08化工原理试卷与答案B

08化工原理试卷与答案B

2011-5-10

08制药化工原理考试题Ｂ及答案和评分标准

一.填空题

1.(2分) 题号:1109 第1章 知识点:100 难度:容易 某锅炉压力表读数为15 kgf.cm

*****答案***** 1.471

2.(2分) 题号:1067 第1章 知识点:200 难度:容易

流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长 ________。

*****答案***** 不变；

3.(2分) 题号:1147 第1章 知识点:400 难度:容易

流体在园管内流动时，由于流体具有粘性，使得___________处速度为零，管的________处速度最大。

*****答案***** 管壁； 中心

4.(4分) 题号:2040 第2章 知识点:100 难度:中等

离心泵输送的液体粘度越大，其扬程__________，流量_______,轴功率______，效率________。

*****答案*****

越小； 越小； 越大； 越小

5.(2分) 题号:4013 第4章 知识点:200 难度:容易

,相当于________MPa。

牛顿冷却定律 的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_______。

*****答案***** q=αA△t w.m

.K

6. 设离心机转鼓直径为1m，转速n=600 转.min比在重力沉降器内沉降的速度快____________倍。

*****答案***** 201

7.(3分) 题号:4056 第4章 知识点:100 难度:中等

一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果应＿＿＿＿＿＿，主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

*****答案***** 降低；

因水的导热系数大于保温材料的导热系数，受潮后，使保温层材料导热系数增大，保温效果降低。

8.(2分) 题号:5009 第5章 知识点:100 难度:容易

蒸发操作按蒸发器内压力可分为：__________,_________,__________蒸发。

*****答案*****

加压、 常压、 真空

二.选择题

1.(2分) 题号:2114 第2章 知识点:100 难度:容易 4B型水泵中的4是代表（ ）. A. 扬程4m B. 流量4m

*****答案***** C

2.(2分) 题号:2120 第2章 知识点:300 难度:容易

用离心泵输送液体，当要求扬程变化较大时，可采用两泵（ ）操作，当流量变化较大时，可采用两泵（ ）操作。 A. 串联 B. 并联

.s

C. 吸入口径为4英寸

*****答案***** A、 B

3.(2分) 题号:3033 第3章 知识点:100 难度:容易

当固体微粒在大气中沉降是层流区域时，以（ ）的大小对沉降速度的影响最为显著。

A. 颗粒密度； B. 空气粘度； C. 颗粒直径

*****答案***** C

4.(2分) 题号:3027 第3章 知识点:250 难度:容易

通常悬浮液的分离宜在（ ）下进行，气体的净制宜在 （ ）下进行。 A. 高温； B. 低温； C. 常温

*****答案***** A B

5.(2分) 题号:3037 第3章 知识点:120 难度:中等

当微粒与流体的相对运动属于滞流时，旋转半径为1m，切线速度为20m.s

）

A. 2倍； B. 10倍； C. 40.8倍

*****答案***** C

6.(2分) 题号:4113 第4章 知识点:100 难度:容易 在平壁导热过程中q＝λA（ｔ A. λ; B. ｔ

*****答案***** B

7.(2分) 题号:5034 第5章 知识点:100 难度:中等 提高蒸发器生产强度的主要途径是增大（ ）。 A. 传热温度差； B. 加热蒸汽压力； C. 传热系数； D. 传热面积；

*****答案***** C

8.(2分) 题号:2075 第2章 知识点:100 难度:中等

; C. δ

δ，传热推动力是（ ）。

离心泵效率最高的点称为 ( ) A. 工作点 B. 操作点 C. 设计点 D. 计算点

*****答案***** C.

9.(2分) 题号:5028 第5章 知识点:100 难度:容易 蒸发操作中，从溶液中汽化出来的蒸汽，常称为（ ）。 A. 生蒸汽 ； B. 二次蒸汽 ； C. 额外蒸汽

*****答案***** B

10.(3分) 题号:7106 第7章 知识点:200 难度:容易

吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要（ ）

A. 增加气膜厚度和减少液膜厚度 B. 减少气膜和液膜厚度 C. 增加气膜和液膜厚度

*****答案***** B

三.判断题

1.(2分) 题号:2169 第2章 知识点:120 难度:容易 离心泵的“气缚”与“气蚀”现象，其本质是相同的。( ）

*****答案***** √

2. 离心泵的特点之一是有很大的操作弹性，能在相当广泛的流量范围内操作。泵的铭牌上标明的数值是该泵在效率最高点上的性能。 （ ）

*****答案***** √

3.(2分) 题号:3076 第3章 知识点:200 难度:容易

临界粒径dc随旋分离器尺寸的增大而增大，因此，分离效率随分离器尺寸的增大而增大。( )

*****答案***** ×

4.(2分) 题号:3065 第3章 知识点:300 难度:容易

板框压滤机采用横穿法洗涤时，若洗涤压差=最终过滤压差，洗涤液粘度=滤液粘度，则其洗涤速率=1/4过滤终了速率。（ ）

*****答案***** √

5.(2分) 题号:3052 第3章 知识点:200 难度:容易

通过旋风分离器能够完全分离出来的最大颗粒直径，称临界颗粒直径。（ ）

*****答案***** ×

6.(2分) 题号:3055 第3章 知识点:300 难度:容易

若洗涤压差与过滤压差相等，洗水粘度与滤液粘度相同时，对转筒真空过滤机来说，洗涤速率=过滤未速度。（ ）

*****答案***** √

7.(2分) 题号:4188 第4章 知识点:340 难度:容易

列管式热交换器内用饱和水蒸汽加热管程的空气，为提高换热器的K值，在管外装设折流挡板。（ ）

*****答案***** ×

8.(2分) 题号:4159 第4章 知识点:400 难度:容易

强化传热过程最有效的途径是增大传热面积，提高传热温度差。（ ）

*****答案***** ×

9.(2分) 题号:2135 第2章 知识点:100 难度:容易

离心泵启动时,为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为流量增加而功率增大。（ ）

*****答案***** √

10.(2分) 题号:1243 第1章 知识点:100 难度:容易

国际单位制中，功、热、能三个物理量的单位分别是公斤.米、大卡和焦耳。（ ）

*****答案***** ×

四.计算题

1题号:6297 第6章 知识点:200 难度:容易 在某一连续精馏塔中，操作线方程如下所示： 精馏段：y=0.75x+0.24 提馏段：y=1.30x-0.021

料液为泡点进料，试求：回流比；馏出液、原料液和残液之组成。

*****答案*****

R/(R+1)=0.75 R=3 （3分） Xd/(R+1)=0.24 Xd=0.96 （3分） Xw=1.3Xw-0.021 Xw=0.07 （3分） 0.75X X

2.(8分) 题号:7209 第7章 知识点:100 难度:容易 在总压P＝500 kN.m体与含COCO×10kN.m

*****答案***** 气相主体中CO p=500×0.03=15 kN.m 与溶液成平衡的CO CO ∴ P ∵ P

: P

=26.16 KN.m

（４分）

=Ex

1000kg.m

CO

44。

370ｇ.m

温度ｔ＝27℃下使含CO

3.0％（体积％）的气

? 并计算以

E＝1.73

+0.24=1.3X

-0.021

=0.474 （3分）

对于稀溶液: C=1000/18=55.6 kmol.m x≈ｎ/C=0.00841/55.6=1.513×10

=1.73×10

P

1.513×10

ｎ＝370/(1000×44)=0.00841

于是发生脱吸作用。以分压差表示的传质推动力为 ΔP=P

-P =11.16 kN.m

（４分）

3.(8分) 题号:7280 第7章 知识点:240 难度:容易 已知：如下图所示。试求：

(1)塔底气相推动力为多少？ (2)塔顶液相推动力为多少？

*****答案***** 1）△Y由图可查得当X∴△Y2)△X∴ △X

=Y

=0.01时，X

*=0.009

=X

*－X

=0.009－0=0.009 （４分）

-Y

=0.08时：Y

*=0.083

*=0.09-0.083=0.007 （４分）

由附图可查得当Y

本题目有题图TITU183

4.(10分) 题号:8227 第8章 知识点:200 难度:容易

在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000kg，经干燥后物料的含水量由40％减至5％（均为湿基），以热空气为干燥介质，初始湿度H

0.009kｇ水.kg

H

0.039kg水.kg

2）

假定干燥过程中无物料损失，试求：（1）水分蒸发量W（kg水.h

空气消耗量L（kg绝干气.h干燥产品量G

*****答案***** （1）水分蒸发量Ｗ ｘ ｘ G

G

/（1－ｗ/（1－ｗ1－ｗ

kg.h

空气消耗量Lkg原空气.h ；（3）

0.40/（1－0.40）

＝0.667 kg水.kg

＝0.05/（1－0.05）＝0.053 kg水.kg

1000（1－0.40）

＝600 kg绝干料.h ∴Ｗ＝G

＝368.4 kg水.h（2）L＝W/（H L（3）G

L（1＋HG

W

（２分）

H

600×（0.667－0.053） （４分）

368.4/（0.039－0.009）

（４分） 12280（1＋0.009）

＝12280 kg绝干气.h ＝12390.5 kg原空气.h

＝1000－368.4＝631.6 kg.h

08化工原理试卷与答案A

2011-5-10

08制药化工原理考试题A及答案和评分标准

一.填空题

1.(2分) 题号:1065 第1章 知识点:100 难度:容易

某流体的相对密度(又称比重)为0.8,在SI中,其密度ρ=_______________,重度γ=_________。

*****答案***** 800kg.m

7848N.m

2.(3分) 题号:1061 第1章 知识点:100 难度:中等

套管由φ57×2.5mm和φ25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于__________，润湿周边等于__________，当量直径等于__________。

*****答案***** 1633mm

242mm； 27mm

3.(4分) 题号:3006 第3章 知识点:100 难度:中等

球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________.

*****答案*****

粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep

4.(2分) 题号:4100 第4章 知识点:100 难度:容易 多层平壁导热的总热阻等于___________________。

*****答案***** 多层热阻之和

5.(4分) 题号:4016 第4章 知识点:300 难度:容易

某并流操作的间壁式换热器中, 热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和30℃,此时传热平均温度差△t

*****答案***** 39.9K

6.(2分) 题号:5001 第5章 知识点:100 难度:容易 蒸发是____________________的单元操作。

*****答案***** 浓缩溶液

7.(3分) 题号:5008 第5章 知识点:130 难度:中等 在蒸发操作中，降低单位蒸气消耗量的主要方法有： _________________,__________________,________________。

*****答案*****

采用多效蒸发 真空蒸发 加强设备保温。

二.选择题

=_________.

1.(2分) 题号:2101 第2章 知识点:100 难度:容易 为减少电机的启动功率，离心泵在启动前应将（ ）. A. 出口阀关闭 B. 进口阀关闭 C. 出口阀打开 D.进口阀打开

*****答案***** A

2.(2分) 题号:2120 第2章 知识点:300 难度:容易

用离心泵输送液体，当要求扬程变化较大时，可采用两泵（ ）操作，当流量变化较大时，可采用两泵（ ）操作。 A. 串联 B. 并联

*****答案***** A、 B

3.(2分) 题号:2092 第2章 知识点:200 难度:容易

为避免发生气蚀现象，应使离心泵内的最低压力（ ）输送温度下液体的饱和蒸汽压。

A. 大于； B. 小于； C. 等于

*****答案***** A

4.(2分) 题号:2081 第2章 知识点:100 难度:中等 在式Z ＋U A. N－m.N

*****答案***** D

5.(2分) 题号:3049 第3章 知识点:100 难度:容易 含尘气体中的尘粒称为（ ）。

A. 连续相； B. 分散相； C. 非均相。

*****答案***** B

6.(2分) 题号:3038 第3章 知识点:200 难度:容易 为提高旋风分离器的效率，当气体处理量较大时，应采用（ ）。

P

/(ρｇ)＋U

/(2ｇ)＝Z

P

/(ρｇ) ( )

/(2ｇ)＋∑H

B. m流体柱

C. m D. J.kg

A. 几个小直径的分离器并联； B. 大直径的分离 ； C. 几个小直径的分离器串联。

*****答案***** A

7.(2分) 题号:4115 第4章 知识点:200 难度:容易 将1500 kg.h

80℃的硝基苯通过换热器冷却到40℃，冷却水初温为30℃，

.K

; C. 82800 kw;

; B. 82800 kJ.h

出口温度不超过35℃，硝基苯比热为1.38kJ.kg（ ）。 A. 19800 kJ.h

*****答案***** B

8.(2分) 题号:1170 第1章 知识点:300 难度:中等

流体在园管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（ ）

A. Um＝1/2Umax B. Um＝0.8Umax C. Um＝3/2Umax

*****答案***** B

9.(2分) 题号:1172 第1章 知识点:150 难度:容易 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( ) A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关 B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关 C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关

*****答案***** A

10.(3分) 题号:1176 第1章 知识点:100 难度:容易 一个工程大气压等于( )Pa; ( )mmHg; ( )Kgf.cm A. 1.013×10

*****答案***** B; D; G

11.(3分) 题号:4105 第4章 知识点:100 难度:中等

B. 9.8×10

C. 60

D. 735.6 E. 10.33 F. 0 G. 1

已知圆筒壁(外半径为r度相等)。

)上两层保温材料的温度分布曲线如图示:A 层的

导热系数 ( )B层的导热系数；应将( )放在内层保温效果好。(A,B 两层厚 A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. A 层 E. B 层

*****答案***** B. E

本题目有题图titu085

12.(2分) 题号:4112 第4章 知识点:100 难度:容易 工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（ ）。 A. 增加热阻，减少热量损失; B. 节约钢材、增强美观; C. 增加传热面积，提高传热效果。

*****答案***** C

13.(2分) 题号:2071 第2章 知识点:100 难度:容易 离心泵的性能曲线中的H－－Q线是在( )情况下测定的。 A. 效率一定； B. 功率一定； C. 转速一定； D. 管路（ｌ＋∑ｌ

*****答案***** C.

14.(2分) 题号:2073 第2章 知识点:100 难度:容易 离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( ) A. 气缚现象 B. 汽蚀现象 C. 汽化现象 D. 气浮现象

*****答案***** A.

三.判断题

1.(2分) 题号:2169 第2章 知识点:120 难度:容易 离心泵的“气缚”与“气蚀”现象，其本质是相同的。( ）

*****答案***** √

2.(2分) 题号:3054 第3章 知识点:200 难度:容易 旋风分离器是利用惯性离心力作用来净制气的设备。（ ）

*****答案***** √

3.(2分) 题号:3057 第3章 知识点:300 难度:容易 恒压过滤过程的过滤速度是恒定的。（ ）

*****答案***** ×

4.(2分) 题号:1239 第1章 知识点:200 难度:容易 流体在园管内作稳定流动时，其流速与管径的一次方成反比。（ ）

*****答案***** ×

5.(2分) 题号:1240 第1章 知识点:400 难度:容易 流体在园管内流动阻力主要有沿程阻力和局部阻力。（ ）

*****答案***** √

6.(2分) 题号:1241 第1章 知识点:100 难度:容易

化工单元操作是一种物理操作，只改变物质的物理性质而不改变其化学性质。（ ）

*****答案***** √

7.(2分) 题号:4156 第4章 知识点:100 难度:容易

在稳态传热中，凡热阻大处其温差也大。( )

*****答案***** √

8.(2分) 题号:4158 第4章 知识点:400 难度:容易

传导和对流传热的传热速率与温度的一次方之差成正比，而辐射的传热速率与温度的四次方之差成正比。（ ）

*****答案***** √

9.(2分) 题号:4159 第4章 知识点:400 难度:容易

强化传热过程最有效的途径是增大传热面积，提高传热温度差。（ ）

*****答案***** ×

10.(2分) 题号:2137 第2章 知识点:100 难度:容易

离心泵的特点之一是有很大的操作弹性，能在相当广泛的流量范围内操作。泵的铭牌上标明的数值是该泵在效率最高点上的性能。 （ ）

*****答案***** √

四.计算题

1.(6分) 题号:6245 第6章 知识点:100 难度:容易 某双组分理想物系当温度ｔ＝80℃时，P液相摩尔组成x

*****答案***** （1）x

P总－P

/（P

P

0.4＝（P总－40）/（106.7－40） ∴P总＝66.7ｋPａ（2分） y

x

P

/P总＝0.4×106.7/6 6.7＝0.64（2分） /P

106.7/40＝2.67 （2分）

（2）α＝P

0.4，试求：

(2) 相对挥发度α。

(1) 与此液相组成相平衡的汽相组成y

106.7kPa，P

40kPa，

2.(8分) 题号:6296 第6章 知识点:200 难度:容易

某酒厂有一个连续蒸馏塔，每小时需要处理含乙醇10％(质量分率)的酒精溶液1500kg，经精馏后分离出含乙醇96％(质量分率)的塔顶馏出液和含乙醇1％(质量分率)残液，已知回流比为R=3，求该蒸馏塔每小时从塔顶得多少kg的产品，操作的回流量是多少？

*****答案*****

F=D+W （2分） FX

=DX

+WX

2分） =96% X

=10% X

=1%

已知F=1500kg X

把已知数据代入得： D=135/0.95=1421 kg.h L=DR=142.1X3=426.3kg.h

2分） 2分）

3.(10分) 题号:7249 第7章 知识点:451 难度:容易

有一逆流填料吸收塔, 塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔气体量为100kmol.h

,溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液

气比为1.5 ，平衡关 系y=x。试求： (1)液体出塔浓度； (2)测得气相总体积传质系数k为 多少?（提示：N

*****答案***** ①y y

=y L/G=(y ②H N N h=H

=0.01

(1-η)=0.01(1-0.9)=0.001 -y=G/K=1/(1-S)L=4.16

N

=1.179×4.16=4.91 m。（5分）

C

H

O（丙酮）体系中，已知丙酮的露点为=A－B/（ｔ＋C），P

--mmHg ，ｔ

)/x

,x

=(y

-Y

)/(L/G)=(0.01-0.001)/ 3600)/0.12=1.179 m

a=0.12kmol.m

-mx

.s)/(y

-mx

)+S]）

=1/(1-S)ln[(1-S)(y

1.5=0.006 （5分）

=100/(0.785×0.5[(1-S)Y

/Y

+S]

S=m/(L/G)=1/1.5=0.667

4.(6分) 题号:8225 第8章 知识点:100 难度:容易 在总压为760mmHｇ的N

15℃相对湿度为0.4，求出体系的温度为多少? 丙酮的阿妥因常数A＝7.11212， B＝1204.67 C＝223.5，阿妥因公式lgP--℃

时的α

4

;蒸汽膜状冷凝时的α

5

________ >________ >________ >________ >________。 *****答案***** α

5

> α

4

> α

3

> α

2

> α

1

6. 列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是

____________________________________________________________________ ____________________________________________。 *****答案*****

增大壳程流体的湍动程度， 强化对流传热，提高α值，支承管子 7. 对于间壁式换热器：m1Cp1 (T1-T2*****答案*****

稳定传热 无热损失 无相变化

8. 在确定列管换热器冷热流体的流径时， 一般来说，蒸汽走管______； 易结垢的流体走管______；高压流体走管______；

有腐蚀性流体走管______；粘度大或流量小的流体走管______。 *****答案*****

外 内 内 内 外

9. 用冷却水将一定量的热流体由100℃冷却到40℃，冷却水初温为15℃，在设计列管式换热器时，采用两种方案比较，方案Ⅰ是令冷却水终温为30℃，方案Ⅱ是令冷却水终温为35℃，则用水量 W1＿＿＿A2

*****答案***** 大于， 小于

10. 对流传热中格拉斯霍夫准数式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿, 它反映了＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 *****答案***** Gｒ＝ｇｌ3ρ2β△t/μ系数的影响。

11. 举出五种间壁式换热器＿＿＿＿＿； ＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿； ＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿；。提高间壁式换热器传热系数的主要方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 *****答案*****

夹套式， 蛇管式，套管式，列管式，板式，螺旋板式，板翅式等任选五种。 提高传热系数的主要途径是提高流体流速，增强人工扰动；防止结垢，及时清除污垢。

2

) =m2Cp2 (t2-t1)=K.A.△tm

件是_____________、_______________、________________。

W2A1

, 由温差引起的流体受热时,流体自然对流对给热

12. 如图所示为间壁式换热器中冷流体B与热流体A的稳态传热 过程的温度分布曲线，该传热过程是由________、__________和__________三个串联的热传递环节组成，由图分析可知:α1________α2，控制热阻应在________侧，因此若强化该传热过程，应从________侧着手。

*****答案*****

对流 热传导 对流 α

1

<α

2

A A

13. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作用在于___________________，折流挡板的形状有____________________，____________________等。 *****答案*****

提高壳程流体的流速, 使壳程对流传热系数提高, 园缺形 （弓形）,园盘和环形 二.选择题

1. 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:

（1）传热系数K应 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( ) （2）空气出口温度 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( ) （3）壁温 A 增大B 略有减小 C 基本不变 ( ) *****答案*****

（1） A （2） A （3） B

2. 列管换热器管程常用流速范围为：一般液体( ),气体( )。 A. 0.5～3m.s-1*****答案***** A. C.

3. 翅片管换热器的翅片应安装在( )。

A. α小的一侧 B. α大的一侧 C. 管内 D. 管外 *****答案***** A

4. 在反应器的单根冷却蛇管内通冷却水，其进、出口温度分别为ｔ1

2

B. 3～15m.s-1 C. 5～30m.s-1

,借搅拌器作用，使热流体保持均匀温度T(T为热

流体出口温度) ，如冷却蛇管长度增大一倍,其它条件不变,问出口水温ｔ2( )。

A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不一定 *****答案***** A ∵mc(t2 mc(t2

-t1-t1

=KA△tm

-（T-t2/（T-t2t2

]/[ln(T-t1

/（T-t2

/（T-t2

]} 上

=KπdL{[（T-t1

式可简化为 mc/Kπd =L/[ln（T-t1也增大一倍，而T，t1

三.判断题

此等式左边为定值，则右边也应为定值，当L增大一倍，ln（T-t1

1. 凡稳定的圆筒壁传热，热通量为常数。( )

*****答案***** ×

2. 在稳态传热中，凡热阻大处其温差也大。( )

*****答案***** √

3. 流体流动时，滞流内层的粘度是对流传热的主要控制因素。（ ）

*****答案***** ×

4. 传导和对流传热的传热速率与温度的一次方之差成正比，而辐射的传热速率与温度的四次方之差成正比。（ ）

*****答案***** √

5. 导热系数和给热系数都是物质的属性之一。（ ）

*****答案***** ×

6. 热量传递过程的规律与流体流动过程相似，流速越大，则其过程的阻力越大。（ ）

*****答案*****

×

7. 换热器的平均传热温度差，是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。（ ）

*****答案***** ×

8. 多层平面壁稳态热传导时，推动力是内壁面与外壁面间总的温度差;总热阻是各层热阻的倒数之和。（ ）

*****答案***** ×

9. 当保温材料的厚度加大时，内外壁面的总温度差增大，总的热阻也增大，总推动力与总阻力之比为定值，即导热速率不变 。（ ）

*****答案*****

10. 在列管换热器管间装设了两块横向折流档板，则该换热器变成为双壳程的换热器（ ）

*****答案***** ×

四.问答题

1. 试述对流传热的机理? *****答案*****

热流体流过管道时, 在湍流主体中,流体剧烈拢动,形成漩涡, 使质点强烈混合而交换热量，温度较均匀，几乎不存在温度梯度；但在紧靠管壁，有一层很薄的作层流流动的流体层（层流底层），在这层薄层内，热量传递以导热方式进行，从微观上言，是靠分子传递。由于流体的导热系数很小，故热阻丝要集中层流底层内。对管内层流流动，热量传递也是主要靠导热。但由于温度存在（轴向的，径向的），有密度差，会引起质点的对流，比较复杂。 2. 强化传热过程应采取哪些途径? *****答案***** 根据ｑ＝K.A.△tm(2)增大传热温差△tm

度一定时，逆流传热温差△tm (3)提高传热系数K由

, 指任一个K、A、△tm

,因为当T1

T2

t1

t2

(1) 增加传热面积,如在管内外壁装上翅片,采用螺旋管或粗糙管代替光滑管；

K＝1/（1/α 提高α

1

1/αδ

2j

Σ（δ

j

/λ

j

α,都能强化传热,要提高α由单层改为多层,或在壳程

中增设档板，对于蛇管中,加入搅拌装置或在蛇管圈中增设杯状物（强化圈）在列管换热器中可,还可采用导热系数大的流体作载热体。

3. 换热器的散热损失是如何产生的？应如何来减少此热损失？ *****答案*****

由于换热器外壁面温度往往高于周围外界空气的温度，外壁面不断通过对流和辐射传将热量传给换热器周围的空气而散失，即产生散热损失。为了减少散热损失，一般在换热器外壁面上包上一层（或两层）导热系数较小的绝热材料（或不同的两种导热系数较小的绝热材料），使传热热阻增大，外壁面温度降低，从而减小了散热损失。

4. 传导传热,对流传热和辐射传热,三者之间有何不同? *****答案*****

传导热是固体或静止流体的分子运动或分子振动传递热量。对流传热则是流体质点发生相对位移来传递热量, 辐射传热是高温物体以电磁波形式向空间发射能量来传递热量。

5. 有一高温炉，炉内温度高达1000℃以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。 *****答案*****

炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面。在炉壁内通过传导传热，将热量以炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联，所以该传热过程的特点是：（1）传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；（2）并联、串联的联合传热同时存在。

6. 有一高温炉，炉内温度高达1000℃以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。 *****答案*****

炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面。在炉壁内通过传导传热，将热量以炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联，所以该传热过程的特点是：（1）传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；（2）并联、串联的联合传热同时存在。

五.计算题

1. 某平面炉壁，由绝热砖Ⅰ和普通砖Ⅱ组成，已知绝热砖厚度b1导热系数λ

1

200mm，

0.2w.m-1.K-1

,普通砖外侧温度t350℃,普通砖导热系数

HN△Y△Y△Y ∴N

=V/K=(Y=(△Y=Y=Y

-Y-Y

aΩ=76/(150×0.8-Y

)/△Y-△Y*=Y

)/ln(△Y

π/4) =1m /△Y

)

=0.00735

（ 3分）

*=0.0526-2×0.0184=0.0158

=0.00263 代入得：△Y

=(0.0526-0.00263)/0.00735=6.80 （ 3分）

∴Z=1×6.8=6.8m （ 3分） 3)L/L'

∵L'=Vφm=76×0.95×2=144.4kmol.h

∴L/L'=206.4/144.4=1.43(倍） （ 3分）

07级制药工程专业化工原理考试题A答案及评分标准

2010-3-10

07级制药工程专业化工原理考试题A答案及评分标准

一.填空题

1.(3分) 题号:3006 第3章 知识点:100 难度:中等

球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________.

*****答案*****

粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep

2.(3分) 题号:3024 第3章 知识点:140 难度:较难 设离心机转鼓直径为1m，转速n=600 转.min比在重力沉降器内沉降的速度快____________倍。

*****答案***** 201

3.(2分) 题号:4053 第4章 知识点:100 难度:较难 单层园筒壁热阻的表达式为______________，用SI制表示的单位是___________。

*****答案***** b/λA

或ln(r

/r

)/(2πλL) K/W

4.(2分) 题号:6053 第6章 知识点:210 难度:中等

已分析测得这四股物料的组成为0.62，0.70，0.75，0.82，试找出YY

*****答案*****

y6 ＝0.82 x6 ＝0.70 y7 ＝0.75 x7 ＝0.62

X

Y

____，X

____， Y

____ ，X

X_____,

本题目有题图titu101

5.(4分) 题号:7054 第7章 知识点:120 难度:中等 含SO

10％（体积）的气体混合物与浓度C为0.020kmol.m

SO1.62C（大

水溶液在一个大气压下相接触。操作条件下两相的平衡关系为p气压） ，则SO

动力为＿＿＿＿大气压.

*****答案***** ｐ＝0.1atm ｐ

1.62×0.02＝0.0324atm

从气相向液相转移 Δｐ＝0.0676atm

6.(4分) 题号:7059 第7章 知识点:100 难度:较难 在常压下，测定水中溶质A 的摩尔浓度为0.56kmol.m

A 的

平衡摩尔分率为0.02 ，则此物系的相平衡常数m=＿＿＿＿＿。当其他条件不变，而总压增加一倍时，相平衡常数m=＿＿＿＿＿， 若测得总压值为2 atm ，则此时的亨利系数E=＿＿＿＿＿atm,而溶解度系数H≈＿＿＿＿＿kmol.m

*****答案*****

2.0 ； 1.0； 4.0 atm； 14 kmol.m

.atm

7.(2分) 题号:8001 第8章 知识点:100 难度:中等 干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力 __________________。

*****答案*****

大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。

8.(4分) 题号:8024 第8章 知识点:300 难度:中等

影响等速干燥速率的主要因素是_________________________________。

*****答案*****

.atm

空气的状况（温度、湿度）流速和流向

二.选择题

1.(2分) 题号:5031 第5章 知识点:130 难度:中等

在蒸发操作中，若使溶液在（ ）下沸腾蒸发，可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差。

A. 减压 ； B. 常压 ； C. 加压

*****答案***** A

2.(2分) 题号:6150 第6章 知识点:100 难度:中等

非理想溶液不一定都有恒沸点，只有对拉乌尔定律有明显的 （ ）的非理想溶液才具有恒沸点。

A. 偏差小； B. 偏差大 C. 偏差中等

*****答案***** B

3.(2分) 题号:6133 第6章 知识点:100 难度:较难

精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是( )。 A. 液相中易挥发组分进入汽相； B. 汽相中难挥发组分进入液相；

C. 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D. 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。

*****答案***** D.

三 .计算题

1.(12分) 题号:1409 第1章 知识点:320 难度:中等

现有一条水平通风管道，在某处用渐缩管将Φ508×4mm和Φ408×4mm的大小钢管连接起来。现为粗略地估算其流过的空气量，在渐缩管的两端各装上一个U形测压计，得读数如图所示。若空气流过渐缩管的压头损失可忽略不计，

试求流过的质量流量为多少kg.h

100kN.m

*****答案*****

)

1.29kg.m

两测压点处截面分别为1一1和2一2。因空气流过两截面间的压力变化不大，可用柏式； 而P P∴ρ∴P/ρ

=ρ=ρ

RR

g=1600×9.807×0.076=1193N.mg=1000×9.807×0.102=1000.6N.m+(1193+1000.6)/2=101.1kN.m/2=P

/ρ

+u

（2分） （2分） （2分）

Pm=100×10

+u

=1.29×273/(273+27)×101.1/101.3=1.17kg.m

/2 （2分）

/2=1000.6/1.17+u/d

)=u

而 1193/1.17+u∴u∴m

=u

(d

/2...........<1>（2分）

（2分）

又因连续流动，忽咯ρ影响

(400/500)=0.64u（2分）

代入<1>式得：u

=23.65m.s

=3600.π（0.4）23.65×1.17/4=12512kg.h

2. (14分) 题号:3092 第3章 知识点:300 难度:中等 用一板框压滤机在147.1kN.m小时内获得4m常数K=1.6×10

m

.s

?

（1）需要过滤面积多少m

1.5

（2）若选用滤框尺寸：长×宽×厚=635×635×25mm，需滤框多少块？ （3）过滤完毕，用清水在与过滤压力相同的情况下洗涤30分钟，洗水的消耗量为多少m

*****答案***** （1）求过滤面积

?

?

（4）若把压力加倍，其它情况不变过滤1.5小时，可得滤液多少m

∵V=KAθ ∴A=V(1/kθ) 1.5×3600)]

=13.6m

3分）

=4×[1/（1.6×10（2）求框数

13.6/0.635×0.635×2=17块 （3分） （3）求洗水量 (dv/dθ)=kA ∴V (V V

=V=(dv/dθ))/(V

/8V=V/8θ=4/(8×1.5)=0.33mθ

=0.33×30/60=0.17m

)/(△P

)=2 =5.66m

.h

（4分）

（4）求滤液量 （4分）

)=(△P × (2)

=4( 2)

3.(12分) 题号:4224 第4章 知识点:100 难度:中等 某平壁炉的炉壁由耐火砖,绝热砖和普通砖组成,它们的导热系数分别为1.163,0.233和0.582[w.m

.K

],为使炉内壁温度保持1000℃, 每平方米炉壁的

?（假设绝热砖与

热损失控制在930w以下,若普通砖厚度取为10cm,炉外壁温度为83℃,求:耐火砖和绝热砖厚度各为多少?绝热砖和普通砖交界面温度t耐火砖交界面温度为800℃）

*****答案*****

设耐火砖厚度b1, 绝热砖厚度b2 跨过耐火砖的热通量为: q=(t1-t2)/(b1/λ1)

∴b1=λ1(t1-t2)/q=1.163(1000-800)/930=0.25m （4分） 跨过三层砖的热通量为:

q=(t1-t4)/[(b1/λ1)+(b2/λ2)+(b3/λ3)] b2=[(t1-t4)/q-b1/λ1-b3/λ3]λ2

=[(1000-83)/930-0.25/1.163-0.1/0.582]×0.233

=0.14m, （4分） 跨过普通砖的热通量:

=t3-t4/b3/λ3,t3=q.b3/λ3+t4=930×0.1/0.582+83=243℃ （4分） 4.(12分) 题号:6279 第6章 知识点:321 难度:中等

分离苯和甲苯混合液，进料组成为0.4，馏出液组成为0.95，残液组成为0.05（以上组成均为苯的摩尔分率）。苯对甲苯的平均相对挥发度为2.44。泡点进料，塔顶冷凝器为全凝器，塔釜为间接蒸汽加热。试求：(1) 最小回流比； (2) 若回流比取最小回流比的1.5倍，列出精馏段操作线方程；(3) 列出提馏段操作线方程。

*****答案***** ⑴ y

2.44×0.4/（1＋1.44×0.4＝0.62

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