用量时:( D ) A.回收率趋向最高 B.吸收推动力趋向最大 C.操作最为经济 D.填料层高度趋向无穷大

1、(8分)用离心泵将密闭储槽中20℃的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽。两储槽液面高度差为10m,

密闭槽液面上有一真空表读数p1为600mmHg(真),泵进口处真空表读数p2为294mmHg(真)。出口管路上装有一孔板流量计,其孔口直径d0=70mm,流量系数C0= 0.7,U形水银压差计读数R=170mm。已知管路总能量损失为44J/kg,水银密度ρA为13600 kg/m3, 水的密度ρ为1000 kg/m3。 试求: (1) 出口管路中水的流速;

(2) 泵出口处压力表 (与图对应)的指示值p3为多少?(已知p3与p2垂直高度相距0.1m,p3与p2之间的管路阻力损失可以不计)。 解:(1)∵ 孔板流量计流量计算式为: Vs?C0A02(?A??)gR?=0.7×0.785×0.072×V0.01742?(13600?1000)?9.81?0.17?2.22 =0.0174m3/su?s?A0.785?0.121000(2)取供液槽液面为1-1截面,泵进口处真空表p2所在的截面为2-2截面,泵出口处压力表p3所在的截面为3-3截面,高位槽液面为4-4截面,且以1-1截面为基准,在1-4面间列柏努利方程,则:

2u12p4u4gz1???We?gz4????hf(1?4)

?2?2p1∵ z1=0, u1=u4=0, p1=-600×133.3=-79.98kPa(表压), z4=10m, p4=0(表压), ∴ We=gz4-

p1?hf(1?4)=44J/kg

?+?hf(1?4)=98.1×10+79.98+44=222J/kg

p222p3u3u2??We?gz3????hf(2?3) 在2-3面间列柏努利方程,则:gz2??2?2

∵ z3-z2=0.1m, u2= u3, p2=-294×133.3=-39.19kPa(表压),

∴ p3=ρ(We+

p2?hf(2?3)?0

?+ g(z2-z3))=1000×(222-39.19-9.81×0.1) =181.8kPa(表压)

4、(8分)有一填料吸收塔,在28℃及101.3kPa,用清水吸收200m3/h氨-空气混合气中的氨,使其含量由5%降低到0.04%(均为摩尔%)。填料塔直径为0.8m,填料层体积为3 m3,平衡关系为Y=1.4X,已知Kya=38.5kmol/h。问(1)出塔氨水浓度为出口最大浓度的80%时,该塔能否使用?(2)若在上述操作条件下,将吸收剂用量增大10%,该塔能否使用?(注:在此条件下不会发生液泛) 解:(1) Y1?0.050.0004?0.05263 Y2??0.0004

1?0.051?0.0004200273??(1?0.05)?7.69kmol/h 22.4301惰性气体流量 V?