化工基礎(chǔ)試題參考答案

1、化工根底試卷試題一一：填空題18分1、某設(shè)備上，真空度的讀數(shù)為80mmHg,其絕壓=mH20,Pa該地區(qū)的大氣壓為720mmHg。2、常溫下水的密度為1000Kg/3,粘度為1cp,在d內(nèi)100mm的管內(nèi)以m3ms速度流動，其流動類型為3、流體在管內(nèi)作湍流流動時，從中心到壁可以._.4、氣體的粘度隨溫度的升高而,水的粘度隨溫度的升高。5、水在管路中流動時，常用流速范圍為%,低壓氣體在管路中流動時，常用流速范圍為m1。6、離心泵與往復(fù)泵的啟動與調(diào)節(jié)的不同之處是：離心泵.往復(fù)泵.7、在非均相物系中，處于狀態(tài)的物質(zhì)，稱為分散物質(zhì)，處于狀態(tài)的物質(zhì)，稱為分散介質(zhì)。8、間竭過濾操作包括.9、傳熱的根本方式

2、為.10、工業(yè)上的換熱方法有.11、稱為5其物理意義為提高管內(nèi)值的有效方法.提高管外值的有效方法12、蒸汽冷凝有二種方式，即J口。其中，由于其傳熱效果好。二：問答題36分1、一定量的流體在圓形直管內(nèi)作層流流動，假設(shè)將其管徑增加一倍，問能量損失變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮?、何謂氣縛現(xiàn)象？如何防止？3、何謂沉降？沉降可分為哪幾類？何謂重力沉降速度？4、在列管式換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，問：(1)傳熱管的壁溫接近于哪一種流體的溫度？(2)傳熱系數(shù)K接近于哪一種流體的對流傳熱膜系數(shù)？(3)那一種流體走管程？那一種流體走管外？為什么？5、換熱器的設(shè)計中為何常常采用逆流操作？6、單效減壓蒸發(fā)操作有何優(yōu)點？三：

3、計算題（46分）1、如下圖，水在管內(nèi)作穩(wěn)定流動，設(shè)管路中所有直管管路的阻力系數(shù)為0.03,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)壓力表上的讀數(shù)為5mH20,假設(shè)管徑為100mm,求流體的流量及閥的局部阻力系數(shù)？2、在一列管式換熱器中，用冷卻將1000c的熱水冷卻到500C,熱水流量為60m%,冷卻水在管內(nèi)流動，溫度從200C升到450C。已知傳熱系數(shù)K為2000以2,換熱管為252.5mm的鋼管，長為3m.。求冷卻水量m2.C和換熱管數(shù)逆流。:熱水960Km3C熱水C冷水4.187%g.K試題一答案:、填充題1、8.7mH 20,8.53 104pa.2、Re edu0.1.3.1000 3 1051.10 3流。3、層流、

4、過渡流和湍流。4、增加、降低。5、3-8m、8-15mS。6、啟動前應(yīng)灌滿液體，關(guān)出口閥門、用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量；往復(fù)泵啟動前不10m50m25mword.zl-需灌液，開旁路閥、用旁路閥來調(diào)節(jié)流量的7、分散、連續(xù)。8、過濾、洗滌、卸渣、清洗濾布、重整。9、熱傳導(dǎo)、對流傳熱、熱輻射。10、間壁式、混合式、蓄熱式、熱管11、稱為對流傳熱膜系數(shù)。當(dāng)流體與壁面溫度差為1K時，通過單位面積單位時間內(nèi)所傳遞熱量的多少。增加流程、加拆流擋板。12、滴狀冷凝和膜狀冷凝。滴狀冷凝成小液滴沿壁面直接落下。:問答題1、h1l1.dU12o2gd2 2d1， u2214. .d222,d2.U2.lu21264/2、V

5、10h22.h10d22g162、離心泵只能空轉(zhuǎn)而不能輸送液體的現(xiàn)象。離心泵啟動前應(yīng)灌滿液體。3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物質(zhì)與分散介質(zhì)的密度差異，使之發(fā)生相對運動而別離的過程。沉降可分為重力沉降和離心沉降。顆粒以加速運動的末速度這一不變的速度作勻速沉降運動，這一速度稱為重力沉降速度。3、傳熱管的壁溫接近于蒸汽的溫度；傳熱系數(shù)K接近于空氣的對流傳熱膜系數(shù)；空氣走管內(nèi)，飽和蒸汽走管外。蒸汽散熱快。4、因為逆流操作：推動力大，所需的傳熱面積??；減少載熱體的用量。5、可以降低溶液的沸點，可以利用低壓蒸汽或廢氣作為加熱劑，可以濃縮不耐高溫的溶液，可以減少蒸發(fā)器的熱損失。:計算題10z21、z1

6、u2圖示，在1-1,ui22-2面間列板努利方程129.812.44mV在2-2,u22P2gu222u29.810.03.-50.絲hglu2d2g10.129.81123.d2u0.019m4s3-3面間列板努利方程=z3u3222.4429.81250.03.即流體的流量為2、1、V22V23.23102u進.而0.5.0.129.810.01929.81681129.81局部阻力系數(shù)為,68.9lu2d2g8。K.A2.2.42K.302.3060K3.5622uu出.丁丁2g2g8。6210ms1 2 '3V2V 1.7m2K.A2.-22K.A2.V22K.A2.23.56

7、106302.23600V''6.8m3。3、GiC1TiT2=,G232Kgs一02t42.50CAG2c2t2t1/K.t=39.4m2。n167.即冷卻水的流量為32Kgs和管子根數(shù)為167根。試題二一：填充題20分1、牛頓粘性定律,粘度在SI制中的單位是。2、常用測定流量的流.3、在流動系統(tǒng)中，假設(shè)截面上流體的流速、壓強、密度等僅隨而變，不隨而變，稱為穩(wěn)定流動。假設(shè)以上各量既隨5、單層圓筒壁的內(nèi)、外半徑分別為r1和r2,壁外表溫度分別為T和t,假設(shè)t'丁，試寫出圓筒任意半徑r處的溫度表達式？三：計算題50分1、流量為5000m%的水通過一根20Km長的水平管，總

8、壓降為0.5Mpa?，F(xiàn)在中央接一完全一樣的平行管到中點。問總流量變?yōu)槎嗌賛31?設(shè)總壓降始終不變，流動始終為高度湍流，局部阻力忽略。2、泵將200C的水由一貯槽打到另一貯槽，其中吸入管和排出管的管徑為984mmm的無縫鋼管。吸入管長為50m,排出管長為160m。且泵到管出口的距離為10m,其中流量為35m%：po 1atm,0.02,H s3.0m,N 電 2Kw,電 0.94.(200C 時水,10003，331.2410N.y2,p02.410N/2)m2m2求：忽略動壓頭，求泵的安裝高度？泵的軸功率和效率？3、一列式換熱器規(guī)格如下：管長3m,管數(shù)30根，管徑為252.5mm,管程為1,現(xiàn)

9、擬選用此換熱器冷凝、冷卻CS2飽和蒸汽，使之從飽和溫,其冷凝潛熱度460C降至100C。CS2走管外，其流量為G10.07K%為356,比熱為1.050 。水走管內(nèi)，且與CS2成逆流流0c動。冷卻水的進出口溫度分別為50C和300C。冷凝和冷卻段基于外外表的總傳熱系數(shù)分別為K12000W720c和K2100W/20c。問此換熱器是否造適用?4、用一傳熱面積為10m2的蒸發(fā)器將某溶液由15%濃縮到40%,沸點進料，要求每小時蒸得375Kg濃縮液，加熱蒸汽壓強為200Kpa,蒸發(fā)室的操作壓強為20Kpa此操作條件下的溫度差損失可取80C,熱損失可忽略不計。試求：1開場設(shè)入使用時，此蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)

10、為多少？2操作一段時間后，因物料在傳熱面上結(jié)垢，為完成同樣蒸發(fā)任務(wù)，需將加熱蒸汽的壓力提高到350Kpa,問此時蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為多少？查得20Kpa水蒸汽的飽和溫度為60.10C,汽化潛熱為2354.9查得200Kpa水蒸汽的飽和溫度為120.20C查得350Kpa水蒸汽的飽和溫度為138.80C試題二的答案一：填充題1、dwdy2、孔板流量計、文丘里流量計、轉(zhuǎn)子流量計。3、位置、時間、時間、位置。4、5、拋物線、056%0Re6、為液體提供能量的輸送機械，離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用式。7、通風(fēng)機、鼓風(fēng)機、壓縮機。8、顆粒的停留時間大于沉降時間。9、介質(zhì)和濾渣層的流動，單位時間內(nèi)所獲到

11、的濾液量。10、控制溫度、降低粘度、減少阻力。12、13k141S11、導(dǎo)熱系數(shù)小的。不揮發(fā)性、提高。增加、增加。層流內(nèi)層、減薄層流內(nèi)層的厚度。10.13-101.3.問答題1、流體的流動形態(tài)有兩種：層流和湍流；用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷，當(dāng)Re2、3、4、2000,為層流,當(dāng)Re 4000為湍流。在湍流主體內(nèi)靠近管壁處始終存在著一層作層流流動 的流體薄層，此薄層稱為層流內(nèi)層。受管徑、流速、粘度和密度。防止壓縮后氣體溫度過高，提高氣缸容積系數(shù)，減小功率，使壓縮機 構(gòu)造更為合理。列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不一樣，因此它們的熱膨脹程度也有區(qū)別。假設(shè)兩流體的溫度差較大 500C

12、以上時，由于熱應(yīng)力會引起設(shè)備的變形，甚至彎曲和破裂。因此我們要考慮熱補償。5、 2 .L. .T t 2 .L. .T t =tlnr-21ln ri一'' r.T t .ln r1r2In r1計算題1、設(shè)接平行管道后，總流量為V3mx二平行管流量為Vim%和V2m%板努利方程：2-2一U32 P3 U12 Pl-2 -22U3 P3 U2 P222總壓降一樣得：hf 1h f2l3 U32 l1 U12 _ l u A . .d 21 d 2 d 2u1，l1 l 2 l 3 %l。u1 -u3J8V 6330mN 2、1 5hu2Z1.53msu2Hsh fu2Hs圖2-

13、12210m"_I1 1圖2-22g2gl u2.d 2g3.01.5322.9.8150 1.5320.02.1.555m0.09 2.9.81考慮0.5m的安裝平安系數(shù)。那么泵的安裝高度為1m.N軸N電電2.0.941.88Kw.110.02l u2.d 2g160 500.09u2 進出五. 0.5 .”2.9.8116.75m.85%.電27.55NHQg16.75.35.1000.9.81/36001.6Kw3、換熱器已有白傳熱面積：An.dl30.3.14.0.025.37.07m2求所需的傳熱面積：冷凝段的熱量：Q1=w.r0.07.35624.9Kw冷卻段的熱量：Q2

14、w.C1.T1T20.07.1.05.362.65Kw?？偀崃繛椋篞=Q1+Q2=27.55Kw02634.187. 30 5冷卻水的用量：G水一Q-C.t2t1冷卻水離開冷卻段的溫度：tt1冷凝段的溫度差:467.4QG水C比463052.657.40C0.263.4.187冷卻段的溫度差:1467.4ln4630467.410525.70C冷凝段所需傳熱面積:冷卻段所需傳熱面積:A2所需的總的傳熱面積:4、水分蒸發(fā)量:WF.16.40CF=1000Kg,溶液的沸點為10QK.tQK.t524.9.1000200.25.72.65.1000100.16.44.84m21.61m2.八2A=6

15、.45m2.W=625Kgt60.1x0x10.625F,FW傳熱系數(shù)K為：K-Q-At改變壓力后的傳熱系數(shù)：68.10C。625.2354.9.100010.3600.120.268.1785w785m2.0C'QK625.2354.9.1000At10.3600.138.868.1可見結(jié)垢以后的傳熱系數(shù)降低。試題三一：填充題18分578著20C。1、空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度為1.293,在0.25Mpa下絕壓800C時的密2、3、4、5、出=_6、7、8、度為產(chǎn)生流體阻力的原因有轉(zhuǎn)子流量計在安裝時應(yīng)連續(xù)性方程u1slu2s2是直管阻力的表示式為_流入管中入=指導(dǎo)出來的，它適用,管中流出

16、流體。離心泵的安裝高度超過允許安裝高度時，離心泵會發(fā)生往復(fù)式壓縮機的工作循環(huán)為.一熱流體將熱量通過壁面?zhèn)鹘o冷流體的過程是現(xiàn)象。四個階段。9、固定管板式列管式換熱器中，壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應(yīng)走程。10、一根暴露在夕卜的熱管子以.散發(fā)熱量。11、0.023.Re0.8.Prn式中兩個準(zhǔn)數(shù)Re=,d內(nèi)Pr=.假設(shè)液體被冷去口時n=o12、多效蒸發(fā)主要有.三種典型流程。二：判斷題18分1、在并聯(lián)管路中，它們的阻力相等，同理在串聯(lián)管路中，它們的流速也是相等的。穩(wěn)定流動。2、轉(zhuǎn)子流量計可以讀出任何流體的流量。3、用雷諾準(zhǔn)數(shù)來判斷流體的流動形態(tài)時，在SI制中屬層流范圍，在cgs制中屬湍流范圍。4、

17、粘度是流體的物理性質(zhì)之一，那么雷諾準(zhǔn)數(shù)也是流體的物理性質(zhì)之一。離心泵銘牌上的性能參數(shù)是指泵揚程最高點下的性能參數(shù)。5、往復(fù)式壓縮機的工作循環(huán)是由吸氣、排氣、膨脹、壓縮四個階段組成。6、沉降器的生產(chǎn)能力與沉降速度及沉降面積有關(guān)，與沉降高度無關(guān)。7、氣相與液相所組成的物系稱為氣相非均相物系。8、用板框式過濾機進展恒壓過濾操作，隨著過濾時間的增加，濾液量不斷增加，生產(chǎn)能力也不斷增加。9、多層導(dǎo)熱時，其推動力為各層推動力之和，阻力也為各層阻力之和。10、流體對流傳熱膜系數(shù)一般來說有相變時的要比無相變時為大。11、多層平壁穩(wěn)定導(dǎo)熱時，如果某層壁面導(dǎo)熱系數(shù)小，那么該層的導(dǎo)熱熱阻大，推動力小。12、假設(shè)以飽

18、和蒸汽加熱空氣，傳熱的壁面溫度一般取空氣和蒸汽的平均溫度。13、所謂黑體就是人們所講的黑顏色的物體。14、在同一種流體中，不可能同時發(fā)生自然對流和強制對流。15、多效蒸發(fā)可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次稱為單效蒸發(fā)，利用二次稱為雙效蒸發(fā)，依次類推。16、對流傳熱系數(shù)是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。17、黑體、鏡體、和灰體都是理想化的物體，在自然界中并不存在。18、總傳熱系數(shù)K可用來表示傳熱過程的強弱，與冷、熱流體的物性無關(guān)。三：計算題64分1、圖示，“U管壓差計甲的上部管內(nèi)充滿了水，下部為汞，汞的液面落差為3cm,求P12?假設(shè)再接一“U管壓差計乙，其上部仍為水，下部放置不知名的液體，且測得R乙6

19、3.5cm,求乙？2、一降層室長為5m,寬為3m,高為4m。內(nèi)部用隔板分成20層，用來回收含塵氣體中的球形固體顆粒，操作條件下含塵氣體的流量為36000m3h,氣體密度0.9Kg/3,粘度為0.03mPa.s。m塵粒密度4300Kg/3。試求理論上能m3100%除去的最小顆粒直徑？3、外徑為200mm的蒸汽管道，管外壁溫度為圖3-11600Co管外包以導(dǎo)熱系數(shù)為0.081.1104t的保溫材料。要求保溫層外壁面溫度不超過600C,每米管長的熱損失不超過150叱。問保溫層的厚度應(yīng)為多少？m4、欲將濃度為25%,沸點為131.50C,流量為3600Kgh的NaOH水溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮到50%。料液的進

20、口溫度為200C,加熱蒸汽的壓強為392.4Kpa絕壓可取 1100W 2 K,冷凝器的壓強為53.32Kpa據(jù)經(jīng)歷蒸發(fā)器的傳熱系數(shù),溶液的密度為1500Kg/二。假設(shè)忽略蒸發(fā)器的熱損m3失。求加熱蒸汽的消耗量及蒸發(fā)器所需的傳熱面積？C4.93%0cp=392.4Kpa,T 142.90C R 2143Kj/g:p=53.32Kpa,t830C,r20000K試題三答案:填充題1、3、5、7、2.53°保持垂直。. ,2.-u-、1、0.5.內(nèi)縻擦力和流體的流動狀態(tài)0質(zhì)量守恒定律、1 2氣蝕現(xiàn)象。d 2吸氣、壓縮、排氣、膨脹四個階段所組成。8、熱流體以對流傳熱的方式將熱量傳給壁面、壁

21、面間的熱傳導(dǎo)、冷流體以對流傳熱的方式獲得熱量9、管程10、自然對流、熱輻射。11、duCpRedu-、Prp、n0.312、并流、逆流和平流。:判斷題6、10、:計算題17為對，其余都為錯。1、 p示 測 Rg P 13.6 1 .0.03.9.81.103 3.708Kpa。1.0.635.9.81.103 3.708Kpa,160002、降沉室的總面積：A 20.5.3 300m2。沉降速度：u V36000A 300.36000.033設(shè)沉降區(qū)為層流，那么有:2人d . s .g180.033d 2. 4300 0.9 .9.8118.0.03.10 3d 2.06 10 5m。驗算:R

22、edu 2.06 105.0.033.0.90.03.10 31。3、保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù):0.6600.0921.K2.3.140.0921 160 604、lnRrln10010047mm 。水分蒸發(fā)量:F.x03600.x1255018000加熱蒸汽消耗量:F.C.t0 tfD fR3600.4.93.131.5 20所需的傳熱面積為:2143A生 K. t0.736 Kgs 00.736.21431100. 142.5 131.5一一2125.9m，即所需的加熱蒸汽消耗量為0.736。所需的傳熱面積為125.9m2試題四一：填充題20分結(jié)果。1、邊界層的形成是流體具有2、用阻力系數(shù)法來計

23、算突然擴大和突然縮小的損失時，按管內(nèi)的流速來計算動能項。3、長方形的長為2a,寬為a,其當(dāng)量直徑為4、粘度的物理意義是促使流體產(chǎn)生單位速度梯度的.5、經(jīng)內(nèi)徑為158mm的鋼管輸送運動粘度為90m%的燃料油，假設(shè)保持油品作層流流動，那么最大流速不能超過。6、用離心泵在兩個敞開容器間輸液，假設(shè)維持兩容器的液面高度不變，當(dāng)關(guān)小輸送管道的閥門后，管道的總阻力將o6、離心泵的工作點是曲線與曲線的交點。8、往復(fù)式壓縮機的余隙系數(shù)=,-,那么容增大，生產(chǎn)能力9、沉降操作是指在某種中利用分散相和連續(xù)相之間的使之發(fā)生相對運動而實現(xiàn)別離的操作。沉降過程有?口沉降兩種方式。10、工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)主要有?o11、

24、在過濾操作中，真正發(fā)揮攔截顆粒作用的主要是:而不是。12、在平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過程中，通過三層厚度一樣的材料，三層間的溫度差變化是依次降低，那么三層材料的導(dǎo)熱系數(shù)的大小順序13、沸騰傳熱可分為三個區(qū)域，它們是>?應(yīng)維持在K內(nèi)操作。14、用飽和蒸汽加熱水，經(jīng)過一段時間后，發(fā)現(xiàn)傳熱阻力迅速加大，這可能是由于歷引起的。15、溫度差損失包括L二：選擇題1、層流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是A、流速不同；B、流通截面積不同；C、雷諾數(shù)不同；D、層流無徑向流動，湍流有徑向流動;2、選擇下述流體在管路中常用的流速1、過熱水蒸汽，2、水及一般流體；3、壓強較高的氣體，4、粘度較大的液體；_A、1-3啖，B、0.5-1%

25、。、15-20%。、30-50%3、離心泵銘牌上標(biāo)明的是泵在時的主要性能參數(shù)。A、流量最大；R壓頭最大；C、效率最高；D、軸功率最小；4、以下結(jié)論正確的選項是。A、液體的粘度隨溫度的升高而減?。籅、氣體的粘度隨溫度的升高而增大；C、液體的粘度根本上不隨壓強變化；D、氣體的粘度隨壓強增大而減小。5、離心泵吸入管路底閥的作用是A、阻攔液體中的固體顆粒；B、防止出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象；C、維持最低的允許吸上高度；D、防止啟動前充入的液體從泵內(nèi)漏出;6、在一個過濾周期中，為了到達最大生產(chǎn)能力應(yīng)A、過濾時間應(yīng)大于輔助時間；B、過濾時間應(yīng)小于輔助時間；C、過濾時間應(yīng)等于輔助時間；D、過濾加洗滌所需時間等于1/2周期

26、；7、下述說法中正確的選項是。A、過濾速率與過濾面積成正比；B、過濾速率與過濾面積的平方成正比;C、過濾速率與濾布阻力成反比；D、過濾速率與操作壓差的平方成正比;8、在降塵室中，塵粒的沉降速度與以下因素?zé)o關(guān)的是。A、顆粒的幾何尺寸；R顆粒與流體的密度；C、流體的水平流速；D、顆粒的形狀；9、旋液別離器是利用離心力別離。A、離心機可別離液液混合物；B、離心機可別離液固混合物；C、離心機可別離氣固混合物；D、離心機所別離的不均勻混合物中至少有一相是液相；10、傳熱過程中當(dāng)兩側(cè)流體的對流傳熱系數(shù)都較大時，影響傳熱過程的將是。A、管壁熱阻；R管內(nèi)對流傳熱熱阻；C、污垢熱阻；D、管外對流傳熱熱阻；11、

27、下述措施中對提高換熱器殼程對流傳熱系數(shù)有效的是。A設(shè)置折流擋板；B、增大板間距；C、增加管程數(shù)；D、增加管內(nèi)流體的流速；12、在確定換熱介質(zhì)的流程時，通常走管程的有，走殼程的有。A、高壓流體；B、蒸汽；G易結(jié)垢的流體；D、腐蝕性流體；E、粘度大的流體；F、被冷卻的流體；1&采用多管程換熱器，雖然能提高管內(nèi)流體的流速，增大其對流傳熱系數(shù)，但同時地導(dǎo)致。A、管內(nèi)易結(jié)垢；R殼程流體流速過低；C、平均溫差下降；D、管內(nèi)流動阻力增大；14、增大換熱器傳熱面積的方法有。A選用粗管排列；R選用翅片管；C、增加管程數(shù)；D、增加殼程數(shù)；1S關(guān)于傳熱系數(shù)K下述說法中錯誤的選項是。A、傳熱過程中總傳熱系數(shù)K

28、實際上是個平均值；B、總傳熱系數(shù)K隨著所取的傳熱面不同而異；C、總傳熱系數(shù)K可用來表示傳熱過程的強弱，與冷熱流體的物性無關(guān)；D、要提高K值，應(yīng)從降低最大熱阻著手；:計算題1、圖示為一輸油管路，未裝流量計,但在A、B分別測得壓強為 PA 150Kpa , Pa 140Kpa,試估算管道中油的流量？： 管為 89 4mm, A、B間距為10m,其中管道的當(dāng)量長度為9.3m,820 Kg/3，121cp。2、試證明球形顆粒在重力場中作自由沉降時，層流區(qū)域內(nèi)的沉降速度公式為：20d . s.gU0。018.3、用一板框壓濾機在300Kpa壓強差下過濾圖4-2某懸浮液。過濾常數(shù)K為7.5 105m2/，

29、8m3濾液，過濾時間為0.5h。設(shè)濾0.02S試求：過濾時間；假設(shè)操作qe為0.012m3/2。要求每一操作周期得m2餅不可壓縮，且濾餅與濾液體積之比為壓強差提高至600Kpa,現(xiàn)有一臺板框過濾機，每框的尺寸為63563525mm,假設(shè)要求每個過濾周期仍得8m3濾液，那么至少需要多少個框能滿足要求?過濾時間又為多少？4、一臥式列管換熱器，鋼質(zhì)換熱管長為3m直徑為252mm。水以0.7吸的流速在管內(nèi)流動，并從170C被加熱到370C。流量為1.25Kgs、溫度為720C爛的飽和蒸汽在管外冷凝成同溫度的液體。爛蒸汽的冷凝潛熱為315已測得：蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為800W20，管內(nèi)側(cè)熱阻為個側(cè)熱阻的m2

30、0c40%,污垢熱阻又為管內(nèi)側(cè)熱阻的70%,試核算換熱管的總根數(shù)及換熱器的管程數(shù)。計算時可忽略管壁熱阻及熱損失。試題四答案一：填充題1、粘性。2、細。3%a。4、剪應(yīng)力。5、1.14%。&不變。7、管路特性曲線、離心泵特性曲線。8、V3/.、/、小、大。9力場、密度、重力、離心。V1V310織物介質(zhì)、粒狀介質(zhì)、多孔性固體介質(zhì)。11、濾餅層、過濾介質(zhì)。12、依次增加。13、自然對流、膜狀對流、核狀對流、核狀對流。14、冷凝水未排出、不凝性氣體未排15、溶液沸點升高、靜壓力、流體阻力所引起的溫度差損失1、D.4、A、B、C.7、B.10、B.13、C、D.2 D、A、Co5、Bo8 Co1

31、1 Ao14 BoCo二：判斷題9Bo12A、C、D;B、E、F。15Co1、在A-B兩點間列板努利方程:7 PA u2pbu2l le u2Z aZ b.0.g 2g.g 2g d 2g150 103140 10319.3 u220 1. .u2820.9.81820.9.810.081 2.9.81設(shè)流體在管路中作層流流動，那么:64Re0.02.0.117u.u2 0.02u 1.7ms0.1172.u0.02。u核算雷諾準(zhǔn)數(shù)：Redu9332000e那么：油品的流量為V4.d2.u31.52m3h2、顆粒作自由沉降,受力:F16.d313.sg,F21.d.g62221d.uF3.d3

32、42ma。u"二_，層流：3.3、過濾面積：qqe2K.2A22.5m2。0F1F2F3,8A0.01227.5.105.05.3600,濾餅體積：V8.0.0250.2m3,框數(shù)n過濾總面積：A0.6352.2.2016.13m2。0.20.635.0.635.0.02520。qqe2K.,8i6130.01221.5.104,0.478h。5、傳熱量為：Q394Kwo所需水量：W4.713Kg/s。t44.250C。單管水量：W0.243K%,每程所需管子數(shù)為：n20o每程傳熱面積：A4.71m2,傳熱系數(shù)：K476.2W79nm2.0C所需傳熱面積：A'18.7m2管程

33、數(shù)為：n=4.總管數(shù)為80根。試題五一:簡答題60分,1、圖示管路中，流體作穩(wěn)定流動。問：1、靜壓頭上哪個大？為什么？g2、體積流量V哪個大？為什么?3、質(zhì)量流速哪個大？為什么？不計阻力2、圖示，測出A、B兩端點的壓力差？3、管子的類型有哪幾種？表示方法有哪幾種？家里的自來水管是什么管？4、何謂離心泵的汽蝕現(xiàn)象？如何防止？5、何謂過濾介質(zhì)？對過濾介質(zhì)有何要求？6、說明熱負荷與傳熱速率的概念及兩者之間的關(guān)系？圖5-2pA pB 12 h1 h2圖5-3貯罐內(nèi)異丁烷液面包定，其上方試題五答案 一：問答題1、Za -PA gVa Vb2、 p Pa7、何謂加熱劑和冷卻劑？舉例說明之?8、表達導(dǎo)熱系數(shù)

34、、對流傳熱膜系數(shù)、傳熱系數(shù)的單位及物理意義？9、強化傳熱的途徑有哪些？10、蒸發(fā)操作有何特點？二：計算題1、容器A、B分別盛有水和密度為800Kgi3的灑精，中間接一水銀壓差計。(1)當(dāng)容器A中的壓強PA2.943104pa表壓時，測得R0.3m,h10.5mh20.2m,求容器B內(nèi)的壓強為多少？(2)當(dāng)容器A中的壓強減小至PA1.962104pa,容器B內(nèi)的壓強不變，那么水銀壓差計內(nèi)的讀數(shù)為多少？2、用油泵從貯罐向反響器輸送液態(tài)異丁烷,壓強為652.365Kpa泵位于貯缶(液面以下1.5m處，吸入管路的全部壓頭損失為1.6m。異丁烷在輸送條件下的密度為530Kg/3,飽和蒸汽壓為m637.6

35、5Kpa。在泵的性能表上查得，輸送流量下泵的允許汽蝕余量為3.5m。試問該泵能否正常操作？3、在一板框過濾機上過濾某種懸浮液，在0.1Mpa表壓下20分鐘可在每平方米過濾面積上得到0.197m3的濾液，再過濾20分鐘又得到濾液0.09m3,試求共過濾1小時可得總濾液量為多少？4、某溶液在單效蒸發(fā)器中蒸濃，用飽和蒸汽加熱，需加熱蒸汽量2100K%,加熱蒸汽的溫度為1200C,其汽化潛熱為2205%g。蒸發(fā)器內(nèi)二次蒸汽的冷凝溫度為810C,各項溫度差損失共為90C。取飽和蒸汽冷凝的傳熱膜系數(shù)2為8000%2k，沸騰溶液的傳熱膜系數(shù)1為3500%2k，求該換熱器的傳熱面積？管壁熱阻、垢層熱阻及熱損失

36、忽略不計22uA_TpBuBpApB一ZB，02gg2g.gg,Wu,wawb。測.g.Rh,pPb測.g.Zh示.g.RPPaPb測.g.Z示測gR.P測.g.Z示測.g.R。3、管子的類型有：鋼管、鑄鐵管、有色金屬管和非金屬管。表示方法有：英寸表示法、公寸直徑表示法、外徑乘壁厚。4、泵內(nèi)壓強最低處的壓強等于同溫度下輸送液體的飽和蒸汽壓時，此時液體將急劇汽化，并產(chǎn)生大量汽泡，使得葉輪外表或泵內(nèi)殼外表產(chǎn)生裂縫，泵體振動，產(chǎn)生噪聲，其流量和揚程明顯下降。這一現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。確定適宜的安裝高度以確保不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。5、過濾介質(zhì)：一種多孔性物質(zhì)。要求：多孔性、阻力??；有一定的機械強度；有一定的化學(xué)

37、穩(wěn)定性。6、傳熱速率：單位時間內(nèi)通過傳熱面的傳熱量。熱負荷：當(dāng)生產(chǎn)上需要加熱或冷卻某物料時，便要求換熱器在單位時間內(nèi)向該物料輸入或輸出一定的熱量，這是生產(chǎn)對換熱器換熱能力的要求，稱為該換熱器的熱負荷。一個滿足生產(chǎn)的換熱器應(yīng)該是：傳熱速率等于略大于熱負荷。7、加熱劑：給出熱量對物料起加熱作用的載熱體稱為加熱劑。例蒸汽。冷卻劑：取走熱量對物料起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑。例水8、導(dǎo)熱系數(shù)：在壁厚為1m時，在單位面積單位時間內(nèi)以熱傳導(dǎo)的方式所傳遞熱量的多少。單位是：WmK。傳熱系數(shù)：當(dāng)冷熱流體的溫度差為1K時，通過單位面積單位時間內(nèi)所傳遞熱量的多少。單位是:對流傳熱膜系數(shù)：當(dāng)流體與壁面溫度差為1K時

38、，通過單位面積單Wm2,K二：計算題：1、p pa i.g.hi , pPb 2§卜2 Hg.g.R Pa(R RP Pa i.g. hi ， PPb 2.g.h2 Hg.g.R。1ghi , pb 7.26 103Pa。(一 二 R RPb 2.g. h2Hg.g.RPa1.g. h1Pb29 h2Hg.g.R。位時間內(nèi)以對流傳熱的方式所傳遞熱量的多少。單位是:9強化傳熱的途徑有：增加傳熱面積；增加有效傳熱面積增加溫度差；采用逆流流動增加傳熱系數(shù)K增加流體的湍流流動，防止垢層熱阻的形成及及時地消除垢層熱阻1。蒸發(fā)操作的特點：溶液沸點的升高；節(jié)約能源；物料本身的工藝特性。R0.221

39、m2、652365 637650 3.5 1.62.27m。3、qe.g即泵不能正常工作。q qe 2 K. , 0.197qe2K.2.2.20.60 0 qe 0.0220.356530.9.812 K.20.60 ,2。 K0.206 qe 2 e83.96 10K.2.20.60 。o過濾1小時所得到的總濾液量為0.356m/2 . m4傳熱量：QD.r2100360022051290Kw.溶液的沸點：t819900C溫差:t 120 90 300C。傳熱系數(shù)：K1135008000傳熱面積：A-Q-129017.66m2。K.t2.435.30故所需的傳熱面積為17.66m2。試題六

40、一：填充題20分1、精微別離的依據(jù)是的差異，要使混合物中的組分得到完全別離，必須進展屢次地.2、相對揮發(fā)度的表示式=對于二組分溶液的蒸儲，當(dāng)=1時，能否別離?3、q的定義式是飽和液體進料q=.飽和蒸汽進料q=.蒸汽是液體的3倍的混合進料時q=。4、二組分的連續(xù)精儲操作，精儲段操作線方程為y0.75x0.245,提儲段操作線方程為y1.25x0.02,當(dāng)q=1時，那么xWxD=。5、在連續(xù)精儲中，其它條件均不變時，僅加大回流，可以使塔頂產(chǎn)品xD,假設(shè)此時加熱蒸汽量V不變，產(chǎn)品量D將。假設(shè)在改變R的同時，保持塔頂采出量不變，必需增加蒸汽用量，那么冷卻水用量將。6、壓力溫度將有利于吸收的進展。7、完

41、成以下方程，并指出吸收系數(shù)的單位。Nkcik的單位.NKGpKG的單位.8、吸收過程中的傳質(zhì)速率等于分子散速率的條件是9、飽和空氣在恒壓下冷卻，溫度由t1降至t2,其相對濕度,絕對濕濕度H，露點,濕球溫度o1R萃取操作的依據(jù)是萃取操作選擇溶劑的主要原那么是二：簡答題36分1、表達恒縻爾流假設(shè)的內(nèi)容？2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止?3、試推導(dǎo)并流吸收塔的操作線方程？并在4、表達雙膜理論的論點？5、畫出單級萃取操作相圖？6、表達濕空氣的性能參數(shù)？y-x的相圖上表示出來?:計算題44分1、雙股進料的二元連續(xù)進料， 均為泡點液相進料，進料液為 F1,F2, 求第三段的汽相和液相流量

42、？第一段的汽液相流量分別為V和L。2、某填料吸收塔用純輕油吸收混合氣中的苯，進料量為1000標(biāo)準(zhǔn)m% hVL圖6-10.8t0 H 0 12 H 2進料氣體中含苯5%體積百分數(shù)，其余為惰性氣體。要求回收率95%。操作時輕油含量為最小用量的1.5倍，平衡關(guān)系為Y=1.4X。體積吸收總系數(shù)為Kya125Km9,3.輕油的平均分子量為17Q求輕油用量和完成該生產(chǎn)任務(wù)所需填料層高度？3、有一枯燥系統(tǒng)如圖，新鮮空氣為t0200C,H00.01Kg%g干空氣與干燥器出口溫度為t2500C,濕度為h20.08Kg2g干空氣的廢氣集合后進入預(yù)熱器廢氣/新鮮空氣=0.08/0.2，枯燥器中的干物料為G11500

43、Kgh,圖6-3溫含量為W10.47,W20.05,求新鮮空氣參加量和預(yù)熱器參加的熱量?試題六答案:2、A/ b、不能。4、xW 0.08,xD 0.98。6增加、下降。Kg.P P ， KG的單位9不變、下降、下降、下降。:填充題1、各組分的揮發(fā)度、局部汽化和局部冷凝。3、進料的液化分率、q=1、q=0、q=0.25。5、提高、下降、增加。7、NAk.CiC,k的單位是嗯；Namol/2。m2.s.atm8、層流或靜止。10、組分在萃取劑中的溶解度的差異；對被萃取組分有較好的選擇性、與稀釋劑互溶度愈小愈好、易回收廉價無毒性。二：問答題1、包縻爾溢流：在精儲塔的精儲段內(nèi)，從每一塊塔板上下降的液

44、體的千縻爾流量皆相等，提儲段內(nèi)也是如些，但兩段不一定相等。包縻爾汽化流：在精儲塔的精儲段內(nèi)，從每一塊塔板上上升的汽體的千縻爾流量皆相等，提儲段內(nèi)也是如些，但兩段不一定相等。2、液流量、塔板構(gòu)造和液流長度；可采取雙溢流或多溢流降液管、構(gòu)造簡單的篩板塔。3、V.Y1YL.XX1Y2X2而料液是泡點進料，那么:V V , F1 F2 L L。2、解：Yi 0.050.0526, Y2 Y1.10.0526.1 95%1 0.05210.00263。X20,LV min丫1 丫20.0526 0.00263 / ”1.33。1.5.1.33LX1 X 21.5.1.33.100%240.05261.4

45、89.1Kmol/o hYLXX1Y1。VV4、相互接觸的氣、液兩流體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一個很薄的有效層流膜層，吸收質(zhì)是發(fā)分子擴散的方式通過此膜層；在相界面處，氣、液兩相到達相平衡；在膜層以外的中心區(qū)域，由于流體的充分湍動，吸收質(zhì)的濃度是均勻的，即兩相中心區(qū)的濃度梯度為0,全部濃度變化集中在兩個有效層流膜層內(nèi)。6、濕空氣的性質(zhì)參數(shù)有：相對濕度、濕度、始、比容、比熱、干球溫度、濕球溫度、露點溫度、絕熱飽和溫度。三：計算題1、解：由物料衡算得：V''F1F2WL170.89.115147Kg/0VY1Y2Y20.00263,X11-0.02825,Y10.01305

46、rVY1Y2Ym0.00651,Z1-2-2.74mmKYKya.Ym即輕油量為15147Kgh,所需填料層高度為2.74m=3、解：由等始過程找到預(yù)熱后混合氣的狀態(tài)點H10.0652Kg%干空氣,t180.50C。由質(zhì)量比找到混合氣的狀態(tài)點1500.1 0.471 0.05663.16 Kg hHm0.0652Kg%干空氣，tm430c枯燥水分量：WG1G21500新鮮空氣量：H00.019568o663.16.10.080.01Qp1.011.88Hm.t1tm1.011.88.0.0652.80.54342.47Kw。即新鮮空氣量為9568K%,預(yù)熱所提供的熱量為42.74KW。試題七一

47、：填充題20分1、直接水蒸汽加熱的精儲塔適用于。間接蒸汽相比，一樣要求下，所需理論塔板數(shù)將o2、平衡線表示塔的任一截面上氣、液兩相的2操作線表示了3、溶液中各組分之揮發(fā)度可用它在和與之平衡的液相之比來表示，假設(shè)是理想溶液，那么4對拉烏爾定律產(chǎn)生正偏差是由于5、對拉烏爾定律產(chǎn)生負偏差是由于6、在板式塔的設(shè)計中，為了減少霧沫夾帶，我們可以適當(dāng)?shù)厮揭钥账馑?，也可以適當(dāng)?shù)匕彘g距。，7、實驗室用水吸收空氣中的C02,根本屬于控制，其氣膜中的濃度梯度液膜中的濃度梯度，氣膜阻力液膜阻力。8、在吸收操作時，假設(shè)解吸因素m%增加，而氣、液進料組成不變，那么溶質(zhì)的回收率將o9、組分A、B的分配系數(shù)之比值1,能

48、否琴取別離。1R理論枯燥過程是指11、總壓為0.1Mpa的空氣溫度小于1000c時，空氣中水蒸汽分壓的最大值應(yīng)為.12、單級萃取操作中，料液為F,假設(shè)溶劑用量愈大，那么混合物的點愈S點，當(dāng)?shù)竭_溶液變?yōu)榫幌唷６簡柎痤}30分1、何謂理論板？為什么說一個三角形梯級代表一塊理論塊？2、何謂塔的漏液現(xiàn)象？如何防止？3、填料可分為哪幾類？對填料有何要求？4、寫出任意一種求溫度的方法？5、表達多級逆流萃取操作是如何求理論級數(shù)的？三：計算題50分1、用一精儲塔別離二元理想混合物，3,進料濃度為xF0.3,進料量為2000Km0%,泡點進料。要求塔頂濃度為0.9,塔釜濃度為0.1以上均為縻爾分率。求塔頂、塔

49、釜的采出量，假設(shè)R=2Rmin,寫出精儲段和提儲段的操作線方程？2、用純水吸收空氣一氨混合氣體中的氨，氨的初始濃度為0.05保爾濃度）。要求氨的回收率不低于95%,塔低得到的氨水濃度不低于0.05.操作條件下的氣、液相平衡關(guān)系為Y=0.95X。試計算：1、逆流操作，氣體流量取0.02Km0/2。且Kya0.02Km0/3。求所需填料層高度？2、采用局部吸收劑再循環(huán)流程，新鮮吸收劑與循環(huán)量之比為20,氣體流量不變，體積吸收總系數(shù)也不變，求所需填料層高度？3、在密閉的容器內(nèi)，盛有溫度為200c,總壓為101.3Kpa,濕度為0.01Kg/干空氣的濕空氣。水蒸汽的飽和蒸汽壓為2.338Kpa試求：1

50、、該空氣的相對濕度及容納水分的最大能力為多少？2、假設(shè)容器內(nèi)壓入溫度為200c的干空氣，使總壓上升為303.9Kpa該空氣的相對濕度及容納水分的最大能力為多少？試題七的答案：一：填充題1、待別離的混合物為水溶液，且水是難揮發(fā)組分的情況。理論板數(shù)要多。2、易揮發(fā)組分在氣、液兩相間的濃度關(guān)系；易揮發(fā)組分在塔內(nèi)的下一塊塔板中上升的氣相中的組成與上一塊塔板上的液相組成之間的操作線關(guān)系。3、氣相中的分壓、縻爾分率、同溫度下的飽和蒸汽壓來表示。4、不同種分子之間的引力小于同種分子之間的引力所造成的。5、不同種分子之間的引力大于同種分子之間的引力所造成的。6、增大、減少、增大。7、液膜控制、小于、小于8、減

51、少。9能。1R枯燥過程為等始過程。11、該溫度下水蒸汽的飽和蒸汽壓。12、接近、溶解度曲線上。二：問答題1、理論板：離開這一塊板上的氣、液相組成滿足平衡關(guān)系的板；在繪三角形梯級時，正好使用了一次平衡關(guān)系和一次操作線關(guān)系，與逐板法相比，正好跨過了一塊板，可認為一個三角形梯級代表了一塊理論板。2、塔板上的液體直接從塔板上漏下的現(xiàn)象。增加上升蒸汽量。3、填料主要可分為實體填料和網(wǎng)體填料；要求要有較大的比外表積，較高的空隙率，一定的化學(xué)穩(wěn)定性和一定的機械強度，重量輕，造價低。4、h0.622,利用露點溫度查得p,即可算出濕度。PP5、第一，在三角形相圖上作出溶解度曲線和輔助曲線；第二，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)找出原料液組成點F、末級