1、上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院20152016學(xué)年第1學(xué)期化工原理期（末）（A）試卷答案一、 判斷題（以、×表示；每空2分）1.在相同設(shè)備條件下，密度越大、粘度越小的流體越容易形成湍流狀態(tài)。（ ） 答案：2.穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，流體的流速、壓強(qiáng)、密度等均不隨時(shí)間和位置而變。（ ） 答案：× 3.當(dāng)間壁兩側(cè)無相變冷熱流體的進(jìn)、出口溫度已確定時(shí)，為了提高傳熱平均溫度 差，應(yīng)采用并流操作。（ ） 答案：× 4.對(duì)理想溶液而言，其組分的揮發(fā)度可以用同溫度下該組分的飽和蒸汽壓的大小 來表示。（ ） 答案： 5.對(duì)雙組分理想混合液，相對(duì)揮發(fā)度的大小可以判別該物系的分離難易程度。 因此，在相同條件下

2、，分離相對(duì)揮發(fā)度小的物系所需理論板數(shù)多。（ ） 答案：二、 選擇題 （每空2分）1.根據(jù)雷諾實(shí)驗(yàn)，流體在圓直管中作穩(wěn)態(tài)流動(dòng)時(shí)：層流時(shí)的雷諾準(zhǔn)數(shù)是（ ）。 A. Re<2000； B. Re>4000； C. 2000<Re<2300； D. 2000<Re<4000；答案： A2.流體流動(dòng)產(chǎn)生阻力的根本原因是，因?yàn)榱黧w流動(dòng)（ ）。 A. 遇到了障礙物； B. 與管壁產(chǎn)生摩擦； C. 產(chǎn)生了內(nèi)摩擦切向力；答案： C3.對(duì)流傳熱是由（ ）因素產(chǎn)生的。 A. 流體分子的熱振動(dòng); B.流體體內(nèi)電子的移動(dòng); C. 流體質(zhì)點(diǎn)的位移、擾動(dòng)。答案： C4.間壁兩側(cè)流體的對(duì)流

3、傳熱系數(shù)相差不大時(shí)，要提高K值，關(guān)鍵在于提高（ ） 的對(duì)流傳熱系數(shù)之值。 A. 大者； B. 小者； C. 兩者；答案： C5.當(dāng)回流從全回流逐漸減小時(shí)，精餾段操作線向平衡線靠近，為達(dá)到給定的分離 要求，所需的理論板數(shù)（ ）。 A. 逐漸增多； B. 逐漸減少； C. 不變；答案： A三、 填空題：1.某間壁換熱器中，流體被加熱時(shí)，圓形直管內(nèi)湍流的傳熱系數(shù)表達(dá)式為： _。當(dāng)管內(nèi)水的流速為0.5m·s-1時(shí)，計(jì)算得到管壁對(duì)水的 傳熱系數(shù)=2.61（kw·m-2 ·K-1）；若水的物性不變，僅改變水在管內(nèi)的流速， 當(dāng)流速為0.8 m·s-1時(shí)，此時(shí)傳熱系數(shù)=

4、_。（5分）答案：=0.023(l/d)Re0.8Pr0.4（3分）、3.81（kw·m-2 ·K-1）（2分）；2.蒸餾分離液體混合物的依據(jù)是利用： 。（3分）答案：液體混合物中各組分揮發(fā)度的不同；（3分）3.連續(xù)精餾塔計(jì)算中為簡(jiǎn)便起見，分別引入了 的概念 和 的假定。（2分）答案：理論板（1分）、恒摩爾流；（1分）四、（20分）用泵將密度為1200 kg·m-3的溶液從敞口貯槽內(nèi)送到高位槽中。高位槽比敞口貯槽的液面高出20m，吸入管與排出管為89×4mm，全部管路的總長(zhǎng)（不包括管路的進(jìn)出口）為81.3m，輸液量為30×103 kg·

5、;h-1，摩擦系數(shù)=0.027（管路流動(dòng)為完全湍流），泵的效率為54%。試求：泵的軸功率為多少？五、（20分、普通班）在某套管換熱器中用水逆流冷卻某溶液。流量為2.4kg×s-1、比熱為2kJ×kg-1×-1的溶液走換熱器的內(nèi)管（規(guī)格為f25×2.5mm），從150冷卻到100。冷卻水走換熱器的環(huán)隙，從25升溫至60，比熱為4.18kJ×kg-1×-1。已知：溶液一側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)為1160w×m-2×-1，冷卻水一側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)為930w× m-2×-1，忽略管壁和污垢的熱阻及熱損失。試求：

6、1.以管外表面積為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)K2為多少? 2.冷卻水的用量為多少? 3.換熱器的管外表面積A2和管長(zhǎng)l為多少?五、（20分、卓越班）某套管換熱器由管長(zhǎng)為3m的鋼管所組成。在殼程中，用130的飽和水蒸汽將在管程中的某有機(jī)溶劑氣體從35加熱到80。現(xiàn)因生產(chǎn)需要，將有機(jī)溶劑氣體流量增加一倍，并要求在管程中的有機(jī)溶劑氣體從35加熱到90，而用來加熱的飽和水蒸汽仍為130。（設(shè)管壁和污垢熱阻忽略不計(jì)，且溫度變化不影響有機(jī)溶劑氣體的物性變化）試求：套管換熱器的管長(zhǎng)應(yīng)加長(zhǎng)到多少？ 六、（20分）某連續(xù)精餾操作中，若原料液于露點(diǎn)溫度下進(jìn)入精餾塔。已知：精餾段操作線方程式為y=0.723x+0.263、提餾段操作線方程式為y=1.25x-0.0187。試求：1.原料液、餾出液和釜液的組成為多少? 2.操作回流比R為多少?七、（10分）精餾分離某理想混合液。已