化工原理复习资料汇总
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一填空
(1) 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气,总传热系数K 接近于 空气 侧的对流传热系数,而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 (2) 热传导的基本定律是 傅立叶定律 。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 (大、小)一侧的值。间壁换热器管壁温度t W 接近于值 大 (大、小)一侧的流体温度。
由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈小,则该壁面的热阻愈 大 (大、
小),其两侧的温差愈 大 (大、小)。
(3)由多层等厚平壁构成的导热壁面中,所用材料的导热系数愈大,则该壁面的热阻愈 小 ,其两侧的温差愈 小 。
(4)在无相变的对流传热过程中,热阻主要集中在 滞离层内(或热边界层内) ,减
少热阻的最有效措施是 提高流体湍动程度 。
(5) 消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种,即在壳体上加 膨胀节 、 采用浮头
式 或 U 管式结构 ;翅片管换热器安装翅片的目的是 增加面积,增强流体的湍动程
度以提高传热系数 。
(6) 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b 1>b 2>b 3,导热系数1<2<3,
在稳定传热过程中,各层的热阻R 1 > R 2 > R 3,各层导热速率Q 1 = Q 2 = Q 3。
(7) 物体辐射能力的大小与 黑度 成正比,还与 温度的四次方 成正比。
(8) 写出三种循环型蒸发器的名称 中央循环管式 、 悬筐式 、 外加热式 。
(9) 在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括 自然对流 、 泡核沸腾 和 膜状沸腾 三个阶段。实际操作应控制在 泡核沸腾 。在这一阶段内,传热系数随着温度差的增
加而 增加 。
(10) 传热的基本方式有 传导 、 对流 和 辐射 三种。热传导的基本定律是傅立叶定
律其表达式为dQ= -ds λn t
∂∂。
(11) 水在管内作湍流流动,若使流速提高到原来的2倍,则其对流传热系数约为原来的 倍;管径改为原来的1/2而流量相同,则其对流传热系数约为原来的 倍。(设条件
改变后仍在湍流范围)
(12) 导热系数的单位为 W/(m ·℃) ,对流传热系数的单位为 W/(m 2·℃) ,
总传热系数的单位为 W/(m 2·℃) 。
二、选择
1 已知当温度为T 时,耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力,则铝的黑度_D _耐火砖的
黑度。
A 大于
B 等于
C 不能确定
D 小于
2 某一套管换热器,管间用饱和水蒸气加热管内空气(空气在管内作湍流流动),使空气温
度由20℃升至80℃,现需空气流量增加为原来的2倍,若要保持空气进出口温度不变,则
此时的传热温差应为原来的 A 倍。
A B 1.74 C 2 D 不定
3 一定流量的液体在一25×2.5mm 的直管内作湍流流动,其对流传热系数
i =1000W/m 2·
℃;如流量与物性都不变,改用一19×2mm 的直管,则其将变为 D 。 A 1259 B 1496 C 1585 D 1678
4 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示 C 的准数。
A 对流传热
B 流动状态
C 物性影响
D 自然对流影响
5 在蒸气—空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案中的_B _在工程上可行。
A 提高蒸气流速
B 提高空气流速
C 采用过热蒸气以提高蒸气温度
D 在蒸气一侧管壁加装翅片,增加冷凝面积
6 在两灰体间进行辐射传热,两灰体的温度差为50℃,现因某种原因,两者的温度各升高100℃,则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比,应该_B _。
A 减小
B 增大
C 不变
7 在单效蒸发器中,将某水溶液从14%连续浓缩至30%,原料液沸点进料,加热蒸汽的温度为96.2℃,有效传热温差为11.2℃,二次蒸气的温度为75.4℃,则溶液的沸点升高为
D ℃。
A B 20.8 C 85 D
8 为蒸发某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液,应采用_B _流程。
A 并流加料
B 逆流加料
C 平流加料
D 双效三体并流加料
13热气体在套管换热器中用冷水冷却,内管为mm mm 5.225⨯φ钢管,导热系数K m W ⋅=/45λ。冷水在管内湍流流动,给热系数K m W ⋅=21/2000α,热气在环隙中湍流流动,给热系数K m W ⋅=22/50α。不计垢层热阻,试求:
(1)管壁热阻占总热阻的百分数;
(2)内管中冷水流速提高一倍,总传热系数K '有何变化
(3)内隙中热气体流速提高一倍,总传热系数K ''有何变化
解: (1)
11
122121]1ln 21[-++=αλαd d d d d K =1]50
102.0025.0ln 452025.002.0025.020001[-+⨯+⨯ =K m W ⋅2/3.48
总热阻 /021.012⋅=m K
W 管壁热阻 02
.0025.0ln 452025.0ln 2122⨯=d d d λ =W K m /102.625⋅⨯-
∴管壁热阻分率为%3.0103021
.0102.635
=⨯=⨯-- (2)8.0u ∝αΘ
∴K m W ⋅⨯=⨯=='238.018.01
/1048.3200022αα
K m W K ⋅=+⨯+⨯⨯='-253/0.49]501102.602.0025.01048.31[ 增加%3.13.483.4849=-=-'K K K (3)K m W ⋅=⨯=='∴28.028.02
/1.875022αα K m W K ⋅=+⨯+⨯=''-25/1.82]1
.871102.602.0025.020001[ 增加 %6.693
.483.481.82=-=-''K K K 由上可知,管壁热阻往往占分率很小,可忽略;提高K 值,强化传热,应在α小处着手。
蒸馏
一、填空
1精馏过程是利用 部分冷凝 和 部分汽化 的原理而进行的。精馏设计中,回流比越 大 ,所需理论板越少,操作能耗 增加 ,随着回流比的逐渐增大,操作费和设备费的总和将呈现 先降后升 的变化过程。
2精馏设计中,当回流比增大时所需理论板数 减小 (增大、减小),同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量 增大 (增大、减小),塔顶冷凝器中冷却介质消耗量 减小 (增大、减小),所需塔径 增大 (增大、减小)。
3分离任务要求一定,当回流比一定时,在5种进料状况中, 冷液体 进料的q 值最大,提馏段操作线与平衡线之间的距离 最远 , 分离所需的总理论板数 最
少 。
4相对挥发度α=1,表示不能用 普通精馏分离 分离,但能用 萃取精馏或恒沸精馏分离 分离。
5某二元混合物,进料量为100kmol/h ,x F =,要求得到塔顶x D 不小于,则塔顶最大产量为 kmol/h 。
6精馏操作的依据是 混合液中各组分的挥发度差异 ,实现精馏操作的必要条件包括 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸气 。
7负荷性能图有 五 条线,分别是 液相上限线 、 液相上限线 、 雾沫夹带线 、 漏液线 和 液泛线 。
8写出相对挥发度的几种表达式 =B A v v /=B B A A x p x p //=B
A B A x x y y //=o B o A p p /。 二、选择
1 已知q=,则加料中液体量与总加料量之比为 C 。
A :1
B 1:1.1
C 1:1
D :1
2 精馏中引入回流,下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是 D 。
A 液相中易挥发组分进入汽相;
B 汽相中难挥发组分进入液相;
C 液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相,但其中易挥发组分较多;
D 液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。
3 某二元混合物,其中A 为易挥发组分,液相组成x A =,相应的泡点为t 1,与之相平衡的汽