《化工原理》課程綜合復習資料.doc

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化工原理課程綜合復習資料一、填空選擇題：1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（）乙（）甲：傳熱管的壁溫將接近加熱蒸汽溫度。乙：換熱器總傳熱系數(shù)將接近空氣側(cè)的對流傳熱系數(shù).合理 .不合理 2寫出三種常見的間壁式換熱器的名稱 、 和_。3多層平壁導熱時，各層的溫度差與各相應層的熱阻所呈關系是（）.沒關系.反比 .正比 .不確定4當設計一臺用飽和蒸汽加熱空氣的列管式換熱器時，_ _宜在殼程流動。5寫出三種常見填料的名稱：_ _、_ _ _、 _ 及三種常用塔板的名稱：_ _、_ _ _、_ _ 。6流體在圓形直管內(nèi)作強制湍流時，其對流傳熱系數(shù)與普蘭特數(shù)Pr的m次方成正比，其中m的值為（ ）。A. 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.3或0.47以下物理量不屬于流體機械能的是 。A、動能 B、位能 C、靜壓能 D、外加功8減小閥門的開度，管路中流體流量減小，這時由于 。A、流動截面減??； B、阻力系數(shù)減??； C、當量長度增加； D、當量直徑增加9. 離心泵的軸功率 。在Q=0處最小； 在揚程最大處時最大；在Q=0處最大； 在設計點處最大。10. 離心泵的揚程是指 。11. 寫出離心泵的性能參數(shù) 、 、 、 。12. 蒸汽冷凝傳熱中，有不凝氣存在時，對流傳熱系數(shù)將 。急劇下降 急劇增大 不變化13. 下列幾種換熱器中，目前石油化工中應用最廣泛的是 。套管式 蛇管式 夾套式 列管式14. 強化傳熱的途徑有 、 、 。15. 下面是幾組二元溶液的相對揮發(fā)度值，通過蒸餾方式最容易分離的是 。=2 =3 =0.4 =0.2516. 寫出幾種常見的鼓泡元件 、 、 。17. 液體經(jīng)過離心泵，主要使液體的 增加。A. 位能 B. 動能 C. 靜壓能 D. 熱能18. 流體進行熱量傳遞時有 、 、和 三種傳熱方式。19. 按流體接觸方式不同換熱器可分為： 式換熱器、 式換熱器或 式換熱器。20. 連續(xù)性方程是 ；柏努利方程是 。A、物料衡算式 B、能量衡算式 C、相平衡式 D、過程速率式21. 增大閥門的開度，管路中流體流量減小，這時由于 。A、 增大了流動截面； B、減小了阻力系數(shù)； C、增加了當量長度； D、增加了當量直徑22. 流體在圓直管內(nèi)層流流動時，其摩擦阻力系數(shù)與 有關。A、雷諾準數(shù)Re B、相對粗糙度 C、管長l D、流體導熱系數(shù)23. 單層圓筒壁穩(wěn)定導熱速率計算公式為，其中Am為 。A、rm2 B、2rm2 C、2rm2L D、2rmL24. 下列物質(zhì)中，最不適于作保溫（隔熱）材料的是 。A、銅 B、巖棉 C、玻璃棉 D、軟木25. 某設備真空表讀數(shù)為60kPa，當?shù)卮髿鈮簭姙?60mmHg，則設備內(nèi)的絕壓為 Pa，表壓為 kgf/cm2。26. 一密封容器內(nèi)盛有一定量的水，水面下的壓力與水層深度 ；水面上方氣體中的壓力與離開水面的高度 。無關； 有關27. 連續(xù)性方程是 ；柏努利方程是 ；柏努利方程是 。A、物料衡算式 B、能量衡算式 C、相平衡式 D、過程速率式28. 工業(yè)上的液體沸騰裝置一般總維持在 狀態(tài)下操作。29. 一套管式換熱器，用水蒸汽冷凝加熱管內(nèi)的空氣，則管內(nèi)壁溫度接近于 （水蒸汽，空氣）的溫度，因為 。30. 用蒸餾方法分離液體混合物的依據(jù)是 ，用吸收方法分離氣體混合物的依據(jù)是 。31. 氣液傳質(zhì)設備的類型有 、 。32. 以下物理量不屬于流體機械能的是 。A、動能 B、位能 C、靜壓能 D、外加功33. 離心泵汽蝕余量越 ，表明泵的抗汽蝕性能越好。A、大 B、小 C、不一定34. 重力場中，微小顆粒的沉降速度與下列因素無關的是 。A、粒子的幾何尺寸； B、顆粒與流體的密度差；C、流體的粘度； D、流體的速度35. 灰體輻射能力 同溫度下黑體輻射能力；灰體的吸收率 該灰體的黑度。A.大于； B.小于； C.等于。36. 試指出下列傳質(zhì)過程中的擴散類型：恒摩爾流假定成立的蒸餾過程： 。 惰性組分不溶于液相的吸收過程： 。稀釋劑與萃取劑互不相溶的萃取過程： 。A、單向擴散 B、等分子反向擴散37. 一精餾塔，若進料量、進料狀態(tài)、塔板數(shù)均不變，回流比增大，則塔頂產(chǎn)品濃度xD ，精餾段操作線斜率 ，塔低產(chǎn)品濃度xW 。（填變大、變小或不變）38. 氣相通過浮閥塔板的壓力降可以看作是 、 與 之和。二、簡答題1簡述傳熱的三種基本方式及各自的特點。2畫出塔板負荷性能圖，并標出每條線的名稱。3簡述流體在圓直管中流動時的三種流動狀態(tài)及各自的特點。4畫出塔板上的三種溢流形式并標明其名稱。5. 簡述離心泵的工作原理。6. 影響對流傳熱系數(shù)的主要因素有哪些？并說明如何影響。7. 試述恒摩爾流假定的內(nèi)容及其應用條件。三、判斷題1.流體經(jīng)過如圖管路進行穩(wěn)定輸送，流經(jīng)各截面的質(zhì)量流量相等，質(zhì)量流速相等。2.流體在圓形直管內(nèi)流動時，流動阻力與流體物理性質(zhì)、管路情況和流體流動狀態(tài)相關。3.固定管板式換熱器是一種間壁式換熱器。4.導熱系數(shù)和對流傳熱系數(shù)都是物體的物理性質(zhì)。5.套管換熱器在進、出口條件相同的情況下，采用逆流操作時的傳熱推動力比并流操作時大。6.涼水塔是一種間壁式換熱器。四、計算題1如附圖所示，是一丙烯粗餾塔的回流系統(tǒng)，精餾塔的操作壓力為15kgf/cm2（表），槽內(nèi)液面上方壓力為20kgf/cm2(表)。塔內(nèi)丙烯出口管距貯槽液面高差為30m，管內(nèi)徑為100mm，輸送量為為27m3/h，丙烯的密度為600kg/m3。管路全部摩擦損失為100J/kg（包括所有的局部阻力在內(nèi)），試核算丙烯從貯槽送至塔頂是否需要泵。2用一連續(xù)精餾塔分離由A（輕組分）、B組成的二元理想溶液，已知原料液中A組分占0.44（摩爾分率），泡點進料，全塔平均相對揮發(fā)度為2.5，該塔兩段操作線方程為：，y1.48x0.0096；，y0.6x0.38。試確定：哪一個是精餾段操作線方程？操作回流比為多少？塔頂產(chǎn)品中A、B兩組分的摩爾分率；塔頂、塔底產(chǎn)品量的摩爾比，D/W。3如圖所示用泵將貯槽內(nèi)的石油產(chǎn)品以40m3/h的流量，經(jīng)內(nèi)徑為100mm的管子輸送到高位槽。兩槽的液面差為20m，管子總長（包括所有的局部阻力的當量長度在內(nèi)）為400m。操作條件下，石油產(chǎn)品的密度為900kg/m3，粘度為0.1Pas；設兩槽液面恒定不變，試計算：泵的有效功率，kW；若泵的效率為50%，求泵的軸功率，kW。4某雙組分連續(xù)精餾塔，飽和液體進料，進料流量為1200kmol/h，要求在塔頂?shù)玫捷p組分含量為0.8（摩爾分率，下同）的產(chǎn)品240kmol/h，塔底產(chǎn)品中輕組分含量為0.05，已知塔頂為全凝器，回流比為5，輕重組分的相對揮發(fā)度為2.0，試求：原料的組成；操作回流比是最小回流比的多少倍？化工原理課程綜合復習資料參考答案一、填空選擇題：1參考答案：A；A2參考答案：夾套式換熱器；蛇管式換熱器；列管式換熱器3參考答案：C4參考答案：飽和蒸汽5參考答案：拉西環(huán)；鮑爾環(huán)；階梯環(huán)；泡罩塔板；篩板；浮閥塔板6參考答案：D7參考答案：D8參考答案：C9. 參考答案：10.參考答案：流體輸送機械提供給單位重量流體的能量11.參考答案：流量；揚程；效率；軸功率12. 參考答案：13. 參考答案：14. 參考答案：增加傳熱面積；提高傳熱溫差；提高總傳熱系數(shù)15. 參考答案：16.參考答案：泡帽（泡罩）；篩孔；浮閥17. 參考答案：C18. 參考答案：導熱；對流；熱輻射19. 參考答案：直接接觸；蓄熱；間壁20. 參考答案：A；B21. 參考答案：C22. 參考答案：A23. 參考答案：D24. 參考答案：A25. 參考答案：41330；0.421426. 參考答案：；27. 參考答案：A；B；C28. 參考答案：核狀29. 參考答案：水蒸氣；熱阻小30. 參考答案：揮發(fā)性；溶解度31. 參考答案：板式塔；填料塔32. 參考答案：D33. 參考答案：B34. 參考答案：D35. 參考答案：B；C36. 參考答案：B；A；A37. 參考答案：變大；變大；變小38. 參考答案：干板壓降；液層壓降；表面壓降二、簡答題1參考答案：導熱:流體無宏觀位移，傳熱物體相互接觸。對流:流體存在宏觀位移，僅發(fā)生在流體中。熱輻射:不需要介質(zhì)，有能量形式轉(zhuǎn)換。2參考答案：如圖：液相負荷下限線；霧沫夾帶上限線；液泛線；降液管超負荷線；過量漏液線。3參考答案：層流：流體質(zhì)點沿管軸作直線運動，即流體分層流動，且各層流體以不同的速度向前運動，把這種流型稱為層流或滯流。過渡流：流體質(zhì)點不但沿管軸向前運動，而且開始有徑向運動。湍流：流體質(zhì)點在總體上沿管路向前運動外，還有各個方向上的隨機運動，把這種流型稱為湍流或紊流。4參考答案：單溢流雙溢流U型溢流5. 參考答案：離心泵啟動前在泵殼內(nèi)充滿被輸送液體，當葉輪開始轉(zhuǎn)動并攜帶其中液體一起旋轉(zhuǎn)時，在離心力的作用下液體被甩出葉輪，在葉輪中心區(qū)域形成低壓區(qū)。在壓差的作用下儲槽中的液體被吸進泵殼。被甩出葉輪的液體匯集在泵殼和葉輪之間的空隙并繼續(xù)隨葉輪旋轉(zhuǎn)，隨著旋轉(zhuǎn)液體通道擴大使得液體所獲得的部分動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能；在靜壓能的推動下液體被擠壓進入出口管路。6. 參考答案：因素包括：流體物理性質(zhì)，引起的原因；湍動程度，流體與傳熱面的相對位置、有無相變化。7. 參考答案：內(nèi)容：恒摩爾汽化，塔內(nèi)精餾段各塔板上升的氣相摩爾流率相等，提餾段也是如此；恒摩爾溢流，塔內(nèi)溢流段各塔板下降的液相摩爾流率相等，精餾段也是如此。應用條件：各組分汽化摩爾潛熱相等；氣液相接觸時的熱損失可忽略。三、判斷題1.參考答案：2.參考答案：3.參考答案：4.參考答案：5.參考答案：6.參考答案：四、計算題1參考答案：取貯槽液面為1-1截面，塔內(nèi)丙烯管出口為2-2截面；假設需要泵（We0），則在兩截面間列柏努利方程得：2參考答案：為提餾段操作線方程；為精餾段操作線方程。精餾段操作線方程一般形式為：與式比較R=1.5，xD=0.95；（2）所以A組分在塔頂?shù)慕M成為xA,D=0.95；B組分在塔頂?shù)慕M成為xB,D=0.05；3參考答案：取貯槽液面為1-1截面，并設為基準水平面，高位槽液面為2-2截面；則：由范寧公式得：有效功率：若50%，則：4參考答案：q線方程為：其中： 則： 則： 10