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2017年北京科技大学化学与生物工程学院819化工原理概论之化工原理考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、填空题

1. 转子流量计应安装在段的管路上,已知某流量计的转子为不锈钢,在测量密度为1.2kg/m3的空气流量时的最大量程为

若测量密度为

的氨气流量,则在流量计校正系数假设不

变的前提下,该流量计的最大量程近似为_____

【答案】介质流向自下而上、无振动的垂直;500

【解析】根据《压力管道设计审批人员培训教材》里面的规定,转子流量计必须安装在介质流向自下而上、无振动的垂直管道上。安装时要保证流量计前应有不小于5倍管子内径的直管段,且不小于300mm 。在流量计校正系数假设不变的前提下,

2. 在逆流吸收塔中,用清水吸收混合气中的溶质组分,其液气比L/V为2.7, 平衡关系为Y=1.5X。若溶质的回收率为90%, 则操作液气比与最小液气比之比值为_____。

【答案】2

3. 吸收塔底部的排液管成U 形,目的是起_____作用,以防止_____。

【答案】液封作用;气体倒灌

4. 用相平衡常数m 表达的亨利定律表达式为_____,在总压为101.3kPa 下,20°C 时,氨在空气中的分压为114mmHg , 与之平衡的氨水摩尔分数为0.12, 此时m=_____。

【答案】y=mx; 1.25

5. 沸腾传热可分为_____、_____和_____三个区域,而在工业生产中应维持在_____区内操作。

【答案】自然对流;膜状对流;核状对流;核状对流

6. 多级萃取的优点是_____,缺点是_____。

【答案】可以将混合物分离的更彻底;溶剂用量大、流程复杂、投资高

7. 降低废气出口温度可以提高干燥器的热效率,但废气在离开设备之前的温度的限制是_____,原因是_____

【答案】气体温度不降至露点;原因是空气温度小于或等于露点时,会在分离设备及管道中析出水分,使产品返潮,甚至堵塞设备或管道

8. 密度为

【答案】揣流;

、黏度为

的水在直径为50mm 的圆管内流动,平均流速为1m/s,

则管内水的流型为_____,管中心流速为_____。

9. 列管式换热器按热补偿的方式不同有_____、_____、_____。

【答案】浮头式;U 形管式;带补偿圈(膨胀节)的固定管板式

10.用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量_____,扬程_____。

【答案】减少;增大

11.某流体在直管中作层流流动,在流速不变的情况下,管长、管径同时增加一倍,并保持层流流动状态不变,则其阻力损失为原来的_____倍。

【答案】1/2 【解析】

可得出流速相同时,

因此管长管径都增加一倍时,

变为原来的0.5倍。

12.恒压过滤时,滤浆温度降低,则滤液黏度_____,过滤速率_____。

【答案】増加;减小

二、简答题

13.什么是膜分离过程,膜分离过程的特点是什么?

【答案】膜分离过程是利用流体混合物中组分在特定的半透膜中的迁移速度不同,经半透膜的渗透作用,改变混合物的组成,使混合物中的组分分离。膜分离过程的特点是:

(1)两个产品(指截留物和透过物)通常是互溶的; (2)分离剂是半透膜;

(3)往往难以实现组分间的清晰分离。

14.在连续干燥器前用预热器加热空气,被加热空气所获得的热量Q 按其去向可分为哪四项?干燥器热效率定义为哪些项之比?

【答案】被加热空气获得的热量按其去向可分为以下四项:

汽化水分消耗的热量;

随废气放空。

干燥热效率定义为

15.简述以雷诺数(Re )作为判据对流体流型的三种分类类型。

【答案】(1)当(2)当

时,为层流区;

时,有时出现层流,有时出现湍流,依赖于环境,为过渡区;

加热产品消耗的热量;补偿设备热损失消耗的热量;

(3)当时,为湍流区。

16.原用以输送水的离心泵,现改用来输送相对密度为1.4的某溶液(其粘度与水相近),若管路布局不变,泵的前后两个开口容器液面间的垂直距离不变,试说明泵的流量、扬程、出口压力表的读数和轴功率有何变化?

【答案】泵的流量、扬程均不变、出口压力表的读数増大、轴功率增大。

17.什么叫精馏操作?举例说明精馏过程在化工生产中的应用。

【答案】精馏操作是指利用混合物中各组分挥发能力的差异,通过液相和气相的回流,使气、液两相逆向多级接触, 在热能驱动和相平衡关系的约束下, 使得易挥发组分不断从液相往气相中转移, 而难挥发组分却由气相向液相中迁移, 使得混合物得到不断分离的过程。

应用:产品的分离提纯。

18.流体黏度的意义是什么?流体黏度对流体流动有什么影响?

【答案】流体的黏度是衡量流体黏性大小的物理量,它的意义是相邻流体层在单位接触面积上,速度梯度为1时,内摩擦力的大小。流体黏度在相同条件下,流体的黏度越大,所产生黏性也越大,液体阻力也越大。

三、计算题

19.有两台单壳程的换热器,传热面积均为流量为2.5kg/s,以湍流方式通过管内。

(1)若两台换热器并联使用,

通过每台换热器的空气流量均等。此时空气的对流传热系数

,求空气的出口温度

少?

(设空气物性不随温度压力改变,

【答案】(1)由题意,两台换热器并联使用时,

传热过程的控制热阻在空气侧,则

列式得

及水蒸气的总冷凝量

为多少?

及水蒸气的总冷凝量

为多

(2)若两台换热器改为串联使用,

问此时空气的出口温度

,每台加热器均由64根.

),空气入口温度

钢管组成,壳程为170°C 的饱和水蒸气冷凝(冷凝潜热