化工原理三基试题库

流体流动与输送一．名词解释：流体连续性假设：流体是有连续的流体质点组成的，个个质点相互挨着，它们之间没有空隙。理想流体：无粘性、在流动过程中不产生摩擦阻力的流体。相对密度：物质密度与4℃纯水密度之比。体积流量：单位时间内流体流经管道任一横截面积的体积。质量流量：单位时间内流体流经管道任一横截面积的质量。流速：单位时间内流体质点在流动方向上流经的距离。定常态流动：在流体流动系统内，任一空间位置上的流量、流速、压力和密度等物理参数只随空间位置的改变而改变，而不随时间变化。非定常态流动：在流体流动系统内，任一空间位置上的部分或全部物理参数时间而改变。湍流（紊流）：管中流动流体的质点相互扰混，是流体质点的流动速度和方向呈不规则变化，甚至形成涡流。层流（滞流）：管中流动流体的质点只沿管轴方向平行流动，而不做垂直于管轴方向的径向扰动。扬程：泵对每牛顿液体提供的能量。二．填空题：1．表压强=绝对压强—大气压强（+，—）。2．真空度=大气压强—绝对压强（+，—）。3．流体静力学方程：P2=P1+gh。4．流速u与体积流量V的关系为V=u.A。5．质量流量G与流速u的关系为=.u.A。6．已知流速为u，体积流量为V，则管道直径d为uV4。7．层流时，Re为Re2000，湍流时Re为2000Re4000。8．湍流流动流体内的摩擦阻力主要集中在层流内层之中。9．流体流动的连续性方程为G=常数。10．柏努利方程中，gP项称为静压头，单位为m。11．局部阻力损失hf与压强ΔP的关系为ΔP=.hf。12．当流体在管道中作层流流动时，λ与Re的关系为λ=eR64。三．判断题：1．流体流动连续性方程适用于任意流动状态的流体。（X）2．离心泵启动前先灌泵以防止“气蚀”现象。（X）3．湍流流动流体内的摩擦阻力主要集中在层流内层中。（√）四．简答题：1．简述粘度的物理意义。答：速度梯度为1时，因流体粘性而产生的剪应力；即，单位面积上所产生的内摩擦大小。2．简述“气蚀”现象及解决措施。答：“气蚀”现象：泵吸入的流体在泵入口处气化，形成气泡混杂在液体中，由泵中心的低压区进入泵外缘高压区，由于气泡受压而迅速凝结，使流体内部出现局部真空，周围的液体则以极大的速度填补气泡凝结后出现的空间，可产生很大冲击力，损坏泵壳和叶轮。解决措施：确定适当的安装高度。3．简述“气缚”现象及解决措施。答：“气缚”现象：泵内部分空间被空气充满，由于空气的密度小，产生的离心力小，从而使液体难以吸入，泵不能正常工作。解决措施：①启动前先灌泵。②吸入管应不漏入空气。③在吸入管底口安装底阀，不使停车时泵内液体流出。④不用于输送因抽吸而沸腾气化的低沸点液体或高温液体。传热过程一．名词解释：定常态热传导：物体中各点温度不随时间变化，即，温度是位置的函数，与时间无关。二．判断题：1．热流量与传热推动力成正比，与热阻成反比。（√）2．气体的导热系数最小，液体居中，固体（除绝热材料外）的导热系数最大。（√）3．对流传热膜系数a是流体固有的物性参数。（Ⅹ）三．简答题：1．简述影响对流传膜系数α的因素。答：（1）流体的种类。（2）流体的性质。（3）流体的流型。（4）对流的种类。（5）传热壁面的形状、位置和大小。2．简述传热系数K的物理意义。答：当壁面两侧流体主体温度之间的温度差为1K时，单位时间内通过单位间壁面积所传递的热量。3．简述强化传热的途径。答：（1）增大传热面积。（2）增大平均温度差mT。（3）增大传热面积。四．填空题：1．热量传递的基本方式有______热传导________、_______对流传热______和_____辐射______。吸收一．判断题：1．亨利系数E随着温度的升高而增大。（√）2．当温度、压强一定时，易溶气体的相平衡常数m值较小。（√）3．当温度、压强一定时，难溶气体的相平衡常数m值较大。（√）4．吸收速率与传质推动力成正比，与传质阻力成反比。（√）5．吸收塔操作线方程与操作温度、压强无关。（√）6．吸收操作线总是位于平衡线上方。（√）7．吸收操作的传质单元数越大，吸收过程越难进行。（√）8．加压和降温有利于吸收操作。（√）9．升温和减压有利于吸收操作。（Ⅹ）10．溶解度系数H随温度的升高而减小。（√）11．亨利系数E值越大，气体的溶解度越小。（√）二．简答题：1．简述双膜理论。答：双膜理论的要点有：①在气、液两相间的定常态传质过程中，两相之间有一稳定的界面，在界面两侧各有一有效的滞流膜层。②界面上没有传质阻力，在相界面上，气、液两相互成平衡状态。③两相主体中浓度梯度为零（浓度梯度全部集中在两个有效膜层内）。2．简述吸收剂的选择原则。答：①溶解度：对吸收质溶解度尽可能大，对杂质尽可能小。②挥发性：难挥发。③粘度：粘度小，有利于溶质的传递及液体的输送。④腐蚀性：腐蚀性要小，以降低设备制造费用和维修费用。⑤其它方面：毒性小，不易燃易爆，价廉易得，化学稳定性好。3．什么是亨利定律。答：稀溶液上方溶质的平衡分压与其在液相中的浓度成正比。数学表达式为：*Ap=EAx4．什么是气膜控制。答：对于溶解度大的气体，因为溶解系数H很大，当Gk和Lk值数量级相近时，Gk1〉〉HkL1，表明吸收过程阻力几乎全部集中在气膜层中，即GKGk，只要溶质扩散到界面，便立即溶解于液相中，所以液膜阻力可以忽略不计，吸收速率为气相一侧所控制，这种情况称为气膜控制。5．什么是液膜控制。答：对于溶解度小的气体，因为溶解系数H很小，当Gk和Lk值数量级相近时，Lk1〉〉GkH，表明吸收过程阻力几乎全部集中在液膜层中，即LKLk，此时气膜阻力可以忽略不计，吸收速率为液相一侧所控制，这种情况称为液膜控制。精馏一．名词解释：理想溶液：指溶液中不同组分分子间的作用力和相同分子间的作用力完全相等。理论塔板：气液两相在塔板上充分接触后使得离开该塔板的气、液两相达到了平衡，则气液两相符合气液相平衡关系，这种塔板称为理想塔板。二．判断题：1．平衡曲线距离对角线越远，说明该溶液越易分离。（√）2．相对挥发度a值越大，该溶液越易分离。（√）3．离开实际塔板的气液两相呈平衡状态。（Ⅹ）三．简答题：1．简述恒物质的量流假设。答：①恒物质的量气化：精馏塔内除了加料板以外再没有中间加料或出料的情况下，每一层塔板上升气流的物质的量流量相等，但精馏段和提馏段上升蒸汽的物质的量流量不一定相等。②恒物质的量溢流：精馏塔内除了加料板以外再没有中间加料或出料的情况下，每一层塔板下降液流的物质的量流量相等，但精馏段和提馏段下降液流的物质的量流量不一定相等。2．简述精馏基本原理。答：多次部分气化和多次部分冷凝相结合。3．简述精馏的几种进料热状况。答：①冷液体进料：原料为低于泡点温度的液体。L’〉L+F,V’〉V②泡点液体进料：料液温度为泡点的饱和液体。L’=L+F,V’=V③气液混合物进料：原料为温度介于泡点和露点之间的气液混合物。LL’L+F,V’V④饱和蒸汽进料：原料为温度处于露点的饱和蒸汽。L=L’，V=V’+F⑤过热蒸汽进料：原料为温度高于露点的过热蒸汽。L’L，VV’+F4．简述影响塔板效率的因素。答：①物性因素：,,，D等。②结构因素：塔板类型，板间距，塔径，堰高，溢流方式等。③操作因素：T，P,u,LV等。5.列举评价塔设备的指标。①分离效率：每层塔板或单位高度填料层所能达到的分离程度。②生产能力：单位时间单位塔板截面上处理的物料量。③压力降：气相通过每层塔板或单位高度填料层的压力降。④操作弹性：在负荷变化时，仍能维持定态操作并保持高分离效率的能力。⑤持液量：塔在正常操作时填料表面、塔内构件和塔板上所能保持的液体量，它随操作负荷的变化而增减。6.简述五种进料热状况下的q的取值。答：①冷液体进料：q〉1②泡点液体进料：q=1③气液混合物进料：0q1④饱和蒸汽进料：q=0⑤过热蒸汽进料：q0四．填空题：1．通常根据__比表面积__、__空隙率__是衡量填料性能优劣的要素。2.泡点液体进料时，L’=L+F,V’=V(,,=).3.饱和蒸汽进料时，L=L’，V=V’+F(,,=).4.饱和蒸汽进料时，q=0。5.泡点液体进料时，q=1。6．精馏过程的操作线为直线，主要基于___恒物质的量流_____假设。干燥一.填空题1.干燥进行的必要条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力_大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压。2.干燥这一单元操作，既属于传热过程，又属传质过程。3.相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力__小____;当φ=0时。表示该空气为_____绝干空气______。4.干燥速率曲线是在恒定干燥条件下测定的，其恒定干燥条件是指：干燥介质（热空气）的温度、湿度、速度以及与物料接触的方式均恒定。5.在一定空气状态下干燥某物料，能用干燥方法除去的水分为自由水分；首先除去的水分为非结合水分；不能用干燥方法除的水分为平衡水分。6.已知某物料含水量X=0.4kg水.kg-1绝干料，从该物料干燥速率曲线可知：临界含水量Xc=0.25kg水.kg-1绝干料，平衡含水量X*=0.05kg水.kg-1绝干料，则物料的非结合水分为___0.15_______，结合水分为____0.25______，自由水分为____0.35__，可除去的结合水分为___0.2_____。7.作为干燥介质的湿空气，其预热的目的___降低相对湿度（增大吸湿的能力）和提高温度（增加其热焓）。8.当空气的湿含量一定时，其温度愈高，则相对温度愈__低_____，表明空气的吸湿能力愈____强______，所以湿空气在进入干燥器之______前______都要经________预热器预热______。9.在等速干燥阶段，干燥速率____最大或恒定________，物料表面始终保持被润湿，物料表面的温度等于____热空气的湿球温度____________，而在干燥的降速阶段物料的温度________上升或接近空气的温度_________。10.固体物料的干燥是属于______传热和传质________过程，干燥过程得以进行的条件是物料表面所产生的水汽（或其它蒸汽）压力_____________大于干燥介质中水汽（或其它蒸汽）的分压_______________。11.固体物料的干燥，一般分为______恒速和降速___________两个阶段。12.在对流干燥器中最常用的干燥介质是______不饱和的热空气_________，它既是______载热体____又是_载湿体_____。13.等焓干燥过程的条件是_______________干燥器内无补充热，无热损失，且被干燥的物料带进，带出干燥器的热量之差可以忽略不计。14.在干燥系统中，预热器加入的热量用于______________蒸发水份，加热空气与物料以及消耗于干燥系统中的热损失。15.若将湿空气的温度降至其露点以下，则湿空气中的部分水蒸汽___________冷凝析出______________。16.对于不饱和空气，表示该空气的三个温度，即：干球温度t，湿球温度tw和露点td间的关系是____t＞tw＞td__________。17.由干燥速率曲线可知恒速干燥阶段所除去的水分是____非结合水分______，降速干燥阶段除去的水分是____非结合水和结合水___________。18.等速干燥阶段物料表面的温度等于___干燥介质一热空气的湿球温度_____。19.恒速干燥与降速干燥阶段的分界点，称为_________临界点_____；其对应的物料含水量称为__________临界含水量___________。20.物料的临界含水量的大小与__________物料的性质，厚度和恒速干燥速度的大小_______________等因素有关。21.1kg绝干空气及_______其所带的Hkg水汽______________所具有的焓，称为湿空气的焓。22.湿空气通过预热器预热后，其湿度____不变_____，热焓_____