选择题
1.密度为850kg/m3的液体以5m3/h的流量流过输送管,其质量流量为(D)。
A.170kg/hB.1700kg/hC.425kg/hD.4250kg/h
2.定态流动系统中,水从粗管流入细管。若细管流速是粗管的4倍,则粗管内径是细管的(A)倍。 A.2B.3C.4D.5
3.用于分离气-固非均相混合物的离心设备是(B)。A.降尘室B.旋风分离器C.过滤式离心机
4.规格为Ф108×4.0mm的无缝钢管,其内径是(A) A.100mmB.104mmC.108mmD.112mm
5.管路系统中,离心泵调节流量可用(1)泵出口阀门;(2)改变叶轮直径或泵的转速,则(A)。
A.(1).(2)都行B.(1).(2)都不行C.(1)行(2)不行D.(1)不行(2)行
6.能全部吸收辐射能量的物体称为(B)。A.灰体B.黑体C.镜体D.透热体
7.可引起过滤速率减小的原因是(C)。A.滤饼厚度减小B.液体黏度减小C.压力差减小D.过滤面积增大
8.离心泵铭牌上所标明的流量Q是指(C)。A.泵的最大流量B.扬程最大时的流量C.泵效率最高时的流量D.扬程最小时的流量
9．某套管换热器环隙内为饱和水蒸气冷凝加热管内的空气,此时K值接近于(B)
流体的α值,壁温接近A流体的温度。若要提高K值,应设法提高(B)流体的湍动程度。A.管程B.壳程
10.颗粒在空气中的自由沉降速度(A)颗粒在水中自由沉降速度。A.大于B.等于C.小于D.无法判断
1.区别精馏与普通蒸馏的必要条件(D)A.α<1B.p 2.苯-甲苯混合液中苯的质量分率为0.5,其摩尔分率为(A)(M苯=78,M甲苯=92)A.0.54B.0.50C.0.45D.0.40 3.若混合气体中氨的体积分率为0.5,其摩尔比为(B)A.0.5B.1C.0.3D.0.1 4.下列哪种情况不属于塔板上的非理想流动(C)A.液沫夹带B.降液管液泛C.返混现象D.气泡夹带 5.两组分液体混合物,其相对挥发度α越大,表示用普通蒸馏方法进行分离(A)A.较容易B.较困难C.很困难D.不能够 6.当连续精馏在最小回流比条件下操作时,其理论板层数(C)A.最多B.最少C.∞D.0 7.混合气体中被液相吸收的组分称为(B)A.吸收剂B.吸收质C.吸收液D.溶剂 8.若湿物料的湿基含水量为20%,其干基含水量为(B)A.17%B.25%C.36%D.23% 9.下列物料中,适于用填料塔进行分离的是(C)A.含固体悬浮物的B.易聚合的C.腐蚀性的 10.湿空气不能作为干燥介质的条件是(B)A.φ<1B.φ=1C.φ<0D.φ=0 选择题 1.用空气干燥湿物料时,为得到绝干物料,其前提条件是空气(2)。 (1)温度足够高(2)相对湿度为零(3)与湿物料接触时间长 2.在沉降过程中,利用K值判断流型时,当K值小于2.62时属于滞流区域,此时沉降雷诺准数Ret小于(1)。(1)1(2)2000(3)1000 3.由离心泵特性曲线知,轴功率N随流量Q增大而增大,当Q=0时,N(3)。(1)为零(2)最大(3)最小 4.一定温度下,湿空气的湿球温度tw越高表明湿空气的湿度H(2)。(1)越小(2)越大(3)为零 5.为降低热损失,在管道外包覆保温层,传热速率与其厚度关系为(3)(1)成正比(2)成反比(3)有极大值 6.流体流动系统中,管路因直径改变而突然扩大或突然缩小所产生的能量损失为:hfˊ=ζu2/2,其中速度u均以(3)为准。(1)大管流体流速(2)小管流体流速(3)大小管平均流速 1.精馏操作中,饱和蒸汽进料量F,精馏段上升蒸汽量V与提馏段上升蒸汽量Vˊ的关系为(1)。 (1)V=Vˊ+F(2)V＜Vˊ+F(3)V＞Vˊ+F 2.离心分离因素Kc为离心力场强度与重力场强度之比。可表示为(3)(1) (2) (3) 3.离心泵实际安装高度应略小于计算值,以避免发生(2)现象。(1)气缚(2)气蚀(3)漏液 4.离心通风机的风量,按风机(2)的气体状态计。(1)出口处(2)进口处(3)进出口综合 5.某湿物料的平衡含水量为X*,所得干燥产品的含水量必(2)X*。(1)等于(2)大于或等于(3)小于 6.往复压缩机的实际压缩循环包括(2)个阶段。(1)三(2)四(3)五 填空题 1.测得某容器表压为200kPa,当地大气压为100kPa,该容器的绝对压力是300kPa。 2.湍流与层流的本质区别是:前者流体质点在沿轴线方向运动的同时,还有各个方向剧烈的随机运动。 3.离心泵的主要构件是叶轮.泵壳和轴封装置。 4.传热的三种基本方式是热传导.对流传热.热辐射。 5.蒸汽在管壁面冷凝时,有两种冷凝方式即膜状冷凝和滴状冷凝,并且前者热阻大于后者。 6.若不适当地提高离心泵的安装高度,则离心泵会发生汽蚀现象。 7.忽略管壁和污垢热阻,若管内外流体的对流传热系数分别为0.85和1.70kW/(m2·℃),总传热系数K=570W/(m2·℃)。 8.悬浮液的分散相是固相,连续相是液相。 9.不可压缩滤饼的颗粒具有不易变形,过滤过程中滤饼的流动阻力不变。 10.过滤设备中,板框压滤机是间歇操作,转鼓真空过滤机是连续操作。(注:间歇.连续) 1.30℃.150kPa(绝压)空气的密度ρ=1.7kg/m3(空气的分子质量取为29g/mol)。 2.某设备真空度为200mmHg,其绝压=74.6kPa,其表压值为＝-200mmHg。(当地大气压为760mmHg) 3.在柏努里方程式中,p/ρ的单位是J/kg,其物理意义为单位质量流体在载面上产生的静压能;p/ρg的单位是m,其物理意义为单位重量(1N)流体所具有的机械能。 4.管内流动的雷诺准数表达式为Re=(duρ/μ)。当Re<=2000时,一定是层流流动;当Re>=4000时,一定是湍流流动。 5.流体在圆管中层流时,管内流速为抛物线形分布,管中心处点速度为平均流速的2倍。 6.孔板流量计是恒截面,变压差流量计;转子流量计是恒压差,变截面流量计。 7.离心泵是依靠离心力对流体作功,其作功的部件是叶轮。 8.离心泵的工作点是泵的H-qv(泵特性)曲线与管路的H-qv(管路特性)曲线的交点。 9.传热推动力为温度差,在稳定的串联传热中,某一步的热阻愈小,其对应的推动力愈小。 10.普兰特准数(Pr)的物理意义为物性影响的准数;格拉斯霍夫准数(Gr)的物理意义为自然对流影响的准数。 11.某列管换热器的壳程为饱和水蒸汽冷凝以便加热管程内流动的空气,则K值接近于壳程侧流体的α值;壁温接近于管程侧流体的温度。若要提高K值,应设法提高壳程侧流体的湍动程度。 12.将列管换热器做成多管程的目的是增加流体在管内的换热面积,改善传热效果;在壳程设置折流挡板的目的是改善壳程传热。 填空题 1.吸收过程用气相组成表示的推动力y-y*,用液相组成表示的推动力x*-x。 2.干燥速率曲线能显示出干燥过程分为两个阶段,即恒速干燥阶段和降速干燥阶段。 3.连续精馏操作中,若原料液为饱和液体,则热状况参数q=1;若露点进料,则q=0。 4.干球温度是空气的实际温度,露点是不饱和湿空气在湿度不变的情况下冷却达到饱和的温度。 5.填料塔中填料分为两类,一类为散装填料,另一类为整砌填料。拉西环是典型的整砌填料。 6.在板式塔中进行气液传质时,若液体流量一定,气速过小,容易发生漏液现象;气速过大,容易发生雾沫夹带或气泡夹带现象,所以必须控制适宜的气速。 7.用洗油吸收焦炉煤气中少量的苯及甲苯蒸汽,按被吸收组分数量分,该吸收过程属于多组分吸收,按过程有无化学反应分,该吸收过程属于物理吸收。 8.精馏在全回流下操作时,其回流比R=∞,所需理论板层数最小。 9.当物料总水分按排结合水分与结合水分划分时,说明除去水分的难易程度仅与物料性质结构有关。 1.用蒸馏的方法分离液体混合物的依据是混合物中各组分挥发性不同。 2.全回流操作时,精馏塔的操作线方程为y=x,为达到一定的分离要求,所需的理论板数最少。 3.在设计精馏塔时,选取较大的回流比R值,所需的理论板数将减少,塔的操作费用将增大。操作时,增大回流比,则xD增大,xW增大。 4.q线方程的表达式为y=qx/(q-1)-xF/(q-1),其物理意义为精馏段操作线与提留段操作线交点的轨迹。 5.亨利定律的表达式为p*=Ex,它适用于相平衡稀溶液。 6.温度升高和压力减少对解吸有利。 7.板式塔中,雾沫夹带和汽泡夹带将使塔板效率降低而当发生漏液或液泛时,塔的操作将被破坏。 8.HOG的大小反映了一个气相传质单元所需的填料层高度(吸收设备效能高低),NOG的大小反映了吸收任务难易程度。 9.干燥操作是传热过程与传质过程同时发生的过程。 10.相对湿度＝100％的湿空气称为饱和湿空气,此时t=tas =tW=td。 11.恒压下在一列管换热器中预热不饱和空气,预热后的湿空气与预热前相比,气干球温度将增大,湿度H将不变,相对湿度的温度将变小,湿球温度tW将变大,而露点温度度td将不变。 12.恒速干燥阶段,物料表面温度仅是等于使空气的湿球温度。 简述题 1、简述离心泵的开车停车步骤。 答:1.开车步骤:a.开泵前应先打开泵的入口阀及密封阀,检查泵体内是否已充满液体。b.在确认泵体内充满液体且密封液流动正常时通知接料岗位,启动离心泵.。c.慢慢打开泵的出门阀,通过流量及压力提示。 停车步骤:a. 与接了岗位取得联系后,慢慢关离心泵的出口阀。b.按电动机按钮,停止电机运转。c.关闭离心泵进口阀及密封液阀。 2、如图所示为一个三层平壁热传导温度曲线图。已知三层材料厚度相同，请比较它们的导热系数λ1λ2和λ3的大小，并在图上标出热量传递方向。 Q=(t1-t2)/(λ1/A)=(t2-t3)/(λ2/A)=(t3-t4)/(λ3/A) λ1(t1-t2)=λ2(t2-t3)=λ3(t3-t4)因为t2-t3>t3-t4>t2-t1所以λ1>λ3>λ2 3、为了提高吸收塔的吸收率，可以采用哪些方法？ 答:a.降低吸收剂的温度 b.吸收剂流量增大 c.提高操作压力 d.在满足的条件下尽量减少吸收剂入塔组分X2 e.增大气速流量 4、在表示湿物料的含水量中，总水、平衡水分、自由水分、结合水分和非结合水分之间的关系是什么？并图示之。 答:总水=平衡水分+自有水分=结合水分+非结合水分 5、什么是离心泵的气蚀现象？引起的原因及避免的措施。 答:由于被输送液体在泵体内汽化再凝结对叶轮产生剥蚀的现象叫气蚀现象 原因:入口压力低于饱和蒸汽压 措施:1.降低饱和蒸汽压,升高温度2.降低安装高度,增大入口压力. 6、换热器中，两流体间壁传热时，强化传热的主要途径有哪些？ 答:1.增大传热面积2.增大平均温差3.增大传热系数 7、简述：逐板计算法求算精馏塔理论板数的原理。 答:对于理论塔板,离开塔板的气液相组成满足相平衡关系方程;而相邻两块塔板间相遇的气液相组成满足操作线方程。交替使用两方程逐板计算每一块塔板上的气液相组成,所用相平衡关系方程的次数是理论塔板数。 8、简述离心泵的结构及工作原理。 答:结构:叶轮,泵壳和轴封装置 工作原理:离心泵的叶轮安装在泵壳内,并紧固在泵轴上,泵轴由电机直接带动。液体经底阀和吸入管进入泵内,由压力管排出。 9、绝对压强、大气压强、表压强（真空度）相互关系，并图示之。 答:P表=P绝-P气 P真=P气-P绝 P真=-P表 10、简述精馏塔中精馏过程的基本原理。 答:精馏是多次并且同时进行多次部分汽化和部分冷凝使混合液得到较完善分离的单元操作。 计算题 1、用泵从河中抽水作为喷淋冷却器用水。泵的吸入管内径为120mm,排出管内径为80mm,水流量为45m3/h。已知当地大气压为105Pa,管路能量损失为98.1J/kg,试求所需泵的(1)外功;(2)有效功率。 解:qv=πd2u/4 μ1=4qv/πd12=4×45/3.14×0.122×3600=1.1m/s μ2=4qv/πd22=4×45/3.14×0.082×3600=2.49m/s 根据伯努利方程: Z1+P1/ρg+μ12/2g+We/g=Z2+P2/ρg+μ22/2g+εhf/g Z1=Z2=0 P1=P2 We=μ22/2+εhf-μ12/2=2.492/2+98.1-1.12/2=100.6J/kg Pe=Weqv=100.6×1000×45/3600=1257.5kw 2、某厂要求用冷却水将管内流量为1.25kg/s的苯由80℃冷却至30℃,管外冷却水的进口温度20℃,出口不超过50℃。若换热器总传热系数K=565W/(m2·℃),试求(1)换热器的传热面积;(2)冷却水用量。 已知苯的比热容容为1.9kJ/(kg·℃)、水的比热容容为4.18kJ/(kg·℃) 解:(1)Q=qmC(t2-t1)=1.25×1.9×(80-30)=118.75kJ ▷tm=(▷t1-▷t0)ln(▷t1/▷t0)=[(80-50)-(30-20)]/ln[(80-50)/(30-20)]=18.2℃ (2)传热基本公式Q=K0A0▷tm A0=Q/K0▷tm=118750/(18.2×565)=11.54m2 qm0=118750/[4.18×(50-20)]=0.95kg/s 3、今有一连续操作干燥器,处理湿物料量为800kg/h,要求物料干燥后含水量由30%减至4%(均为湿基含水量)。干燥介质的最初湿度为0.005kg/kg,最终湿度为0.052kg/kg,试求(1)水分蒸发量;(2)干空气消耗量。 解:(1)qmw=qm(w1-w2)/(1-w2)=800×(30%-4%)/(1-4%)=216.67kg/h (2)qmw/qml=(H1-H0) qml=qmw/(H1-H0)=216.67/(0.052-0.005)=4160kg/h 4、在293K和101.3kPa下,用清水分离氨和空气的混合气体。混合气体中氨的分压是13.3kPa,经逆流吸收后,氨的分压下降到0.0068kPa。已知混合气体流量为1020kmol/h,操作条件下的平衡关系是Y*=0.755X,试计算：(1)最小液气比;(2)若适宜的吸收剂用量为最小吸收剂用量的5倍,其实际吸收剂用量。 解:(1)Y1=13.3/(101.3-13.3)=0.15 Y2=0.0068/(101.3-0.0068)=0.000067 m=0.755 (L/V)min=(Y1-Y2)/(Y1/m)=0.75 (2)V=1020×(1-13.3∕101.3)×273∕293=825.6 kmol/h L=5×0.75×825.6=3096 kmol/h 计算题 5、将乙醇-水溶液进行连续精馏,原料液以120kmol/h的流量进入塔内,已知乙醇含量为：原料液中0.30(摩尔分率,下同)、馏出液中0.80、釜残液中0.05。试求：(1)馏出液和釜残液流量;(2)若操作回流比为3,精馏段上升蒸汽量;(3)若露点进料,提馏段上升蒸气量。 解:(1)F=D+W 120=D+W D=40kmol/h FxF=DxD+WxW 120×0.3=D×0.8+W×0.05 W=80kmol/h (2)R=L/D=3 L=3D=120kmol/h V=L+D=160kmol/h (3)q=0 v=F+v’ v’=40kmol/h 6、在一传热外表面积SO为300m2的单程列管换热器中,300℃的某种气体流过壳方并被加热到430℃。另一种560℃的气体作为加热介质,两气体逆流流动,流量均为1×104kg/h,平均比热容均为1.05kJ/(kg·℃)。试求总传热系数。假设换热器的热损失为壳方气体传热量的10%。 解:Q总=qm(t1-t0)C×(1+10%)=1×104×(430-300)×1.05×1.1=417kJ/s t0’=t1’-Q总/qmC=560-417/(1×104×1.05)=417.1℃ ▷t1=560-430=130▷t2=417.1-300=117.1℃ ▷tm=(130-117.1)/ln(130/117.1)=123.4℃ Q=K▷tmS K=Q/▷tms0=417×103/(112.4×300)=12.4W/(℃m2) 7、在连续精馏操作中,已知精馏段操作线方程和q线方程(进料方程)分别为：y=0.75x+0.21;y=－0.5x+0.66;试求：(1)进料热状况参数q;(2)原料液组成xF;(3)精馏段和提馏段操作线的交点坐标xq和yq。 解:q/(q-1)=-0.5 q=1/3(过热气体进料) -xF/(q-1)=0.66 xF=0.44 y=0.75x+0.21 xq=0.36 y=-0.5x+0.66 yq=0.48 8、在逆流换热器中,用初温为20℃的水将1.25kg/s的液体(比热容容为1.9kJ/kg·℃、密度为850kg/m3),由80℃冷却到30℃。换热器的列管直径为φ25×2.5mm,水走管方。水侧和液体侧对流传热系数分别为0.85kW/(m2·℃)和1.70kW/(m2·℃),污垢热阻可忽略。若水的出口温度不能高于50℃,试求换热器的传热面积。 解:Q=q1 C(t1-t0)=1.25×1.9×(80-30)=118.75kJ 平均对数温度差 80—>30 ▷tm=(30-10)/ln(30/10)=18.2℃ —50<—20 K0=1/(d0/αidi+1/α0)=1/[0.025/(0.85×0.02)+1/1.7]=0.486w/(m2℃) 30 10 下载本文
