化工原理第三版(陈敏恒)上、下册课后思考题答案(精心整理版)
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化⼯原理第三版(陈敏恒)上、下册课后思考题答案(精⼼整理版)
第⼀章流体流动
1、什么就是连续性假定?质点得含义就是什么?有什么条件?
连续性假设:假定流体就是由⼤量质点组成得,彼此间没有间隙,完全充满所占空间得连续介质。
质点指得就是⼀个含有⼤量分⼦得流体微团,其尺⼨远⼩于设备尺⼨,但⽐分⼦⾃由程却要⼤得多。
2、描述流体运动得拉格朗⽇法与欧拉法有什么不同点?
拉格朗⽇法描述得就是同⼀质点在不同时刻得状态;欧拉法描述得就是空间各点得状态及其与时间得关系。
3、粘性得物理本质就是什么?为什么温度上升,⽓体粘度上升,⽽液体粘度下降?
粘性得物理本质就是分⼦间得引⼒与分⼦得运动与碰撞。
通常⽓体得粘度随温度上升⽽增⼤,因为⽓体分⼦间距离较⼤,以分⼦得热运动为主,温度上升,热运动加剧,粘度上升。
液体得粘度随温度增加⽽减⼩,因为液体分⼦间距离较⼩,以分⼦间得引⼒为主,温度上升,分⼦间得引⼒下降,粘度下降。
4、静压强有什么特性?
①静⽌流体中,任意界⾯上只受到⼤⼩相等、⽅向相反、垂直于作⽤⾯得压⼒;
②作⽤于某⼀点不同⽅向上得静压强在数值上就是相等得;
③压强各向传递。
7、为什么⾼烟囱⽐低烟囱拔烟效果好?
由静⼒学⽅程可以导出,所以H增加,压差增加,拔风量⼤。
8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?
均匀分布指速度分布⼤⼩均匀;均匀流段指速度⽅向平⾏、⽆迁移加速度。
9、伯努利⽅程得应⽤条件有哪些?
重⼒场下、不可压缩、理想流体作定态流动,流体微元与其它微元或环境没有能量交换时,同⼀流线上得流体间能量得关系。
12、层流与湍流得本质区别就是什么?
区别就是否存在流体速度u、压强p得脉动性,即就是否存在流体质点得脉动性。
13、雷诺数得物理意义就是什么?
物理意义就是它表征了流动流体惯性⼒与粘性⼒之⽐。
14、何谓泊谡叶⽅程?其应⽤条件有哪些?
应⽤条件:不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时得阻⼒损失计算。
15、何谓⽔⼒光滑管?何谓完全湍流粗糙管?
当壁⾯凸出物低于层流内层厚度,体现不出粗糙度过对阻⼒损失得影响时,称为⽔⼒光滑管。
在Re很⼤,λ与Re⽆关得区域,称为完全湍流粗糙管。
16、⾮圆形管得⽔⼒当量直径就是如何定义得?能否按计算流量?
当量直径定义为。
不能按该式计算流量。
17、在满流得条件下,⽔在垂直直管中向下流动,对同⼀瞬时沿管长不同位⼦得速度⽽⾔,就是否会因重⼒加速度⽽使下部得速度⼤于上部得速度?
因为质量守恒,直管内不同轴向位⼦得速度就是⼀样得,不会因为重⼒⽽加快,重⼒只体现在压强得变化上。
20、就是否在任何管路中,流量增⼤阻⼒损失就增⼤;流量减⼩阻⼒损失就减⼩?为什么?
不⼀定,具体要瞧管路状况就是否变化。
1、系统与控制体
系统或物系就是包含众多流体质点得集合。
系统与辩解之间得分界⾯为系统得边界。
系统与外界可以有⼒得作⽤与能量得交换,但没有质量交换,系统得边界随着流体⼀起运动,因⽽其形状与⼤⼩都可随时间⽽变化。
(拉格朗⽇)
当划定⼀固定得空间体积来考察问题,该空间体积称为控制体。
构成控制体空间界⾯称为控制⾯。
控制⾯就是封闭得固定界⾯,流体可以⾃由进出控制体,控制⾯上可以有⼒得作⽤与能量得交换(欧拉)
2、什么就是流体流动得边界层?边界层分离得条件就是什么?
答案:流速降为未受边壁影响流速(来流速度)得99%以内得区域为边界层,即边界影响未及得区域。
流道扩⼤造成逆压强梯度,逆压强梯度容易造成边界层得分离,边界层分离造成⼤量漩涡,⼤⼤增加机械能消耗。
3、动量守恒与机械能守恒应⽤于流体流动时,⼆者关系如何?
当机械能守恒定律应⽤于实际流体时,由于流体得粘性导致机械能得耗损,在机械能恒算式中将出现Hf项,但动量守恒只就是将⼒与动量变化率联系起来,未涉及能量与消耗问题。
4、塑性流体
只有当施加得剪应⼒⼤于某⼀临界值(屈服应⼒)后才开始流动
5、涨塑性
在某⼀剪切范围内表现出剪切增稠现象,即粘度随剪切率增⼤⽽升⾼
6、假塑性
在某⼀剪切率范围内,粘度随剪切率增⾼⽽下降得剪切稀化现象
7、触变性,震凝性
随τ作⽤时间延续,du/dy增⼤,粘度变⼩。
当⼀定剪应⼒τ所作⽤得时间⾜够长后,粘度达到定态得平衡值,称触变性;反之,粘度随剪切⼒作⽤时间延长⽽增⼤得⾏为称震凝性。
8、粘弹性
爬捍效应,挤出胀⼤,⽆管虹吸
9、定态流动
运动空间个点得状态不随时间⽽变化
10、何谓轨线?何谓流线?为什么流线互不相交?
轨线就是某⼀流体质点得运动轨迹,描述得就是同⼀质点在不同时刻得位置(拉格朗⽇)流线上各点得切线表⽰同⼀时刻各点得速度⽅向,描述得就是同⼀瞬间不同质点得速度⽅向(欧拉)
同⼀点在指定某⼀时刻只有⼀个速度
11、动能校正系数α为什么总就是⼤于,等于1?
根据,可知流体界⾯速度分布越均匀,α越⼩。
可认为湍流速度分布就是均匀得,代⼊上式,得α接近于1
12、流体流动过程中,稳定性就是指什么?定态性就是指什么?
稳定性就是指系统对外界扰动得反应
定态性就是指有关运动参数随时间得变化情况
13、因次分析法规化试验得主要步骤
(1)析因实验——寻找影响过程得主要因素
(2)规划试验——减少实验⼯作量
(3)数据处理——实验结果得正确表达
14、平均流速
单位时间内流体在流动⽅向上流经得距离称为流速,在流体流动中通常按流量相等得原则来确定平均流速
15、伯努利⽅程得物理意义
在流体流动中,位能,压强能,动能可相互转换,但其与保持不变
16、理想流体与⾮理想流体
前者粘度为零,后者为粘性流体
17、局部阻⼒当量长度
近似地认为局部阻⼒损失可以相当于某个长度得直管
18、可压缩流体
有较⼤得压缩性,密度随压强变化
19、转⼦流量计得特点
恒流速,恒压差
第⼆章流体输送机械
1、什么就是液体输送机械得压头或扬程?
流体输送机械向单位重量流体所提供得能量
2、离⼼泵得压头受哪些因素影响?
与流量,转速,叶⽚形状及直径⼤⼩有关
3、后弯叶⽚有什么优点?有什么缺点?
优点:后弯叶⽚得叶轮使流体势能提⾼⼤于动能提⾼,动能在蜗壳中转换成势能时损失⼩,泵得效率⾼
缺点:产⽣同样理论压头所需泵体体积⽐前弯叶⽚得⼤
4、何谓“⽓缚”现象?产⽣此现象得原因就是什么?如何防⽌⽓缚?
因泵内流体密度⼩⽽产⽣得压差⼩,⽆法吸上液体得现象
原因就是:离⼼泵产⽣得压差与密度成正⽐,密度⼩,压差⼩,吸不上液体。
措施:灌泵,排⽓
5、影响离⼼泵特性曲线得主要因素有哪些?
离⼼泵得特性曲线指He~qv,η~qv,Pa~qv。
影响这些曲线得主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径⼤⼩
6、离⼼泵得⼯作点就是如何确定得?有哪些调节流量得⽅法?
离⼼泵得⼯作点就是由管路特性⽅程与泵得特性⽅程共同决定得
调节出⼝阀,改变泵得转速
9、何谓泵得汽蚀?如何避免汽蚀?
泵得⽓蚀就是指液体在泵得最低压强处(叶轮⼊⼝)⽓化形成⽓泡,⼜在叶轮中因压强升⾼⽽溃灭,造成液体对泵设备得冲击,引起振动与腐蚀得现象
规定泵得实际汽蚀余量必须⼤于允许汽蚀余量;通过计算,确定泵得实际安装⾼度低于允许安装⾼度
10、什么就是正位移特性?
流量由泵决定,与管路特性⽆关
11、往复泵有⽆汽蚀现象?
有,这就是由液体⽓化压强所决定得
12、为什么离⼼泵启动前应关闭出⼝阀,⽽漩涡泵启动前应打开出⼝阀?
这与功率曲线得⾛向有关,离⼼泵在零流量时功率符合最⼩,所以在启动时关闭出⼝阀,
使电机负荷最⼩;⽽漩涡泵在⼤流量时功率负荷最⼩,所以启动时要开启出⼝阀,使电机负荷最⼩
13、通风机得全压,动风压各有什么含义?为什么离⼼泵得H与ρ⽆关,⽽风机得全压p T 与ρ有关?
通风机给每⽴⽅⽶⽓体加⼊得能量为全压,其中动能部分为动风压。
因单位不同,压头为m,全风压为N/m2,按△P=ρgh可知h与ρ⽆关时,△P与ρ成正⽐
14、某离⼼通风机⽤于锅炉通风,通风机放在炉⼦前与放在炉⼦后⽐较,在实际通风得质量流量,电机所需功率上有何不同?为什么?
风机在前,⽓体密度⼤,质量流量⼤,电机功率负荷也⼤
风机在后,⽓体密度⼩,质量流量⼩,电机功率负荷也⼩
1、离⼼泵得主要构件
叶轮与蜗壳
2、离⼼泵与往复泵得⽐较
3、真空泵得主要特性
极限真空(残余压强),抽⽓速率(抽率)
4、简述往复泵得⽔锤现象。
往复泵得流量调节⽅法有⼏种?
流量得不均匀时往复泵得严重缺点,它不仅就是往复泵不能⽤于某些对流量均匀性要求较⾼得场所,⽽且使整个管路内得液体处于变速运动状态,不但增加了能量损失,且易产⽣冲击,造成⽔锤现象,并降低泵得吸⼊能⼒。
提⾼管路流量均运⾏有如下⽅法:(1)采⽤多缸往复泵(2)装置空⽓室
流量调节⽅法:(1)旁路调节(2)改变曲柄转速与活塞⾏程
第三章液体得搅拌
1、搅拌得⽬得就是什么?
①. 加快互溶液体得混合
②. 使⼀种液体以液滴形式均匀分布于另⼀种不互溶得液体中
③. 使⽓体以⽓泡得形式分散于液体中
④. 使固体颗粒在液体中悬浮
⑤. 加强冷热液体之间得混合以及强化液体与器壁得传热
2、为什么要提出混合尺度得概念?
因调匀度与取样尺度有关,引⼊混合尺度反映更全⾯
3、搅拌器得两个功能就是什么?改善搅拌效果得⼯程措施有哪些(?
(1)产⽣强⼤得总体流动(2)产⽣强烈得湍动或强剪切⼒场
4、旋桨式,涡轮式,⼤叶⽚低转速搅拌器,各有什么特长与缺陷?
旋桨式适⽤于宏观调匀,不适⽤于固体颗粒悬浮液;涡轮式适⽤于⼩尺度均匀,不适⽤于固体颗粒悬浮液;⼤叶⽚低速搅拌器适⽤于⾼粘度液体或固体颗粒悬浮液,不适⽤于低粘度液体混合
5、提⾼液流得湍动程度可采取哪些措施?
(1)提⾼转速(2)阻⽌液体圆周运动,加挡板,破坏对称性(3)装导流筒,消除短路,清除死区
6、⼤⼩不⼀得搅拌器能否适⽤同⼀条功率曲线?为什么?
只要⼏何相似就可以使⽤同⼀根功率曲线,因为⽆因次化之后,使⽤了这⼀条件
7、选择搅拌器放⼤准则得基本要求就是什么?
混合效果与⼩式相符
1、宏观混合与微观混合
宏观混合就是从设备尺度到微团尺度或最⼩漩涡尺度考察物系得均匀性;微观混合就是从分⼦尺度上考察物系得均匀性
2、常⽤搅拌器得性能
旋桨式:直径⽐容器⼩,转速较⾼,适⽤于低粘度液体。
主要形成⼤循环量得总体流动,但湍流程度不⾼。
主要适⽤于⼤尺⼨得调匀,尤其适⽤于要求容器上下均匀得场所。
涡轮式:直径为容器直径得0、3~0、5倍,转速较⾼,适⽤于低粘度或中等粘度(µ<50Pa·s)得液体。
对于要求⼩尺度均匀得搅拌过程更为适⽤,对易于分层得物料(如含有较重固体颗粒得悬浮液)不甚合适。
⼤叶⽚低转速:桨叶尺⼨⼤,转速低,旋转直径约为0、5~0、8倍得搅拌釜直径,可⽤于较⾼粘度液体得搅拌。
3、影响搅拌功率得因素
⼏何因素:搅拌器得直径d;搅拌器叶⽚数、形状以及叶⽚长度l与宽度B;容器直径D;容器中所装液体得⾼度h;搅拌器距离容器底部得距离h1;挡板得数⽬及宽度b 物理因素:液体得密度、粘度µ、搅拌器转速n
4、搅拌功率得分配
等功率条件下,加⼤直径降低转速,更多得功率消耗于总体流动,有利于⼤尺度上得调匀;反之,减⼩直径提⾼转速,则更多得功率消耗于湍动,有利于微观混合。
5、简述搅拌釜中加挡板或导流筒得主要作⽤分别就是什么
加挡板:有效地阻⽌容器内得圆周运动
导流筒:严格地控制流动⽅向,既消除了短路现象⼜有助于消除死区;抑制了圆周运动得扩展,对增加湍动程度,提⾼混合效果也有好处
6、搅拌器案⼯作原理可分为哪⼏类?各类搅拌器得特点就是什么?
两⼤类:⼀类以旋桨式为代表,其⼯作原理与轴流泵叶轮相同,具有流量⼤,压头低得特点,液体在搅拌釜内主要作轴向与切向运动;⼀类以涡轮式为代表,其⼯作原理与离⼼泵叶轮相似,液体在搅拌釜内主要作径向与切向运动,与旋桨式相⽐具有流量较⼩,压头较⾼得特点。
7、搅拌器得放⼤准则
(1)保持搅拌雷诺数不变,n1d12=n2d22
(2)保持单位体积能耗不变,n13d12=n23d23
(3)保持叶⽚端部切向速度πnd不变,n1d1=n2d2
(4)保持搅拌器得流量与压头之⽐值不变,
第四章流体通过颗粒层得流动(过滤)
1、颗粒群得平均直径以何为基准?为什么?
颗粒群得平均直径以⽐表⾯积相等为基准
因为颗粒层内流体为爬流流动,流动阻⼒主要与颗粒表⾯积得⼤⼩有关
2、数学模型法得主要步骤有哪些?
(1)简化物理模型
(2)建⽴数学模型
(3)模型检验,试验定模型参数
3、过滤速率与哪些因素有关?
过滤速率中,u 与均有关
4、过滤常数有哪两个?各与哪些因素有关?什么条件下才为常数?
K 、。
K 与压差,悬浮液浓度,滤饼⽐阻,滤液粘度有关;与过滤介质阻⼒有关。
恒压下才为常数
5、对什么⽽⾔?
对⽣产能⼒(Q=V/)最⼤⽽⾔。
Q 在V ~图上体现为斜率,切线处可获最⼤斜率,即为
6、过滤⾯积为什么⽤转⿎⾯积A ⽽不⽤A ?该机得滤饼厚度就是否与⽣产能⼒成正⽐?考察⽅法就是跟踪法,所以过滤⾯积为A ,⽽体现在过滤时间⾥
不,滤饼厚度与q=-q e 成正⽐,例如,转速越快,⽣产能⼒越⼤,滤饼越薄
7、加快过滤速率得途径有哪些?
改变滤饼结构,改变悬浮液中得颗粒聚集状态,动态过滤
1、在表⾯过滤⽅式中,何谓架桥现象?
在过滤操作开始阶段,会有部分颗粒浸⼊过滤介质⽹孔中,称为架桥现象
2、当量直径
通过试图将⾮球形颗粒以某种当量得球形颗粒代表,以使所考察得领域内⾮球形颗粒得特型与球形颗粒等效,这⼀球得直径成为当量直径d ev =
3、形状系数
⾮球形颗粒的表⾯积的球的表⾯积与⾮球形颗粒体积相等===2es
2ev 2es 2ev
d d d d ππψ任何⾮球形颗粒得形状系数均⼩于1
4、分布函数
另某号筛⼦(尺⼨为d pi )得筛过量(该筛号以下得颗粒质量得总合)占试样总量得分率为Fi ,不同筛号得Fi 与其筛孔尺⼨d pi 汇成得曲线,为分布函数
特性:对应于某⼀尺⼨d pi 得Fi 值表⽰直径⼩于d pi 得颗粒占全部试样得质量分率;在该批颗粒得最⼤直径d p ,max 处,其分布函数为1
5、频率函数得特性
(1)在⼀定粒度范围内得颗粒占全部颗粒得质量分率等于该粒度范围内频率函数曲线下得⾯积;原则上讲,粒度为某⼀定值得颗粒得质量分率为零。
(2)频率函数曲线下得全部⾯积等于1
6、床层空隙率描述床层中颗粒堆积得疏密程度床层体积
颗粒所占的体积床层体积-=
ε,颗粒得形状,粒度分布都影响床层空隙得⼤⼩
7、床层⽐表⾯
单位床层体积(不就是颗粒体积)具有得颗粒表⾯及为床层得⽐表⾯aB=a(1-)
8、叶滤机、板框压滤机
叶滤机得主要构件就是矩形或圆形滤液。
操作密封,过滤⾯积较⼤(⼀般为20~100㎡),劳动条件较好,在需要洗涤时,洗涤液与滤液通过得途径相同,洗涤⽐较均匀。
滤布不⽤装卸,⼀旦破损,更换较困难。
密闭加压得叶滤机,结构⽐较复杂,造价较⾼。
板框压滤机优点就是结构紧凑,过滤⾯积⼤,主要⽤于过滤含固量多得悬浮液,缺点就是装卸、清洗⼤部分藉⼿⼯操作,劳动强度较⼤。
第五章颗粒得沉降与流态化
1.曳⼒系数就是如何定义得?它与哪些因素有关?。
与Rep=、有关
2、斯托克斯定律区得沉降速度与各物理量得关系如何?应⽤得前提就是什么?颗粒得加速段在什么条件下可忽略不计?
Re<2
颗粒很⼩,很⼩
3、重⼒降尘室得⽓体处理量与哪些因素有关?降尘室得⾼度就是否影响⽓体处理量?
沉降室底⾯积与沉降速度
不影响。
⾼度⼩会使停留时间短,但沉降距离也短了
4、评价旋风分离器性能得主要指标有哪两个?
分离效率,压降
5、为什么旋风分离器处于低⽓体负荷下操作就是不适宜得?锥底为何须有良好得密封?
低负荷时,没有⾜够得离⼼⼒
锥底往往负压,若不密封会漏⼊⽓体且将颗粒带起
6、⼴义流态化与狭义流态化得各⾃含义就是什么?
狭义流态化指操作⽓速u⼩于u t得流化床,⼴义流化床则包括流化床,载流床与⽓⼒输送
7、提⾼流化质量得常⽤措施有哪⼏种?何谓内⽣不稳定?
增加分布板阻⼒,加内部构件,⽤⼩直径宽分布颗粒,细颗粒⾼⽓速操作
空⽳得恶性循环
8、⽓⼒输送有哪些主要优点?
系统可密闭;输送管线设置⽐铺设道路更⽅便;设备紧凑,易连续化,⾃动化;同时可进⾏其她单元操作
1、表⾯曳⼒,形体曳⼒
剪⼒在流动⽅向上得分⼒延整个颗粒表⾯积分,得该颗粒所受剪⼒在流动⽅向上得总合压⼒在流动⽅向上得分⼒延整个颗粒表⾯积分,得该颗粒所受剪⼒在流动⽅向上得总合2、⽜顿区
500
3、离⼼分离因数
同⼀颗粒所受离⼼⼒与重⼒之⽐,反映离⼼分离设备性能得重要指标
4、总效率
被除下得颗粒占⽓体进⼝总得颗粒得质量分率,不能准确地代表旋风分离器得分离性能5、流化床得特点
优点:很易获得均匀得温度;恒定得压降
缺点:不均匀得接触,对实际过程不利,可能导致腾涌或节涌,与沟流
6、流化床得压降与哪些因素有关?
可知,流化床得压降等于单位界⾯床内固体得表观重量(即重量浮⼒),它与⽓速⽆关⽽始终保持定值。
7、因某种原因使进⼊降尘室得含尘⽓体温度升⾼,若⽓体质量及含尘情况不变,降尘室出⼝⽓体得含尘量将有何变化?原因何在?
处于斯托克斯区时,含尘量升⾼;处于⽜顿定律区时,含尘量降低
处于斯托克斯区时,温度改变主要通过粘度得变化⽽影响沉降速度。
因为⽓体年度随温度升⾼⽽增加,所以温度升⾼时沉降速度减⼩;处于⽜顿定律区时,沉降速度与粘度⽆关,与有⼀定关系,温度升⾼,⽓体降低,沉降速度增⼤。
8、简述旋风分离器性能指标中分割直径dpc得概念
通常将经过旋风分离器后能被除下50%得颗粒直径称为分割直径dpc,某些⾼效旋风分离器得分割直径可⼩⾄3~10
9、什么就是颗粒得⾃由沉降速度?
当⼀个⼩颗粒在静⽌⽓流中降落时,颗粒受到重⼒、浮⼒与阻⼒得作⽤。
如果重⼒⼤于浮⼒,颗粒就受到⼀个向下得合⼒(它等于重⼒与浮⼒之差)得作⽤⽽加速降落。
随着降落速度得增加,颗粒与空⽓得摩擦阻⼒相应增⼤,当阻⼒增⼤到等于重⼒与浮⼒之差时,颗粒所受得合⼒为零,因⽽加速度为零,此后颗粒即以加速度为零时得瞬时速度等速降落,这时颗粒得降落速度称为⾃由沉降速度(Ut)
10、实际流化现象有哪两种?通常,各⾃发⽣于什么系统?
散式流化,发⽣于液-固系统;聚式流化,发⽣于⽓-固系统
11、对于⾮球形颗粒,当沉降处于斯托克斯定律区时,试写出颗粒得等沉降速度当量直径de得计算式
12、在考虑流体通过固定床流动得压降时,颗粒群得平均直径就是按什么原则定义得?
以⽐表⾯积相等作为准则
流动阻⼒主要由颗粒层内固体表⾯积得⼤⼩决定,⽽颗粒得形状并不重要
13、⽓体中含有1~2微⽶直径得固体颗粒,应选⽤哪⼀种⽓固分离⽅法?
第六章传热
1、传热过程有哪三种基本⽅式?
直接接触式,间壁式,蓄热式
2、传热按机理分为哪⼏种?
传导,固体内部得热传导就是由于相邻分⼦在碰撞时传递振动能得结果;在流体特别就是⽓体中,除上述原因之外,连续⽽不规则得分⼦运动更就是导致传导得重要原因。
此外,热传导也可因物体内部⾃由电⼦得转移⽽发⽣
对流,就是流体流动载热与热传导联合作⽤得结果
热辐射,任何物体,只要其绝对温度不为零度,都会不停得以电磁波得形式向外界辐射能量,同时⼜不断吸收来⾃外界其她物体得辐射能。
当向外界辐射得能量与其从外界吸收得辐射能不相等时,该物体与外界产⽣热量得传递
3、物体得导热系数与哪些主要因素有关?
与物态,温度有关
4、流动对传热得贡献主要表现在哪?
流动流体得载热:增⼤了壁⾯处得温度梯度,使壁⾯热流密度较流体静⽌时为⼤
5、⾃然对流中得加热⾯与冷却⾯得位置应如何放才有利于充分传热?
加热⾯在下,制冷⾯在上
6、液体沸腾得必要条件有哪两个?
过热度、汽化核⼼
7、⼯业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作?为什么?
核状沸腾状态,以免设备烧毁
8、沸腾给热得强化可以从哪两个⽅⾯着⼿?
改善加热表⾯,提供更多得汽化核⼼;沸腾液体加添加剂,降低表⾯张⼒
9、蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性⽓体?
避免其积累,提⾼
10、为什么低温时热辐射往往可以忽略,⽽⾼温时热辐射则往往成为主要得传热⽅式?
因Q与温度四次⽅成正⽐,对温度很敏感
11、影响辐射传热得主要因素有哪些?
温度、⿊度、⾓系数(⼏何位置)、⾯积⼤⼩、中间介质
12、为什么有相变时得对流给热系数⼤于⽆相变时得对流给热系数?
(1)相变热远⼤于显热
(2)沸腾时⽓泡搅动;蒸汽冷凝时液膜很薄
13、有两把外形相同得茶壶,⼀把为陶瓷得,⼀把为银质得。
将刚烧开得⽔同时充满两壶,实测发现,陶壶内得⽔温下降⽐银壶中得快,为什么?
陶壶得⿊度⼤,辐射散热快;银壶⿊度⼩,辐射散热慢
14、若串联传热过程中存在某个控制步骤,其含义就是什么?
该步骤阻⼒远⼤于其她各步骤得阻⼒之与,传热速率由该步骤决定
15、传热基本⽅程中,推倒得出对数平均推动⼒得前提条件有哪些?
K,q m1c p1,q m2c p2沿程不变;管,壳程均为单程
17、为什么⼀般情况下,逆流总就是优于并流?并流适⽤于哪些情况?
逆流推动⼒⼤,载热体⽤量少
热敏物料加热,控制壁温以免过⾼
18、解决⾮定态换热器问题得基本⽅程就是那⼏个?
传热基本⽅程,热量衡算式,带有温变速率得热量衡算式
19、在换热器设计计算时,为什么要限制⼤于0、8
当0、8时,温差推动⼒损失太⼤,⼩,所需A变⼤,设备费⽤增加
1、载热体
为将冷流体加热或热流体冷却,必须⽤另⼀种流体供给或取⾛热量,此流体为载热体2、间壁式传热过程得三个步骤
热流体给热于管壁内侧,热量⾃管壁内侧传导⾄管壁外侧,管壁外侧给热于冷流体
3、强制对流,⾃然对流
流体在外⼒(泵,风机或其她势能差)作⽤下产⽣得宏观流动
在传热过程中因流体冷热部分密度不同⽽引起得流动
4、雷诺数Re,努塞尔数Nu,格拉斯霍夫数Gr,普朗特数Pr得物理意义
雷诺数Re表征流体得运动状态
努塞尔数Nu反映对流使给热系数增⼤得倍数
格拉斯霍夫数Gr表征⾃然对流得流动状态
普朗特数Pr反映物性对给热过程得影响
5、⼤容积⾃然对流得⾃动模化区
GrPr>2×107时,给热系数与加热⾯得⼏何尺⼨l⽆关,此称为⾃动模化区
6、核状沸腾,膜状沸腾,临界点
△t>2、2℃,加热⾯上有⽓泡产⽣,给热系数随△t急剧上升,此阶段为核状沸腾;△t增⼤到⼀定数值时,加热⾯上得汽化核⼼继续增多,旗袍在脱离加热⾯之前便相互连接,形成⽓膜,把加热⾯与液体隔开,随△t得增⼤,给热系数下降,此阶段为不稳定膜状沸腾;从核状沸腾到膜状沸腾得转折点为临界点。
7、蒸汽冷凝得两种形式
膜状冷凝与滴状冷凝,后者给热系数⽐前者⼤5~10倍
8、⿊度
实际物体与同温度⿊体得辐射能⼒得⽐值
9、冷、热流体流动通道得选择原则
(1)不洁净与易结垢得液体宜在管程
(2)腐蚀性流体宜在管程
(3)压强⾼得流体宜在管内
(4)饱与蒸汽宜⾛壳程
(5)被冷却得流体宜⾛壳程
(6)若两流体温差较⼤,对于刚性结构得换热器,宜将给热系数⼤得流体通⼊壳程(7)流量⼩⽽粘度⼤得流体⼀般以壳程为宜
10、简述辐射传热中⿊体与灰体得概念
吸收率等于1得物体称为⿊体;对各种波长辐射能均能同样吸收得理想物体称为灰体
第七章蒸发
1、蒸发操作不同于⼀般环热过程得主要点有哪些?
溶质常析出在加热⾯上形成垢层;热敏性物质停留时间不得过长;与其她单元操作相⽐节能更重要
2、提⾼蒸发器内液体循环速度得意义在哪?循环型蒸发器中,降低单程⽓化率得⽬得就是什么?
不仅提⾼,更重要在于降低单程⽓化率
减缓结垢现象
3、为什么要尽可能扩⼤管内沸腾时得汽液环状流动得区域
因为该区域得给热系数最⼤
5、提⾼蒸发器⽣产强度得途径有哪些?。