化工原理简答题文档

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 μ

4.什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

,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 gr

u g r 2

2==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

12.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