2011_2012_2化工原理试题A

1天津工业大学2011~2012第2学期2010级材料专业化工原理期末试卷A班级＿＿＿＿姓名＿＿＿＿学号＿＿＿＿＿成绩＿＿＿＿题号一二三四五六七总分满分1020201416128得分阅卷人一、填空题(每空1分)总分[10]得分[]1.某容器内的绝对压强为800mmHg，则该设备的表压为【】mmHg。（当地大气压强为760mmHg）2.开启离心泵前要进行灌泵,其目的是为了防止【】。3.某液体在内径为d1的水平管路中流动，其平均流速为u1，当它以相同的体积流量通过内径为2d1的管子时,平均流速u2是原来的【】倍。4.流体在直管内层流流动时，管中心最大流速是平均流速的【】倍。4.在三种传热方式中，不需要任何介质的传热称为【】传热。5.三层厚度相同的固体材料构成的平壁，各层的导热系数依次为、、，相应的温度差依次为20℃、40℃、10℃，则、、的大小关系为【】。6.使用连续精馏塔分离理想物系，进料塔板之上的分离级数越多，易挥发组分浓度xD越【】。7.在连续精馏塔操作中,越靠顶端的塔板的料液温度越【】。8.双膜理论是将整个相际传质过程简化为经由气、液两膜层的【】过程。9.相对湿度60％的空气，湿球温度为tw,干球温度为t,露点温度为td，则绝热饱和冷却温度tas近似等于【】。2二、单选题(每空1分)总分[20]得分[]1.造成流体流动时能量损失的根本原因是【】。A)流体的粘性B)管壁的粗糙度C)流体的流动状态D)管子的长度、直径2.不可压缩流体在水平管中稳态流动，其流动时的摩擦阻力损失所损失的是【】。A)位能B)静压能C)位能+动能D)动能3.下列各选项中【】在柏努利方程式中表示单位质量流体因克服流动阻力而损失的能量。A)p/B)pfC)hfD)Hf4.两台同样的离心泵串联组合操作，下列说法正确的是【】：A)两泵串联实际所提供压头为单泵的两倍B)两泵串联实际所提供流量为单泵的两倍C)两泵串联实际所提供的压头大于单泵压头但小于单泵压头的两倍D)两泵串联实际所提供流量要比单泵流量小5.改变管道上的阀门开度调节离心泵流量，实质是改变了【】的特性曲线A)泵的H~Q曲线B)泵的N~Q曲线C)泵的η~Q曲线线D)管路的He~Q曲6.在滞流区，流体在钢管内流动的摩擦系数与【】有关。A)ReB)相对粗糙度C)绝对粗糙度D.Re及相对粗糙度7.冷热流体在间壁式换热器中传热推动力即对数平均温度差最大的是【】：A)逆流B)并流C)折流D)错流8.在套管换热器中，用常压饱和水蒸气（100℃）加热空气，空气从38℃被加热到76℃，传热管的壁温更接近于【】。A)40℃B)60℃C)80℃D)100℃9.流体无相变强制对流时的准数Nu是【】的函数。A)Re,GrB)Pr,ReC)Gr,PrD)Re,Gr10.在627℃下某一灰体的发射能力是27℃下的发射能力的【】倍。A)3B)9C)27D)81311.若进料温度tF与露点温度td的关系为td＜tF，则进料热状况参数为【】。A)q＝0B)q＞0C)q＝1D)q＜012.在常压连续精馏塔完成分离任务所需理论板数为8（包括再沸器），若全塔效率为50%，则塔内实际板数为【】。A)16B)12C)14D)1813.在再沸器中溶液【】而产生上升蒸气，是精馏得以连续稳定操作的一个必不可少条件。A)部分冷凝B)全部冷凝C)部分汽化D)全部汽化14.连续精馏操作中，若减小回流比R，其他条件不变，则【】.A)精馏段操作线的斜率变小，两操作线远离平衡线B)精馏段操作线的斜率变小，两操作线靠近平衡线C)精馏段操作线的斜率变大，两操作线远离平衡线D)精馏段操作线的斜率变大，两操作线靠近平衡线15.“液膜控制”吸收过程的条件是【】.A)易溶气体，气膜阻力可忽略B)难溶气体，气膜阻力可忽略C)易溶气体，液膜阻力可忽略D)难溶气体，液膜阻力可忽略16.吸收操作中,吸收塔某一截面上的总推动力(以液相组成差表示)为【】.A)X*-XB)X-X*C)Xi-XD)X-Xi17.有利于吸收操作的条件【】.A)温度下降，总压上升B)温度上升，总压下降C)温度、总压均下降D)温度、总压均上升18.湿空气的参数表示为：温度t，湿度H，湿球温度tW，露点温度td，相对湿度φ，焓I；以下不能确定空气状态的一组参数是【】。A)t和tdB)I和tWC)t和φD)I和H19.纺织品物料在洞道干燥器中进行干燥，在恒速干燥阶段物料表面的温度θ与热空气的温度t、湿球温度tW、露点td的大小关系正确的是【】。A.θ＝tWB.θ＞tWC.θ＝tdD.θ＝t20.使用不饱和热空气干燥湿物料，若使用的热空气条件恒定，当被干燥的物料质量不再变化时，仍然残留在物料中的水分称【】水分。A)结合水分B)非结合水分C)自由水分D)平衡水分4三、（流体计算）总分[20]得分[]如图所示，用泵将低位槽中某种液体输送至高位槽，两槽均为敞口槽。管路流量为22m3/h，低位槽液面距高位槽液面的垂直距离为45m。泵吸入管与排出管内径均为80mm的钢管。吸入管管长50m（包括吸入管路局部阻力的当量长度），排出管管长200m（包括排出管路局部阻力的当量长度），液体的密度820kg/m3，粘度0.085Pas，泵的效率为65%，试求：(1)管内流动的Re及摩擦系数？(2)泵的轴功率？45m5四、（传热计算）总分[14]得分[]在单程列管换热器中用水冷却苯，水在壳程流动，其对流传热系数α0=2000W/m2℃，进、出口温度分别为25℃和40℃；苯在管程流动，其对流传热系数αi=800W/m2℃，进、出口温度分别为80℃和30℃，苯的流量为1.25kg/s，比热为1900J/kg℃。忽略污垢热阻、管壁厚度及热阻、设备热损失，计算完成上述冷却任务所需换热器面积。6五、（精馏计算）总分[16]得分[]在一常压连续精馏塔中，分离某两组分理想溶液。原料液组成为0.4（摩尔分数，下同），馏出液组成为0.95。操作回流比为3，进料热状况参数q为1.2。操作条件下物系的平均相对挥发度m为2；塔顶采用全凝器，计算：（1）气液平衡方程;（2）q线方程;（3）精馏段操作线方程;（4）精馏段自塔顶向下的第二层理论板上升蒸汽的组成y2。7六、（吸收计算）总分[12]得分[]用纯水吸收混合气中的SO2。进塔吸收剂水的流量为2100kmol/h，惰性气流量为100kmol/h，其中SO2的摩尔比为0.09，要求SO2的吸收率为85%。在该吸收塔操作条件下SO2－H2O系统的平衡关系为：Y*=17.80X，已知HOG=2m，求：（1）出塔液相组成X1；（2）脱吸因数S；（3）液气比(L/V)是最小液气比(L/V)min的倍数;（4）气相总传质单元数NOG;（5）填料层高度;8七、（干燥计算）总分[8]得分[]用空气将某固体湿物料由含水量20％干燥到2％(均为湿基)，每小时处理湿物料600kg/h。空气的初温t0=30℃，湿度H0=0.01kg/kg绝干气；先预热至t1=90℃后进入干燥器；离开干燥器时温度t2=65℃，湿度为H2=0.04kg/kg绝干气。求：(1)水分蒸发量W；(2)新鲜空气消耗量L0（kg新鲜空气/h）。