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1、化工原理期末考试试题 A 卷参考答案一、选择题每题 3 分，共 30 分1、如下图，倒型压差计，指示剂为空气，现将指示剂改为油后流向不变，则 A_。.增大；B.变小；C.不变；D.不变，但倒型差计中左侧液体高于右侧。2、某孔板流量计用水测得孔流系数 C0=0.64，现用于测 900 kg/m3、=0.8P 的液体，问此时 C0C0.64。AB.C.=D. 不确定3、因次量纲分析法的目的在于_B。A.得到各变量间的精准定量关系；B.用无因次数群代替变量，使试验与关联工作简化； C.得到各因次数群的精准定量关系；D.用无因次数群代替变量，使试验结果更牢靠。4、在 1atm 下，不饱和空气体系，假设
2、加热上升干球温度，则C。A、变大B、变小C、不变D、不确定5、混合液两组分的相对挥发度愈小，则说明用蒸馏方法分别该混合液愈_B。A、简洁； B、困难；C、完全； D、不完全6、物料的平衡水份肯定是C。A. 非结合水份；B. 自由水份；C. 结合水份；D. 临界水份we7、当 =w 时，叶滤机洗涤速率dV/d 与最终过滤速率dV/d 的比值为 D。A、1/2B、1/4C、1/3D、18、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19、一个完整的工业吸取流程应包括C。A、吸取局部B
3、、脱吸局部C、吸取局部和脱吸局部D、难以说明10、图中a为A、B 二元系统汽液平衡组成图，图b为C、D 二元系统汽液平衡组成图。以下说法正确的选项是 A。A、A、B 无法分别，C、D 可以分别B、A、B 以及 C、D 都无法分别C、A、B 可以分别，C、D 无法分别D、A、B 以及 C、D 都可以分别二、填空题每题 2 分，共 20 分1、产生离心泵气缚现象的缘由是 在叶轮入口处由离心力所产生的真空度不够大 ,缺乏以吸上液体 。避开产生气缚的方法有 泵内灌液体。2、流体在水公平径直管中流淌时，假设流淌处于层流区，则阻力损失与速度 一次方 成正比 。3、当地大气压为 745mmHg，测得一容器内
4、确实定压强为 350mmg，则真空度为392mmHg。测得一容器内的表压为 1360mmHg，则其确定压强为_2105_mmHg。44、常用的过滤设备有任写两种 板框压滤机、叶滤机 。5 、 以 单 位 重 量 流 体 为 基 准 的 机 械 能 衡 算 方 程 式 为 ：u2pu2pz +1+1 = z +2 +212gpg22gpg。6、离心泵的特性曲线通常包括：qv曲线、Heqv曲线和 Paqv曲线。7、吸取、解吸操作时低温对吸取有利，低压对_解吸有利。8、吸取操作的根本依据是_依靠气体混合物中各组分在溶剂中的溶解度差异。9、在恒定枯燥条件下，：平衡含水量Xe=10%，临界含水量XC=3
5、0%，结合水为 20%均为干基。今有湿料 200kg，含水 40%湿基与热空气长时间充分接触，则：枯燥过程除去非结合水 _44kg。降速阶段除去结合水 _12kg。10、固定管板式列管换热器中，压力高、腐蚀性及不清洁的物料应走管程。三、简答题6 分1、简述常用以固体物料除湿的方法有哪些？答：A、机械除湿 当物料带水量较大时，可先用离心过滤等机械方法以除去大量的水；2 分B、吸附除湿 用某些平衡分压很低的枯燥机与湿物料接触，使物料中的水分经气向转入枯燥剂；2 分C、供热枯燥 向物料供热以气化其中的水分。2 分四、计算题共 44 分1、12 分如下图，用离心泵将水由水槽送至水洗塔中，塔内的表压为
6、9.807104Pa，水槽液面恒定，其上方通大气，水槽液面与输水管出口端的垂直距离为 20m，在某送液量下，泵对水做功为 317.7J/kg，管内摩擦系数 为 0.018，吸入和压出管路总长为 110m包括管件及入口的当量长度，但不包括出口的当量长度，输水管尺寸为 1084mm，水的密度为泵的效率为 70。试求：输水量，m3/h；离心泵的轴功率，kW。解：列柏努利方程1000kg/m3 ，pu2pu2Z g +1 +1 + W= Z g +2 +2 +h1r2e2r2f由条件知Z= 0, Z12= 20m, p1= 0(表压), p2= 9.807 104 Pau = 0,l + l1e= 1
7、10m,We= 317.7J / kgl l + lu2110u2h=e2 = 0.018 2fd20.12代入式解得2u= 1.5m / sppq=d 2uV42= 0.12 1.5 3600 = 42.4m3 / h 4 q= q r = 42.4 1000 = 11.78kg / smV3600PW q317.7 11.78aP = he =eh m =0.7= 5350W = 5.35kW2、10 分某冷凝器传热面积为 20m2，用来冷凝 100的饱和水蒸气。冷液进口温度为 40，流量为 0.917kg/s，比热容为 4000J/(kg)。换热器的传热系数K=125W/(kg)，试求水
8、蒸汽冷凝量。解：热量衡算Q = rqm= c (tp2- t )q”1mc (tq=p2- t )q”1m=4000(t2- 40)0.917= 1.62 10-3 t- 0.065kg / smr2258.4 1032传热速率方程Q = KADtmK = 125W /(m2 K )A = 20m2假设传热温差变化不是很大Dt=100 - t1+100 - t2= 160 - t2= 80 - 2tm222代入传热速率方程解得q= 0.0886 - 5.54 10-4 tm2联合 、 式解得t2=70,qm=0.049kg/s3、12 分在常压填料吸取塔中，用清水吸取废气中氨气，废气流量为 2
9、500m3/h(标准状态下)，其中氨浓度为0.02摩尔分数，要求回收率不低于98，假设水用量为3.6m3/h，操作条件下平衡关系为 y = 1.2x ，气相总传质单元高度为 0.7m。试求：全塔对数平均推动力；气相总传质单元数；完成生产任务需要填料层高度； 解：y = 0.021y= y21x = 0(1- 0.98) = 0.00042V = 2500 = 111.6m3 / h22.43.6 1000L = 200kmol / h18物料衡算V ( y1- y ) = L(x21- x )2V ( y - y )111.6x =11L2+ x2=(0.02 - 0.0004) + 0 =
10、0.0109 200塔底推动力Dy1= y -1.2x11= 0.0069塔顶推动力Dy= y -1.2x= 0.0004222对数平均推动力DymDy - Dy=1 Dy21ln Dy2= 0.0069 - 0.0004 = 0.0023 ln 0.00690.0004y传质单元数 N=1 - y2OGDym填料层高度 H = NH= 0.02 - 0.0004 = 8.52 0.0023= 8.52 0.7 = 5.96mOGOG4、10 分用连续精馏塔分别某双组分混合液，混合液中含易挥发组分 x=0.4摩F尔分率，下同，原料以饱和液体状态参加塔中部，塔顶全凝，泡点回流。操作条件下物系的相
11、对挥发度 =2.5，要求塔顶产品浓度 xD=0.8 ，塔顶易挥发组分的回收率 =0. 9 。塔釜间接蒸汽加热。试求：1完成上述分别任务的最小回流比；2假设 R=1.5Rmin，则进入塔顶第一块塔板的汽相组成 y2 为多少？ 解：q 线方程： x = xF = 0.4a x2.5x平衡线方程： y = 1+ (a -1)x = 1+1.5xx= xeF= 0.42.5 0.4ey= 1+1.5 0.4= 0.625R= xD - yeminy - xee= 0.8 - 0.625 0.625 - 0.4= 0.78R = 1.5 0.78 = 1.171.170.8y = 1.17 +1 x + 1.17 +1y = x1D= 0.8y0.8x =( 1)= 0.6151a -a -1 y12.5 -1.5 0.81.170.8y= 0.615 += 0.7022.172.17