化工原理第二版试卷.docx

上册试题一 题号 ［一］ ［二］ ［三］ ［四］ ［五］ % 40 20 20 10 10 1 .多项选择题： (1) X01a05034 ①某液体在内径为do的水平管路中稳定流动，其平均流速为 uo,当它以相同的 体积流量通过等长的内径为 d2(d2 = do/2)的管子时，则其流速为原来的 A. 2倍 B. 4倍 C. 8倍 D. 16倍 ② 若流动为 完全湍流(阻力平方区)，则压降？P是原来的。 A. 4倍 B. 8倍 C. 16倍 D.32倍 (2) X03a05100 ①“I在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质 本身”、“滤渣就是滤饼”则：。 A.这两种说法都对 B.两种说法都不对 C.只有第一中说法对D.只有第二中说法正确 ②助滤剂应具有以下性质。 A.颗粒均匀，柔软，可压缩 B.颗粒均匀，坚硬，不可压缩 C.颗粒分布广，坚硬，不可压缩 D.颗粒均匀，可压缩，易变形 (3) X02a05106 ①离心泵停车时要 。 A.先关出口阀后断电 B.先断电后关出口阀 C.先关出口阀先断电均可 D.单级式的先断电，多级式的先关出口阀 ②离心泵的工作点。 A.由泵铭牌上的流量和扬程所决定 B.即泵的最大效率所对应的点 C.由泵的特性曲线所决定 D.是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 (4) X04b05038 ①用常压水蒸汽冷凝来加热空气， 空气平均温度为20C,则壁温约为 A. 20c B.100 C C. 60 C D. 49.7 C ②高翅片管加热器一般用于。 A.两侧均为液体 B.两侧流体均有相变化 C. 一侧为气体，一侧为蒸汽冷凝 D. 一侧为液体沸腾，一侧为高温液体 ③ 因此分析法的目的在于 。 A .得到各变量间的确切定量关系 B.得到各无因次数群的确切定量关系 C.用无因次数群代替变量，使实验数与关联工作简化 D.用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠 2.填空题 (1) t01a05149 对如图所示的测压装置，分别写出？P (a)图？P (c)图？P P1-P2的计算式。 (b)图？P (d)图？P (2) t02a05009 ①离心泵的扬程含义是。 ②离心泵常采用 调节流量，往复泵常采用 调节流量。 (3) t02a05234 通过一换热器，用饱和水蒸汽加热水，可使水的温度由 20c升高至80C,现发 现水的出口温度降低了，经检查水的初温与流量均无变化，引起问题可能的原因 (4) t03b05014 ①板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的 0 ② 计算颗粒沉降速度Ut的斯托克斯式 ,此式适用于 的情况。 ［二］j01c20192 如图所示，水以3.78L/S的流量流经一扩大管段，已知di = 40mm, d2=80mm, 倒U形压差计中水位差R= 170mm,试求：① 水流经扩大管段的摩擦损失hf。 ②如将粗管一端抬高，使管段成倾斜放置，而流量不变，问此时 R读数有何变 化？ ［三］j04c20132 在单程列管换热器内，用120c饱和蒸汽将流量为850Kg/h的气体从20c加热 到60C,气体在管内以10m/s流动，管子为 ①26X 1的铜管，蒸汽冷凝膜系数为 11630W/rm• C,管壁和污垢热阻可不计，试计算： A）传热内表面积； B）如将气体流量增加一倍，气体出口温度为多少？（气体进口温度和气体物 性不变） 气体物性为：C尸 1.005KJ/Kg • C, p =1.128Kg/m3,入=1.754 X 10-2W/m2 • C , 仙=1.91 X 105Pa・ So ［四］j03b10066 某板框过滤机的过滤面积为0.4m2,在恒压下过滤某悬浮液，4hr后得滤液80m3, 过滤介质阻力可略去不计。 试求：① 若其它情况不变，但过滤面积加倍，可得多少滤液？ ② 若其它情况不变，但操作时间缩短为2hr,可得多少滤液？ ③ 若在原表压下过滤4hr后，再用5m3水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？设滤液与 水性质相近。 ［五］j05b10045 通过连续操作的单效蒸发器，将进料量为1200Kg/h的溶液从20%浓缩至40% , 进料液的温度为40C,比热为3.86KJ/ (Kg. C),蒸发室的压强为0.03MPa (绝 压)，该压强下水的蒸发潜热r'=2335KJ/Kg,蒸发器的传热面积 A = 12m2,总 传热系数K = 800W/m・C。试求： (1) 溶液的沸点为73.9 C ,计算温度差损失 (2) 加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，并忽略损失和浓缩热时，所需要 的加热蒸汽温度。 已知数据如下： 压强 MPa 0.101 0.05 0.03 溶液沸点 C 108 87.2 纯水沸点 C 100 80.9 68.7 化工原理上测试题二 日而户. ［］ ［二］ ［二］ ［四］ ㈤ % 40 20 20 10 10 ［一］ 1.多项选择题: (1) x03a05103 ①在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指 A.旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径 B .旋风分离器允许的最小直径 C.旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径 D.能保持滞流流型时的最大颗粒直径 ②旋风分离器的总的分离效率是指。 A.颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率 B .颗粒群中最小粒子的分离效率 C.不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和 D.全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率 (2) x02a05022 ①将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用 。 A.离心泵 B.往复泵 C.齿轮泵 D.喷射泵 ② 某泵在运行1年后发现有气缚现象，应 。 A.停泵，向泵内灌液 B.降低泵的安装高度 C.检查进口管路有否泄漏现象 D.检查出口管路阻力是否过大 ③用离心泵将水池的水抽吸到水塔中，若离心泵在正常操作范围内工作，开大 出口阀门，将导致。 A.送水量增加，整个管路压头损失减小； B .送水量增加，整个管路压头损失增大； C.送水量增加，泵的轴功率不变； D.送水量增加，泵的轴功率下降。 (3) x04b05039 ① 在列管换热器中，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,甲乙均合理 B.甲乙均无理 C.甲合理，乙无理 D.乙合理，甲无理 ②已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度 — 耐火砖的黑度。 A .大于 B.等于 C.不能确定是否大于 D.小于 ③在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸汽冷凝以加热管程中的空气。若空气 流量大10%,为保证空气出口温度不变，可采用的办法是 。 A,壳程加折流挡板，增大壳程 a值； B .将原先的并流改为逆流流动以增大？tm ； C.开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸汽流量； D.开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力。 (4) x01a05041 ① 层流与湍流的本质区别是： 。 A.湍流流速大于层流流速； B .流道截面积大的为湍流，截面积小的为层流； C.层流的雷诺数小于湍流的雷诺数； D.层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 ②如图1,若水槽液位不变①、②、③点的流体总机械能的关系为 。 A .阀门打开时①，②>③ B.阀门打开时①;②，③ C.阀门打开时①二②二③ D.阀门打开时①，②:③ ③如图2, U形管压差计测得： 。 A. A、B间的阻力损失 B. A、B间的压强差 C. A、B间的位头差加阻力损失 D. A、B间位头差 2.填空题: (1) t01b05019 ①在流体阻力实验中，以水作工质所测得的至管摩擦系数与雷诺数的关系适用 于 流体。 ②当流体在管内流动时，如要测取管截面上流体的速度分布， 应选用—测量, ③ 并联管路的特点是：A)并联各管段压强将 ; B)主管流量等 于并联的各管段; C)并联各管段中是管子长、直径小的管段通过 的流量。 (2) t02b05088 ① 离心泵用出口阀调节流量实质上是改变 曲线，用改变转速来调节流量 实质上是改变 曲线，漩涡泵常采用 方法来调节流量。 ② 往复泵、 泵等一切 泵在回路阀关闭时，不能全 关。 (3) t03a05002 ①在出去某粒径的颗粒时，若将尘室的高度增加一倍，则沉降时间 ,左 流速度,生产能力。 ②在滞流(层流)区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。 (4) t03a05166 ① 在多层平壁稳定热传导中，通过各层的热通量 。 ②列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则管壁 温度接近 的温度，总传热系数接近 的对流传热系数。 ③ 饱和蒸汽冷凝时，？t越大，民越 ;液体核状沸腾时，7t越大，民越 ［二］j01c20089 用离心泵将密闭储槽中20c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 Pi读数为600mmHg （真）， 泵进口处真空表P2读数为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a =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,试求： （1） 出口管路中水的流速。 （2） 泵出口处压力表P3 （与图对应）的指示值为多少？（已知 P2与自相 ［三］j04c20126 有一套管换热器，由内管为 ①54X2mm,套管为①116X4mm勺钢管组成。 内管中苯自50c被力口热至80C,流量为4000Kg/h。环隙中为2at （绝）的饱和水 蒸汽冷凝。蒸汽冷凝传热系数为10000W/m・C。 已知：苯在50c〜80c之间的物性数据平均值为： p =880Kg/n?, Cp=1.86KJ/Kg • C, 入=0.134 W/m2 • C , 2 N=0.39cP, 管内侧污垢热阻R = 0.0004 m-C/W,管壁及管外侧污垢 热阻不计 蒸汽温度与压强关系如下表所示： 压强 at （绝） 1.0 2.0 3.0 温度 C 99.1 120 133 试求：A）管壁对苯的对流传热系数； B ）套管的有效长度； C ）若加热蒸汽压力为1at （绝），问苯出口温度有何变化？应为多少？ ［四］j03b10075 用板框过滤机来过滤某悬浮液。已知过滤面积为 10m2 ,操作压力为 0.2MPa（表压）。过滤15分钟后，共得滤液2.91m3 （介质阻力不计，滤饼不可压缩）。 试问：（1）若已知该过滤机得生产能力为4.8m3/h,计算洗涤、卸料等辅助时间。 （2）若过滤时间与滤液量均不变，而操作压力降至 0.1MPa （表压），需增 加多少过滤面积才能维持生产能力不变？ ［五］j05b10048 用一双效并流蒸发器，浓缩浓度为5% （质量百分率，下同）的水溶液，沸点 进料，进料量为2000Kg/h。第一、二效的溶液沸点分别为95c和75C,耗用生蒸 汽量为800Kg/h。各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为 2280KJ/Kg。试求不计热 损失时的蒸发水量。 化工原理上册试题三 题号 二 四 五 八 七 八 % 1 .多项选择题： （1） x01a05161 ①图示为一异径管段，从 A段流向B段，测得U形压差计的读数为R=Ri; 从B段流向A段测得U形压差计读数为R = R2,若两种情况下的水流量相同， 则—。 A. Ri>R2； B. Ri = R2； C. RiHT u D L/u>H/ut （8） x05b05039 ①在列管换热器中，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给热系数。 A）甲乙均合理 B） 甲乙均不合理 C）甲合理，不合理 D） 乙合理，甲不合理 ②已知当温度为T时，耐火科的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度 耐火砖的黑度。 A）大于 B）等于 C）不能确定是否大于 D）小于 ③在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸气冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大 10%, 为保证空气出口温度不变，可采用的办法是 。 A）壳程加折流挡板，增大壳程a值 B）将原先的并流改为逆流流动以增大 A t m C）开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸气流量 D）开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力 ［二］填空题 ⑴ t01a02010 在下图中定性地画出流体流动时，各支管的液面高度 （忽略阻力损失）: (2) t01a03029 U形压差计用水作指示液， 测量气体管道中的压降， 若指示液读数 R=20mm,则表示压 降为 Pa,为使R读数增大，而^ P值不变，应更换一种密度比水 的指示液。 ⑶ t02a02026 泵铭牌上的轴功率和允许吸上真空高度是指 时的数值。 产品样本上离心 泵的性能曲线是在一定的 下，输送 时的性能曲线。 (4) 102b02036 离心通风机全风压的单位是 其物理意义是 (5) t02b02044 写出两种真空泵的名称：、。 (6) 103a02029 当旋转半径为r,每秒钟转速为 n,则分离因数为,当旋转物圆周速 度为u则分离因数为。 ⑺ t05a03223 根据有无热补偿或补偿方法不同，列管式换热器的一般结构型式有 (8) t05b04203 通过一换热器，用饱和水蒸气加热水， 可使水的温度由20c升高至80C,现发现水的出 口温度降低了，经检查水的初温与流量均无变化，可能是因为： ［三］计算题 j01b20093 如图所示输水系统。已知：管路总长度(包括所有局部阻力当量长度 )为100日 压出管路 总长80m,管路摩擦系数 入=0.025 ,管子内径为0.05m,水的密度 p =1000kg/m3,泵的效率为 0.8,输水量为10m7h ,求： ⑴泵轴功率N轴的值？ 2 ⑵压力表的读数为多少 kgf/cm 。 ［四］计算题 j03a10017 以某板框压滤机恒压过滤某悬浮液 ，过滤1.5小时得滤液30.3m3。过滤介质阻力可略。试 问:(1)若再过滤0.5h,操作条彳^不变，又可得多少滤液？ (2)在上述条件下共过滤 2h后以4ms水洗涤滤饼，水与滤液黏度相同，洗涤与过滤压力相 同，求洗涤时间是多少？ ［五］计算题 j05b20092 有一列管式换热器，装有。25 x 2.5mm钢管300根，管长为2mo要求将质量流量为 8000kg/h的常压空气于管程由20c加热到85C,选用108c饱和蒸汽于壳程冷凝加热之。 若水蒸气的冷凝给热系数为 1X 104W/(m2?K),管壁及两侧污垢的热阻均忽略不计 ，而且不计 热损失。已知空气在平均温度下的物性常数为 Cp=1kJ/(kg ?K),入=2.85 X10-2W/(m?K), 科=1.98 x 10-5(Pa ?S), Pr=0.7。试求： (A) 空气在管内的对流给热系数； (B) 求换热器的总传热系数(以管子外表面为基准)； (C) 通过计算说明该换器能否满足需要 ？ (D) 计算说明管壁温度接近于哪一侧的流体温度。 ［六］计算题 j06a10012 某单效蒸发器每小时将1000kg的15%(质量百分数，下同)的NaOH§液浓缩到50%。已 知：加热蒸汽温度为 120C,进入冷凝器的二次蒸汽温度为60 C,总温度差损失为45 C,蒸 发器的总传热系数为1000W/n2C ,溶液预热至沸点进入蒸发器，蒸发器的热损失和稀释热 可忽略，加热蒸汽与二次蒸汽的汽化潜热可取相等，为 2200kJ/kg。 试求：蒸发器的传热面积及加热蒸汽消耗量。 化工原理（上）试题十 题序 一 二 三 四 五 六 七 总分 题分 19 21 20 10 20 10 100 得分 评卷 ［一］单选择题 ⑴ x01b02109 在完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数 入数值 A与光滑管一样 B只取决于Re C只取决于相对粗糙度 D与粗糙度无关 （2） x01b02113 如图，U形压差计测得： 。 （A） A 、B间的阻力损失 （B） A 、B间的压强差 （C） A 、B间的位头差加阻力损失 （D） A 、B间位头差 ① 将含晶体10%的悬浮液送往料槽宜选用（ ） D喷射泵 ） ⑶ x02a02062 A离心泵 B往复泵 C齿轮泵 ② 某泵在运行1年后发现有气缚现象，应（ A停泵，向泵内灌液 B降低泵的安装高度 C检查进口管路有否泄漏现象 D检查出口管路阻力是否过大 (4) x02b02108 当两台规格相同的离心泵并联时，只能说 () A在新的工作点处较原工作点处的流量增大一倍 B当扬程相同时，并联泵特性曲线上的流量是单台泵特性曲线上流量的两倍 C在管路中操作的并联泵较单台泵流量增大一倍 D在管路中操作的并联泵扬程与单台泵操作时相同，但流量增大两倍 ⑸ x03a02092 一般在产品样本中所列的旋风分离器的压降数据是 。 A气体密度：.= 1.0 kg/m 3时的数值 B所要求的操作状况下的数值 Clatm, 30c空气的数值 D气体密度为 片1.2 kg/m 3时的数值 (6) x03b02108 推导过滤基本方程式时一个最基本的依据是 。 A固体颗粒的沉降速度 B滤饼的可压缩性 C流体的层流流动 D过滤介质的比阻 ⑺ x05a02004 棉花保温性能好，主要是因为 。 A棉纤维素导热率小； B棉花中含有相当数量的油脂； C 棉花中含有大量空气，而空气的运动又受到阻碍； D 棉花白色，因而黑度小。 (8) x05b05039 ①在列管换热器中，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给热系数。 A)甲乙均合理 B) 甲乙均不合理 C)甲合理，不合理 D) 乙合理，甲不合理 ②已知当温度为T时，耐火科的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度  耐火砖的黑度。 A）大于 B）等于 C）不能确定是否大于 D）小于 10%, ③在一列管式加热器中，壳程为饱和水蒸气冷凝以加热管程中的空气。若空气流量大 为保证空气出口温度不变，可采用的办法是 。 A）壳程加折流挡板，增大壳程a值 B）将原先的并流改为逆流流动以增大 A t m C）开大蒸汽进口阀门以便增大水蒸气流量 D）开大蒸汽进口阀门以便提高加热蒸汽压力 ［二］填空题 ⑴ t01a02049 米糠油在管中作层流流动，若流量不变， p、L不变，管径增加一倍，则摩擦阻力损失 (2) t01a04011 2 1atm= mH 2。= N/m 1cP= p= PaR ⑶ t01b02062 1JLi 2 如图所示系统，其大管内径 di = 45mm ,液体在管内流速为0.5m/s，小 管内径d2 =19mm ,从1-1到2-2断面的阻力损失为15J/kg ,则2-2断面处的流 速为 m/s,是根据 方程而得。 （4） 102a02019 流体输送设备按工作原理大致可分为四类即, , ⑸ t02a02022 已知每kg流体经过泵后机械能增加 200J,则泵的扬程等于 (6) 102b02050 离心泵用出口阀调节流量实质上是改变 曲线， 用改变转速来调节流量实 质上是改变 曲线，旋涡泵常采用 方法来调节流量。 ⑺ t03a02004 在除去某粒径的颗粒时， 若降尘室的高度增加一倍， 则沉降时间 ,气流速 度,生产能力。 (8) t05a05021 ①稳定热传导是指 不随时间而改变。 ②套管换热器，内管外径 di、外管内径d2,则环隙的当量直径 de=。 ［三］计算题 j01c20091 在管路系统中装有离心泵，如图。管路的管径均为60mm吸入管长度为6m,压出管长度为 13米，两段管路的摩擦系数均为 入=0.03,压出管装有阀门，其阻力系数为 I =6.4 ,管路两端 水面高度差为10m,泵进口高于水面2m，管内流量为0.012m3/s试求： ⑴泵的扬程； ⑵泵进口处断面上的压强为多少； ⑶如果是高位槽中的水沿同样管路流回，不计泵内阻力，是否可流过同样流量。 (用数字比 较) 1 U m 注：标准弯头的局部阻力系数 1=0.75,当地大气压强为760mmHg高位槽水面 维持不变。 ［四］计算题 j03a10004 某板框过滤机框空的长、 宽、厚为250mme 250mme 20mm1数为 8,以此过滤机恒压过滤 某悬浮液，测得过滤时间为8.75min与15min时的滤液量分别为0.15m3及0.20m3,试计算过滤 常数K。 ［五］计算题 j05b20101 16c的盐水以3840kg/h的流率通过套管换热器的内管而被加热。内管为 (f)38X 2.5mm 的钢管，每段长6m。105c的热水以4m3/h的流率在环隙内流过，而被冷却至 48C。两流体 作逆流流动。热水对管壁的对流给热系数 ”°为5000W/(m2?C ),已知盐水物性(平均温度 下)p =1200kg/m3 , cp =3.3kJ/(kg ?C ), 尸0.95X 10 3Pa?5,入=0.56W/(m ?C),管内外污垢热 阻分别为Rs1 =1/3788 (m2?C )/W, Rs °=1/3846 (m 2?C )/W。求盐水出口温度和所需套管的段数。 忽略管壁热阻及热损失。(热水在平均温度下的 Cp=4.18kJ/(kg ?C ) , p =1000 kg/m3) ［六］计算题 j06a10022 将21C、8%(质量百分数，下同)的NaOH水溶液在单效蒸发器内浓缩至 18%进料量为 4540kg/h 。操作条件下总传热系数为 2350W/n2C, 18%NaOH溶液的沸点为88Co加热饱和蒸 汽和二次蒸汽的绝对压强分别为 140及55.6kPa。原料液的平土比热为 3.85kJ/(kg C)。忽略 稀释热的影响及热损失，求加热蒸汽用量及蒸发器的传热面积。 饱和水蒸汽的性质为： 压弓虽:kPa 140 60 50 温度：C 109.2 85.6 81.2 汽化热：kJ/kg 2234.4 2293.9 2304.5 化工原理(上)试题叶 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 题分 12 10 18 20 10 20 10