陕西科技大学化工原理上考试试卷汇总集

陕西科技大学 试题纸

课程 化工原理 班级

学号 姓名 题号 得分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 一、概念题 1、离心泵的工作点是

改变工作点的可用措施 、

2、理想流体与非理想流体的根本区别是 ，空气的粘度随温度的升高而 ，水的粘度随温度的降低而 。

3、连续性方程式u1d12＝u2d22适用于下列 种情况

a、理想流体 b、任何流体 c、不可压缩流体 d、不可压缩理想流体 4、离心泵的叶片形状采用 叶片， β 90º 5、理想流体在图示的管道里流动，则有

a、pA> pB b、pA＝ pB c、pA< pB

6、绝对压强为2m水柱，则其真空度为 mmHg。

7、流体在并联管路中流动时，各支管的 相等。 8孔板流量计安装时，孔板的扩大口应对着流动的 游方向。

9、试比较离心泵的下列参数若当输送比水的密度小的液体时则泵的压头H ，流量Q ，功率N ，效率η 。（增加、减少或不变）

10、离心泵的特性曲线有 、

。 11、离心泵通常用 调节流量，而往复泵用 调节流量。 12、厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知b1>b2>b3,导热系数λ1<λ2<λ3，在稳定传热过程中，各层的热阻R1 R2 R3；各层导热速率Q1 Q2 Q3。

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二、如图：阀门两侧装有U型压差计，已知流体和指示液的密度分别为ρ,ρ0指示液读数为R,管道中流体速度为u,试推导:

1、计算阀门阻力的表达式;

2、计算阀门阻力系数ζ的表达式

三、如图：有一用水吸收混合其中氨的常压逆流吸收塔，水由水池用离心泵送至塔顶经喷头喷出。泵入口和出口均为Φ89×3.5mm，以无缝钢管管中流量为40m3／h，池中水深2m，池底至塔顶喷头入口处的垂直距离为

20m。管子的摩擦系数为λ＝0.03，入口管长为20m，出口管长为32m（包括管件、阀门等所有阻力当量长度）喷头入口处的压强为120Kpa（表压），设泵的效率为65％，试求泵所需的功率，Kw。（水的密度取1000kg/m3）。

四、水以17m3/h的流量经一水平扩大管段，小管内径d1＝40mm，大管内径d2＝80mm，如图所示的倒U型压差计上指示液的读数R为170mm。求水流经1，2界面间扩大管段的阻力损失为多少J/kg。

五、某炉壁由内向外依次为耐火砖、保温砖、和普通建筑砖等，耐火砖：λ1＝1.4w／（m〃℃）,b1=220mm；保温砖λ2＝0.15w／（m〃℃）,b2=120mm；建筑砖λ3＝0.8w／（m〃℃）,b3=230mm。已测得炉壁内外表面的温度为900℃和60℃，求单位面积的热损失和各层接触面的温度。

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六、某单程列管式换热器，由256根φ25×2.5mm钢管组成，壳程用100℃饱和水蒸汽加热，蒸汽冷凝传热系数为9000W/m2〃℃使管内的空气由25℃加热到85℃，空气的流量为7500kg/h，试计算： 1）管内对流传热系数。 2）总传热系数。 3）换热器的管长。

试题答案及评分表标准

一、（共27分） 1、（4分）离心泵特性曲线与管路曲线的交点、

改变出口阀门的开度、改变叶轮直径、改变叶轮的转速。

2、（3分）无粘性、降低、降低。 3、（1分）c、不可压缩流体。 4、（2分）后弯、小于。 5、（1分）c、pA< pB 6、（1分）613 7、（3分）H～Ｑ、Ｎ～Ｑ、η～Ｑ ８、（1分）下游。 9、（4分）不变、不变、减少、不变。 10、（1分）能量损失相等。 11、（4分），<、<，=、=。 12、（2分）出口阀、旁路。 二、（12分）

1、（6分）解：hfpfpRg(0) （4分）

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hfRg(0)2 （2分）

2、（6分）解：

pfpRg(0) （4分） 22Rg(0)uu2 （2分）

三、（18分） 解：NHQ1023600其中：在贮液池液面与喷头内侧列柏努力方程。

2gz20218m

4Q

（5分）

Hzpgu2l1l2ud322g （5分）

pp2120kPa12010Pa

u2d3600224403.140.082360022.1ms （2分）

uu （2分） l1l2203252m

即：Hzpgu3322gl1lud222g

18N12010HQ9.81102.129.810.035232.120.08229.8134.7m（2分）

34.7401010236001020.6536005.82kw （2分）

四、（12分）

解：在两截面间列柏努力方程式

p1u12f2p2u2222h2f （3分）

hp1p2u1u22

其中：p1p2Rg （2分）

根据连续性方程式：u1d1u2d2 （2分）

22d12得：u22u1

d24Q417u16.63ms （2分） 22d36003.140.043600hfp1p2uu22122d222Rg112u1

d2

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4402170109.8116.638.3Jkg （3分）

80五、（11分）

3解： 根据qt1t4b11b22b3t1t2b1t2t3b2t3t4b3 （5分）

3123将各已知值代入有：

tt3t60900t290060 （3分） q230.220.120.230.220.120.231.40.150.81.40.150.8解之得：q674.7wm （1分）

2t2794℃ （1分） t3254℃ （1分） 六、（20分）

解：1） 因为

duRe4wc3600dn34750036003.140.021.9610256（3分）

52.64104Prcpldi1101.69102.810250.7 （2分）

假设60

i0.023diR0.8ePr0.40.0232.8100.0222.6410340.80.70.496.2wmC

2（2分）

2） 在不计垢阻时由

1kd0idibd0dm2102596.2202.510254522.519000 （2分）

k76wmC （1分） 3）根据Qwccpc(t2t1)kstmknd0ltm （2分） 其中：tmt1t2lnt1t2lnt2t1Tt1Tt23ln8515100151008534.7C （2分）

lwccpc(t2t1)3600knd0tm7500110(8515)3600762560.02534.77.4m （2分）

校核

ldi7.40.0237060 （2分）

2故：i96.2wmC

k76wmC

l7.4m （2

2分）陕 西 科 技

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大 学

考试科目 化工原理 适用班级 试题编号 A 学号 姓名 班级 题号 得分

一 二 三 四 五 六 七 八 合计 一、 概念题：

1．离心泵的工作点是 变工作点的可用措施有 、 、 等。

2．若被输送的液体粘度增高，则离心泵的压头 ，流量 ，效率 ，轴功率 。

3．水在如图所示的管路中流动，水可视为理想流体，试问管路中A、B、C三点处的静压强以 点的静压强为最高。

4．图示为异径管段，从A段流向B段，测得U形压差计的读数

R = R1，从B段流向A段测得U 形压差计的读数R = R2 ，若两种情况下水流量相同，则 。（注：不计进出口阻力损失） a）R1 >R2 b) R1 =R2 c) R1 < R2 d) R1＝－R2

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5.柏努利方程实验中,在一定流速下某测压管显示的液位高度为静压强,当流速再增大时,液位高度 ,因为 。

6.设置隔热挡板是 辐射散热的有效方法 ,挡板材料的黑度越大,辐射散热量 。

7.厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1 > b2 > b3,导热系数λ

1<λ<λ3,在稳定传热过程中,各层的热阻R1 R2 R3 , 各层的导热速率Q1 Q2 Q3。

8.在无相变强制对流传热中,提高流体的流速可使 减薄,从而使对流传热的 下降,使传热速率加大。

9，一球形颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将 ，在空气中的沉降速度将 。 10．旋风分离器当切向进口速度相同时，随着旋风分离器的直径增大， 其离心分离因数越 。

二、如图所示，为一个测定摩擦系数的实验装置，水槽内的液面维持恒定。水平管的内径为20mm，水的ρ=1000kg/m3，粘度为1mPa.s，管内雷诺数Re=20000。指示液为水银，R=50mm，AB=6m。试求：

（1） 水通过水平直管AB引起的压强降为多少？ （2） 摩擦系数λ为多少？

6m A

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B

三、有一套管换热器，外管Φ57×3.5mm，内管Φ30×2mm的钢管。80℃某饱和蒸汽于环隙间冷凝，某溶液在内管中由20℃被加热至42℃，实测传热面的外壁温度为65℃，钢管的导热系数可取为45W/m·℃，若不计热损失。 试求：

（A）每米管长传热量；

(B)管壁对溶液的对流传热系数； (C)蒸汽对管壁的对流传热系数。

四、如图用离心泵将容器A的废水以4kg/s的流量送到设备B中，两设备压强表读数分别为pA=0.2kgf/cm2,pB=0.35kgf/ cm2,管道长度lAC=20m, lBC=50m（分别包括管件、阀门局部阻力当量长度），ZA=8m,ZB=30m。管道直径均为Φ55×2.5mm，

摩擦系数λ=0.03，泵的效率为0.6，该泵允许吸上真空度为3m，已知沸水 ρ=956kg/m3，当地大气压为760mmHg。 试求：

(1)泵的扬程（m），轴功率（kW）； (2)泵出口压强表读数（pa） (3)校核此泵安装是否合适。

B

ZA A ZB

C 五、一套管换热器，空气的进、出口温度分别为20℃和80℃，质量流量为50kg/h，平均温度下空气的物性参数如下：

3

λ(W/m.℃) μ(mpa.s) ρ(kg/m) Cp(kJ/kg.℃) 0.0286 0.02 1.1 1.0

内管为Φ57×3.5mm的钢管，有效长度为3.5m。若饱和水蒸气的冷凝传热系数为104W/m2.℃，管壁及污垢的热组均可略之。 试求：

(A)热冷流体的对数平均温度差；

(B)饱和蒸汽的温度Ts；

(C)若空气的质量流量减少20%，物性参数不变，问此时总传热系数K0´为多少？

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课程 化工原理(A卷)

班级

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学号 姓名 题号 得分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 一、填空选择（45分）

1、以下单元操作中涉及动量传递的是 。

A萃取 B蒸发 C沉降 D吸收

2、某设备内的绝对压强为400mmHg（当地大气压为100kpa），则其真空度为 kgf/cm2；若另一设备的绝对压强为950mmHg，则其表压强为 Pa。

3、液体在等径管中作稳定流动，液体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长 。（增大，减少，不变）

4、当20℃的甘油（ρ＝1261kg/m3,μ=1499mPa.s,在内径为100mm的管内流动时，若体积流量为30m3/h，则雷诺数Re为 ，流体的流动型态为 。

5、流体在圆形直管中作滞流流动时，若平均流速增大一倍，则其能量损失为原来损失的________倍；在圆形直管中完全湍流流动时，若平均流速增大一倍，则其能量损失为原来损失的________倍。

6、用孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将 _____________， 改用转子流量计，转子前后压差值将 _____________。 7、如附图所示，管中水的流向为A→B,则

A pA与pB的关系是 。

(A) pA ＞pB

(B) pA＞pB＋ρgh

(D) pA＜pB

(C) pA＞pB－ρgh

B h 8、离心泵的主要部件有 、 、 和轴封装置等；其特性曲线有 。

9、离心泵用来输送常温的水，已知泵的性能为：Q＝0.05 m3／s时H＝20m ；管路特性为Qe ＝0.05 m3／s时，He＝18m，则在该流量下，消耗在调节阀门上的压头增值 ΔH＝ m；有效功率增值ΔNe＝ kw。 10、离心泵的允许吸上真空度越大，则其抗汽蚀能力 。

A)越强 B)越弱 C)无关 D)不确定

11、用离心泵在两敞口容器间输液, 在同一管路中，若用离心泵输送ρ＝1200kg.m-3 的某液体(该溶液的其它性质与水相同)，与输送水相比，离心泵的流量 ,扬程 ,泵出口压力 ,轴功率 。(变大,变小,不变,不确定)

12、某离心泵用20℃的水进行性能试验，体积流量为360 m3/h，泵出口压力表读数为300kPa，泵入口真空表读数为35kPa。若压力表的测压位置比真空表的测压位置高出0.5m，入口管内径为0.3m，出口管内径为0.2m，则此时该泵的扬程为 m。

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13、离心泵启动操作时宜 。

A）先关出口阀后启动 B）先启动后关阀

C）先关出口阀或先启动均可 D）单级泵先关阀，多级泵先启动

14、传导传热的傅里叶定律为 ，其各项符号分别表示 。 15、某保温材料导热系数为0.02 W／(m.k)，厚度为300mm，测得低温处t2＝80℃，单位面积导热速率为30 W／m2，则高温处tl＝________℃

16、圆形管道外包有两层保温材料。外层导热系数小于内层导热系数，且两层厚度相同。若将两层材料互换，其他条件不变，则热损失 ________，两层间的界面温度__________ 。

17、某一套管换热器用管间饱和蒸汽加热管内空气．设饱和蒸汽温度为1000C， 空气进口温度为200C，出口温度为800C。问此套管换热器内壁温应是______。

A)接近500C B)接近1000C C)接近200C D) 接近800C

18、用20℃冷却水冷却90℃油品，冷、热流体的出口温度分别为40℃和70℃。若为并流换热，其平均温度差为_______；若为逆流换热，则其平均温度差为______。

19、有相变时的对流传数系数比无相变时________，流体的粘度越大，对流传热 系数越______，冷空气与热壁面的自然对流发生在壁面之下时其对流传热系数 α比在壁面之上的α_______。

20、一套管式换热器，用水冷却重油，水走管内，重油走管外，欲采用加翅片的方法来强化传热，则翅片应加在管 侧。

二、计算题（55分）

1、 某输水管路如图所示，水箱液面保持恒定。当阀门A全关闭时，压力表读数为177kPa,阀门半开时，压力表读数为100kPa。已知管路采用Φ108×4mm钢管，当阀门半开后，测得由水箱至压力表处的阻力损失为73.6J／kg，当地大气压强为98.1 kPa。问：

（1）阀门A半开时水的流量为多少m3／h？ （2）半开时阀门A的局部阻力系数（注：压力表

之后的直管长度很短，可忽略其引起的直管阻力损失）

2、某离心泵的特性曲线为:H=40－0.01Q2(Q单位m3/h),

管路特性曲线为：He=50＋0.01Qe2(Qe单位m3/h),试求： (1)液体输送量

(2)若调节出口阀门开度使输送量增加了20％，则此时泵的有效功率为多少？管路特性曲线有何改变？

3.有一套管式换热器，内管为φ54×2mm，外管为φ116×4mm的钢管，内管中苯

o o

被加热，其流速为0.643m/s，苯的进口温度为50C，出口温度为80C。外管中为120 oC的饱和水蒸气冷凝，冷凝对流传热系数为1.0×104w/m2•K 。热损

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失及污垢热阻均可忽略不计。

试求：(1)管内对流传热系数及总传热系数

(2)套管的有效长度

(3)若换热器在运转一段时间后，苯的出口温度降为75 oC，则此时的总传

热系数变为多少？并分析原因。

附:（定性温度下苯的物性参数： Cp=1.86kJ/kg• oC , ρ=880kg/m3 ,

μ=0.4mpa• s , λ=0.134w/m• oC ）

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课程 化工原理(A卷) 班级

学号 姓名 题号 得分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分

一、简答题(15分)

1．试说明全回流操作的定义及特点。 2. 双膜理论的三个基本假设是什么？

3. 简要说明新鲜空气经预热器加热升温后，空气的性质如湿度、相对湿度、焓及湿容积的变化情况。 二、填空题(15分)

1.蒸馏分离是利用物系中各组分 的不同加以分离的单元操作，且蒸馏压强愈高，分离愈 。

2.两组分理想物系的温度-组成图是由两条曲线构成的，上曲线为t-y线，又称为 线，下曲线为t-x线，又称为 线，二曲线包围的区域表示 区。

3.连续板式精馏塔设备，塔顶应设有 器。若全塔由25块理论板（含再沸器）组成，全塔效率为60%，则实际板数为 块（不含再沸器）。 4．从平衡角度而言， 总压和 温度对吸收操作有利，且同一气体，同条件下，温度越高，相平衡常数m越 。

5．以分压表示的吸收气膜推动力表达式为NA= ；对于液膜控制系统，KG KL。(大于、等于或小于)

6. 吸收操作中为了获得最浓的吸收液，就必须使脱吸因数S 1,此时平衡线

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的斜率 操作线的斜率。

7．对空气-水系统中不饱和空气而言，干球温度t、湿球温度tw、绝热饱和温度tas及露点td之间的大小关系为： 。

三、选择题(15分)

1. 以下关于精馏和蒸馏操作区别的说法中正确的是( )

A. 精馏可以分离α=1的物系，蒸馏不能分离；

B. 精馏可以分离非理想物系混合物，蒸馏不能分离；

C. 精馏是多次部分汽化和部分冷凝，蒸馏只是一次部分汽化的过程； D. 精馏无需外加其他成分，蒸馏需要外加其他成分。

2. 当精馏塔进料为汽液混合物且汽液摩尔比为2：3时，则进料热状况参数q值为( )

A. 2/3 ； B. 1/3； C. 2/5； D. 3/5

3．精馏塔的操作线是直线，其原因是基于（ ）。

A.理论板的概念； B. 恒摩尔流假定； C.塔顶泡点回流 D. 全塔物料衡算 4．在图解法求理论板数过程中，若进料热状况发生变化，将（ ）。 A.仅进料线发生变化； B.仅精馏段操作线发生变化； C.仅提馏段操作线发生变化 ； D.以上说法都不对

5．只要组分在液相中心的浓度（ ）液相中该组分的平衡浓度，吸收就会继续进行，直到达到一个新的平衡为止。

A.大于； B.小于； C.等于； D.不等于 6．在吸收塔设计中，当吸收剂用量趋于最小用量时，（ ） A.回收率趋向最高 B.吸收推动力趋向最大 C.操作最为经济 D.填料层高度趋向无穷大

7．在常压下用水逆流吸收空气中的CO2，则该吸收过程属于（ ） A.气膜控制； B.液膜控制； C.双膜控制； D.不确定 8．吸收塔设计中，增加吸收剂的用量，则吸收过程平均推动力（Y-Y*）将（ ） A.增大； B.减小； C.不变； D. 不确定

9．一定温度的常压不饱和空气，随着湿度的增加，以下参数中不变的是( ) A. 相对湿度； B. 焓； C. 饱和湿度； D. 水汽分压 10．通过干燥不能被除去的水分是( )

A.结合水； B.非结合水； C.平衡水分； D.自由水分

四、计算题(55分)

1．(19分)

用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，进料组成为40％(摩尔分率，下同)，塔顶产品组成xD＝94.7％, 塔顶易挥发组分回收率为90%,相对挥发度α＝3，取回流比为最小回流比的2倍。求： （1） 釜残液的组成xw； （2） Rmin(最小回流比)； (3) 精馏段操作线方程。

2. (19分)

在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶

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质A 的含量为8％（体积％），出塔液体组成X1=0.041kmol(A)/kmol(溶剂)，溶质吸收率为95％，操作条件下的平衡关系为Y=1.5X，试求：

(1)液气比L/V

(2)若气相总传质单元高度为0.85m，则所需填料层的高度。

3. (17分)

常压下湿度为0.01Kg/Kg绝干气，干球温度t0=20℃的新鲜空气，在预热器中加热到t1=100℃后送至连续逆流干燥器内，离开干燥器的废气温度t2=60℃，湿度H2=0.0258Kg/Kg绝干气。每小时有900Kg湿物料进入干燥器，含水量由w1=20％（湿基）降至w2=5％。试求：

(1)单位时间内水分汽化量W及干燥产品量G2； (2)预热器消耗的热量QP ；

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课程 化工原理(B卷) 班级

学号 姓名 题号 得分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分

一、简答题(15分)

1．试说明精馏操作的原理。

2. 吸收剂选择的注意事项主要有哪些？

3. 简要说明湿空气的H-I图由哪些线组成。 二、填空题(15分)

1.吸收操作是利用混和气中各组分 的不同加以分离的单元操作，且压强愈高，分离愈 。

2.两组分理想物系的温度-组成图是由 条曲线构成的，分别称为 。

3.连续板式精馏塔设备，塔底应设有 器。若全塔由29块理论板（含再沸器）组成，全塔效率为50%，则实际板数为 块（不含再沸器）。 4．从平衡角度而言， 总压和 温度对脱吸操作有利，且同一气体，同条件下，温度越高，溶解度系数H越 。

5．以摩尔分率表示的吸收气膜推动力表达式为NA= ；对于气膜控制系统，KG KL。(大于、等于或小于)

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6. 吸收操作中为了获得最高的吸收率，就必须使脱吸因数S 1,此时平衡线的斜率 操作线的斜率。

7．对空气-水系统中饱和空气而言，干球温度t、湿球温度tw、绝热饱和温度tas及露点td之间的大小关系为： 。

三、选择题(15分)

3. 以下说法中正确的是( )

A. 进料板以上为精馏段，以下为提馏段，进料板属于精馏段； B. 精馏塔内各塔板的温度由下向上依次增加； C. 精馏塔内各塔板的组成由下向上依次增加； D. 精馏塔顶回流液的温度必须达到泡点。

4. 当精馏塔进料线方程斜率为无穷大时，则进料热状况参数q值为( ) A. 1 ； B. 0； C. 无穷大； D. 不确定 3．精馏塔的操作线是直线，其原因是基于（ ）。

A.理论板的概念； B. 恒摩尔流假定； C.塔顶泡点回流 D. 全塔物料衡算 4．在图解法求理论板数过程中，若进料浓度发生变化，将使（ ）。 A.平衡线发生变化； B.操作线斜率发生变化； C.q线斜率发生变化 ； D.各线均不变化

5．只要组分在气相中心的分压（ ）气相中该组分的平衡分压，吸收就会继续进行，直到达到一个新的平衡为止。

A.大于； B.小于； C.等于； D.不等于 6．在吸收塔设计中，当吸收剂用量增大时，（ ） A.吸收液浓度增大 B.吸收推动力增大 C.设备投资费用增大 D. 以上说法都不对

7．在常压下用水逆流吸收空气中的CO2，若将用水量增加，则出塔气体中CO2的浓度将（ ）

A.变大； B.变小； C.不变； D.不确定

8．吸收塔设计中，吸收剂的初始浓度增大，维持液气比不变，则吸收过程推动力（Y-Y*）将（ ）

A.增大； B.减小； C.不变； D.不一定

9．一定湿度的常压不饱和空气，随着温度的增加，以下参数中不变的是( ) A. 相对湿度； B. 湿容积； C. 饱和湿度； D. 露点 10．通过干燥不能被除去的水分一定是( )

A.结合水； B.非结合水； C.临界水分； D.自由水分

四、计算题(55分) 1. (18分)

用常压精馏塔分离双组分理想混合物，泡点进料，进料量100kmol/h，进料组成为50％(摩尔分率，下同)，釜残液的组成xw＝6.4％, 塔顶易挥发组分回收率为90%,相对挥发度α＝3。求： （3） 塔顶产品的流量及组成； （4） Rmin(最小回流比)； 2. (18分)

在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A 的含量为8％（体积％），溶质吸收率为94％，液气比L/V=2.1，操作条件

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下的平衡关系为Y=1.5X，试求：

(3)出塔液体组成X1及尾气浓度Y2

(4)若所需填料层的高度为6m，则气相总传质单元高度为多少？

3. (19分)

常压下湿度为0.01Kg/Kg绝干气，干球温度t0=20℃的新鲜空气，在预热器中加热到t1=100℃后送至连续逆流干燥器内，离开干燥器的废气湿度H2=0.025Kg/Kg绝干气，温度t2=60℃。湿物料含水量由w1=20％（湿基）降至w2=5％，每小时有900Kg干燥产品离开干燥器。干燥过程热损失可忽略，湿物料进出干燥器的焓值基本相等，试求：

(1)单位时间内水分汽化量W； (2)预热器消耗的热量QP； (3)干燥器补充的热量QD。

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课程 化工原理（上） A卷 班级

学号 姓名 题号 得分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 一．填空、选择

1．参照下图，已知d1=2d2, u2=4 m/s, u1等于 。

A.u1=1 m/s B. u2=0.5 m/s C. u3=2 m/s d2 d1 2．长度为a, 宽度为b的矩形管道，其当量值de为 。

A. 2ab/(a+b) B.ab/(a+b) C.ab/2(a+b) 3．写出绝压、大气压与真空度之间的关系：真空度= 。 4．流体在管内流内流动时，通过任一截面上径向各点的流速并不相等，在壁面处为 ，在管中心达到 值,工程计算中采用 流速。

5．对于两并联的管路，若管长及摩擦系数相等，其中粗管的直径是细管的2倍，则其体积流量是后者的 倍；通过整个并联管路的流体阻力损失是通过细管的阻力损失的 倍。

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6．离心泵性能测定实验中，出口调节阀开度愈大，则泵吸入口处真空表读数愈 ，泵压出口处压强表读数愈 。 7．在离心泵的选型时，除应满足系统所需之流量和扬程外，还应使该泵在 区工作。 8．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_____________，轴功率 。 9．离心通风机的性能参数包括 。 9．壁厚为b的平壁，其导热量为Q，若导热系数λ越大，则与之相应的Δt 越 。 10．已知换热器内，热流体温度由100℃降为70℃，冷流体温度由10℃升为40℃，

则并流操作时其对数平均温度差Δtm= ℃；逆流操作时其对数平均温度差Δtm= ℃。 11．在包有二层相同厚度保温材料的圆形管道上，应该将 材料包在内层，其原因是 。 12．关于传热系数K下述说法中错误的是（ ）

A. 传热过程中总传热系数K实际是个平均值； B. 总传热系数K随着所取的传热面不同而异； C. 总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关； D. 要提高K值，应从降低最大热阻着手； 13．在套管式换热器中，用饱和水蒸气来加热空气，总传热系数接近于 侧的对流传热系数，壁温接近于 侧流体的温度。 14.蒸汽冷凝传热时不凝气体的存在，对冷凝给热系数α的影响是 。 (A) 使α增加 (B) 使α降低 (C) 无影响

二．计算题

1．一异径串联管路，小管内径为50 mm ，大管内径为100 mm。水（密度为1000kg/m3）由小管流向大管，其体积流量为15 m3/h。试求： （1）大管的质量流量、平均流速和质量流速； （2）小管的质量流量、平均流速和质量流速；

（3）若水的流向相反，则以上计算结果是否有效？

2．如图离心泵送水系统，已知吸入管内径80mm，管长6m（包含所有局阻，下同）；压出管径60mm，管长25m，摩擦系数λ＝0.02，管内流量15L/s，泵吸入口高出液面2m，试求：

(1)离心泵的扬程。

8m (2)泵出口截面A处的表压强。 (3)若泵的允许吸上真空度为5m， 则此泵的安装是否合适？（当地大 气压为740mmHg，水温为 A 20℃） 2m

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3．某单程列管式换热器， 由256根φ25×2.5mm

钢管组成，壳程用100℃饱和水蒸汽加热，蒸汽冷凝传热系数为9000W/m2〃℃使管内的空气由25℃加热到85℃，空气的流量为7500kg/h，试计算： 1）管内对流传热系数。 2）总传热系数。

3）换热器的管长。

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课程 化工原理（上） B卷 班级

学号 姓名 题号 得分 阅卷人 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 一．填空、选择

1. 写出绝压、（外界）大气压与表压强之间的关系：表压强= _______________。 2．流体在管内呈完全湍流流动时,摩擦系数仅与 有关。

A.雷诺数及相对粗糙度 B. 雷诺数 C.相对粗糙度

3．外管内径为a,内管外径为b的套管环隙管道，其当量值de为 。

A. ab/(a+b) B. (a+b)/2 C.(a－b) 5．流体在流动过程中，其物理参数（如ρ，u等）只与位置有关，而与时间无关，此种流动流动过程称为 流动。 5. 水在圆形直管中作滞流流动时，当输送量，管长和管子的相对粗糙度不变，仅将其管径缩小一半，则阻力变为原来的（ ）倍。 A. 16 B. 32 C. 不变

6.如附图1所示，管中水的流向为A→B,则

A pA与pB的关系是 。

h (A) pA ＞pB (B) pA＞pB＋ρgh

B (C) pA＞pB－ρgh (D) pA＜pB

7．离心泵的性能参数包括＿＿＿＿＿＿＿附图1 ＿＿＿，＿＿＿＿__＿＿＿＿＿＿，＿＿

＿＿＿＿＿＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

8.用往复泵向锅炉供水，若锅炉中的压力突然升高，则泵提供的流量________，扬程_____________。

9.某同学进行离心泵特性曲线测定实验， 启动泵后，出水管不出水， 泵进口 处真空计指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因( ) A. 水温太高 B. 真空计坏了

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C. 吸入管路堵塞 D. 排出管路堵塞

10.设计列管式换热器在选择流程时，蒸汽冷凝应走 程，易结垢流体应走 程。

11.无相变强制对流对流中，热阻主要集中在 内，该层内温差

最 。

12. 双层平壁的热传导中，若两侧表面温度分别为500℃和300℃，且两层热阻

之比为1：2，则两壁接触面的温度为 。（无接触热阻） 13. 灰体的吸收率A和黑度ε在数值上的大小关系是A ε

二．计算题

1.将一敞口贮槽中的溶液用泵输送到另一敞口高位槽中，两槽之间的垂直距离为15m，输送管路的规格为φ108×4mm, 溶液在管内的平均流速为1.235m/s，管路摩擦系数取λ=0.02, 管路总长为130m（包括全部局部阻力的当量长度）, 试求: (1)溶液在管内的流型。

(2)泵的轴功率（η=60%），取溶液密度为1500kg/m3, 粘度为1.5cP）

2．某离心泵的特性曲线为:H=40－0.1Q2(Q单位m3/h),

管路特性曲线为：He=50＋0.1Qe2(Qe单位m3/h),试求： (1)液体输送量

(2) 若用调节出口阀门使输送量增加了20％，则此时泵的压头为多少？管

路特性曲线有何改变？

3.有一套管式换热器，内管为φ54×2mm，外管为φ116×4mm的列管，内管中苯

o o

被加热，其流速为0.643m/s，苯的进口温度为50C，出口温度为80C。外管中为120 oC的饱和水蒸气冷凝，冷凝对流传热系数为1.0×104w/m2•K 。管外热阻及污垢热阻均可忽略不计。

试求：套管的有效长度（定性温度下苯的物性参数：Cp=1.86kJ/kg• oC ,

ρ=880kg/m3 , μ=0.4cP , λ=0.134w/m• oC ）

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