化工原理試題及答案

單項選擇題（每題2分，共10題）1.流體在圓形直管中作層流流動時，其速度分布是（）的曲線。A.拋物線B.直線C.雙曲線D.橢圓線2.離心泵的揚程是指（）。A.泵的升揚高度B.泵所提供的總能量C.泵將液體升高的高度D.液體出泵和進泵的壓差換算成的液柱高度3.層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是（）。A.湍流流速大于層流B.層流無徑向脈動，湍流有徑向脈動C.湍流時Re數(shù)大D.層流的摩擦阻力系數(shù)小4.以下哪種不屬于間壁式換熱器（）。A.套管換熱器B.板式換熱器C.噴淋式換熱器D.蓄熱式換熱器5.離心泵啟動時應（）。A.先開出口閥B.先開進口閥C.進出口閥同時開D.進出口閥都不開6.某設備的真空度為30kPa，當?shù)卮髿鈮簽?00kPa，則該設備的絕對壓強為（）kPa。A.130B.70C.30D.1007.流體在管內(nèi)流動時，“流動已充分發(fā)展”的含義是（）。A.速度分布不隨時間變化B.速度分布符合湍流特征C.截面上的速度分布達到定型D.管內(nèi)流量穩(wěn)定8.對流傳熱系數(shù)的單位是（）。A.W/（m2·K）B.W/（m·K）C.J/（m2·K）D.J/（m·K）9.當離心泵輸送的液體沸點低于水的沸點時，泵的安裝高度應（）。A.增大B.減小C.不變D.無法確定10.在列管換熱器中，用飽和蒸汽加熱空氣，傳熱管的壁溫接近（）。A.蒸汽溫度B.空氣溫度C.蒸汽和空氣的平均溫度D.無法確定多項選擇題（每題2分，共10題）1.影響離心泵性能的主要因素有（）。A.液體密度B.泵的轉(zhuǎn)速C.葉輪直徑D.流體粘度2.以下屬于非牛頓流體的有（）。A.泥漿B.血液C.水D.空氣3.以下關于傳熱的說法正確的有（）。A.傳熱基本方式有熱傳導、對流傳熱和輻射傳熱B.熱傳導是靜止物體內(nèi)的傳熱方式C.對流傳熱只能發(fā)生在流體中D.輻射傳熱不需要介質(zhì)4.以下屬于化工單元操作的有（）。A.蒸餾B.吸收C.反應D.干燥5.提高對流傳熱系數(shù)的途徑有（）。A.增加流體流速B.改變流動狀況C.增大傳熱面積D.采用導熱系數(shù)大的流體6.以下關于離心泵的氣蝕現(xiàn)象說法正確的有（）。A.氣蝕會導致泵體振動和噪音B.氣蝕會使泵的流量、揚程下降C.氣蝕是因為泵入口處壓力過低D.氣蝕與被輸送液體性質(zhì)無關7.以下關于換熱器的說法正確的有（）。A.逆流操作的平均溫差大于并流B.列管換熱器中，管程走易結垢流體C.折流可提高傳熱系數(shù)D.翅片管換熱器可增大傳熱面積8.以下關于流體流動阻力的說法正確的有（）。A.直管阻力與管長成正比B.局部阻力與流速的平方成正比C.雷諾數(shù)越小，流體流動阻力越小D.粗糙度越大，流體流動阻力越大9.以下關于蒸餾操作的說法正確的有（）。A.蒸餾是利用混合液中各組分揮發(fā)度的差異進行分離B.精餾塔有精餾段和提餾段C.回流是精餾操作得以連續(xù)穩(wěn)定進行的必要條件D.蒸餾只能分離液體混合物10.以下關于過濾操作的說法正確的有（）。A.過濾推動力是壓差B.過濾介質(zhì)應具有多孔性C.濾餅可提高過濾效率D.恒壓過濾時過濾速度不變判斷題（每題2分，共10題）1.層流流動時，流體的粘度越大，流動阻力越小。（）2.離心泵的流量調(diào)節(jié)閥安裝在進口管路上。（）3.熱傳導系數(shù)只與物體的材質(zhì)有關。（）4.在相同條件下，逆流的傳熱效果比并流好。（）5.牛頓型流體的粘度不隨剪切應力和剪切速率的變化而變化。（）6.當流體的流量一定時，管徑越小，流體的流速越大。（）7.換熱器中，管程和殼程的流體流量越大，傳熱系數(shù)越大。（）8.精餾塔的回流比越大，產(chǎn)品純度越高，能耗越低。（）9.過濾操作中，濾液的流動一般為層流。（）10.離心泵的允許吸上真空高度與當?shù)卮髿鈮簾o關。（）簡答題（每題5分，共4題）1.簡述離心泵的工作原理。答案：離心泵啟動后，泵軸帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，葉片間的液體隨之旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下，液體從葉輪中心被甩向邊緣，獲得能量后流入泵殼，經(jīng)排出管排出。同時葉輪中心形成低壓，液體在大氣壓作用下不斷被吸入泵內(nèi)。2.簡述影響對流傳熱系數(shù)的因素。答案：流體的種類和相態(tài)變化；流體的物性，如導熱系數(shù)、粘度等；流體的流動狀態(tài)，層流或湍流；流體流動的原因，強制對流或自然對流；傳熱面的形狀、大小和位置；污垢熱阻。3.簡述精餾塔的工作原理。答案：精餾塔內(nèi)有多層塔板或填料。原料液從塔中部適當位置進入，塔頂冷凝器將上升蒸汽部分冷凝為液體作為回流液，塔釜再沸器將下降液體部分汽化。上升蒸汽與下降液體在塔板或填料上多次接觸，進行傳質(zhì)傳熱，實現(xiàn)混合液中各組分的分離。4.簡述過濾操作的基本原理。答案：過濾是利用多孔過濾介質(zhì)，使懸浮液中的液體通過，而固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面或內(nèi)部，從而實現(xiàn)液固分離。在壓差作用下，濾液透過濾餅和過濾介質(zhì)流出，固體顆粒逐漸在過濾介質(zhì)上堆積形成濾餅。討論題（每題5分，共4題）1.討論如何提高離心泵的效率。答案：合理設計泵的結構，如優(yōu)化葉輪形狀、尺寸；選用合適的材料降低摩擦損失。調(diào)節(jié)泵的工作點，使泵在高效區(qū)運行，可通過調(diào)節(jié)流量、揚程匹配需求。提高安裝精度，減少泄漏損失；定期維護，保證各部件正常運轉(zhuǎn)，降低機械損失。2.討論在化工生產(chǎn)中如何選擇合適的換熱器。答案：考慮流體性質(zhì)，如腐蝕性、粘性等，選耐腐、適合流態(tài)的類型。根據(jù)傳熱任務確定所需傳熱面積，選擇能滿足要求的結構?？紤]操作條件，如溫度、壓力，確保換熱器能安全穩(wěn)定運行。還要對比成本，包括購置、安裝、運行和維護成本。3.討論如何強化間壁式換熱器的傳熱過程。答案：提高對流傳熱系數(shù)，增加流體流速、改變流動形態(tài)；減小污垢熱阻，定期清理污垢；選用導熱系數(shù)大的材料制作換熱器壁面；優(yōu)化換熱器結構，增加傳熱面積，如采用翅片管等；合理安排流體流向，采用逆流等有利的流動方式。4.討論蒸餾操作在化工生產(chǎn)中的重要性及應用場景。答案：蒸餾能有效分離液體混合物，獲取高純度產(chǎn)品，在化工生產(chǎn)中重要。在石油煉制中分離不同沸點的油品；在制藥行業(yè)提純藥物；在食品行業(yè)分離酒精等成分。可滿足不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)對物質(zhì)純度的要求，保障產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)流程的順利進行。答案單項選擇題1.A2.B3.B4.D5.B6.B7.C8.A9.B10.A