南京工业大学期末考试(A)卷课程： ?化工原理 ?（上册）班级：姓名：学号：一、选择填空题：(每题5 分，共 20 分) 1(1) 如图所示，若敞口罐液面恒定，罐上方压强为Pa，忽略流动阻力损失，出水管管径为 d，则出水管的出口速度u 与有关。（A）（B）、（C）（D）（E）、水Pa u H (2)有一并联管路，两段管路的流量，流速、管径、管长及流动阻力损失分别为V1，1，d1，1，f1及 V2，2，2，2，f2。若12，12，则：f1f2（）（A）（B）（C）；（D）（E）当两段管路中流体均作滞流流动时，V1V2（）（A）（B）（C）（D）（E）(3)转子流量计的主要特点是（）（A）恒截面、恒压差（ B）变截面、变压差（C）恒流速、恒压差（ D）变流速、恒压差2已知流体经过泵后，压力增大?P N/m2，则单位重量流体压能的增加为（）（A）?P （ B）?P/ （C）?P/ g （D）?P/2g 离心泵的下列部分是用来将动能转变为压能（）（A）泵壳和叶轮（B）叶轮（C）泵壳（D）叶轮和导轮3 （ 1）过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩进行恒速过滤时,如滤液量增大一倍,则_（）操作压差增大至原来的倍（）操作压差增大至原来的倍（）操作压差增大至原来的倍（）操作压差保持不变（2）恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量_ （）增大至原来的倍（）增大至原来的倍（）增大至原来的倍（）增大至原来的倍4比较下列对流给热系数的大小空气流速为6m/s 的 1，空气流速为25m/s 的 2，水流速为1.2m/s 的 3，水流速为2.5m/s的 4，蒸汽膜状冷凝的5，自大到小的顺序为： 二、填空题：(每题5 分，共 20 分) 1 1atm=_kN/m2_ 的流体称为理想流体。表压与绝对压力的关系是_。2离心泵的流量调节阀安装在离心泵的管路上， 关小出口阀门后，真空表的读数，压力表的读数。 （填增加、降低或不变）管路特性曲线的一般表达式是。离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生现象。3. 粒子沉降过程分阶段和阶段。沉降速度是指时，相对于的速度。4 冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T1400，出口温度T2为 200，冷气体进口温度t150，两股气体的质量流量相同，物性数据可视为相同，若不计热损失时，冷气体出口温度为；若热损失为5%时，冷气体出口温度为。三、计算题(本题 15 分) 某液体密度800kg/m3，粘度 73cP，在连接两容器间的光滑管中流动，管径300mm，总长 50m（包括局部当量长度） ，两容器液面差3.2m，求（ 1）管内流量（2）若在连接管口装一阀门， 调节此阀的开度使流量碱为原来的一半，阀的局部阻力系数是多少？（设流体流动为湍流，摩擦系数符合柏拉修斯公式 0.3164/Re0.25）四、计算题(本题 10 分) 用泵将石油从低位槽输送至高位槽，两槽液位恒定，液面差15m，管子规格8 94.5mm，管路总长度（包括所有局部阻力当量长度）为200m，要求流量21 m3/h，石油的密度 920kg /m3， ，粘度 0.5NS/m2，求：(1) 雷诺数 Re，摩擦系数 ，流动阻力 hf (2) 泵的有效功率五、计算题(本题 15 分) 用板框压滤机过滤悬浮液，已知过滤面积10m2，操作压力2kgf/cm2（表压），过滤15分钟后，得滤液2.91m3，若介质阻力可忽略不计，滤饼不可压缩，求： （1）已知该板框压滤机的生产能力4.8m3/h，计算洗涤时间和辅助时间之和（2）若过滤时间和滤液量均不变，操作压力降至1kgf/cm2（表压），需增加多少过滤面积才能维持生产能力不变？六、计算题(本题 20 分) 有一套管式换热器，内管542mm，外管 116 4mm 的钢管，内管中苯由50加热至 80， 流量 4000kg/h， 环隙为 2kgf/cm2（绝）饱和蒸汽， 蒸汽冷凝的传热系数104W/m2K，已知苯的 880kg /m3，CP=0.1856kj/kg, =0.134 W/mK ， =0.39cP, 管内污垢热阻Rsi0.0004 m2 K / W ，管壁热阻和管外污垢热阻可略，求：（1）管内给热系数i，以管内表面积计的总传热系数Ki（ 2）套管的有效长度（3）若加热蒸汽压力增至3kgf/cm2（绝），问苯的出口温度是多少？（设Ki不变）压强， kgf/cm2（绝）1.0 2.0 3.0 温度，99.1 120 133 汽化潜热， KJ/Kg 2259 2204 2163 选择填空题：1. A E C C 2. C C 3. C C 4.543 21填空题1. 1atm=_101.3_kN/m2粘度为零，无流动阻力的流体称为理想流体。表压与绝对压力的关系是表压绝对压力大气压。2 离心泵的流量调节阀安装在离心泵的出口管路上， 关小出口阀门后， 真空表的读数减小，压力表的读数增大。（填增大、减小或不变）t02a05002 管路特性曲线的一般表达式是HeH0+KV2。t02a05001 离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生汽蚀现象。3.粒子沉降过程分加速阶段和匀速阶段。 沉降速度是指加速终了时时，颗粒相对于流体的速度。4冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T1400，出口温度T2为 200，冷气体进口温度t150，两股气体的质量流量相同，物性数据可视为相同，若不计热损失时，冷气体出口温度为250 ；若热损失为5%时，冷气体出口温度为240 。三 解： p1=-p2u1=u2 gZ1+u12/2+p1/ +He=gZ2+u22/2+p2/g+hfgZ1=hf= (0.3164/Re0.25)(l/d)(u2/2) u=3.513m/s (2) gZ1=hf= (0.3164/Re0.25+ )(l/d)(u2/2) =14.3四解： u=21/(3600*0.785*0.082)=1.16m/s Re= du / =170.8 层流 64/Re=0.374 hf=(l/d)(u2/2)=0.374*(200/0.08)*(1.162/2)=629.9J/Kg (2) He=g?z+hf=777J/Kg Ne=HeVg=4.17KW 五解： (1)Q=V/( F+W+R) 0.00133=2.91/(900+W+R) W+R=21.47min (2) V2=2k?P A2V2=2k?P A2A2=?P A2/?P=200 A=14.14m2 ?A=14.14-10=4.14 m2 六解（ 1） Re=du / =4W/ d=4*4000/(3600*3.14*0.05*0.39*10-3)=7.259*104 Pr=Cp/=0.1856*103*0.39*10-3/0.134=5.4 i=0.023(/di)Re0.8Pr0.4=936.59W/ m2K Ki=1/(1/i+di/ 0d0+Rsi)=641 W/ m2K (2)ts=120tm=(80-50)/ln70/40=53.6 Q=WCCPC(t2-t1)=(4000/3600)*0.1856*103*(80-50)=61864W Q=KidiLtmL=11.5m (3) ts=133 tm=( t2-50)/ln(133-50)/(133- t2) Q=KidiLtm= WCCPC(t2-t1) 641*0.05*11.5*( t2-50)/ln(133-50)/(133- t2)=(4000/3600)*0.1856*103*( t2-50) t2=84.5南京工业大学期末考试(A)卷课程： ?化工原理 ?（下册）班级: 姓名: 学号: 一选择题：正常操作下的逆流吸收塔，若因某种原因使液体量减少以致液气比小于原定的最小液气比时，下列哪些情况将发生( ) （）出塔液体浓度xb增加，回收率增加；（）出塔气体浓度增加，但xb不变；（）出塔气体浓度与出塔液体浓度均增加；（）在塔下部将发生解吸现象。在填料塔中用清水吸收混合气中3，当水泵发生故障上水量减少时，气相总传质单元数OG（）（）增加；（）减少；（）不变。 在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025 ，液相主体浓度x=0.01 ，气相传质分系数ky=2kmol/m2h，气相总传质系数Ky=1.5kmol/ m2h，则该处气液界面上气相浓度yi应为（） ，平衡关系y=0.5X 。（） 0.02 （） 0.01 （） 0.015 （） 0.005 某精馏塔，精馏段理论板数为1层，提馏段理论板数为2层，现因设备改造，使精馏段理论板数增加，提馏段理论板数不变，且，F，等均不变，则此时：（）（）D增加，W不变（）D增加，W减小（）D增加，W增加（）D增加，W的变化视具体情况而定。连续精馏塔设计时，当采用塔顶全凝器，泡点回流方案时，为完成分离任务所需理论板数为T1。若采用塔顶分凝器，而回流比和前方案相同时，则完成同样分离任务所需理论板数为T2。比较：（）（）T2T1；（）T2T1；（）T2T1；（）判断依据不足。（ 1）绝热饱和温度tas是大量的循环水与进入的空气接触时最后达到的稳态温度，它等于循环水的温度。（2）湿球温度tw是湿球温度计所指示的平衡温度，但它并不等于湿纱布中水分的温度。对以上两种说法正确的判断是：( )。()两者都对；()两者都不对；()对不对；()对不对。对于一定干球温度的空气，当其相对湿度愈低时，其湿球温度：( )。()愈高；()愈低；()不变；()不一定，与其它因素有关。(4)湿空气在预热过程中不变化的参数是( ) ()焓；( )相对湿度；()露点温度；( D )湿球温度。指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空气的温度无关( )。()相对湿度()湿球温度()露点温度()绝热饱和温度二 填空题：双膜理论的要点是： （）；（）。 物理吸收操作属于过程，是一组分通过另一静止组分的扩散。 当平衡线在所涉及的范围内是斜率为的直线时，则1/Ky=1/ky1/kx。气体吸收计算中表示设备（填料）效能高低的一个参量是，而表示传质任务难易程度的一个参量是。某精馏塔在操作时，加料热状态由原来的饱和液体进料改为冷液进料，且保持，F，不变，则此时D，W，。（填写：增加，不变，减少）两组份的相对挥发度越小，则表示分离该物系越。二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起平衡线、操作线与线中哪几条线的变化？_ _ 已知在常压及25下水份在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿度=100%时，平衡含水量x*=0.02kg 水 kg 绝干料； 相对湿度 =40%时, 平衡含水量x*=0.007 kg 水 kg绝干料。现该物料含水量为0.23kg 水 kg 绝干料 , 令其与 25, =40%的空气接触 , 则该物料的自由含水量为kg 水 kg 绝干料 , 结合水含量为kg 水 kg 绝干料 , 非结合水的含量为kg 水 kg 绝干料。三在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分B 。入塔气体中B 的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95% 。已知操作条件下的解吸因数(1/A) 为 0.8 ，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03 （摩尔分率） 。试计算：操作液气比为最小液气比的倍数；出塔液体的浓度；完成上述分离任务所需的气相总传质单元数NOG 。四常压操作连续精馏塔用以分离苯甲苯溶液，y1=0.72(摩尔分率，下同)的塔顶蒸汽经分凝器冷凝后液相作为塔顶回流液，气相经全冷凝器冷凝成塔顶产品，进料为100kmol/h ，进料浓度F= 0.44， 泡点进料， 塔顶与塔底产品D=W=50 kmol/h ， 塔顶馏出液浓度D= 0.83，取相对挥发度 =2.5，塔釜液平均分子量取M = 91.4kg/kmol ， 求：塔釜液浓度XW；操作回流比R；塔釜蒸发量 ；最小回流比min；F,XF y1 D,XD W,XW yD X0 五 在恒定干燥条件下进行干燥实验，已测得当，气体的质量流速 2.5kg/m2S，气体平行流过