化工基本知识下册课后思考题目解析

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α。

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、qm2Cp2沿程不变；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133℃的饱和蒸汽可将油从40℃加热至80℃。若现欲增加50%的油处理量，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80℃，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Δtm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Ψ大于0.8？

答19．当Ψ≤0.8时，温差推动力损失太大，Δtm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α，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α最大。

问题4.提高蒸发器生产强度的途径有哪些?

答4.u↑，降低单程汽化率，K↑；提高真空度，t↓，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Δ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：ΣΔ

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/P，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/μ。

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=μ/ρD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。

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。