化工原理试卷之四 - 答案东南大学化工考研复试化工原理考试题库

200 年 月江苏省高等教育自学考试 化工原理试题答案及评分参考

一、单项选择题(每小题1分，共15分)

1．流体在圆直管内流动，充分湍流(阻力平方区)时，摩擦系数λ正比于( )。(G为质量流速)C

A．G2； B．G； C．G0； D．G-1。

2．利用水在逆流操作的套管换热器中冷却某物料。要求热流体的进出口温度及流量不变。今因冷却水进口温度升高，为保证完成生产任务，提高冷却水的流量，其结果使Δtm( )。B

A．增大； B．下降； C．不变； D．不确定。

3．某二元混合物，其中A为易挥发组分。液相组成xA＝0.6，相应泡点为t1，与之平衡的气相组成yA＝0.7，相应的露点为t2，则：( )A

A．t1＝t2； B．t1＜t2； C． t1＞t2； D．不能判断。

4．精馏操作时，若其他操作条件均不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶产品组成xD变化为( )。B

A．变大； B．变小 C．不变； D．不确切；

5．二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化( )。A

A．提馏段操作线与q线； B?．平衡线； C．平衡线与精馏段操作线； D．平衡线与q线。

6．通常所讨论的吸收操作中，当吸收剂用量趋于最小用量时，则下列那种情况正确( )。D

A．回收率趋向最高； C．操作最为经济；

B．吸收推动力趋向最大； D．填料层高度趋向无穷大。

7．下述说法中不准确的是( )。B

A．板式塔内气液逐级接触，填料塔内气液连续接触； B．精馏用板式塔，吸收用填料塔； C．精馏既可以用板式塔，也可以用填料塔； D．吸收既可以用板式塔，也可以用填料塔。

8．离心泵原来输送水时的流量为qV，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量( )。C

A．增大； B．减小； C．不变； D．无法确定。 9．吸收塔的操作线是直线，主要基于如下原因( )。D

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A．物理吸收； C．高浓度物理吸收；

B．化学吸收； D．低浓度物理吸收。

10．当回流从全回流逐渐减小时，精馏段操作线向平衡线靠近。为达到给定的分离要求，所需的理论板数( )。A

A．逐渐增多； B．逐渐减少； C．不变； D．无法判断。 11．最大吸收率η与( )无关 D

A．液气比 B．液体入塔浓度 C．相平衡常数 D．吸收塔型式 12．冷热流体分别在列管换热器的管程和壳程中流动，若αi远小于αo，则列管的壁温接近于( )的温度 A A．热流体 B．冷流体 C．冷流体和热流体的平均温度 D．无法确定 13．各种型号的离心泵特性曲线( ) D

A．完全相同

C．有的相同，有的不同

14．下列各项中属于物性参数的是( ) B

A．气膜吸收系数ky Ｃ．涡流扩散系数DE

B．分子扩散系数D D．脱吸因数S B．完全不相同 D．图形基本相似

15．牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈( ) A

A．层流流动 B．湍流流动 C．过渡型流动 D．静止状态

二、填空题(每空1分，共20分)

16．在钢、水、软木之间，保温效果最佳的是__________。[答：软木]

17．在设计列管式换热器中，设置隔板以提高 程流速，以达到强化传热的目的。[答：管]

18．管程内流体流速的选取，对一般液体取 。[答： u＝0.5~3 m·s-1] 19．?＝1则表示组分A和B_________________。[答：不能用普通蒸馏分离]

20．某粘性流体在一定管路系统中流动，在流量不变条件下将液体加热，雷诺准数Re将_________。[答：增大]

21．当量直径的定义是de＝_____________。[答：4*

流通截面积]

浸润周边22．用离心泵输送液体，若被输送液体的粘度增高，则离心泵的流量_________。[答：减小]

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23．某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右图中所示，则λA ______ λB (填“>”或“<”)。[答：<]

24．化工生产中最常用的载热体(加热剂)为___________。[答：饱和蒸汽]

25．吸收操作的基本依据是______________。[答：利用不同组分在溶剂中溶解度差异而实现分离]

26．吸收、脱吸操作时，低温对_________有利。[答：吸收]

27．精馏操作的基本依据是 。[答：根据混合物中各组分的挥发度的差异]

28．吸收过程的经济性主要决定于_______________。[答：脱吸]

29．用离心泵输送液体，若被输送液体的粘度增高，效率_________。[答：下降] 30．水以2 m·s-1的流速在?35 mm×2.5 mm钢管中流动，水的粘度为1×10-3 Pa·s，密度为1000 kg·m-3，其流动类型为 。[答：湍流] 31．套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时，空气出口温度 。[答：下降]

32．传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是 。[答：污垢热阻]

33．物体黑度在数值上它与同一温度下物体的_________相等。[答：吸收率]

34．在96 ℃时，苯-甲苯的相对挥发度为2.44。在此温度下，纯苯的饱和蒸气压为160.5 kPa，则纯甲苯饱和蒸气压为___________Pa。[答：65779]

35．冷热流体分别在列管换热器的管程和壳程中流动，若αi远大于αo，则列管的壁温接近于 的温度。[答：冷流体]

三、简答题(每小题5分，共25分) 36．流体粘度???dudy的物理意义。

答：从???du?可得??(②分)；其物理意义为促使流体流动产生单位速度梯度的剪

dudydy应力(②分)，粘度总是与速度梯度相联系，它只有在运动时才显现出来(①分)。

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37．何谓管路特性曲线？何谓工作点？

答：管路特性方程，表示在给定管路系统中，在固定操作条件下，流体通过该管路系统时所需要的压头和流量的关系。(②分)它说明流体从泵中获得的能量主要用于提高流体本身的位能、静压能和克服沿途所遇到的阻力损失。(①分)所谓离心泵的工作点是指离心泵的性能曲线(HT～Q曲线)与管路特性曲线的交点，即在HT～Q坐标上，分别描点作出两曲线的交点M点。(②分) 38．根据dQ?T?TwTw?twt?t，当αi较大或较小时，如何估算壁温？ ??w1?1?idAi?dAm?odAoT?Tw?odAo?，(②分)若αi较大，则Tw?t?idAi答：金属壁的热阻通常可以忽略，即Tw＝tw，于是

11较小，Tw接近T；若αi较小，则较大，Tw接近t。(②分)此式表明，传热面两?idAi?idAi侧温差之比等于两侧热阻之比，壁温Tw必接近于热阻较小或给热系数较大的流体温度。(①分)

39．什么是相对挥发度？相对挥发度的大小对精馏操作有何影响？

答：在混合物中各组分间挥发能力的差异定义为相对挥发度α。(②分)组分之间的相对挥发度越大，精馏操作越容易，所需要的塔板越少。(③分) 40．双膜理论。

答：双膜理论的基本论点为：1）相互接触的气液两相间存在稳定的相界面，界面两侧分别有一层虚拟的停滞液膜和停滞气膜。溶质分子以稳态的分子扩散通过这两层膜(②分)；2）在相界面处，气液两相一经接触就达到平衡，界面上无传质阻力(②分)；3）在膜层以外，气液流体都充分湍动，组成均一，溶质在每一相内的传质阻力都集中于虚拟的停滞膜内(①分)。

四、计算题(每小题8分，共40分)

41．离心泵的特性曲线为H?30?0.01Q，输水管路的特性曲线为H?10?0.05Q，Q的单位为m3·hr-1，试问(1) 此时的输水量为多少？(2) 若要求输水量为20 m3·hr-1，应采取什么措施？(两条特性曲线有何变化)

解：(1) 由30?0.01Q?H?10?0.05Q解得Q＝18.3 m3·hr-1。(③分)

(2) 若要求输水量为20 m3·hr-1，流量变大，可以采用调节阀门开度的方法，即改变管路的

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2222特性曲线，而泵的特性曲线不变(②分)。那么有：

30?0.01Q2?H?10?BQ2

把Q＝20 m·hr代入，解得B＝0.04(③分)。所以开大阀门后管路特性曲线变为：

2

H=10+0.04Q(②分)。

42．某流体在水平串联的两直管1、2中稳定流动，已知d1?d2/2，l1?100m，

3

-1

Re1?1800。今测得该流体流径管道1的压力降Hf1为0.64 m液柱，流径管道2的压力降?plu2?Hf????Hf2为0.064 m液柱，试计算管道2的长度l2。已知。 ?gd2g?d1?u1d?1????解：由 d1?2，得 2?? ①分 ???u1?d242???2?22d2u2?所以

Re2du11???2?2?2?? ①分 d1u1?Re1d1u142?所以 Re2?1Re1?900 ①分 2所以 ?1?64646464??0.071 ②分 ??0.0356，?2?Re2900Re11800lu2?plu2?hf????，?Hf????又 ②分 ?d2?gd2g?p2l2u2?2??2?2l2u2d1Hf2d22gHf2?????所以 ， ①分 ?1l1u12d2Hf1l1u12Hf1?1??d12g?1u12d2Hf210.064?2???100??42?2??160m ②分 所以 l2?l1??2u2d1Hf120.64化工原理试题答案及评分参考 第 5页（共 7 页)

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