化工原理模拟试卷1

A

一、填空题 (每空1.5分，共30分)

1在填料塔中用清水吸收混合气体中的氨，当水量增大时，气相总传质单元数NOG

填：增加，减少或不变）

2. 正方形的边长为a，其当量直径为_ a；

3. 某设备的真空表读数为200mmHg柱，则其绝对压强为3. 560 mmHg柱。已知当地大气压强为101.33KPa

4. 离心泵内因存有空气而吸不上液的现象称为_气缚_，因此离心泵启动之前应先将泵内，灌满被输送液体_，且应将出口阀_关闭_；离心泵的安装高度超过允许吸上高度时，将可能发生_汽蚀 _现象。

5. 生的流动阻力将为原来的1/16 。

6. 传热的基本方式有_．传导_、对流和_辐射_____三种。

7. 要实现精馏操作，必需有

两种辅助设备。

8. 精馏塔有__5，__种进料热状态，其中__冷液__进料时q值最大，该进料温度（填：大于，小于或等于）__小于 泡点温度。

9. 水吸收氨—空气混合气中的氨，是属于__气膜_控制的吸收过程。

10.

y 0.75x 0.245，则塔顶回流比 2分，共

二、选择题 (每小题2分，共20分)

1、双层平壁定态热传导，两层壁厚相同，各层的导热系数分别为λ1，和λ2，其对应的温度差为

△t1和△t2，若△t1＞△t2，则λ1和λ2的关系为（ 1 A ）。 A． λ1＜λ2, B． λ1＞λ2 C．λ1=λ2 D．无法确定 2、在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( 2 D )

A.同一种流体内部 B．连通着的两种流体

C同一种连续流体 D.同一水平面上，同一种连续的流体 3、气体在等径圆管内作等温定态流动时，管内各截面上的（ 3 D ）.

A. 速度相等 B. 体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D. 质量流速相等 4、离心泵的效率η和流量Q的关系为（ 4 B ）。

A．Q增大，η增大 B． Q增大，η先增大后减小 C．Q增大，η减小 D． Q增大，η先减小后

5、精馏塔中由塔顶向下的第

A. C.

、

、

层塔板，其汽相组成关系为（ 5 C ）。

B. D. 不确定

6、在精馏塔的图解计算中，若进料热状况变化，将使( 6 B )。

A．平衡线发生变化； B. 操作线与q线发生变化； C．平衡线和q线发生变化； D. 平衡线和操作线发生变化 7、全回流时，y-x图上精馏塔的操作线位置（ 7 B ）。 A. 在对角线与平衡线之间 B. 与对角线重合

C. 在对角线之下 D. 在对角线之上

8、在管壳式换热器中，用饱和蒸汽冷凝以加热空气，下面两项判断为（ 8 A ）。

甲：传热管壁温度接近加热蒸汽温度。乙：总传热系数接近空气侧对流传热系数。

A．甲、乙均合理 B．甲、乙均不合理 C．甲合理、乙不合理 D．甲不合理、乙合理

9、根据双膜理论，在气液接触界面处( 9 D )。

A. 气相组成大于液相组成 B. 气相组成小于液相组成

C. 气相组成等于液相组成 D. 气相组成与液相组成平衡

10、在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质组分。其液气比L/V为2.7，平衡关系可表示为Y=1.5X(X,Y为摩尔比)，溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比之比值为（ 10.C ）。

A. 1.5 B . 1.8 C. 2 D. 3

三、计算题(共50分，第1、2、3题分别为18分、16分、16分。)

1. 有一单管程列管式换热器，该换热器管径为 25×2.5mm，管子数37根，管长3米。今拟采用此换热器冷凝并冷却CS2饱和蒸汽，将CS2由饱和温度46℃冷却到10℃。已知CS2在管外冷凝，其流量为300kg/h，冷凝潜热为351.6kJ/kg，定性温度下的比热容为0.963kJ/(kg K)。冷却水在管内与管外的CS2逆流流动，其进口温度为5℃，出口温度为32℃，定性温度下的比热容为

4.187kJ/(kg K)。已知CS2在冷凝和冷却时的总传热系数分别为K1=291W/(mK2=174W/(m

积计）(18分) 1、（18分）

2

2

K)及

K)。问此换热器是否适用？（注：传热面积A及总传热系数均以外表面

解：已知列管尺寸 25 2.5mm；l 3m；n 37，题中所给的两个K值均以外表面积为基准。管外径d1=25mm=0.025m, CS2 r 351.6kJ/kg,cp1 0.963kJ/(kg K)，qm1=300kg/h=0.0833kg/s, T1=46℃, T2=10℃,

冷却水：cp

2

．．．．．．．．．．．．．(1分) 4.187kJ/(kg.K),t1 5 C,t2 32 C, ．

现有实际传热面积：

A实 d1 l n 3.14 0.025 3 37 8.71m

2

．．．．．．（1分）

冷凝段传热量Q1 qm1r 0.0833 351.6 29.3kW(2分)

冷却段传热量Q2 qm1cp1 T1 T2 0.0833 0.963 (46 10) 2.89KW（2分）总传热量Q Q1 Q2 29.3 2.89 32.19kW（2分）

10 5 5

46 7.45 38.55

冷却段对数平均温差：

2.用泵自敞口贮油池向敞口高位槽输送矿物油，流量为 38.4吨/小时，高位槽中液面比油池中液面高20m, 管路总长430m (包括所有局部阻力的当量长度)。钢管管径为 108×4mm，若油在输送温度下的密度为960 kg/m3, 粘度为3.43Pa s，求泵的有效功率和轴功率？设泵的效率η =65%。(16分)

解

3

1

：已知：

ms 38.4 10kg h, z 20m,l

3

l

e

430m,d 108 2 4 100mm,

960kg/m, 3.43pa s, 65%。 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(1分)

示意图如右，选取贮油池液面为1-1截面，高位槽液面为2-2截面，并以1-1截面为基准水平面列伯努利方程可得：

he z

u

2

2g

p

g

．．．．．．．．．．．．．．(2分) hf ．

由于贮油池和高位槽均为敞口，

所以p1 p2 p 0且u1 u2 0．．．．(2分) 故有：he z hf ．．．．．．．．．．．．．．(1分) 又管路中流速

u

ms0.785 d

2

38.4 10

3

2

3600 0.785 960 0.1

1.415m s

1

题2 附图

．．．．．．．．．．．．．．．．．(1分)

Re

du

64Re

0.1 1.415 960

3.43

．．．．．．．．．．．．．．(2分) 39.6 2000,属于层流。

故

6439.6

1.616 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(1分)

l

所以总的压头损失hf

le

d

u

2

2g

1.616

4300.1

1.415

2

2 9.81

．．（1分） 709.126m．

所以he z hf=20+709.126=729.126m ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．(1分)

Ne ms we ms he g

384003600

．．．．．．．．．．．(2分) 729.126 9.81 76.3kw．

N

Ne

76.30.65

117.4KW ．．．．．．．．

中的率），2m，已吸因

3、在常压下操作的填料塔中用清水吸收空气和氨混合气氨，混合气体流量为151.2Kmol/h，其中含氨8%（摩尔分要求氨回收率95%，水用量为最小用量的1.2倍，塔直径知操作条件下KYa＝0.06kmol/（m．S），Y=1.2X，试用解数法计算所需填料层高度。（16分）

3、（16分） 解：已知

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