化工原理试题库答案(上册,总)已修改

A、降尘室的底面积和高度 B. 降尘室的底面积和沉降速度 C. 降尘室的高度和宽度

31. 当洗涤与过滤条件相同时,板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的( A )倍。

A. 1/4 B. 1 C. 2

32. 当洗涤条件与过滤条件相同时,加压叶滤机的洗涤速率为最终过滤速率的( C )倍,而

板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的( A )倍。

A、1/4 B、1/2 C、1 D、2

33. 过滤常数K与操作压强差的( D )次方成正比。 A、 1 B、 s C、s–1 D、1-s

34. 10、过滤常数K随操作压强差的增大而( A ),随过滤面积增加而( B )。 A、 增大 B、不变 C、减小

三、判断题

1. 含尘气体中的固体粒子在滞流区沉降时,操作温度升高,重力沉降速度减小.

( √ )

2. 理论上降尘室的生产能力只与其沉降面积及气体的速度有关。( X )

3. 悬浮液中的固体粒子在滞流区沉降时,操作温度升高,重力沉降速度减小.

( X )

四、计算题

1. 用板框过滤机过滤某悬浮液,一个操作周期内过滤 20分钟后共得滤液 4m (滤饼不可压

缩,介质阻力可略)。若在一个周期内共用去辅助时间30分钟,求:该机的生产能力;若操作压强加倍,其它条件不变(物性、过滤面积、过滤时间与辅助时间),该机生产能力提高了多少? 2. 一板框压滤机在某压力下经恒压过滤后得如下过滤方程: (q+6)2=100(θ+10)

式中q的单位为m3/m2,θ的单位为秒s,设过滤面积为0.5m2,滤饼不可压缩。求:在上述条件下恒压过滤90s时得多少滤液量?若过滤压力加倍,同样恒压过滤90s又能得多少滤液量? 3. 用尺寸为810?810?25(mm)的板框过滤机进行过滤,所得滤液与滤饼体积之比为12.84m3

3

滤液/m滤饼。若过滤常数K?8.23?10?5m2/s,qe?2.21?10?3m3/m2,滤饼充满滤框时停

3

4. 5. 6. 7.

止过滤,求:过滤时间;若用清水洗涤滤饼,水量为滤液量的0.1,洗涤压差,温度均与恒压过滤时相同,求洗涤时间;若装拆,整理时间为25分钟,求每只滤框的生产率

密度为1030 Kg/m3、直径为400μm的球形颗粒在150℃的热空气中降落,求其沉降速度。(1.8m/s)

求直径为80μm的玻璃球在20℃水中等自由沉降速度,已知玻璃球的密度2500 Kg/m3,水的密度为1000 Kg/m3,水在20℃时的黏度为0.001 Pas (5.23×10-3m/s)

密度为2500 Kg/m3的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降,求在这两种介质中沉降的颗粒直径之比值,假设沉降处于斯托克斯区。(9.61)

一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成,测试时筒内充满被测液体,记录钢球下落一

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定距离的时间,球的直径为6mm,下落距离为200mm,测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.32s,此糖浆密度为1300Kg/m3,钢球的密度为7900 Kg/m3,求此糖浆的粘度。(4.74Pas) 8. 直径为0.08mm,密度为2469 Kg/m3的玻璃球在温度300K和101.3kpa的空气中沉降。计

算自由沉降速度。另有球形闪锌矿颗粒,密度为1000 Kg/m3,同样在空气中沉降,若其自由沉降速度与上述玻璃球相同,计算该颗粒的直径。(0.443m/s,6.05×10-5m)

9. 悬浮液中固体颗粒浓度为0.025kg悬浮液,滤液密度为1120 m3,湿滤渣与其中固体的质

量之比为2.5kg/kg,试求与1 m3滤液相对应得干滤渣量ω,Kg/m3(29.9)

10. 一叶滤机过滤面积为0.2 m2,过滤压差为200KPa,过滤开始1小时得滤液20 m3,又过滤

1小时,又得滤液10m3,此时过滤终止,在原压差下用5 m3水洗涤滤饼,求洗涤时间。(0.583h)

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11. 板框压滤机过滤面积为0.2m,过滤压差为202Kpa,过滤开始2小时得滤液40m,过滤介质

阻力忽略不计,问:1.若其它条件不变,面积加倍可得多少滤液?2.若其它条件不变,过滤压差加倍,可得多少滤液?3.若过滤2小时后,在原压差下用5m3水洗涤滤饼,求洗涤

33

时间为多少?(80m,56.6m,2h)

12. 某降尘室长3米,在常压下处理2500m3/h含尘气体,设颗粒为球形,密度为2400 Kg/m3,

气体密度为1 Kg/m3,粘度为2×10-5pa.s,如果该降尘室能够除去的最小颗粒直径为4×10-5 m,降尘室宽为多少?(2.2m)

13. 有一重力降尘室长4m,宽2m,高2.5m,内部用隔板分成25层,炉气进入降尘室时的密度

为0.5Kg/m3,粘度为0.035cP,炉气所含尘粒密度为4500Kg/m3。现要用此降尘室分离100μm以上的颗粒,求可处理的炉气流量。(140m3/s)

14. 用一多层降尘室除去炉气中的矿尘。矿尘最小粒径为8μm,密度为4000 Kg/m3。降尘室长

4.1m,宽1.8m,高4.2m,其它温度为427℃,黏度为3.4×10-5pa.s ,密度为0.5 Kg/m3。若每小时的炉气量为2160 m3 (标准态),试确定降尘室内隔板的间距及层数。 (0.083m,50层)

15. 降尘室总高4m,宽1.7m,高4.55m,其中安装39块隔板,每块隔板管道为0.1m。现每小

时通过降尘室的含尘气体为2000 m3 (标准态),气体密度为1.6 Kg/m3 (标准态),气体温度为400℃,此时气体黏度为3×10-5pa.s,尘粒的密度为3700 Kg/m3,求此降尘室内沉降等最小尘粒的直径。(8.12μm)

16. 某降尘室长11m、宽6m、高4m,沿降尘室高度的中间加一层隔板,故尘粒在降尘室内的降

落高度为2m。尘粒密度为1600 Kg/m3,烟道气的温度为150℃,气密度1.2 Kg/m3,风机气量为12500标准m3/h,核算该降尘室能否沉降35μm以上等尘粒。(能) 17. 拟在9.81kpa的恒定压强下过滤某一悬浮液,过滤常数K 为4.42×10-3 m2/s。已知水得黏

度为1×10-3pa.s,过滤介质阻力可忽略不计,求(1)每平方米过滤面积上获得1.5 m3滤液所需的过滤时间;(2)若将此过滤时间延长一倍,可再得滤液多少?

18. 某粒子的密度为1700kg/m3 ,在20℃的水中沉降,过程符合斯托克斯定律,其沉降速度为

10mm/s。今将该粒子放入一待测粘度 μ 的溶液中,此溶液的密度为ρ=750kg/m3 ,测得沉降速度为4.5mm/s。求溶液的粘度是多少?在 20℃时 μ水=1.3×10-3PaS 。

19. 用一板框压滤机对悬浮液进行恒压过滤,过滤20分钟得滤液 20m3 ,过滤饼不洗涤,拆装

时间为15分钟,滤饼不可压缩,介质阻力可略。试求:该机的生产能力,以 m3 (滤液)/h表示;如果该机的过滤压力增加 20℅,该机的最大生产能力为多少 m3(滤液)/h? 20. 恒压过滤某悬浮液,已知过滤5min得滤液1L,若又过滤5min后,试求:得到滤液量(L);

过滤速率(L/min)。设:过滤介质阻力可忽略。

21. 采用板框压过滤机进行恒压过滤,操作1小时后,得滤液 15m3 ,然后用2m3 的清水在相

同的压力下对滤饼进行横穿洗涤。假设清水的粘度与滤液的粘度相同。滤布阻力可略,试求:洗涤时间;若不进行洗涤,继续恒压过滤1小时,可另得滤液多少 m3 ? 22. 在3×105Pa的压强下对钛白粉的水悬浮液进行过滤试验,测得K=5×10-5m2/s,

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qe=0.01m3/m2,υ=0.08。现采用38个框的BMY50/810-25型板框过滤机过滤此料浆,过滤条件与试验时完全相同。求(1)滤框充满滤渣时需过滤时间;(2)过滤完毕以滤液量1/10的清水进行洗涤的洗涤时间;(3)若卸渣,重装等辅助操作需15min,求每小时平均可得滤饼多少m3。

23. 采用一台38个框的BMS50/810-25型板框压滤机恒压间歇过滤某悬浮液,已知过滤常数K=5

×10-5m2/s,qe=0.01m3/m2,滤饼与滤液体积比υ=0.08,当滤饼充满滤框后用相当于滤液体积10%的清水进行洗涤,洗水温度及表压与过滤时相同。每次卸渣、重装等全部辅助操作时间共需20min。计算:

1.滤饼充满滤框时的过滤时间θ,s; 2.一个操作循环内的洗涤时间θW,s; 3.过滤机的生产能力Q。

24. 用一台25个框的BMS20/635-25型板框过滤机,恒压过滤滤饼与滤液体积比为0.1的悬浮液。

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已知操作条件下过滤常数K=3.5×10m/s,Ve=0.26m,过滤后用10% 滤液量的清水进行洗涤,洗涤时洗水粘度同滤液,洗涤推动力与过滤时相同.卸渣、清洗、组装等辅助操作时间为20分钟,计算(1)滤饼充满滤框时的过滤时间;(2)该过滤机的生产能力。 25. 用一台BMY50/810-25型板框过滤机(共有38个框),恒压过滤滤饼与滤液体积比为0.08

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的悬浮液。已知操作条件下过滤常数K=2.5×10m/s,qe=0.0036m/m,过滤后用10% 滤液量的清水进行洗涤,洗涤时洗水粘度同滤液,洗涤推动力与过滤时相同。卸渣、清洗、组装等辅助操作时间为30分钟,计算该过滤机的生产能力。

26. 在一板框压滤机内恒压过滤某悬浮液。压滤机共挂有10个框,框的尺寸为

450×450×25mm。已知每得到1m3滤饼时能获得1.5m3的滤液,过滤介质阻力的当量滤液量为1 m3,过滤常数为m2/s。试求: (1) 滤框全充满时的过滤时间?

(2) 滤框全充满时每小时获得的滤液体积?

27. 用板框过滤机进行恒压过滤,1小时后得滤液10m3,若不计介质阻力,试求:

(1)过滤面积加倍,其他情况不变,可得滤液多少?

(2)将操作时间缩短为40分钟,其他情况不变,可得滤液多少?

28. 用加压叶滤机进行恒压过滤,40分钟后得滤液10m3,若不计介质阻力,试求:

(1)过滤时间加倍,其他情况不变,总共可得滤液多少? (2)若将过滤面积加倍,其他情况不变,可得滤液多少?

29. 用板框过滤机恒压过滤钛白水悬浮液。过滤机的尺寸为:滤框的边长810mm(正方形),

每框厚度42mm,共10个框。现已测得:过滤10分钟得滤液1.31m3,再过滤10分钟共得滤液1.9m3。已知每获得1m3滤液能得到滤饼0.1m3,试计算: (1) 将滤框完全充满滤饼所需的过滤时间;

(2) 若洗涤时间和辅助时间共45分钟,求该装置的生产能力(以每小时得到的滤液体积计)。

第四章 传热 一、选择题

1. 对双层平壁的稳态导热过程,壁厚相同,各层的导热系数分别为?1和?2,其对应的温差分别为?t1和?t2,若?t1> ?t2,则?1和?2的关系为( A )。 A. ?1?2。 D. 不确定。

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2. 冷、热流体进、出口温度均不变时,并流推动力( B )逆流推动力。 A.大于 B.小于 C.等于 D.不确定

3. 黑体的辐射能力与表面绝对温度的( D )成正比。

A.一次方 B.二次方 C.三次方 D.四次方 4. 同一温度下,( A )的辐射能力最大。

A.黑体 B.镜体 C.灰体 D.透热体 5. 傅立叶定律是描述( A )的基本定律。

A.热传导 B.热对流 C.热辐射 D.对流传热 6. 多层平壁导热时,各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是( C ) A.没关系,B.反比,C.正比,D.不确定

7. 在套管换热器中用冷却水冷却热流体,热流体质量流量和出入口温度T1、T2一定,冷却水入口温度t1一定,如果增加冷却水用量,则Q( B ),K( A ),t2( C ) A:增大 B:不变 C:减小

8. 一套管换热器,环隙为120℃蒸汽冷凝,管内空气从20℃被加热到50℃,则管壁温度应接近于( B )。

A:35℃ B:120℃ C:77.5℃ D:50℃

9. 流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数与雷诺数Re的n次方成正比,其中n的值为( B )

A.0.5 B.0.8 C.1 D.2

10.在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,下面两项判断是否合理。甲:传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。乙:换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数( A ) A.甲、乙均合理 B.甲、乙均不合理 C.甲合理,乙不合理 D.乙合理,甲不合理

11.冷热流体分别在列管换热器的管程和壳程中流动,若аi远小于аo,则列管的壁温接近于( B )的温度。

A:冷流体 B:热流体 C:无法确定

12.自然对流的对流传热系数比强制对流的相比( B )。 A.大 B.小 C.相等 D.不确定

13.在多层平壁的稳定热传导中,各层厚度及面积相同,即b1=b2=b3,S1=S2=S3其温度变化如图所示,则三种材料的导热系数的大小为( C ) A.λ1>λ2>λ3 B.λ1>λ2=λ3 C.λ1<λ2=λ3 D.λ1<λ2<λ3

14.在列管换热器中,用常压水蒸汽加热空气,空气的进、出口温度分别为20℃和80℃,则管壁温度约为( D )。

A.20℃ B.80℃ C.50℃ D.100℃

15.单层平壁定态热传导时,若壁厚增加,则温差( A ),若导热系数增加,则温差( B ),若热阻增加,则温差( A )

A 变大 B变小 C不变 D不确定

16.下列各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是( C )。 ①空气流速为30m/s时的α ②水的流速为1.5m/s时的α ③蒸气滴状冷凝时的α ④水沸腾时的α

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A.③>④>①>② B.④>③>②>① C.③>④>②>① D.③>②>④>①

17.揭示了物体辐射能力与吸收率之间关系的定律是( B )。 A.斯蒂芬-波尔兹曼定律 B.克希霍夫定律 C.折射定律 D.普朗克定律

18.计算下列四种“数”时,其数值大小与单位制选择有关的是( D )。

A、普兰德准数; B、传热单元数NTU; C、离心分离因数K; D、过滤常数K

19.有两台同样的管壳式换热器,拟作气体冷却器用。在气、液流量及进口温度一定时,为使气体温度降到最低应采用的流程为( D )。 A、气体走管外,气体并联逆流操作; B、气体走管内,气体并联逆流操作; C、气体走管内,气体串联逆流操作; D、气体走管外,气体串联逆流操作。

20.同一物体在同一温度下的反射率与吸收率的关系是( D )。 A. 反射率大于吸收率 B. 反射率小于吸收率 C. 反射率等于吸收率 D. 不确定

21. 若换热器两侧对流传热系数αi>αo 时,总传热系数K接近于( A )。

A.αo B.αi C.αi +αo

22. 多层平壁的定态热传导中,通过各层的传热速率、通过各层的热通量( A )。

A.相同、相同 B.相同、不同 C.不同、不同

23. 某灰体的黑度为0.6,该灰体的吸收率为( B )。

A. 1 B. 0.6 C. 0.4 24. 牛顿冷却定律是描述( B )的基本定律。

A.热传导 B.对流传热 C.热辐射 25. 以下换热器属于列管换热器的是( C )。

A.螺旋板式换热器 B.蛇管式换热器 C.U型管式换热器

26.传热实验时,在套管换热器中用饱和水蒸气冷凝来加热空气(空气走内管,蒸汽走环隙),为强化传热决定加装翅片,翅片应装在( D )侧更为有效。 A、外管外 B、外管内 C、内管外 D、内管内

27.黑度为0.8,表面温度为27℃的物体其辐射能力是( A )W/m2。

A、367.4 B、459.3 C、64.8 D、3306.7

28.列管式换热器根据结构不同主要有( B )。

A、套管式换热器、固定管板式换热器、浮头式换热器 B、固定管板式换热器、浮头式换热器、U型管式换热器 C、浮头式换热器、U型管式换热器、热管换热器 D、热管换热器、套管式换热器、固定管板式换热器

29.流体在圆形直管中作滞流流动,若管长及流体的物性不变,而管径增为原来的2倍,则流速为原来的( B )倍,流动阻力为原来的( D )倍。 A、1/2 B、1/4 C、1/8 D、1/16

30.传热过程中,当两侧对流传热系数αi<αO时,要提高总传热系数K,关键是提高( D )。 A、提高αO B、提高αi C、减小αO D、减小αi

31.黑度为0.8,表面温度为127℃的物体其吸收率是( C )。

A、127 B、27 C、0.8 D、0.2

32.流体在圆形直管中作强制湍流传热,若管长及流体的物性不变,而管径变为原来的1/2,则流速为原来的( A )倍,对流传热系数为原来的( D )倍。

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