1、1考试试题（A）参考答案一、填空题（20 分，每空 1 分）1、在流动系统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随位置而变，不随 时间 而变，称为稳定流动。若以上各量既随 位置 而变，又随时间而变，称为不稳定流动。2、流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是 抛物线 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的 2 倍 。3、热传导的传热距离愈远，则导热热阻愈 大 。4、热流体温度从 80冷却到 50，冷流体由 15加热到 35，两种流体并流传热时对数平均温差为 27.28 ，逆流传热时对数平均温差为 39.79 。5、 传热的三种基本方式有 热传导 、 热对流 、热辐射 。6、某精馏塔的精馏段操作
2、线方程为 ，则该塔的操作回流比为 3 ，馏出液组成为 24.075.xy0.96 。7、写出三种常用板式塔的名称 筛板塔 、 浮阀塔 、 泡罩塔 。8、吸收操作是吸收质从气相转移到_液相_的传质过程。在吸收操作中压力_提高_，温度_降低_将有利于吸收过程的进行。9、所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在_气膜_一侧，而_液膜_一侧阻力可忽略；如果说吸收质气体是属于难溶气体，则此吸收过程是_液膜_控制。二、单选题（20 分，每小题 2 分）1、化工原理中的“三传“是指（ D ）A动能传递、势能传递、化学能传递 B动能传递、内能传递、物质传递C动量传递、能量传递、热量传递 D动量传递、热量传递、质量传递
3、2、流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（ C ） 。A. 流动速度大于零 B. 管边不够光滑 C. 流体具有粘性 D以上都有3、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 和 ，其对应的温差分别为 和12 1t，若 ，则 和 的关系为（ A ） 。2t1t212A. 。 D. 不确定。12124、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.505、当二组分液体混合物的相对挥发度为（ C ）时，不能用普通精馏方法分离。A、3.0 B、2.0 C、1.0 D、4.06、精馏过程的理论板假
4、设是指（D） 。A、进入该板的气液两相组成相等B、进入该板的气液两相组成平衡C、离开该板的气液两相组成相等D、离开该板的气液两相组成平衡7、用精馏塔完成分离任务所需的理论板数为 8（包括再沸器） ，若全塔效率为 50%，则塔内实际板数为（ C ） 。A、16 层 B、12 层 C、14 层 D、无法确定8、下述说法中错误的是（ B ） 。2A、板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触 B、精馏用板式塔，吸收用填料塔 C、精馏既可以用板式塔，又可以用填料塔 D、吸收既可以用板式塔，又可以用填料塔9、 在吸收塔中，随着溶剂温度升高，气体在溶剂中的溶解度将会（ C ） 。A、增加 B、不变 C、减
5、小 D、不能确定10、在逆流吸收塔中，增加吸收剂用量，而混合气体的处理量不变，则该吸收塔中操作线方程的斜率会（ A ） 。A、增大 B、减小 C、不变 D、不能确定三、简答题要点（50 分，每小题 10 分）1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当 ，为层流，当 为20eR40eR湍流。2、试述强化传热的途径有哪些？强化传热的途径有：增加传热面积（增加有效传热面积） ，增加温度差（采用逆流流动） ，增加传热系数 K（增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻）3、叙述精馏计算中恒摩尔流假设的基本内容？恒摩尔溢流：在精馏塔的精馏
6、段内，从每一块塔板上下降的液体的摩尔流量皆相等，提馏段内也是如些，但两段不一定相等。恒摩尔汽化流：在精馏塔的精馏段内，从每一块塔板上上升的汽体的摩尔流量皆相等，提馏段内也是如些，但两段不一定相等。4、叙述吸收双膜理论的基本论点？相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的有效层流膜层，吸收质是以分子扩散的方式通过此膜层；在相界面处，气、液两相达到相平衡；在膜层以外的中心区域，由于流体的充分湍动，吸收质的浓度是均匀的，即两相中心区的浓度梯度为 0。5、简述流体静力学基本方程在化工实际的应用？流体静力学基本方程在化工实际的应用主要有：流体压力的测量（U 形压差计、微压计等）
7、、液位的测量、液封高度的确定等四、计算题（60 分，每小题 15 分）1、用离心泵经 573.5mm 的钢管，将敞口贮槽内的有机溶剂 (密度 800kg.m-3，粘度为 20cP)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持 20m，见附图。已知钢管总长度(包括局部阻力当量长度) 为 25m，反应器内的压力恒定为 4106Pa (表压) ，有机溶液输送量为 6m3/h，试计算泵提供的机械能（J/kg） 。*答案要点*取敞口贮槽液面为 1-1 截面，反应器内液面为 2-2 截面，在 1-1 与 2-2 截面间列柏努利方程，并以 1-1 截面为基准面：Z1+(u12/2g)+(p1/g)
8、+He=Z 2+(u22/2g)+(p2/g)+H f1-2He =(Z2-Z1) +(u22- u12)/2g+(p2-p1)/g+H f1-23H f =(l+le )/d(u 2/2g)u=(6/3600)/(/4)0.05 2=0.849m/su1u 20 Z1=0Re=du/=0.05 0.849800/(2010-3)=16982000则 =64/Re=64/1698=0.0377H f1-2 =0.0377(25/0.05)0.8492/(29.807)=0.693m故 He=(20-0) +4106/(8009.807)+0.693=530.5mNa=qVgHe/ 11.56k
9、w2、每小时将 3500kg 的某液态烃在内管为 18010mm 的套管换热器中从 l00冷却到 60，液态烃的平均比热为 2.38 kJ/(kg.K)；冷却水进口温度为 40，出口温度为 50，传热系数 K 为 2000W(m 2.K)且保持不变，水的平均比热为 4.17kJ/(kg.K)，求：(1)冷却水用量； (2) 逆流情况下的平均温差及所需传热面积。*答案要点*液态烃放热 Q=m sCp（T 1-T2）=35002.38(100-60)= m sCp(t2-t1)=333200kJ/hK=2000w.m -2.K-1冷却水用量 m s=Q/Cp(t2-t1)=3332000/4.17
10、(50-40)=7990.4kg.h-1t m=(100-50)-(60-40)/ln(100-50)/(60-40)=32.74A=Q/(Kt m)=333200105/(200032.743600)=1.41m23、用一精馏塔分离二元理想混合物，已知 ，进料浓度为 ，进料量为 ，泡点33.0Fxhkmol20进料。要求塔 顶浓度为 0.9，塔釜浓度为 0.1（以上均为縻尔分率） 。求塔顶、塔釜的采出量，若 R=2，写出精馏段和提馏段的操作线方程？minR*答案要点*WDFD20xx 1.09.3.Whkol150hkmol5， ， ，xy213.0F.qx562.qy， 。 。3.1inq
11、DyR.R1RxD， 25.07.xyRxyW12.1506.21WDV40831xy即精馏塔的塔顶和塔釜采出量分别为 和 。两段的操作线方程为 hKmol50hKmol150和 。25.07.xy xy4、某生产车间使用一填料塔，用清水逆流吸收混合气中的有害组分 A。已知操作条件下，气相总传质单元高度为 1.5m，进塔混合气中组分 A 的摩尔分率为 0.04，出塔尾气组成为 0.0053,出塔水溶液浓度为0.0125，操作条件下的平衡关系为 。试求：液汽比为最小液汽比的多少倍？，所需的填料层XY5.2的高度？*答案要点*， ， ， 。02X04171Y03.201297.。84.9.521GL。1.25.0417.312min Y286.1.04minGL。.5l21mXYLGNOGHZOG67.5液汽比为最小液汽比为 1.286 倍。所需的填料层高度为 7.67m。
