2009《化工原理》(上)试题答案.docVIP

2009级《化工原理》（上）试题答案 填空题（25分） 《化工原理》课程的研究对象是化工生产中的____单元操作__。 N2在内径为150mm的管道中流动，流速为20m/s，密度为1.379 kg/m3，则其体积流量Vs=_0.3534_m3/s，质量流量Ws=__0.4874_kg/s，质量流速G=__27.58_kg/s·m2。 某设备的真空度为20KPa，当地大气压为100KPa，该设备绝压为_80_KPa。 串联的两段管路的直径之比d1/d2=1:3，则其中不可压缩流体的流速之比u1/u2=__9：1__。 边界层分离会使阻力损失_增大_。阻力损失的直观表现为__压力降__。 离心泵启动时，应先_关闭_出口阀门，使得__启动电流最小_____。 为防止_汽蚀_____现象发生，必须限制泵的安装高度。当地大气压越_大___，液体的密度越_小__;液体的饱和蒸气压越__小__则泵的允许安装高度越大。 板框过滤机其过滤、洗涤、卸渣、整理过程是_分阶段在整个过滤机__进行的。 某降尘室高和宽均为2m，含尘气体气流速度为2m/s，某一粒径颗粒的沉降速度为0.8m/s，为保证该种颗粒完全沉降下来，则降尘室的长至少应为_5__m，该降尘室的生产能力为_8___m3/s。 传热的三种基本方式为_热传导，热对流，热辐射_。 灰垢、钢板的导热系数分别为1.25和37.5W/m·℃，则1mm灰垢相当于_30____mm钢板的热阻。 对流传热阻力主要集中在___滞馏层__，所以__加大速率__可加强传热。 列管换热器主要有_固定管板式，浮头失，U型管式_三种。 按二次蒸汽的利用情况可将蒸发分为_单效_和_多效___。 蒸发设备中的温度差损失是指__最大传热温差与有效传热温差之差_。 在单效蒸发中，每小时将2000kg的某种水溶液从10%连续浓缩到30%，水分的蒸发量为_1333.3_kg/h。 费克定律可表述为_扩散通量正比与浓度梯度__。 吸收是利用混合气体中各组分_溶解度_的差异进行分离的。升高温度亨利系数E__曾大_。 某吸收系统气膜吸收系数kG=2.74×10-7kmol/(m2·s·KPa)，液膜吸收系数kl=6.94×10-5m/s，溶解度系数H=1.5 kmol/(m3·KPa)，则气相吸收总系数KG=_2.37_×10-7_，该过程属_气膜__控制，被吸收气体为___易溶__气体。 传质单元的概念是__气体通过一段填料后其组成变化刚好等于其中的推动力_。 简答题（15分） 流体的流动型态有哪几种？如何判断流体的流动型态？ 层流，滞流。Re＜2000，层流；Re＞4000，滞流；2000＜Re＜4000，过度 什么是离心泵的气缚现象？ 泵壳内有气体而导致吸不上液体的现象。 列管换热器由哪几大部件组成？ 壳体，管束，管板，封头。 单向、双向扩散分别是针对什么单元操作模型的？它们的分子对称面有什么不同？ 单向：吸收模型；双向：精馏模型 前者与分子对称面不可以固定，后者可以固定 吸收模型的双模理论主要有哪些论点？ 汽，液相气体浓度均匀，无传质阻力，界面无阻力，达平衡，气液膜中阻力，浓度集中于此 计算题（60分） 1．（15分）将密度为1100kg/m3，粘度为0.65cp的溶液以20m3/h的流量，从敞口储槽送入一真空蒸发器中。蒸发器的操作压力为26.67Kpa（真空度），蒸发器进料口比储槽液面高15m，输送管路为Φ68×4mm的钢管，直管长20m，摩擦因数λ=0.026。管路上装有一个闸阀（半开，阻力系数ξ=4.5），四个标准弯头（每个弯头阻力系数ξ=0.75），ξ进口=0.5，ξ出口 解：取储槽液面为1-1，蒸发器内出口外侧为2-2 =1.96m/s = 在-1-，2-2列方程： 其中z1=0 z2=15m u1=u2=0 p1=0 p2=-26.67kp Wf=33.93 We= Ms=Vsσ=20×1100/3600=6.11kg/s 2.（10分）常压储槽内盛有某种密度为960Kg/m3的液体，其性质接近水，在储存条件下它的饱和蒸汽压为80KPa。现拟用泵将此液体以15m3/h的流量送往表压强为177KPa的设备内。储槽液面恒定，设备的入口比储槽液面高5m，吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1m和4m，忽略动压头。（1）试从下列三台泵中选择一台合适的泵；（2）确定该泵的安装高度，当地大气压按101.3KPa 型号 流量Q (m3/h) 扬程H (m) 允许吸上真空度Hs(m) 甲 2B31 20 30.8 7.2 乙 2B19 17 18.5 6.8 丙 4B91A 85 76 6.4 解： （1）以1-1