化工原理下册课后思考题答案

化工原理下册课后思考题答案

第六章传热

问题1.传热过程有哪三种基本方式? 答1.直接接触式、间壁式、蓄热式。

问题2.传热按机理分为哪几种? 答2•传导、对流、热辐射。

问题3.物体的导热系数与哪些主要因素有关 ? 答3.与物态、温度有关。

问题4.流动对传热的贡献主要表现在哪儿 ? 答4.流动流体的载热。

问题5.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? 答5.加热面在下，制冷面在上。

问题6.液体沸腾的必要条件有哪两个? 答6.过热度、汽化核心。

问题7.工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作？为什么? 答7•核状沸腾状态。以免设备烧毁。

问题8.沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手 ? 答8 .改善加热表面，提供更多的汽化核心；沸腾液体加添加剂，降低表面张力问题9.蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体 ? 答9.避免其积累，提高a。

问题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的传热方式 ?

答10.因Q与温度四次方成正比，它对温度很敏感。

问题11.影响辐射传热的主要因素有哪些? 答11 .温度、黑度、角系数（几何位置）、面积大小、中间介质。

问题12.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？

答12.①相变热远大于显热；②沸腾时汽泡搅动；蒸汽冷凝时液膜很薄。

问题13.有两把外形相同的茶壶，一把为陶瓷的，一把为银制的。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，这是为什么？

答13.陶瓷壶的黑度大，辐射散热快；银壶的黑度小，辐射散热慢。

问题14.若串联传热过程中存在某个控制步骤，其含义是什么?

答14.该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和，传热速率由该步骤所决定。

问题15.传热基本方程中，推导得出对数平均推动力的前提条件有哪些 ?

答15. K、qm1Cp1 qm2Cp胡程不变；管、壳程均为单程。

问题16. 一列管换热器，油走管程并达到充分湍流。用133C的饱和蒸汽可将油从40C加热至80C。若现欲增加50%勺油处理量，

有人建议采用并联或串联同样一台换热器的方法，以保持油的出口温度不低于80C，这个方案是否可行？

答16.可行。

问题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?

答17.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。

问题18.解决非定态换热器问题的基本方程是哪几个 ?

答18.传热基本方程，热量衡算式，带有温变速率的热量衡算式。

问题19.在换热器设计计算时，为什么要限制屮大于0.8 ?

答19.当屮＜ 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。

第七章蒸发

问题1.蒸发操作不同于一般换热过程的主要点有哪些 ?

答1.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；与其它单元操作相比节能更重要。

问题2.提高蒸发器内液体循环速度的意义在哪？降低单程汽化率的目的是什么?

答2.不仅提高a,更重要在于降低单程汽化率。减缓结垢现象。

问题3.为什么要尽可能扩大管内沸腾时的气液环状流动的区域?

答3.因该区域的给热系数a最大。

问题4.提高蒸发器生产强度的途径有哪些?

答4.u T,降低单程汽化率，K T;提高真空度，t J,增加传热推动力。

问题5.试分析比较单效蒸发器的间歇蒸发和连续蒸发的生产能力的大小。设原料液浓度、温度、完成液浓度、加热蒸汽压强以及冷凝器操作压强均相等？

答5.单效间歇蒸发起先△小，生产能力大。

问题6.多效蒸发的效数受哪些限制?

答6.经济上限制：W/D的上升达不到与效数成正比， W/A的下降比与效数成反比还快；技术上限制：艺△

必须小于T-t，而T-t是有限的。

问题7.试比较单效与多效蒸发之优缺点?

答7.单效蒸发生产强度高，设备费用低，经济性低。多效蒸发经济性高。00

第八章气体吸收

问题1.吸收的目的和基本依据是什么？吸收的主要操作费用花费在哪?

答1.吸收的目的是分离气体混合物。

基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。

操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。

问题2.选择吸收溶剂的主要依据是什么？什么是溶剂的选择性?

答2.溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小。

溶剂对溶质溶解度大，对其他组份溶解度小。

问题3.E,m,H三者各自与温度、总压有何关系?

答3. m=E/P=HCM，m E、H均随温度上升而增大，E、H基本上与总压无关，m反比于总压。

问题4.工业吸收过程气液接触的方式有哪两种 ?

答4.级式接触和微分接触。

问题5.扩散流JA,净物流N,主体流动NM传递速率NA相互之间有什么联系和区别？答5. N=NM+JA+JB,NA=JA+NMCA/CM JA、JB浓度梯度引起；NM微压力差引起；NA溶质传递，考察所需。

问题6.漂流因子有什么含义？等分子反向扩散时有无漂流因子？为什么？

答6. P/PBm表示了主体流动对传质的贡献。

无漂流因子。因为没有主体流动。

问题7.气体分子扩散系数与温度、压力有何关系？液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系 ?

1.81 答 7. D气*T/P，D液*T/ |io

问题8.修伍德数、施密特数的物理含义是什么 ?

答8. Sh=kd/D表征对流传质速率与扩散传质速率之比。

Sc=u / p D表征动量扩散系数与分子扩散系数之比。

问题9.传质理论中，有效膜理论与表面更新理论有何主要区别?

答9.表面更新理论考虑到微元传质的非定态性，从k* D推进到k* D0.5 o

问题10.传质过程中，什么时侯气相阻力控制？什么时侯液相阻力控制?

答10. mky<>kx时，液相阻力控制。

问题11.低浓度气体吸收有哪些特点？数学描述中为什么没有总物料的衡算式 ?

答11.①G L为常量，②等温过程，③传质系数沿塔高不变。