《化工單元操作與仿真》模擬試卷

〔上〕模擬試卷一一、單項選擇題〔220分〕密度為850kg/m3的液體以5m3/h的流量流過輸送管，其質(zhì)量流量為 。A.170kg/h B.1700kg/h C.425kg/h D.4250kg/h定態(tài)流淌系統(tǒng)中，水從粗管流入細管。假設(shè)細管流速是粗管的4倍，則粗管內(nèi)徑是細管的 倍。A.2 B.3 C.4 D.5用于分別氣-固非均相混合物的離心設(shè)備是 。A.降塵室 B.旋風分別器 C.過濾式離心機規(guī)格為Ф108×4.0mm的無縫鋼管，其內(nèi)徑是 A.100mm B.104mm C.108mm D.112mm管路系統(tǒng)中，離心泵調(diào)整流量可用〔1〕泵出口閥門〔2〕轉(zhuǎn)變?nèi)~輪直徑或的轉(zhuǎn)速，則 。A〔1〔2〕都行 B〔1〔2〕都不C.〔1〕行〔2〕不行 不行〔2〕行能全部吸取輻射能量的物體稱為 。A.灰體 B.黑體 C.鏡體 體7.可引起過濾速率減小的緣由是 。A.濾餅厚度減小 B.液體黏度減小C.壓力差減小 增大離心泵銘牌上所標明的流量Q是指 。泵的最大流量 B.揚程最大時的流量C.泵效率最高時的流量 時的流量某套管換熱器環(huán)隙內(nèi)為飽和水蒸氣冷凝加熱管內(nèi)的空氣，此時K值接近于流體的α值，壁溫接近 流體的溫度。假設(shè)要提高K值，應(yīng)設(shè)法提高 流體的湍動程度。管程 程顆粒在空氣中的自由沉降速度 顆粒在水中自由沉降速度。大于 B.等于 C.小于 D.無法推斷二、填空題〔220分〕測得某容器表壓為200kPa，當?shù)卮髿鈮簽?00kPa，該容器確實定壓力是 kPa。湍流與層流的本質(zhì)區(qū)分是：前者流體質(zhì)點在 同時，還有 。離心泵的主要構(gòu)件是 、 和 。傳熱的三種根本方式是 、 、 。蒸汽在管壁面冷凝時，有兩種冷凝方式即 冷凝和 且前者熱阻 后者。假設(shè)不適當?shù)靥岣唠x心泵的安裝高度，則離心泵會發(fā)生 現(xiàn)象。無視管壁和污垢熱阻，假設(shè)管內(nèi)外流體的對流傳熱系數(shù)分別為0.85和1.70kW/〔m2·℃，總傳熱系數(shù)K= W/〔2·℃。懸浮液的分散相是 ，連續(xù)相是 。不行壓縮濾餅的顆粒具有 ，過濾過程中濾餅的 不變。過濾設(shè)備中，板框壓濾機是 操作，轉(zhuǎn)鼓真空過濾機是 作〔注：間歇、連續(xù)〕三、簡答題〔20分〕1題附圖1 cdfab 1.〔10分〕如圖，高位槽液面維持恒定，液體以確定流量流經(jīng)管路，abcd兩段長度相等，管徑與管壁粗糙度一樣，試分析URRab兩端壓差ΔPab與Δ1題附圖1 cdfab 〔5分旋板換熱器是如何強化傳熱的。3.〔5分〕試說明旋風分別器的構(gòu)造特點、工作原理。四、計算題〔10分〕如以下圖，常溫水槽下連有一水平輸水管。水管規(guī)格為φ57×3.5mm，當閥B讀數(shù)降為20.26kPa。設(shè)由儲槽面到壓力表處總壓頭損失為0.5m,求水的流量(m3/h)。五、計算題〔15分〕用泵從河中抽水作為噴淋冷卻器用水。泵的吸入管內(nèi)徑為120mm，排出管內(nèi)徑為80mm，水流量為45m3/h。當?shù)卮髿鈮簽?05Pa，管路能量損失為98.1J/kg，試求所需泵的〔1〕〔2〕有效功率。六、計算題〔15分〕8030℃，管外冷卻水的進口溫度20℃，出口不超過50℃。假設(shè)換熱器總傳熱系數(shù)K=565W/m2·℃，試求〔1〕〔2〕冷卻水用量。1.9kJ/〔k·℃4.18kJ/〔k·℃〕〔上〕模擬試卷二一、填空題〔301分〕1、30℃、150kPa〔絕壓〕空氣的密度= kg/m3〔空氣的分子質(zhì)量取為29g/mo。2、某設(shè)備真空度為200mmHg，其絕壓= kPa，其表壓值為＝ mmHg〔當?shù)卮髿鈮簽?60mmHg〕、在柏努里方程式中，p/的單位是 ，其物理意義為 ；p/g的單位是 ，其物理意義為 。4、管內(nèi)流淌的雷諾準數(shù)表達式為Re= 。當Re 時，確定是層流流淌；當Re 時，確定是湍流流淌。5、流體在圓管中層流時管內(nèi)流速為 分布管中心處點速度為平均流速的 倍。6、孔板流量計是恒截面變 流量計；轉(zhuǎn)子流量計是恒 ，變截面流量計。7、離心泵是依靠 力對流體作功，其作功的部件是 。8、離心泵的工作點是 曲線與 曲線的交點。9、傳熱推動力為 ，在穩(wěn)定的串聯(lián)傳熱中，某一步的熱阻愈小，其對應(yīng)的推動力愈 。10、普蘭特準數(shù)〔Pr〕的物理意義為 ；格拉斯霍夫準數(shù)〔Gr〕的物理意義為 。11、某列管換熱器的殼程為飽和水蒸汽冷凝以便加熱管程內(nèi)流淌的空氣，則K值接近于 側(cè)流體的值；壁溫接近于 側(cè)流體的溫度。假設(shè)要提高K值，應(yīng)設(shè)法提高 側(cè)流體的湍動程度。12、將列管換熱器做成多管程的目的是 ；在殼程設(shè)置折流擋板的目的是 。13>”符號表示以下各對值的大?。?氣體 液體相變膜狀冷凝

無相變滴狀冷凝二、簡答題〔10分〕12、如以下圖為一個三層平壁熱傳導溫度曲線圖。三層材料厚度一樣，請比較它們的導熱系數(shù)、和1 2

的大小，并在圖上標出熱量傳遞方向。t1t1t2t3123t4HH壓力表0.5m0.5m20m閥門4m三、計算題〔60分〕1〔15分〕如以下圖的輸水裝置中，水管為573.5mm鋼管，水槽液面維持恒定。30.39kPa，計算水槽內(nèi)液面高度H=？當閥門開至某一開度時，壓力表讀數(shù)降至20.26kPa，此時由水槽至壓力表安裝0.5m，試求水的流量為？m3/h〔水的密度=1000kg/m3〕2〔20分〕用離心泵將常溫水經(jīng)由573.5mm鋼管從水池送尋常壓高位槽，要求輸送量為10m3/h。兩槽液面維持恒定。管線總長l l 100m〔包括直管長及全部局部損失的當量長度，下同，其中吸e入管線長(ll) 10m，管路摩擦系數(shù)0.025，泵的吸入口在水池液面上方4m，其e1余尺寸見附圖，試求：離心泵所需的揚程；假設(shè)泵的效率0.65，計算離心泵所需軸功率；HS＝8.7m，試問此泵安裝高度是否適宜？101.3kPa，水的密度可取為1000kg/m3。3〔25分〕有一單管程列管換熱器，內(nèi)裝252.5mm鋼制列管300根，每根長2m。要求將8000kg/h20C85C108C殼程水蒸汽冷凝傳熱系數(shù)α0＝104W/(m2·C)，壁阻及垢阻可無視不計，也不計熱損失?？諝庠谄淦骄鶞囟认碌挠嘘P(guān)物性數(shù)據(jù)如下：Cp=1kJ/(kg·C);ρ=1.09kg/m3;λ=2.85×10-2W/(m·C)；μ=1.98×10-5Pa·s試問：空氣在管內(nèi)強制對流的傳熱膜系數(shù)αi；以管子外外表積為基準的總傳熱系數(shù)K0；通過你的計算，說明此換熱器能否滿足生產(chǎn)要求。〔下〕模擬試卷三一、選擇題〔220分〕1、區(qū)分精餾與一般蒸餾的必要條件〔〕A、α<1 B、p<pW C、t>tW D、回流2、甲苯混合液中苯的質(zhì)量分率為0.5，其摩爾分率為〔〔M =7，M苯 甲苯=92〕A、0.54 B、0.50 C、0.45 D、0.4030.5，其摩爾比為〔〕A、0.5 B、1 C、0.3 D、0.14、以下哪種狀況不屬于塔板上的非抱負流淌〔 〕A、液沫夾帶 B、降液管液泛C、返混現(xiàn)象 D、氣泡夾帶5α〔〕A、較簡潔 B、較困難 C、很困難 D、不能夠6、當連續(xù)精餾在最小回流比條件下操作時，其理論板層數(shù)〔 〕A、最多 B、最少 C、∞ 07、混合氣體中被液相吸取的組分稱為〔 〕A、吸取劑 B、吸取質(zhì) C、吸取液 D、溶劑820%，其干基含水量為〔〕A、17% B、25% C、36% D、23%9、以下物料中，適于用填料塔進展分別的是〔〕A、含固體懸浮物的B、易聚合的C、腐蝕性的10、濕空氣不能作為枯燥介質(zhì)的條件是〔〕A、φ<1 B、φ=1 C、φ<0 D、φ=0二、填空題〔120分〕1、吸取過程用氣相組成表示的推動力 相組成表示的推動力 。2、枯燥速率曲線能顯示出枯燥過程分為兩個階段，即 階段和 階段。3、連續(xù)精餾操作中，假設(shè)原料液為飽和液體，則熱狀況參數(shù)q= 料，則q= 。4干球溫度是空氣的 溫度露點是不飽和濕空氣在 狀況下冷卻到達飽和的溫度。5、填料塔中填料分為兩類，一類為 填料，另一類為 料。拉西環(huán)是典型的 填料。6、在板式塔中進展氣液傳質(zhì)時，假設(shè)液體流量確定，氣速過小，簡潔發(fā)生現(xiàn)象；氣速過大，簡潔發(fā)生 或 以必需把握適宜的氣速。洗油吸取焦爐煤氣中少量的苯及甲苯蒸汽，按被吸取組分數(shù)量分，該吸取過程屬于 吸取，按過程有無化學反響分，該吸取過程屬于吸取。精餾在全回流下操作時其回流比R= 所需理論板層數(shù) 。9當物料總水分按 水分與 時說明除去水分的難易程度僅與物料性質(zhì)構(gòu)造有關(guān)。三、簡述題〔1020分〕1、試述填料塔中液體噴淋量確定時，氣體通過填料層的壓降ΔP隨空塔氣速u的變化關(guān)系。WttW圖上找出相應(yīng)的其他狀態(tài)參數(shù)，試繪出求解過程示意圖。

，如何在I-H〔10分〕800kg/h，要求物料枯燥后含水量均為濕基含水量0.005kg/kg，最終濕0.052kg/k，試求〔1〕〔2〕干空氣消耗量?！?5分〕0.0068kPa1020kmol/hY=0.75〔1最小液氣比；假設(shè)適宜的吸取劑用量為最小吸取劑用量的5倍，其實際吸取劑用量?！?5分〕將乙醇-水溶液進展連續(xù)精餾，原料液以120kmol/h的流量進入塔內(nèi)，乙醇含量為：原料液中0.30〔摩爾分率，下同、餾出液中0.80、釜殘液中0.05?！?〕〔2〕假設(shè)操作回流比為3，精餾段上升蒸汽量；假設(shè)露點進料，提餾段上升蒸氣量?！痘卧僮骷夹g(shù)〔下》模擬試卷四四、填空題〔301分〕1、用蒸餾的方法分別液體混合物的依據(jù)是 。2、全回流操作時，精餾塔的操作線方程為 ,為到達確定的分別要求，所需的理論板數(shù) 。3、在設(shè)計精餾塔時，選取較大的回流比R值，所需的理論板數(shù)將 ，塔的操作費用將 。操作時，增大回流比，則x ,Dx 。W、q 線方程的表達式為 ，其物理意義為 。5亨利定律的表達式為 它適用于 溶液。6、溫度 和壓力 對解吸有利。7、板式塔中，霧沫夾帶和汽泡夾帶將使塔板效率 而當發(fā)生 或時，塔的操作將被破壞。H 8、 的大小反映了 ， 的H OG OG大小反映了 。9、枯燥操作是 過程與 過程同時發(fā)生的過程。t 10、相對濕度＝100％的濕空氣稱為 濕空氣，此時t ast 。t W d11恒壓下在一列管換熱器中預熱不飽和空氣預熱后的濕空氣與預熱前相比氣干球溫度將 ，濕度H將 ，相對濕度的溫度t 將 ，濕球溫度 將 ，而露點溫度度將 。t W d12、恒速枯燥階段，物料外表溫度僅是等于使空氣的 溫度。五、簡答題〔10分，每題5分〕1X280℃條件下，某固體物料的平衡線，為物料的最初干基含水量，此物料X1與＝50％的使空氣接觸。請在圖中標出自由水分，平衡水分，結(jié)合水分與非結(jié)合水分的大小。t=80℃Xt=80℃X1＝50％ 六、計算題〔60分〕1〔25分〕用常壓力連續(xù)精餾塔分別甲醇－水溶液，其平衡曲線如附圖所示，進料量為100kmol/，x＝0.〔摩爾分率，下同，飽和液體進料。要求

＝0.95，x＝0.05，F(xiàn) D W承受的回流比R＝1.5 。塔頂承受全凝器，塔釜為間接蒸汽加熱，試求：minDW并計算塔頂易揮發(fā)組份的回收率；R？用圖解法求解所需的理論板數(shù)；E＝0.5，求所需的實際板數(shù)。02〔20分〕在一常壓操作的逆流填料塔中，用清水吸取含溶質(zhì)5％〔體積％〕的混合氣中的溶質(zhì)，160kmol/h1.1Y=1.3X(Y,Xe為摩爾比組成)，要求的吸取率為95％，KL/V＝1.7，試求：吸取劑出塔濃度X ＝？1z=?

=180kmol/(m3·h·y)，該塔承受的液氣Ya3〔15分〕在一常壓枯燥器中用熱空氣枯燥某種含水固體物料。穎空氣t0=15℃，濕度H0＝0.007kg水/kg干空氣100t2=50H2＝0.02kg水/kg干空氣。固體初始含水量w＝1％〔濕基，下同，要求產(chǎn)品的含水量w2＝0.9％，所處理的固體原料流量為300kg/h，試求：枯燥過程中除去的水重量W及所需的絕干空氣量；假設(shè)鼓風機安裝在預熱器前，計算鼓風機應(yīng)輸送的濕空氣流量＝?m3/h《化工單元操作技術(shù)》模擬試卷五一、推斷正誤〔15分〕1、靜止液體液面上方壓強轉(zhuǎn)變時，液體內(nèi)各點壓強發(fā)生同樣大小轉(zhuǎn)變〔 〕2、在定態(tài)流淌系統(tǒng)中，水連續(xù)地從粗管流入細管。粗管內(nèi)徑為細管的兩倍則細管內(nèi)水的流速是粗管的1/4倍。 〔 e H 3、當量直徑d=4r，由d可求得流體流通截面積、流速和流量?！?e H 4、理論上降塵室的生產(chǎn)力氣Vs只與降塵室高度H有關(guān)，而與沉降面積bl及顆粒的沉降速度ut無關(guān)。 〔 〕5、蒸汽在管壁冷凝傳熱時，膜狀冷凝比滴狀冷凝傳熱系數(shù)小?！?〕6、兩流體間壁傳熱時，以管外或管內(nèi)外表積計，傳熱速率相等?！?〕7、對任何系統(tǒng)，不飽和空氣的濕球溫度和絕熱飽和冷卻溫度相等〔 〕8、當空氣溫度為t、濕度為H時，枯燥產(chǎn)品含水量為零是枯燥的極限〔 〕9、在精餾中，全回流時R最大，所需要的理論板數(shù)為零。 〔 〕10、臨界點是恒速枯燥和降速枯燥的分界點，其含水量Xc越大越好〔 〕二、選擇〔將正確答案番號填入括號；共9分〕1、用空氣枯燥濕物料時，為得到絕干物料，其前提條件是空氣〔 ?！?〕溫度足夠高 〔2〕相對濕度為零〔3〕與濕物料接觸時間長2、在沉降過程中，利用K值推斷流型時，當K值小于2.62時屬于滯流區(qū)域，此時沉降雷諾準數(shù)Ret小于〔 ?！?〕1 〔2〕2023 〔3〕1000?！?〕為零 〔2〕最大 〔3〕最小4、確定溫度下，濕空氣的濕球溫度tw越高說明濕空氣的濕度H〔 ?！?〕越小 〔2〕越大 〔3〕為零5、為降低熱損失，在管道外包覆保溫層，傳熱速率與其厚度關(guān)系為〔 〕〔1〕成正比 〔2〕成反比 〔3〕有極大值f體流淌系統(tǒng)中，管路因直徑轉(zhuǎn)變而突然擴大或突然縮小所產(chǎn)生的能量損失為：hˊ=ζu2/2，其中速度u均以〔 〕為準。f〔1〕大管流體流速 〔2〕小管流體流速〔3〕大小管平均流速三、簡述或作圖〔28分〕WIH-It、pt的方法，并圖示之〔示意。W水分之間的關(guān)系是什么？并圖示之。3、什么是離心泵的氣蝕現(xiàn)象？引起的緣由及避開的措施。4、換熱器中，兩流體間壁傳熱時，強化傳熱的主要途徑有哪些？5、簡述：逐板計算法求算精餾塔理論板數(shù)的原理。四、計算〔4道題；48分〕1、常溫水在附圖所示的管道中流過，為測得a-b-b＇兩截面間的壓強差，安U管壓差計，指示液為水銀，UU管內(nèi)各水銀面與管道中心線的垂直距離分別為：a-ab-b＇兩截面間的壓強差計算公式，并〔ρ

Hg=13600kg/m3〕762.5mm，在操作條件下,泵入口處真空表的讀數(shù)為24.66103Pa排出管〔不包括噴頭〕的能量損失可分別按∑hf,1=2u2與∑hf,2=10u2um/s。排水管與噴頭98.07103Pa〔表壓。試求泵的有效功率。SO300m2的單程列管換熱器中，300℃的某種氣體流過殼方并被加熱到430℃。另一種560℃的氣體作為加熱介質(zhì)，兩氣體逆流流淌，。試求總傳熱系數(shù)。假設(shè)10%。4、在連續(xù)精餾操作中，精餾段操作線方程和q線方程〔進料方程〕分別為：y0.75+0.2；y－0.5+0.6〔1〕q；原料液組成x；〔3〕精餾段和提餾段操作線的交點坐標x和y 。F q q5、某低濃度氣體溶質(zhì)被吸取時，平衡關(guān)系聽從亨利定律，氣膜吸取系數(shù)kL=6.94×10-5m/s，溶解度系數(shù)H=1.5kmol/(m3·kPa)。試求氣相吸取總系數(shù)KGkmol/(m2·s·kPa)，并分析該吸取過程的把握因素?！痘卧僮骷夹g(shù)》模擬試卷六一、推斷正誤〔15分〕1、靜力學方程式是柏努利方程式中流速為零時的特別形式。 〔 〕e2、φ30×2.5mm和φ56×2.5mm的套管，其環(huán)隙當量直徑d=43mm〔 〕e3、液體密度與離心泵的特性參數(shù)中的軸功率N有關(guān)。 〔 〕4、降塵室中，為完全分別某顆粒，其沉降時間應(yīng)大于停留時間〔 〕5、假設(shè)將流量確定的管道內(nèi)徑縮小一倍，則流速增至原來的2倍。 〔 〕6、當濕空氣不飽和時，干球溫度t，濕球溫度tw，絕熱飽和冷卻溫度tas，相互關(guān)系為: t=tw=tas 〔 〕7、所謂露點，是指將不飽和空氣等濕度冷卻至飽和狀態(tài)時的溫度〔 〕8、精餾操作中，回流比R最小時，所需理論板數(shù)最少。 〔 〕x 9、精餾時，飽和液體進料，其精、提餾段操作線交點為〔， x F F10、當濕空氣溫度確定時，濕度H越高測得的濕球溫度tw越高〔 〕二、選擇〔將正確答案番號填入括號；共9分〕1、精餾操作中，飽和蒸汽進料量F，精餾段上升蒸汽量V與提餾段上升蒸汽量Vˊ的關(guān)系為〔 。〔1〕V=Vˊ+F 〔2〕V＜Vˊ+F 〔3〕V＞Vˊ+F2、離心分別因素Kc為離心力場強度與重力場強度之比。可表示為〔 〕R2〔1〕guT

〔2〕

Ru2Tg

u2〔3〕TRg3、離心泵實際安裝高度應(yīng)略小于計算值，以避開發(fā)生〔 〕現(xiàn)象?！?〕氣縛 〔2〕氣蝕 〔3〕漏液4、離心通風機的風量，按風機〔 〕的氣體狀態(tài)計?！?〕出口處 〔2〕進口處 〔3〕進出口綜合5、某濕物料的平衡含水量為X*，所得枯燥產(chǎn)品的含水