过程原理与设备复习题及答案

1过程原理与设备复习题一、单项选择题1.流体在圆形直管中层流流动时的速度分布曲线为（）。A.直线B.抛物线C.双曲线D.椭圆线2．计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（）。A.上游截面处流速B.下游截面处流速C.小管中流速D.大管中流速3.根据工作原理分类，齿轮泵属于()。A.离心式B.往复式C.旋转式D.流体动力作用式4．离心泵吸入管路底阀的作用是（）。A.阻拦液体中的固体颗粒；B.避免出现气蚀现象；C.维持最低的允许吸上高度；D.防止启动前充入的液体从泵内漏出5．在斯托克斯区,颗粒的沉降速度与其直径的n次方成正比，n等于()。A.1/2B.1C.3/2D.26.一套管换热器，环隙为120℃蒸汽冷凝，管内空气从20℃被加热到50℃，则管壁温度应接近于（）。A.35℃B.50℃C.77.5℃D.120℃7．单层平壁稳态热传导时，若壁厚增加，平壁材料及传热面积不变，则温差（）。A.变小B.不变C.变大D.不确定8.传热实验时,在套管换热器中用饱和水蒸气冷凝来加热空气（空气走内管,蒸气走环隙）,为强化传热决定加装翅片,更为有效的方法是将翅片装在()。A.内管外侧B.内管内侧C.外管外侧D.外管内侧9．进料热状态参数值为最大的进料方式是（）A.冷液体B.饱和液体C.饱和蒸气D.过热蒸气10.某二组分混合物，其中A为易挥发组分，液相组成xA=0.4时，泡点温度为t1，与之相平衡的气相组成yA=0.8，与此相应的露点温度为t2，则（）。A.2t1=t2B.t1t2C.t1=t2D.t1t211．下列单元操作中，属于热量传递的是（）。A.蒸馏B.蒸发C.吸收D.吸附12.流体在直管中层流流动时，摩擦阻力损失与流速（）。2A.无关B.一次方成正比C.平方成正比D.立方成正比13.离心泵的轴功率是在()。A.流量为零时最大B.压头最大时最大C.流量为零时最小D.工作点处最大14.在一水平变径管路中，细管截面1和粗管截面2与U形管液柱压差计相连，当流体流过该管段时压差计测量的是1、2两截面间的()。A.总能量损失B.动能差C.压强差D.局部阻力损失15．离心泵的工作点是指()。A.与泵最高效率对应的点B.由泵的特性曲线所决定的点C.由管路特性曲线所决定的点D.泵的特性曲线与管路特性曲线的交点16.含尘气体在降尘室中沉降，若气体处理量不变，降尘室的高度增加一倍，则该气体中临界粒径颗粒的沉降速度将()。A.增加两倍B.增加一倍C.降为原来的1/2D.不变17．转筒真空过滤机的操作方式是()。A.恒压B.恒速C.先恒压后恒速D.先恒速后恒压18．流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数与雷诺数Re的n次方成正比，其中n值为（）A.0.5B.0.8C.1D.219.不能．．引发降液管液泛这种现象的原因是（）。A.塔板间距过小B.过量雾沫夹带C.严重漏液D.气、液负荷过大20.精馏操作中，若其它条件都不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶产品组成Dx（）。A.变小B.变大C.不变D.不确定21.连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量为（）。A.零B.正数C.负数D.任意值22．流体在圆管中层流流动，若只将管内流体流速增加1倍，管内流体仍为层流流动，则阻力损失（）。A.增加2倍B.增加2倍C.增加1倍D.不变23.流体的流动类型可用雷诺准数来判定，若为湍流，则Re()A.4000B.2000C.2000D.4000324．离心泵的设计工况点是（）。A．流量为零时B.压头最大时C.流量最大时D.效率最大时25．活塞往复运动一次，只吸入和排出液体各一次，该泵为()。A.单动泵B.双动泵C.三联泵D.以上均是26．在湍流区,颗粒的沉降速度与其黏度的n次方成反比，n等于()。A.1B.1/2C.1/3D.027．水在圆管中强制湍流时的对流传热系数为，若将水的流量增加一倍，而其他条件不变，则此时对流传热系数为（）。A.2B.8.02C.D.228.在列管式换热器中，用常压水蒸气冷凝以加热空气，空气平均温度为20℃，则换热器壁面温度约为()。A.20℃B.40℃C.60℃D.100℃29．分离某双组分混合物，进料量为hkmol100，进料组成为0.6，要求馏出液组成不小于0.9，则塔顶馏出液最大产量为()。A.hkmol60B.hkmol7.66C.hkmol90D.不能判断30.精馏塔设计中，增大操作压强，则相对挥发度()。A.增大B.不变C.减小D.不确定二、多项选择题1．气体在直径不变的圆形管道内作等温稳定流动，各截面上的（）。A．速度相等B．体积流量相等C．质量流量相等D．质量流速相等E．速度逐渐减小2.气体输送机械通常按压缩比的大小分为()。A.通风机B.鼓风机C.压缩机D.往复泵E.真空泵3.在水平重力降尘室中分离含尘气体，当分离的临界粒径和临界粒径颗粒的沉降速度一定时，影响其生产能力的因素是()。A.降尘室的高度B.降尘室的宽度C.降尘室的长度D.降尘室的层数E.降尘室的横截面积4.影响冷凝传热系数的因素有（）。A.流体的物性B.冷凝传热温度差C.不凝性气体D.蒸汽过热E.传热面的形状与布置45.连续稳定操作中的精馏塔，F、q、xD、xW、V′不变，减小xF，则有()。A.D增大B.W增大C.D减小D.W减小E.R增大6.流体在圆管中层流流动，下列说法正确的是（）。A.速度分布为抛物线形状B.平均流速为最大流速的0.82倍C.最大流速为平均流速的2倍D.管中心处的速度最大E.管壁处速度为07.流体输送机械根据工作原理的不同，通常分为()。A.压缩式B.往复式C.离心式D.旋转式E.流体动力作用式8.在现有的过滤设备上进行过滤时，要想提高过滤速率应采取的措施有()。A.增大过滤压力差B.增大操作温度C.选用阻力低的过滤介质D.增加滤饼厚度E.增大滤液黏度9.表征流体无相变时对流传热系数的特征数有()。A.ReB.EuC.PrD.NuE.Gr10.根据操作压力进行分类，蒸馏分为()。A.萃取蒸馏B.常压蒸馏C.恒沸蒸馏D.加压蒸馏E.减压蒸馏11．关于流体压力之间的关系，下列等式中正确的是()。A.表压=绝对压力—大气压力B.表压=大气压力—绝对压力C.真空度=大气压力—绝对压力D.真空度=绝对压力—大气压力E.绝对压力=真空度+表压12.关于离心泵特性曲线的描述，说法正确的是：()。A.随流量增大，扬程增大B.随流量增大，扬程减小C.随流量增大，轴功率增大D.随流量增大，效率增大E.随流量增大，效率先增大后减小13.颗粒在流体中沉降，其沉降流型分为()。A.层流区B.过渡区C.湍流区D.层流底层区E.完全湍流区14.影响对流传热系数的因素有（）。A.流体的物理性质B.流体的对流起因C.流体的流动状态D.流体的相态变化E.传热面的形状、相对位置与尺寸15.能引发降液管液泛这种现象的原因是（）。A.塔板间距过小B.严重漏液C.过量雾沫夹带D.气、液负荷过大E.液面落差过高三、填空题51.某设备的表压为50kPa，当地大气压力为100kPa，则该设备的绝对压力为()kPa。2.过程的传递速率是决定化工设备的重要因素，传递速率（）时，设备尺寸可以小。3．单位重量液体流经泵所获得的能量称为（）。4.单位体积气体流经通风机后所获得的总机械能，称为通风机的（）。5．在过滤操作中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是（）而不是过滤介质。6．依靠离心力的作用，使流体中的颗粒产生沉降运动，称为（）。7.根据热量传递机理的不同，有3种基本传热方式：传导、（）和辐射。8.在卧式管壳式换热器中，用饱和水蒸气冷凝加热原油，则原油宜在（）程流动。9．在精馏塔中，越往上汽液两相中易挥发组分越多，温度越（）。10.在连续操作的精馏塔中，采用全回流操作，则回流比等于（）。11.测速管是测量流体的（）速度。12．流体在圆管内流动时，当Re增大到一定程度，层流底层很薄，壁面的突出点全部伸入湍流主体中。这种情况下的流体流动，称为（)。13．离心泵的特性曲线中，将效率与流量的关系曲线中效率最高点称为（）。14．往复泵的流量调节方法通常有（）、改变原动机转速和改变活塞的行程三种。15.将降尘室用隔板分25层后，要求气体的处理量不变，则临界粒径的沉降速度可以降为原来的1/25，临界粒径将为原来的（）。16.旋液分离器是利用()的作用，使悬浮液中固体颗粒增稠或使粒径不同及密度不同的颗粒进行分级。17.单层平壁稳态热传导中，壁厚越厚，传热的阻力（）。18.在固定管板式换热器中，易结垢的流体易走（）程。19.对于双组分的理想溶液，当总压增大时，泡点（）。20.在精馏塔的进料板以下的塔段中，上升气相从下降液相中提出了()组分，故称为提馏段。21.流体在圆形管内湍流流动时,在管壁处的速度为（）。22.湿式气体流量计是一种用来测量（）体积的容积式流量计。23.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生()现象。24．为了能使高阻力管路系统的输液距离增大、流量增多，需要提高泵的扬程，通常采用离心泵的（）操作。625.在规定的沉降速度条件下，降尘室的生产能力只取决于降尘室的（）而与其高度无关。26.在现有的过滤设备上进行过滤时，要想提高过滤速率应采取的措施有：增大过滤()、增大操作温度和选用阻力低的过滤介质。27．单位时间内通过单位传热面积传递的热量，称为（）。28.换热器内安装折流挡板是为了提高（）流体的对流传热系数。29.间歇精馏过程中，若保持馏出液组成恒定，则需逐渐增大（）。30.泡点下的饱和液体进料时，精馏段上升蒸气量（）提馏段上升蒸气量。四、名词解释1.光滑管流动：2.容积损失：3.重力沉降：4.等温面：5.操作弹性：6.体积流量：7.行程：8.电除尘法：9.对流：10.全回流：11.质量流量：12.全风压：13.沉聚：14.热流密度：15.液面落差：五、简答题1.应用量纲一致性方程推导雷诺数的量纲。2.分析离心泵输送液体黏度大于水时，对流量、扬程、轴功率及效率的影响。3.简述重力降尘室的操作原理。4.换热器的强化传热中，最有效的途径是增大总传热系数K，写出增大K的措施。75.一正在运行中的精馏塔，由于前段工序的原因，使料液组成Fx下降,而F、R、q、'V不变。试分析L、V、D、W变化趋势。6.何谓层流底层，分析层流底层厚度的影响因素。7.分析影响离心泵最大允许安装高度的因素。8.某微小颗粒在水中按斯托克斯定律沉降，比较在50℃水中和20℃水中的沉降速度的大小关系并分析其原因。9.分析影响膜状冷凝传热的因素。10.精馏操作时，若F、Fx、R、q不变，塔顶产品量D增加，分析L、W、V、'L、'V变化趋势。11.如图所示，有一水平输水管路，122dd，134dd，已知流体在管路1中的流速为1u，当流量增加一倍时，其他条件不变，求解各段的平均流速（以1u表示）。12.写出离心泵的三条特性曲线，分析启动离心泵时关闭出口阀的原因。13.在现有过滤设备上进行过滤时，简述提高过滤速率的方法。14.写出以传热面1A为基准的总传热系数表达式，对于无相变流体，分析提高的措施。15.在一定的精馏塔内连续操作，若在F、Fx、q、D不变的条件下，加大回流比R，假设全塔效率不变，分析W、L、V、'L、'R变化趋势。六、计算题1.如题图所示，某化工厂用泵将敞口储槽中密度为3/1200mkg的碱液输送至蒸发器内，储槽内液面恒定。蒸发器上部蒸发室内操作压力为kPa27（真空度），蒸发器进料口高于储槽液面m15，输送管道为mmmm468的钢管，送料量为hm/203，碱液流经所有管路的能量损失为kgJ120。试求:(1)管内流体流速;(2)泵提供的外加机械能。d2d3d182.在套管式换热器中用饱和水蒸气加热苯液，苯在mmmm4114的钢管中流动。C120的饱和水蒸气在环隙中冷凝，将流量为hkg/4000的苯从C30升到C90。总传热系数为KmW2500，（操作条件下苯的比热容为KkgJ31087.1，水蒸气的汽化潜热为kgkJ2204）。试求