第1頁共18頁PAGE答案參見我的新浪博客：/s/blog_3fb788630100muda.html《化工原理》考試一、選擇1.在層流流動中，若流體的總流量不變，則規格相同的兩根管子串聯時的壓降為并聯時的倍。A.2；B.6；C.4；D.1。2.流體在圓形直管內作湍流流動時，摩擦系數與和有關；若其作完全湍流（阻力平方區），則僅與有關。3.流體在長為3m、高為2m的矩形管道內流動，則該矩形管道的當量直徑為。A.1.2m；B.0.6m；C.2.4m；D.4.用離心泵在兩個敞口容器間輸送液體。若維持兩容器的液面高度不變，則當輸送管道上的閥門關小后，管路總阻力將。A.增加；B.不變；C.減??；D.不確定。5.離心泵的效率η和流量Q的關系為。A.Q增大，η增大；B.Q增大，η先增大后減??；C.Q增大，η減??；D.Q增大，η先減小后增大。6.若沉降室高度降低，則沉降時間；生產能力。A.不變；B.增加；C.下降；D.不確定。7.用板框過濾機過濾某種懸浮液。測得恒壓過濾方程為（θ的單位為s），則K為m2/s，qe為m3/m2，為s。8.在重力沉降操作中，影響沉降速度的因素主要有、和。二、解釋下列概念或術語1.質量流速2.汽蝕余量3.過濾速率三、用軸功率為0.55kW的離心泵，將敞口儲槽中的液體輸送至表壓為90kPa的管路（可按光滑管考慮）的內徑為32mm，管路總長度為50m（包括管件、閥門等當量長度）；兩槽液位維持恒定的高度差15m。試計算該離心泵的效率。四、恒壓過濾某懸浮液，已知過濾5min得濾液1L，若又過濾5min后，試求：1.得到濾液量（L）；2.過濾速率（L/min）。設：過濾介質阻力可忽略?；ぴ恚ㄉ希┚毩曨}一、填空1.離心泵與往復泵在啟動與流量調節的不同之處是離心泵啟動前_、啟動后通過__調節流量；住復泵啟動前__、啟動后通過_____調節流量。2.用管子從高位槽放水，當管徑增大一倍時，則水的流量為原來流量的_______倍，假定液面高度、管長、局部阻力及摩擦系數均不變。3.流體在管路中典型流動形態有________和________兩種，一般以________來區分，前者值為_______，后者值為_______；而兩者的本質區別在于流體流動時。4.研究流體在管中流動的沿程阻力系數λ與Re的關系，可用圖表示，根據兩者關系及流動狀態，可將圖分為四個區，其中，滯流區λ與Re，完全湍流區λ與Re。5.有相變時的對流傳數系數比無相變時________，粘度值大，對流傳熱系數________；熱壁面在冷空氣之下比熱壁面在冷空氣之上時對流傳熱系數________。6.離心泵的工作點是_______曲線與_______曲線的交點，生產中離心泵工作點的變化意味著會發生變化。7．對于旋風分離器，其尺寸增大，分離效率將；若顆粒直徑增大，則分離效率將。8．旋風分離器當切向進口速度相同時，隨著旋風分離器的直徑增大．其離心分離因數越______；而同樣轉速下離心分離機隨著轉鼓直徑的增大其離心分離因數越______。9.降塵室氣固兩相分離設備，它們的生產能力Vs與該設備的、____和__有關，與______無關。單層降塵室Vs≤；具有n層水平隔板的多層單層降塵室Vs≤。10．一套管式換熱器，用水冷卻油，水走管內，油走管外，為強化傳熱，加翅片，問翅片加在管側。11.流體在鋼管內作湍流流動時，摩擦系數與和有關；若其作完全湍流（阻力平方區），則僅與有關。12.用板框過濾機過濾某種懸浮液。測得恒壓過濾方程為（θ的單位為s），則K為m2/s，qe為m3/m2，為s。13.在重力沉降操作中，影響沉降速度的因素主要有、和。14.流體在流動過程中，由于速度的大小和方向發生變化而引起的阻力，稱為____________阻力。15.流體流動機械能包括、及，流體在水平等徑直管中流動時的摩擦阻力損失hf所損失的是機械能中的__________。16.某容器內的絕對壓強為200kPa，當地大氣壓為101.3kPa，則表壓為___________。17．顆粒在沉降過程中不受周圍顆粒和器壁的影響，稱為_________沉降。18．離心泵組合操作的選定原則為：高阻管路選______，低阻管路選____________。19．過濾操作的推動力是_________。20.蒸發過程中引起溫度差損失的原因有，和1。21.蒸發器的生產強度是指，欲提高蒸發器的生產強度，必須設法提高和。22.某設備的表壓強為100kPa，則它的絕對壓強為kPa；另一設備的真空度為400mmHg，則它的絕對壓強為kPa（當地大氣壓為101.33kPa）。23.離心泵的特性曲線是在一定下，用常溫為介質，通過實驗測定得到的。離心泵的主要特性曲線包括、___和三條曲線。24.離心泵啟動前需要先向泵內充滿被輸送的液體，否則將會發生__現象；而當泵的安裝高度超過允許安裝高度時，將可能發生__現象。25.離心泵通常采用__調節流量；往復泵采用調節流量。7．理論上降塵室的生產能力與和有關，而與無關。設計除塵設備時，降塵室做成多層的目的是。26.大容器里飽和液體沸騰分為，和1階段。工業上總是設法在下操作。27．蒸發過程中引起溫度差損失的原因有，和1。28.某粘性液體在一定管路系統中流動，在流量不變條件下將液體加熱，則液體的黏度將___，雷諾準數Re將___，流動阻力將__。29.旋風分離器的分離效率隨器身的增大而減小。30．物體黑度是指在溫度下，灰體的與之比，在數值上它與同一溫度下物體的相等。31．熱量傳遞的基本方式有、和。32.多效蒸發與單效蒸發相比，其優點是。二、選擇題1．離心泵的特性曲線是在的情況下測定的。A)效率一定；B)功率一定；C)轉數一定；D)管路（l+∑le）一定。2．在蒸汽冷凝傳熱中，不凝性氣體的存在對α的影響是。A)會使α大大降低；B)會使α增大；C)對α無影響；D）會使α大大升高。3．在蒸氣—空氣間壁傳熱過程中，為強化傳熱，在下列方案中，是可行的。A)提高空氣流速；B)提高蒸汽流速；C)采用過熱蒸汽來提高蒸氣溫度；D)降低空氣的流速。4．在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，下面兩項判斷是否合理：。甲：傳熱器的壁溫接近加熱蒸汽的溫度。乙：換熱器總傳熱系數K接近于空氣側的對流傳熱系數。A)甲乙均合理；B)甲乙均不合理；C)甲合理，乙不合理；D)甲不合理，乙合理。5．在一維穩態多層平壁熱傳導時，各層的溫度差正比于各層的。A)導熱系數；B)密度；C)熱阻；D)傳熱面積。6.在層流流動中，若流體的總流量不變，則規格相同的兩根管子串聯時的壓降為并聯時的倍。A.2；B.6；C.4；D.1。7.流體在長為3m、高為2m的矩形管道內流動，則該矩形管道的當量直徑為。A.1.2m；B.0.6m；C.2.4m；D.8.用離心泵在兩個敞口容器間輸送液體。若維持兩容器的液面高度不變，則當輸送管道上的閥門關小后，管路總阻力將。A.增加；B.不變；C.減??；D.不確定。9.離心泵的效率η和流量Q的關系為。A.Q增大，η增大；B.Q增大，η先增大后減?。籆.Q增大，η減??；D.Q增大，η先減小后增大。10.若沉降室高度降低，則沉降時間；生產能力。A.不變；B.增加；C.下降；D.不確定。11．擬采用一個降塵室和一個旋風分離器來除去某含塵氣體中的灰塵，則較適合的安排是。

A）降塵室放在旋風分離器之前B）降塵室放在旋風分離器之后C）降塵室與旋風分離器并聯D）方案A、B均可12．用管子從高位槽放水，當管徑縮小一半時，則水的流量為原來流量的____倍，假定液面高度、管長、局部阻力及摩擦系數均不變。A)4；B)1；C)0.5；D)0.2513．已知直圓管內流動阻力損失與流速的平方成正比，則其流動形態為________。

A）層流；B）湍流；C）完全湍流；D)過渡流

14．對一臺正在工作的列管式換熱器，已知α1＝11600W?m-2?K-1，α2＝116W?m-2?K-1，要提高總傳熱系數（K），最簡單有效的途徑是。A.設法增大α1B.設法增大α2C.同時增大α1和α2D.15．溫度相差100℃的兩灰體間進行輻射傳熱，現因某種原因，兩者的溫度各下降了10℃，則此時的輻射傳熱量與原來的相比將___。

A.不變B.變大C.變小D.16．在完全湍流區，流動摩擦阻力損失與成正比；在層流區，流動摩擦阻力損失與成正比。A.流速的一次方；B.流速的平方；C.流速的三次方；D.流速的五次方。17.在蒸汽—空氣間壁換熱過程中，為強化傳熱，下列方案中在工程上最有效的是。A.提高空氣流速B.提高蒸汽流速C.采用過熱蒸汽以提高蒸汽流速D.在蒸汽一側管壁上裝翅片，增加冷凝面積并及時導走冷凝液18.在設計固定管板式列管換熱器時，危險性大（有毒、易燃易爆、強腐蝕性等）的流體應走。A.殼程；B.管程；C.殼程和管程均可三、判斷題1．液體的黏度隨溫度升高而減小，氣體的黏度則隨溫度升高而增大。（）2.流體作滯流流動時，摩擦系數與管壁粗糙度與雷諾數有關。（）3.轉子流量計的刻度與被測流體的密度無關。（）4.離心泵的壓頭又稱揚程，它是指離心泵對單位質量的液體所能提供的有效能量。（）5.離心泵的軸功率隨液體密度而改變。（）6.一般情況下，離心沉降設備的分離效果比重力沉降設備的分離效果好。（）7.板框壓濾機的洗滌速率大致等于過濾終了時的過濾速率。（）8.凡穩定的圓筒壁傳熱，熱通量為常數。（）9.換熱器的總傳熱系數主要決定于流體的特性、傳熱過程的操作條件及換熱器的類型。（）10.多效蒸發雖然提高了加熱蒸汽的利用率，但降低了生產強度，二者是相互矛盾的。（）四、名詞解釋題1.牛頓粘性定律2.質量流速3.汽蝕余量4．過濾速率5.傅立葉定律6.蒸發強度三、分析題1．一定流量的20℃常壓含塵氣體在進入反應器之前需要盡可能除盡塵粒并升溫至400先除塵后升溫；（2）先升溫后除塵；試分析那種安排更合理？2．通過三層平壁穩定熱傳導中，若測得各面的溫度t1、t2、t3和t4分別為500℃、400℃、200℃3．如何強化換熱器中傳熱過程。4.過濾的基本方程式為：，試根據該式分析強化過濾操作的途徑。5.某套管傳熱實驗裝置，傳熱管為薄壁紫銅管，現采用Ts=120℃的飽和水蒸氣冷凝來加熱管內呈湍流流動的空氣，空氣的進出口溫度為t1=25.0℃和t2=55.0℃。有三位實驗者測得的傳熱銅管的平均壁溫tw分別為119.0℃、（1）試計算說明三位實驗者測得平均壁溫的合理性；（2）若增大空氣流量，其他操作條件不變，試分析：空氣出口溫度應如何變化；傳熱管平均壁溫應如何變化。本題參考資料：氣體強制對流傳熱系數的大致范圍：20~100W/(m2·℃)；水蒸氣冷凝傳熱膜系數的大致范圍：5000~15000W/(m2·℃)。四、計算題1.用離心泵將水以12m3/h的流量由水池打到敞開的高位槽，兩液面保持不變，液面高差為20m，管路總長度（包括所有當量長度）為100m，管路摩擦系數為0.025，管子內徑為0.05m，水的密度為1000kg/m3，泵的效率為80%。計算泵的有用功；計算泵的軸功率；分析如將泵的轉速提高8%，則泵的流量Q、壓頭H、以及功率N將如何變化？2.恒壓下用板框壓濾機過濾某懸浮液，已知正常生產時過濾面積為2.6m2，2小時后得濾液100m3。由于某種原因生產進度臨時發生變化，要求2小時完成203.某平壁燃燒爐是由一層耐火磚與一層普通磚砌成，兩層的厚度均為100mm，其導熱系數分別為0.9W/（m·℃）及0.7W/（m·℃）。待操作穩定后，測得爐膛的內表面溫度為700℃，外表面溫度為130℃。為了減少燃燒爐的熱損失，在普通磚外表面增加一層厚度為40mm、導熱系數為0.06W/（m·℃）的保溫材料。操作穩定后，又測得爐內表面溫度為740℃4.某單程列管式換熱器，其換熱管為mm的不銹鋼管，管長為3m，管數為32根。在該換熱器中，用25℃的水將殼程的110℃的某有機蒸汽冷凝成同溫度的液體，該有機蒸汽的冷凝傳熱系數為W/(m2℃)。水的流量為15000kg/h，平均比熱容為4.18kJ/(kg℃)；管壁與水的對流傳熱系數為1000W/(m2℃)；不銹鋼的導熱系數為17W/(m℃)。試求：1．總傳熱系數Ko；2．水的出口溫度。5.恒壓下用板框壓濾機過濾某懸浮液，已知過濾面積為0.6m2，3小時后得濾液60m31．若其他條件不變，過濾面積加倍，可得多少m3濾液？2．若其他條件不變，過濾時間縮短至原來的1/4，可得多少m3濾液？6.質量流量為7200kg/h的常壓空氣，要求將其溫度由20℃加熱到80℃，選用108℃的飽和水蒸氣作加熱介質。若水蒸氣的冷凝傳熱膜系數為1×104W/(m2·℃)，且已知空氣在平均溫度下的物性參數如下：比熱容Cp=1kJ/(kg·℃)，導熱系數λ＝2.85×10－2W/(m2·℃)，粘度μ＝1.98×10－5Pa·s，ρ＝1.20kg/m3現有一單程列管式換熱器，裝有φ25mm×2.5mm鋼管200根，管長為2m，核算此換熱器能否完成上述傳熱任務？計算中可忽略污垢熱阻，不計熱損失。低粘流體圓管強制對流時傳熱系數關聯式可參考：7.用軸功率為0.55kW的離心泵，將敞口儲槽中的液體輸送至表壓為90kPa的管路的內徑為32mm，管路總長度為50m（包括管件、閥門的當量長度）；兩槽液位維持恒定的高度差15m。試計算該離心泵的效率。（若為湍流，摩擦系數可按柏拉修斯經驗公式來計算）8、恒壓過濾某懸浮液，已知過濾5min得濾液1L，若又過濾5min后，試求：1.得到濾液量（L）；2.過濾速率（L/min）。設：過濾介質阻力可忽略。9.在一傳熱面積為50m2的單程列管換熱器中，用水冷卻某種溶液。兩流體呈逆流流動。冷卻水的流量為36000kg/h，其溫度由20℃升高到38℃。溶液溫度由110℃降到(1)兩種情況下，流體物性可視為不變。水的平均比熱容可取為4．187kJ/(kg℃)；(2)可按平壁處理，兩種工況下αi、αo分別相同；(3)忽略管壁熱阻和換熱器的熱損失?；ぴ恚ㄏ拢┚毩曨}一、填空1.精餾和普通蒸餾的根本區別在于；平衡蒸餾（閃蒸）與簡單蒸餾（微分蒸餾）的區別是。2.雙組分精餾，相對揮發度的定義為α＝_______，其值越表明兩組分越。α＝1時，則兩組分。3.精餾的原理是，實現精餾操作的必要條件是和。4.精餾計算中，q值的含義是_________，其它條件不變的情況下q值越_______表明精餾段理論塔板數越，q線方程的斜率(一般)越。當泡點進料時，q＝，q線方程的斜率＝。5.最小回流比是指，適宜回流比通常取為倍最小回流比。6.____操作條件下，精餾段、提餾段的操作線與對角線重疊。此時傳質推動力，所需理論塔板數。7.精餾塔進料可能有種不同的熱狀況，對于泡點和露點進料，其進料熱狀況參數q值分別為和。8.氣液兩相呈平衡狀態時，氣液兩相溫度，液相組成氣相組成。9.精餾塔進料可能有種不同的熱狀況，當進料為氣液混合物且氣液摩爾比為2:3時，則進料熱狀況參數q值為。10.對一定組成的二元體系，精餾壓力越大，則相對揮發度，塔操作溫度，從平衡角度分析對該分離過程。11．板式精餾塔的操作中，上升汽流的孔速對塔的穩定運行非常重要，適宜的孔速會使汽液兩相充分混合，穩定地傳質、傳熱；孔速偏離適宜范圍則會導致塔的異?，F象發生，其中當孔速過低時可導致_________，而孔速過高時又可能導致________。12.對于不飽和空氣，表示該空氣的三個溫度，即：干球溫度t,濕球溫度tw和露點td間的關系為___________;對飽和空氣則有_________。13.用相對揮發度α表達的氣液平衡方程可寫為，根據α的大小，可以用來，若α=1，則表示。14.吸收操作是依據，以達到分離混合物的目的。15.若溶質在氣相中的組成以分壓p、液相中的組成以摩爾分數x表示，則亨利定律的表達式為，E稱為，若E值很大，說明該氣體為氣體。16.對低濃度溶質的氣液平衡系統，當總壓降低時，亨利系數E將，相平衡常數m將，溶解度系數H將。在吸收過程中，KY和kY是以和為推動力的吸收系數，它們的單位是。17含低濃度難溶氣體的混合氣，在逆流填料吸收塔內進行吸收操作，傳質阻力主要存在于中；若增大液相湍動程度，則氣相總體積吸收系數KYa值將；若增加吸收劑的用量，其他操作條件不變，則氣體出塔濃度Y2將，溶質A的吸收率將；若系統的總壓強升高，則亨利系數E將，相平衡常數m將。18.亨利定律表達式p*＝Ex，若某氣體在水中的亨利系數E值很小，說明該氣體為氣體。19．吸收過程中，若減小吸收劑用量，操作線的斜率，吸收推動力。20．雙膜理論是將整個相際傳質過程簡化為。21.脫吸因數S可表示為，它在Y—X圖上的幾何意義是。若分別以S1、S2，S3表示難溶、中等溶解度、易溶氣體在吸收過程中的脫吸因數，吸收過程中操作條件相同，則應有S1S2S3。22.不飽和濕空氣預熱可提高載濕的能力，此時H，t，φ，傳熱傳質推動力。23．對于一定干球溫度的空氣，當其相對濕度越時，其濕球溫度越。14.干燥過程是和相結合的過程。恒定的干燥條件是指空氣的、和均不變的干燥過程。在干燥操作中，常用來測量空氣的濕度。24.恒速干燥階段又稱控制階段，影響該階段干燥速率的主要因素是；降速干燥階段又稱控制階段，影響該階段干燥速率的主要因素是。在恒速干燥階段，濕物料表面的溫度近似等于熱空氣的溫度，此階段汽化的水分為水。二、選擇題1.若要求雙組分混合液分離成兩個較純的組分，則應采用________。

A.平衡蒸餾B.簡單蒸餾C.精餾2．精餾計算中，以下說法正確的是________。

A.再沸器算一塊理論板B.全凝器算一塊理論板C.加料板算一塊理論板3．操作中的精餾塔，若增大回流比，其他操作條件不變，則精餾段的液氣比，塔頂餾出液組成。

A.增大；B.減??；C.不變；D.不確定4.某二元混合物，其中A為易揮發組分，液相組成xA＝0.6相應的泡點為t1，與之相平衡的氣相組成yA＝0.7，相應的露點為t2，則。A.t1＝t2；B.t1＜t2；C.t1＞t2；D.不能判斷5.精餾塔的操作線是直線，其原因是。

A.理論板假設B.理想物系C.塔頂泡點回流D.恒摩爾流假定6．兩組分物系的相對揮發度越小，則表示分離該物系。A.容易B.困難C.完全D.不完全7．操作中的精餾塔，若減小回流比，其他操作條件不變，則精餾段的液氣比，塔頂餾出液組成。

A.增大B.減小C.不變D.不確定8.在精餾塔的圖解計算中，若進料熱狀況變化，將使。

A.平衡線發生變化B.操作線與q線變化C.平衡線和q線變化D.平衡線和操作線變化9．用精餾塔完成分離任務所需理論板數NT為8（包括再沸器），若全塔效率ET為50%，則塔內實際板數為。A.16層B.12層C.14層D.無法確定10.對接近常壓的低組成溶質的氣液平衡系統，當溫度升高時，亨利系數E將，相平衡常數m將，溶解度系數H將。A.增大；B.不變；C.減小；D.不確定11．若某氣體在水中的溶解度系數H非常大，則該氣體為。A.易溶氣體；B.難溶氣體；C.中等溶解度氣體；D.不確定12．在吸收操作中，以氣相組成差表示的吸收塔某一截面上的總推動力為。A.Y*—Y；B.Y—Y*；C.Yi—YD.Y—Yi13．在下列吸收過程中，屬于氣膜控制的過程是。A.水吸收氫；B.水吸收硫化氫；C.水吸收氨；D.水吸收氧14．在吸收操作中，以液相組成差表示的吸收塔某一截面上的總推動力為。A.X*—XB.X—X*C.Xi—XD.X—Xi15．在逆流操作的填料塔中，當吸收因數A＜1，且填料層為無限高時，則氣液相平衡出現在。A.塔頂B.塔上部C.塔底D.塔下部16．在一定空氣狀態下，用對流干燥方法干燥濕物料時，能除去的水分為，不能除去的水分為。

A.平衡水分B.結合水分C.非結合水分D.自由水分17．在干燥實驗中，隨著空氣流量的提高，恒定干燥速率，臨界含水量將。A.不變B.減少C.增大D.不一定18．濕物料的平衡水分一定是。

A.非結合水B.自由水分C.結合水D.臨界水分19．已知濕空氣的如下兩個參數，便可確定其他參數。

A.H，pB.H，tdC.H，tD.I，tas20．同一物料，如恒速階段的干燥速率加快，則該物料的臨界含水量將。A.不變B.減少C.增大D.不一定21．濕空氣在預熱過程中不變化的參數是。A.焓B.相對濕度C.濕球溫度D.露點22．在恒定干燥條件下，用熱空氣干燥某物料，當干燥速率將為零時，物料中剩余的水分是。

A.自由水分；B.結合水；C.非結合水；D.平衡水分23.對不飽和空氣，干球溫度、濕球溫度及露點三者之間的關系為；對于飽和空氣，三者之間的關系為。A.ｔ＞ｔd＞ｔw；B.ｔ=ｔw=ｔd；C.ｔ＞ｔw＞ｔd；D.不確定24.在總壓為101.33kPa下，將不飽和空氣由溫度ｔ1降溫至溫度ｔ2，則該濕空氣的濕度H將，相對濕度j將，露點ｔd將。A.增大B.減小C.不變D.不確定25．空氣的濕含量一定時，其溫度愈高，則它的相對濕度____________。

A.愈高B.愈低C.不變26．將不飽和空氣在總壓和濕度不變的情況下進行冷卻而達到飽和時的溫度，稱為濕空氣的___________。

A.濕球溫度B.絕熱飽和溫度C.露點三、分析題1．一操作中精餾塔，若保持F、xF、q、V’（塔釜上升蒸汽量）不變，而增大回流比R，試分析xD、xW、D、W變化趨勢。并說明上述結果在實際生產中有何意義？

2．已知常壓（101.3kPa）下60℃及803．在一常壓精餾塔中分離苯—甲苯混合液，原料液流量為100kmol/h，組成為0.5（苯摩爾分率，下同），泡點進料。餾出液組成為0.9，釜殘液組成為0.1。操作回流比為2.0。試求：（1）塔頂及塔底產品流量（kmol/h）；（2）達到餾出液流量56kmol/h是否可行？最大餾出液流量為多少？（3）若餾出液流量為54kmol/h，xD要求不變，應采用什么措施（定性分析）？4．試分析濕空氣的濕球溫度與其絕熱飽和溫度有何區別和聯系？

5．試分析：（1）濕空氣的干球溫度、濕球溫度、露點在什么情況下相等？什么情況下不等，大小關系如何?（2）濕空氣在進入干燥器前，往往進行預熱，這樣做有什么好處?四、計算題1.戊烷