12.分离某两组分混合物，进料量为100kmol/h，进料组成xF?0.6，要求馏出液组成xD不小于0.9,则塔顶最大产量为（ ）。
A．60kmol/h B．66.7kmol/h C．90kmol/h D．不能确定 13.完成某分离任务需理论塔板数为N?7（包括再沸器），若总塔板效率ET?50%，则塔内需实际塔板数为（ ）。
A．14层 B．10层 C．12层 D．无法确定
14.在精馏塔设计中，若进料组成xF、馏出液组成xD、釜残液组成xW、回流比R及相对挥发度?均不变，当进料热状态参数q值增大时，则所需理论板数将（ ）。 A．增大 B．不变 C．减小 D．不确定
15．在精馏塔中分离某理想两组分溶液，且馏出液组成xD、釜残液组成xW、相对挥发度
?
及进料热状态参数q值一定，若进料组成为xF,1，相应的最小回流比为Rm,1，进料组成为xF,2，相应的回流比为Rm,2，现xF,1 A．Rm,1>Rm,2 B．Rm,1=Rm,2 C．Rm,1 三．计算： (一)流体流动 1.用一水泵将20?C的清水从水池送至另一水槽，管道装置如本题附图所示。管道内径为100mm，其中装有一文丘里流量计，流量计入口直径与管道相同，喉部面积为管道面积的四分之一，流量计的测压计读数为300 mmHg。流量计的进口至喉部的阻力系数?为 16 0.15，管路中摩擦系数?与Re的关系为?=0.002Re0.1。 求：①该管道的输水量。②图中A点的压强。 20?C时水的密度为1000kg/m3,粘度为0.001Pa?s。 2.用离心泵将地下贮槽中的石油以40m3/h的流率，?108mm?4mm的管子输送到高位槽。已知两槽的液面差为30m，管子总长（包括各种阀门、管件的当量长度）为400m，试计算输送15?C的石油时所需泵的有效功率。设输送过程中两槽液面恒定不变，15 ?C石油的密度为960kg/m3，粘度为3.43Pa?s。 3.如图所示的输水系统，用泵将水池中的水输送到敞口高位槽，系统管径均为?108mm?4mm，泵的进、出口管道上分别安装有真空表和压力表，真空表安装位置离蓄水池的水面高度为4.8m，压力表安装位置离蓄水池的水面高度为5m，当 输水量为36m3/h时，进水管道的全部阻力损失为1.96J/kg，出水管的全部阻力损失为4.9J/kg，压力表的读数为2.5×105Pa，泵的效率为70%，试求： （1）两液面的高度差为多少m？ （2）泵所需的实际功率为多少？ （3）真空表的读数为多少Pa？ 4.用离心泵把水从贮槽送至本题附图所示表压强为9.807 ×104Pa的水洗塔中，贮槽液面恒定，其上方为常压。泵 入口比贮槽液面高2m,贮槽液面与输送管出口端垂直距离为20米。在某 17 输送量下，泵对每kg水作的功为317.7J/kg,管内的摩擦系数为0.018。泵的吸入和压出管路总长分别为10m及100m（包括管件及入口的当量长度，但不包括出口的当量长度），管子直径为?108mm?4mm。若在泵出口处装一压强表，测压处与泵入口处的位差和摩擦阻力均可略去不计，试求压强表读数。 5.用一离心泵将水由水池送到高位槽，泵的入口管内径为80.5mm,管内水的流速为1 m/s,出口管内径为53mm,其末端高出水面15m。若输送过程的总压头损失为3m水柱，试求该泵应提供的压头和理论功率？若泵的效率为65%，则所需轴功率为多少？水的密度取1000kg/m3。 6.水从蓄水箱经过一水管和喷嘴在水平方向射出， 如附图所示。假设d2=13mm,d3=7.5mm, z1=12m,z2?z3=6.5m, ,整个管路的摩擦损失 2m水柱（喷嘴部分的摩擦阻力损失为0.8m水 柱）。试求：（1）管路出口处的速度u3；（2）水管和喷嘴连接处截面上的水流速度 u2和 压强p2。 7.用离心泵将敞口贮槽中的液体输送到常压高位槽中，两槽液面保持恒定，两液面高度差为12m。输送管路直径为?42mm?2mm，管路总长为50m（包括管件、阀门的当量长度）。泵送液体流量为2.015?10?3m3/s，操作条件下液体的密度为1260kg/m3，黏度为1?10?3Pa?s，若泵的效率为60%，试求泵的轴功率（kW）。 摩擦系数?可按下式计算：层流时??640.3164，湍流时??。 ReRe0.2518 8.如本题附图所示，用泵将河水经?57mm?3.5mm无缝 钢管输送至高位槽，高位槽内液面恒定。泵出口处装有压强表，设备相对位置示于附图中，包括一切局部阻力当量长度在内的管子总长度为：压强表前为20m，压强表后为80m，求流量为10m3/h时：（1）泵的轴功率，效率为0.8；（2）压强表上读数。数据：① ??1000kg/m3，??1?10?3Pa?s，②层流时??湍流时??因素。 9.黏度为30cP、密度为900kg/m3的液体，自开口槽A经?45mm?2.5mm的塑料管道流至开口槽B，两槽液面恒定，如本题附图所示，在水平管路上设置一个阀门，当阀门全关时，阀门前、 64，Re0.3164，用于钢管时为了安全加大30%的安全0.25Re后的压强表读数分别为88.3?103Pa及44.15?103Pa。将阀门调至1/4开度，流量为3.34m3/h，阀门前、后管长分别为50m及20m（包括一切局部阻力的当量长度）。试求阀门开度为1/4时阀门的当量长度。 摩擦系数?计算式为为：层流：?? 10.如本题附图所示，用离心泵将贮槽A中的溶液输送至高位槽中，两槽液面恒定，其间垂直距离为12m。在?42mm?2.5mm的水平管上装有孔板流量计，用角接取压法装置的U管压差计测量孔板两侧的压强差，压差计中指示剂汞的读数R为0.54m，孔 19 640.3164，光滑管湍流：??。 0.25ReRe板直径d0为20mm。不包括管子进、出口损失的全部直管与管件的当量长度之和为 50m。操作条件下液体的密度为1260kg/m3，黏度为1cP，流动时的摩擦系数?为0.0185，若泵的效率为0.8，试求泵的轴功率。 11.用泵将湖水经内径为100mm的钢管输送至岸上的A槽内，如本题附图所示。湖面与A槽液面间的垂直距离为3m，出口管高于液面1m。输水量为60m3/h，有人建议将输水管插入A槽的液面中，如图中虚线所示。从泵的轴功率角度来看，用计算结果说明哪种方案合理。数据：摩擦系数?=0.02，包括一切局部阻力在内的管子总长度?l??le?50m，湖水密度??1000kg/m3，泵的效率??0.8，管子出口埋在液面下后设总长度变为?l??le?51.5m。 12．某离心泵输送清水流量为16.8m3/h时，压头为18m，试判断该泵是否可以将密度为 1060kg/m3、流量为15m3/h的溶液从常压贮槽内输送到压强为3?104Pa（表压）的 设备中？已知输送管路直径为?73mm?4mm，长度为124m（包括所有局部阻力的当量长度）。贮槽及设备的两液面恒定，其间的垂直距离为8.5m。管路中液体流动时的摩擦系数可取为0.03。 (二)传热 1.某日化厂一列管换热器由Φ25mm×2mm的不锈钢管136根组成，平均比热为4.187 kJ/(kg??C)的某溶液在管程作湍流流动，其流量为15000kg/h,并由15?C加热到100 ?C，温度为110?C的饱和蒸汽走壳程。已知单程时管程内溶液的对流传热系数为523 W/(m2??C),蒸汽对管壁的对流传热系数为11630W/(m2??C),钢管的导热系数?=41W/(m??C)，污垢层热阻忽略不计。试求：管程为单程时的列管长度。 20
