化工原理考研试题~库~.doc

化工原理试题库试题一一：填空题（18 分）1、 某设备上，真空度的读数为 80mmHg，其绝压=_ =_Pa. 该地区的大气压为02mH720mmHg。2、 常温下水的密度为 1000 ，粘度为 1cp，在 的管内以 速度流动，其流动类3mKgd1内 s3型为 _。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_ ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围sm为_ 。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。二：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？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 ，现发现压力表03.上的读数为 ，若管径为 100mm,求流体的流量及阀的局部阻力糸数？02mH2、 在一 列管式换热器中，用冷却将 的热水冷却到 ，热水流量为 ，冷却水在管C01C05hm6内 流动，温度从 升到 。已 知传热糸45数 K 为 ， 换热管为 的Cw.02m.2钢管，长 为 3m.。求冷却水量和换热管数 （逆流）。 10m50m 25m 图 1-12已知： 3960mK热 水 KgjC.187.4冷 水热 水试题一答案：一、 填充题1、8.7m , .2Hpa415.82、 湍流。530.0duRe3、 层流、过渡流和湍流。4、 增加、降低。5、 3-8 、8-15 。sms6、 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。8、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。9、 热传导、对流传热、热辐射。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1、 。 ， ，gudlh2.11d1224.udVu。 。./646hglh2、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=gpuz12'2hgpuzgudl2.81.950进 81.95.0.2.3.215u。sm4 hmsuV33.643在 2-2，3-3 面间列板努利方程= ， gpuz22 '323hgpuzgugudl2.2.05出， 。 81.92.1.0581.94.5 即流体的流量为 局部阻力糸数为 8。hms39.6,.2、 （1）、 2AKV60.42Ksm26105.310.3（2）、 ' 2.V'7.1（3）、 ，2'AV 3602.05632.' A。'8.6m3、 = ，21TCGsKgG32/ = 。t05.412tCt.24.39m即冷却水的流量为 和管子根数为 167 根。67n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 的关系为_。eR6、 泵是指_，按其工作原理来分可分为_._._._。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_。414、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？5、单层圆筒壁的内、外半径分别为 和 ，壁表面温度分别为 和 ，若 ，试写出1r2'T't''T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 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hm3平行管到中点。问总流量变为多少 ？（设总压降始终不变，流动始终为高度湍流，局部阻hm3力忽略）。2、 泵将 的水由一贮槽打到另一贮槽，其中吸入管和排出管的管径为 的无缝钢管。C0 m498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 。（已知：h35， , m, , ）.( 时水， ，atmp102.0.3sHKwN2电 94.0电C0210Kg， )324.N14mp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 ，管程为 1，现拟选用此m5.2换热器冷凝、冷却 饱和蒸汽，使之从饱和温度 降至 。 走管外，其流量为2CSC04612S，其冷凝潜热为 ，比热为 。水走管内，且与 成逆sKgG07.1Kgj356Kgw. 2CS流流动。冷却水的进出口温度分别为 和 。已知冷凝和冷却段基于外表面的总传热糸数0分别为 和 。问此换热器是否造适用？mW02.m2.14、 用一传热面积为 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 375Kg1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 ，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？C08（）操作一段时间后，因物料在传热面上结垢，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 ，汽化潜热为C01.6Kgj9.2354查得 200Kpa 水蒸汽的饱和温度为 查得 350Kpa 水蒸汽的饱和温度为2 C08.13试题二的答案一：填充题51、 、 。2、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。 3 、位置、时间、dyw.msN时间、位置。4、 。 5、抛物线、0.5、 。a3eR646、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。 8、颗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 ，为层流，当20eR为湍流。40eR2、 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（ 以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯C05曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。5、 = 12'ln.rtTLQ1'ln.rtTL12''ln.rrtTt三：计算题1、 设接平行管道后，总流量为 。 二平行管流量为 和 。hmV3hmV332板努利方程：32pu121f2fhp总压降相同得：= ，2.3udl.1udl.l， 。1ll233uu583。2、 。hmV'60 smdV53.160.9.41.221。 su3.12 13 2图 2-1 2 2 10m 1 1 图 2-26mgudlHhguZsfs 5.18.9230.581.9230.22' 考虑 0.5m 的安装安全糸数。则泵的安装高度为 1m.KwN8.194.0电电轴 .gugudlhH22' 出进 . .819.53019.560.1 mH7516. .KwgQN6/.37 %8电N3、换热器已有的传热面积： 。207.325.4.30.dlnA求所需的传热面积：冷凝段的热量： =1rw9567.冷却段的热量： 。TC6.1.212总热量为：Q= + =27.55KwQ冷却水的用量： sKgtG0235.874. 水冷却水离开冷却段的温度： CQ01 4.718.6比水冷凝段的温度差： t 023046.7ln.冷却段的温度差： t 4.1651.l冷凝段所需传热面积： 28.72.09. mtKQA冷却段所需传热面积： 2614所需的总的传热面积：A=6.45 .m4、水分蒸发量： ， .FxFW6501.375WF=1000Kg , W=625Kg溶液的沸点为 。Ct1.8.传热糸数 K 为： CmwAQ02.7851.62.0394改变压力后的传热糸数： 。t' .3.可见结垢以后的传热糸数降低。7试题三一：填充题（18 分）1、空气在标准状态下密度为 1.29 ，在 0.25Mpa 下（绝压） 时的密度为_ 3mKgC082、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 是_指导出来的，它适用_流体。21su5、 直管阻力的表示式为_，管中流出 =_流入管中出=_。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、 式中两个准数 =_，Pr=_. 若液体被冷却neRdPr.02380内Re时 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。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 ，求 ？若再cm312P接一“U”管压差计乙，其上部仍为水，下部放置不知名的液体，且测得 ，求 ？R5.6乙 乙2、 一降层室长为 5m,宽为 3m，高为 4m。内部用隔板分成 20 层，用来回收含尘气体中的球形固体颗粒，操作条件下含甲乙 P1 28尘气体的流量为 ，气体密度 ，粘度为 。尘粒密度hm36039.0mKgsmPa.03.。试求理论上能 100%除去的最小颗粒直径？43Kg3、 外径为 200mm 的蒸汽管道，管外壁温度 为 。管外包以导热糸数为C016的保温材料。要求保温层外壁面温度不超过 ， 每米 管长的热损失t410.8 C06不超过 。问保温层的厚度应为多少？mw54、 欲将浓度为 25%，沸点为 ，流量为 的 NaOH 水溶液经蒸发浓缩到 50%。料液05.3hKg30的进口温度为 ，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C02发器的传热糸数可取 ，溶液的密度为 。若忽略蒸发器的热损失。求加W.12315m热蒸汽的消耗量及蒸发器所需的传热面积？ CKgj0.9.4已知：p=53.32Kpa, , t083r2p=392.4Kpa, T0.1jR143试题三答案一：填充题1、 。2、内縻擦力和流体的流动状态。3、保持垂直。 4、质量守恒定律、5.2mKg5、 、1、0.5. 6、 气蚀现象。dl.2u7、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、 、 、 12、并流、逆流和平流。udRe.prCP.3.0n二：判断题6、10、17 为对，其余都为错。三：计算题1、 。gp测示 Kpap708.31.890.6.13， 。Kpa78.9650.1示 6mg示2、降沉室的总面积： 。22mA沉降速度： 。sVu03.3设沉降区为层流，则有： 18gd， 。320.1894.03.d md5106.29验算： 。16.01.039.6.25duRe3、 保温材料的导热糸数 ： 。Kmw9， 。5ln.4ln.2rtTQ m474、 水分蒸发量： 。hgxFW1802.3601. 加热蒸汽消耗量： 。sKgRtCDf 736.4325.9.所需的传热面积为： 。91.12076. mtKA即所需的加热蒸汽消耗量为 。所需的传热面积为 sg32.5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 的燃料油，若保持油品作层流流动，则最大流sm290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 增大，生产 能力容_。 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。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（ ）；10（3）、压强较高的气体（ ），（4）、粘度较大的液体（ ）；_ A、1-3 ，B 、0.5-1 ,C、15-20 ,D、30-50smssms3、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间； B、过滤时间应小于辅助时间；C、过滤时间应等于辅助时间； D、过滤加洗涤所需时间等于 1/2 周期；7、下述说法中正确的是（ ）。A、过滤速率与过滤面积成正比； B、过滤速率与过滤面积的平方成正比；C、过滤速率与滤布阻力成反比； D、过滤速率与操作压差的平方成正比；8、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（ ）。A、颗粒的几何尺寸； B、颗粒与流体的密度；C、流体的水平流速； D、颗粒的形状；9、旋液分离器是利用离心力分离（ ）。A、离心机可分离液液混合物； B、离心机可分离液固混合物；C、离心机可分离气固混合物； D、 离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相；10、传热过程中当两侧流体的对流传热糸数都较大时，影响传热过程的将是（ ）。A、管壁热阻； B、管内对流传热热阻；C、污垢热阻； D、管外对流传热热阻；11、下述措施中对提高换热器壳程对流传热糸数有效的是（ ）。A、设置折流挡板； B、增大板间距；C、增加管程数； D、增加管内流体的流速；12、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。A、高压流体； B、蒸汽； C、易结垢的流体；D、腐蚀性流体； E、粘度大的流体； F、被冷却的流体；13、采用多管程换热器，虽然能提高管内流体的流速，增大其对流传热糸数，但同时地导致（ ）A、管内易结垢； B、壳程流体流速过低；C、平均温差下降； D、管内流动阻力增大；14、增大换热器传热面积的办法有（ ）。A、选用粗管排列； B、选用翅片管；C、增加管程数； D、增加壳程数；15、关于传热糸数 K 下述说法中错误的是（ ）。A、 传热过程中总传热糸数 K 实际上是个平均值；B、 总传热糸数 K 随着所取的传热面不同而异；C、 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；D、 要提高 K 值，应从降低最大热阻着手；三：计算题