化工原理复习题.ppt

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1、一、计算二、计算三、计算四、填空五、选择六、分析问题用泵将水从水池送至高位槽。高位槽液面高于水池液面50m，管路全部能量损失为20J/kg，流量为36m3/h，高位槽与水池均为敞口。若泵的效率为60%，求泵的轴功率。（水的密度取为1000kg/m3）解：Z1=0，Z2=50m，u1≈0，u2≈0，P1=P2=0（表压），Σhf=20J/kg∴we=9.81×50+20=510.5J/kg水的质量流率ws=36×1000/3600=10kg/s有效功率Ne=we·ws=510.5×10=5105W轴功率N=5105/0

2、.6=8508.3W如图所示，用泵将储槽中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内。储槽内液面维持恒定，其上方与大气相同。蒸发器内的操作压强为200mmHg（真空度），蒸发器进料口高于储槽内的液面15m，输送管道的直径为68×4mm，送料量为20m3/h，溶液流经全部管道的能量损失为120J/kg，求泵的有效功率。解：式中Z1=0，Z2=15m，p1=0（表压），Pa（表压）u1≈0，m/s，Σhf=120J/kg将以上各项数值代入柏努利方程中J/kgkg/sNe=we·ws=246.9×6.67=1647W水以2

3、.5m/s的流速流经38×2.5mm的水平管，此管以锥形管与另一38×3mm的水平管相连。如附图所示，在锥形管两侧A、B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压强。若水流经A、B两截面间的能量损失为1.5J/kg，求两玻璃管的水面差（以mm记），并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。（水的密度取为1000kg/m3）管式换热器，传热管为φ25mm×2.5mm钢管。CO2气体在管内流动，对流传热系数为50W/(m2·℃)；冷却液体在管外流动，对流传热系数为4000W/(m2·℃)。试求：（1）以内表面积A1为基准的总

4、传热系数K1；（2）若管内CO2气体的对流传热系数增大一倍，总传热系数将增加多少？（3）若管外液体的对流传热系数增大一倍，总传热系数将增加多少？（查得碳钢的热导率λ=45W/(m·K)，取管外液体侧污垢热阻为0.26×10-3m2·K/W，管内CO2侧污垢热阻为0.53×10-3m2·K/W）废热锅炉由25mm2.5mm的锅炉钢管组成。管外为水沸腾，绝对压强为2.8MPa，管内走合成转化气，温度由550℃降至450℃。已知转化气一侧，对流传热系数，水侧对流传热系数。若忽略污垢热阻，求换热管的壁温Tw及tw。（2.8M

5、Pa下水的饱和温度为230℃）。解：先求传热过程的总热阻及分热阻（基于内表面）=0.00413(℃)/W(2)再求管壁温度在连续传热过程中，温降与热阻成正比。在某管壳式换热器中用冷水冷却热空气。换热管为Φ25mm×2.5mm的钢管，其导热系数为45W/(m·℃)。冷却水在管程流动，其对流传热系数为2600W/(m2·℃)，热空气在壳程流动，其对流传热系数为52W/(m2·℃)。试求基于管外表面积的总传热系数，以及各分热阻占总热阻的百分数。设污垢热阻可忽略。解：由查得钢的导热系数mm,壳程对流传热热阻占总热阻的百分数为

6、管程对流传热热阻占总热阻的百分数为管壁热阻占总热阻的百分数为精馏分离α＝2.5的二元理想混合液,巳知回流比为3,XD=0.96。测得第三块塔板(精馏段)下降液体的组成为0.4,第二块塔板下降液体的组成为0.45(均为易挥发组分的摩尔分数)。求第三块塔板的气相单板效率。一连续精馏塔，泡点进料。已知操作线方程如下：精馏段y=0.8x+0.172提馏段y=1.3x–0.018求原料液、馏出液、釜液组成及回流比将含24%（摩尔百分数，下同）易挥发组分的某液体混合物送入一连续精馏塔中。要求馏出液含95%易挥发组分,釜液含3%易

7、挥发组分。送至冷凝器的蒸气量为850kmol/h，流入精馏塔的回流液为670kmol/h。求：（1）每小时能获得多少kmol的馏出液?（2）回流比为多少?（3）塔底产品量?分析题某精馏塔操作时，若保持进料流率及组成、进料热状况和塔顶蒸气量不变，增加回流比，则此时塔顶产品组成，塔底产品组成，塔顶产品流率，精馏段液气比。（填：增大，减小，不变或者不能确定，并简单分析）某精馏塔的设计任务是：原料为F、xF，分离要求为D、xD。设计时若选定回流比不变，加料状况由原来的气液混合改为过冷液体加料，则所需的理论板数，精馏段和提馏段

8、的气液相流量的变化趋势，，，。精馏塔结构不变,操作时若保持进料的组成、流率、热状况及塔顶流率一定,只减少塔釜的热负荷,则塔顶______,塔底______,提馏段操作线斜率_____。1．雷诺准数的表达式为__________。当密度ρ＝1000kg.m-3,粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m.s-1在管中流动时,其雷诺准