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1、化工原理试卷及答案1填空题每空 1 分，共 20 分1某容器内的肯定压强为200 kPa，当地大气压为101.3 kPa，那么表压为_。2在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有 , 和 。3热量传递的根本方式有 , 和 。4汲取因子A可表示为 ，它是 及 的比值。5空气的干球温度为t，湿球温度为tw，露点温度为td，当空气的相对湿度等于1时，那么t, tw和td的大小关系为 。6汲取操作一般用于别离 混合物，其原理是利用原料中各组分 差异来到达别离的目的；精馏操作那么一般用于别离 混合物，其原理是利用原料中各组分的 差异来到达别离的目的。7恒定枯燥条件下的枯燥速率曲线一般包括 阶段和 阶段
2、。8全回流R = 时，精馏段操作线的斜率为 ，提馏段操作线的斜率为 ，对一样的xD和xW，局部回流比全回流所需的理论板数 。一、 选择题每题 2 分，共 20 分1不行压缩流体在圆管内作稳定流淌，流淌速度及管径的关系是 A. BCD2离心泵的特性曲线是在哪种状况下测定 A效率肯定B功率肯定C转速肯定D管路l+le肯定3 对一台正在工作的列管式换热器，111600 Wm-2K-1 ，2116 Wm-2K-1，要提高总传热系数K，最简洁有效的途径是 A设法增大1B设法增大2C同时增大1和2D不确定4在降尘室内，要使微粒从气流中除去的条件是 A停留时间沉降时间B停留时间沉降时间C停留时间沉降时间D停
3、留时间沉降时间5在探讨旋风别离器的别离性能时，临界粒径这一术语是指 A. 旋风别离器效率最高时旋风别离器的直径 B. 旋风别离器允许的最小直径C旋风别离器能够全局部离出来的最小粒径D能保持层流流型最大的颗粒直径6. 假设亨利系数E值很大，依据双膜理论，那么可推断过程的汲取速率限制由 A气膜B液膜 C双膜D液相主体7沿着精馏塔的提馏段往下，蒸气中易挥发组分 A越来越少B越来越多C根本不变 D先增多，后变少8对逆流操作的汲取塔，其它条件不变，当汲取剂用量趋于最小用量时那么 A汲取推动力最大B汲取率最高C出塔的气体浓度最低 D汲取液浓度趋于最高9固体物料在恒速枯燥终了时的含水量称为 A平衡含水量B自
4、由含水量 C临界含水量D饱和含水量10对于有肯定精馏塔数的精馏塔，当q, xF等保持肯定，而回流比R增大时，那么定有 AxD增大，xw减小BxD不变，xw增加CxD减小，xw增加 DxD减小，xw不变三, 推断题每题1分，共 10 分1化学工程中的传递过程包括动量传递, 热量传递和质量传递。 2离心泵的压头又称扬程，指离心泵对单位质量的液体所能供应的有效能量。 3流体在管路中流淌时阻力可分为局部阻力和直管阻力两类。 4液体和气体的粘度均随温度上升而增大。 5溶液被加热到产生第一个气泡时的温度，称为泡点温度。 6上升温度或降低总压均有利于汲取操作的进展。 3流体在管路中流淌时阻力可分为局部阻力和
5、直管阻力两类。 4液体和气体的粘度均随温度上升而增大。 5溶液被加热到产生第一个气泡时的温度，称为泡点温度。 6上升温度或降低总压均有利于汲取操作的进展。 7一般来说，离心沉降设备的别离效果比重力沉降设备的别离效果好。 8填料塔中填料的有效比外表积越大，传质单元高度越小。 9两流体间壁传热时，以管外或管内外表积计，传热速率相等。 10转子流量计是恒压强变截面的流量计。 四, 简答题每题5分，共 20 分1怎样强化传热过程？哪种强化途径是最主要的？2什么是离心泵的气蚀现象？简述气蚀现象引起的不良后果。3简述流体在直管内流淌时的流淌类型及其推断依据。4何谓两相间传质的双膜理论？其根本论点是什么？1
6、.有一用水汲取混合气中氨的常压逆流汲取塔，如下图。水由水池用离心泵送至塔顶经喷头喷出，泵入口管为108 mm4 mm的无缝钢管，管中流量为40 m3/h，出口管为89 mm3.5 mm无缝钢管。池内水深为2 m，池底至塔顶喷头入口处的垂直距离为20 m。管路的总阻力损失为40 J/kg，喷头入口处的压强为120 kPa表压。试计算：1此过程离心泵供应的有效功W；2设泵的效率为65%，试求泵所需的功率。此题条件下，水的密度为1000kg/m3，重力加速度m/s2题1附图2.在一套管式换热器中，流量为2500 kg/h，平均比热容为2.0 kJ/(kg)的热流体在内管中从90冷却至50，环隙中冷水
7、从20被加热至40。冷, 热流体逆流流淌。冷却水的平均比热容为4.17 kJ/(kg)，传热系数K值为200 w/(m2)。试求：1冷却水用量，kg/h；2所需的传热面积。忽视换热过程中的热损失3.有苯和甲苯混合物，含苯，流量1000 kmol/h，在一常压精馏塔内进展别离，要求塔顶馏出液中含苯以上均为摩尔分率，苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流，取回流比为最小回流比的倍，相对挥发度a = 。试计算：1塔顶产品量D；塔底残液量W及组成xW；2回流比R及精馏段操作线方程。一、 填空题每空 1 分，共 20 分198.7 kPa2颗粒直径dp, 颗粒密度r p, 流体密度r3(热)对流,
8、(热)传导, (热)辐射4L/mG 操作线斜率 平衡线斜率5t=tw=td6气体 溶解度 液体 挥发度沸点 7恒速枯燥 降速枯燥81 1 多二, 选择题每题 2 分，共 20 分1-5 ACBAC 6-10 BADCA三, 推断题每题 1 分，共 10 分1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 四, 简答题每题 5 分，共 20分1依据传热总速率方程Q=KAtm，可知，强化传热的方式有三种：1增加传热面积A；2增加总传热系数K；3增加对数平均温度差； 其中，增加K的方法是最为主要的一种方式。 5分2当叶轮入口入的最低压强降到液体在该处温度下的饱和蒸气压时，泵内液体汽化，汽泡形成和裂开的过程中
9、使叶轮材料受到损坏的现象成为汽蚀现象。 2分汽蚀现象危害：1造成很高的局部压力，发生噪声，引起泵的振动；2同时还造成金属外表严峻的电化学腐蚀；3严峻时，造成泵泵的流量, 扬程和效率都会下降，不能正常工作。 3分依据雷诺数 分可将流体在直管内的流淌分为三种方式：1当雷诺数层流；2当雷诺数流淌类型不稳定，可能层流，也可能湍流；3当雷诺数流淌湍流。 3分4双膜理论基于双膜模型，它把困难的对流传质过程描述为溶质以分子扩散形式通过两个串联的有效膜。 2分双膜理论的三个根本观点：1相互接触的气液两相存在一个稳定的相界面，界面两侧分别存在着稳定的气膜和液膜。膜内流体流淌状态为层流，溶质A以分子扩散方式通过气
10、膜和液膜，由气相主体传递到液相主体。2在相界面处，气液两相到达相平衡，界面处无扩散阻力。3在气膜和液膜以外的气液主体中，由于流体的充分湍动，溶质A的浓度匀称，即认为主体中没有浓度梯度，换句话说，浓度梯度全部集中在两个膜层内。 3分五, 计算题每题 10 分，共 30 分1解：以水池为1-1截面，塔顶喷头入口处为2-2截面，在1-1截面和2-2截面间列柏努利方程， 2分以1-1截面为基准面，由己知可得：由于水池液面比管路的截面大得多，因此塔顶喷头入口的流速代入上式可得： 5分由可得3分 2解：1 KJ/S(KW)己知冷热流体换热过程中无热损失， 3分己知冷热流体换热过程中无热损失， 3分 2分 2分 另解：由于，故有 2分所以 3分3 解：1 2q线方程： 平衡线方程： 联立求得交点坐标为：精馏段操作线： 4分