化工原理试题

1、精品 料推荐化工原理试题库试题一一：问答题（36 分）1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损失变为原来的多少倍？2、 何谓气缚现象？如何防止？3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：（ 1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？（ 2） 传热糸数 K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？（ 3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？6、单效减压蒸发操作有何优点？二：填空题（ 18 分）1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压 =_ mH 20 ,_P

2、a. 该地区的大气压为720mmHg 。2、 常温下水的密度为 1000 Kg，粘度为 1cp，在 d内100mm 的管内以 3ms速度流动，其流动类型为m3_。3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以_._._.4、 气体的粘度随温度的升高而_，水的粘度随温度的升高 _。5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_ m,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_ ms。s6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_._. 往复泵 _._.7、在非均相物糸中，处于 _ 状态的物质，称为分散物质，处于_ 状态的物质，称为分散介质。8、 间竭过滤操作包括 _._._._._ 。9、 传热的

3、基本方式为 _._._ 。10、工业上的换热方法有 _._._._ 。11、 称为 _，其物理意义为 _._ ，提高管内值的有效方法 _.提高管外值的有效方法 _ 。12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_ 和_ 。其中，由于 _ ，其传热效果好。三：计算题 (46分 )1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数为 0.03，现发现压力表上的读数为 5mH 20 ，若管径为 100mm, 求流体的流量及阀的局部阻力糸数？2、 在一 列管式换热器中，用冷却00流量为60m3h ，冷却水在管内流动，温度从200C 升到 450C 。已 知传热糸数K 为 2000w2， 换热管为.C

4、252.5mm 的钢管，长 为 3m.。求冷却水量和换热管数m（逆流）。1精品 料推荐已知： 热水960 Km3C 热水 C冷水4.187 KjKg.K试题一答案：一、 填充题1、8.7m H 20, 8.53104 pa .du0.1.3.10002、 Re1.1033 105 。湍流。3、 层流、过渡流和湍流。10m4、 增加、降低。5、 3-8 m 、8-15 m 。50m25mss6、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁路阀来调节流量的。7、 分散、连续。图 1-18、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。9、 热传导、对流传热、热辐射。

5、10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为 1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。二：问答题2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。3、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热糸数 K 接近于空气的对流传热膜糸数；空气走管内，饱和蒸汽走管外。（蒸汽

6、散热快）。4、 因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。5、 可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温的溶液，可以减少蒸发器的热损失。三：计算题1、 图示，在1-1， 2-2 面间列板努利方程zu1 2p1 = z2u 2 2p 2h12gg2gg100 005u 2lu2进.u229.81. .2gd2g5u 2 .10.03. 50 .10.5.129.810.1 29.8129.81u2.44 mV1 . .d 2u0.019 m3s68.9 m3。s4h在 2-2， 3-3 面间列板努利方程z2u 2 2p 2= zu3 2p3 h ，

7、 0 5 0. l . u 2. u 2u 22gg32ggd2g出2g2g20.03. 25 .115 2.449.8122，8 。20.19.819.812精品 料推荐即流体的流量为 0.019m3,68.9 m3局部阻力糸数为8。sh（ 1）、 V 2K .A2 .2.42K .30 2 .30 6062、K3.56 10m23sV 23.2 10 .V 1.7m3（ 2）、 V 2 K .A2 . 11V 222（ 3）、 V 22K .A2 .， V 22K .A2 .23.56 10 6302 .2 3600 V 6.8m3 。3、GC1T1T2= ，G232 Kg1st42.50

8、CAG 2 C 2 t 2t1/ K . t = 39.4m2 。n 167. 即冷却水的流量为 32 Kg s 和管子根数为 167 根。试题二一：填充题（ 20 分）1、牛顿粘性定律_ ，粘度在SI 制中的单位是_。2、常用测定流量的流_._._ 。3、在流动糸统中，若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_ 而变，不随 _而变，称为稳定流动。若以上各量既随_ 而变，又随 _ 而变，称为不稳定流动。4、 等边三角形的边长为a，其当量直径为_ 。5、 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是_ 型曲线，其管中心的最大流速为平均流速的_ ，縻擦糸数与 Re 的关系为 _。6、 泵是指 _ ，按其工

9、作原理来分可分为_._._._ 。7、 气体按压缩比来分，可分为_._._._ 。8、 降沉室内颗粒得以沉降的条件_ 。9、 过滤操作实际上是滤液通过_和_ 的流动过程，过滤速率是指_ 。10、传热一般采用逆流操作，但为_._时采用并流操作。11、用二种厚度相同的材料保温时，往往把_ 的材料包在内层，以达到好的保温效果。12、蒸发是利用溶液中溶质的_，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去_溶液的浓度或析出溶质。13、金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_，随其温度的升高_。14、对流传热的热阻主要集中在_,因 _强化对流传热的重要途径。15、 工程上流体流经换热器的压降通常限定在_Kpa 。二：问答

10、题（30 分）1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？3、采用多级压缩的优点有哪些？4、列管式换热器为何要进行热补偿？3精品 料推荐5、单层圆筒壁的内、外半径分别为r1 和 r 2，壁表面温度分别为T 和 t ，若 t T ，试写出圆筒任意半径r 处的温度表达式？三：计算题（ 50 分）1、 流量为 5000 m3h的水通过一根20Km 长的水平管，总压降为0.5Mpa 。现在中央接一完全相同的平行管到m3中点。问总流量变为多少h ？（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻力忽略）。2、 泵将 200C 的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的

11、管径为98 4mmm 的无缝钢管。吸入管长为 50m，排出管长为 160m。且泵到管出口的距离为10m，其中流量为35 m3。（已知： p01atm ，h0.02, H s3.0m, N 电2Kw ,电 0.94 ）.( 20 0C 时水，1000 Kgm3，1.24103 N .s，m2p 02.4103 N)m 2求：忽略动压头，求泵的安装高度？泵的轴功率和效率？3、 一列式换热器规格如下：管长3m,管数 30 根，管径为252.5mm ，管程为1，现拟选用此换热器冷凝、冷却 CS 2 饱和蒸汽，使之从饱和温度46 0C 降至 100C 。 CS 2 走管外，其流量为 G10.07 Kg

12、s ，其冷凝潜热为 356 Kj，比热为 1.05 Kw。水走管内，且与 CS2 成逆流流动。冷却水的进出口温度KgKg.0C分别为 50 C 和 30 0C 。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数分别为K 12000W和100Wm2 .0 CK 2m2。问此换热器是否造适用？.0 C4、 用一传热面积为10m2 的蒸发器将某溶液由15%浓缩到40%，沸点进料，要求每小时蒸得375Kg 浓缩液，已知加热蒸汽压强为 200Kpa，蒸发室的操作压强为20Kpa,此操作条件下的温度差损失可取80 C ，热损失可忽略不计。试求：（）开始设入使用时，此蒸发器的传热糸数为多少？（）操作一段时间后，因物料

13、在传热面上结垢，为完成同样蒸发任务，需将加热蒸汽的压力提高到 350Kpa ，问此时蒸发器的传热糸数为多少？查得 20Kpa 水蒸汽的饱和温度为60.10 C ，汽化潜热为 2354.9 KjKg查得 200Kpa 水蒸汽的饱和温度为120.20 C查得 350Kpa 水蒸汽的饱和温度为138.80 C试题二的答案一：填充题1、. dw 、 N.sm2。dy2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。3 、位置、时间、时间、位置。4、3a 。35、抛物线、 0.5、 64 R e 。6、为液体提供能量的输送机械，离心式、往复式、旋转式和流体作用式。7、通风机、鼓风机、压缩机。4精品 料推荐8、颗

14、粒的停留时间大于沉降时间。9、介质和滤渣层的流动，单位时间内所获到的滤液量。10、控制温度、降低粘度、减少阻力。11、导热糸数小的。12、不挥发性、提高。13、增加、增加。14、层流内层、减薄层流内层的厚度。15、 10.13-101.3.二：问答题1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当R e 2000 ，为层流，当 Re 4000 为湍流。2、 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。3、 避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结构更为合理。4、 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使

15、管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（500C 以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。2 .L. . T t = 2 .L. . T t. T t .lnr5、 Qt T ln r 2r 1ln r 2lnrr1r 1r 1三：计算题1、 设接平行管道后，总流量为V m3h。3二平行管流量为 V m3和 Vm3。1h2h板努利方程：u 32p 3u1 2p1h f 122u32p 3u 2 2p 2h f 222总压降相同得：. l 3 . u3 2. l 1 . u1 2 = . l. u 2 ，3d21d2d21

16、1 23， l1l2l31l 。 uu3221u38uV 8V6330 m3。 2、55hu1V351.53 m。1.d21 . .0.09 2.3600s44u21.53 m。sZ Hsu 2h f Hsu2. l . u 23.01.5322g2gd2g2.9.81考虑 0.5m 的安装安全糸数。则泵的安装高度为1m.132图 2-12210m1 1图 2-20. 02. 50 . 1.532 1.555m0.09 2.9.815精品 料推荐N 轴N 电电 2.0.941.88Kw .HZ h lu 2u 2Z . .2g进出.d2gH110.02 1605010.5 . 1.532.H1

17、6.75m .0.092.9.81N HQ g16.75.35.1000.9.81/ 36001.6Kw .N85%.N电3、换热器已有的传热面积：An. .dl30.3.14.0.025.37.07m2 。求所需的传热面积：冷凝段的热量： Q1 = w.r0.07.35624.9Kw冷却段的热量： Q 2w.C1. T 1 T 20.07.1.05.362.65 Kw 。总热量为： Q= Q1 + Q 2 =27.55Kw冷却水的用量： G水Q27.550263 KgC . t 2t14.187. 305s冷却水离开冷却段的温度：tt 1Q52.657.40 CG 水 C比0.263.4.1

18、87冷凝段的温度差：t467.4463025.70 Cln 467.44630冷却段的温度差：t467.410516.40C467.4ln510冷凝段所需传热面积：A1Q24.9.10004.84m2K.t200.25.7冷却段所需传热面积：A2Q2.65.10001.61m2K . t100.16.4所需的总的传热面积：A=6.45 m2 .4、水分蒸发量： W F .1x00.625F ， FW 375 .x1F=1000Kg ,W=625Kg68.10C 。溶液的沸点为t 60.18传热糸数 K 为： KQ625.2354.9.1000A785 wt 10.3600. 120.2 68.

19、1m2 .0C改变压力后的传热糸数：K Q625.2354.9.1000。A t10.3600. 138.8578 w68.1m 2.0 C可见结垢以后的传热糸数降低。试题三6精品 料推荐一：填充题（ 18 分）1、空气在标准状态下密度为1.29 Kgm3，在 0.25Mpa 下（绝压） 800C时的密度为 _ 。2、产生流体阻力的原因有_._3、转子流量计在安装时应_ 。4、连续性方程 u1s1u 2s2 是 _ 指导出来的，它适用_流体。5、 直管阻力的表示式为_，管中流出出 =_ 流入管中入 =_ 。6、离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生_现象。7、 往复式压缩机的工作循环

20、为_._ ._._ 四个阶段。8、一热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程是_._.9、固定管板式列管式换热器中，压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走_ 程。10、一根暴露在外的热管子以_._ 散发热量。11、0.023.Re0.8 . Pr n 式中两个准数 Re =_ ，Pr=_. 若液体被冷却时d内n=_ 。12、多效蒸发主要有_._._ 三种典型流程。二：判断题（18 分）1、在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是相等的。（稳定流动）。2、 转子流量计可以读出任何流体的流量。3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在SI 制中属层流范围，在 cgs 制中属 湍流范围。

21、4、粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。7、气相与液相所组成的物糸称为气相非均相物糸。8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断增加，生产能力也不断增加。9、多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。10、流体对流传热膜糸数一般来说有相变时的要比无相变时为大。11、多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热糸数小，则该层的导热热阻大，推动力小。12、若以饱和

22、蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。14、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。15、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利用二次称为双效蒸发，依次类推。16、对流传热糸数是物质的一种物理性质。17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。18、总传热糸数 K 可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。三：计算题（ 64 分）1、 图示，“ U ”管压差计甲的上部管内充满了水，下部为汞，汞的液面落差为3cm ，求 P12 ？若再接一“ U ”管压差计乙，其上部仍为水，下部放

23、置不知名的液体，且测得R乙63.5cm ，求 乙 ？7精品 料推荐2、 一降层室长为 5m,宽为 3m，高为 4m。P2内部用隔板分成20 层，用来回收含尘P1气体中的球形固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为36000m3h，气体密度乙甲0.9 Kg，粘度为0.03mPa.s。m3尘粒密度4300Kgm3。试求理论上能100% 除去的最小颗粒直径？3、 外径为 200mm 的蒸汽管道，管外壁温度为 1600 C 。管外包以导热糸数为图 3-10.081.1104 t 的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过60 0C ，每米 管长的热损失不超过150 w。问保温层的厚度应为多少？m4、 欲将浓度

24、为25%，沸点为131.50C ，流量为 3600 Kg的 NaOH 水溶液经蒸发浓缩到 50%。料液的进口温h度为 20 0C ，加热蒸汽的压强为392.4Kpa （绝压），冷凝器的压强为53.32Kpa.据经验蒸发器的传热糸数可取 1100Wm2 .K，溶液的密度为 1500Kgm3。若忽略蒸发器的热损失。求加热蒸汽的消耗量及蒸发器所4.93 Kj需的传热面积？ CKg .0 C已知： p=53.32Kpa,t830C ,r2000 KjKgp=392.4Kpa,T142.90CR2143KjKg试题三答案一：填充题1、 2.5 Kg。2、内縻擦力和流体的流动状态。m33、保持垂直。4、质

25、量守恒定律、12lu26、 气蚀现象。5、 .、 1、 0.5.d27、吸气、压缩、排气、膨胀四个阶段所组成。8、热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量9、管程。10、自然对流、热辐射。11、 Red.u.C p、 P r、 n 0.312、并流、逆流和平流。二：判断题6、 10、 17 为对，其余都为错。三：计算题1、 p示测 Rgp 13.6 1 .0.03.9.81.1033.708Kpa 。p示1.0.635.9.81.1033.708Kpa ，示 1600 Kgm3。2、降沉室的总面积： A20.5.3300m2 。8精品 料推荐沉降速度

26、： uV360000.033 m。A300.3600s设沉降区为层流，则有： ud 2.s.g180.033d 2. 43000.9 .9.81，d2.0610 5 m 。18.0.03.103验算： Redu2.0610 5 .0.033.0.90.661。0.03.1033、 保温材料的导热糸数：0.0921w m.K 。Q 2.Tt2.3.140.0921 16060，47mm 。llnRln 100150100r4、 水分蒸发量：WF . 1x03600. 1251800 Kg。x150h加热蒸汽消耗量：F .C. t 0t f3600.4.93. 131.5200.736Kg。DR2

27、143s所需的传热面积为：AD .R0.736.2143125.9m2 。K . t1100. 142.5 131.5即所需的加热蒸汽消耗量为0.736 Kg。所需的传热面积为125.9m2s试题四一：填充题（ 20 分）1、边界层的形成是流体具有_结果。2、用阻力糸数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按_管内的流速来计算动能项。3、长方形的长为 2a，宽为 a，其当量直径为 _4、粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的_.5、经内径为 158mm 的钢管输送运动粘度为 90 m2s的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流速不能超过-_。6、用离心泵在两个敞开容器间输液，若维持两容器的液

28、面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将 _。6、 离心泵的工作点是_曲线与 _ 曲线的交点。8、往复式压缩机的余隙糸数=_,_- ，则容 增大，生产能力 _ 。9、沉降操作是指在某种_中利用分散相和连续相之间的_,使之发生相对运动而实现分离的操作。沉降过程有 _和 _沉降两种方式。10、工业上常用的过滤介质主要有_、 _ 、 _。11、在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是_ 而不是 _。12、在平壁稳定热传导过程中，通过三层厚度相同的材料，三层间的温度差变化是依次降低，则三层材料的导热糸数的大小顺序_ 。13、沸腾传热可分为三个区域，它们是_、 _、_ 。应维持在 _ 区内操

29、作。14、用饱和蒸汽加热水，经过一段时间后，发现传热阻力迅速加大，这可能是由于_ 所引起的。9B 、颗粒与流体的密度； D 、颗粒的形状；）。B、离心机可分离液固混合物；精品 料推荐15、温度差损失包括_ 、 _ 、_ 。二：选择题1、层流和湍流的本质区别是（）A 、流速不同；B 、流通截面积不同；C 、雷诺数不同；D 、层流无径向流动，湍流有径向流动；2、选择下述流体在管路中常用的流速（ 1）、过热水蒸汽（），（ 2）、水及一般流体（）；（ 3）、压强较高的气体（），（ 4）、粘度较大的液体（）；_A 、1-3m ，B 、 0.5-1 m,C、15-20ms ,D 、 30-50msss3、离心泵铭牌上标明的是泵在（）时的主要性能参数。A 、流量最大；B 、压头最大；C、效率最高；D 、轴功率最小；4、下列结论正确的是（）。A 、 液体的粘度随温度的升高而减小；B 、气体的粘度随温度的升高而增大；C、液体的粘度基本上不随压强变化；D、 气体的粘度随压强增大而减小。5、离心泵吸入管路底阀的作用是（）。A 、阻拦液体中的固体颗粒；B、避免出现气蚀现象；C、维持最低的允许吸上高度；D、防止启动前充入的液体从泵内漏出；6、在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力应（）A 、过滤时间应大于辅助时