PAGEPAGE10化工原理題庫答案 第一章 流體流動 一、名詞解釋（每小題 2分）1、由國家以命令形式規(guī)定允許使用的計量單位。2、流動系統(tǒng)中各截面上的流速、壓強(qiáng)、密度等各有關(guān)物理量僅隨位置變化不隨時間變化。3、流動系統(tǒng)中各截面上的流速、密度、壓強(qiáng)等隨位置及時間而變。4、流體流過壁面時，如果流體潤濕壁面，則必然形成速度梯度很大的流體層叫流動邊界層。5、流體在一定條件下脫離壁面的現(xiàn)象叫邊界層的分離。6、 du速度梯度，即在與流動方向垂直的 y方向上流體速度的變化率。dy7

dudy8、把流體流過某一管件或閥門的局部阻力折算成相當(dāng)于流過一段與它直徑相同、長度為算的直管長度稱為該管件或閥門的當(dāng)量長度。

l的直管阻力。所折e9的。10、ε相度。11、

FuS，—y12、流截面上某一點(diǎn)的速度，直接測量 。13、以絕零壓起點(diǎn)計算的壓強(qiáng)，稱為絕壓強(qiáng)。14、表示被測流體的絕壓強(qiáng)大氣壓強(qiáng)高出的數(shù)15、真空度等于大氣壓強(qiáng)減去絕壓強(qiáng)。二、單選擇題（每小題 2分）1、B 、B D C A 3、AD5.A6、C7、B8、C9、D、B 、B G 12、C13、C14、(1)B(2)B15（1）E（2）A16、B1718、C19、A20（1）C （2）C 、B22、C 、A、A 25、A、C 27、B 28、A29、D30、A31、B32、A33、B三、e/d、τ=μdu/dy 牛頓3、動靜壓頭之和靜壓頭4時間5、6 62；1/47、流邊界層厚度 湍流邊界層厚度 流內(nèi)層 主流區(qū)流速 8、MT-2L-1 MT-3L2 9、流體具有10、增大 降低 、u1A1ρ1=u2A2ρ2=常數(shù)

d2=ud2=常數(shù) 12、1m/s 20Pa 13、大 2.84m3/h 2Rg

11 2214、

2 1 15

＝0

＝

O

＝

O PbO 9u21

1 2 2 1 2 3 26、P或 2、 2s‘17、m m 8、19gz

1u

P222P222

2u2

gP

Z

gP

u2

hfP211 P2120

2 2

1 1

2 2 2i 2R(i 2R()g125 8降 2510267292 3021≤0R02≤0R03此即：“”。5于倍橫積除潤濕周邊長。6三種情況中游2-2’速722上僅閥門消耗能且子末端垂上升段又使得靜低8 duu

2000、dy y

0.11039、dudy

0.80.210

4000P1022

水向低位槽11× 2√ √ × × √ √ √ × 0√10－2

dv20令 v0得m y

，當(dāng)2V=20y－200y2=200.025－200(0.025)2=0.375m/s 3分(2)

=20(m/s)/m

=

=0.052分

y0u

w 12P u2 P12

y02Zg1

1 Zg 2 4分2 2 2 zp因z=zu=ui i 1 2 1p p

2u

2u2u212得 2 112

1 1 15 1pp

2 2 2215u221g∴h=1g

g

21 =0.20 4分 m3 m3v d2u4 1

0.220.5114

57.8 2分s s3m21 11 212p1=p2∵=1.d，ud=u1 11 2 1d 1

12 uu2=d12

u1.2

u 1 3分1 1.4412由 u2u12

即u2 1 u

9.81

u=13.76m/s 2分112 2 2 1.442 2 1114

≈0≈u

p=p

+Σh

g(Z-Z

)=Σh

u24分1 2 1

1 2

1 2 f 22gzz

29.8160.5 1 2

=2.39m/s 2分

Z=Z

+20.6

u2 63925

=15.14m 2分1 2 2g

2Z1Z1m 2分5u

38.41039604

1.415m 2分sduR e

0.11.4153.43

64=1.62 2分Re列兩柏方we

u

p08

lu2

2

Jd 2 2 kgw6957.2209.81J 4分e N WW

715338.4103Ne s

0.5

153KW 2分e6 Re

du

0.05800

、 201036 m

流 2分1698u4

0.052

2分s列兩柏方2W ZgP2

hf

25 u22分e 2

0.05249.807103 64 25 0.8492 JW 169.81 654.3 4分e 800 1698 0.05 2 kgN W

654.3680038.4103Ne s

0.6

1.454KW 2分272

=14.0m/s 2分0)2=u)2 ∴us 2分由水槽液面至收縮處排伯努利方程：09.81797103 P0

17.282992 992 2∴p0=17.0103Pa 4分pp。 2分0 vA 8閥關(guān)時：(Z+1.8)×1000=0.5×13600 Z=5m 2A hf⑴閥全開：對A-A和C-C截面外側(cè)列伯努利方程：hfgZu2 p p u gZA A C CAACC

Zc=0(基準(zhǔn)面A 2 C 2ACu 20,u AC

0,pAp 0 4分C C2 250

u 2 29.8150.0180.110.515 C 2

解：u=3.02m/sV 3.0285.4 3分4 h⑵對A-A到B-B截面列伯努利方程：gZ u2p B

hfA 2 3.022 p 50 3.0229.815

B2

0.1

0.5 4分 2解pB=1.76×104N/m2（表） 2分0.31.0131059解：閥門全閉時，由P22分

=ρgH，

10009.81

即水槽液面距閥門中心線的高度為3.1m。路中心線為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列柏努利方程式4分1=H=12=P1=P2=××5u10Σg=5H24分233.10.21.013105 u2

0.5.

3.24m/s 2分10009.81 29.81 23Vd360022.9m 2分34 h T10(1)

d 0.0521.51000S 4 4 S h1-1.2-2

Zg

1

2

m 5分g 2 P

u2

1.52 7.5 8.438 10 2 2i2p=R83=6)Ri2∴ R20.06826m=6mm 5分1-1.2-20.8u0.81.51.2m/sZg

lu2

l

2g d 2

d ∴

29.814.4381.22

5分因高位槽水位不變流量減小管路阻力減小a5分1-1.2-2Zghf 4分1 2u 12 2.1m 2分 S4 ll

ll hf e Zg ed 2 1 2 d 29.819.8

50le

2分0.045 2 2 l 29.819.810.0455045.85m 2分 e 0.0212

A

AC

u C 3分2gR2gRi2gRi1000i10001000i10004

229.8112.6R0.0252Rm 2分10 10 m13u

d

2分s4 4du 0.0451.751000R 78750 2分e 103 187500.25

1分P P P lu21 2 h 2 3分 f d 2PPlu2

100 1.752 1.5 9.807 104 0.019 8.3 10 2 1

2 0.045 241’u p u

p2

gZ 12

1

gZ 2

2 h2 f中1=0u≈u2 4分1.033×105pa400

105 /m3 2分103 p '示與 別示與p a1 a2P1=pa

—49Pa1，12 a2 a1 因等同高處故p=p =p —2 a2 a1 ， 3×0P2273 1.2kg/m3 2分是p=p—××=p1—3將得h f

p

0.543

353908130266J/kg 2分h

l u22分f d 2e中 de

4 11.2 1.09m 2分 21

u 19.7m/s 2分2662661.0920.0530

3600uAs

19.71.210.543/h 2分15、取池內(nèi)水面基準(zhǔn)面；輸水管出口z1=0,z2=20m,p1=0, p2=500×103Pa u1=0, 2分15u2 4

m 2分Su2 P u2

3分Zg1

1 1W2

Zg2

2 2 h2 f代入數(shù)值，得2分質(zhì):WS=(15/3600)(1000)=4.17kg/s 2分有效功率:Ne=4.17×738=3080J/s=3.08kw 2泵軸功率:PPe

0.65.13kW 2分6在，2u1=u2=0，p1=p2=0，We=0gzh

lu2 4分1 f12 d 2由

Re0.25

，Re

du

代入上式得u=3.513m/s 2分驗(yàn)證Re=0.3×3.513×800/0.073=11550﹥40003h 2分（2）減半，u=1.7565m/sRe=5775符合伯拉修斯式列1-1，2-2間柏努力方程gz0.316

lu2 1 Re0.25 d 2則3分u2

u2

0.316 le

u2 2 d 2 Re0.25 d 2 dle17、

Re0.250.316

118.2m4分2Rg 2Rg sef 0 0

220.620.69.818708704

16.41031.75103m3/sVu4

f

2.05m/s3分AB兩點(diǎn)列柏努力方程P u2 P u2Z A A hZ B B hA g 2g e B g 2g fZ Z,u u ,h0A B A B ePP

l

u

30 2.052 A B d 2

33 29.66104Pa5分Ne

N軸

80062%pB：NmW V

1.751039.66104

4分s e f N 169.05則 100%34.1% 3分N 496e18、主管道u

/A/

)/4)2]m/sM處u2

Vs/A2

/

)/4)

214.4m/s 3分在高位水槽上面與M處界面間的列柏努利方程得：p /2

(Z1

Z)(u2 2

/2g)(1/d)(u

/2g)814.42

/2g/2

/2g)2

(真空度）5分(2)h堿堿＝水h水 h水H2O(<3.6mH2O)故濃堿液能被吸入管內(nèi)。 3分BMPa/(g)hu2/(2g)P/(g)h2 f吸(Pa

P)/(g)hu22

/(2g)hf吸MBM而且管管路情粗糙等）有關(guān)。 4分第二章 流體輸送機(jī)械一、名詞解釋（每題2分）1、泵單位時輸送體體積量2、流體輸送設(shè)備為單位重流體所提供能量3、4、5、具有無限多葉片離心泵為單位重理想流體所提供能量6、因?yàn)楸弥写鏆怏w而導(dǎo)致上體現(xiàn)象7、一定轉(zhuǎn)速下，離心泵主要性能參數(shù)流關(guān)系曲線8、效率最高時所對應(yīng)工作點(diǎn)9、泵口壓力低于所輸送體同溫飽和蒸汽壓力，體汽化，產(chǎn)生對泵損害或上體10、泵正常工作時，泵口到垂直距離泵口允許最低12、泵口動壓頭和靜壓頭高于體飽和蒸汽壓頭數(shù)值13、管路特性曲線泵特性曲線交點(diǎn)14、風(fēng)機(jī)為單位體積流體所提供能量15、風(fēng)機(jī)單位時所輸送氣體，并以進(jìn)口狀態(tài)計二、單選擇題（每題2分）1A 2B 3C D 5C B 7B C 9C 10A D 12D B A 15D16A C B 19D 20B B 22C23C 24C C 26B B 28B B30B B三、填題（每題2）1、蝕 2動風(fēng)壓和靜風(fēng)壓之和 3V=Asn 、出口閥門 旁路閥門5 z

u21

Heg

u

N/m2(Pa)1 2

2 2

f,1226、性 泵特性 7N/m2 每m3氣體能量28、、變 變 、(1)a:填料密封 b:封 (2)He=A+BV2減；減；下降；增12流；高揚(yáng)13、式 半敞式 閉式(或開式，半開式，閉式)14、單級，多級 15、216、9.81四、問答題（每題3分）1、啟動離心泵前應(yīng)灌泵、關(guān)閉泵出口閥門，停泵前也應(yīng)關(guān)閉泵出口閥門。2、為了防止氣縛現(xiàn)象發(fā)生。3、為了減啟動電流，以保護(hù)電機(jī)。4、防止高壓體倒流，對泵造成損害。7、離心泵實(shí)際安裝高于計算允許安裝高就以防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生。89VHVDe e10。 1.5允2HPaPgh∑H允

吸吸

△h∑允

f,<6m而Hg均大于允許最大,故兩種方均可將水到槽。13使動有效地轉(zhuǎn)變?yōu)殪o減少損失。4令pKpK∑H低為了保證在操發(fā)生氣蝕現(xiàn)象盡減小入阻這就求短而直且無調(diào)節(jié)閥∑H此,五題101解2233500V 8.33103m3/s601000uVA

1.66m/sH'(z

(p z) B

pA)He B A

f,AB1.2(0.250.2)100.02(50.08)

1.6629.8129.81

5.88mH'Vg/Ne

5.888.331031000 0.7710002解 5He'z2

z1

p p21g21

2gd5

80.023(5020)(18 )221

0.2)9.811049609.81

36003.1429.810.05542.1me e 求=183,H,V3/h,H,He e 最效率狀態(tài)故此適用。H g,max

p0vg0v

h,f吸

故可正常

52.38LV22gd5

5.34m3解36U

(0.7850.0762)2.2m/s3600P U2

2.22Z 34

3 3g 2g

Hf

2.510 0.524.75m29.81Z Z 13

Z34

524.7529.75mP U2 33

42H e

Z 313 g 2g

Hf

525 30.45m9.81HVN ea

30.450.011030.7)4.265KW

4.3KW4H

g

[Hs]U12g1

f

6.50.2470.2046.05m4.8m4、解442

2P U211

P U2 22Zg21

H Z 2 he 2 g 2g f1gh h1gf f

f,2

4mH 69.81104420me 1039.81H 20meV40m3/h3B33較。5、解) 7H'(e

z p)Hg fz3m,H 0.02

V

2

105V2fp0g

0.04

0.042

9.81H'33.23e

105V2 離心泵特征曲線 :H 186105V2 e由(2找工作點(diǎn)6105V

33.23

105V2V0.00403

m3/s

14.51m3/h由式(1)知:He

8.25m) 3HVN ea

0.004038.25 1000 0.501KW1020.656、解：

u

4 3600

/s

51H H

d21u1

0.52H

5g s 2g f6

22

1.56

1.57、解：如圖在1-1，2-2截面間列柏努力方程，以1-1截面為水平基準(zhǔn)面Hz

f

1322m

（3分）N

22

3KW

（2分）軸 102H Hg允

u22g

615m吸

（5分）H 2m實(shí)H ＜H實(shí) g允安裝高度合適8、解 2 V 9.81104

0.02

0.0524 H8 131.06105V28009.81 0.05 29.81與H 201.12105V2聯(lián)立e解出：V=5.67×10-3m3/s （5分） 2H 1.12105 103 16.4meN H gVe e

16.49.815.67103800

（5分）9、）B泵 3（2）根據(jù)1H H H u21g s f 2g

（2分）為 （5u2H s

H f

1 02g當(dāng)?shù)卮髿鈮?36mmHg約為10mH2O，因此u2Hg10、解：

H Hs

1 =3-1=2m2g列真空表與壓力表間柏努力方程，以真空表處管中心為水平基（5分）HZ

Pu2H2g fu20H0.71.99.81104140133.310421.6m9.8103H

H' u1 2g s 2g2

f

m 5,、名詞解釋2物系組成不布不均勻組之間有界面u

d2( ) u2s tr 18 r4.心加速與重力加速的比值心器顆粒最小直徑利用多孔性介質(zhì)使懸浮液中液固得到的操作單位時間所產(chǎn)生的濾液量間歇過濾中過濾、洗滌、拆、清理完成次過濾所用時間過濾單位時間產(chǎn)生濾液體積轉(zhuǎn)筒過濾浸沒角與圓周角比值二、單選擇題（每題 2分）1D 2B D 4C 5C 6B 7D B 9C 10A A 12A D 14B B16D 17A 18C 19D 20D 21C B A24D25C B27A 28B 29B 30B、填空題21降 倍 倍變 21/2 濾餅 10、2ΔPl 、0.00053512、0.053513板框過濾葉濾142 1 15框的厚16框厚之半17、框的內(nèi)面積T r 18、臨界粒19u2/gRu/uT r 20、22、23、、、最宜26最大271 1-s 二之4 430轉(zhuǎn)鼓浸沉的表面積 轉(zhuǎn)鼓的總表面積311 大 32心過濾 降 心33、2 1/2 34、不正確的 的 最宜 最大350.36m3/s四、問答題每題31、當(dāng)過濾介質(zhì)阻力可忽略時Q KA2n K2p/可見影響因素有轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速、浸沒、轉(zhuǎn)筒尺寸、操作壓強(qiáng)及處理物料的濃及特性。2、不行因速降低心慣性力減小使除塵效率下降。13PAGEPAGE143dqΔpq4dc; d505φΔqe r101A1.0: =8.75min V1=0.15τ2=15minV2=0.20m3V2+e=A2τ(1)40.202+2×0.20Ve=K×12×15(2)K=02n=52s 42) V=A2τ∴K=5.65×10-3m2/min又Q=V/∑τ+τ+τ）w D∴ 42V2KA2τ A=V2Kτ 41KA1KKA'A

pKK'ppKK'pp'2A' 2A3nn∴4 n 23)V2+e=KA2t意1.312+=1.9052+=(a)KA20.2076又 A==13.12m2終了,VE2.7552.75520.2076tE,∴tE40.2min輔) =nE+w+t )輔

33=)033n=43) 44間VVq c

0.6233 0.1563m3/m 洗滌

1K

q22qqe

15105

0.156322

551sd

8q

510549.86105m3/s w 0dV V

/

/1.874103W W dW0.149.86/1.874

103

416s

43Qc

2m3h 2155、解：不洗滌14分4Q w

20

0.08m3/min26分V2KA2,V'2K'1 1V'2K'V2 K1 1K ppV'pV' 1.41445.65m35.65Q 0.11m3/506、解:

22qqK 3分e得2qqK 2eq e

K2q

5103300220.752

3分0.62522q eK

1.5220.625155103 4分825300525s7、） 5P2atA=0.2×0.2×10×2=0.8m2V2KA20.162K 0.02m3/h0.822dv

1 KA2d

4

/h W2P2PK2K0.162

0.8 K m38、） 3）V2KA2V2 A22 2V2 A21 1V22802

0.820.42V 160m322） 3分）V2 22802 4V55.6m33） 4）KA2

V

8024

1600m6/hdv

KA2 KA2d

2V E e V V w w 1dv

wKA2

2h4d

42V E9、1(q0)

0.4)當(dāng)249.6分時q=240L/M22P2P,

K2K

V=240×0。(5分)(q10)22.60.4)22q/m2V343.50.134.3L

(5分)傳熱一、名詞解釋熱傳導(dǎo)導(dǎo)熱。之中,而且必然伴隨有導(dǎo)熱現(xiàn)象。3、任何物體,只要其絕對溫度不為零度(0K),都會不停地以電磁波的形式向外界輻射能量,同時又不斷地吸收來自外界物體的輻射能,當(dāng)物體向外界輻射的能量與其從外界吸收的輻射能不相等時,該物體就與外界產(chǎn)生熱量的傳遞。這種傳熱方式稱為熱輻射。4、單位時間通過單位傳熱面積所傳遞的熱量（W/m2）5、溫度場中將溫度相同的點(diǎn)連起來，形成等溫面。等溫面不相交。二、單選擇題1、B、C 3C 4A 5D6、A7、A8、AC A C,D, B,E11、AB B12、D13C A 、①A C②C15、B16、C17C B19、B20、D21、A22、A23C A B D 24C 25C 26A 27A 28D 29A 30A 31A 32A 33C 34B35D D 37A38A 39A 40A 41A 42A 43B 44B 45C 46D 47B48A 、B 50B三、填空題 、滯流內(nèi)層 溫差 、熱輻射傳熱引起的 對流給熱引起的3界層管向流；流體在流間穿時，流向流速都在不斷，增，傳熱。4、導(dǎo)熱、度，體都現(xiàn)熱導(dǎo)熱度都體大 的5、K o

1do R bdoR 1

KAt0 0 md s1 dii

s2 oC6、① 1453 525

p

7、增大8、>，>；=，=9、的導(dǎo)熱大溫的導(dǎo)熱,,的空間，使溫層導(dǎo)熱增大,保溫。8冷不成的傳熱，而冷的積熱面積。、①

Q(t1t) x

ttQx1

2、8 3程 14①；式管 ② 33.3% 15、式 U管16、在體面間，度的熱。 、① , ②大,為冷從面各流面各增,,。18、T1-T2 t2-t1 19、20熱等任選種。單位溫度度單位導(dǎo)熱面積所傳導(dǎo)的熱量W/(m?℃) 卡/時?米?℃22、①確準(zhǔn)中各物性參的溫度②自然對流區(qū)核狀沸騰區(qū)狀沸騰區(qū)核狀沸騰23、相等不相等曲線24①1 ②kCaL/(kg?℃),J/(kg?℃)四25氣 飽蒸氣 大冷潛熱 、(1) 100℃ (2)88℃ ②增冷從面各流面各,,α。 27、滯流底層 滯流底層的傳熱機(jī)理是導(dǎo)熱,流體的導(dǎo)熱般。28大 29、越大 30、 31、 5 4 3 2輻射 33、管程

32、134、管間 35、灰體 36、0 、0 、0 39、度 、飽蒸41、空氣42、管內(nèi) 43、管間 44＞ 四、判斷題 題11、（× ） 、（× 、（√ ）4（× ）5（× （× （× ）8（× ）9（× ）10、√ ）1t t1t tAo owW1為 W

，1 1 T

1 o iAi it t i

,W w

)234

t0 s

)WC (tc p

t)1∴

WC (tc p

t)1t )As w 0即需測參W；進(jìn)出口ｔｔ；汽壓力,然后查出汽T ；c 1 2 sｔ）w5措施一讓液膜汽同向磨擦力使液膜加速使增；放置若束需垂直列上或把子排列轉(zhuǎn)一定角； 措施三及時排除凝6①子分成若干組構(gòu)成多換器,增速,。7①tt,要1 2測水,使轉(zhuǎn)子計測② QW C 水 p水 2

t)1換

A L0 0平均推

t 11t21t2

t Tt2

t Tt1 2基外表面總

K

水

tp水

t)10 At0 m

nd0

Ltm計算1

qQ損失平qtq 1t3t

700130

/m2

4121 b b12 1 2

0.10.9

0.10.7tq 1t4t

74090

707w

/m2

4123b2 b b 123b 1 2

0.10.9

0.10.7

0.040.06

q1

2q 122=2=33=3+6=9m 5

Q(t2t3L r

0.639

489w/

53r2

ln0.2133

1 1 1K 1

1 1K39.7

2℃) 4)于>>,故應(yīng)設(shè)法增大之值1 2 2在程允許壓力降范圍內(nèi)增大空氣流量2.4倍,則 2.40.82

2.40.8

40

W/(m2·℃)K 1 1

1 1 1

W/(m2·℃) (5) 1

KK

78.739.7

若將增大一倍1 1

℃) 3)K

℃)

KK

39.839.7

1.98

(3)4:

du

1104

104

Ld

20.0210050

(3)

0.0230.8Prn流體被n=0.4 ∴

(2)d

0.63380.02

158.5

W/(m2·℃) (2)(2) 子根流速變大u(n

(6050)11.2m/s

(4)

)0.8

(2)uuuu

)0.8

50241.20.8

/(m2

℃） (2)5、解: 原內(nèi)管外徑d 1

徑 d2

-2.5220mm新內(nèi)管外徑

d1

d2

-2.5227mm設(shè) 用φ32×2.5鋼管后,內(nèi)管對流給熱系數(shù)14Vρα (dμ)0.8

1dd1.8d

)'

20( 27

0.583

(5)WC

t

KSt

(1)6、解：

CWC

PC t

1

K

(2)

(3)tC PC 2 1 mt 33000.8K K0.66K5500Tt1KTt1K

lnTT

t21t1

(5)TtnT2Tt

2

0.567Tt12

(3)T1.76t2t11.767333

0.76 0.76W/Wh h

KtmKtmm

0.6

(4)7”Q

Kt0

WC h ph

T)WC2 c

(t2

t)1QK t0 m

Wh

(Tph

T2

WC (tc pc

t)1

(3)兩式相除，得：

QQ

t

TT

tt

（a）0t0tm 1T2 2 1T t t0 m122 1)tt))tt)

) TT)

) (37)78) tttttt

2 1 1

2 1 m 1 2 2 1

1 2 2

2 1 2 1m

(243128)157)ln11510

43℃ (4分)t2

47

t t以 1 tt

tt

2t

1.0932 1 2 1 1t2e1.093t1

(3分)3t8T2

128或t2

128

（b）a

T t2 2tT2 2

（c）聯(lián)立式b和c解得：t161.3℃2tt

T 155.4℃2(243161.3)128)21t21m

t 2t8、解：原流動情況8、解：原流動情況m2·℃/W

1.093

49.7℃ (5分)（1）管內(nèi)對流傳熱系數(shù)增加一倍=2=×=（1）管內(nèi)對流傳熱系數(shù)增加一倍=2=×=0/2·℃m2·℃/WK=35.9W/m2·m2·℃/WK=35.9W/m2·℃（2）管外對流傳熱系數(shù)增加一倍=2×0=0/2·℃m2·℃/WK=19.44m2·℃/WK=19.44W/m2·℃（m2·℃）（m2·℃）/W(4分)產(chǎn)生污垢后的熱阻2·℃））4=% 2·℃）2·(2分)10、解：原平均溫度差

t11t21t)2ln(13560)

t2

-

℃t m

t

135

92.5℃ (3分)由熱量衡算

QWC h ph

T)WC (t2 C pc

t)1WCh

tt 2 1 t

40

(4分)WCc

TT1

150100當(dāng)油的溫度降至80℃時,由熱量衡算得QWCh ph

80)WCC pc

2

15)WC

15或 h WCc

2 15080

2

℃ (3分)150-151

t=80-50=30℃2135301353013530m

69.8℃由傳熱速率方程可分別得原換熱器

QWCh ph

)

KStm

KndL92.5新?lián)Q熱器

QWCh ph

80)

KSm

KndL69.8∴ L

7092.511.855m50 69.81

(5分)11、解：由總傳熱速率方程式

QKO

S tO m式中

WC kW／(ｍkW／(ｍ2·℃)℃(5分)

T)=××03×0-0）=8W 3分)2∴∴m2(2分)12

QWC (tc pc

t)1=××0-0=×05W

QWC h ph

T)2205××0–T）2T=440℃ (4分)流平均流平均差 ∵＜2∴℃(3分)13

K i i

Q(3分)Ati mQWC (t2 p2 2

t)1

20)kJ/

7.5wAi i

2m2

(3分)t m

8020ln(9030)837.5

54.6℃ i 0151

/(m2

K)

(2分)(2)

t w

110℃ 9.4(tto

)9.4

20)

W/(m2·K)Q0

A(t0

t)14.1

2)

20)382.7WQ

QQ382.7837.51220W蒸汽用14、

Qr

12002232.4103

2kg/h

(5分)1

2

K 1

1dd1 ≈ 2dd

(2分)dd 2dd1 2 2 1QKAtm

d2dd1

lt

2

ltm

(2分)則 l

Qdtn dt2 2 m

(2分)n。Vs2=

0.785d2(n/2)u=0.785×0.0332×(200/2)×12=1.0262Vs2nn。Q=m c (ts2p2 2

t1

=V (ts2 p2

t1

=1.026×1.07×1.005×103×(86-26)=6.62×104 W=dRe= 2u=d

1.070.0199103

=004流 3)0.0287 =0.0232 d2

0.8ReR

P0.4=0.023×r

0.033

×(2.13×104)0.8×0.6970.4=50W/(m2·k)t =

t t2

=

59℃ )m Tts 1Tts 2

以 l

Qdtn dt2 2

= 104

=1.08m

(2)15、

QWh

WC (tc p

t)1

200036310003600

2.01105wt Wh

t

20003631000

50.65

oC (2)2 WCc p

1 50004.191000Ki

w/(m2oC)t 1

oCt 2

59.352t21t2t (t1m

t)2

59.35)2

76.8oCQKAtmKAt

dLti m2.01105

(3)tLdm 17400.05t

9.6m (1)(2)

i mAdL3.140.059.61.5m2Q

tp 2

t)1

Atm

t)12

t)250004.19t6.12

10003600

t2

25)17401.5

1102)110t22

(3)

t1

t1

t2t2t2

t2

56.1

oC1000QWC

(tp

t)50004.191

3600

(56.11.81105wQQ

10

10

(3)(3)

ii

Q(WW

)0.8

20.8

1051.74i

76

/(m

K)Q

Km

(tp

25)

)tm

2110t 2

195t 2

t52.8oC2tm

195t 2

19552.82

71.1oCQ

Km

.61.571.1105w

(2)WCp

(t2

t)(t1 p

t1

(tp

25)

p

16)t42.3oC2t 1

t 2

42.367.7oCt1t 2

t

t1t22

76.4Q

K

.61.576.4

105wQQ10510

72.6%Q 105餾、名詞解釋：1、利用混合物中各組間揮發(fā)性不同的性質(zhì)，人為的制造氣液兩相，并使兩相接觸進(jìn)行質(zhì)量傳遞，實(shí)現(xiàn)混合物3、組壓與平衡液相組成（摩爾數(shù)）之比。4、混合液中兩組揮發(fā)度之比。5、是利用組揮發(fā)度差異，同時進(jìn)行多次部汽化和部冷凝過程。6、氣液兩相在該板上進(jìn)行接觸結(jié)果，將使開該板兩相溫度相等，組成互成平衡。7、產(chǎn)品流量與原料液流量之比。8、在一定層板下降液相組成與相鄰下一層板上升蒸汽組成之間函數(shù)關(guān)系。9、精流段下降液體摩爾流量與餾出液摩爾流量之比。10、兩條操作線交點(diǎn)落在平衡曲線上，此時需要無限多理論板數(shù)回流比。、在一定程度下，所需理論板數(shù)和實(shí)際板數(shù)之比。12、是氣相或液相通過一層實(shí)際板后組成變化與其通過一層理論板后組成變化之比值。二、填空題：1、相等 2、開汽相與液相之間達(dá)到平衡時3、難揮發(fā)組為水，且要求釜液中易揮發(fā)組濃度很低 4高5、增加回流比，不斷下降 6<,> 、0.632、2.46yx9、 圖1

yx附圖2

yx附圖310、

t＞t t3 2

、間歇、不穩(wěn)定、程度不高 120.82 13、 N-114、前者為非穩(wěn)態(tài)，而后為穩(wěn)態(tài) 前者只有精餾段，沒有提餾段1566%16、＜，＞，＞17、＞，＜，＞，＝，＜ 1819>，> 20、0.79421、前者為穩(wěn)態(tài)過程，后者為非穩(wěn)態(tài)過程荷增大，換熱器設(shè)備費(fèi)及加熱蒸汽、冷卻水所消耗動力費(fèi)增大當(dāng)R大到一定值后，總費(fèi)用（設(shè)備費(fèi)和動力費(fèi)之和）呈現(xiàn)上升趨勢。3、x x xL1 L3 Lx xD3 D2

、冷液 、、泡點(diǎn) 27、露點(diǎn)28、越低 29、越高 、容易31、越高 32、塔頂液相回流 33、塔頂34、塔底 35少 36、全回流 、最小回流比 38、為零 39、理論板、相平衡41、一個梯級 42、液相 43、提三、單選擇題1C 2B 3B A 5A B 7C D 9D 10CA B 12C 13A 14A 15B 16A 17C 18D 19、B 20C 21A22B A 、C 25、D 26A 、C28A B C四、判斷題：、對2、錯3、對4五、問答題：將上升。2、T↓； ↓T； ↓ＮT； 3F不變、DW、、R不變，可知VR1D

隨D增大而增大，因而，提餾段操作線斜率LV

VV

1WV

將變小，提餾段理論板分離能力提高，x 。W至于x設(shè)x D D圖2，x D圖 圖24、5、簡單蒸餾是一次部分氣化與部分冷凝，而精餾則是多次部分氣化與部分冷凝。6、冷凝器提供液相產(chǎn)品與液相回流，再沸器提供塔內(nèi)上升的蒸氣。7、回流比越大，達(dá)到要求的分離精度所需要的塔板數(shù)越少。8、不能，若要達(dá)到所要求的分離精度需要有無窮多塊理論板，實(shí)際上是不可能的。9、在上限操作時，產(chǎn)品量為零，對實(shí)際生產(chǎn)無意義，一般在科研、裝置開工期間或緊急停工時采用。10、在再沸器中，物料又一次部分氣化，氣液兩相達(dá)到平衡，與理論板的效果相同。11、使用一次相平衡方程，就意味著物料達(dá)到一次氣液平衡，就相當(dāng)于越過一塊理論板。12、每一個梯級與平衡線相交一次，表示汽、液兩相達(dá)到一次平衡，因此代表一層理論板。13、回流比越大，塔頂產(chǎn)品濃度越高。14、進(jìn)料量對塔板層數(shù)無影響，影響塔板層數(shù)的因素主要有進(jìn)料和產(chǎn)品的濃度、進(jìn)料熱狀況以及回流比。5、01＜116、塔板的作用是提供氣液接觸的場所。六、計算題：1

xx L

將x 0.95,x 0.88代入得：D 11)x D LL0.95

0.8811)

x

2.590.79

(5)yy

L 0.9071 1 1xL

1

0.79Vy

0.907L0.88D0.95 1 L D 又 LD(R1)D

(R1)DLRD

Rx

LRD

53q1

y*

F 0.721F 11)xF

1

0.5x R D F

5x F F2yy1D,xDF,xFLx1yWW,xWyx1 Dx

y1

0.6 0.205

51 y1

0.6L'F,V'VDWx

Fx Dxy xW V' 1

W x F DV' D 1 DDD D0.6D

） 5W又 y xW

5.8xW

2）W 1x 1xW WF(x

x )

(0.3

) 30100x且 D

F W x x

0.6

W 0.6x

3）D W W W、3代入1

5.8xW14.8xW

0.6

9.5(0.6x )W30100xW解之得：x W

W Wx 0.396（舍去）W（2）x 0.0914代入3W

D/h

（5分）FDW

100DW3

Fx

即 100

0.4D0.9W

0.02F D WD=43.2kmol/h解之得：W=56.8kmol/hx

2.5

（3分）｛2｝x

y

e 0.625e F

11xe

11.50.4x y 0.9R D e yx

（3分）e eR1.5Rmin

1.51.221.83R x 精餾段操作線方程： y

x D x 0.65x

0.318n1

R1 n R1 n ny 0.9yx

0.9 x

1 0.7831 D 1

1)y1

0.9y 0.65x0.3180.650.7830.3180.827

（4分）2 1（4）F、R、D不變，而進(jìn)料狀態(tài)由飽和液體改為飽和蒸汽時，q，故VR1D而

VW

1W

，提餾段塔板分離能力，x 必，又由全塔物料衡算可知，x 。V V V W D可見不能完成分離任務(wù)。 （54）yx1 D

x y1y

（4分）xy R x D 3x

（4分）2 R11 R1 4 4yx 2yW

（3分）F(x x ) 100(0.4(2)

D F x x

15.7kmol/0.840.318

（4分）D W5、解：(1)yx，則e e1y2xxey

3 e xe

x F

，2.5

代入得：e

11)xe1y2

0.453 e 3

x

y0.6

5y e

2.5x e ee11.5xee2 x y 0.95(2) q

R D

R1.5R

1.51.5562.3343

yx 0.6

minDDx D

e eFD0.95xF

0.950.450.45FxFDx

F xDWx

0.95D W

W1 D0.05

5Fx FxF F

Fx FxF FRDq

2.3340.452L'

F

3 V' (R1)D(q

(RD(q(20.05FxW

FxF

3 V' (R1)D(q1)F

(RD(q(2y6、由

WxV' VW

1.47x

35qq1

xFq1F

1.5q1.2,xF

0.3聯(lián)立

2xy 1x

y6x1.5x y q qx yR D q

0.94

2.635min

y xq

0.50.333R1.2R 1.2min

3.162y R x

0.76x0.226

5R1 R1F2

DWFx F D Wh h 5V.8kmol/hL3L

LqF

RDqF

1.2

.8kmol/hLxV V

1.507x0.0203

57

FDWFxDxWxF D WF(xx) 100(0.6D

F W /x x 0.950.05D WWFD

/h

42q0.5x xy Fyx

1 1①xy1)x2.5xy ②1x=52720與平衡交點(diǎn)：x0.492，y0.708q qD R xyD

5yx

3R5Rmin

q q1.51.12nDy xnD

1.68xn

0.95n1

(R(R1 1

3yn1

xn

0.3544'

L

0.5F

0.5100V'V

(q1)F

D(R1)

100113.77Vx 152.66x 0.0538.89y m W mm1ym1

V'xm

V'R

113.77 1 2

3R

R1

R1xD1D

21 21R1

0.8，R4

xR1

x0.86 5分Dyy

yxy0.8x

x

x0.06 5分wy

xq1q∴x0.38F9、：采用最小回流比時精為

5分R min x 1 xR1

n1

R 1 min

R1 D由相平衡

1 1xy1)x，

5分 y1(2.5

2.5x11.5x 5分y0.62x

2.5x

x

yy15x為(x,y)。q qx0.44x

y說明熱狀況為氣液混合。F q F q由q

y q q x，q1 q1 F此平衡平衡有 0.592

qq1

0.367

qq1

0.44出qFDW

5分DW0、）Fx

代入數(shù)據(jù) F D W此組

D

/h

/h 5分（

V

/h則LV

D

/hL R 2D R R 2 1yR1x

R1xD

x x21 21

10分收、選擇題（2）１、C、D 3、B A CC 、BA B AABC 8D9A 10D11、D12AB C 14A 15Ｂ16AA 18CCAB 19B C20C 21D22、CA23、B 24C 25、B 26B A27A B B28A B B 29C 30、C B C 31、A C 32A B 33B二、填空題（2）1、C>B>A，在相同氣相壓下，C C Cce Be Ae

34、氣膜 100% 易 P/PBm 由于總體流動的存在使傳質(zhì)速率比單純子擴(kuò)散增加的倍數(shù)。5、N xA

6<，< 7、易，0.1，0.0369 8加 、液封用 氣體倒灌達(dá)不到要求 低 力 變 1 13力 氣膜阻力 H/kG 14、難溶 15、液膜 2×10-4 16、減小17、p–p* 18、增加 加 少 19、、也越大 21、越大22

p ，總體流動對傳質(zhì)速率的影響。大 、大于小于 Bm25、氣相中惰性氣體不溶于液相劑不揮發(fā) 26、不變 不變27、變大 變大 28加 加 同液相主體濃度相平衡的氣相濃度30、c

ms P

kmol(m2skP

31、層流或靜止。32、液膜控制 小于 33、 總壓不太高時，在定溫度下，稀溶液上溶質(zhì)組的平衡壓與它在液相中的濃度之間的關(guān)系。p

E.x

pCH

，y

，Y

mX。34、氣膜 液膜 液膜。 35、物料衡算 傳質(zhì)速率 相平衡36、溶解度 選擇性 揮發(fā)度 性。37、平衡平衡線38、惰性氣體 降壓39、組在同溶劑中溶解度的質(zhì) 質(zhì) 40、大于 上。41、增大 加 液氣比 42、平衡率m 率43高 44、由氣、液膜層的子擴(kuò)散45、氣膜 氣膜阻力46解 解少 48元度 傳質(zhì)單元數(shù) 49平衡彎曲度不大 情況。三、判斷題（1）1、× 、× 、× 4× 5、√ 6× 7× 8× × 、√ 、√ 12×13、√ 、√ 、×16√ 17× 18√ √ 20√ 21× 22√ 23√ √ 25× 26√ × √ 29√30、√ 31、√ 、√ 、√ 34× 35、√ 、√ 37× 、√三、名詞解釋()331、吸收：利用各組分溶解度不同而分離氣體混合物的操作稱為吸收。2、分子擴(kuò)散：是憑借流體分子無規(guī)則熱運(yùn)動而傳遞物質(zhì)的，發(fā)生在靜止或?qū)恿髁黧w里的擴(kuò)散就是分子擴(kuò)散。3、擴(kuò)散通量：單位面積上單位時間內(nèi)擴(kuò)散傳遞的物質(zhì)量稱為擴(kuò)散通量，其單位為kmol/m2.s。4、渦流擴(kuò)散：憑借流體質(zhì)點(diǎn)的湍動和旋渦來傳遞物質(zhì)的現(xiàn)象，稱為渦流擴(kuò)散。5、體積吸收系數(shù)：是在單位推動力下，單位時間、單位體積填料層內(nèi)吸收的溶質(zhì)量。6、脫吸因數(shù)：是平衡線斜率與操作線斜率的比值，量綱為1，S=mV/L。7、吸收因數(shù)：是操作線斜率與平衡線斜率的比值，量綱為1，A=L/mV。832h即h。9、脫吸：使溶解于液相的氣體釋放出來的操作稱為脫吸。四、問答題1xxky表示氣膜的阻力)。(2分)(4分)高yy為kyU0.8。 2分(4分)34G

xx

xx3 L

y1 2 m1

(2)yxyminyxy

1e 2 1 21E1.52105kPa。c100018

55.56kmol/m3

)cx c1

55.56

5.40105

(2)p*Ex1

55

8.2kPa

(2)p*p1

1.52kPa。 (2)p1

'5

kPa，p*p1

'。 2)2

p co2

/m2CO2:

p*Ex1370

1000c18

55.56kmol/m3

)c11000

0.00841cx c1 c

0.00841 55.56

∴p*1

54

kN/m2∵p*pco2

發(fā)生吸用。 (4)差表示推動力

p

p*

p

/m

)3

1200273/0.822.4

60.94kmol/m2hH

N H

4

(5)OG KyL

100, 1

OG HOG

0.60941

(5)N OG

1.2

S A

1.2

0.833

NOG1S

ln[(1S) y2

S]6.564

11

ln[(1)y

0.833]y

1

1

21

92.3%

)y2 y yy1 1

0.0535PAGEPAGE364、解：1LG

yy1 xx

0.060.0080.02

2.6

(2分)1 21S 1A

m L/G

2.52.6

0.9615

NOG1S

S)y11y11

S]5.80H H OG NOG

8 1.38m5.80

2(6分)2、若兩塔串聯(lián)操作,設(shè)串聯(lián)后兩塔總填料高H’y' 2

, 填料相同流量不所以HOG不變,則H'H N'OG OGN' OG

11S

S

y S]1y'12

H'12.7m

(5分)于是:新增塔的填料層高H

H'H

4.7m。 分)5、解：1y2

y)0.95)1x*

y 0.051m 2.0

0.025

(3分)x 70%x*70%1

0.0175LG

yy1

217kmol/h3.91m3/h

(4分)xx1 2

0.017502、 Y

YY1

( y 1 1y

)(y2

2

(2分)m 1

/Y2

y1

mx1

)/(y2

)2G14G14D2YY12OG OG Ky

Y m

8080140.82(0.05

0.00698

(4分)L、 LLmin

G(y1G(y1

y)/(x2 1y)/(x*2

x)2x2

x*x1

0.0250.0175

1.43

(2分)6、解：低濃度氣體吸收LG1原塔： ALG1

1.21.2

1,操作線與平衡線平行，即Ym

Y y2 2以 HOG

H N 5OG

(4分)另串聯(lián)一個完全N OG

yy1 y2

15相同的塔后,相當(dāng)于塔高加倍H

N

2H

10

(4分)OG H H5OG1y 1y27、解：

yy12 111

0.0611

0.00545

(2)y1

22.4

（屬低濃氣體吸收）1x y1m

0.071.15

0.061

x 67%x1

67%

(3)又y 2

y1

98%故L

yy1

1.67G xx1 2

0.0410G

/

L1.6744.6474.5kmol/h

(5)Vsu41000Vsu41000293.23600 273.20.54

0.87m

(2)G1G14244.6410.8724OG Ka 95y

1mG A L

1.1544.6474.5

0.6891 1y1N

1

1 1

0.6898.96OG 11 A

Ay2

A 1

HH N

8.96

(5)8、解：低濃氣體吸收出口礦物油中溶質(zhì)的最大濃度為：x 1e

y 0.0151m 0.5

(2)y2

y1.5%85%1L

1

1.5%

0.425yGy

min

x x1e 2

0.030L或( G

min

m0.50.850.425

(5)

LL 3G G

minLG1 ALG

0.5

(3)N 1OG 11A

1y 1A 1 AAy210.015.39210.015.3921 1

00.00225

2.45HH N

12.45m

)9、解：y1

1.33101.3

0.0131

0.0068y2 101.3

6.71105；

G28.8

/hL

1

1

10

yy(5)yyG

min

x*x1e 2

y x1m 1

00.755 L5L G G

50.753.75

(3) minL3.7535.4132.75kmol/h1mGA L

0.7553.75

0.20N 1OG 11A

1 A

ymx 11 2Ay mxA2 2

) 1 1

0.01310

0.20

(2)10.20 y*

0.02

6.71105

10x

1m

0.36

0.0556

y12 1

1

0.0002L

1y2

0.3577yGy

min

x*x1e 2

0.0002L1.5L

1.50.35770.5366G G

min

(5)x x

y 1yy

0.0002

0.020.0002

)0.0371

(2)212y y

2

L/G

0.53660.006641y 2

1 1y 2

0.000128Y

YY1

(3)m 1

/Y2

/0.000128)Y2N 1Y2

12OG YmH G

0.00165 /

mOG Ky

/41.12H11、解：

N HOG

12.4m

)屬于低濃氣體吸收。y yy2y22 1y2y2

0.0180%0.002L

1y 1y 0.010.002

0.8G

min

x x

y x1m 1

0.0101L L

1.50.81.2

(5)G G

min1mGA L

11.2

0.8331N 1OG 11A

1 A

ymx 11 2Ay mxA2 2

(5) 1 0.010 11

0.00200.8333.06HH N

13.06m

(5)12、解：

E 50.65Y 0.026,Y1

0.0026,m P

96.2

0.526L0.11000/18V 100/22.4

1.244,

m L/V

0.5261.244

0.423

(5)1 mX

1

NOG1

1

1 2Y mX2

S

13.16

(5)KaVNOG100/22.43.16

374.2kmol/(m3

(5)y HA 1.2/40.2213。NH3的摩爾質(zhì)量為17kg/kmol，溶液的量為15kgNH3與1000kg水之和。故nx A nn

/

0.0156n n nA B

//y*

p* AP

(3)my*x

,EP*x

2.266

.3kPa3，H s

0.382.3s

3a） 3)NH3為n m /

/c A A

0.869A V m m /A s s

/

kmol/m3HcA

0.383A所以 p*A

·a） 4)14、解：此題屬單方向擴(kuò)散，擴(kuò)散系數(shù)

D0.18cm

/s1.8105m2/s擴(kuò)散距離

Z0.001mP101.325kPaCO2p

PyA1

0.2kPaA2氣液界面上CO2壓力p A2氣相主體中空氣惰性氣體）pB1為p PB1

p A1

kPa

p kPaB2

(4)空氣在氣相主體和界面上壓力對數(shù)平均值為p pB2pB1

90.8BmpB2Bm

p B1

kPaN D

p

p A pBm

A2

(4) 1.85

1.

0.

0

90.8104kmol/m2

(2)0.04X 0 Y1 1

0.0417

Y X152 ，

2

(3)LY1Y2

2.804V XX

0.01297

。 (3)L

Y

0.0417

2.18Y1mY1m

LLVmin

0.0417

。n

2.18

1.286

(4)111mVLN 1mVLOG

L Y

mX1 2mX2 L

。 (3)ZNOG

H 1.5mOG

(2)VZ 1 2K .

V92Kmol16

S Y。ya m。

h Y

,Y

(3)X10.0194

,X

Y

Y

Y m，m

(3)。V。

920.050.00265Z 1 2K .

K .1 ..12.0.006

K

KmolS Yya

ya 4

ya

m3。

V1

4.361Kmol2 h。m 1853 4.361m 為 為 。 (4)17p*A

py.3

21.27kPa

(3)E。 H c* Ac*S A

HpA

A S

(4)c*A

100021.273.3110618

3.57104kmol/m3m A

104

g/m3

(