2011冶金化工原理复习题1
“化工原理”第1章《流体流动》复习题
“化⼯原理”第1章《流体流动》复习题“化⼯原理”第⼀章复习题及参考答案⼀、填空题:1.(3分)雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ=1000kg/m3,粘度µ=1厘泊的⽔,在内径为d=100mm,以流速为1m/s 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.(Re=duρ/µ ; 105;湍流)2.(2分)某流体在圆管中呈层流流动,今⽤⽪托管测得管中⼼的最⼤流速为2m/s,此时管内的平均流速为_________.(1m/s )3.(2分)⽜顿粘性定律⽤粘滞⼒的表达式为_______________. ⽤剪应⼒的表达式为_______________.(F'=µAdu/dy;τ=µdu/dy)4.(2分)当地⼤⽓压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg. (850; -100)5.(2分)圆管中有常温下的⽔流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为11.8kg/s/,其体积流量为___________.平均流速为__________.( 0.0118m3/s,1.5m/s)6.(4分)当20℃的⽔(ρ=998.2kg/m3,µ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为______,直管摩擦阻⼒系数λ为_____.(9.93×104; 0.0178)7.(2分)某长⽅形截⾯的通风管道, 其截⾯尺⼨为30×20mm,其当量直径de为__.( 24mm)8.(3分)测量流体流量的流量计主要有如下四种: __ ___,______,____ , _______,测量管内流体点的速度,则⽤____. (转⼦流量计;孔板流量计;丘⾥流量计;湿式⽓体流量计;⽪托管)9.(2分)测量流体压强的仪器主要有如下两种: ______,_____.( U管压差计;弹簧压⼒计)10.(4分)计算管道流体局部阻⼒的⽅法有: ________,____________,其相应的阻⼒计算公式为_____________,____________,( 当量长度法; 阻⼒系数法; h f=λ(le/d)(u2/2g); h f=(u2/2g) ) 11.(3分)题号1038 第1章知识点400 难度容易在流体阻⼒计算中,当量长度的定义是_______________________________________. (能产⽣与某局部阻⼒相当的直管长度, 称为该局部阻⼒的当量长度。
化工原理(1-5)章复习题及答案
化工原理(1-5)章复习题及答案绪论1、单元操作的定义?答:艺过程中遵循相同的基本原理,只改变物料状态或物理性质,不改变物料化学性质的过程。
2、列举化工生产中常见的单元操作(至少3个),并说明各自的过程原理与目的?答:流体输送:输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。
沉降:利用密度差,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。
过滤:根据尺寸不同的截留,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。
换热:利用温度差输入或移出热量,使物料升温、降温或改变相态。
蒸馏:利用各组分间挥发度不同,使液体或汽液混合物分离。
吸收:利用各组分在溶剂中的溶解度不同,分离气体混合物。
萃取:利用各组分在萃取剂中的溶解度不同,分离液体混合物。
干燥:加热湿固体物料,使之干燥。
3、研究单元操作的基本工具?(不考)答:①物料衡算:质量守恒定律—在一个单元过程中,进入的物料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。
②能量衡算:能量守恒定律。
③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达到的极限。
④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。
⑤经济核算:化工过程进行的根本依据。
第一章流体流动一、填空及选择题1、某设备的真空表读数为200mmHg,则它的绝对压强为(560)mmHg。
当地大气压为101.3×103Pa。
2、孔板流量计均属于(节流)式流量计,是用(压差)来反映流量的。
转子流量计属于(定压)式流量计,是通过(环隙面积的变化)来反映流量的。
3、根据流体力学原理设计的流量(流速)计中,用于测量大直径气体管路上速度分布的是(C);能量损失最大的是(A);对流量变化反映最灵敏的是(A)。
A、孔板流量计;B、文丘里流量计;C、测速管;D、转子流量计4、测量管内流体流动参数(如流速、流量、压力等)时,测量点一般应选在管路的(A)。
A、稳定段长度之后;B、稳定段长度之前;C、流量调节阀之后;D、流量调节阀之前5、测流体流量时,随着流体流量的增大,转子流量计两端压差值(不变);孔板流量计两端压差值(增大)。
化工原理复习题库及答案
化⼯原理复习题库及答案化⼯原理试题库试题⼀⼀:填充题(20分)1、某连续精馏塔中,若精馏段操作线⽅程的截距为零,则精馏段操作线斜率等于_______,提馏段操作线的斜率等于________ ,回流⽐等于____________, 馏出液等于___________,回流液量等于_____________。
2、理想溶液的特点是同分⼦间作⽤⼒_____异分⼦间作⽤⼒,形成的混合溶液中没有__________________.___________________。
3、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,则塔顶组成______,塔底组成________4、精馏塔的塔底温度总是_______塔顶温度,其原因________________、-________________________________________________________。
5、已测得精馏塔⾃塔顶下数第四和第五层塔板的两相组成为0.62、0.75、0.70、0. 82,其中70x,试判断:=4y______、=5y______ 、.04==5x____。
6 、塔板负荷性能图中有______线,分别是___________、____________、_________________、_____________________、_____________________。
7、在选择吸收剂时,应主要考虑的4个⽅⾯是_____________、___________、_____________、______________。
8、对于低浓度⽓体吸收操作,在求传质单元数时,解析法的适⽤条件是__________________,对数平均推动⼒法的适⽤条件是__________________,梯级图解法的适⽤条件是____________, 图解积分法的适⽤条件是_______。
9、⽣产上常见的脱吸⽅法有___________、____________、__________。
2011冶金化工原理复习题1资料
2011年冶金工程化工原理复习题绪论1. 单元操作三个特点:物理性操作,规律相同,通用性2. 单元操作遵循的三定律质量守恒定律---物料衡算;能量守恒定律---能量衡算;动量守恒定律---动量衡算第二章,流体的输送机械解释概念:气缚与汽蚀现象:离心泵开动时如果泵壳内和吸入管路内没有充满液体,它便没有抽吸液体的能力,这是因为空气的密度比液体小得多,随着叶轮旋转所产生的离心力不足以造成吸上液体所需的真空度。
像这种原因因泵壳内存在空气而导致吸不上液的现象,称为“气缚”; 汽蚀现象:提高泵的安装高度,将导致泵内压力降低,其最低值为叶片间通道入口附近,当这个最低值降至被输送液体的饱和蒸汽压时,将发生沸腾,所产生的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中,又因压力迅速加大而积聚冷凝。
使液体以很大速度从周围冲向汽泡中心,产生频率很高,瞬时压力很大的冲击,这种现象称为“汽蚀”;离心泵的轴功率与有效功率:根据泵的压头和流量算出的功率是泵所输出的有效功率,实际测得的轴功率大于有效功率。
这是由于通过泵轴所输入的功率有一部分在泵内被损耗。
离心泵的轴功率可直接利用效率η计算:ηρ/g HQ N =,式中:N -泵的轴功率,W ;H - 泵的压头,m :Q - 泵的流量,m 3/s ;ρ-液体密度,kg/m3;η-效率。
泵扬程(或压头):输送单位重量流体要求由泵提供的机械能。
或为使管路系统按要求的流量Q 正常运行,所选择的输送机械必须能对单位重量被输送的流体供给足够的机械能。
简答题:1.如何确定泵的工作点?泵的工作特性是由泵和管路的特性共同决定的,因此泵的特性曲线与管路的特性曲线的交点,交点是被输送液体管路所需压头与泵向液体提供的压头恰好相等时的流量,该交点即泵的工作点。
2.简述汽蚀现象的预防措施?汽蚀现象:提高泵的安装高度将导致泵内压力下降,其最低值为叶片间通道入口附近,当最小值低于液体的饱和蒸汽压时,液体沸腾,蒸气泡随着液体经入口向四周流动,由于压力迅速加大使气泡急剧冷凝,使液体以较大的速度冲向气泡中心,产生频率较高、瞬时压力较大的冲击,这种现象称为汽蚀现象,为预防这种现象的出现,应将泵的安装高度不超过某一定值,使泵内最小压力大于液体饱和蒸汽压。
化工原理考试复习题
一、判断题√×1. 进行蒸馏分离,混合溶液中易挥发组分在气相中的含量较液相中低×。
2. 吸收过程中,当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少,吸收推动力最大×。
3. 理想的进料板位置是其气体和液体的组成与进料的气体和液体组成最接近。
√4. 对于大多数气体的稀溶液,气液平衡关系服从亨利定律。
亨利系数E 随温度的升高而增大√。
5. 各层塔板同时多次进行部分气化和部分冷凝是混合物完全精馏分离的必要条件√6. 孔板流量计的主要特点是变截面、恒压差。
×7. 在列管换热器管间装设了两块横向折流档板,则该换热器变成为双壳程的换热器×二、选择题1. 层流底层越薄(C )。
A. 近壁面速度梯度越小;B. 流动阻力越小;C. 流动阻力越大;D. 流体湍动程度越小。
2. 离心泵的效率η 和流量Q 的关系为(B )P66A.Q 增大,η 增大B.Q 增大,η 先增大后减小C.Q 增大,η 减小D.Q 增大,η 先减小后3. 某二元混合物,若液相组成x A 为0.45,相应的泡点温度为t1;气相组成y A 为0.45,相应的露点温度为t2,则(A)。
P237A. t1<t2B. t1=t2C. t1>t2D. 不能判断4. 精馏过程中,当进料为饱和蒸汽时,以下关系(A )成立。
P250A、q =0,L =L′B、q =1,V =V′C、q =0,L =VD、q =1,L =L′5. 一定流量的液体在一φ25×2.5 mm 的直管内作湍流流动,其对流传热系数αi=1000 W/(m2·℃);如流量与物性都不变,改用φ19×2 mm 的直管,则其α将变为(D)W/(m2·℃)。
A. 1259B. 1496C. 1585D. 16786. 在定态二元体系的传质过程中,引起某组分发生分子扩散的原因是(D )。
A. 温度梯度B. 压力梯度C. 速度梯度D. 浓度梯度7. 某混合气与溶液接触,已知该物系的平衡方程为y e=0.94 x,当溶液中溶质含量为0.1(摩尔分率,下同),气相中溶质含量为0.15,该过程为(A )。
化工原理复习题 及习题答案
化工原理(上)复习题及答案一、填空题1.在阻力平方区内,摩擦系数λ与(相对粗糙度)有关。
2.转子流量计的主要特点是(恒流速、恒压差)。
3.正常情况下,离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而(减少)。
4.气体在等径圆管内作定态流动时,管内各截面上的(质量流速相等)相等。
5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是(在同一种水平面上、同一种连续的流体)6.离心泵的效率η和流量Q的关系为(Q增大,η先增大后减小)7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与(指示液密度、液面高度)有关。
8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生(气缚)现象。
9.离心泵在一定的管路系统工作,如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变),则扬程(不变)。
10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数,关键是(增大αo)。
11.现场真空表的读数为8×104 Pa,该处绝对压力为(2×104?Pa?? )(当时当地大气压为1×105 Pa)。
12.为防止泵发生汽蚀,则要求装置的汽蚀余量(大于)泵的必需汽蚀余量。
(大于、小于、等于)13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。
其管中心处流速为3m/s,则该流体的流量为()m3/h,管壁处的流速为(0 )m/s。
14.在稳态流动系统中,水连续地从粗管流入细管。
粗管内径为细管的两倍,则细管内水的流速是粗管内的(4 )倍。
15.离心泵的工作点是指(泵)特性曲线和(管路)特性曲线的交点。
16.离心泵的泵壳做成蜗壳状,其作用是(汇集液体)和(转换能量)。
17.除阻力平方区外,摩擦系数随流体流速的增加而(减小);阻力损失随流体流速的增加而(增大)。
18.两流体通过间壁换热,冷流体从20℃被加热到50℃,热流体从100℃被冷却到70℃,则并流时的Δt m= ()℃。
19.A、B两种流体在管壳式换热器中进行换热,A为腐蚀性介质,而B无腐蚀性。
化工原理实验复习题(1)
化工原理实验复习题思考题部分:一、填料吸收塔吸收实验。
1、本实验中,为什么塔底要有液封?液封高度如何计算?答:(1)液内正压,这时采用液封装置是防止塔内气体外漏,造成污染环境和浪费。
(2)塔内真空,这时采用液封装置是防止塔外气体进入塔内影响吸收效率和增加后面的相关设备负担。
必须正确地确定液封所需高度才能达到液封的目的。
计算方程:H=((P1-P2)*10.2)/Y为保证液封高度效果,液封高度选取计算所需高度钾0.3~0.5m余量为例。
2、测定kxa有什么工程意义?答:传质系数kxa是气液吸收过程重要的研究内容,是吸收和催化剂等性能评定、吸收设备设计、放大的关键参数之一,从而可以找到填料层高度。
3、为什么二氧化碳吸收过程属于液膜控制?答:易溶气体的吸收过程是气膜控制:如氯化氢、氨气等吸收的阻力主要在气相,反之就是液膜控制,二氧化碳的溶解度和氯化氢比起来差远了,故应属于液膜控制。
4、当气体温度和液体温度不同时应用什么温度计算亨利系数?答:用液体温度,求kxa。
液体温度,由于亨利系数一般适用于稀溶液,这类溶解的传质过程属于液膜控制(m值大),液体影响的较大,故选择液体温度。
二、干燥实验1、毛毡含水是什么性质的水分?答:毛毡含有自由水和平衡水,其中干燥为除去自由水。
2、实验过程中干湿球温度计是否变化?为什么?答:是变化的,当空气越干燥水分蒸发的越快,吸热越多,湿球温度计示数越低,两支温度计的示数差别越大。
如果空气的湿度越大,水分蒸发的越慢,两支温度计的示数差别越小。
3、恒定干燥条件是指什么?答:干燥介质的湿度、温度、流速及与物料的接触方式都在整个干燥过程中均保持恒定。
4、如何判断实验已经结束了?答:待毛毡质量稳定的时候即为实验终了时。
5、在70-80度的空气流中干燥经过相当长的时间是否得到绝干物料?答:不能,因为不会存在绝对干燥,只会做到水的含量极其小而已,因为空气气流中存在水蒸汽。
我们能做的就是尽可能减少水的含量而不能使水完全消失。
化工原理(上)-复习题1
一、填空题1.在稳定流动中,各截面上流体的流速、压强等物理量不随时间而变。
2.用U形管液柱压差计测量流体压强差时,测压管的管径大小、长短或弯曲程度,都不会直接影响测量的准确性。
(填会或不会)3.流体内部不同位置为等压面的条件是只受重力、静止的、连续的、同一种流体、在同一水平面上。
4.离心泵的气缚现象是由于离心泵实际安装高度大于允许安装高度引起的。
5.离心泵在开机前应先关闭出口阀门,其目的是离心泵开机功率为最小值。
6.液体的粘度随温度升高而增大,气体的粘度随温度的升高而减小。
7.如图1,流体在倾斜的圆形直管内流过1、2两截面,则压力表读出的压差大于U形管读出的压差。
(填大于、小于或等于)图18.水在圆形直管中以层流流动,若保持水流量不变,且管长、管材均不变,而管径增大一倍,则水流经该管道的流动阻力为原管道流动阻力的1/16 倍。
9.离心泵并联操作的目的是增加流量,离心泵串联操作的目的是增加扬程,当管路特性曲线较平时,离心泵并联才能得到较好的效果。
10.欲调节离心泵的工作点,使输液量增加,扬程降低,应该使用的调节方法是增加出口阀门开度。
11.离心泵内的压力小于或等于操作温度下输送液体的饱和蒸汽压,离心泵将发生气蚀现象,因此在离心泵安装时一定要严格限制其安装高度。
12.如图2所示,U形管水银柱高R值反映的是真空度。
13.当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3,μ=1499厘泊)在内径为100mm 图2 的管内流动时,若流速为2.5m/s时,雷诺数为210.3,流动型态为层流。
14.欲调节离心泵工作点,使扬程和输液量都增加,调节方法是增加离心泵转速。
15.某板框压滤机的框的尺寸为:长×宽×厚=810×810×25 mm,若该机有10块框,其过滤面积约为13.122m216.某板框压滤机的型号为BMS20/635~25,则该设备能够提供的最大框数为25 。
17.在稳定流动中,各截面上流体的流速、压强等物理量不随时间而变。
化工原理复习题及答案
化工原理复习题及答案一、选择题1. 化工生产中,物料衡算的基本原则是什么?A. 质量守恒B. 能量守恒C. 动量守恒D. 电荷守恒答案:A2. 在化工过程中,下列哪个参数不是过程设计中需要考虑的?A. 反应速率B. 压力C. 温度D. 颜色答案:D3. 化工设备中,换热器的主要功能是什么?A. 传递热量B. 传递质量C. 传递动量D. 传递电荷答案:A二、填空题1. 在连续搅拌的化学反应器中,反应物浓度随时间变化的微分方程是_ 。
答案:dc/dt = -kC2. 化工过程中,压力降通常与流体的流速、管道直径和流体的 _ 有关。
答案:粘度3. 根据Dalton分压定律,混合气体的总压力等于各组分气体的 _ 之和。
答案:分压力三、简答题1. 简述化工过程中的三种基本操作单元。
答案:化工过程中的三种基本操作单元包括:物料输送(如泵、压缩机等)、热量交换(如换热器、冷凝器等)和质量分离(如蒸馏塔、吸收塔等)。
2. 描述化工过程中的热力学第一定律和第二定律。
答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表明能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式,或从一个系统转移到另一个系统。
化工过程中,这个定律用于计算能量的平衡和转换。
热力学第二定律,通常表述为熵增原理,表明在一个孤立系统中,自发过程总是向着熵增加的方向进行,即系统会自然趋向于更加无序的状态。
四、计算题1. 某化工反应器中进行的是一级不可逆反应A → B,反应速率常数k=0.05 min⁻¹。
若初始时刻[A]₀=1.0 mol/L,求5分钟后[A]的浓度。
答案:根据一级反应的速率方程:dc/dt = -kC积分得:lnC = -kt + lnC₀代入数据:lnC = -0.05 * 5 + ln1解得:C = e^(-0.25) ≈ 0.7788 mol/L2. 一个换热器中,热水和冷水通过平行流的方式进行热量交换。
已知热水的入口温度为80°C,出口温度为60°C,冷水的入口温度为20°C,出口温度为40°C。
化工原理复习题(上册)
化工原理试题库试题一 一:填空题(18分)1、某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=________02mH ,__________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。
2、常温下水的密度为10003mKg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以sm 3 速度流动,其流动类型为 ______________。
3、流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._ _________________.4、气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。
5、水在管路中流动时,常用流速范围为_______________sm ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为_______________________sm 。
6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________.7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。
8、间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。
9、传热的基本方式为___________.______________.__________________。
10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。
11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。
答案化工原理(1-5)章复习题
化工原理(1~5章)复习题绪论1、单元操作的定义?答:艺过程中遵循相同的基本原理,只改变物料状态或物理性质,不改变物料化学性质的过程。
2、列举化工生产中常见的单元操作(至少3个),并说明各自的过程原理与目的?答:流体输送:输入机械能将一定量流体由一处送到另一处。
沉降:利用密度差,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡。
过滤:根据尺寸不同的截留,从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒。
换热:利用温度差输入或移出热量,使物料升温、降温或改变相态。
蒸馏:利用各组分间挥发度不同,使液体或汽液混合物分离。
吸收:利用各组分在溶剂中的溶解度不同,分离气体混合物。
萃取:利用各组分在萃取剂中的溶解度不同,分离液体混合物。
干燥:加热湿固体物料,使之干燥。
3、研究单元操作的基本工具?(不考)答:①物料衡算:质量守恒定律—在一个单元过程中,进入的物料量等于排出的物料量与积累的物料量之和。
②能量衡算:能量守恒定律。
③物系的平衡关系—指物系的传热或传质过程进行的方向和达到的极限。
④过程速率—过程由不平衡状态向平衡状态进行的快慢。
⑤经济核算:化工过程进行的根本依据。
第一章流体流动一、填空及选择题1、某设备的真空表读数为200mmHg,则它的绝对压强为(560 )mmHg。
当地大气压为101.3×103Pa。
2、孔板流量计均属于(节流)式流量计,是用(压差)来反映流量的。
转子流量计属于(定压)式流量计,是通过(环隙面积的变化)来反映流量的。
3、根据流体力学原理设计的流量(流速)计中,用于测量大直径气体管路上速度分布的是( C );能量损失最大的是( A );对流量变化反映最灵敏的是( A )。
A、孔板流量计;B、文丘里流量计;C、测速管;D、转子流量计4、测量管内流体流动参数(如流速、流量、压力等)时,测量点一般应选在管路的( A )。
A、稳定段长度之后;B、稳定段长度之前;C、流量调节阀之后;D、流量调节阀之前5、测流体流量时,随着流体流量的增大,转子流量计两端压差值(不变);孔板流量计两端压差值(增大)。
11年化工原理试题及答案
题 号 一 二 三 四 五 六 总分 评 分 评卷人其值恒其值恒 Kya Kya ,, , 吸收率吸收率吸收率 =、填料塔与板式塔相比较,操作范围 、压降、压降 ;而对于易起泡物系及腐蚀性物系,、萃取操作中选择性系数是指 完全不互溶时,选择性系数趋于完全不互溶时,选择性系数趋于 则结合水为则结合水为 ,非结合水为,非结合水为 ,自由水为自由水为 ,平衡水又为平衡水又为 。
C.C.为气膜控制且为气膜控制且Ky Ky≈≈kx/mD.kx/m D.为液膜控制且为液膜控制且Ky Ky≈≈kx/m3. 对于某理想溶液的平衡蒸馏,若维持进料量F 、物料温度t F 、蒸发室压强P 不变,而将物料浓度x F 增加,则气相馏出物组成x D _________,气相馏出物量D __________。
A. 变大变大变大B. 变小变小C. 不变不变D. 不确定不确定4. 用精馏塔分离某二元混合液,进料量为10 10 kmol/h , kmol/h , 原料液组成x F 为0.6 ,若要求馏出液组成x D 不小于0.9 , 则最大馏出液量为则最大馏出液量为 ; A. 6.67 kmol/h B. 6 kmol/h C. 9 kmol/h D. 不确定不确定5. 气液传质的塔板上,液面落差过大将造成气液传质的塔板上,液面落差过大将造成 和A.气流的不均匀分布气流的不均匀分布B.漏液漏液C.溢流液泛溢流液泛D.液沫夹带液沫夹带 6.进行萃取操作时应使:.进行萃取操作时应使:A 分配系数大于1 B 分配系数小于1 C 选择性系数大于1 D 选择性系数小于1 7. 当空气湿度和温度一定时,相对湿度与总压的关系是当空气湿度和温度一定时,相对湿度与总压的关系是 。
A,成正比成正比 B ,成反比,成反比 C, 无关无关 D, 不确定不确定三、简答题(每题5分,共10分)1.特殊精馏指的是哪两种?各适用于什么情况?特殊精馏指的是哪两种?各适用于什么情况?2.对于混合液体,什么情况下选择萃取分离,而不选择精馏分离?对于混合液体,什么情况下选择萃取分离,而不选择精馏分离?四、(20分)在一填料吸收塔内用洗油逆流吸收煤气中含苯蒸汽。
化工原理传热复习题1-1
传热复习题1(1)保温瓶在设计和使用过程中采取了哪些防止热损失的措施?答:首先,保温瓶瓶胆设计成玻璃夹层结构。
夹层因空气被抽出接近真空,可防止对流散热损失。
其次,瓶胆夹层内两表面均镀有银、铝等低黑度涂层,增加了辐射传热热阻大幅度降低了辐射散热量。
举例说,如夹层内壁温度为98 C ,外壁温度为28C ,黑度为0.95的玻璃表面镀上黑度为0.02的银层后,其辐射散热量可由原来的5502m W 降至6.152m W 。
第三,在使用保温瓶时,瓶盖选用导热系数很小的软木制作,而且在灌水时还要在瓶颈处留出一段空气的导热系数比水在小得多,从而有效地降低了瓶口的导热热损失。
(2)计算蒸气在水平管外冷凝的凯恩(Kern )公式为:=a 0.725(td rg ∆•••••023μρλ)。
试定性说明各种因素对冷凝给热系数a 的影响。
答:应当指出,冷凝给热的热阻是凝液造成的,因此式中各物性常数都是凝液的物性,而非蒸气的物性。
当λ大时,液膜导热性能良好,a 自然就大;ρ大,液膜容易从壁面上往下滑,同样使a 增大,潜热r 大,a 也大。
相反,若蒸气温度和壁温之间的温差t ∆大,则意味着单位时间内凝液量增多,凝液膜增厚,这反而不利于传热,因此a 会变小;当粘度μ增大时,因流动阻力增大,液膜增厚,a 必然减小;至于水平管的直径d 0大了,会使管子下部液膜加厚,同样不利于传热, a 也要变小。
将上面定性分析结果与凯恩公式对照后可以发现:二者是完全一致的. (3)换热器的热负荷与传热速率有何不同?答:冷、热流体在单位时间内在换器中所交换的热量,称为换热器的热负荷.它是针对换热任务的需要提出的,是生产上要求换热器应具有的换热能力,热负荷可根据生产中物流量、进出口温度及状态变化求化求出。
而传热速率则是指换热器本身在一定操作条件下所具有的传递热量的能力,是换热器本身的特性,二者是不相同的。
容易混淆的是,实际生产中设计或标定换热器时,常把传热速率与热负荷视为相等,一般都是通过热负荷的计算,求得换热器应具有的传热速率,再依据传热基本方程求出所需换热器的传热面积,尽管二者在数值上常视为相等,但就其本质讲,含义是完全不同的。
化工原理上册复习题1
第一章流体流动与输送一、填空题1.流体的密度是指单位体积流体所具有的质量,其单位为 kg/m3 。
2. 20℃时苯的密度为880kg/m3,甲苯的密度为866kg/m3,则含苯40%(质量)苯、甲苯溶液的密度为871.55 3/mkg。
3.流体的粘度是描述流体流动性能的物理量,一般用符号μ表示;流体的粘度越大,流动时阻力损失越大。
4.流体的流动形态有层流和湍流两种,可用雷诺数Re 判断。
5.流体阻力产生的根本原因是流体本身的粘性,而流动型态与管路条件是产生流体阻力的外因。
6转子流量计应垂直安装,流体由下而上流动;读数读转子的最大截面处,一般为转子的顶部。
8.离心泵的构造主要包括叶轮和泵轴组成的旋转部件以及泵壳和轴封组成的固定部件。
9.离心泵开车时,泵空转、吸不上液体、进口处真空度低,此时泵发生了气缚现象,其原因可能是没有灌泵或轴封不严密。
10.离心泵运转时,泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降,此时泵发生了气蚀现象,其原因可能是安装高度过高或吸入管路阻力太大或者被输送流体温度过高。
11.流体的特征是具有一定的体积;无一定的形状,其形状随容器的形状而改变;在外力作用下内部会发生相对运动。
二、选择题1.有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串接而成。
d1<d2。
其流体稳定流过该管道。
今确知d1管段内流体呈层流。
请断定流体在d2管段内的流型为( c )。
A.湍流B.过渡流C.层流D.须计算确定。
2.有两种关于粘性的说法:( a )。
(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。
(2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。
A.这两种说法都对B.第一种说法对,第二种说法不对C.这两种说法都不对D.第二种说法对,第一种说法不对3.水以2 m·s-1的流速在Ø35 mm×2.5 mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3Pa·s,密度为1000 kg·m-3,其流动类型为( b )。
化工原理选择题复习题含答案
化工原理选择题复习题含答案一、单选题(共IOO题,每题1分,共100分)1、叶轮的作用是()A、传递静压能B、传递机械能C、传递动能D、传递位能正确答案:B2、输送膏状物应选用()A、离心泵B、齿轮泵C、压缩机D、往复泵正确答案:B3、换热器中的换热管在管板上排列,在相同管板面积中排列管数最多的是()排列A、正三角形B、矩形C、同心圆D、正方形正确答案:A4、测高温介质或水蒸气的压力时要安装()A、隔禺罐B、集气器C、沉降器D、冷凝器正确答案:D5、烧类裂解制乙烯过程正确的操作条件是()A、高温、低压、短时间B、低温、低压、长时间C、高温、高压、短时间D^高温、低压、长时间6、容易随着人的呼吸而被吸入呼吸系统,危害人体健康的气溶胶是()A、不能确定B、有毒气体C、烟D、有毒蒸气正确答案:C7、分析检验操作工程中,对于例常分析和生产中间控制分析中,一个试样一般做几次平均测定:()A、四次B、二次C、三次D、一次正确答案:B8、列管换热器在使用过程中出现传热效率下降,其产生的原因及其处理方法是()A、管路或阀门堵塞,壳体内不凝气或冷凝液增多,应该及时检查清理,排放不凝气或冷凝液B、管路震动,加固管路C、外壳歪斜,联络管线拉力或推力甚大,重新调整找正D、全部正确正确答案:A9、采用出口阀门调节离心泵流量时,开大出口阀门扬程()A、减小B、不变C、增大D、先增大后减小正确答案:A10、对标准旋风分离器系列,下列说法正确的是()A、尺寸小,则分离效率差,且压降大B、尺寸大,则处理量大,但压降也大C、尺寸大,则分离效率高,且压降小D、尺寸小,则处理量小,分离效率高11、电气设备火灾时不可以用()灭火器A、卤代烷B、干粉C、泡沫D、二氧化碳正确答案:C12、化工管路常用的连接方式有()A、螺纹连接和承插式连接B、焊接和螺纹连接C、焊接和法兰连接、螺纹连接和承插式连接D、焊接和法兰连接正确答案:C13、“在一般过滤操作中,实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”,“滤渣就是滤饼”,则()A、两种说法都不对B、只有第二种说法正确C、这两种说法都对D、只有第一种说法正确正确答案:D14、下列不是用来调节离心泵流量的选项是()A、调节离心泵的旁路调节阀B、改变叶轮转速C、改变叶轮直径D、调节离心泵出口阀的开度正确答案:A15、薄层固定床反应器主要用于()A、可逆平衡反应B、快速反应C、可逆放热反应D、强放热反应正确答案:B16、含尘气体通过长4m、宽3m、高Im的降尘室,已知颗粒的沉降速度为0.25m∕s,则降尘室的生产能力为:A^0.75m3∕sB、6m3∕sC、1m3∕sD^3m3∕s正确答案:D17、套管冷凝器的内管走空气,管间走饱和水蒸气,如果蒸汽压力一定,空气进口温度一定,当空气流量增加时空气出口温度()A、减小B、增大C、基本不变D、无法判断正确答案:A18、作为人体防静电的措施之一()A、应检查好人体皮肤有破损B、应定时检测静电C、应注意远离水、金属等良导体D、应穿戴防静电工作服、鞋和手套正确答案:D19、流化床反应器主要由四个部分构成,即气体分布装置,换热装置,气体分离装置和()A、搅拌器B、密封装置C、内部构件D、导流筒正确答案:C20、所谓“三烯、三苯、一焕、一蔡”是最基本的有机化工原料,其中的三烯是指()A、乙烯、丙烯、丁烯B、丙烯、丁二烯、戊烯C、乙烯、丙烯、丁二烯D、乙烯、丙烯、戊烯正确答案:C21、合成树脂原料中,一般都含有一定量的抗氧剂,其目的是()A^有利于反应B、为了便于保存C、降低成本D、增加成本正确答案:B22、过滤常数K与()无关。
化工原理1、2章复习a
化工原理1、2章复习题一、选择题1.遵循流体动力学规律的单元操作是()。
A、沉降B、蒸发C、冷冻D、干燥2.U型管液柱压力计两管的液柱差稳定时,在管中任意一个截面上左右两端所受压力()。
A、相等B、不相等C、有变化D、无法确定3.压力表在刻度盘上有红线是表示()。
A、设计压力、B、公称压力C、最高工作压力D、最低工作压力4.某车间测得一精馏塔的真空度为540mmHg,绝对压强为100mm/Hg,则当地大气压为()mmHg。
A、440B、540C、640D、7605.表压值是从压强表上读得的,它表示的是()。
A.比大气压强高出的部分B.设备的真实压力C.比大气压强低的部分D.大气压强6.离心泵在停泵时,应先关闭出口阀,再停电机,这是为了防止()。
A.汽蚀现象B.电流过大C.高压流体倒流D.气缚现象7.当液体内部任一点的压强有变化时,将使液体内部其它各点的压强()。
A.发生变化B.发生同样大小的变化C.不变化D.发生不同情况的变化8.气体压送机械的出口压强与进口压强之比在4以上的是()。
A.鼓风机B.压缩机C.通风机D.真空泵9.流体在流动过程中损失能量的根本原因是()。
A、管子太长B、管件太多C、管壁太粗糙D、流体有粘性10.泵的特性曲线是以水作实验介质测定的,当泵输送的液体沸点低于水的沸点时,则泵的安装高度应该()。
A、加大B、减小C、不变D、不一定11.若将泵的转速增加一倍,则该泵的轴功率将为原来的()倍。
A、4B、2C、8D、1612.将泵的转速增加一倍,则泵的流量将为原流量的()倍。
A、1B、2C、4D、813.将泵的转速增加一倍,则泵的扬程将增加()倍。
A、2B、4C、8D、1014.绝对压强与表压、真空度间的关系为()。
A、绝对压强=大气压强-真空度、绝对压强=大气压强+表压B、绝对压强=大气压强+真空度、绝对压强=大气压强+表压C、绝对压强=大气压强+真空度、绝对压强=大气压强-表压D、绝对压强=大气压强-真空度、绝对压强=大气压强-表压15.雷诺数反映流体()的状况。
《化工原理》第1章《流体流动》复习题
《化工原理》第一章复习题及参考答案一、填空题:1.(3分)雷诺准数的表达式为________________。
当密度ρ=1000kg/m3, 粘度μ=1厘泊的水,在内径为d=100mm,以流速为1m/s 在管中流动时,其雷诺准数等于__________,其流动类型为______.(Re=duρ/μ ; 105;湍流)2.(2分)某流体在圆管中呈层流流动,今用皮托管测得管中心的最大流速为2m/s,此时管内的平均流速为_________.(1m/s )3.(2分)牛顿粘性定律用粘滞力的表达式为_______________. 用剪应力的表达式为_______________.(F'=μAdu/dy; τ=μdu/dy)4.(2分)当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg,真空度为_______mmHg. (850; -100)5.(2分)圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得其中的质量流量为11.8kg/s/,其体积流量为___________.平均流速为__________.( 0.0118m3/s,1.5m/s)6.(4分)当20℃的水(ρ=998.2kg/m3,μ=1.005厘泊)在内径为100mm的光滑管内流动时,若流速为1.0m/s时,其雷诺准数Re为______,直管摩擦阻力系数λ为_____.(9.93×104; 0.0178)7.(2分)某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de为__.( 24mm)8.(3分)测量流体流量的流量计主要有如下四种: __ ___,______,____ , _______,测量管内流体点的速度,则用____. (转子流量计;孔板流量计;丘里流量计;湿式气体流量计;皮托管)9.(2分)测量流体压强的仪器主要有如下两种: ______,_____.( U管压差计;弹簧压力计)10.(4分)计算管道流体局部阻力的方法有: ________,____________,其相应的阻力计算公式为_____________,____________,( 当量长度法; 阻力系数法; h f=λ(le/d)(u2/2g); h f=(u2/2g) ) 11.(3分)题号1038 第1章知识点400 难度容易在流体阻力计算中,当量长度的定义是_______________________________________. (能产生与某局部阻力相当的直管长度, 称为该局部阻力的当量长度。
化工原理复习题(1)
第一章:流体流动1、何谓理想流体?实际流体与理想流体有何区别?如何体现在伯努利方程上? 理想流体就是指没有黏性的流体,即没有内摩擦力导致机械能损失的流体。
P10 实际流体有黏性,要消耗机械能以克服摩擦阻力。
P112、何谓绝对压力、表压和真空度?表压与绝对压力、大气压力之间有什么关系?真空度与绝对压力、大气压力有什么关系?P43、流体静力学方程式有几种表达形式/他们都能说明什么问题?应用静力学方程分析问题时如何确定等压面?P4-54、如何利用柏努利方程测量等直径管的机械能损失?测量什么量?如何计算?在机械能损失时,直管水平安装与垂直安装所得测结果是否相同?P115、如何判断管路系统中流体流动的方向?6、何谓流体的层流流动与湍流流动?如何判断流体的流动是层流还是湍流?P15-177、一定质量流量的水在一定内径的圆管中稳定流动,当水温升高时,Re 将如何变化?P178、何谓牛顿粘性定律?流体粘性的本质是什么?P79、何谓层流底层?其厚度与哪些因素有关?P1810、摩擦系数λ与雷诺数Re 及相对粗糙度ε/d 的关联图分为4个区域。
每个区域中,λ与哪些因素有关?哪个区域的流体摩擦损失h f 与流速u 的一次方成正比?哪个区域的h f 与u 2成正比?光滑管流动时的摩擦损失h f 与u 的几次方成正比?P26-2811、管壁粗糙度对湍流流动时的摩擦阻力损失有何影响?何谓流体的光滑管流动?P26 12、在用皮托测速管测量管内流体的平均流速时,需要测量管中哪一点的流体流速,然后如何计算平均流速?例1-1 如本题附图所示,用开口液柱压差计测量敞口贮槽中油品排放量。
已知贮槽直径D 为P3m ,油品密度为900kg/m 3。
压差计右侧水银面上灌有槽内的油品,其高度为h 1。
已测得当压差计上指示剂读数为R 1时,贮槽内油面与左侧水银面间的垂直距离为H 1。
试计算当右侧支管内油面向下移动30mm 后,贮槽中排放出油品的质量。
化工原理复习题第一章
第一章选择1、转子流量计指示稳定时,其转子上下的压差是由(C)决定的。
A.流体的流速B.流体的压力C.转子的重量D.流道截面积2、下列属于弹性式压力计的是( C )。
A、U型管压力计B、热电偶C、波纹管式压力计D、霍尔片式压力变送器3、在四种节流装置中造价昂贵,但压力损失最小的是( C )。
A、标准孔板B、标准喷嘴C、文丘里管D、1/4圆喷嘴4、使用时要注意"零点迁移"问题的液位计是( D )。
A、玻璃式液位计B、浮标式液位计C、电气式液位计D、差压式液位计5、关于转子流量计,下列叙述不正确的是( A )。
A、基于节流原理B、不适宜测脏污介质C、适用于小流量测量D、是标准化装置6、下述检测液位的仪表中,不受被测液体密度影响的是( A )。
A、玻璃液位计B、浮筒液位计C、差压式液位计D、吹气式液位计7、某设备进出口测压仪表的度数分别为20mmHg(真空度)和500mmHg(表压力),则两处的绝对压强差为( C )。
A.480mmHgB. 460mmHgC. 520mmHgD.540mmHg8、一管路由内径是80mm和40mm的钢管联结而成,已知水在小管中流速是3m/s,则水在大管中的流速是( A )。
A.0.75m/s B. 1.5m/s C. 6m/s D. 1.2m/s9、单位质量的流体所具有的( B )称为流体的比容。
A.粘度 B. 体积 C. 位能 D. 动能10、流体在管内作( A )流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动。
A.层流B.湍流C.过渡流D. 旋涡流11、下面属于变截面,恒压差的流量计是( C )。
A.孔板流量计B.文氏流量计C.转子流量计D.毕托管12、某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1(表压)=1200mmHg和p2(真空度)=700mmHg,当地大气压为750 mmHg,则两处的绝对压强差为( D )mmHg。
(A)500 (B)1250 (C)1150 (D)190013、用"φ外径mm×壁厚mm"来表示规格的是( B )。
化工原理复习题 考试必备
第一章流体流动1.当流体在圆管内流动时,管中心流速最大,滞流时的平均速度与管中心的最大流速的关系为( )A. u =3/2.u maxB. u =0.8 u maxC. u =1/2. u max D u =0.75 u max2.判断流体流动类型的准数为()3. A. Re数 B. Nu 数 C. Pr数 D. Fr数4.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺准数Re 的n 次方成正比,其中的n 值为()A. 0.5B. 0.8C. 1D. 0.25.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈()A.层流流动 B. 湍流流动 C. 过渡型流动 D. 静止状态6.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时,速度值应取为()A. 上游截面处流速B. 下游截面处流速C. 小管中流速D. 大管中流速7.液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是()。
A. 从位能大的截面流向位能小的截面;B. 从静压能大的截面流向静压能小的截面;C. 从动能大的截面流向动能小的截面;D. 从总能量大的截面流向总能量小的截面。
8.米糠油在管中作层流流动,若流量不变,管径、管长不变,油温升高,粘度为原来的1/2 ,则摩擦阻力损失为原来的_____倍。
9.牛顿黏性定律的数学表达式是,服从此定律的流体称为。
10.流体在圆形直管中作层流流动,如果流量等不变,只是将管径增大一倍,则阻力损失为原来的_________。
11.当20℃的甘油(ρ=1261kg.m-3,,μ=1499厘泊)在内径为100mm 的管内流动时,若流速为2.5m.s-1时,其雷诺准数Re为__________ ,其摩擦阻力系数λ为________.12.当量直径的定义是de=,对边长为a正方形风管当量直径de=。
13.当量直径的定义是de=,在套管环间流动的流体,外管的内径是d2,内管的外径是d1,则当量直径d e=。
14.当Re 为已知时,流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=__________,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与____________、_____________有关。
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层流流动重力沉降速度
层流流动离心力沉降速度
在离心力沉降速度用 替代了重力沉降速度的g。
简述离心分离与旋风分离的差别?
离心分离与旋风分离都是利用非均相混合物在离心力场中所受离心力不同,而使非均相混合物得以分离的过程,其主要区别在于:
A 离心加速度
离心分离是通过自身设备旋转而产生离心力,其离心加速度ar=w2r
泵扬程(或压头):输送单位重量流体要求由泵提供的机械能。或为使管路系统按要求的流量Q正常运行,所选择的输送机械必须能对单位重量被输送的流体供给足够的机械能。
简答题:
1.如何确定泵的工作点?
泵的工作特性是由泵和管路的特性共同决定的,因此泵的特性曲线与管路的特性曲线的交点,交点是被输送液体管路所需压头与泵向液体提供的压头恰好相等时的流量,该交点即泵的工作点。
横穿洗涤与置换洗涤:
洗涤液所穿过的滤饼厚度2倍于最终过滤时滤饼通过的厚度,横穿洗法;洗涤液所走的路线与最终过滤是滤液的路线一样,置换洗法。
重力收尘与旋风收尘 :
气体进入降尘室后,因流通截面扩大而速度减慢。尘粒一方面随气流沿水平方向运动,其速度与气流速度u相同。另一方面在重力作用下以沉降速度u0垂直向下运动。只要气体通过降尘室经历的时间大于或等于其中的尘粒沉降到室底所需的时间,尘粒便可分离出来。离心沉降分离从气流中分离颗粒。含尘气体从圆筒上侧的进气管以切线方向进入,按螺旋形路线相器底旋转,接近底部后转而向上,气流中所夹带的尘粒在随气流旋转的过程中逐渐趋向器壁,碰到而落下。
2011年冶金工程化工原理复习题
绪论
1.单元操作三个特点:物理性操作,规律相同,通用性
2.单元操作遵循的三定律
质量守恒定律---物料衡算;能量守恒定律---能量衡算;动量守恒定律---动量衡算
第二章,流体的输送机械
解释概念:
气缚与汽蚀现象:离心泵开动时如果泵壳内和吸入管路内没有充满液体,它便没有抽吸液体的能力,这是因为空气的密度比液体小得多,随着叶轮旋转所产生的离心力不足以造成吸上液体所需的真空度。像这种原因因泵壳内存在空气而导致吸不上液的现象,称为“气缚”;
试求:(1)滤液体积为多少立方米?
(2)现有560×560×50mm规格的板框压滤机,问需要多少只滤框?(过滤介质忽略)
解:
1:V悬=V滤+V滤饼
V滤=V悬-V滤饼
悬浮液的平均密度:
=X固/ρ固+X液/ρ液
1/ρ =0.08/2800+0.92/1000
=1054kg/m3
2m3悬浮液的质量=V悬+ρ悬
汽蚀现象:提高泵的安装高度,将导致泵内压力降低,其最低值为叶片间通道入口附近,当这个最低值降至被输送液体的饱和蒸汽压时,将发生沸腾,所产生的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中,又因压力迅速加大而积聚冷凝。使液体以很大速度从周围冲向汽泡中心,产生频率很高,瞬时压力很大的冲击,这种现象称为“汽蚀”;
离心泵的轴功率与有效功率:根据泵的压头和流量算出的功率是泵所输出的有效功率,实际测得的轴功率大于有效功率。这是由于通过泵轴所输入的功率有一部分在泵内被损耗。离心泵的轴功率可直接利用效率 计算: ,式中: -泵的轴功率,W; - 泵的压头,m: - 泵的流量,m3/s; -液体密度,kg/m3; -效率。
离心泵的汽蚀现象及安装高度的确定方法?
汽蚀现象:提高泵的安装高度,将导致泵内压力降低,其最低值为叶片间通道入口附近,当这个最低值降至被输送液体的饱和蒸汽压时,将发生沸腾,所产生的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中,又因压力迅速加大而积聚冷凝。使液体以很大速度从周围冲向汽泡中心,产生频率很高,瞬时压力很大的冲击,这种现象称为“汽蚀”;
第三章 机械分离与固体流态化
滤饼过滤与深层过滤:颗粒的尺寸大多数都比过滤介质的孔道大,固体物积聚于介质表面,形成滤饼。过滤开始时,很小的颗粒也会进入介质的孔道内,部分特别小的颗粒还会通过介质的孔道而不被截留,使滤液仍是混浊的。在滤饼形成之后,他便成为对其后的颗粒其主要截留作用的介质,滤液因此变清。过滤阻力将随滤饼的加厚而渐增,滤液滤出的速率也渐减,故滤饼积聚到一定厚度后,要将其从介质表面上移去。这种方法适用于处理固体物含量比较大的悬浮液。
聚式流化床与散式流化床:当流体流量组建增加时,床层从开始膨胀直到颗粒被带走,床内颗粒的分散状态和扰动程度平缓地加大,床层的上界面较为清晰是散式流化床的特征;而聚式床层的波动逐渐加剧。
起始流化速度与带出速度:床层开始流态化时的流体表观速度称为起始流化速度,当某指定颗粒开始被带出时的流体表观速度成为带出速度,流化床的操作流速应大于起始流化速度,又要小于带出速度。
假设颗粒与流体介质相对运动属于层流,类比重力沉降速度及与离心沉降速度
初始时,颗粒的降落速度和所受阻力都为零,颗粒因受力加速下降。随降落速度的增加,阻力也相应增大,直到与沉降作用力相等,颗粒受力达到平衡,加速度也减小到零。此后,颗粒以等速下降,这一最终达到的速度称为沉降速度。
直径为d的球形颗粒,(重力-浮力)=阻力
泵的允许安装高度受最小汽蚀余量或允许吸上真空度的限制,以免发生汽蚀现象(例如:管路压头减去汽蚀余量等于允许安装高度)。
三 计算题
1. 确定泵是否满足输送要求。将浓度为95%的硝酸自常压罐输送至常压设备中去,要求输送量为36m3/h, 液体的扬升高度为7m。输送管路由内径为80mm的钢化玻璃管构成,总长为160(包括所有局部阻力的当量长度)。现采用某种型号的耐酸泵,其性能列于本题附表中。问:
(2)实际的输送量、功率消耗和效率取决于泵的工作点,而工作点由管路物特性和泵的特性共同决定。
由柏努利方程可得管路的特性方程为: (其中流量单位为L/s)
据此可以计算出各流量下管路所需要的压头,如下表所示:
Q(L/s)
0
3
6
9
12
15Βιβλιοθήκη H(m)77.545
9.181
11.91
15.72
20.63
据此,可以作出管路的特性曲线和泵的特性曲线,如图所示。两曲线的交点为工作点,其对应的压头为14.8m;流量为11.4L/s;效率0.45;轴功率可计算如下:
比阻:在过滤过程中,滤液的黏度 ,其中 = ,r称为滤饼的比阻。
干扰沉降:颗粒彼此间距很近,在沉降过程中,单个颗粒会受到其他颗粒的影响,这种颗粒在沉降过程中相互干扰的沉降过程被称之为干扰沉降。
1.固体流态化:将固体颗粒堆在容器内的多孔板上,形成一个床层。若令流体自下而上通过床层,流速低时颗粒不动,流速价达到一定程度后颗粒便活动,而床层膨胀;流速进一步加大则颗粒彼此离开而在流体内浮动,流速越大,浮动越剧烈,床层越高,称这种情况为固体流态化。
深层过滤:颗粒直径比介质孔道直径小得多,但介质孔道弯曲细长,使进入的颗粒很容易被截住,更加之流体流动过程产生的挤压与冲撞作用,使颗粒紧贴在孔道壁面上,这种过滤在介质内部中进行,在介质表面处无滤饼形成。
自由沉降与干扰沉降:颗粒彼此相距很远,不产生干扰的沉降称为自由沉降。若颗粒之间的距离很小,即使没有互相接触,一个颗粒沉降时也会受到其他颗粒的影响,这种沉降称为干扰沉降
举例说明数学模型法简化与等效的原理:过滤时,滤液在滤饼与过滤介质的微小通道中流动,由于通道形状很不规则且相互交联,难以对流体流动规律进行理论分析,故常将真实流动简化成长度均为le的一组平行细管中的流动,并规定:
(1)细管的内表面积之和等于滤饼内颗粒的全部表面积;
(2)细管的全部流动空间等于滤饼内的全部空隙体积。
2.简述汽蚀现象的预防措施?
汽蚀现象:提高泵的安装高度将导致泵内压力下降,其最低值为叶片间通道入口附近,当最小值低于液体的饱和蒸汽压时,液体沸腾,蒸气泡随着液体经入口向四周流动,由于压力迅速加大使气泡急剧冷凝,使液体以较大的速度冲向气泡中心,产生频率较高、瞬时压力较大的冲击,这种现象称为汽蚀现象,为预防这种现象的出现,应将泵的安装高度不超过某一定值,使泵内最小压力大于液体饱和蒸汽压。
2.散失流态化:此现象一般发生在液固系统。此种床层中颗粒能均匀的分散在流体中。当流体流量逐渐增大时,床层从开始膨胀直到颗粒被带走,床内颗粒的分散状态和扰动程度平缓的加大,床层的上界面较为清晰。
沉降终速:颗粒在沉降开始时,沉降速度与沉降阻力均为零,因受力而降落,速度增加,阻力增大,当阻力与净重力相等时,颗粒受力达到平衡,加速度为零,此时颗粒以该速度均匀下降,这时的速度被称之为沉降终速
简答题:
用滤饼过滤过程说明数学模型法的原理;过滤时,滤液在滤饼与过滤介质的微小通道中流动,由于通道形状很不规则且相互交联,难以对流体流动规律进行理论分析,故常将真实流动简化成长度均为le的一组平行细管中的流动,并规定:(1)细管的内表面积之和等于滤饼内颗粒的全部表面积;(2)细管的全部流动空间等于滤饼内的全部空隙体积。
聚式流态化:流态化中颗粒分散不均匀的是聚式流态化,其床层中存在两个相,一个是颗粒较大、均匀分散的乳化相,另一个是颗粒较小的气泡相,当气泡相在床层中流动,床层顶部气泡破裂而使得颗粒溅散,床层上界面波动不定,当气泡相以更大速度流过床层时,乳化相仍保持起始流态化时的孔隙率和流速,其他气泡以更大速度在床层中流动,故从起始流态化开始,床层中流体浮动愈剧,而床层膨胀保持不变。
式中
管内流速:
管路压头损失:
管路所需要的压头:
以(L/s)计的管路所需流量:
由附表可以看出,该泵在流量为12L/s时所提供的压头即达到了14.4m,当流量为管路所需要的10L/s,它所提供的压头将会更高于管路所需要的13.06m。因此我们说该泵对于该输送任务是可用的。
另一个值得关注的问题是该泵是否在高效区工作。由附表可以看出,该泵的最高效率为46%;流量为10L/s时该泵的效率大约为43%。因此我们说该泵是在高效区工作的。
左右各有一块滤布需乘2,n为滤布数
n=10.25≈11只
检验滤饼是否能放下
11×0.562×0.05=0.172m3>0.16864m3