化工原理题目答案
1 .高位槽内的水面高于地面8m，水从φ108×4mm的管道中流出，管路出口高于地面
2m。在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按Σ
ｈ
f
= 6.5 u2 计算，其中u为水在管道的流速。试计算：
⑴ A—A' 截面处水的流速；⑵水的流量，以m3/h计。
解：设水在水管中的流速为u ，在如图所示的1—1, ，
2—2,处列柏努力方程 Z
1ｇ + 0 + Ｐ
1
/ρ= Z
2
ｇ+ ｕ2／2 +
Ｐ
2/ρ + Σｈ（Z
1
- Z
2
）g = u2/2 + 6.5u2 代入数据 (8-2)×9.81 = 7u2 , u = 2.9m/s
换算成体积流量 V
S
= uA= 2.9 ×π/4 × 0.12 × 3600 = 82 m3/h
10.用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定，各部分相对位置如本题附图
所示。管路的直径均为Ф76×2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66×103a,水流
经吸入管与排处管（不包括喷头）的能量损失可分别按Σｈ
f,1
=2u2，入或排出管的流速ｍ/s。排水
管与喷头连接处的压强为98.07×103a（表压）。试求泵的有效功率。解：总能量损失Σhf=Σhf+
，
1Σhf
，2
u
1
=u
2
=u=2u2+10u212u2 在截面与真空表处取截面作方程： z
g+u
2/2+P
/ρ=z
1
g+u2/2+P
1
/ρ+
Σhf
，1 （ P
-P
1
）/ρ= z
1
g+u2/2 +Σhf
，1
∴u=2m/s ∴ w
s
=uAρ=7.9kg/s 在真空表与排水管-喷头
连接处取截面z
1g+u2/2+P
1
/ρ+W
e
=z
2
g+u2/2+P
2
/ρ+Σhf
，2
∴W
e
= z
2
g+u2/2+P
2
/ρ+Σhf
，2
—
（ z
1g+u2/2+P
1
/ρ） =12.5×9.81+（98.07+24.66）/998.2×10310×22=285.97J/kg N
e
= W
e
w
s
=285.97
×7.9=2.26kw
12.本题附图所示为冷冻盐水循环系统，盐水的密度为1100kg／m3，循环量为36m。3管路的直径相同，盐水由A流经两个换热器而至B的能量损失为98.1J／kg，由B流至A的能量损失为49J／kg，试求：（1）若泵的效率为70%时，泵的抽功率为若干kw？（2）若A处的压强表读数为245.2×103a时，B处的压强表读数为若干Pa？解：（1）由A到B截面处作柏努利方程
0+u
A 22+P
A
/ρ
1
=Z
B
g+u
B
2／2+P
B
／ρ+9.81 管径相同得u
A
=u
B
∴（P
A
-P
B
）/ρ=Z
B
g+9.81
由B到A段，在截面处作柏努力方程Z
B g+u
B
2／2+P
B
/ρ+W
e
=0+u
A
2P
A
/ρ+49 ∴W
e
=（P
A
-P
B
）/ρ-
Z
B g+49=98.1+49=147.1J/kg ∴W
S
=V
S
ρ=36/3600×1100=11kg/s N
e
= W
e
×W
S
=147.1×
11=1618.1w 泵的抽功率N= N
e /76%=2311.57W=2.31kw （2）由第一个方程得（P
A
-P
B
）/ρ
=Z
B g+9.81得 P
B
=P
A
-ρ（Z
B
g+9.81） =245.2×1031100×(7×9.81+98.1) =6.2×104Pa
15.在本题附图所示的实验装置中，于异径水平管段两截面间连一倒置U管压差计，以测量两截面的压强差。当水的流量为10800kg/h时，U管压差计读数R为100mm，粗细管的直径分别为Ф60×3.5mm与Ф45×3.5mm。计算：（1）1kg水流经两截面间的能量损失。（2）与该
能量损失相当的压强降为若干Pa？解：（1）先计算A，B两处的流速：u
A =w
s
/ρ
s
A =295m/s，u
B
= w
s
/ρs
B
在A，B截面处作柏努力方程： z
A
g+u
A
2/2+P
A
/ρ=z
B
g+u
B
2/2+P
B
/ρ+Σ
hf ∴1kg水流经A，B的能量损失：Σhf= （u
A 2-u
B
2
）
/2+（P
A
- P
B
）/ρ=（u
A
2-u
B
2
）
/2+ρgR/
ρ=4.41J/kg （2）.压强降与能量损失之间满足：Σhf=ΔP/ρ∴ΔP=ρΣhf=4.41×103 16. 密度为850kg/m3，粘度为8×10-3Pa·s的液体在内径为14mm 的钢管内流动，溶液的流速为1m/s。试计算：（1）泪诺准数，并指出属于何种流型？（2）局部速度等于平均速度处与管轴的距离；（3）该管路为水平管，若上游压强为147×103a，液体流经多长的管子其压强才下降到127.5×103a？解：（1）Re =duρ/μ =（14×10-3×1×850）/（8×10-3）=1.49×103> 2000 ∴此流体属于滞流型（2）由于滞流行流体流速沿管径按抛物线分布，
令管径和流速满足 y2 = -2p（u-u
m ）当ｕ=0时 ,y2 = r2 = 2pu
m
∴ p = r2/2 = d2/8 当ｕ=
ｕ
平均=0.5ｕ
max
= 0.5m/s时, y2= - 2p（0.5-1）= d2/8 =0.125 d2 ∴即与管轴的距离 r=4.95
×10-3m (3)在147×103和127.5×103两压强面处列伯努利方程 u
12/2 + P
A
/ρ + Z
1
g = u
2
2/2
+ P
B /ρ+ Z
2
g + Σｈ
f
∵ u
1
= u
2
, Z
1
= Z
2
∴ P
A
/ρ= P
B
/ρ+ Σｈ
f
损失能量ｈ
f
=（P
A
- P
B
）
/ρ=（147×103-127.5×103）/850 =22.94 ∵流体属于滞流型∴摩擦系数与雷若准数之间满足λ=64/ Re
又∵ｈ
f
=λ×（ι/d）×0.5 u 2 ∴ι=14.95m ∵输送管为水平管，∴管长即为管子的当量长度即：管长为14.95m
18. 一定量的液体在圆形直管内做滞流流动。若管长及液体物性不变，而管径减至原有的1/2，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的若干倍？解：∵管径减少后流量不变∴
u
1A
1
=u
2
A
2
而r
1
=r
2
∴A
1
=4A
2
∴u
2
=4u 由能量损失计算公式Σｈ
f
=λ?（ι/d）×（1/2u2）得Σ
ｈ
f，1=λ?（ι/d）×（1/2u
1
2）Σｈ
f，2
=λ?（ι/d）×（1/2u
2
2）=λ?（ι/d）× 8（u
1
）
2 =16Σｈ
f，1 ∴h
f2
= 16 h
f1
20. 每小时将2×103g的溶液用泵从反应器输送到高位槽。反应器液面上方保持26.7×
103a的真空读，高位槽液面上方为大气压强。管道为的钢管，总长为50m，管线上有两个全开的闸阀，一个孔板流量计（局部阻力系数为4），5个标准弯头。反应器内液面与管路
出口的距离为15m 。若泵效率为0.7，求泵的轴功率。解：流体的质量流速ω
s
= 2×
104/3600 = 5.56 kg/s 流速 u =ω
s
/(Aρ)=1.43m/s 雷偌准数Re=duρ/μ= 165199 > 4000 查本书附图1-29得 5个标准弯头的当量长度: 5×2.1=10.5m 2个全开阀的当量长度: 2
×0.45 = 0.9m ∴局部阻力当量长度Σι
e
=10.5 + 0.9 = 11.4m 假定 1/λ1/2=2 lg(d /ε) +1.14 = 2 lg(68/0.3) + 1.14 ∴λ= 0.029 检验 d/(ε×Re×λ1/2) = 0.008 > 0.005
∴符合假定即λ=0.029 ∴全流程阻力损失Σｈ=λ×(ι+ Σι
e
)/d × u2/2 + ζ×u2/2 = [0.029×(50+11.4)/(68×103) + 4]×1.432/2 = 30.863 J/Kg 在反应槽和高位槽液面列
伯努利方程得 P
1/ρ+ We = Zg + P
2
/ρ+ Σｈ We = Zg + (P
1
- P
2
)/ρ+Σｈ = 15×9.81 +
26.7×103/1073 + 30.863 = 202.9 J/Kg 有效功率 Ne = We×ω
s
= 202.9×5.56 = 1.128×103 轴功率 N = Ne/η=1.128×103/0.7 = 1.61×103W = 1.61KW
22如本题附图所示，，贮水槽水位维持不变。槽底与内径为100mm 的钢质放水管相连，管路上装有一个闸阀，距管路入口端15m 处安有以水银为指示液的U管差压计，其一臂与管
道相连，另一臂通大气。压差计连接管内充满了水，测压点与管路出口端之间的长度为
20m。（1）.当闸阀关闭时，测得R=600mm，h=1500mm；当闸阀部分开启时，测的R=400mm，h=1400mm。摩擦系数可取0.025，管路入口处的局部阻力系数为0.5。问每小时从管中水流出若干立方米。（2）.当闸阀全开时，U管压差计测压处的静压强为若干（Pa，表压）。
闸阀全开时l
e
/d≈15，摩擦系数仍取0.025解: ⑴根据流体静力学基本方程, 设槽面到管
道的高度为x ρ
水g(h+x)= ρ
水银
gR 103×(1.5+x) = 13.6×103×0.6 x = 6.6m 部分开启时
截面处的压强 P
1 =ρ
水银
gR -ρ
水
gh = 39.63×103Pa 在槽面处和1-1截面处列伯努利方程 Zg
+ 0 + 0 = 0 + u2/2 + P
1/ρ + Σｈ而Σｈ= ［λ(ι+Σι
e
)/d +ζ］· u2/2 = 2.125 u2
∴6.6×9.81 = u2/2 + 39.63 + 2.125 u2 u = 3.09/s 体积流量ω
s
= uAρ= 3.09×π/4×(0.1)2×3600 = 87.41m3/h ⑵闸阀全开时取2-2,3-3截面列伯努利方程 Zg = u2/2 +
0.5u2/2 + 0.025×(15 +ι/d)u2/2 u = 3.47m/s 取1-1﹑3-3截面列伯努利方程 P
1
'/ρ = u2/2
+ 0.025×(15+ι'/d)u2/2 ∴P
1
' = 3.7×104Pa
26. 用离心泵将20℃水经总管分别送至A，B容器内，总管流量为89m/h3，ф127×5mm。原出口压强为1.93×105Pa，容器B内水面上方表压为1kgf/cm2，总管的流动阻力可忽略，各
设备间的相对位置如本题附图所示。试求：（1）离心泵的有效压头H
e；
（2）两支管的压
头损失H
f，o-A ，H
f，o-B，
。解：（1）离心泵的有效压头总管流速u = V
s
/A 而A = 3600×π/4
×(117)2×10-6 u = 2.3m/s 在原水槽处与压强计管口处去截面列伯努利方程 Z
g + We = u2/2
+ P
0/ρ+Σｈ
f
∵总管流动阻力不计Σｈ
f
=0 We = u2/2 + P
/ρ-Z
g =2.32/2 +1.93×105/998.2
-2×9.81
=176.38J/Kg ∴有效压头He = We/g = 17.98m ⑵两支管的压头损失在贮水槽和Α﹑Β表
面分别列伯努利方程 Z
0g + We = Z
1
g + P
1
/ρ+ Σｈ
f1
Z
g + We = Z
2
g + P
2
/ρ+ Σｈ
f2
得到
两支管的能量损失分别为Σｈ
f1= Z
g + We –(Z
1
g + P
1
/ρ) = 2×9.81 + 176.38 –(16
×9.81 + 0) =39.04J/Kg Σｈf2=Z 0g + We - (Z 2g + P 2/ρ) =2×9.81 + 176.38 –(8×9.81 + 101.33×103
/998.2) =16.0 J/Kg ∴压头损失 H f1 = Σｈf1/g = 3.98 m H f2 = Σｈf2/g = 1.63m
28．本题附图所示为一输水系统，高位槽的水面维持恒定，水分别从BC 与BD 两支管排出，高位槽液面与两支管出口间的距离为11m ，AB 段内径为38mm ，长为58m ；BC 支管内径为32mm ，长为12.5m ；BD 支管的内径为26mm ，长为14m ，各段管长均包括管件及阀门全开时的当量长度。AB 与BC 管的摩擦系数为0.03。试(1)当BD 支管的阀门关闭时，BC 支管的最大排水量为若干m3h ？ (2)当所有的阀门全开时，两支管的排水量各为若干m3h ？BD 支管的管壁绝对粗糙度为0.15mm ，水的密度为1000kg/m3，解:（1）BD 支管的阀门关闭 V S,AB = V S,BC 即 u 0A 0 = u 1A 1 u 0π382
/4 = u 1π322
/4∴ u 0 = 0.71u 1 分别在槽面与C-C,B-B 截面处列出伯努利方程 0 + 0 + Z 0g = u 12
/2 + 0 + 0 + Σｈf,AC 0 + 0 + Z 1g = u 02
/2 + 0 + 0 + Σｈf,AB 而Σｈ
f,AC = λ?ιAB /d 0 )·u 02
/2 + λ?ιBC /d 1)·u 12
/2 = O.03×(58000/38) ×u 02
/2 +
0.03·(12500/32)×u 12
/2 = 22.89 u 02
+ 5.86 u 12
Σｈf,AB = λ?ιAB /d 0)·u 02
/2 = O.03×(58000/38)×u 02
/2 = 22.89 u 02
∴u 1 = 2.46m/s BC 支管的排水量 V S,BC = u 1A 1 = 7.1m 3
/s ⑵ 所有的阀门全开 V S,AB = V S,BC + V S,BD u 0A 0 = u 1A 1 + u 2A 2 u 0π382
/4 = u 1π322
/4 + u 2π262
/4 u 038
2
= u 1322
+ u 226假设在BD 段满足1/λ1/2
=2 lg(d /ε) +1.14 ∴λD = 0.0317 同理在槽面与C-C,D-D 截面处列出伯努利方程 Z 0g = u 12
/2 + Σｈf,AC = u 12
/2 +λ?ιAB /d 0 )·u 02
/2 + λ?ιBC /d 1)·u 12
/2 ② Z 0g = u 22
/2 + Σｈf,AD = u 22
/2 +λ?ιAB /d 0 )·u 02
/2 +λD ?ιBD /d 2)·u 22
/2 ③
联立①②③求解得到 u 1 = 1.776 m/s, u 2 = 1.49 m/s 核算Re = du ρ/μ = 26×10-3
×1.49×103
/0.001 = 38.74×103
(d/ε)/Re λ
1/2
= 0.025 > 0.005 ∴假设成立 即 D,C 两点的流
速 u 1 = 1.776 m/s , u 2 = 1.49 m/s ∴ BC 段和BD 的流量分别为 V S,BC = 32×10×(π/4)×
3600×1.776 = 5.14 m3/s V
S,BD
= 26×10×(π/4)×3600×1.49 = 2.58 m3/s
2. 用离心泵以40m3h 的流量将贮水池中65℃的热水输送到凉水塔顶，并经喷头喷出而落入凉水池中，以达到冷却的目的，已知水进入喷头之前需要维持49kPa的表压强，喷头入口较贮水池水面高6m，吸入管路和排出管路中压头损失分别为1m和3m，管路中的动压头可以忽略不计。试选用合适的离心泵并确定泵的安装高度。当地大气压按101.33kPa计。解：∵输送的是清水∴选用B型泵查65℃时水的密度ρ= 980.5 Kg/m 3 在水池面和喷头
处列伯努利方程 u
12/2g + P
1
/ρg + Η = u
1
2/2g + P
2
/ρg + Η
f
+ Z 取u
1
= u
2
= 0 则Η =
(P
2- P
1
)/ρg + Η
f
+ Z = 49×103/980.5×9.8 + 6 + (1+4) = 15.1 m ∵ Q = 40 m 3/h 由
图2-27得可以选用3B19A 2900 4 65℃时清水的饱和蒸汽压P
V
= 2.544×104Pa 当地大气压
Η
a
= P/ρg = 101.33×103 /998.2×9.81 = 10.35 m 查附表二十三 3B19A的泵的流量: 29.5 — 48.6 m 3/h
为保证离心泵能正常运转,选用最大输出量所对应的Η
S ' 即Η
S
' = 4.5m 输送65℃水的真空度
Η
S = [Η
S
' +(Η
a
-10)-( P
V
/9.81×103 –0.24)]1000/ρ=2.5m ∴允许吸上高度H
g
= Η
S
-
u
12/2g -Η
f,0-1
= 2.5 – 1 = 1.5m 即安装高度应低于1.5m
3．常压贮槽内盛有石油产品，其密度为760kg/m3，粘度小于20cSt，在贮槽条件下饱和蒸汽压为80kPa，现拟用65Y-60B型油泵将此油品以15m3流送往表压强为177kPa的设备内。贮槽液面恒定，设备的油品入口比贮槽液面高5m，吸入管路和排出管路的全部压头损失为1m 和4m 。试核算该泵是否合用。若油泵位于贮槽液面以下1.2m处，问此泵能否正常操作？当地大气压按101.33kPa计. 解: 查附录二十三 65Y-60B型泵的特性参数如下流量 Q =
19.8m3/s, 气蚀余量△h=2.6 m 扬程H = 38 m 允许吸上高度 H
g = (P
- P
V
)/ρg - △h-Η
f,0-1
= -0.74 m > -1.2 扬升高度 Z = H -Η
f,0-2
= 38 –4 = 34m 如图在1-1,2-2截面之间列方
程 u
12/2g + P
1
/ρg + Η = u
2
2/2g + P
2
/ρg + Η
f,1-2
+ △Z 其中u
1
2/2g = u
2
2/2g = 0 管路
所需要的压头:
e =(P
2
– P
1
)/ρg + △Z + Η
f,1-2
= 33.74m < Z = 34 m 游品流量Q
m
= 15 m3/s
< Q = 19.8m3/s
离心泵的流量,扬升高度均大雨管路要求,且安装高度有也低于最大允许吸上高度因此,能正常工作
4 . 用例2-2附图所示的管路系统测定离心泵的气蚀性能参数，则需在泵的吸入管路中安装调节阀门。适当调节泵的吸入和排出管路上两阀门的开度，可使吸入管阻力增大而流量保持不变。若离心泵的吸入管直径为100mm，排出管直径为50mm，孔板流量计孔口直径为35mm，测的流量计压差计读数为0.85mHg吸入口真空表读数为550mmHg时，离心泵恰发生气蚀现象。试求该流量下泵的允许气蚀余量和吸上真空度。已知水温为20℃，当地大气压为760mmHg。
解: 确定流速A
0 /A
2
= (d
/d
2
)2 = (35/50)= 0.49 查20℃时水的有关物性常数ρ=
998.2Kg/m3 ,μ = 100.5×10-5 ,P
V = 2.3346 Kpa 假设C
在常数区查图1-33得C
= 0.694
则
u
0 = C
[2R(ρ
A
-ρ)g/ρ]1/2 = 10.07m/s u
2
= 0.49u
= 4.93 m/s 核算: Re = d
2
u
2
ρ/μ=2.46
×105 > 2×105 ∴假设成立 u
1= u
2
(d
2
/ d
1
)2 = 1.23 m/s 允许气蚀余量△h = (P
1
- P
2
)/
ρg + u
12/2g P
1
= Pa - P
真空度
= 28.02 Kpa △h = (28.02-2.3346)×103/998.2×9.81 =
2.7 m 允许吸上高度 H
g =(P
a
- P
V
)/ρg - △h-ΣΗ
f
∵离心泵离槽面道路很短可以看作
ΣΗ
f = 0 ∴ H
g
=(P
a
- P
V
)/ρg - △h =(101.4 – 2.3346)×103/(998.2×9.81) – 2.7
=7.42 m
6. 某型号的离心泵，其压头与流量的关系可表示为H=18 - 0.6×106Q2（H单位为m，Q单位为m3s）若用该泵从常压贮水池将水抽到渠道中，已知贮水池截面积为100m2，池中水深
7m 。输水之初池内水面低于渠道水平面2m ，假设输水渠道水面保持不变，且与大气相通。管路系统的压头损失为H f =0.4×10 Q 2
（H f 单位为m ，Q 单位为m3s ）。试求将贮水池内水全部抽出所需时间。 解: 列出管路特性方程Ηe = K + H f K= △Z + △P/ρg ∵贮水池和渠道均保持常压 ∴△P/ρg = 0 ∴K= △Z ∴Ηe = △Z + 0.4×106Q 2
在输水之初△Z = 2m ∴Ηe = 2 + 0.4×106Q 2
联立H=18-0.6×106Q 2 ，解出此时的流量Q = 4×10-3m 3
/s 将贮水槽的水全部抽出 △Z = 9m
∴Ηe = 9 + 0.4×106Q '2
再次联立H=18-0.6×106Q 2
，解出此时的流量Q '
= 3×10-3
m 3
/s ∵ 流量Q 随着水的不断抽出而不断变小 ∴ 取Q 的平均值 Q 平均= （Q + Q '
）/2 = 3.5×10-3
m 3
/s 把水抽完所需时间 τ= V/ Q 平均 = 55.6 h
8 . 现采用一台三效单动往复泵，将敞口贮罐中密度为1250kg/m3的直径为70mm ，冲程为225mm ，往复次数为2001/min ，泵的总效率和容积效率为0.9和0.95。试求泵的实际流量，压头和轴功率。
解：三动泵理论平均流量 Q T = 3ASn r = 3×π/4 ×(0.07)2
×0.025×200 =0.52m 3
/min
实际流量Q = ηQ T =0.95×0.52 = 0.494 m 3
/min 泵的压头 H = △P/ρg + △u 2
/2g + ΣH f
+ Z 取△u 2
/2g = 0 =△P/ρg + ΣH f + Z = 1.28×106
/1250×9.81 + 2 + 10 = 116.38m 轴功率 N = HQ ρ/102η = 13.05 Kw
3在底面积.40m2的除尘室回收气体中的球形固体颗粒气体的处理量为3600m3h ，固体的密度ρs =3600kg/m3，操作条件下气体的密度ρ=1.06kg/m3，粘度为3.4×10-5
Pa?s 。试求理论上完全除去的最小颗粒直径。解：根据生产能力计算出沉降速度 u t = V s /b ι= 3600/40 m/h = 0.025m/s 假设气体流处在滞流区则可以按 u t = d 2
（ρs - ρ）g/18μ进行计算 ∴ d
2
= 18μ/（ρs - ρ）g ·u t 可以得到 d = 0.175×10-4
m 核算Re = du t ρ/μ 〈 1 ， 符合假设的滞流区∴能完全除去的颗粒的最小直径 d = 0.175×10-4
m = 17.5 μm
5. 含尘气体中尘粒的密度为2300kg/m3，气体流量为000m3h ，粘度为.6×10-5
Pa?密度为.674kg/m3，，采用如图3-8所示的标准型旋风分离器进行除尘。若分离器圆筒直径为0.4m ，试估算其临界直径，分割粒径及压强降。
解：(1) 临界直径 选用标准旋风分离器 Ne = 5 ，ξ= 8.0 B = D/4 ，h = D/2 由V s = bhu i 得 Bh = D/4 ·D/2 = V s /u i ∴ u i = 8 V s /D 2
根据d c = [9μB/(πNe ρs u i )]1/2
计算颗粒的临
界直径 ∴ d c = [9×3.6×10×0.25×0.4/(3.14×5×2300×13.889)]1/2
= 8.04×10-6
m =
8.04 μm （2）分割粒径 根据 d 50 = 0.27[μD/u t （ρs - ρ）]计算颗粒的分割粒径
∴ d 50 = 0.27[3.6
×10-5
×0.4/(13.889×2300)]
1/2
= 0.00573×10-3
m = 5.73μm （3）压强降 根据 △P =
ξ·ρu i 2
/2 计算压强降 ∴ △P = 8.0×0.674×13.8892
/2 = 520 Pa
7.验室用一片过滤面积为0.1m3的的滤叶对某种颗粒在水中的悬浮液进行实验，滤叶内部真空读为500mmHg ，过滤5min 的滤液1L ，又过滤5min 的滤液0.6L ，若再过滤5min 得滤液多少？
分析：此题关键是要得到虚拟滤液体积，这就需要充分利用已知条件，列方 方程求解
解：⑴虚拟滤液体积 由过滤方程式 V 2
+ 2VV e = KA 2
θ 过滤5min 得滤液1L （1×10-3
）2
+ 2×10-3
V e = KA 2
×5 ① 过滤10min 得滤液1.6L （1.6×10-3
）2
+ 2×1.6×10-3
V e = KA 2
×10 ② 由①②式可以得到虚拟滤液体积 V e = 0.7×10-3
KA 2
= 0.396 ⑵过滤15分钟 假设过滤15分钟得滤液V ' V '2
+ 2V '
V e = KA 2
θ'
V '2
+ 2×0.7×10-3
V '
= 5×0.396 V '
= 2.073×10-3
∴再过滤5min 得滤液 V = 2.073×10-3
- 1.6×10-3
= 0.473×10-3
m
3
0.473L
9.在实验室中用一个边长0.162m 的小型滤框对CaCO 3颗粒在水中的悬浮液进行过滤实验。
料浆温度为19℃，其中CaCO
3
固体的质量分率为0.0723。测得每1m3滤饼烘干后的质量为1602kg。在过滤压强差为275800Pa时所的数据列于本题附表：试求过滤介质的当量滤液
体积V
e ，滤饼的比阻r，滤饼的空隙率ε及滤饼颗粒的比表面积α。已知CaCO
3
颗粒的密度
为2930kg/m3，其形状可视为圆球。
过滤时间θ1
.
8 4
.
2
7
.
5
1
1
.
2
1
5
.
4
2
.
5
2
6
.
7
3
3
.
4
4
1
.
4
8
.
8
5
7
.
7
6
7
.
2
7
7
.
3
8
8
.
7
滤液体积V 0
.
2 0
.
4
.
6
.
8
1
.
1
.
2
1
.
4
1
.
6
1
.
8
2
.
2
.
2
2
.
4
2
.
6
2
.
8
解：由（V + V
e ）2 = KA2（θ+θ
e
）两边微分得 2（V + V
e
）dv = KA2dθ dθ/ dv = 2V/KA2
+ 2V
e
/ KA2 计算出不同过滤时间时的dθ/ dv 和 V ，将其数据列表如下
V 0.
4 0.
6
0.
8
1.
1.
2
1.
4
1.
6
1.
8
2.
2.
2
2.
4
2.
6
2.
8
△θ/△v 12 16
.5 18
.5
21 25
.2
31 33
.5
38 39 44
.5
47
.5
50
.5
57
作出dθ/ dv – V的曲线如图
10.用一台BMS50/810-25型板框压滤机过滤某悬浮液，悬浮液中固体质量分率为0.139，固相密度为2200kg/m3，液相为水。每1m3滤饼中含500kg水，其余全为固相。已知操作条件
下的过滤常数K=2.72×10-5m/s ，q=3.45×10m 3/m 2
。滤框尺寸为810mm ×810mm ×25mm,共38个框。试求：（1）过滤至滤框内全部充满滤渣所需的时间及所得的滤液体积：（2）过滤完毕用0.8m 清水洗涤滤饼，求洗涤时间。洗水温度及表压与滤浆的相同解：（1）滤框内全部充满滤渣 滤饼表面积 A = （0.81）2
×2×38 = 49.86 m 2
滤框容积 V 总 = （0.81）2
×0.025×38 = 0.6233 m 3
已知 1m 3
的滤饼中 含水：500/1000 = 0.5 m 3
含固体： 1 – 0.5 = 0.5 m 3
固体质量 ：0.5×2200 = 1100 Kg 设产生1m 3
的滤饼可以得到m 0 ，Kg （V 0 ，m 3
）的滤液，则 0.139 = 1100/（1100 + 50 + m ） ∴ m 0 = 6313 Kg 滤液的密度按水的密度考虑 V 0 = 0.314 m 3
∴ 形成0.6233 m 3
的滤饼即滤框全部充满时得到滤液体积 V =6.314×0.6233 = 3.935 m
3
则过滤终了时的单位面积滤液量为 q = V/A = 3.935/49.86 = 0.07892 m 3
/m 2
∵q e 2
= K θe ∴θe = q 2
/ K = （3.45×10-3
）2
/ 2.72×10-5
= 0.4376 由（q + q e ）2
= K （θ+θe ）得所需的过滤时间为 θ = （q + q e ）2
/ K - θe = （0.07892 + 0.00345）2
/2.72×10-5
- 0.4376 =249 s ⑵ 洗涤时间 V e = q e ×A = 3.45×10-3
×49.86 = 0.172 由 （dv/ d θ）Ww = KA 2
/8（θ+θe ）得 洗涤速率 = 2.72×10-5
×（49.86）2
/ 8×（3.935 + 0.172）= 205×10-5
∴洗涤时间为：0.8/205×10-5
= 388s
12.在3×105
Pa 的压强差下对钛白粉在水中的悬浮液进行实验，测的过滤常数K=5×10-5
m/s ，q=0.01m 3
/m 2
，又测得饼体积之比v=0.08。现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆，过滤推动力及所用滤布也与实验用的相同。试求：（1）过滤至框内全部充满滤渣所需的时间；（2）过滤完毕以相当与滤液量1/10的清水进行洗涤，求洗涤时间；（3）若每次卸渣重装等全部辅助操作共需15min ，求每台过滤机的生产能力（以每小时平均可得多少m 3
滤饼计）。 解：（1）框内全部充满滤渣 滤饼表面积A =（0.81）2
×2×38 = 49.86 m 2
滤框容积 V 总 =（0.81）2
×0.025×38 = 0.6233 m 3
总共得到滤液体积 V = V 总/ν= 0.6233/0.08 = 7.79 m 3
则过滤终了时的单位面积滤液量为 θ = （q + q e ）2
/ K -
θ
e = （0.156 + 0.01）2/ 5×10-5 - 2 = 551 s ⑵洗涤时间 V
e
= q
e
×A = 0.01×49.86 =
0.4986 由（dv/ dθ）
Ww = KA2/8（θ+θ
e
）得洗涤速率 = 5×10-5×（49.86）2/ 8×（7.79
+ 0.4986） = 187.46×10-5 清水体积：7.79/10 = 0.779 洗涤时间：0.779/187.46×10-5
= 416s 生产总时间T = 551 + 416 + 15×60 = 1867 s 生产能力 Q = 3600 V
总
/ T = 3600×0.6233/ 1867 = 1.202 m3/h
14.用板框过滤机在恒压差下过滤某种悬浮液，滤框边长为0.65m，已测得操作条件下的有
关参数为：K = 6×10-5m2/s，q
e
= 0.01 m3/m2滤液。滤饼不要求洗涤，其它辅助时间为20min，要求过滤机的生产能力为9m3h，试求：（1）至少需要几个滤框n（2）框的厚度L
解：设要得到V m3的滤液需要的时间为θ，则由（V + V
e ）2 = KA2（θ+θ
e
）θ= （V + V
e
）
2/ KA2 - θ
e = （V + q
e
A）2/ KA2 - q
e
2/K 板框过滤机的生产能力 = 3600V/（Q + Q
D
）= 9 ∴
Q + Q
D = 400V 即（V + q
e
A）2/ KA2 - q
e
2/K + 20×60×9 = 400V （V + 0.01A）2/ 6×10-5A2
+ 10800 = 400V ①而总过滤面积 A = （0.65）2×2×n = 0.845n ②联立①②可得 210V2
+（3.55n–3.6n2）V + 10.8n2 = 0 ③∴△= （3.55n–3.6n2）2 - 4×210×10.8n2 ≥ 0 n ≥ 27.44 取n = 28 即需要28块板将n = 28带入③式可得到滤液体积 V = 7.8 m3 ∴滤饼体积 7.8×0.1 = 0.78 m3 设滤框的厚度为 L 则（0.65）2×L× 28 = 0.78 ∴L = 0.066 m = 66 mm
2.燃烧炉的内层为460mm厚的耐火砖，外层为230mm后的绝缘砖。若炉的内表面温度t
1
为
1400℃，外表温度t
3
为100℃，试求导热的热通量几两砖间界面温度。设炉内唤接触良
好，已知耐火砖的导热系数为λ
1=0.9+0.0007t，绝缘砖的导热系数为λ
2
=0.3+0.0003t。
两式中t 分别取为各层材料的平均温度，单位为℃，λ单位为W/（m?℃解：令两砖之间的
界面温度为t
2 ，t
1
= 1400 ，t
3
= 100 耐火砖的导热系数λ
1
= 0.9 + 0.0007?（t
1
+ t
2
）/2=
0.9 + 0.0007?（1400 + t
2）/2 = 1.39 + 0.00035 t
2
绝热转的导热系数λ
2
= 0.3 + 0.0003(t
3
+ t 2)/2)
= 0.315 + 0.00015 t 2 （t 1 -t 2）/(b 1/λ1) = （t 2 -t 3）/(b 2/λ2) ∴ 0.00065t 22
+ 1.5t 2- 2009 = 0 解得界面温度t 2 = 949℃ ∴各层的导热系数λ1= 1.722 w/（m?℃） λ2= 0.457 w/（m?℃） 根据多层平壁热传导速率公式Q = (t 1-t n )/Σ(b i /S λi ) 和q = Q/S 得导热的热通量 q = 1689 W/m
2
4.蒸汽管外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内层的两倍。其导热系数也为内层的两倍，若将两层材料互换位置，假定其他条件不变，试问每米管长的热损失将改变多少？说明在本题情况下，哪一种材料包扎在内层较为合适？ 解：根据题意，若令内层导热系数为λ，则外层导热系数为2λ ∵绝热层厚度相同 ，均为b ，假设蒸汽管道半径为r ， 则两绝热层外半径分别为r 1 = r + b ， r 2 = r + 2b 第一层保温层对数平均半径r m1 = (r 1 - r)/ln(r 1/r) 第一层保温层对数平均半径r m2 = (r 2–r 1)/ln(r 2/r 1) ∵r m2 = 2 r m1 ∴b/r = 1.618 ，r m1 = 1.0396 两绝热层的对数平均面积（按1 m 管长计） S m1 = 2πr m1L=2×3.14×1.039b ×1=6.525b S m2 = 2πr m2L=2×3.14×2×1.039b ×1=13.05b Q = (t 1-t n )/Σ(b i /S mi λi ) = (t 1-t 3)/{[b/（λ1S m1）+ b/（λ2S m2） =
5.22λ1（t 1-t 3） 将两绝缘层互换后， Q ，
= (t 1-t n )/Σ(b i /S mi λi ) = (t 1-t 3)/{[b/（λ2S m1）+ b/（λ1S m2）=4.35λ1（t 1-t 3） ∴Q/Q *
=1.2 ∴导热系数大的应该包扎在内层
24．实验测定列管换热器的总传热系数时，水在换热器的列管内作湍流流动，管外为饱和水蒸气冷凝。列管直径.ф5×2.5mm 的钢管组成。当水
2.正戊烷（C 5H 12）和正己下该溶液的平衡数据。
化工原理期末考试试题及答案
1．（20分）有立式列管式换热器，其规格如下：管数30根、管长 3 m、管径由25×2.5 mm，为单管程。今拟采用此换热器冷凝冷却CS2 饱和蒸汽，从饱和温度46℃冷却到10℃，CS2 走管外，其流量为250 kg／h，其冷凝潜热为356 kJ/kg，液体CS2的比热为 1.05 kJ ／（kg·℃ ）；水走管内与CS2成总体逆流流动，冷却水进出口温度分别为5℃和30℃。已知CS2 冷凝和冷却时传热系数（以外表面积为基准）分别为K1= 232.6和K2= l16.8 W/（m2·℃），问此换热器是否适用? 1.解：CS2冷凝的热负荷：Q冷凝＝250×356＝89000kJ/h＝24.72 KW CS2冷却的热负荷：Q 冷凝＝250×1.05×（46－10）＝9450kJ/h ＝2.6 KW 总热负荷Q 为：Q＝24.7＋2.63＝27.3 KW 冷却水用量q m2 为：q m2＝27.3 ＝0.261kg/s＝940kg/h 4.187×（30-5） 设冷却水进入冷却段的温度为t k，则有：0.261×4.187×（t k－ 5）＝2.6KW 解之得：t k＝7.38℃，则：（5 分） 冷凝段对数平均温差：Δ t m＝（46－30）－（46－7.38） ＝25.67℃ ln46 －30 46－7.38 所需传热面积： A 冷凝＝24.7/232.6×10－3×25.67＝ 4.14m2，（5 分） 冷却段对数平均温差：Δ tm＝（46－7.38）－（10－5）＝ 16.45℃ ln 46－7.38 （5 分）10－5 所需传热面积： A 冷却＝ 2.6/116.8×10－3×16.45＝ 1.35m2， 冷凝、冷却共需传热面积：Σ A i＝4.14＋ 1.35＝5.49m2， 换热器实际传热面积为：A0＝30×3.14×0.025×3＝7.065＞ΣA i ，所以适宜使用。（5分） ２．（20 分）某列管换热器由多根Φ 25×2.5mm的钢管组成，将流量为15×103kg/h 由20℃加热到55℃, 苯在管中的流速为0.5m/s ，加热剂为130℃的饱和水蒸汽在管外冷凝，其汽化潜热为2178kJ/kg ，苯的比热容cp为1.76 kJ/kg ·K,密度ρ 为858kg/m3，粘度μ为0.52 ×10-3Pa·s，导热系数λ为0.148 W/m·K，热损失、管壁热阻及污垢热阻均忽略不计，蒸汽冷凝时的对流传热系数α 为10×104 W/m2·K。试求： （1）水蒸汽用量（kg/h ）；（4分） （2）总传热系数K（以管外表面积为准）；（7 分） （3）换热器所需管子根数n及单根管子长度L。（9 分）
化工原理实验习题答案
1、填料吸收实验思考题 （1）本实验中，为什么塔底要有液封液封高度如何计算 答：保证塔内液面，防止气体漏出,保持塔内压力. 设置液封装置时，必须正确地确定液封所需高度，才能达到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算: H =(P1一P2)Y一h- 式中 H.,- —最小液封高度，m; P1,—系统内压力; P2—受液槽内压力; Y—液体相对密度; h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线) 一般情况下，管道压力降(h-)值较小，可忽略不计，因此可简化为 H=(P1一P2)Y 为保证液封效果，液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量为宜。 （2）测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义 答：是确定最适宜操作气速的依据 （3）测定Kxa 有什么工程意义 答：传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容，是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一 （4）为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制 答：易溶气体的吸收过程是气膜控制，如HCl，NH3，吸收时的阻力主要在气相，反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了，应该属于液膜控制 （5）当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度计算亨利系数 答：液体温度。因为是液膜控制，液体影响比较大。
2对流给热系数测定 1. 答：冷流体和蒸汽是并流时，传热温度差小于逆流时传热温度差，在相同进出口温度下，逆流传热效果大于并流传热效果。 2.答：不凝性气体会减少制冷剂的循环量，使制冷量降低。并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内，致使实际冷凝面积减小，冷凝负荷增大，冷凝压力升高，从而制冷量会降低。而且由于冷凝压力的升高致使排气压力升高，还会减少压缩机的使用寿命。应把握好空气的进入，和空气的质量。 3.答：冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了热阻，降低传热速率。 在外管最低处设置排水口，及时排走冷凝水。 4.答：靠近蒸气温度因为蒸气冷凝传热膜系数远大于空气膜系数。 5. 答：基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4，当蒸汽压强增加时，r 和△t均增加，其它参数不变，故(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4变化不大，所以认为蒸汽压强对α关联式无影响。 3、离心泵特性曲线测定 1、关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机。 2、离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。 3、用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置，很好用的。 4、当泵不被损坏时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的。 5、不合理，安装阀门会增大摩擦阻力，影响流量的准确性 6、本题是研究密度对离心泵有关性能参数的影响。由离心泵的基本方程简化式可以看出离心泵的压头，流量、效率均与液体的密度无关，但泵的轴功率随流体密度增大而增大即：密度增大N增大，又因为其它因素不变的情况下Hg↓而安装高度减小。 4、流体流动阻力的测定 1、是的，因为由离心泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最小，电动机负荷最小，不会过载烧毁线圈。 2、在流动测定中气体在管路中，对流动的压力测量产生偏差，在实验中一定要排出气体，让流体在管路中流动，这样流体的流动测定才能准确。当流出的液体无气泡是就可以证明空气已经排干净了。
化工原理实验模拟试题4教学内容
化工原理实验模拟试 题4
流体流动阻力实验 一、在本实验中必须保证高位水槽中始终有溢流，其原因是： A、只有这样才能保证有充足的供水量。 B、只有这样才能保证位压头的恒定。 C、只要如此，就可以保证流体流动的连续性。 二、本实验中首先排除管路系统中的空气，是因为： A、空气的存在，使管路中的水成为不连续的水。 B、测压管中存有空气，使空气数据不准确。 C、管路中存有空气，则其中水的流动不在是单相的流动。 三、在不同条件下测定的直管摩擦阻力系数…雷诺数的数据能否关联在同一条曲线上？ A、一定能。 B、一定不能。 C、只要温度相同就能。 D、只有管壁的相对粗糙度相等就能。 E、必须温度与管壁的相对粗糙度都相等才能。 四、以水作工作流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系能否适用于其它流体？ A、无论什么流体都能直接应用。 B、除水外什么流体都不能适用。 C、适用于牛顿型流体。 五、当管子放置角度或水流方向改变而流速不变时，其能量的损失是否相同。 A、相同。 B、只有放置角度相同，才相同。
C、放置角度虽然相同，流动方向不同，能量损失也不同。 D、放置角度不同，能量损失就不同。 六、本实验中测直管摩擦阻力系数时，倒U型压差计所测出的是： A、两测压点之间静压头的差。 B、两测压点之间位压头的差。 C、两测压点之间静压头与位压头之和的差。 D、两测压点之间总压头的差。 E、两测压点之间速度头的差。 七、什么是光滑管？ A、光滑管是绝对粗糙度为零的管子。 B、光滑管是摩擦阻力系数为零的管子。 C、光滑管是水力学光滑的管子（即如果进一步减小粗糙度，则摩擦阻力 不再减小的管子）。 八、本实验中当水流过测突然扩大管时，其各项能量的变化情况是： A、水流过突然扩大处后静压头增大了。 B、水流过突然扩大处后静压头与位压头的和增大了。 C、水流过突然扩大处后总压头增大了。 D、水流过突然扩大处后速度头增大了。 E、水流过突然扩大处后位压头增大了 BCECAAAA
化工原理答案
蒸馏 5、在连续精馏塔中分离由二硫化碳和四氯化碳所组成的混合液。已知原料液流量为4000kg/h ，组成为0.3（二硫化碳质量分数），要求釜液组成不大于0.05，馏出液回收率为88%。试求馏出液的流量和组成，分别以摩尔质量和摩尔分数表示。 解：全塔物料衡算（质量分数表示） W D F Wx Dx Fx W D F +=+= 由题意得：F=4000，x F =0.3，x W =0.5，88.0%100=?=F D D Fx Dx η代入上式得 故 943.01120 3.0400088.0/112028804000/288005.03.0400012.0=??===-===??D Fx x h kg D h kg W W F D D η 下面用摩尔分数表示 h kmol x D /36.14760.9741120D 974.0154/057.076/943.076/943.0=?==+= 18 6 在常压操作的连续精馏塔中分离甲醇0.4与水0.6（均为摩尔分数）溶液，试求以下各种进料状况下的q 值。（1）进料温度为40℃（2）泡点进料（3）饱和蒸汽进料 （1） 查得甲醇汽化潜热1150kJ/kg ，水的汽化热为2300 kJ/kg ，故平均汽化热为： kg /kJ 27.167618 6.0324.01823006.0186.0324.03211504.0r =?+???+?+???= 由题中数据可得x=0.4时，溶液泡点温度为75.3℃，则平均温度为： 65.572403.75=+= m t ℃ 查平均温度下甲醇比热为65kJ/kg·K 溶液平均比热为 K kg kJ ?=?+???+?+???=/35.318 6.0324.01818.46.0186.0324.03265.24.0cp 最后由热状态参数q 定义得： 07.127 .167627.1676)403.75(35.3=+-?=+?=r r t c q p
化工原理期末考试真题及答案
填空题 I. (3分)球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是 _粒子所受合力的 代数和为零_。滞流沉降时，其阻力系数=_24/ Rep_. 2― 勺、连续的同种流体内，位于同一水平面上各点的压力均相等。 3. 水在内径为? 105mmX25mm 只管内流动，已知水的粘度为1.005mPa*s ,密度 为1000kg*m3,流速为1m/s ，贝U Re=99502流动类型为湍流。 4. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的2—倍;如果只将管径增加一倍而流速不变,则阻力损失为原来的1/4倍. 5. 求取对流传热系数常采用 因次分析法，将众多影响因素组合成若干无因次 数群，再通过实验确定各特征数 数之间的关系，即得到各种条件下的 关联 式。 6. 化工生产中加热和冷却的换热方法有_直接换热_,间壁换热和蓄热换热. 7. 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饱和蒸汽 侧流体的温度，总传热系数K 接近空气侧流体的对流给热系数。 8. 气液两相平衡关系将取决于以下两种情况： ⑴(2)若p > pe 或Ce > C 则属于吸收过程 9. 计算吸收塔的填料层高度，必须运丽口下三个方面的知识关联计算：_平衡关系 ,物料衡算，传质速率.. 10. 在一定空气状态下干燥某物料能用干燥方法除去的水分为 _自由水分首先除 去的水分为非结合水分不能用干燥方法除的水分为 平衡水分。 II. ,当20E 的水(p =998.2kg/m3,卩=1.005厘泊)在内径为100mm 勺光滑管内流 动时,若流速为1.0m/s 时，其雷诺准数Re 为9.93 x 105；直管摩擦阻力系数入为 0.0178._ 12. 流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有粘性 13. 计算管道流体局部阻力的方法有：当量长度法；阻力系数法；,其相应的阻力计 14. 过滤是一种分离悬浮在 液体或气体中固体微粒 的操作。 15. 进行换热的两流体，若a 1》a 2时，要提高K 值，应设法提高a 2； 当a 1 "a 2时，要提高K 值，应使 a 1a 2同时提高 。 16. 某间壁换热器中，流体被加热时，圆形管内湍流的传热系数表达式为 0.023 Re 0.8 Pr 0.4.当管内水的流速为0.5m/s 时,计算得到管壁对水的传热系 d 数a =2.61(kw/ (nt K ).若水的其它物性不变，仅改变水在管内的流速,当流速 为1.2m/s 时，此时传热系数a =3.81(kw/ ( nV K ). 17. 强化传热的方法之一是提高 K 值.而要提高K 值则应提高对流传热系数提高 给热系数较小一侧的给热系数. 18. 吸收剂用量增加，操作线斜率增大，吸收推动力增大。 (增大，减小，不变) 19. 双膜理论认为，吸收阻力主要集中在界面两侧的气膜和液膜 之中。 20. 对不饱和湿空气，干球温度大于湿球温度，露点温度小于湿球温度。 算公式为h f 2 l e U d 2g ；,h f 2g
化工原理实验课课后习题答案
化工原理实验课课后习 题答案 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
流体流动阻力的测定 1.如何检验系统内的空气已经被排除干净？答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前若真空表和压力表的读数均为零，表明系统内的空气已排干净；若开机后真空表和压力表的读数为零，则表明，系统内的空气没排干净。 行压差计的零位应如何校正？答：先打开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U行压差计进行零点校验 3.进行测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的出口阀门为什么答：在进行测试系统的排气时，不应关闭系统的出口阀门，因为出口阀门是排气的通道，若关闭，将无法排气，启动离心泵后会发生气缚现象，无法输送液体。 4．待测截止阀接近出水管口，即使在最大流量下，其引压管内的气体也不能完全排出。试分析原因，应该采取何种措施？答：待截止阀接近进水口，截止阀对水有一个阻力，若流量越大，突然缩小直至流回截止阀，阻力就会最大，致使引压管内气体很难排出。改进措施是让截止阀与引压阀管之间的距离稍微大些。5．测压孔的大小和位置，测压导管的粗细和长短对实验有无影响为什么答：由公式2p可知，在一定u下，突然扩大ξ，Δp增大，则压差计读数变大；2u?反之，突然缩小ξ，例如：使ξ＝，Δp减小，则压差计读数变小。 6．试解释突然扩大、突然缩小的压差计读数在实验过程中有什么不同现象？答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不能单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。 7.不同管径、不同水温下测定的～Re曲线数据能否关联到同一曲线答：hf与很多值有关，Re是其中之一，而λ是为了研究hf而引入的一个常数，所以它也和很多量有关，不能单单取决于Re，而在Re在一定范围内的时候，其他的变量对于λ处于一个相对较差的位置，可以认为λ与Re关系统一。正如Re在3×103～105范围内，λ与Re的关系遵循Blasius关系式，即λ= 8．在～Re曲线中，本实验装置所测Re在一定范围内变化，如何增大或减小Re的变化范围答：Redu，d为直管内径，m；u为流体平均速度，m/s；为流体的平均密度,kg/m3；s。为流体的平均黏度，Pa · 8．本实验以水作为介质，作出～Re曲线，对其他流体是否适用为什么答：可以使用，因为在湍流区内λ=f（Re， ）。说明在影响λ的因素中并不包含流体d本身的特性，即说明用什么流体与-Re无关，所以只要是牛顿型流体，在相同管路中以同样的速度流动，就满足同一个-Re关系。 9．影响?值测量准确度的因素有哪些答：2dp，d为直管内径，m；为流体的平均密度,kg/m3；u为流体平均速2u度，m/s；p为两测压点之间的压强差，Pa。△p=p1-p2，p1为上游测压截面的压强，Pa；p2为下游测压截面的压强，Pa 离心泵特性曲线的测定 1.为什么启动离心泵前要先灌泵如果灌水排气后泵仍启动不起来，你认为可能是什么原因 答：离心泵若在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体。泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。 2．为什么启动离心泵时要关出口调节阀和功率表开关启动离心泵后若出口阀不开，出口处压力表的读数是否会一直上升，为什么答：关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机。当泵不被损坏时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受外网特性曲线影响造成的。 3．什么情况下会出现气蚀现象？答：金属表面受到压力大、频率高的冲击而剥蚀以及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀等，使叶轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏。4．为什么泵的流量改变可通过出口阀的调节来达到是否还有其他方法来调节流量答：用出口阀门调节流量而不用泵前阀门调节流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置，很好用的。 5．正常工作的离心泵，在其进口管线上设阀门是否合理为什么答：合理，主要就是检修，否则可以不用阀门。 6．为什么在离心泵吸入管路上安装底阀？ 答：为便于使泵内充满液体，在吸入管底部安装带吸滤网的底阀，底阀为止逆阀，滤网是为了防止固体物质进入泵内而损坏叶轮的叶片或妨碍泵的正常操作。 7．测定离心泵的特性曲线为什么要保持转速的恒定？答：离心泵的特性曲线是在一定转速n下测定的，当n改变时，泵的流量Q、扬程H及功率P也相应改变。对同一型号泵、同一种液体，在效率η不变的条件下，Q、H、P随n的变化关系如下式所示 见课本81页当泵的转速变化小于20%时，效率基本不变。8．为什么流量越大，入口真空表读数越大而出口压力表读数越小？答：据离心泵的特征曲线，出口阀门开大后，泵的流速增加，扬程降低，故出口压力降低；进口管道的流速增加，进口管的阻力降增加，故真空度增加，真空计读数增加。 过滤实验 1.为什么过滤开始时，滤液常有些混浊，经过一段时间后滤液才转清？答：因为刚开始的时候滤布没有固体附着，所以空隙较大，浑浊液会通过滤布，从而滤液是浑浊的。当一段时间后，待过滤液体中的固体会填满滤布上的空隙从而使固体颗粒不能通过滤布，此时的液体就会变得清澈。
化工原理实验模拟思考题
离心泵特性曲线的测定 1.泵壳的作用是：汇集液体 2.轴封的作用是：减少高压液体漏出泵外 3.密封环的作用是：减免高压液体漏回吸入口 4.叶轮的作用是：传递机械能 5.离心泵是由：_叶轮、泵壳、密封环、轴封装置_、和_平衡盘装置五个主要部件所组 成的。 6.离心泵的流量又称为：送液能力 7.泵能给予（1牛顿）_液体的能量称为泵的扬程。 8.每秒钟泵对（输送液体）所作的功，称为有效功率。 9.泵若需自配电机，为防止电机超负荷，常按实际工作的最大流量计算轴功率N，取 （1.1-1.2）N作为选电机的依据。 10.离心泵性能的标定条件是：20℃，101.3kPa的清水 11.为了防止电机烧坏现象发生，启动离心泵时必须先关闭泵的出口阀。 12.由离心泵的特性曲线可知：流量增大则扬程_减少 13.对应于离心泵特性曲线_____的各种工况下数据值，一般都标注在铭牌上。效率最大。 14.根据生产任务选用离心泵时，一般以泵效率不低于最高____的90%为合理，以降低能 量消耗。效率 15.根据生产任务选用离心泵时，应尽可能使泵在____点附近工作。效率最大 孔板流量计校验实验 1.孔板流量计前后压力: 前>后 2.孔板流量计的孔流系数与流动形态的关系:随Re的减小而减小 3.下列关于孔板流量计的说法正确的是: 构造简单、制造安装方便 流体阻力实验 1.流体流过管件的局部阻力系数主要与下列哪些条件有关：管件的几何形状、流体的Re 数 2.同一直管分别按下列位置摆放 (1)垂直 (2)水平 (3)倾斜同样的流体流动状 态下摩擦阻力关系是：倾斜=水平=垂直 3.在本实验中必须保证高位水槽始终有溢流，其原因是：只有这样才能保证位压头的恒 定 4.本实验中首先需排除管路系统中的空气，是因为：空气的存在，使管路中的水成为不 连续的流体、测压管中存有空气，使测量数据不准确、管路中有空气则其中水的流动不再是单相的流动
化工原理带答案
化工原理带答案 This manuscript was revised on November 28, 2020
第一章流体力学 1.表压与大气压、绝对压的正确关系是（A）。 A. 表压＝绝对压-大气压 B. 表压＝大气压-绝对压 C. 表压＝绝对压+真空度 2.压力表上显示的压力，即为被测流体的（ B ）。 A. 绝对压 B. 表压 C. 真空度 D. 大气压 3.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为（ B ）。 A.真空度 B.表压强 C.绝对压强 D.附加 压强 4.设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强（ B ）。 A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大气压 D. 无法确定 5.一密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为（ B ）kPa。 A. 80 B. －80 C. 某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1（表压）=1200mmHg和p2（真空度）=700mmHg，当地大气压为750mmHg，则两处的绝对压强差为 （ D ）mmHg。 7.当水面压强为一个工程大气压，水深20m处的绝对压强为 （ B ）。 A. 1个工程大气压 B. 2个工程大气压 C. 3个工程大气压 D. 4个工程大气压
8.某塔高30m，进行水压试验时，离塔底10m高处的压力表的读 数为500kpa，（塔外大气压强为100kpa）。那么塔顶处水的压强（ A ）。 A．403．8kpa B. 698. 1kpa C. 600kpa D. 100kpa 9.在静止的连续的同一液体中，处于同一水平面上各点的压强（ A ） A. 均相等 B. 不相等 C. 不一定相等 10.液体的液封高度的确定是根据( C ). A.连续性方程 B.物料衡算式 C.静力学方程 D.牛顿黏性定律 11.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差 （ρ指-ρ）的值（ B ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好 12.稳定流动是指流体在流动系统中，任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（ A ）。 A. 仅随位置变，不随时间变 B. 仅随时间变，不随位置变 C. 既不随时间变，也不随位置变 D. 既随时间变，也随位置变
《化工原理》(上)模拟试卷
《化工原理》（上册）模拟试卷 一、判断题（对的打√，错的打×，每题1分，共15分） 1. 因次分析的目的在于用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化。 2. 边长为0.5m的正方形通风管道，其当量直径为0.5m。 3. 根据流体力学原理设计的流量计中，孔板流量计是恒压差流量计。 4. 当计算流体由粗管进入细管的局部阻力损失时，公式中的流速应该取粗管中 的流速。 5. 离心泵的轴功率随流量的增大而增大。 6. 当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生气缚现象。 7. 对于低阻输送管路，并联优于串联组合。 8. 为了获得较高的能量利用率，离心泵总是采用后弯叶片。 9. 间歇过滤机一个操作周期的时间就是指过滤时间。 10. 过滤介质应具备的一个特性是多孔性。 11. 过滤常数K与过滤压力无关。 12. 滴状冷凝的给热系数比膜状冷凝的给热系数大，所以工业冷凝器的设计都按 滴状冷凝考虑。 13. 多层平壁定态导热中，若某层的热阻最小，则该层两侧的温差也最小。 14. 对于温度不宜超过某一值的热敏性流体，在与其他流体换热过程中宜采用逆 流操作。 15. 实际物体的辐射能力总是小于黑体的辐射能力。 二、选择题（每题1个正确答案，每题2分，共20分）
1. 当不可压缩流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径 缩小的地方，其静压力（）。 A. 不变 B. 增大 C. 减小 D. 不确定 2. 水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温度升高 时，Re值将（）。 A.变小 B.变大 C.不变 D.不确定 3. 如左图安装的压差计，当拷克缓慢打开时，压差计中 的汞面将（）。 A. 左低右高 B. 等高 C. 左高右低 D. 无法确定 4. 离心泵铭牌上标出的流量和压头数值是（）。 A. 最高效率点对应值 B. 操作点对应值 C. 最大流量下对应值 D. 计算值 5. 操作中的离心泵，将水由水池送往敞口高位槽。若管路条件不变，水面下降（泵能正常工作）时，泵的压头、泵出口处压力表读数和泵入口处真空表读数将分别（）。 A. 变大，变小，变大 B. 变小，变大，变小 C. 不变，变大，变小 D. 不变，变小，变大 6. 在重力场中，固粒的自由沉降速度与下列因素无关（） A.粒子几何形状 B.粒子几何尺寸 C.粒子及流体密度 D.流体的流速 7. 当其他条件都保持不变时，提高回转真空过滤机的转速，则过滤机的生产能 力（）。 A.提高 B.降低 C.不变 D.不一定 8. 当间壁两侧流体的对流传热系数存在下列关系α1＜＜α2，则要提高总传热系 数K应采取的有效措施为（）。 A.提高α1 B.提高α2 C.提高α1，降低α2 D.不确定 9. 根据因次分析法，对于强制对流传热，其准数关联式可简化为（） A. Nu＝f（Re，Pr，Gr） B. Nu＝f（Re，Gr） C. Nu＝f（Pr，Re） D. Nu=f（Pr，Gr）
化工原理课后答案
3．在大气压力为101.3kPa 的地区，一操作中的吸收塔内表压为130 kPa 。若在大气压力为75 kPa 的高原地区操作吸收塔，仍使该塔塔顶在相同的绝压下操作，则此时表压的读数应为多少？ 解：KPa .1563753.231KPa 3.2311303.101=-=-==+=+=a a p p p p p p 绝表表绝 1-6 为测得某容器内的压力，采用如图所示的U 形压差计，指示液为水银。已知该液体密度为900kg/m 3,h=0.8m,R=0.45m 。试计算容器中液面上方的表压。 解： kPa Pa gm ρgR ρp gh ρgh ρp 53529742.70632.600378 .081.990045.081.9106.133 00==-=??-???=-==+ 1-10．硫酸流经由大小管组成的串联管路，其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。已知硫酸的密度为1831 kg/m 3，体积流量为9m 3/h,试分别计算硫酸在大管和小管中的（1）质量流量；（2）平均流速；（3）质量流速。 解: (1) 大管: mm 476?φ (2) 小管: mm 5.357?φ 质量流量不变 h kg m s /164792= 或: s m d d u u /27.1)50 68 (69.0)( 222112=== 1-11． 如附图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，高位槽与反应器均与大气相通，且高位槽中液面恒定。现要求料液以1m/s 的流速在管内流动，设料液在管内流动时的能量损失为20J/kg （不包括出口），试确定高位槽中的液面应比虹吸管的出口高出的距离。 解: 以高位槽液面为1-1’面,管出口内侧为2-2’面,在1-1’～
化工原理考试题及答案I
化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（3分）题号1155 第1章知识点400 难度容易 当20℃的甘油（ρ=1261kg.m,μ=1499厘泊）,在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.0m.s时,雷诺数Re为_______,流体的流动型态为______。 ***答案*** 168.2 层流 2.（2分）题号2038 第2章知识点100 难度容易 往复压缩机的实际工作循环由_____、_______、______和______四个阶段组成。 ***答案*** 膨胀、吸气、压缩、排气 3.（2分）题号4060 第4章知识点200 难度容易 对流传热膜系数α工程制单位为_____________，SI制单位为_________。 ***答案*** kCal.h.K.m; W/(Km) 二、选择题： 1.（2分）题号1202 第1章知识点400 难度容易 园管的摩擦系数λ=64/Re公式的适用范围是（）。 A. 滞流 B. 过渡流 C. 湍流 ***答案*** A 2.（2分）题号2121 第2章知识点500 难度容易 通常所说的离心通风机的风压是指（） A. 静风压 B. 动风压 C. 全风压 ***答案*** C 3.（2分）题号4147 第4章知识点400 难度中等 为了提高列管换热器管内流体的α值，可在器内设置（）。 A. 分程隔板 B. 折流接板 C. 多壳程 ***答案*** A 三、判断题： 1.（2分）题号3058 第3章知识点100 难度容易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（） ***答案*** × 四、问答题： 1.（8分）题号3079 第3章知识点300 难度容易 试分析提高过滤速率的因素？ ***答案*** 过滤速率为dv/Adθ=△P/rμL推动力/阻力提高过滤速率的方法有： （1）提高推动力△P，即增加液柱压力；增大悬浮液上面压力；在过滤介质下面抽真空。
化工原理实验习题答案
化工原理实验习题答案 Prepared on 22 November 2020
1、填料吸收实验思考题 （1）本实验中，为什么塔底要有液封液封高度如何计算 答：保证塔内液面，防止气体漏出,保持塔内压力. 设置液封装置时，必须正确地确定液封所需高度，才能达到液封的目的。 U形管液封所需高度是由系统内压力(P1 塔顶气相压力)、冷凝器气相的压力(P2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算: H =(P1一P2)Y一h- 式中 H.,- —最小液封高度，m; P1,—系统内压力; P2—受液槽内压力; Y—液体相对密度; h-—管道压力降(液体回流道塔内的管线) 一般情况下，管道压力降(h-)值较小，可忽略不计，因此可简化为 H=(P1一P2)Y 为保证液封效果，液封高度一般选取比计算所需高度加0. 3m-0. 5m余量 为宜。 （2）测定填料塔的流体力学性能有什么工程意义 答：是确定最适宜操作气速的依据 （3）测定Kxa 有什么工程意义 答：传质系数Kxa是气液吸收过程重要的研究的内容，是吸收剂和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一
（4）为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制 答：易溶气体的吸收过程是气膜控制，如HCl，NH3，吸收时的阻力主要在气相，反之就是液膜控制。对于CO2的溶解度和HCl比起来差远了，应该属于液膜控制（5）当气体温度和液体温度不同时，应用什么温度计算亨利系数 答：液体温度。因为是液膜控制，液体影响比较大。 2对流给热系数测定 1. 答：冷流体和蒸汽是并流时，传热温度差小于逆流时传热温度差，在相同进出口温度下，逆流传热效果大于并流传热效果。 2.答：不凝性气体会减少制冷剂的循环量，使制冷量降低。并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内，致使实际冷凝面积减小，冷凝负荷增大，冷凝压力升高，从而制冷量会降低。而且由于冷凝压力的升高致使排气压力升高，还会减少压缩机的使用寿命。应把握好空气的进入，和空气的质量。 3.答：冷凝水不及时排走，附着在管外壁上，增加了热阻，降低传热速率。在外管 最低处设置排水口，及时排走冷凝水。 4.答：靠近蒸气温度因为蒸气冷凝传热膜系数远大于空气膜系数。 5. 答：基本无影响。因为α∝(ρ2gλ3r/μd0△t)1/4，当蒸汽压强增加时，r 和△t 均增加，其它参数不变，故 (ρ2gλ3r/μd0△t)1/4变化不大，所以认为蒸汽压强对α关联式无影响。 3、离心泵特性曲线测定 1、关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机。 2、离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。
化工原理(上册)答案
设备内的绝对压强P 绝 = 98.7×103 Pa -13.3×103 Pa =8.54×103 Pa 设备内的表压强 P 表 = -真空度 = - 13.3×103 Pa 2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/? 的油品，油面高于罐底 6.9 m ，油面上方为常压。在 罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距 罐底 800 mm ，孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉 材料的工作应力取为39.23×106 Pa k 问至少需要几个 螺钉？ 分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力 即 P 油 ≤ σ螺 解：P 螺 = ρgh ×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762=150.307×103 N σ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×n ,P 油 ≤ σ螺 得 n ≥ 6.23 取 n min= 7 至少需要7个螺钉 3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附 图所示。测得R 1 = 400 mm ， R 2 = 50 mm ，指示液为水 银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气 连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3 = 50 mm 。试求A ﹑B 两处的表压强。 分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差 计，a –a ′为等压面，对于左边的压差计，b –b ′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本 方程求解。 解：设空气的密度为ρg ，其他数据如图所示 a –a ′处 P A + ρg gh 1 = ρ水gR 3 + ρ水银ɡR 2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记
化工原理期末考试选择题及答案
1、 在完全湍流时（阻力平方区），粗糙管的摩擦系数 数值 ________ 。 A. 与光滑管一样 B. 只取决于Re C.取决于相对粗糙度 D.与粗糙度无关 2、 某离心泵运行一年后发现有气缚现象，应 _____ 。 A. 停泵，向泵内灌液 B. 降低泵的安装高度 C.检查进口管路是否有泄漏现象 D. 检查出口管路阻力是否过大 3、 液体在两截面间的管道内流动时,其流动方向是 ________ 。 A. 从位能大的截面流向位能小的截面； B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面； C. 从动能大的截面流向动能小的截面； D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面； 相差较大时，提高总传热系数 K 值的措施 B. 提高大的值； D.提高大的值，同时降低小的值。 5、在空气-蒸汽间壁换热过程中可采用 _____ 方法来提高传热速率最合理。 A. 提高蒸汽速度； B.采用过热蒸汽以提高蒸汽温度； C. 提高空气流速； D.将蒸汽流速和空气流速 都提高。 6沉降室的生产能力与—有关。 \ A. 颗粒沉降速度和沉降室高度； B.沉降面 积； C. 沉降面积和颗粒沉降速度； D. 沉降面积、沉降室高度和颗粒沉降速度。 7、 离心泵的扬程是指泵给予（ ）液体的有效能量。 A. 1kg B. 1N C. 1m 8、 雷诺数的物理意义表示 __________ 。 A. 粘滞力与重力之比； B.重力与惯性力之比； C.惯性力与粘滞力之比； D.压力与粘滞力之比。 4、冷热两流体的对流给热系数 是 _____ 。 A.提高小的值； C.两个都同等程度提高；
9、为了减少室外设备的热损失，保温层外的一层隔热材料的表面应该 是_________ 。 A. 表面光滑，色泽较浅 B.表面粗糙，色泽较深
化工原理实验思考题及答案
化工原理实验思考题(填空与简答) 一、填空题： 1.孔板流量计的C~Re关系曲线应在单对数坐标纸上标绘。 2.孔板流量计的V S ~ R关系曲线在双对数坐标上应为_直线—。 3.直管摩擦阻力测定实验是测定入与Re的关系，在双对数坐标纸上标绘。 4.单相流动阻力测定实验是测定直管阻力和局部阻力。 5.启动离心泵时应关闭出口阀和功率开关。 6.流量增大时离心泵入口真空度增大出口压强将减小。 7 .在精馏塔实验中，开始升温操作时的第一项工作应该是开循环冷却水。 8.在精馏实验中，判断精馏塔的操作是否稳定的方法是塔顶温度稳定 9.在传热实验中随着空气流量增加其进出口温度差的变化趋势：_进出口温差随空气流量增加而减小。 10.在传热实验中将热电偶冷端放在冰水中的理由是减小测量误差。 11.萃取实验中_水_为连续相，煤油为分散相。 12.萃取实验中水的出口浓度的计算公式为C E1=V R(C R1-C R2)/V E。 13.干燥过程可分为等速干燥和降速干燥。 14.干燥实验的主要目的之一是 掌握干燥曲线和干燥速率曲线的测定方法 。 15.过滤实验采用悬浮液的浓度为5% ,其过滤介质为帆布。 16.过滤实验的主要内容测定某一压强下的过滤常数。
17.在双对数坐标系上求取斜率的方法为：需用对数值来求算，或者直接用 尺子在坐标纸上量取线段长度求取。 18.在实验结束后，关闭手动电气调节仪表的顺序一般为：先将手动旋钮旋 至零位，再关闭电源 19.实验结束后应清扫现场卫生，合格后方可离开。 20.在做实验报告时，对于实验数据处理有一个特别要求就是：要有一组数据处理的计 算示例。 21.在阻力实验中，两截面上静压强的差采用倒U形压差计测定。 22.实验数据中各变量的关系可表示为表格，图形和公式. 23.影响流体流动型态的因素有流体的流速、粘度、温度、尺寸、形状等. 24.用饱和水蒸汽加热冷空气的传热实验，试提出三个强化传热的方案（1）增加 空气流速（2）在空气一侧加装翅片（3）定期排放不凝气体。 25.在精馏实验数据处理中需要确定进料的热状况参数q值，实验中需要测定 进料量、进料温度、进料浓度等。 26.干燥实验操作过程中要先开鼓风机送风后再开电热器，以防烧坏加热丝。 27.在本实验室中的精馏实验中应密切注意釜压，正常操作维持在0.005mPa 如果达到0.008?0.01mPa可能出现液泛，应减少加热电流（或停止加热），将进料、回流和产品阀关闭，并作放空处理，重新开始实验。 28.流体在流动时具有三种机械能：即①位能，②动能，③压力能。这三种能量可以互
化工原理 带答案
第一章流体力学 1.表压与大气压、绝对压的正确关系是（A）。 A. 表压＝绝对压-大气压 B. 表压＝大气压-绝对压 C. 表压＝绝对压+真空度 2.压力表上显示的压力，即为被测流体的（B ）。 A. 绝对压 B. 表压 C. 真空度 D. 大气压 3.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为（B ）。 A.真空度 B.表压强 C.绝对压强 D.附加压强 4.设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强（ B ）。 A. 愈大 B. 愈小 C. 愈接近大气压 D. 无法确定 5.一密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为（ B ）kPa。 A. 80 B. －80 C. 21.3 D.181.3 6.某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1（表压）=1200mmHg和p2（真空度）=700mmHg，当地大气压为750mmHg，则两处的绝对压强差为（D ）mmHg。 A.500 B.1250 C.1150 D.1900 7.当水面压强为一个工程大气压，水深20m处的绝对压强为（B ）。 A. 1个工程大气压 B. 2个工程大气压 C. 3个工程大气压 D. 4个工程大气压
8.某塔高30m，进行水压试验时，离塔底10m高处的压力表的读数为500kpa，（塔外大气压强为100kpa）。那么塔顶处水的压强（A ）。 A．403．8kpa B. 698. 1kpa C. 600kpa D. 100kpa 9.在静止的连续的同一液体中，处于同一水平面上各点的压强（A ） A. 均相等 B. 不相等 C. 不一定相等 10.液体的液封高度的确定是根据( C ). A.连续性方程 B.物料衡算式 C.静力学方程 D.牛顿黏性定律 11.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差 （ρ指-ρ）的值（ B ）。 A. 偏大 B. 偏小 C. 越大越好 12.稳定流动是指流体在流动系统中，任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（A ）。 A. 仅随位置变，不随时间变 B. 仅随时间变，不随位置变 C. 既不随时间变，也不随位置变 D. 既随时间变，也随位置变 13.流体在稳定连续流动系统中，单位时间通过任一截面的（ B ）流量都相等。 A. 体积 B. 质量 C. 体积和质量 D.摩尔
化工原理考试题及答案
化工原理 试题与答案 北村（奥力体育）复印店
化工原理考试题及答案 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指______________________________。 2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 3.（2分）自由沉降是 ___________________________________ 。 4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 5.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 6.（3分）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=____________. 7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 8.（3分）气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 9.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 10.（2分）过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 11.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 12.（2分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 13.（2分）板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 14.（4分）板框压滤机主要由____________________________________________，三种板按 ________________的顺序排列组成。 1—2—3—2—1—2—3—2—1 15.（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 mm，若该机有10块框，其过滤面积约为_________________ m。 16.（4分）板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过____层滤布及____个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的____倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的____。