化工原理试卷及答案.docx
化工JK理试卷及答案1填空题(每空I分,共20分)1 .某容器内的杵定压强为200kPa,当地大气压为101.3kPa,则衣压为.2 .在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有、和.3 .热IR传递的艇本方式有_、和。4 .汲取因子A可表示为.它是与的比(ft.5 .空气的干球温僮为，湿俅温度为r，艰点温度为小当空气的相对湿度等于I时，则八，“和3的大小关系为。6 .汲取操作一般用于分别一混合物,其原理是利用原料中各组分一差异来达到分别的目的；精馅操作则一般用于分别一混合物，其原理是利用原料中各组分的差异来达到分别的目的。7 .恒定干燥条件下的干块速率曲线一般包括阶段和阶段.8 .全回流=oo时，精端段操作践的斜率为,提爆段操作t的斜率为,对相同的4和AW.部分回流比全回流所需的理论板数.一、选算第(每小2分，共20分)1 .不行压缩流体在圈管内作检定流淌，流淌速度与管径的关系是)a.=(/“：d1.B.，=(f)-t2(I2C.人'D.如=虫町Wu242,再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(/+e)汽定3 .对一台正在工作的列管式换热器.已知a=11600Wm-2K-OJ=II6WwMC1.要提离总传热系数K,地简沽有效的途径是()A.设法增大B.设法增大公C.同时增大内和依D.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C.停，时间V沉降时间B.停留时间这沉降时间D.停田时间>沉降时间5 .在探讨旋风分别涔的分别性能时，临界粒径这一术语是指<)A.旋风分别器效率最高时提风分别涔的直径B,旋风分别器允许的最小直径C.旋风分别潺能师全部分别出来的最小粒径D.能保持层流流型最大的购粒直径6,若亨利系数E值很大，依据双腴理论，则可推断过程的汲取速率限制由()A.气璇B.液段C.双腹D,液相主体7 .沿箱精储塔的提储段往下，蒸气中易挥发R分<>A.越来越少B,越来越多C.基本不变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则()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Ai高9 .固体物料在恒速干燥终了时的含水量称为<>A.平衡含水量B.自由含水城C.临界含水麻D.饱和含水最10 .对于有笆定相愉塔数的精饵!塔，当心XF等保持肯定，而回流比此增大时，则定有()A.S增大，X”减小B.KI)不变，x1.t用1C.切减小,x”增加D.X。减小，的不变三、推断黑(每小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 .离心泵的灰头又称扬程，指离心泵时总位质St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 .液体和气体的拈度均防温度上升而增大.()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行。<)7 .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.8 .液体和气体的拈度均用温度上升而增大。5,溶液被加热到产生第一个气泡时的温度,称为泡点温度。9 .上升温度或降低总压均有利于汲取操作的进行，10 一般来说，离心沉降设；的分别效果比IR力沉降设备的分别效果好.11 填料塔中填料的有效比表面积越大,传防单元高度越小.12 两流体间壁传热时，以管外或管内表面积计，传热速率相等。13 .转子流量计是出压强变减面的流吊计。四、简答题（每小JBS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 .什么是禹心泉的气蚀现象？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 .何洞两相间传质的双膜理论？其基本论点是什么?1 .有一用水汲取混合气中氨的常乐逆流汲取塔.如图所示.水I1.1.水池用离心泵送至塔顶”唯头喷出,泵入口管为S1.OSmmX4mm的无缝钢管,管中流求为40nSh,出口管为。89mmX3.5mm无缱钢管。池内水深为2m,池底至塔庾的头入口处的垂食距离为20m管路的总阻力损失为40Jkg,喷头入11处的压强为120kPa（表压.试计算：I）此过程离心泵供应的干i效功W；2）设系的效率为65%，试求系所需的功率。（本魄条件下，水的密度为1.kgm*理力加速度g=W81.mD题1隋图2 .在一套管式换热器中，流信为250Okmh.平均比热容为2.0kJ（kgC）的热液体在内管中从90'C冷却至50C,环阳中冷水从20匕被加热至40*C0冷、热流体逆流流渤。己知冷却水的平均比热容为4.17k"（kgC）.传热系数K值为200w（mr,）.试求：1）冷却水n.kg'h:（2所需的传热面积.（忽视换热过程中的热粉失）3 .有茶和甲茶混合物,含第0.4,流域100Okm。曲，在一常压精馅塔内进行分别，要求塔顶摘出液中含米（）9（以上均为摩尔分率笨的回收率不低于90%,泡点进料.泡点回流.取回流比为地小回流比的1.5倍，已知相对挥发度=25.试计算：（1）塔顶产品僦。：塔底成液不用及祖成.取；（2）回流比R及精缁段操作线方程.一、填空咫（每空I分，共20分）1 .98.7kPa2 .颗粒直径（dp）、澳粒密度（/7、流体密度93 .（热）对流、（热）传导、（热阚射4 .UmG操作规斜率平衡线斜率5 .f=Ai6 .气体溶解度液体挥发度（沸点7 .恒速干燥降速干燎8 .11多二、选择超（每小Sfi2分，共20分）1-5.ACBAC6-10.BADCA三、推断飕（每小题1分,共10分）1. 2.3.4.×5.6.×7.8.9.×10.四、简答题（短小题5分，共20分）I.依据传热总速率方程Q=KA4跖，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）增加对数平均谓度势：其中，增加K的方法是最为主要的一种方式。（5分）2.当叶轮入口入的坡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使叶轮材料受到损坏的现象成为汽饨现象.（2分）汽蚀现象危害：I）造成很裔的局部压力，发生噪声，引起系的振动：2）同时还造成金质表面严竣的电化学腐蚀：3）严皎时,造成泵泵的流量、扬程和效率都会下降,不能正常，作，（3分）（分）依据南诺数RC=丝4可将流体在点管内的流涌分为三种方式:I）当雷诺数Rc2000,层流;2）当甫诺数2000<Re<4000,流消类型不稳定.可能层流,也可能泄流:当雷诺数Re4（XX）,流淌渊流（3分）4.双股理论基于双膜模型.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中联的有效膜.（2分）双腴理论的三个基本观点：I）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也定的气膜和液眼,股内流体流淌状态为层流，溶质A以分子扩散方式通过气膜和液腴,由气相主体传递到液和主体，2）在相界面处，气液两相达到相平衡，界面处无扩散阻力，3）在气膜和液胶以外的气液主体中由于流体的充分温动.溶防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（每小题10分,共3（）分）I.解;以水池为14祓面，塔顶喷头入口处为22故面，在1/截面和22截面向列柏努利方程，Z送+与+w=z*+亨+/+Z%2（2分）以1-1截面为基准面.由己知可得：Z1=0,p1.=0KP”（表压）Z2=18m,pi=120A%（表压）由于水池液面比管路的截面大得多，因此”,=0塔喷头入11的流速.=4=413600=2/ImZs-0.082-44代入上式可汨:IV=18,÷211×21.11.20×1000IO(X)+40=176.58+2.23+120+40=338.81.（5分由=乙=也义可得PP1.P_qWp_f/-nn40/36(X)x338.81×10000.65=579IW=5.79KW(3分)2.解：(1)Q=WW(7；-()=55.56KJ-S(KW)己知冷热流体换热过程中无热损失，Q=4%（工-A）=久泮成伍TJ(3分)己知冷热流体换热过程中无热损失.Q=亿-4）=<7n,2<,p,（r,-1.）（3分）（2分）-Q2500/3600X2.0X(9050)4.17x(40-20)=0.67kg/s(90-40)-(50-20)39.15-C30（2分）Q=cpi(T1.-Ti)=KAjwA=*.丽KM1.1.239.1.5另解：由于新会Hm故”"叽吐*J=联"所以A=愚=端瑞=695,/（3分）3.解：(1)Q9=90%1(KX)×0.4D=4(X)kmo1./hIV=60()ktnoH)1000×0.4=4(X)X0.9+600KW=>XW=1(XX)X0.4-4X0.9小=0.0667600(2)<7=1工.q-q-q城方程：X=O.4平衡线方程：«=2.5小1.+(-1.),v2.5X1+I.5-联立求得交点坐标为；x,=044=0625，=口=。94625=1.2220.625-0.4R=1.5用“=1.8333精循段操作代V=+-=0.647x+0.3I7/?+1+1.（4分）
