过程工程原理化工原理测试二.doc

学院- 班级- 姓名- 学号-装-订-线-测试二 一、 选择题（每题2分, 共24分）1造成离心泵气傅原因是（ B ）A.安装高度太高; B. 泵内流体平均密度太小; C.入口管路阻力太大; D.泵不能抽水2经过三层平壁定态热传导, 各层界面间接触均匀, 第一层两侧温度为120和80, 第三层外表面温度为40, 则第一层热阻R1和第二层、 三层热阻R2、 R3大小为（D ） A. R1(R2+R3) B.R1(R1+R2) C.无法确定 D.R1(R1+R2)3水在圆管中强制湍流时对流传热系数为1000W/m2,若将水流量增加一倍, 二其她条件不变, 则为（ B ）。 A.; B.1720; C. 1000; D.5004伴随温度升高, 则（ C ）。A. 气体、 液体粘度均减小 B. 气体、 液体粘度均增大C. 气体粘度增大, 液体粘度减小 D. 气体粘度减小, 液体粘度增大5精馏操作时, 减小回流比, 其她操作条件不变, 则精馏段液气比( D ), 馏出液组成xD( D ), 釜残液组成xW( A )。 A.增加; B.不变; C.不确定; D. 减小6离心泵铭牌上标明扬程可了解为（ D ）。A. 该泵在要求转速下能够将20水升扬高度B. 该泵在要求转速、 最高效率下将20水升扬高度C. 该泵在要求转速下对20水提供压头D. 该泵在要求转速及最高效率下对20水提供压头7对于三层圆筒壁稳态热传导而言, 若Q1、 Q2、 Q3为从内向外各层导热量, 则它们之间关系为（ C ）。A. B. C. D.无法比较8 空气、 水、 金属固体导热系数分别为, 其大小次序为（ B ）。A. B. C. D. 9精馏操作作用是分离（ B ）。A. 气体混合物 B. 液体均相混合物C. 固体混合物 D. 互不相溶液体混合物10对一定分离程度而言, 精馏塔所需最少理论板数为（ A ）。A. 全回流 B. 50回流C. 25回流 D. 回流比最小时回流二、 填空题（每空1分, 共21分）1实现精馏操作设备除了主塔体之外, 还必需有 再沸器 和 回流冷凝器 两种辅助设备。2精馏塔分离某二元物系, 当操作压强降低, 系统相对挥发度 升高 , 溶液泡点 降低 , 塔顶蒸汽冷凝温度 降低 。3离心泵工作点是 管路特征 曲线和 泵特征 曲线交点。4某逆流操作间壁式换热器中, 热流体进出口温度为90和50, 冷流体进出口温度为20和40,此时传热平均温度差tm=_ _ _ _。5某精馏塔维持其她条件不变, 将加料板下移, 则精馏段塔板数 变大 , 塔顶产品组成 变小 , 塔底产品组成 变大 。6无相变逆流换热器中, 换热器面积为, 若增加冷流体流量, 则K 增大 , t 不变 。7离心泵样本中标明许可吸上真空度Hs值, 是指压力为 10 mH2O, 温度为 20 时输送清水条件下实测值。8塔板负荷性能图由 液漏、 液泛、 雾沫夹带、 液相负荷上限、 液相负荷下限 五条线组成, 操作点应在 五条线包含范围内 。9写出用相对挥发度表示相平衡关系式 , 对于二组分精馏, 时, 两组分 不能 分离, （填能或不能）。1020水在在内径为100mm管道中流过时, 其质量流量为5104kg/h, 则其体积流量为 m3/h, 流速为 m/s。（假设水密度为1000kg/m3）三、 简答题（每题5分, 共10分）1为何离心泵叶片要采取后弯叶片？ 见教材上册P85页2以第n块板为例, 简述筛板精馏塔精馏原理见教材下册13页四、 计算题（共45分）1.(15分)有一管壳式换热器有、 长为3m60根钢管组成, 热水走管内, 其进出口温度分别为70和30; 冷水走管间, 其进出口温度分别为20和40, 冷水流量为1.2kg/s, 热水和冷水在换热器内逆流流动, 试求换热器总传热系数。假设热水和冷水平均比热容可取为4.2kj/kg ,换热器热损失可忽略不计。见教材上册传热一章例题4-82.(15分) 附图为测定离心泵特征曲线试验装置, 试验中已测出以下一组数据: 泵进口处真空表读数p1=2.67104Pa(真空度)泵出口处压强表读数p2=2.55105Pa(表压)泵流量Q=12.5103m3/s功率表测得电动机所消耗功率为6.2kW吸入管直径d1=80mm压出管直径d2=60mm两测压点间垂直距离Z2Z1=0.5m泵由电动机直接带动, 传动效率可视为1, 电动机效率为0.93试验介质为20清水试计算在此流量下泵压头H、 轴功率N和效率。解: （1）泵压头 在真空表及压强表所在截面11与22间列柏努利方程: 式中 Z2Z1=0.5m p1=2.67104Pa（表压） p2=2.55105Pa（表压） u1= u2= 两测压口间管路很短, 其间阻力损失可忽略不计, 故 H=0.5+ =29.88mH2O（2）泵轴功率 功率表测得功率为电动机输入功率, 电动机本身消耗一部分功率, 其效率为0.93, 于是电动机输出功率（等于泵轴功率）为: N=6.20.93=5.77kW（3）泵效率 在试验中, 假如改变出口阀门开度, 测出不一样流量下相关数据, 计算出对应H、 N和值, 并将这些数据绘于坐标纸上, 即得该泵在固定转速下特征曲线。3.(15分)每小时将15000kg含苯40%（质量%, 下同）和甲苯60%溶液, 在连续精馏塔中进行分离, 要求釜残液中含苯不高于2%, 塔顶馏出液中苯回收率为97.1%。试求馏出液和釜残液流量及组成, 以摩尔流量和摩尔分率表示。解: 苯分子量为78; 甲苯分子量为92。进料组成 釜残液组成 原料液平均分子量 MF=0.4478+0.5692=85.8原料液流量 F=15000/85.8=175.0kmol/h 依题意知 DxD/FxF=0.971 （a）所以 DxD=0.9711750.44 （b）全塔物料衡算 D+W=F=175 DxD+WxW=FxF 或 DxD+0.0235W=1750.44 （c）联立式a, b, c, 解得D=80.0 kmol/h W=95.0 kmol/h xD=0.935