化工原理简答题1
化工原理自测题
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化工原理自测题1. 简答题。
1.1 请简要介绍化工原理的基本概念和内容。
化工原理是研究化学工程过程中的基本原理和规律的学科,包括物质平衡、能量平衡、动量平衡等内容。
它是化学工程专业的重要基础课程,对于掌握化工工艺的设计、运行和优化具有重要意义。
1.2 请解释化工原理中的物质平衡和能量平衡。
物质平衡是指在化学工程过程中,对于各种物质在系统内的进出量进行平衡分析,以实现物质的守恒。
能量平衡则是指在化学工程过程中,对于能量的输入、输出和转化进行平衡分析,以实现能量的守恒。
1.3 请列举化工原理中常用的物质平衡和能量平衡方程式。
常用的物质平衡方程式包括质量平衡方程、摩尔平衡方程和体积平衡方程;常用的能量平衡方程式包括热平衡方程和焓平衡方程。
2. 计算题。
2.1 请计算一个反应器中,初始摩尔浓度为0.2mol/L的A物质,经过30分钟反应后,其摩尔浓度为0.1mol/L,求该反应的速率常数。
根据反应速率的定义,速率常数k可以通过以下公式计算:k = (ln(C0) ln(Ct)) / t。
其中,C0为初始摩尔浓度,Ct为反应后的摩尔浓度,t为反应时间。
代入数据进行计算,得到速率常数k的数值。
2.2 请计算一个加热炉中,初始温度为200°C,加热后的温度为800°C,加热过程中所吸收的热量。
根据热平衡方程,吸收的热量可以通过以下公式计算:Q = mcΔT。
其中,m为物质的质量,c为物质的比热容,ΔT为温度变化。
代入数据进行计算,得到吸收的热量的数值。
3. 分析题。
3.1 请分析化工原理在化工工程设计中的作用和意义。
化工原理在化工工程设计中起着至关重要的作用,它可以帮助工程师深入理解化工过程的基本原理和规律,指导工程设计的合理性和可行性,提高工程的效率和安全性。
3.2 请分析化工原理在化工工艺优化中的应用。
化工原理在化工工艺优化中可以通过物质平衡和能量平衡的分析,找出工艺中的瓶颈和不足,从而进行合理的调整和优化,提高工艺的经济性和环保性。
化工原理简答题
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二:问答题(36分)1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损 失变为原来的多少倍?2、 何谓气缚现象?如何防止?3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度?4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问:(1) 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度?(2) 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数?(3) 那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么?5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作?6、单效减压蒸发操作有何优点?二:问答题1、g u d l h 2..21111λ=。
122d d =,122241..41u d V u ==π, 12222../64λμρλ==u d 。
1222221612..h g u d l h ==λ。
2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。
离心泵启动前应灌满液体。
3、沉降是指依靠外力的作用,利用分散物质与分散介质的密度差异,使之发生相对运动而分离的过程。
沉降可分为重力沉降和离心沉降。
颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动,这一速度称为重力沉降速度。
1、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度;传热糸数K 接近于空气的对流传热膜糸数;空气走管内,饱和蒸汽走管外。
(蒸汽散热快)。
2、 因为逆流操作:推动力大,所需的传热面积小;减少载热体的用量。
3、 可以降低溶液的沸点,可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂,可以浓缩不耐高温的溶液,可以减少蒸发器的热损失。
试题二二:问答题(30分)1、流体的流动形态有哪几种?如何判断?2、何谓层流内层?其厚度受哪些因素影响?3、采用多级压缩的优点有哪些?4、列管式换热器为何要进行热补偿?5、单层圆筒壁的内、外半径分别为1r 和2r ,壁表面温度分别为'T 和't ,若't 〈'T ,试写出圆筒任意半径r 处的温度表达式?二:问答题1、流体的流动形态有两种:层流和湍流;用雷诺准数来判断,当2000 e R ,为层流,当4000 e R 为湍流。
化工原理简答题
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为何离心泵在开车前要封闭出口阀门?答:离心泵的特征是,流量越大,泵所需功率也越大。
当流量为零时,功率最小,防止电机起动电流过大而烧电机,同时也防止出口管线的水力冲击。
加强传热过程应采纳哪些门路?加强传热的基本门路有三个方面:1 、提升传热系数:应采纳有效的提升传热系数的举措,如一定提升双侧表面传热系数中较小的项。
此外应注意:在采纳加强传热举措的同时,一定注意消除换热设施运转中产生的污垢热阻,免得抵消加强传热带来的成效。
2 、提升换热面积:采纳扩展表面,即便换热设施传热系数及单位体积的传热面积增添,如肋壁、肋片管、涟漪管、板翅式换热面等;自然一定扩展传热系数小的一侧的面积,才是使用最宽泛的一种加强传热的方法。
3 、提升传热温差:在冷、热流体温度不变的条件下,经过合理组织流动方式,提升传热温差。
图解法计算理论塔板数的步骤?(作图)答: P123精馏塔工艺设计步骤第一、设计条件包含工艺条件(进料状态和塔顶液含量设计)和操作条件(塔顶操作压力、加热剂及加热方法)的设计第二、物料衡算及热量衡算第三、塔板数的计算湿空气的湿度 - 温度图的用途为何工业换热器的冷热流体的流向大多采纳逆流操作?1、在同样传热面条件下,逆流操作时加热剂( 冷却剂 ) 用量较并流小;2、在加热剂 ( 冷却剂 ) 用量相同条件下,逆流的换热器传热面积较并流的小。
3、一般来说,传热面积而增添的设施花费,较减少载热体用量而节俭的长久操作花费为少,故逆流操作优于并流。
4、逆流操作还有冷、热流体间的温度差较均匀的长处。
何谓离心泵的气蚀随和縛现象,对泵的操作有何危害,怎样防备?1、气蚀把泵内气泡的形成和破碎而使叶轮资料遇到损坏的过程,称为气蚀现象。
2、气缚离心泵启动时,若泵内存有空气,因为空气密度很小,旋转后产生的离心力小,因此叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体,这样虽启动离心泵也不可以达成输送任务,这类现象称为气缚。
危害:离心泵在产生气蚀时将发出高频噪音(600-25000Hz),泵体振动,流量不可以再增大,压头和效率都显然降落,以致没法持续工作。
化工原理简答题
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化工原理简答题化工原理简答题1.为什么一般情况下,逆流总是优于并流?并流适用于哪些情况?逆流推动力 t m 大,载热体用量少;热敏物料加热,控制壁温以免过高。
2.间壁式传热过程的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.强制对流和自然对流有何不同?流体在外力(泵,风机或其他势能差)作用下产生的宏观流动;在传热过程中因流体冷热部分密度不同而引起的流动。
4.冷、热流体在列管换热器中流动通道的选择原则是什么?(1 )不洁净和易结垢的液体宜在管程(2 )腐蚀性流体宜在管程(3 )压强高的流体宜在管内( 4 )饱和蒸汽宜走壳程(5 )被冷却的流体宜走壳程(6 )若两流体温差较大,对于刚性结构的换热器,宜将给热系数大的流体通入壳程(7 )流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜5.离心泵的扬程和升扬高度有何不同?离心泵的扬程是指泵给以单位重量液体的有效能量、液体获得能量后,可将液体升扬到一定高度△Z,而且还要用于静压头的增量△P/ g 和动压头的增量△u2/2g 及克服输送管路的损失压头,而升扬高度是指将液体从低处送到高处的垂直距离,可见,升扬高度仅为扬程的一部分,泵工作时,其扬程大于升扬高度。
1/8化工原理简答题6.离心泵的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.7.后弯叶片有什么优点?有什么缺点?优点:后弯叶片的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,泵的效率高。
缺点:产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。
8.何谓“气缚”现象?产生此现象的原因是什么?如何防止气缚?因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象;原因是离心泵产生的压差与密度成正比,密度小,压差小,吸不上液体 ;灌泵,排气,防止吸入管路和轴封漏气。
9.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?离心泵的特性曲线指He~qv ,η~qv,Pa~qv 。
影响这些曲线的主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径大小。
华东理工大学化工原理简答题真题汇总
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华东理工大学化工原理简答题真题汇总第一章流体流动1.何谓轨线何谓流线为什么流线互不相交99答:轨线是同一流体质点在不同时刻所占空间位置的连线;流线是采用欧拉法考察的结果,流线上各点的切线表示该点的速度方向;因为同一点只有一个速度,由此可知,流线互不相交。
2.动能校正系数α为什么总是大于、等于1的试说明理由003.简述数学模型法规划实验的主要步骤。
00、03、06、10答:数学模型实验研究方法立足于对所研究过程的深刻理解,按以下主要步骤进行工作:①将复杂的真实过程本身化简成易于用数学方程式描述的物理模型;②将所得到的物理模型进行数学描述即建立数学模型;③通过实验对数学模型的合理性进行检验并测定模型参数。
4.流体流动过程中,稳定性是指什么定态性是指什么015.简述因次论指导下的实验研究方法的主要步骤。
01、04答:因次分析法的具体步骤:①找出影响过程的独立变量;②确定独立变量所涉及的基本因次;③构造因变量和自变量的函数式,通常以指数方程的形式表示;④用基本因次表示所有独立变量的因次,并出各独立变量的因次式;⑤依据物理方程的因次一致性原则和π定理得到准数方程;⑥通过实验归纳总结准数方程的具体函数式。
6.层流与湍流的本质区别是什么02答:湍流的最基本特征是出现了径向的速度脉动。
当流体在管内层流时,只有轴向速度而无径向速度,牛顿型流体服从牛顿粘性定律;然而在湍流时,流体质点沿管道流动的同时还出现了径向的随机脉动,这种脉动加速了径向的动量、热量和质量的传质,动量的传递不仅起因于分子运动,而来源于流体质点的横向脉动速度。
7.非牛顿流体中,塑性流体的特点是什么02、05、06、10答:含固体量较多的悬浮体常表现出塑性的力学特征,即只有当施加的剪应力大于某一临界值(屈服应力)之后才开始流动,流动发生后,通常具有剪切稀化性质,也可能在某一剪切率范围内有剪切增稠现象。
8.什么是流体流动的边界层边界层分离的条件是什么03答:由于流体粘性的作用,靠近壁面的流体将相继受阻而降速,随着流体沿壁面前流动,流体受影响的区域逐渐扩大,而流速降为未受边壁影响流速的99%以内的区域即为边界层。
化工原理简答题
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化工原理简答题
1. 什么是化工原理?
化工原理是研究物质在化学过程中的转化,以及这些转化过程所涉及的原理与机理的学科。
2. 化工过程中的原理有哪些?
化工过程中涉及的原理有:质量守恒、能量守恒、动量守恒、相平衡、化学反应动力学等。
3. 什么是质量守恒原理?
质量守恒原理指的是在化工过程中,物质的质量总量不会发生改变。
也就是说,物质的进入量等于物质的产出量。
4. 什么是能量守恒原理?
能量守恒原理指的是在化工过程中,能量的总量不会发生改变。
也就是说,物质的进入(或吸收)的能量等于物质的产出(或释放)的能量。
5. 什么是动量守恒原理?
动量守恒原理指的是在化工过程中,物质的动量总量不会发生改变。
也就是说,物质的进入(或产生)的动量等于物质的产出(或消耗)的动量。
6. 什么是相平衡?
相平衡是指物质在液相、气相、固相等不同相态之间的平衡状态。
在相平衡条件下,各相之间的物质的分布和转移达到平衡状态。
7. 化学反应动力学的原理是什么?
化学反应动力学研究化学反应速率与反应条件、反应物浓度、温度等因素之间的关系。
根据动力学原理,化学反应速率受到反应物浓度的影响,速率常数与温度呈指数关系。
化工原理简答题
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1.答:双膜理论要点有:① 假设流动流体的主体局部为湍流,在靠近气液界面处,涡流必消逝。
紧邻界面两侧的流体流动皆为层流。
② 假设气相传质的全部阻力均包含在气相层流层中,液相传质的全部阻力均包含在液相层流层中。
这样的层流层是实际层流层的适当延伸,使之包含了湍流及过渡流的传质阻力,称为“虚拟的层流膜〞,简称气膜及液膜。
气膜厚为G δ,液膜厚为L δ。
在气液界面处气液浓度处于平衡态。
③ 在汲取操作中,假设操作条件固定,假设设备内任一气液流动截面两相的稳定浓度分布状况在极短时间内建立,故可认为设备内是进行定态传质。
2.答:加强传热的途径有:①增大传热面积;②增大总传热系数;③增大平均温差3.答:离心泵流量调节方法有:①改变管路特性。
优点:用调节出口阀门的开度改变管路的特性来调节流量是十分简便灵敏的方法,在生产中广为应用。
对于流量调节幅度不大且需要经常调节的系统较适宜。
缺点:用关小阀门开度来减小流量时,增加了管路中机械能损失,并有可能使工作点移至低效率区,也会使电机的效率降低。
②改变泵的特性,包含改变泵的转速和改变叶轮直径。
优点:不会额外增加管路阻力,并在肯定范围内仍可使泵处在高效率区工作。
改变转速调速平稳,保证了较高的效率,是一种节能的手段。
缺点:改变叶轮直径不如改变转速简单且当叶轮直径变小时,泵和电机的效率也会降低。
可调节幅度有限。
改变转速价格较贵。
4.答:简单管路的计算有设计型计算和操作型计算。
设计型计算特点为:设计者需要补充一个设计条件,设计结果不唯一,存在多方案比拟。
操作型计算特点为:计算结果唯一,但一般情况下需要进行试差计算才能得到结果。
1.答:当进、出某塔板的蒸汽均为饱和蒸汽,进、出该塔板的液体均为饱和液体且该塔板为非加料、非出料板,则通过该塔板的汽相与液相摩尔流量各自维持恒值。
这一结论称为恒摩尔流假设。
满足该假定的条件:①混合液中各组分的摩尔汽化潜热相等。
②塔板上气液两相接触时因温度不同而交换的显热可忽略不计③塔设备热损失可忽略。
化工原理简答题
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2221mx y mx y --化工原理简答题集锦1、操作中的吸收塔,若吸收剂入塔浓度x 2降低,其他操作条件不变,试定性分析气体出塔浓度y2、液体出塔浓度x 1的变化趋势。
(可画图说明:N OG 不变条件下,x 1只能变小)L 、G 不变,∴H OG 不变、N OG 不变;又m 不变,故 1/A 不变。
由吸收因数法可知 不变。
由此可知y 2↓。
至于x 1的变化,则可用排除法判断:假设x 1不变或变大,可见均与N OG 不变相矛盾。
因此,x 1必变小。
2、精馏塔在一定条件下操作,若回流液由饱和液体改为冷液时,其塔顶产品组成有何变化?为什么? 从泡点回流改为冷液回流时,x D ↑。
其原因是:冷液回流至塔顶时,冷凝一部分蒸气,放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。
冷凝部分中含难挥发组分较大,使气相易挥发组分增浓。
同时,在塔顶回流比保持不变的条件下,增加了塔内的内回流,使得精馏段实际回流比增大,操作线向平衡线靠近,所需N T 减少,这也有利于分离。
3、提高干燥时气流速度而使恒速阶段的干燥速率增大时; x C 值将会变大还是变小? 从干燥机理加以分析。
x C ↑因为提高干燥时气流速度可导致等速阶段U 0增加,随着U 0↑,内部水分扩散不及的现象就可能提前来临,即x 0↑。
也就是:临界含水量x 0随恒速阶段的干燥速率 的增加而增大。
()()A H w w H A w C A N k H H t t k N r N X αα=-=-⇒⇒↑↑⇒↑恒恒;气速增大和增大物料本性、气固接触方式均相同条件下,4、叙述恒縻尔流假设的内容?在精馏塔的精馏段内,从每一块塔板上下降的液体的千縻尔流量 皆相等,提馏段内也是如些,但两段不一定相等。
恒縻尔汽化流:在精馏塔的精馏段内,从每一块塔板上上升的汽体的千縻尔流量皆相等,提馏段内也是如些,但两段不一定相等。
5、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些?如何防止?液流量、塔板结构和液流长度;可用双溢流或多溢流降液管、结构简单的筛板塔。
化工原理简答题1
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化⼯原理简答题1V 沉降1.流化床的压降与哪些因素有关?g )(A m p pρρρ-=?? 可知,流化床的压降等于单位界⾯床内固体的表观重量(即重量浮⼒),它与⽓速⽆关⽽始终保持定值。
2.因某种原因使进⼊降尘室的含尘⽓体温度升⾼,若⽓体质量及含尘情况不变,降尘室出⼝⽓体的含尘量将有何变化?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的变化⽽影响沉降速度。
因为⽓体粘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ρ有⼀定关系,温度升⾼,⽓体ρ降低,沉降速度增⼤。
3.简述旋风分离器性能指标中分割直径d p c 的概念通常将经过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径称为分割直径d p c ,某些⾼效旋风分离器的分割直径可⼩⾄3~10m µ4.什么是颗粒的⾃由沉降速度?当⼀个⼩颗粒在静⽌⽓流中降落时,颗粒受到重⼒、浮⼒和阻⼒的作⽤。
如果重⼒⼤于浮⼒,颗粒就受到⼀个向下的合⼒(它等于重⼒与浮⼒之差)的作⽤⽽加速降落。
随着降落速度的增加,颗粒与空⽓的摩擦阻⼒相应增⼤,当阻⼒增⼤到等于重⼒与浮⼒之差时,颗粒所受的合⼒为零,因⽽加速度为零,此后颗粒即以加速度为零时的瞬时速度等速降落,这时颗粒的降落速度称为⾃由沉降速度(U t ) 5.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 6.何谓流化床层的内⽣不稳定性?如何抑制(提⾼流化质量的常⽤措施)?空⽳的恶性循环增加分布板阻⼒,加内部构件,⽤⼩直径宽分布颗粒,细颗粒⾼⽓速操作 7.对于⾮球形颗粒,当沉降处于斯托克斯定律区时,试写出颗粒的等沉降速度当量直径d e 的计算式 g)(18u de p t ρρµ-= 8.在考虑流体通过固定床流动的压降时,颗粒群的平均直径是按什么原则定义的?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的⼤⼩决定,⽽颗粒的形状并不重要9.⽓体中含有1~2微⽶直径的固体颗粒,应选⽤哪⼀种⽓固分离⽅法?10.曳⼒系数是如何定义的?它与哪些因素有关?)2/u A /(F 2p D ρζ=与R e p =µρ/u d p 、ψ有关11.斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何?应⽤的前提是什么?颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计?)18/(g )(d u p 2t µρρ-=R e <2颗粒p d 很⼩,t u 很⼩12.重⼒降尘室的⽓体处理量与哪些因素有关?降尘室的⾼度是否影响⽓体处理量?沉降室底⾯积和沉降速度不影响。
化工原理考试题及答案
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化工原理考试题及答案一、选择题1. 化工过程中,传热的基本方式不包括以下哪一项?A. 热传导B. 热对流C. 热辐射D. 热扩散答案:D2. 在理想状态下,下列哪种混合方式不会导致混合物体积发生变化?A. 液体与液体混合B. 气体与气体混合C. 液体与固体混合D. 固体与固体混合答案:B3. 化学反应速率通常受哪些因素影响?A. 反应物浓度B. 温度C. 催化剂D. 所有以上因素答案:D4. 蒸馏过程中,馏分的收集主要取决于什么?A. 沸点差异B. 混合物的成分比例C. 蒸馏设备的效率D. 操作者的经验答案:A5. 以下哪种设备常用于气液分离?A. 离心机B. 萃取塔C. 冷凝器D. 蒸发器答案:A二、填空题1. 在化工过程中,__________和__________是实现物质分离的两种基本操作方式。
答案:蒸馏分离2. 传热过程中,热能从高温物体传递到低温物体,这是通过__________、__________和__________三种基本方式实现的。
答案:热传导热对流热辐射3. 反应速率常数是温度的函数,通常用阿伦尼乌斯方程来描述,该方程中的活化能__________反应速率的增加。
答案:影响4. 在化工生产中,为了提高传热效率,经常采用__________和__________的方法来强化传热过程。
答案:增加传热面积改善流体流动状态5. 化工反应器的设计需要考虑多种因素,其中反应物的__________、__________和__________是设计中必须考虑的关键参数。
答案:浓度温度压力三、简答题1. 请简述化工过程中传质与传热的基本原理及其相互关系。
答:传质是指物质由高浓度区域向低浓度区域的移动过程,基本原理包括扩散、对流和吸附等。
传热是指热能由高温区域向低温区域的移动过程,基本原理包括热传导、热对流和热辐射。
传质与传热在化工过程中常常相伴发生,两者相互影响,例如在蒸馏过程中,传热导致液体蒸发,而蒸发过程中的气体又通过扩散等方式进行传质。
化工原理重要简答题
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化工原理简答题姓名:1.在选择吸收剂时主要考虑哪些问题?(1)吸收剂对溶质组分应有较大的溶解度;(2)对溶质组分具有良好的选择性;(3)在操作温度下挥发度要小;(4)吸收剂要容易再生;(5 )在操作温度下,吸收剂粘度要低,不易发泡;(6 )既经济又安全,价廉、易得、无毒、不易燃烧、化学性质稳定。
2.流体流动有几种类型,怎样判断流体的流动类型?流体有三种类型:滞流(又称层流),湍流和过渡流;Re W2000 滞流(层流);Re >4000 湍流;2000<Re<4000 过渡流;3.为什么逆流传热优于并流传热?指出并流传热的几种情况。
逆流优于并流是由于( 1 )从平均温度差考虑:在其他条件不变时逆流的平均温度差大于并流,从传热方程式可知,逆流所需要的传热面积比并流时为小。
(2)从载热体用量考虑:无论在加热或是冷却时,冷热流体用量在逆流时可以比在并流时为小。
就经济价值而言,由增大传热面积而增大的设备费用,远较由减小载热体用量而节省的长期操作费用为小。
从经济观点逆流优于并流。
可以采用并流的情况:当工艺上要求某被加热流体的最终温度不得高于某一数值时,利用并流较易控制。
另外对于粘稠的冷流体不妨采用并流。
4.提高传热系数强化传热的方法有哪些?增加湍流程度,以减小层流边界层厚度;采用导热系数较大的载热体,增大;尽量采用有相变载热体;防止结垢,及时除垢。
5.说明滞流与湍流有什么本质区别?(1)流体内部质点的运动方式不同滞流时质点沿管轴做有规则的平行运动,各质点互补碰撞,互不混合。
湍流时质点做不规则的杂乱运动,互补碰撞,产生大大小小的漩涡。
(2)流体在圆管内的速度分布不同滞流时平均流速等于最大流速的0.5 倍;湍流时平均流速等于最大流速的0.8 倍。
6.试分析蒸馏操作中适宜的回流比应如何选择?(1)当回流比增大时,蒸馏操作所需蒸汽量与冷却水量较多而使操作费用增加(2)回流比由最小值开始增大时,塔板数急剧减少,设备费用锐减。
化工原理填空简答选择
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化工原理(上)试卷一一. 填空题1.在流动系统中,若截面上液体压强、密度、流速等仅随空间位置改变,不随时间改变,称为稳定流动。
2.离心泵启动步骤为关闭出口阀灌液;常用出口阀或泵的转速调节流量;往复泵常用旁路或改变曲柄转速和活塞行程调节流量。
3.用离心泵向锅炉供水,若锅炉中的压力突然升高,则泵提供的流量变小,扬程增加。
4.牛顿冷却定律的表达式为Q=hS△t,给热系数(或对流传热系数)h的单位是W·m-2·K-1。
5.工业上常用过滤方式有深层过滤和滤饼过滤;悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是减小可压缩滤饼的流动阻力,提高饼的刚度。
二. 简答题1.何谓离心泵的“汽蚀”现象,对泵的操作有何危害?应如何防止?答:“汽蚀”:由于泵的安装高度过高,使泵内入口处的压强等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,气泡到泵的高压区破裂,周围液体以较高速度冲击叶轮的现象,称为“汽蚀”现象。
“汽蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。
为防止“汽蚀”现象发生;泵的实际安装高度应不高于允许安装高度。
2.为什么安装离心泵时要控制其安装高度?答:①防止汽蚀;②保证离心泵吸液。
3.在热传导中,管外绝热层材料包的越厚,热损失就越少,对否?为什么?答:这个结论是不正确的,这是保温层的热传导和保温层外表面的自然对流传热过程,保温层厚度增大时,导热热阻增大,但自然对流传热热阻下降,总热阻随保温层厚度的变化存在一个最小值(临界半径r c),r c=λ/α,当保温层半径小于临界半径时,越厚总热阻越小,保温效果就越差。
化工原理(上)试卷二一. 填空题1.边界层的定义是流速降至未受边壁影响流速的99%以内的区域。
边界层按其中的流型可分为层流边界层和湍流边界层。
3.离心泵用来输送常温的水,已知泵的性能为:Q = 0.05m3/s时,H= 20m ;管路特性为Q e= 0.05m3/s 时,H e = 18m ,则在该流量下,消耗在调节阀门上的扬程值为2m。
化工原理简答题
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化工原理简答题化工原理是化学工程专业的基础课程,主要介绍化工领域的基本原理和理论知识。
在学习化工原理的过程中,我们需要掌握一些基本概念和常见的简答题知识点。
下面就让我们来回顾一下化工原理中的一些简答题内容。
1. 什么是化工原理?化工原理是研究化学工程中的基本原理和理论知识的学科,它涉及到化学工程中的热力学、传质现象、反应工程等方面的知识。
通过学习化工原理,可以帮助我们更好地理解化工过程中的各种现象和规律,为工程实践提供理论指导。
2. 化工过程中的传质现象有哪些?在化工过程中,传质现象是非常重要的,它包括质量传递和动量传递两个方面。
质量传递主要包括蒸馏、萃取、吸附等过程,而动量传递则包括流体的运动、动量传递和阻力等问题。
3. 化工过程中的热力学原理是什么?热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科,它在化工过程中起着非常重要的作用。
化工过程中的热力学原理包括热力学平衡、热力学循环等内容,它们对于化工过程的设计和优化具有重要的指导意义。
4. 化工反应工程的基本原理是什么?化工反应工程是研究化学反应过程的工程学科,它主要包括反应动力学、反应器设计等内容。
在化工反应工程中,我们需要了解反应速率、反应平衡等基本原理,这些知识对于化工工程的设计和操作都具有重要的意义。
5. 化工过程中的安全生产原则是什么?化工过程中的安全生产是至关重要的,我们需要遵循一些基本的安全原则,比如严格遵守操作规程、正确使用防护设备、及时处理事故等。
只有做好安全生产工作,才能保障化工生产的安全和稳定。
通过对化工原理的学习,我们可以更好地理解化工工程中的各种现象和规律,为工程实践提供理论指导。
希望大家能够认真学习化工原理,掌握其中的基本原理和知识,为将来的工程实践打下坚实的基础。
化工原理试题库及答案
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化工原理试题库及答案一、选择题1. 化工生产中,下列哪种设备通常用于分离液体和固体混合物?A. 离心泵B. 蒸馏塔C. 过滤器D. 换热器答案:C2. 根据传热方式的不同,下列哪项不属于常见的换热器类型?A. 壳管式换热器B. 板式换热器C. 直接接触式换热器D. 热管换热器答案:D二、填空题1. 化工生产中,______是用于控制流体流动的设备。
答案:阀门2. 在化工过程中,______是用来测量压力的仪器。
答案:压力表三、简答题1. 简述精馏塔的工作原理。
答案:精馏塔是一种利用不同组分的沸点差异来实现混合物分离的设备。
在精馏塔中,混合物被加热至部分汽化,形成上升的蒸汽。
蒸汽通过塔板或塔盘上升,与下降的液体进行热量交换,使轻组分进一步汽化,而重组分则被冷凝并回流至塔底。
2. 描述化工过程中常见的三种传热方式。
答案:化工过程中常见的三种传热方式包括:导热、对流和辐射。
导热是指热量通过物质内部分子振动和碰撞传递的过程;对流是指流体中温度不同的各部分之间通过宏观位移传递热量的过程;辐射是指热量通过电磁波传递的过程,不需要介质。
四、计算题1. 已知某换热器的热负荷为5000 kW,传热系数为1000 W/m²·K,求换热器的传热面积。
答案:首先,根据公式Q = U × A × ΔT,其中 Q 是热负荷,U 是传热系数,A 是传热面积,ΔT 是温度差。
将已知数值代入公式,得到A = Q / (U × ΔT)。
假设温度差为10 K,则 A = 5000 kW / (1000 W/m²·K × 10 K) = 50 m²。
2. 某精馏塔的设计要求分离乙醇和水的混合物,已知乙醇的沸点为78.4℃,水的沸点为100℃。
如果混合物的初始温度为60℃,求在常压下进行精馏所需的最小回流比。
答案:回流比的计算较为复杂,通常需要通过物料平衡和能量平衡方程来求解。
化工原理期末模拟试题
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化工原理期末模拟试题
1.简答题
1.1 什么是物料平衡?请简要说明其应用范围和重要性。
1.2 请解释反应平衡的概念,并举例说明反应平衡条件下的物质组成变化。
1.3 什么是热力学第一定律?简要说明其表述内容和适用条件。
2.计算题
2.1 对一反应系统进行热力学分析,已知反应热ΔH= -50 kJ/mol,计算反应在300K时的自由能变化ΔG。
2.2 一高分子聚合反应中,单体的聚合度为100,求聚合反应的分子量。
2.3 在一个反应器内,气相组分为A、B、C三种反应物,分别的摩尔分数为0.2、0.3、0.5。
已知反应物A与B的反应速率为r1=k1[A],反应物B与C的反应速率为r2=k2[B],求r1、r2的比值。
3.综合题
某化工厂生产某种化合物的综合工艺如下:首先将气相反应物A和液相反应物B在催化剂的作用下,发生反应生成中间体C,再将中间体C经过分离得到目标产物D。
请设计该生产工艺的流程图,并结合化工原理中的相关知识,分别论述每个步骤的物料平衡、热力学分析和反应动力学。
以上是化工原理期末模拟试题的题目内容,希望考生能够认真答题,加深对化工原理知识的理解和掌握。
祝考试顺利!。
化工原理考研知识整理1-简答题
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沉降1.流化床的压降与哪些因素有关?g )(A m p pρρρ-=℘∆ 可知,流化床的压降等于单位界面床内固体的表观重量(即重量浮力),它与气速无关而始终保持定值。
6.何谓流化床层的内生不稳定性?如何抑制(提高流化质量的常用措施)?空穴的恶性循环增加分布板阻力,加内部构件,用小直径宽分布颗粒,细颗粒高气速操作7.对于非球形颗粒,当沉降处于斯托克斯定律区时,试写出颗粒的等沉降速度当量直径d e 的计算式g )(18u de p t ρρμ-=9.气体中含有1~2微米直径的固体颗粒,应选用哪一种气固分离方法?10.曳力系数是如何定义的?它与哪些因素有关?)2/u A /(F 2p D ρζ=与R e p =μρ/u d p 、ψ有关11.斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何?应用的前提是什么?颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计?)18/(g )(d u p 2t μρρ-=R e <2颗粒p d 很小,t u 很小12.重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关?降尘室的高度是否影响气体处理量?沉降室底面积和沉降速度不影响。
高度小会使停留时间短,但沉降距离也短了14.为什么旋风分离器处于低气体负荷下操作是不适宜的?锥底为何须有良好的密封?低负荷时,没有足够的离心力锥底往往负压,若不密封会漏入气体且将颗粒带起15.广义流态化和狭义流态化的各自含义是什么?狭义流态化指操作气速u 小于u t 的流化床,广义流化床则包括流化床,载流床和气力输送16.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;同时可进行其他单元操作17.表面曳力,形体曳力剪力在流动方向上的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的总合压力在流动方向上的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的总合18.牛顿区500<R e p <2×105,形体曳力占重要地位,表面曳力可忽略。
化工原理考试
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一、简答题 (10分)1. 筛板塔的气液接触状态有哪三种?各有什么特点?1.答:筛板塔的气液接触状态有三种:鼓泡接触、泡沫接触与喷射接触。
鼓泡接触的特点是:气量低,气泡数量少,液层清晰,气相为分散相,液相为连续相。
泡沫接触的特点是:气量较大, 液体大部分以液膜形式存在于气泡之间,气相为分散相, 液相为连续相。
喷射接触的特点是:气量很大, 液体以液滴形式存在,相际接触面积为液滴表面,气相为连续相,液相为分散相。
2. 简述填料塔载点、泛点的概念。
2. 载点:液体流量一定,气速增大至某一值时,气体对液膜的曳力较大,对液膜流动产生阻滞作用,使液膜增厚,填料层的持液量随气速的增加而增大,此现象称为拦液。
开始发生拦液现象时的空塔气速称为载点气速,压降-气速曲线上载点气速对应的点称为称为载点。
泛点:液体流量一定,气速增加很小便会引起压降的剧增,此现象称为液泛,开始发生液泛现象时的气速称为泛点气速,压降-气速曲线上泛点气速对应的点称为称为泛点。
二、填空题(20分)1. 精馏过程的操作线为直线,主要基于 。
1.恒摩尔流假设2. 一操作中精馏塔,若保持F 、x F 、q 、V (塔釜上升蒸汽量)不变,而减小回流比R ,则x D ,x W _ __。
2.减小 减小3. 将相对挥发度为 2.47的某二元混合物在全回流操作的塔中进行精馏,现测得全凝器中冷凝液组成为0.98,塔顶第二层塔板上升的气相组成为0.969,则塔顶第一层塔板的气相默弗里板效率为 。
121261.1%/(1(1))MV y y E x x y αα-==+-- 4. 恒沸精馏的原理是 。
4.在混合液中加入第三组分,该组分与原混合液中的组分形成新的恒沸物,其沸点明显低于原溶液中组分沸点或原恒沸物的沸点,使混合液变成“纯组分—恒沸物”组成,从而可以用一般的精馏方法分离。
5.在设计或研制新型气液传质设备时,要求设备具有 、 、 。
5. 传质效率高、生产能力大、操作弹性宽、塔板压降小、结构简单(以上答案中任选三个)6. 从塔板水力学性能的角度看,引起塔板效率下降的原因为 (举三条)。
化工原理简答题
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精心整理四、简答题:(答案仅供参考)1.精馏塔在一定条件下操作时,试问将加料口向上移动两层塔板,此时塔顶和塔底产品组成将有何变化?为什么?当加料板从适宜位置向上移两层板时,精馏段理论板层数减少,在其它条件不变时,分离能力下降,x D↓,易挥发组分收率降低,x W↑。
2.全回流与最小回流比的意义是什么?各有什么用处?一般适宜回流比为最小回流比的多少倍?(28页)全回流时,达到指定分离要求的理论板数最少。
开工时为不稳定过程,为了尽快达到分离要求,采用全回流操作,然后再慢慢减小回比,至规定回流比。
最小回流比,是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷。
是选择适宜回流比的依据。
一般适宜回流比是最小回流比的1.1~2.0倍。
3.试说明q线方程的物理意义,,它有什么作用?5种进料状况,什么情况下代表液相分率?q线方程又称为进料板方程,是表示精馏塔中精馏段操作线和提馏段操作线交点轨迹方程,反映了进料热状况对进料板上汽液两相摩尔量的影响。
因在图解理论塔塔时,要作出提馏线,由于提馏段操作线不易作出或不易准确作出,故借助δ线和精馏段操作线的交点作出。
4.吸收推动力是什么?有哪些表示方法?(105页)吸收推动力就是吸收质的分压差或浓度差。
表示方法有:分压差、浓度差,还有气相和液相比摩尔分率差,气相和液相摩尔分率差,具体表达式:NA=KG(PA-PA*)NA=KL(CA-CA*)NA=KY(YA-YA*)NA=KX(XA-XA*)5.亨利定律有哪几种表达式?它们只适合于什么场合?哪个常数(E)和压力单位相同?(80页)p=Ex,一般来说,温度上升则E值增大,这体现着气体溶解度随温度升高而减少的变化趋势。
H=ρ/EMsp=C/H,对于一定的溶剂和溶质,H值随温度升高而减少。
易溶气体具有较大的H值y=mx温度升高,总压变大,m值升高不利于吸收。
m=E/pE称为亨利系数,H称为溶解度系数,m称为相平衡常数。
它们只适合于稀溶液的情况。
化工原理简答题
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离心泵的工作原理启动前,先将泵壳内灌满被输送的液体。
启动,泵轴带动叶轮一起旋转,在离心力的作用下,液体沿着叶片之见的通道从叶轮中心进口处被甩到叶轮外围,以很高的速度流入泵壳,液体流到蜗形通道后,由于截面逐渐扩大,液体的流速减慢而静压能提高。
液体以较高的压力从排出口进入排出管,输送到所需要的场所。
当叶轮中心的液体被甩出后,泵壳的吸入口就形成了一定的真空,外面的大气压力迫使液体经底阀吸入管计入泵内,填补了液体排除后的空间。
这样,叶轮旋转不停,液体就不断被吸入与排出。
双膜理论①互相接触的气液两相流体间存在着稳定的相界面,界面两侧各有一层很薄的层流膜,溶质A以分子扩散的方式通过两层膜,由气相进入液相主体。
②在相界面处,气液两相互成平衡。
③在气液两相的主体中,由于流体的强烈湍流运动,各处浓度均匀一致。
通过上述三个假定把吸收过程简化为通过气液两膜层的分子扩散过程。
分子扩散理论当流体内部某一组分存在浓度差时,因微观的分子热运动时候组分从浓度高处传递到较低处,这种现象称为分子扩散。
恒摩尔流的假定恒摩尔气流和恒摩尔液流假定总称为恒摩尔流假定。
气液两相接触时,若有1kmol蒸汽冷凝,就有1kmol液体汽化,这时恒摩尔流假定成立。
恒摩尔假定满足一下条件:①各组分的摩尔汽化热相等②气液接触时间温度不同而交换的显热可以忽略③塔设备保湿良好,热损失可以忽略不计萃取剂的选择①萃取剂的选择性②萃取剂与原溶剂的互溶度③溶剂的可回收性④萃取剂的物理性质回流比的影响与选择回流比R是精馏过程设计和操作的参数,R值的大小直接影响精馏塔的分离能力、系统的能耗和设计的结构尺寸。
当回流比增大时,精馏段操作线斜率R/(R+1)增大,各板的分离能力提高,完成相同分离要求所需的理论塔板数减少。
由于R的增加,导致冷凝器再沸器的负荷增大,操作费用增加。
因此在确定回流比时,既要满足工艺上的要求,又要考虑设备费用(塔板数及冷凝器,再沸器传热面积)分子扩散系数分子扩散系数表示物质在介质中的扩散能力。
化工原理简答题
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精馏篇蒸馅是分离液体均相混合物的典型单元操作。
1、利用混合液中各组分挥发能力或沸点不同的特性;(分离依据)2、加热将液体混合物部分气化,由原来的均一相变为两相;(分离手段)3、通过液相和气相间的质量传递来实现分离。
三个基本关系:(1)相平衡关系:应用热力学基本理论表达体系的热力学性质的相互关系。
(2)操作关系:对过程进行物料和热量衡算,关联流入与流出的物流及能流之间关系及塔内级间物流、能流的关系,进而确定给定条件下完成分离要求所需的理论板数、塔内物流流量、组成的分布。
(3)传质速率方程蒸馅的特点:(1)通过蒸馅分离可以直接获得所需要的产品(2)适用范围广,可分离液态、气态或固态混合物(3)蒸馅过程适用于各种浓度混合物的分离(4)蒸馅操作耗能较大,节能是个值得重视的问题汽-液相平衡关系:是指溶液与其上方蒸气达到平衡时,气相组成与液相组成之间的关系。
理想溶液:根据不同组分分子之间作用力的异同来区分。
遵循拉乌尔定律。
理想气体:遵循道尔顿分压定律当总压不太高(<104kPa时)可视为理想气体。
1.理想气体的两个假设:①①忽略分子体积;②忽略分子间作用力。
2.临界温度低的气体,压力不太大、温度不太低时近似拉乌尔定律:当理想溶液汽液两相呈平衡时,溶液上方组分的分压与溶液中该组分的摩尔分数成正比。
相对挥发度:一般由实验测定。
若a = 1,则y=x,表明不能用普通蒸馅方法分离。
若a>1,则y>x,即a愈偏离1表明用蒸馅方法分离愈容易。
简单蒸馅:。
间歇非稳态操作。
在蒸馅过程中系统的温度和汽液相组成均随时间改变。
用于组分之间沸点差异大、分离提纯程度要求不高简单蒸馅的原理:釜内易挥发组分含量x由原料的初始组成x F沿泡点线不断下降直至终止蒸馅时组成xW,釜内溶液的沸点温度不断升高,蒸汽相组成y也随之沿露点线不断降低。
简单蒸馅的特点:(1)为非稳态过程。
任一时刻,易挥发组分在蒸汽中的含量y始终大于剩余在釜内的液相中的含量x,气液平衡瞬间形成又瞬间被新的气液平衡替代。
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V 沉降1.流化床的压降与哪些因素有关?g )(A m p p ρρρ-=℘∆ 可知,流化床的压降等于单位界面床内固体的表观重量(即重量浮力),它与气速无关而始终保持定值。
2.因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高,若气体质量及含尘情况不变,降尘室出口气体的含尘量将有何变化?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的变化而影响沉降速度。
因为气体粘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ρ有一定关系,温度升高,气体ρ降低,沉降速度增大。
3.简述旋风分离器性能指标中分割直径d p c 的概念通常将经过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径称为分割直径d p c ,某些高效旋风分离器的分割直径可小至3~10m μ4.什么是颗粒的自由沉降速度? 当一个小颗粒在静止气流中降落时,颗粒受到重力、浮力和阻力的作用。
如果重力大于浮力,颗粒就受到一个向下的合力(它等于重力与浮力之差)的作用而加速降落。
随着降落速度的增加,颗粒与空气的摩擦阻力相应增大,当阻力增大到等于重力与浮力之差时,颗粒所受的合力为零,因而加速度为零,此后颗粒即以加速度为零时的瞬时速度等速降落,这时颗粒的降落速度称为自由沉降速度(U t ) 5.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 6.何谓流化床层的内生不稳定性?如何抑制(提高流化质量的常用措施)? 空穴的恶性循环 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 7.对于非球形颗粒,当沉降处于斯托克斯定律区时,试写出颗粒的等沉降速度当量直径d e 的计算式 g)(18u de p t ρρμ-= 8.在考虑流体通过固定床流动的压降时,颗粒群的平均直径是按什么原则定义的?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的大小决定,而颗粒的形状并不重要9.气体中含有1~2微米直径的固体颗粒,应选用哪一种气固分离方法?10.曳力系数是如何定义的?它与哪些因素有关?)2/u A /(F 2p D ρζ=与R e p =μρ/u d p 、ψ有关11.斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何?应用的前提是什么?颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计?)18/(g )(d u p 2t μρρ-=R e <2颗粒p d 很小,t u 很小12.重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关?降尘室的高度是否影响气体处理量?沉降室底面积和沉降速度不影响。
高度小会使停留时间短,但沉降距离也短了13.评价旋风分离器性能的主要指标有哪两个?分离效率,压降14.为什么旋风分离器处于低气体负荷下操作是不适宜的?锥底为何须有良好的密封?低负荷时,没有足够的离心力锥底往往负压,若不密封会漏入气体且将颗粒带起15.广义流态化和狭义流态化的各自含义是什么?狭义流态化指操作气速u 小于u t 的流化床,广义流化床则包括流化床,载流床和气力输送16.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;同时可进行其他单元操作17.表面曳力,形体曳力剪力在流动方向上的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的总合压力在流动方向上的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的总合18.牛顿区500<R e p <2×105,形体曳力占重要地位,表面曳力可忽略。
曳力系数不再随R e p 而变(44.0=ζ),曳力与流速的平方成正比,即服从平方定律19.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的重要指标 gru g r 22==ωα 20.总效率0η被除下的颗粒占气体进口总的颗粒的质量分率,不能准确地代表旋风分离器的分离性能 21.流化床的特点优点:很易获得均匀的温度;恒定的压降 缺点:不均匀的接触,对实际过程不利,可能导致腾涌或节涌,和沟流 传热1.简述辐射传热中黑体和灰体的概念吸收率等于1的物体称为黑体;对各种波长辐射能均能同样吸收的理想物体称为灰体2.液体沸腾的必要条件有哪两个?过热度、汽化核心3.影响辐射传热的主要因素有哪些?温度、黑度、角系数(几何位置)、面积大小、中间介质4.传热过程有哪三种基本方式?直接接触式,间壁式,蓄热式5.传热按机理分为哪几种?传导,固体内部的热传导是由于相邻分子在碰撞时传递振动能的结果;在流体特别是气体中,除上述原因之外,连续而不规则的分子运动更是导致传导的重要原因。
此外,热传导也可因物体内部自由电子的转移而发生对流,是流体流动载热与热传导联合作用的结果热辐射,任何物体,只要其绝对温度不为零度,都会不停的以电磁波的形式向外界辐射能量,同时又不断吸收来自外界其他物体的辐射能。
当向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相等时,该物体与外界产生热量的传递6.物体的导热系数与哪些主要因素有关?与物态,温度有关7.流动对传热的贡献主要表现在哪?流动流体的载热:增大了壁面处的温度梯度,使壁面热流密度较流体静止时为大8.自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热?加热面在下,制冷面在上9.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10.沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手?改善加热表面,提供更多的汽化核心;沸腾液体加添加剂,降低表面张力11.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α12.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的传热方式?因Q与温度四次方成正比,对温度很敏感13.为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数?(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14.有两把外形相同的茶壶,一把为陶瓷的,一把为银质的。
将刚烧开的水同时充满两壶,实测发现,陶壶内的水温下降比银壶中的快,为什么?陶壶的黑度大,辐射散热快;银壶黑度小,辐射散热慢15.若串联传热过程中存在某个控制步骤,其含义是什么?该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和,传热速率由该步骤决定16.传热基本方程中,推倒得出对数平均推动力的前提条件有哪些?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,逆流总是优于并流?并流适用于哪些情况?逆流推动力tm∆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的基本方程是那几个?传热基本方程,热量衡算式,带有温变速率的热量衡算式19.在换热器设计计算时,为什么要限制ψ大于0.8当ψ≤0.8时,温差推动力损失太大,tm∆小,所需A变大,设备费用增加20.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21.间壁式传热过程的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22.强制对流,自然对流流体在外力(泵,风机或其他势能差)作用下产生的宏观流动在传热过程中因流体冷热部分密度不同而引起的流动23.雷诺数R e,努塞尔数N u,格拉斯霍夫数G r,普朗特数P r 的物理意义表征流体的运动状态反映对流使给热系数增大的倍数表征自然对流的流动状态反映物性对给热过程的影响24.大容积自然对流的自动模化区G r P r >2×107时,给热系数α与加热面的几何尺寸l 无关,此称为自动模化区25.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α随△t 急剧上升,此阶段为核状沸腾;△t 增大到一定数值时,加热面上的汽化核心继续增多,气泡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 的增大,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的转折点为临界点。
26.蒸汽冷凝的两种形式膜状冷凝和滴状冷凝,后者给热系数比前者大5~10倍27.黑度实际物体与同温度黑体的辐射能力的比值 bE E =ε 28.冷、热流体流动通道的选择原则(1)不洁净和易结垢的液体宜在管程(2)腐蚀性流体宜在管程(3)压强高的流体宜在管内(4)饱和蒸汽宜走壳程(5)被冷却的流体宜走壳程(6)若两流体温差较大,对于刚性结构的换热器,宜将给热系数大的流体通入壳程(7)流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜传送机械1.简述往复泵的水锤现象。
往复泵的流量调节方法有几种? 流量的不均匀时往复泵的严重缺点,它不仅是往复泵不能用于某些对流量均匀性要求较高的场所,而且使整个管路内的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,并降低泵的吸入能力。
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)改变曲柄转速和活塞行程2.什么是液体输送机械的压头或扬程?流体输送机械向单位重量流体所提供的能量3.离心泵的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4.后弯叶片有什么优点?有什么缺点?优点:后弯叶片的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,泵的效率高缺点:产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大5.何谓“气缚”现象?产生此现象的原因是什么?如何防止气缚?因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象原因是离心泵产生的压差与密度成正比,密度小,压差小,吸不上液体。
灌泵,排气6.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?离心泵的特性曲线指H e~q v,η~q v,P a~q v。
影响这些曲线的主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径大小7.离心泵的工作点是如何确定的?有哪些调节流量的方法?离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的调节出口阀,改变泵的转速8.何谓泵的汽蚀?如何避免汽蚀?泵的气蚀是指液体在泵的最低压强处(叶轮入口)气化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和腐蚀的现象规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量;通过计算,确定泵的实际安装高度低于允许安装高度9.什么是正位移特性?流量由泵决定,与管路特性无关10.往复泵有无汽蚀现象?有,这是由液体气化压强所决定的11.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?这与功率曲线的走向有关,离心泵在零流量时功率负荷最小,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12.通风机的全压,动风压各有什么含义?为什么离心泵的H 与ρ无关,而风机的全压p与ρ有关?T通风机给每立方米气体加入的能量为全压,其中动能部分为动风压。