1、參考答案化工原理考試試卷（裝備01級用）班級 姓名 班序 考試方式 閉卷 成績 一、 填空及選擇題（20小題，每小題2分，共40分）1.根據流動邊界層的概念，流體在管內作湍流流動時，從中心到管壁可以分為 湍流中心層 、 緩沖層（或過渡層） 和 層流底層 三層。與的關系。層流區，摩擦系數與 無關，與的關系為 。湍流區，摩擦系數與 及 都有關。而完全湍流區，摩擦系數與 無關，僅與 有關。3.在下面兩種情況下，假如流體的流量不變，而圓形直管的直徑減少二分之一，則因直管阻力引起的壓力損失為原來的多少倍？A）兩種情況都為層流： 16 倍；B）兩種情況都在阻力平方區： 32 倍。4.離心泵與往復泵啟動與流

2、量調節的不同之處是離心泵（啟動前灌液排氣，并關閉出口閥；啟動后用出口閥調節流量），往復泵（啟動前無需灌液排氣，并打開旁路調節閥；啟動后用旁路閥配合出口閥調節流量）。5.某一離心泵在運行一段時間后，發現吸入口真空表讀數不斷下降，管路中的流量也不斷下降直至斷流，經檢查，電機、軸、葉輪均正常，可以斷定泵內發生（氣縛），應檢查進口管路是否有（泄漏）6.某同學進行離心泵特性曲線實驗，啟動泵后，出水管不出水，泵進口處真空表指示真空度很高。真正的原因是（C）（A）水溫太高 （B）真空表壞了 （C）吸入管路堵塞 （D）排出管路堵塞7.降塵室和沉降槽為氣固或液固兩相分離設備，它的生產能力與該設備的 長 和 寬

3、有關，而與 高 無關。8.用一板框壓濾機恒壓過濾某懸浮液（過濾介質的阻力可忽略）。試分析：（1）濾漿的溫度升高而其他條件不變，則濾餅充滿濾框所需時間將 變短 ；（2）濾漿的固含量降低（設比阻不變）而其他條件不變時，濾餅充滿濾框所需時間將 變長 。（或變短、或變長、或不變）粒徑（m） <3 3-5 5-60 >60質量分率（%） 2 2 46 50該爐氣含塵量較大，其濃度為200g/m3，爐氣流量為10000m3/h，爐氣溫度為500。在此溫度下該爐氣的性質接近空氣，其粘度為=3.6×10-5(N/m2)·s，塵粒密度s=4000kg/m3。要求除塵效率達到98%

4、以上，凈化后氣體所含粒子不大于3m?，F有以下四種流程，你認為（ ）完成任務更合理。多層降塵室； 旋風分離器 多層降塵室-旋風分離器-袋式除塵器；單層降塵室-旋風分離器-電除塵器10.間歇過濾機的特點是（過濾）、（洗滌）、（卸渣和重裝）等操作是分階段在整個過濾機內進行的。一個循環中，若不記過濾介質阻力，則最佳操作周期（）。180×10mm套管式換熱器中，熱水流量為3500kg/h。需從100冷卻到60，冷水入口溫度為20，出口為30，內管外表面總傳熱系數K=2326 W/ m2·K，冷卻水走管內，忽略熱損失。試問：冷卻水用量（）；逆流時管長（2.25m或2.30m）（Cp水&

5、#183;K）。12.某套管式換熱器，管外為飽和蒸汽冷凝，若飽和蒸汽溫度與壁溫之差增加一倍，傳熱速率將增加為原來的（B）倍（凝液為層流）（A） （B） （C） （D）13.假設氣液界面沒有傳質阻力，則與的關系為（平衡關系）；如果液膜傳質阻力遠小于氣膜傳質阻力，則與的關系為（相等）。在填料塔中，氣速越大，（越大）；擴散系數越大，（越大）。14.漂流因數表示式為（或），它反映（主體流動對傳質速率的影響）。當混合氣體中組分A的濃度很低時，漂流因數（接近于1）；當的濃度很高時，漂流因數（>1）。15.解吸時，溶質由（液相）向（氣相）傳遞，在逆流操作的填料塔中，吸收因數（）。當時，若填料層高度，則

6、氣液兩相將于塔（底）達平衡。16.某逆流吸收塔用純溶劑吸收混合氣中易溶組分，設備高為無窮大，入塔（體積），平衡關系為。問：（1）液氣比為2.5時，吸收率=（100%）；（2）液氣比為1.5時，吸收率=（75%）。17.在吸收塔某處，氣相主體濃度，液相主體濃度，氣相傳質分系數，氣相總傳質系數，則該處氣液界面上氣相濃度應為（）。平衡關系。18.的定義式是：。并寫出下面幾種情況下的q值：飽和液體進料（）；飽和蒸汽進料（）；蒸汽是液體2倍的混合進料（）。19.某二元連續精餾，精餾段操作線方程為，提餾段操作線為。當時，（0.08）；（0.98）。20.在連續精餾中，若其它條件均不變，僅加大回流比，可使塔

7、頂產品的濃度（增大）。若此時加熱蒸汽量V不變，產品量D將（減?。?。若在改變R的同時，保持塔頂采出量不變，那么冷卻水量將（增大）。二、問答題（3小題，每題5分，共15分）1.強化傳熱的途徑有哪些？（5分）答：主要有三個方面（1）增大傳熱推動力，盡可能采用逆流傳熱；（2）增大單位體積的傳熱面積A，可通過采用翅片管、螺紋管、小直徑管等。另外像板式、板翅式等新型換熱器也很有效；（3）增大傳熱系數K，設法降低主要熱阻。對流給熱系數常成為主要矛盾，可通過加入麻花鐵，或有意制成粗糙表面。另外，污垢熱阻是變化因素，使用時間長后可能會成為主要熱阻，此時可通過清垢強化傳熱。2.雙膜模型理論的基本要點是什么？（5分

8、）答：要點有三。（1）在氣液兩相接觸的界面附近，分別存在著穩定的呈滯流流動的氣膜和液膜，溶質以分子擴散的方式連續穩定地通過兩膜；（2）氣液兩相在相界面上呈平衡狀態，即相界面上不存在傳質阻力；（3）膜層以外的氣液相主體由于充分地湍動，無分壓或濃度梯度，即湍流主體不存在傳質阻力。3.滿足恒摩爾流假設的條件是什么？（5分）答：條件有三。（1）各組分的摩爾汽化潛熱相等；（2）忽略各塔板上所交換的顯熱項；（3）忽略塔設備的熱損失。三、計算題（5小題，共55分）1.一水平圓管由內徑不同的兩段直管接成，兩管的內徑之比為0.7，水在小管內以2.5m/s的速度流向大管，在接頭兩側相距1m的A、B兩截面間接一測壓

9、管，其讀數為100mmH2O，試問兩點間的壓頭損失為多少mmH2O。（8分）解：在A、B兩點所處的截面間列機械能衡算式2.用某板框過濾機進行恒壓過濾，過濾1小時后得濾液15m3，停止過濾后用3m3的清水（其粘度可視為與濾液相同）于同樣壓力下進行橫穿洗滌，求洗滌時間，假設濾布阻力可忽略。（8分）解：忽略濾布阻力時，洗滌時間為3.在一列管換熱器內，用110的飽和水蒸氣加熱管內湍流流動（Re>10000）的空氣，使其從30升溫至45。若將空氣的流量增加一倍，而入口溫度不變，則加熱蒸氣用量為原來用量的多少倍。（忽略管壁熱阻，垢層熱阻及熱損失，并忽略因空氣出口溫度變化所引起物性的變化。）（12分）解：依題意有：，。，而（D為蒸汽用量），解得：4.在常壓操作的逆流塔內，用純溶劑吸收混合氣中的可溶組分A，入塔氣體中A的摩爾分率，要求吸收率，已知操作條件下，平衡條件，與入塔氣體成平衡的液相濃度。試計算：操作液氣比為最小液氣比的倍數；吸收液的出口濃度；完成上述分離任務所需的氣相傳質單元數。（12分）解：根據，及得又根據得操作的液氣比為最小液氣比為操作液氣比為最小液氣比的倍數吸收液的出口濃度5 某二元理想溶液的連續精餾，其平均相對揮發度。精餾段操作線方程為，提餾段操作線方程為，飽和液體進料。用捷算法求取