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!- 一、填空题 1．在一管路系统中连接U管压差计，系统的压力稳定，那么U管压差计使用的指示液密度越大，则指示液液柱高度差值R越________________。 2．离心泵的工作点是 ________________曲线和________________曲线的交点。 3．可以通过雷诺数来判断流体的流动型态，雷诺数Re=-________________，当Re＞4000时，流体在管路中的流动型态是 -________________。 4．在分析对流传热机理时，靠近壁面的有一薄层做层流流动的“膜”，即层流底层，其热量传递的方式主要是________________。 5．在管壳式换热器中，提高管内流体流动速率，可以加大流体在管内的湍流程度，其传热系数________________，理由是 ________________________________。 6．空气的湿度H越大，则其露点td就越______(填高或低)；对于饱和湿空气，其干球温度t、湿球温度tw和露点td的关系是__________________（大小关系）。 7．离心泵在启动时应先将出口阀_______，目的是___________________。 8．全回流操作时，两板之间任一截面的上升蒸气与下降液体的组成相等，传质过程推动力________________，达到一定分离程度所需的理论塔板数________________。 9. I-H(焓湿)图共包括5种线,分别是等湿度线、等焓线、________、_________和水蒸气分压线、。 10．流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来的________________；如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失为原来的_________倍 11. 某设备的真空表读数为500mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。如果某设备的压力表读数为200mmHg，设备外环境大气压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。 13. 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其流动阻力及其阻力系数的计算公式分别为_________、______。 14. 根据双膜理论，溶解度大的气体吸收过程为_______控制，溶解度小的气体吸收过程是_________控制。 15. 某圆形管道外有两层厚度相等的保温材料A和B，温度分布线如右下图所示，则λA______λB (填“﹥”或 “﹤”)，将______层材料放在里层时保温效果更好。 16. 气体的吸收是依据混合物中各组分___________ 的差异，分离气体混合物的操作；液体的精馏是依据混合物中各组分___________ 的差异，分离液体混合物的操作。 17. 离心泵的性能曲线通常包括______曲线、______和_________曲线。这些曲线表示在一定转速下，输送某种特定的液体时泵的性能。 18. 蒸汽冷凝有 __________和 __________两种方式 。 19. 粘度是流体流动过程的物性之一，液体的粘度随温度升高而______，气体的粘度随温度升高而________。 20. 在稳态传热过程中，厚度不同的三种材料构成三层接触良好的平壁结构，已知δ1＞δ2＞δ3，导热系数λ1＜λ2＜λ3，其各层的热阻大小顺序为________ ，各层的导热速率大小顺序为____________。 21．精馏操作的机理是________________________________________________，实现精馏操作的必要条件是________________和__________________。 22. 在二元混合液的精馏中，为达一定分离要求所需理论板数随回流比的增加而_________，当两段操作线的交点落在平衡线上时，所需的理论板数为_________，相应的回流比为最小回流比。 23. 牛顿黏性定律的数学表达式是_______，服从此定律的流体称为________。 24.离心泵在启动前应____________，否则会发生________现象；离心泵的安装高度应________允许安装高度,　否则会发生________现象。 25.在填料塔中用清水吸收混合气体中的氨，当水量增大时，气相总传质单元数NOG将 （填：增加，减少或不变）。 26. 正方形的边长为a，其当量直径为_________。 27. 某设备的真空表读数为200mmHg柱，则其绝对压强为________________mmHg柱。已知当地大气压强为101.33KPa 28. 离心泵内因存有空气而吸不上液的现象称为_______，因此离心泵启动之前应先将泵内__________，且应将出口阀________；离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发生_________现象。 29. 一定流量的水在圆形直管内呈层流流动，若将管内径增加一倍，流速将为原来的 -------------；产生的流动阻力将为原来的----------------。 30. 传热的基本方式有______、______和_____三种。 31. 要实现精馏操作，必需有________________和________________两种辅助设备。 32. 精馏塔有________种进料热状态，其中_______进料时q值最大，该进料温度（填：大于，小于或等于）____ 泡点温度。 33. 水吸收氨—空气混合气中的氨，是属于__________控制的吸收过程。 34. 二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为 ，则塔顶回流比R=_____，流出液组成xD=________________。 35 导热系数的单位为____，对流传热系数的单位为____，总传热系数的单位 为_____。 36 精馏操作的依据是，实现精馏操作的必要条件包括________ 和________。 37 恒定干燥条件下的干燥速率曲线一般包括________________阶段 和________________阶段。 38 流体流动的连续性方程是________________；适用于圆形直管的不可压缩流体流 动的连续性方程为________________________________。 39 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，吸收操作中温度不变，压力增加，可使相平衡常数__ ____（增大、减小、不变），传质推动力________________（增大、减小、不变），亨利系数________________（增大、减小、不变）。 40 在1atm 下，不饱和湿空气温度为295K，当加热到375K 时，相对湿度________________，露点________________。(增高、降低、不变) 41在滞流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的____次方成正比，在湍流区颗粒的沉降速度与颗粒直径的_____次方成正比。 42 相对挥发度α=1，表示不能用____分离，但能用___分离 43 流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是型曲线，其管中心最大流速为平均流速的____倍，摩擦系数λ与Re 的关系为_____ 44 离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生____现象 2、 选择题 1． 流体在圆形直管内作定态流动，雷诺准数Re＝1500，则其摩擦系数应为（ ） A 0.032 B 0.0427 C 0.0267 D 无法确定 2. 离心泵的适宜操作条件是在其特征曲线中的最佳工况点附近，最 佳工况点是（ ）。 A. 最大流量的85%； B. 扬程最高点； C. 功率最大点； D. 效率最高点 3. 在阻力平方区内，摩擦系数λ（ ） A 为常数，与Re，ε/d 均无关 B 随Re值加大而减小 C 与Re值无关，是ε/d的函数 D 是Re与ε/d的函数 4. 在吸收传质过程中，它的方向和限度，将取决于吸收质在气－液两相平衡关系，若要进行吸收操作，则应控制（ ） A. P＞P* B. P＜P* C. P＝P* D. 不能确定。 5. 饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度j（ ），绝对湿度H（ ），露点td（ ）。 A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 6. 理想流体在圆管内定态流动，以下说法错误的是（ ）。 A. 任意截面的总能量相等； B.任意截面的体积流量相等； C. 能量的不同形式间可转化；D.任意截面的质量流量相等 7. 在天津操作的苯乙烯真空精馏塔塔顶真空表的读数是10m水柱，在兰州操作时，若要维持塔内的绝对压强不变，真空表的读数应为_______（已知天津地区的平均大气压为10.33m水柱，兰州地区的平均大气压为8.5m水柱）。 8. 0.33m B. 1.5m C. 1.83m D. 8.17m 2. 某套管换热器由1084mm和552.5mm钢管组成，流体在环隙间流动，其当量直径为（ ）mm。 A. 53 B. 45 C. 50 D. 58 9. 当流体以层流形态流动时，若管长、流量、流体的性质均不变，管径减小一半，则流动阻力增加__________ A. 8倍 B. 16倍 C. 2倍 D. 4倍 10. 在进行吸收操作时，吸收操作线总是位于平衡线的（ ）。 A. 上方 B. 下方 C. 重合 D不能确定 11. 吸收操作的目的是分离（ ）。 A.气体混合物 B.液体均相混合物 C.气液混合物 D.部分互溶的均相混合物 12. 在一符合亨利定律的气液平衡系统中，溶质在气相中的摩尔浓度与其在液相中的摩尔浓度的差值为（ ）。 A.正值 B.负值 C.零 D.不确定 13.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 14. 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。 15. 冷热两流体的对流给热系数h相差较大时，提高总传热系数K值的措施是 A.　提高小的h值； B. 提高大的h值 C.　两个都同等程度提高； D. 提高大的h值，同时降低小的h值。 16. 对间壁两侧流体一侧恒温,另一侧变温的传热过程,逆流和并流时大小为 ( ) A > B < C = D 无法确定 17. 离心泵原来输送水时的流量为qV，现改用输送密度为水的1.2倍的水溶液，其它物理性质可视为与水相同，管路状况不变，流量（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 18. 精馏操作中，当q＜0时，其进料热状况是（ ） A.泡点进料 B.露点进料 C.气液混合进料 D.过热蒸气进料 19、双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为λ1，和λ2，其对应的温度差为△t1和△t2，若△t1＞△t2，则λ1和λ2的关系为（ ）。 A.λ1＜λ2, B.λ1＞λ2 Cλ1=λ2 D．无法确定 20、在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( ) A.同一种流体内部 B．连通着的两种流体 C同一种连续流体 D.同一水平面上，同一种连续的流体 21、气体在等径圆管内作等温定态流动时，管内各截面上的（ ）. A. 速度相等 B. 体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D. 质量流速相等 22、离心泵的效率η和流量Q的关系为（ ）。 A．Q增大，η增大 B． Q增大，η先增大后减小 C．Q增大，η减小 D． Q增大，η先减小后 23、 精馏塔中由塔顶向下的第 、n、n+1 层塔板，其汽相组成关系为（ ）。 A. B D 不确定 C 24、在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使( )。 A．平衡线发生变化； B. 操作线与q线发生变化； C．平衡线和q线发生变化 D. 平衡线和操作线发生变化 25、全回流时，y-x图上精馏塔的操作线位置（ ）。 A. 在对角线与平衡线之间 B. 与对角线重合 C. 在对角线之下 D. 在对角线之上 26、在管壳式换热器中，用饱和蒸汽冷凝以加热空气，下面两项判断为（ ）。 甲：传热管壁温度接近加热蒸汽温度。乙：总传热系数接近空气侧对流传热系数。 A．甲、乙均合理 B．甲、乙均不合理 C．甲合理、乙不合理 D．甲不合理、乙合理 27、根据双膜理论，在气液接触界面处( )。 A. 气相组成大于液相组成 B. 气相组成小于液相组成 C. 气相组成等于液相组成 D. 气相组成与液相组成平衡 28、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，平衡关系可表示为Y=1.5X(X,Y为摩尔比)，溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为（ ）。 A. 1.5 B . 1.8 C. 2 D. 3 （29）一定流量的液体在一φ252.5mm 的直管内作湍流流动，其对流传热系数αi=1000W/m2℃；如流量与物性都不变，改用一φ192mm 的直管，则其α将变为。 A 1259 B 1496 C 1585 D 1678 （30）某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成xA=0.6，相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则______ A t1=t2 B t1t2 D 不确定 （31）精馏操作时，若F、D、xF、q、R、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回 流，则塔顶产品组成xD 变化为______ A 变小 B 变大 C 不变 D 不确定 32 已知湿空气的下列______参数，利用H-I 图可查得其他未知参数。 A (tW，t) B (td，H) C (p，H) D (I，tW) 33 流体流动时的摩擦阻力损失hf 所损失的是机械能中的_____项。 A 位能 B 静压能 C 总机械能 D 动能 34 离心泵开动之前必须充满被输送的流体是为了防止发生_____。 A 气缚现象 B 汽化现象 C 气浮现象 D 汽蚀现象 35某液体在内经为d0 的水平管路中稳定流动，其平均流速为u0，当它以相同的体积流量通 过等长的内径为d2(d2=d0/2)的管子时，其流速为原来的______倍。 A 2 B 4 C 8 D 16 36 过滤基本方程式是基于＿＿＿＿推导出来的。 A 滤液在介质中呈湍流流动 B 滤液在滤渣中呈湍流流动 C 滤液在介质中呈层流流动 D 滤液在滤渣中呈层流流动 37在蒸气—空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的___________在工程上可行。 A 提高蒸气流速B 提高空气流速 C 采用过热蒸气以提高蒸气温度 D 在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积 38 已知q=1.1，则加料液中液体量与总加料量之比为__________。 A 0.1:1 B 1.1:1 C 1: 1.1 D 1:1 39 精馏的操作线是直线，主要基于以下原因＿＿。 A 理论板假定 B 理想物系 C 恒摩尔流假定 D 塔顶泡点回流 40 物料的平衡水分一定是_________。 A 非结合水分 B 自由水分 C 结合水分 D 临界水分 41 傅立叶定律是_____的基本定律。 A 对流传热 B 热传导 C 总传热 D 冷凝 42 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高， 最适当的方法是（） A 液相中易挥发组分进入汽相 B 汽相中难挥发组分进入液相 C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但易挥发组分较多 D 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生 三．计算题： H=20m H1=2m 1．（15分）在如图所示的输水系统中，已知管路总长度（包括所有当量长度，下同）为100m，其中压力表之后的管路长度为80m，管路摩擦系数为0.03，管道内径为0.05m，水的密度为1000kg/m3，泵的效率为 0.85，输水量为15m3/h。求：H=20m,H1=2m, （1）整个管路的阻力损失，J/Kg； （2）泵轴功率，kW； （3）压力表的读数，Pa 2.用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为 38.4吨/小时，高位槽中液面比油池中液面高20m, 管路总长430m (包括所有局部阻力的当量长度)。钢管管径为1084mm，若油在输送温度下的密度为960 kg/m3, 粘度为3.43PaS，求泵的有效功率和轴功率？设泵的效率η =65%。 题2 附图 3.在逆流换热器中，用初温为20℃的水将某液体冷却，已知液体的流速为1.25kg/s，比热为1.90kJ/(kg℃)，要求将液体的温度从80℃降到30℃，水的出口温度不高于50℃。已知换热器列管的直径为Ф252.5mm，水走管内，水侧和液体侧的对流给热系数分别为0.85kW/(m20C )和1.70 kW/( m2℃ )，管壁的导热系数为45 W/(m℃ )。试求水的流速和换热面积（水的比热为4.18 kJ/(kg℃)）。 4. 有一单管程列管式换热器，该换热器管径为f 252.5mm，管子数37根，管长3米。今拟采用此换热器冷凝并冷却CS2饱和蒸汽，将CS2由饱和温度46℃冷却到10℃。已知CS2在管外冷凝，其流量为300kg/h，冷凝潜热为351.6kJ/kg，定性温度下的比热容为。冷却水在管内与管外的CS2逆流流动，其进口温度为5℃，出口温度为32℃，定性温度下的比热容为。已知CS2在冷凝和冷却时的总传热系数分别为及。问此换热器是否适用？（注：传热面积A及总传热系数均以外表面积计） 5、在常压下操作的填料塔中用清水吸收空气和氨混合气中的氨，混合气体流量为151.2Kmol/h，其中含氨8%（摩尔分率），要求氨回收率95%，水用量为最小用量的1.2倍，塔直径2m，已知操作条件下KYα＝0.06kmol/（m3．S），Y=1.2X，试用解吸因数法计算所需填料层高度。 6.一连续操作的常压精馏塔用于分离双组分混合物。已知原料液中含易挥发组分XF = 40%(mol%,下同），进料状况为气液混合物，q=0.6，所达分离结果为塔顶产品XD=98%,塔釜残液XW=2%。若该系统的相对挥发度α=2，操作时采用的回流比R=1.8Rmin，试计算： （1） 易挥发组分的回收率。 （2） 最小回流比Rmin; （3） 提馏段操作线方程。 7.发酵法生产酒精时排出的气体中含酒精2%（体积比），其余为惰性气体，用清水吸收气体中的乙醇，要求乙醇回收率达90%。每小时处理的气体量为100kmol，水的用量为最小用量的1.5倍，气液平衡关系可近似用Y=1.06X表示。试求： 1． 吸收液用量 2． 出塔液体中乙醇浓度 3． 传质单元数 8 在一常压精馏塔内分离苯和甲苯混合物，塔顶为全凝器，塔釜间接蒸汽加热。进料量为1000kmol/h，含苯0.4，要求塔顶馏出液中含苯0.9（以上均为摩尔分率），苯的回收率不低于90%，泡点进料，泡点回流。已知α=2.5，取回流比为最小回流比的1.5 倍。求：(1)塔顶产品量D、塔底残液量W 及组成xw；(2) 最小回流比；(3) 精馏段操作线方程；（4）从与塔釜相邻的塔扳上下降的液相组成为多少？ 9.在一单程列管式换热器中，欲用水将15000kg/h 的煤油从140℃冷却到40℃，水的进、出口温度分别为30℃和40℃，两流体逆流流动。煤油的平均比热容为2.3kJ/(kg℃，水 的平均比热容为4.187 kJ/(kg ℃ 。若换热器的总传热系数为300W/(m2℃)，试求：（1）冷却水的流量；（2）换热器的对数平均温度差Δtm；（3）换热器的传热面积S。 10.在逆流填料吸收塔中，用清水吸收含氨5%（体积）的空气—氨混合气中的氨，已知混合气量为2826m3/h（标准状况），气体空塔速度为1m/s，平衡关系为Y=1.2X，以摩尔比为 推动力的气相体积总传质系数KYa=180kmol/m3h，吸收剂用量为最小用量的1.4 倍，要求吸收率为98%，试求：（1）溶液的出口浓度X1（摩尔比）；（2）气相总传质单元高度 HOG；（3）气相总传质单元数NOG； 11 用离心泵把20℃的水从储槽送至水洗塔顶部，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Φ76mm2.5mm，在操作条件下，泵入口处真空表的读数为24.66103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按∑ hf 1 = 2 u 2, 与∑ hf 2 = 10 u 2, 计算，由于管径不变，故式中u 为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头连接处的压强为98.07103Pa（表压）。试求：（1）水在管内的流速u；（2）泵的有效功率； （3）已知泵的效率为60%，求操作条件下泵的轴功率。