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2012化工原理a

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一、 流体流动

 当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3,μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速

为1.0m/s时,其雷诺准数Re为__________,其摩擦阻力系数λ为________.  对于城市供水、煤气管线的铺设应以支管阻力为主。  A.总管线阻力可略,支管线阻力为主  现场真空表的读数为8×104 Pa,该处绝对压力为 ( 当时当地大气压为1×105 Pa)。 用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持两容器的液面高度不变,当关小输送管道的阀门后,管道的总阻力将____。

改变下列条件,对往复泵允许的安装高度没有影响 ( )

(A)减小泵的出口管路阻力 (B)泵从武汉搬迁到拉萨

(C)改变液体的温度 (D)改变泵吸入管道的(l+∑le ) 以下说法错误的是_____。

A. 往复泵流量不均匀,常用旁路调节流量。

B. 转子流量计读取流量方便,测量精度高,但不耐高温高压

C. 往复泵虽然有自吸能力,但安装位置不合适也会发生汽蚀现象 D.孔板流量计压头损失较文丘里流量计小  减少流体在管路中流动阻力Σh的措施

 某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de

 .如图示常温水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽,管路中装有孔板流量计和一个截止

阀, 已知管道为 φ57×3.5mm的钢管,直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为60m,截止阀在某一开度时的局部阻力系数ζ为7.5。设系统为稳定湍流,管路摩擦系数λ为0.026,孔板流量计孔流系数近似不变。 求:⑴管路中的质量流量及两槽液面的位差△Z;

⑵阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R2 。

若将阀门关小,使流速减为原来的0.8倍,设系统仍为稳定湍流,λ近似不变。问:⑶孔板流量计的读数R1 变为原来的多少倍?

 用一台离心泵将水池中的水(密度为1000 kg/m3)送至一表压为62 kPa的水洗塔顶,其流

程如图所示。已知离心泵吸入管段长度(包括局部阻力的当量长度,含入口阻力损失,下同)为60m,泵出口阀全开时排出管线长度200m(含出口阻力损失),全部管路均用φ108×4的碳钢管,管内流体流动摩擦系数均为0.025,其它数据如图所示。试求: (1) 当离心泵入口处的真空表读数为25 kPa时系统水的流量qV(m3/s); (2) 泵的压头H;若离心泵的效率为80%,泵的轴功率Pa; 泵出口阀门全开时管路的特性曲线方程;

2 2 18.8m 1 0.3m 1 0 3 3 1.50 m

沉降与过滤

 离心分离设备在层流区操作,颗粒的旋转速度为15 m/s,旋转半径为0.3 m,则该设备的

离心分离因数等于 。(保留一位小数, 重力加速度取9.81 m/s2)

 用板框式过滤机进行恒压过滤操作,随着过滤时间的增加,滤液量_________,生产能

力 。 传热

 管壁及污垢热阻可略,对薄管壁来说,当两流体对流体热系数相差悬殊时(如

i0),为有效提高K值的关键 水在无相变时在圆形直管中强制湍流,对流传热系数为1000W/(m2.℃)若将水的流量增加1倍,而其他条件不变,则其对流传热系数为( ) A 2000 B 不变 C 1741 D 500

双层平壁定态热传导,两层壁厚面积均相等,各层的导热系数分别为1和2,其对应的温度差为t1和t2,若t1>t2,则1和2的关系为( )

1<2 B 1>2 C 1=2 D 无法确定

A

 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K接近于 侧的对流传热系数,而壁温接近于 侧流体的温度值。

 在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,此时传热管的壁温接近________流体的温

度,总传热系数K接近______流体的对流给热系数.

 在卧式管壳式换热器中,用饱和水蒸气加热原油,则原油宜走 程,而总传热

系数K接近于 的对流传热系数。

 一卧式列管冷凝器,钢质换热管长为3m,直径为25×2mm。水以0.7m/s的流速在

管内流过,并从17℃被加热到37℃。流量为1.25kg/s、温度为72℃烃的饱和蒸气在管外冷凝成同温度的液体。烃蒸气的冷凝潜热为315kJ/kg。已测得:蒸气冷凝传热系数0=800W/(m2·℃),管内侧热阻为外侧的40%,污垢热阻又为管内侧热阻的70%,试核算:(1)换热器每程提供的传热面积(外表面为基准);(2)换热管的总根数;(3)换热器的管程数。[计算时可忽略管壁热阻及热损失,水的比热为4.18kJ/(kg·℃)]

 在一台套管式换热器中,用热水加热冷水。热水流量为2000Kg/h,进口温度为

80℃,冷水流量为3000Kg/h,进口温度为10℃,热损失可略,且热水和冷水的比热容相等,都取为4.187KJ/Kg/℃。求(1)若要求将冷水加热到30℃,此时

并流和逆流的平均温度差tm。(2)若要将冷水加入到40℃,采用并流能否完成

任务?(计算后说明)

在重力场中,固体颗粒在静止流体中的沉降速度与下列因素无关的是( )。 (A)颗粒几何形状 (B)颗粒几何尺寸 (C)颗粒与流体密度 (D)流体的流速

用转筒真空过滤机处理某悬浮液,滤布阻力可以忽略不计,生产能力为10 m3/h(滤液)。现将转速减小到原来的二分之一,其它条件不变, 则其生产能力应为_______。

A. 5 m3/h B. 3.54m3/h C. 7.07 m3/h D. 2.5 m3/h 吸收

 用水吸收氨-空气混合气体中的氨,它是属于 控制的吸收过程,对于该过程来

说,要提高吸收速率,则应该设法减小 。  三个传质理论E的影响  温度对亨利系数  “液膜控制”的条件

 某逆流操作的吸收塔,用清水洗去气体中的有害组分。已知该塔填料层总高度为9m,

平衡关系y=1.4x,测得气体进、出口浓度y1=0.03,y2=0.002,液体出口浓度x1=0.015(均为摩尔分数)。试求:(1)操作液气比;(2)气相总传质单元高度HOG,(3)如果限定气体出口浓度y2=0.0015,为此拟增加填料层高度,在保持液气比不变的条件下应增加多少?

 某填料吸收塔用含溶质摩尔分数x20.0002的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分,采用液气比L/G=3,气体入口摩尔分数y10.01,回收率可达0.90。已知物系的平

衡关系为y=2x。

0.00035,试求: 今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至x2(1)可溶组分的回收率下降至多少?

升高至多少? (2)液相出塔摩尔分数x1 蒸馏

.精馏塔设计时,若将塔釜由原来的间接蒸气热改为直接蒸气加热,同时保持xF、xD、

D/F、q及R不变,则W/F_________,xW______________,提馏段操作线斜率_________。

进料状态改变,将引起连续精馏塔的( )改变。

(A)平衡线; (B)操作线和q线; (C)平衡线和操作线; (D)平衡线和q线 吉利兰关联用于捷算法求理论塔板数,这一关联是( )。

(A)理论关联; (B)经验关联; (C)数学推导公式; (D)相平衡关联

 在一双组分连续精馏塔中,已知精馏段操作线方程为y0.715x0.271;q线方程为

y2.81x0.91,求:(1)回流比及进料热状况参数;(2)馏出液及原料液组成;(3)

若回流比为3,测得从精馏段第二层塔板下降液体的组成为0.82(摩尔分数,下同),从第三层塔板上升的蒸气组成为0.86,则此时的馏出液组成又为多少?  板式塔的不正常操作现象

 分离某些α接近1的物系时,可采用的特殊精馏方法  在一常压连续精馏塔中,分离某两组分理想溶液。原料液组成为0.4(摩尔分数,下同),

馏出液组成为0.95。操作回流比为最小回流比的1.5倍,进料热状况参数q为1.2。操作条件下物系的平均相对挥发度为2;塔顶采用全凝器,计算精馏段自塔顶向下的第二层理论板上升蒸汽的组成y2。 干燥

 作为干燥介质的湿空气,其预热的目的_______________________________。

 物料含自由水分和平衡水分的的区分标准

 如图所示,现有一常压(P=101.3KPa)操作的干燥装置,假定干燥装置热损失可以忽

略不计,试求: (1) 抽风机的体积流量,m3/h; (2) 预热器加入热量为多少kJ/h? (3) 干燥器中补充热量为多少kJ/h?(已知绝干物料比热容为1.5kJ/kg·℃)

(4) 在湿度图上表示出空气从预热器进口至干燥器出口状态变化过程(用简图示意,可任选H-I图或t-H图作图)。

 某湿物料在气流干燥器内进行干燥,操作压力为101.3Kpa,湿物料的处理量为1Kg/s,

湿物料的含水量为10%,产品的含水量不高于2%(以上均为湿基),空气的初始温度为20℃,湿度为0.006Kg水/Kg绝干气体,若将空气预热至140℃进入干燥器,并假定干燥过程近似视为等焓过程试求:

(1)当气体出干燥器温度选定为80℃,预热器所提供的热量及热效率; (2)若气体出干燥器的温度选定为45℃,气体离开干燥器时,因在管道及旋风分离器中散热,温度下降了10℃,问此时是否会发生物料反潮现象?(已知水的饱和温度和饱和蒸汽压间的关系为:

ts=3991/(16.5 - lnps)-234 ,Ps----Kpa, ts-----℃

干燥器出口气体状态的条件是:气体在离开设备之前( )。 (A)不降至湿球温度; (B)不降至露点

(C)不降至绝热饱和温度; (D)不降至空气的初始温度

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