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化工原理

化工原理
化工原理

《化工原理》课程综合复习资料

一、填空题

1.固体流态化在固定床阶段,增大流体的流速,流化床的压降,在流化床阶段,增大流体的流速,则流化床的压降。

2.角系数具有性和性的特点,利用此特点,可由一部分已知的角系数求取其它未知的角系数。

3.离心泵的性能参数指、、、。

4.强化传热的途径有、、。

5.蒸汽冷凝有和两种方式

6.气体吸收是利用气体混合物中各组分的差异而实现对气体混合物的分离,精馏则是利用均相液体混合物中各组分的差异使各组分得以分离。

7.离心泵的流量常用调节,往复泵的流量常用调节。

8.写出塔板上常见的三种流体流型:、和。

9.用蒸馏方法分离液体混合物的依据是,用吸收方法分离气体混合物的依据是。

10.根据有无补偿或补偿方法不同,列管式热器的一般结构型式有、、。

11.传热方式主要有、、三种。

12.减小阀门的开度,管路中流体流量减小,这时由于。

13.流体在圆形直管内作强制湍流时,其对流传热系数α与雷诺数Re的m次方成正比,其中m 的值为。

14.对于聚式固体流态化,常出现的不正常操作现象有,。

15.面积和厚度相同的三层导热平壁,测得一维稳态导热时各层导热平壁两侧的温度差大小顺序为Δt2大于Δt3大于Δt1,则各层导热平壁的导热系数大小顺序为、各层导热平壁的导热热阻大小顺序为。

16.某连续精馏塔中,若精馏段的操作线方程的截距为0,则回流比R为,馏出液流量为,操作线方程为。

17.固体流化床按其形态可分为和两类。

18.某精馏塔塔顶上升蒸汽组成为y,温度为T,经全凝器冷凝到泡点温度t,部分回流液入塔,其组成为x,则y x,T t。

19.离心泵的工作点由确定;如关小离心泵出口阀门开度则离心泵扬程,轴功率。

20.对于连续转筒真空过滤机的操作,当转速提高时,过滤机的生产能力、滤饼层厚度。

21.写出三种常见的间壁式换热器的名称、和____。

二、判断题

1、液体的粘度随温度的升高而增大。

2、流体在管道中流动过程中压力降就是压力差。

3、离心泵的出口管调节阀开的越大,泵的出口压力表指示越大。

4、在精馏操作中,若其他条件不变,回流比越大能耗就越高。

5、换热器的管程越多,单位时间的换热量就越大。

6、在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气,传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。

7、用U型压差计测量压强差时,压强差的大小与读数R、密度差(ρ指-ρ)有关,与U形管粗细无关。

8、用皮托管来测量气体流速时,测出来的流速是气体的平均流速。

9、文丘里流量计和转子流量计均属变压差流量计。

10、流体在圆形直管内流动时,流动阻力与流体物理性质、管路情况和流体流动状态相关。

11、固定管板式换热器是一种间壁式换热器。

12、套管换热器在进、出口条件相同的情况下,采用逆流操作时的传热推动力比并流操作时大。

三、选择题

1.离心泵的工作点。

A.由泵铭牌上的流量和扬程所决定;B.即泵的最大效率所对应的点;

C.由泵的特性曲线所决定;

D.是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点

2.用常压水蒸汽冷凝来加热空气,空气平均温度为25℃,则壁温约为。

A.25℃ B.100℃ C. 60℃ D. 49.7℃

3.离心泵停车时要。

A.先关出口阀后断电;B.先断电后关出口阀;

C.先关出口阀先断电均可;

D. 单级式的先断电,多级式的先关出口阀

4.多层平壁导热时,各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是。

A.没关系B.反比C.正比D.不确定

5.反映黑体辐射能力与温度关系规律变化的是。

A.史蒂芬-波尔茨曼定律;

B.兰贝特定律;

C.普朗克定律;

D.维恩位移定律

6.当精馏塔操作压力降低时,物系的相对挥发度会,此时若其它操作条件不变,塔顶馏出液组成将。

A.增大

B.减小

C. 不变

D. 不确定

7.精馏过程的操作线为直线,主要基于。

A.塔顶泡点回流

B. 恒摩尔流假定

C.理想物系

D.理论板假定

8.下列物质中,最不适于作保温(隔热)材料的是。

A、铜

B、岩棉

C、玻璃棉

D、软木

9.液体经过离心泵,主要使液体的增加。

A.位能

B. 动能

C. 静压能

D. 热能

10.二元溶液连续精馏计算中,进料热状态的变化将引起以下线的变化

A平衡线 B 操作线和q线 C 平衡线和操作线 D 平衡线与q 线

11.以下物理量不属于流体机械能的是()。

A、动能

B、位能

C、静压能

D、外加功

12.试指出下列传质过程中的扩散类型:

①恒摩尔流假定成立的蒸馏过程:。②惰性组分不溶于液相的吸收过程:。

A、单向扩散

B、等分子反向扩散

四、简答题

1、画出塔板负荷性能图,并标出每条线的名称

2、简述传热的三种基本方式及各自的特点。

3、简述流体在圆直管中流动时的三种流动状态及各自的特点。

4、简述恒摩尔流假定的内容及其应用条件

5、简述双膜理论的基本论点

6、指出离心泵的气蚀与气缚现象有什么区别。

五、计算题

如附图所示,是一丙烯粗馏塔的回流系统,精馏塔的操作压

力为15kgf/cm2(表),槽内液面上方压力为20kgf/cm2(表)。

塔内丙烯出口管距贮槽液面高差为30m,管内径为100mm,

输送量为为27m3/h,丙烯的密度为600kg/m3。管路全部摩擦

损失为100J/kg(包括所有的局部阻力在内),试核算丙烯从

贮槽送至塔顶是否需要泵。

《化工原理》课程综合复习资料参考答案

一、填空题

1.升高;不变

2.相对;完整

3.流量;扬程;效率;轴功率

4.增大传热系数;增加传热面积;提高传热温差

5.核状冷凝;膜状冷凝

6.在液相中溶解度;挥发度

7.出口阀;旁路

8.单溢流;双溢流;阶梯流

9.利用均相液体混合物中各组分挥发度的差异;利用气体混合物中各组分在液相中溶解度的差异

10.固定管板式;浮头式;U型管式

11.传导;对流;辐射

12.阻力增加

13.0.8

14.沟流;节涌

15.λ1﹥λ3﹥λ2;R2﹥ R3﹥ R1

16.∞;0;y=x

17.散式流化床;聚式流化床

18. =;>

19.泵的特性曲线和管路特性曲线;增大;减小

20.增大;减小

21.固定管板式换热器;浮头式换热器;U型管式换热器

二、判断题

1、×;

2、×;

3、√;

4、√;

5、×;

6、√;

7、√;

8、×;

9、×;10、√;11、√;12、√

三、选择题

1.D;

2.B;

3.A;

4.C;

5.A;

6.A、A;

7.B;

8.A;

9.C;10.B;11.D;12.B、A

四、简答题

1、参考答案:

①过量雾沫夹带线(气相负荷上限线);

②漏液线(气相负荷下限线);

③液相负荷下限线;

④降液管超负荷线(液相负荷上限线);

⑤液泛线

2、参考答案:

传导:发生在物体内部或相互接触的物体之间、物体不发生宏观的相对位移。

对流:仅发生在流体中,有相对的宏观位移

辐射:任何物体,只要T >0 K,均存在辐射传热;不需要任何中介;传热过程中伴随能量形式的转换。

3、参考答案:

①层流,流体质点顺着轴线平行流动;②过渡流,由层流向湍流过渡区;③湍流,流体质点沿管轴线方向流动的同时还有任意方向上的湍动;

4、参考答案:

(1)恒摩尔汽化:在精馏塔的精馏段内,由每层板上升的汽相摩尔流率都相等,在提馏段也是如此。

(2)恒摩尔溢流:在精馏塔的精馏段内,由每层板下降的液相摩尔流率都相等,在提馏段也是如此。即

成立条件:

①组分的摩尔汽化潜热相同。

②汽、液相接触时由于温度不同而传递的显热可以忽略。

③塔的保温良好,热损失可以忽略。

5、参考答案:

(1)相接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面,界面两侧各有一很薄的有效层流膜层,溶质以分子扩散方式通过此两膜层。

(2)界面上的气、液两相呈平衡。

(3)在膜层以外的气、液两相主体区无传质阻力,即浓度梯度(或分压梯度)为零。

6、参考答案:

气蚀:当离心泵口附近的压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸气压时,液体就在该处发生气化并产生气泡,随同液体从低压区流向高压区,气泡在高压的作用下,迅速凝结或破裂,瞬间内周围的液体即以极高的速度冲向原气泡所占据的空间,在冲击点处形成很高的压强,使叶轮或泵壳受到破坏,这种现象叫做气蚀。

气缚:若泵内存有空气,由于空气密度很低,旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将液体吸入泵内,致使离心泵不能输送液体。

五、计算题

参考答案:

取贮槽液面为1-1截面,塔内丙烯管出口为2-2截面;假设需要泵(We>0),则在两截面间列柏努利方程得:

化工原理公式和重点概念

《化工原理》重要公式 第一章 流体流动 牛顿粘性定律 dy du μτ= 静力学方程 g z p g z p 2211 +=+ρ ρ 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111 ρρ 动量守恒 )(12X X m X u u q F -=∑ 雷诺数 μμρ dG du ==Re 阻力损失 22 u d l h f λ= ????d q d u h V f ∞∞ 层流 Re 64=λ 或 2 32d ul h f ρμ= 局部阻力 2 2 u h f ζ= 当量直径 ∏ =A d e 4 孔板流量计 ρP ?=20 0A C q V , g R i )(ρρ-=?P 第二章 流体输送机械 管路特性 242)(8V e q g d d l z g p H πζλ ρ+∑+?+?= 泵的有效功率 e V e H gq P ρ= 泵效率 a e P P =η

最大允许安装高度 100][-∑--=f V g H g p g p H ρρ]5.0)[(+-r NPSH 风机全压换算 ρ ρ''T T p p = 第四章 流体通过颗粒层的流动 物料衡算: 三个去向: 滤液V ,滤饼中固体) (饼ε-1V ,滤饼中液体ε饼V 过滤速率基本方程 )(22 e V V KA d dV +=τ , 其中 φμ 012r K S -?=P 恒速过滤 τ22 2 KA VV V e =+ 恒压过滤 τ222KA VV V e =+ 生产能力 τ ∑=V Q 回转真空过滤 e e q q n K q -+=2? 板框压滤机洗涤时间(0=e q ,0=S ) τμμτV V W W W W 8P P ??= 第五章 颗粒的沉降和流态化 斯托克斯沉降公式 μρρ18)(2 g d u p p t -=, 2R e

化工原理 第二版 答案

第二章 习题 1. 在用水测定离心泵性能的实验中,当 流量为26 m 3/h 时,泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ,轴功率为 2.45 kW ,转速为2900 r/min 。若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m ,泵的进、出口管径相同,两测压口间管路流动阻力可忽略不计。试计算该泵的效率,并列出该效率下泵的性能。 解:在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方程,得 22112212,1222e f p u p u z H z H g g g g ρρ-+++=+++∑ 其中:210.4z z m -=41 2.4710()p P a =-?表压 52 1.5210p Pa =?(表压) 12u u = ,120f H -=∑ 则泵的有效压头为: 5 21213(1.520.247)10()0.418.41109.81 e p p H z z m g ρ-+?=-+=+=? 泵的效率3 2618.4110100%53.2%1023600102 2.45e e Q H N ρη??==?=??

该效率下泵的性能为: 326/Q m h = 18.14H m =53.2%η= 2.45N kW =

3. 常压贮槽内盛有石油产品,其密度为 760 kg/m 3,黏度小于20 cSt ,在贮存条件下饱和蒸气压为80kPa ,现拟用 65Y-60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流 量送往表压强为177 kPa 的设备内。贮槽液面恒定,设备的油品入口比贮槽液面高5 m ,吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1 m 和4 m 。试核算该泵是否合用。 若油泵位于贮槽液面以下1.2m 处,问此泵能否正常操作?当地大气压按101.33kPa 计。 解:要核算此泵是否合用,应根据题给条件计算在输送任务下管路所需压头,e e H Q 的值,然后与泵能提供的压头数值 比较。 由本教材附录24 (2)查得65Y-60B 泵的性能如下: 319.8/Q m h =,38e H m =,2950/min r r =, 3.75e N kW =,55%η=,() 2.7r NPSH m = 在贮槽液面11'-与输送管出口外侧截面22'-间列柏努利方程,并以截面11'-

化工原理第10章

第10章习题解答 1 在操作条件下,以纯净的氯苯为萃取剂,在单级接触萃取器中,萃取含丙酮的水溶液。丙酮-水-氯苯三元混合液的平衡数据见本题附表。试求: ⑴在直角三角形坐标系下,绘制此三元体系的相图,其中应包括溶解度曲线、联接线和辅助曲线; ⑵若近似地将前五组数据中B与S视为不互溶,试在X-Y直角坐标图上标绘分配曲线; ⑶若丙酮水溶液质量比分数为0.4,并且m B/m S=2.0,在X-Y直角坐标图上求丙酮在萃余相中的浓度; ⑷求当水层中丙酮浓度为45%(质量%,下同)时,水与氯苯的组成以及与该水层成平衡时的氯苯层的组成; ⑸由0.12kg氯苯和0.08kg水所构成的混合液中,尚需加入多少kg丙酮即可成为三元均相混合液; ⑹预处理含丙酮35%的原料液800kg,并要求达到萃取平衡时,萃取相中丙酮浓度为30%,试确定萃取剂(氯苯)的用量; ⑺求条件⑹下的萃取相和萃余相的量,并计算萃余相中丙酮的组成; ⑻若将条件⑹时的萃取相中的溶剂全部回收,求可得萃取液的量及组成。 解:⑴依平衡数据绘出溶解度曲线如附图1-1所示,图中各点代号与数据的对应关系注于附表1-1中。联结互成平衡的两液层组成点得E1R1、E2R2、E2R2……等平衡联结线。 由E1、E2、E3……各点作平行于AB边的直线,再由R1、R2、R3……各点作平行于AS边的

直线,两组线分别相交于点G、H、I、J、K,连接P、G、H、I、J、K即得辅助曲线。 ⑵将前五组数据转换为质量比浓度,其结果列于附表1-2中,并在X-Y直角坐标图上标绘分配曲线,如图1-2。 附表1-2 ⑶由X F=0.4,在图1-2上,自点X F作斜率为-m B/m S=-2.0的直线与分配曲线相交于点T,点T的横坐标即为丙酮在萃余相中的浓度X R=0.25。 图1-1 图1-2 ⑷水层中各组分的浓度 由所绘制的溶解度曲线如图1-3,在AB边上确定组分A的浓度为45%的点F,由点F绘直线FW平行于三角形底边BS,则FW线上各点表示A的组成均为45%。FW与溶解度曲线左侧的交点R,即代表水层中含A为45%的组成点,由图可读得点R组成为(质量%): x A=45%x B=52.8%x S=2.2%

化工原理重要概念和公式

《化工原理》重要概念 第一章流体流动 质点含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。 连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 拉格朗日法选定一个流体质点 , 对其跟踪观察,描述其运动参数 ( 如位移、速度等 ) 与时间的关系。 欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。 轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果。流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。 系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流体的。 理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。 粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。 总势能流体的压强能与位能之和。 可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。 伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。 平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。 动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。 均匀分布同一横截面上流体速度相同。 均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直 , 在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度 , 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。

层流与湍流的本质区别是否存在流体速度 u 、压强 p 的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。 第二章流体输送机械 管路特性方程管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加。 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 (J/N) 。 离心泵主要构件叶轮和蜗壳。 离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关。 叶片后弯原因使泵的效率高。 气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象。 离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指 H e~ q V ,η~ q V , P a~ q V 。 离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点。 离心泵的调节手段调节出口阀,改变泵的转速。 汽蚀现象液体在泵的最低压强处 ( 叶轮入口 ) 汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和侵蚀的现象。 必需汽蚀余量 (NPSH)r 泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少 离心泵的选型 ( 类型、型号 ) ①根据泵的工作条件,确定泵的类型;②根据管路所需的流量、压头,确定泵的型号。 正位移特性流量由泵决定,与管路特性无关。 往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程。 离心泵与往复泵的比较 ( 流量、压头 ) 前者流量均匀,随管路特性而变,后者流量不均匀,不随管路特性而变。前者不易达到高压头,后者可达高压头。前者流量调节用泵出口阀,无自吸作用,启动时关出口阀;后者流量调节用旁路阀,有自吸作用,启动时开足管路阀门。 通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压 (Pa=J/m 3 ) ,其中动能部分为动风压。

化工原理-第二版答案

化工原理 - 第二版答案

3 第三章 机械分离和固体流态化 2. 密度为 2650 kg/m 3 的球形石英颗粒在 20℃空气中自由沉降,计算服从 斯托克 斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式 的最小颗粒直径。 解: 20o C 时, 空气 1.205kg / m 3 , 1.81 10 5 Pa s 对应牛顿公式, K 的下限为 69.1 , 斯脱克斯区 K 的上限为 2.62 那么,斯托克斯区: ( s )g 2 d max 2.62 57.4 m 1.205 (2650 1.205) 9.81 d min (1.81 10 5)2 69.1 1513 m 1.205 (2650 1.205) 9.81 (1.81 10 5) 2

3.在底面积为40 m2的除尘室内回收气 体中的球形固体颗粒。气体的处理量为 3600 m3/h ,固体的密度3000kg / m3,操 作条件下气体的密度 1.06kg / m3,黏度 为2×10-5 P a·s。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。 解:在降尘室中能被完全分离除去的最小颗粒的沉降速度u t , 则 ut V s 3600 0.025m / s t bl 400 3600 假设沉降在滞流 区,用斯托克斯公式求算最小颗粒直径。

3 假设合理。求得的最小粒径有效 d min 18 2 10 5 0.025 17.5um (3000 1.06) 9.81 R et 18 u t ( s )g 核算沉降流型: d min u t 17.5 10 6 0.025 1.06 0.023 1 2 10 5 0.023 1

化工原理概念汇总汇总

化工原理知识 绪论 1、单元操作:(Unit Operations): 用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应物分离制成纯净品,在化工生产中共有的过程称为单元操作(12)。 单元操作特点: ①所有的单元操作都是物理性操作,不改变化学性质。②单元操作是化工生产过程中共有的操作。③单元操作作用于不同的化工过程时,基本原理相同,所用设备也是通用的。单元操作理论基础:(11、12) 质量守恒定律:输入=输出+积存 能量守恒定律:对于稳定的过,程输入=输出 动量守恒定律:动量的输入=动量的输出+动量的积存 2、研究方法: 实验研究方法(经验法):用量纲分析和相似论为指导,依靠实验来确定过程变量之间的关系,通常用无量纲数群(或称准数)构成的关系来表达。 数学模型法(半经验半理论方法):通过分析,在抓住过程本质的前提下,对过程做出合理的简化,得出能基本反映过程机理的物理模型。(04) 3、因次分析法与数学模型法的区别:(08B) 数学模型法(半经验半理论)因次论指导下的实验研究法 实验:寻找函数形式,决定参数

第二章:流体输送机械 一、概念题 1、离心泵的压头(或扬程): 离心泵的压头(或扬程):泵向单位重量的液体提供的机械能。以H 表示,单位为m 。 2、离心泵的理论压头: 理论压头:离心泵的叶轮叶片无限多,液体完全沿着叶片弯曲的表面流动而无任何其他的流动,液体为粘性等于零的理想流体,泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头。 实际压头:离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异,原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失,它主要包括:1)叶片间的环流,2)流体的阻力损失,3)冲击损失。 3、气缚现象及其防止: 气缚现象:离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体,它便没有抽吸液体的能力,这是因为气体的密度比液体的密度小的多,随叶轮旋转产生的离心力不足以造成吸上液体所需要的真空度。像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚。 防止:在吸入管底部装上止逆阀,使启动前泵内充满液体。 4、轴功率、有效功率、效率 有效功率:排送到管道的液体从叶轮获得的功率,用Ne 表示。 效率: 轴功率:电机输入离心泵的功率,用N 表示,单位为J/S,W 或kW 。 二、简述题 1、离心泵的工作点的确定及流量调节 工作点:管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点,就是将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量,该交点称为泵在管路上的工作点。 流量调节: 1)改变出口阀开度——改变管路特性曲线; 2)改变泵的转速——改变泵的特性曲线。 2、离心泵的工作原理、过程: 开泵前,先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后,泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下,从叶轮中心被抛向 g QH N e ρ=η/e N N =η ρ/g QH N =

完整版化工原理第二版答案

2 第四章习题 2.燃烧炉的内层为460mn 厚的耐火砖, 外层为230mm 厚的绝缘砖。若炉的内表 面温度t i 为1400C ,外表面温度t s 为 100°C 。试求导 热的热通量及两砖间的界 面温度。设两层砖接触良好,已知耐火砖 的导热系数为 1 0.9 0.0007t ,绝缘砖的导 热系数为 2 0.3 0.0003t 。两式 中t 可分别 取为各层材料的平均温度,单位 为C ,入 单位为W/(m ?C )。 解:设两砖之间的界面温度为t 2 ,由 热通量 t 1 t 2 b 1 t 2 七3 b 2 ,得 1 2 t 2 100 t t 230 10 /(0.3 0.0003 2 3 ) 2 t 2 949 °C 0.40/0.97 0.0007 t 1 t 2 1400 949 168SW/m 2 1400 t 2 3 460 10 /(0.9 0.0007

3 .直径为60mm 3mm,钢管用30mn厚的软木包扎,其外又用100mn厚的保温灰包扎,以作为绝热层。现测得钢管外壁面温度为-110 C ,绝热层外表面温度10C。已知软木和保温灰的导热系数分别为 0.043和0.07W/(m「C ),试求每米管长的冷量损失量。 解:每半管长的热损失,可由通过两层圆筒壁 的传热速率方程求出: Q ________ t i 上 3 __________ 丨丄詩亠心 2 1 r i 2 2 r2 1100 10 1 ~~60 1 , 160 In In 2 3.14 0.04 3 30 2 3.1 4 0.0007 60 25W/m 负号表示由外界向体系传递的热量,即为冷量损失。

化工原理各章节知识点总结

第一章流体流动 质点含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程 却要大得多。 连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 拉格朗日法选定一个流体质点,对其跟踪观察,描述其运动参数(如位移、速度等)与时间的关系。 欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p不随时间而变化。 轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果。流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流体的。 理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增 加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。 总势能流体的压强能与位能之和。 可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。 伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。 动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。 均匀分布同一横截面上流体速度相同。 均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上

的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。 层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。 稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应。定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。 边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。 边界层分离现象在逆压强梯度下,因外层流体的动量来不及传给边界层,而形成边界层脱体的现象。 雷诺数的物理意义雷诺数是惯性力与粘性力之比。 量纲分析实验研究方法的主要步骤: ①经初步实验列出影响过程的主要因素; ②无量纲化减少变量数并规划实验; ③通过实验数据回归确定参数及变量适用围,确定函数形式。 摩擦系数 层流区,λ与Re成反比,λ与相对粗糙度无关; 一般湍流区,λ随Re增加而递减,同时λ随相对粗糙度增大而增大; 充分湍流区,λ与Re无关,λ随相对粗糙度增大而增大。 完全湍流粗糙管当壁面凸出物低于层流层厚度,体现不出粗糙度过对阻力 损失的影响时,称为水力光滑管。Re很大,λ与Re无关的区域,称为完全湍流粗糙管。同一根实际管子在不同的Re下,既可以是水力光滑管,又可以是完全湍流粗糙管。 局部阻力当量长度把局部阻力损失看作相当于某个长度的直管,该长度即为局部阻力当量长度。 毕托管特点毕托管测量的是流速,通过换算才能获得流量。 驻点压强在驻点处,动能转化成压强(称为动压强),所以驻点压强是静压强与动压强之和。 孔板流量计的特点恒截面,变压差。结构简单,使用方便,阻力损失较大。转子流量计的特点恒流速,恒压差,变截面。 非牛顿流体的特性 塑性:只有当施加的剪应力大于屈服应力之后流体才开始流动。

化工原理基本概念

基本定义 理想溶液 ideal solution(s):溶液中的任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律[1]的溶液称为理想溶液。 这是从宏观上对理想溶液的定义。从分子模型上讲,各组分分子的大小及作用力,彼此相似,当一种组分的分子被另一种组分的分子取代时,没有能量的变化或空间结构的变化。换言之,即当各组分混合成溶液时,没有热效应和体积的变化。即这也可以作为理想溶液的定义。除了光学异构体的混合物、同位素化合物的混合物、立体异构体的混合物以及紧邻同系物的混合物等可以(或近似地)算作理想溶液外,一般溶液大都不具有理想溶液的性质。但是因为理想溶液所服从的规律较简单,并且实际上,许多溶液在一定的浓度区间的某些性质常表现得很像理想溶液,所以引入理想溶液的概念,不仅在理论上有价值,而且也有实际意义。以后可以看到,只要对从理想溶液所得到的公式作一些修正,就能用之于实际溶液。 各组成物质在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。[2]对于理想溶液,拉乌尔定律与亨利定律反映的就是同一客观规律。其微观模型是溶液中各物质分子的大小及各种分子间力(如由A、B二物质组成的溶液,即为A-A、B-B及A-B 间的作用力)的大小与性质相同。由此可推断:几种物质经等温等压混合为理想溶液,将无热效应,且混合前后总体积不变。这一结论也可由热力学推导出来。理想溶液在理论上占有重要位臵,有关它的平衡性质与规律是多组分体系热力学的基础。在实际工作中,对稀溶液可用理想溶液的性质与规律作各种近似计算。 泡点: 液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度,称为在这压力下的泡点。 若不特别注明压力的大小,则常常表示在0.101325MPa下的泡点。泡点随液体组成而改变。对于纯化合物,泡点也就是在某压力下的沸点。 一定组成的液体,在恒压下加热的过程中,出现第一个气泡时的温度,也就是一定组成的液体在一定压力下与蒸气达到汽液平衡时的温度。泡点随液相组成和压力而变。当泡点与液相组成的关系中,出现极小值或极大值时,这极值温度相应称为最低恒沸点或最高恒沸点,这时,汽相与液相组成相同,相应的混合物称为恒沸混合物。汽液平衡时,液相的泡点即为汽相的露点。

化工原理第二章习题及答案

第二章流体输送机械 一、名词解释(每题2分) 1、泵流量 泵单位时间输送液体体积量 2、压头 流体输送设备为单位重量流体所提供的能量 3、效率 有效功率与轴功率的比值 4、轴功率 电机为泵轴所提供的功率 5、理论压头 具有无限多叶片的离心泵为单位重量理想流体所提供的能量 6、气缚现象 因为泵中存在气体而导致吸不上液体的现象 7、离心泵特性曲线 在一定转速下,离心泵主要性能参数与流量关系的曲线 8、最佳工作点 效率最高时所对应的工作点 9、气蚀现象 泵入口的压力低于所输送液体同温度的饱和蒸汽压力,液体汽化,产生对泵损害或吸不上液体 10、安装高度 泵正常工作时,泵入口到液面的垂直距离 11、允许吸上真空度 泵吸入口允许的最低真空度 12、气蚀余量 泵入口的动压头和静压头高于液体饱和蒸汽压头的数值 13、泵的工作点 管路特性曲线与泵的特性曲线的交点 14、风压 风机为单位体积的流体所提供的能量 15、风量 风机单位时间所输送的气体量,并以进口状态计 二、单选择题(每题2分) 1、用离心泵将水池的水抽吸到水塔中,若离心泵在正常操作范围内工作,开大出口阀门将导致() A送水量增加,整个管路阻力损失减少

B送水量增加,整个管路阻力损失增大 C送水量增加,泵的轴功率不变 D送水量增加,泵的轴功率下降 A 2、以下不是离心式通风机的性能参数( ) A风量B扬程C效率D静风压 B 3、往复泵适用于( ) A大流量且流量要求特别均匀的场合 B介质腐蚀性特别强的场合 C流量较小,扬程较高的场合 D投资较小的场合 C 4、离心通风机的全风压等于( ) A静风压加通风机出口的动压 B离心通风机出口与进口间的压差 C离心通风机出口的压力 D动风压加静风压 D 5、以下型号的泵不是水泵( ) AB型BD型 CF型Dsh型 C 6、离心泵的调节阀( ) A只能安在进口管路上 B只能安在出口管路上 C安装在进口管路和出口管路上均可 D只能安在旁路上 B 7、离心泵的扬程,是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值( ) A包括内能在内的总能量B机械能 C压能D位能(即实际的升扬高度)B 8、流体经过泵后,压力增大?p N/m2,则单位重量流体压能的增加为( ) A ?p B ?p/ρ C ?p/ρg D ?p/2g C 9、离心泵的下列部件是用来将动能转变为压能( ) A 泵壳和叶轮 B 叶轮 C 泵壳 D 叶轮和导轮 C 10、离心泵停车时要( ) A先关出口阀后断电 B先断电后关出口阀 C先关出口阀先断电均可 D单级式的先断电,多级式的先关出口阀 A 11、离心通风机的铭牌上标明的全风压为100mmH2O意思是( ) A 输任何条件的气体介质全风压都达100mmH2O B 输送空气时不论流量多少,全风压都可达100mmH2O C 输送任何气体介质当效率最高时,全风压为100mmH2O D 输送20℃,101325Pa空气,在效率最高时,全风压为100mmH2O D 12、离心泵的允许吸上真空高度与以下因素无关( ) A当地大气压力B输送液体的温度

化工原理基本概念和原理

化工原理基本概念和原理 蒸馏––––基本概念和基本原理 利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。 对于均相物系,必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。蒸馏操作采用改变状态参数的办法(如加热和冷却)使混合物系内部产生出第二个物相(气相);吸收操作中则采用从外界引入另一相物质(吸收剂)的办法形成两相系统。 一、两组分溶液的气液平衡 1.拉乌尔定律 理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律: p A =p A 0x A p B =p B 0x B =p B 0(1—x A ) 根据道尔顿分压定律:p A =Py A 而P=p A +p B 则两组分理想物系的气液相平衡关系: x A =(P—p B 0)/(p A 0—p B 0)———泡点方程 y A =p A 0x A /P———露点方程 对于任一理想溶液,利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成;反之,已知一相组成,可求得与之平衡的另一相组成和温度(试差法)。

2.用相对挥发度表示气液平衡关系 溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示,即v A=p A/x A v B=p B/x B 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。其表达式有: α=v A/v B=(p A/x A)/(p B/x B)=y A x B/y B x A 对于理想溶液:α=p A0/p B0 气液平衡方程:y=αx/[1+(α—1)x] Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大,挥发度差异愈大,分离愈易;α=1时不能用普通精馏方法分离。 3.气液平衡相图 (1)温度—组成(t-x-y)图 该图由饱和蒸汽线(露点线)、饱和液体线(泡点线)组成,饱和液体线以下区域为液相区,饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区,两曲线之间区域为气液共存区。 气液两相呈平衡状态时,气液两相温度相同,但气相组成大于液相组成;若气液两相组成相同,则气相露点温度大于液相泡点温度。 (2)x-y图

化工原理第三章

试题: 球形颗粒在静止流体中作重力沉降,经历________和_______两个阶段。 沉降速度是指_______阶段,颗粒相对于流体的运动速度。 答案与评分标准 加速运动 等速运动 等速运动 (每个空1分,共3分) 试题: 在滞留区,球形颗粒的沉降速度t u 与其直径的______次方成正比;而在湍流区,t u 与其直径的______次方成正比。 答案与评分标准 2 1/2 (每个空1分,共2分) 试题: 降尘室内,颗粒可被分离的必要条件是_____________________________;而气体的流动应控制在__________________流型。 答案与评分标准 气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间t θ。(2分) 滞流 (1分) (共3分) 试题: 在规定的沉降速度t u 条件下,降尘室的生产能力只取决于_____________而与其__________________无关。 答案与评分标准 降尘室底面积 (2分) 高度 (1分) (共3分) 试题: 过滤常数K 是由__________及___________决定的常数;而介质常数e q 与e θ是反映________________的常数。

物料特性 过滤压强差 过滤介质阻力大小 试题: 过滤操作有________和___________两种典型方式。 答案与评分标准 恒压过滤 恒速过滤 试题: 在重力场中,固体颗粒在静止流体中的沉降速度与下列因素无关的是( )。 (A )颗粒几何形状 (B )颗粒几何尺寸 (C )颗粒与流体密度 (D )流体的流速 答案与评分标准 (D) 试题: 含尘气体通过长4m ,宽3m ,高1m 的降尘室,已知颗粒的沉降速度为0.25m/s ,则降尘室的生产能力为( )。 (A )3m 3/s (B )1m 3/s (C )0.75m 3/s (D )6m 3/s 答案与评分标准 (A) 试题: 某粒径的颗粒在降尘室中沉降,若降尘室的高度增加一倍,则该降尘室的生产能力将()。 (A )增加一倍 (B )为原来的1/2 (C )不变 (D )不确定 答案与评分标准 (C) 试题: 粒径分别为16m μ和8m μ的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降,沉降在滞流区,则两种颗粒的离心沉降速度之比为()。 (A )2 (B )4 (C )1 (D )1/2

化工原理-第2章-流体输送机械-典型例题题解

化工原理典型例题题解 第2章 流体输送机械 例1 离心泵的工作点 用某一离心泵将一贮罐里的料液送至某高位槽 ,现由于某种原因,贮罐中料液液面升高,若其它管路特性不变,则此时流量将( )。 A 增大 B 减少 C 不变 D 不确定 例 2 附图 例2 附图 解:该题实际上是分析泵的工作点的变动情况。工作点是泵特性曲线与管路特性曲线的交点,其中任何一条特性曲线发生变化,均会引起工作点的变动,现泵及其转速不变,故泵的特性曲线不变。将管路的特性曲线方程式列出 2 421212)(8v q g d d l g P P Z Z H πζλρ++-+-= 现贮槽液面升高,1Z 增加,故管路特性曲线方程式中的截距项数值减小,管路特性曲线的二次项系数不变。由曲线1变为曲线2,则工作点由A 点变动至B 点。故管路中的流量增大,因此答案A 正确。 例2 离心泵压头的定义 离心泵的压头是指( )。 A 流体的升举高度; B 液体动能的增加; h m ,Q 3 m ,H e A B 1 曲线2曲线

C 液体静压能的增加; D 单位液体获得的机械能。 解:根据实际流体的机械能衡算式 H e =(Z 2-Z 1)+(P 2-P 1)+(u 22-u 12 )/2g+ΣH f 离心泵的压头可以表现为液体升举一定的高度(Z 2-Z 1),增加一定的静压能(P 2-P 1)/(g ρ),增加一定的动能(u 22-u 12 )/(2g)以及用于克服流体流动过程中产生的压头损失ΣH f 等形式,但本质上离心泵的压头是施加给单位液体(单位牛顿流体)的机械能量J(J/N=m).故答案D 正确。 例3离心泵的安装高度H g 与所输送流体流量、温度之间的关系 分析离心泵的安装高度H g 与所输送流体流量、温度之间的关系。 解:根据离心泵的必需汽蚀余量(NPSH)r ,计算泵的最大允许安装高度的计算公式为 [][]5.0)() 10(0 +---=∑-r f v g NPSH H g P g P H ρρ (1) 首先分析离心泵的必需汽蚀余量(NPSH)r 的定义过程。在泵内刚发生汽蚀的临界条件下,泵入口处液体的静压能和动能之和(P 1,min /g ρ+u 12 /2g)比液体汽化的势能(P v /g ρ)多余的能量(u k 2 /2g+ΣH f(1-k))称为离心泵的临界汽蚀余量,以符号(NPSH)C 表示,即 ∑-+=-+=)1(2 21 min ,122)(K f K v c H g u g p g u g P NPSH ρρ (2) 由(2)式右端看出,流体流量增加,(NPSH )C 增加,即必须的汽蚀余量(NPSH)r 增加。由(1)式可知,液体流量增加,泵的最大允许安装高度[] g H 应减少。根据(NPSH)C 的定义可知,当流量一定而且流动状态已进入阻力平方区时(u k 2 /2g+ΣH f(1-k),均为确定值),(NPSH)C 只与泵的结构尺寸有关,故汽蚀余量是泵的特性参数,与所输送流体的蒸汽压P V 无关。由(1)式可知,若流体温度升高,则其P V 值增加,从而[] g H 应减小。 例4 离心泵的组合使用 现需用两台相同的离心泵将河水送入一密闭的高位槽,高位槽液面上方压强为(表压强),高位槽液面与河水水面之间的垂直高度为10m ,已知整个管路长度为50m (包括全部局部阻力的当量长度),管径均为50mm ,直管阻力摩擦系数λ=。单泵的特性曲线方程式为2 6100.150v e q H ?-=(式中H e 的单位为m ;q v 的单位为m 3 /s )。通过计算比较该两台泵如何组合所输送的水总流量更大。 解:泵的组合形式分为串联和并联,由此单泵的特性曲线方程写出串联泵和并联泵的特性曲线方程 2 6100.2100v e q H ?-=串 (1) 2 5105.250v e q H ?-=并 (2) 自河水水面至密闭高位槽液面列出管路特性曲线方程 g u d l l g P Z H e e 22∑++?+?=λ ρ 将有关数据代入 81 .92)050 .0785.0( 050.050 025.081.9100010013.15.1102 2 5 ????+???+ =v e q H 整理得: 2 5103.315.10v e q H ?+= (3)

《化工原理》基本概念、主要公式

《化工原理》基本概念、主要公式 第一章 基本概念: 连续性假定质点拉格朗日法欧拉法定态流动轨线与流线系统与 控制体粘性的物理本质 质量守恒方程静力学方程总势能理想流体与实际流体的区别可压 缩流体与不可压缩流体的区别 牛顿流体与非牛顿流体的区别伯努利方程的物理意义动量守恒方程 平均流速动能校正因子 均匀分布均匀流段层流与湍流的本质区别稳定性与定态性边界层 边界层分离现象因次 雷诺数的物理意义泊谡叶方程因次分析实验研究方法的主要步骤摩 擦系数完全湍流粗糙管 局部阻力当量长度毕托管驻点压强孔板流量计转子流量计的特点 非牛顿流体的特性(塑性、假塑性与涨塑性、触变性与震凝性、粘弹性) 重要公式: 牛顿粘性定律dyduμτ= 静力学方程gzpgzp2211+=+ρρ 机械能守恒式fehugzphugzp+++=+++2222222111ρρ 动量守恒)(12XXmXuuqF?=Σ 雷诺数μμρdGdu==Re 阻力损失22udlfλ=h ????dqduhVf∞∞ 层流Re64=λ或232dulhfρμ= 局部阻力22ufζ=h 当量直径Π=Ae4d 孔板流量计ρPΔ=200ACqV ,gRi)(ρρ?=ΔP 第二章 基本概念: 管路特性方程输送机械的压头或扬程离心泵主要构件离心泵理论压 头的影响因素叶片后弯原因 气缚现象离心泵特性曲线离心泵工作点离心泵的调节手段汽蚀现 象必需汽蚀余量(NPSH)r 离心泵的选型(类型、型号) 正位移特性往复泵的调节手段离心泵与 往复泵的比较(流量、压头) 通风机的全压、动风压真空泵的主要性能参数

重要公式: 管路特性242)(8VeqgddlzgpHπζλρ+Σ+Δ+Δ= 泵的有效功率eVeHgqPρ=

化工原理第二版答案

第三章 机械分离和固体流态化 2. 密度为2650 kg/m 3 的球形石英颗粒在20℃空气中自由沉降,计算服从斯托克斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式的最小颗粒直径。 解:20C 时,351.205/, 1.8110kg m Pa s ρμ-==??空气 对应牛顿公式,K 的下限为69.1,斯脱克斯区K 的上限为2.62 那么,斯托克斯区:

3. 在底面积为40 m 2的除尘室内回收气体中的球形固体颗粒。气体的处理量为3600 m 3/h ,固体的密度3/3000m kg =ρ,操作条件下 气体的密度3/06.1m kg =ρ,黏度为2×10-5 P a·s。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。 解:在降尘室中能被完全分离除去的最小颗粒的沉降速度u t , 则 36000.025/4003600s t V u m s bl ===? 假设沉降在滞流区,用斯托克斯公式求算最小颗粒直径。 核算沉降流型: 假设合理。求得的最小粒径有效。

4. 用一多层降尘室除去炉气中的矿尘。矿 尘最小粒径为8m μ,密度为4000 kg/m 3。除 尘室长4.1 m 、宽1.8 m 、高4.2 m ,气体温 度为427℃,黏度为3.4×10-5 P a·s,密度为 0.5 kg/m 3。若每小时的炉气量为2160标准 m 3,试确定降尘室内隔板的间距及层数。 解:由气体的状态方程PV nRT = 得' 's s T V V T =,则气体的流量为: 假设沉降发生在滞流区,用斯托克斯公式求最小粒径。 核算沉降流型: 假设合理。求得的最小粒径有效。 由以上的计算可知。粒径为8m μ的颗粒沉降必定发生在滞流区。 用斯托克斯公式求沉降速度 层数31.5450.91.8 4.1 4.110s t V n blu -===???取为51层。 板间距/(1) 4.2/(511)80.8h H n mm =+=+= 核算气体在多层降尘室中的流型。 当量直径(对降尘室)

化工原理所有章节试题及答案完整版

化工原理所有章节试题 及答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

一、填空题: 1.(2分)悬浮液属液态非均相物系,其中分散内相是指_____________;分散外相是指______________________________。 ***答案*** 固体微粒,包围在微粒周围的液体 2.(3分)悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下,沿重力方向作自由沿降时,会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时,微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度,称为____________ 。 ***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度 3.(2分)自由沉降是 ___________________________________ 。 ***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降 4.(2分)当微粒在介质中作自由沉降时,若粒子沉降的Rep相同时,球形度越大的微粒,介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 ***答案*** 小 1 5.(2分)沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在 _________力或__________力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程。 ***答案*** 重离心沉积

6.(3分)球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时,其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep 7.(2分)降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 ***答案*** 增大沉降面积,提高生产能力。 8.(3分)气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 ***答案*** 重力沉降、离心沉降、过滤离心沉降 9.(2分)过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 ***答案*** 液体或气体中固体微粒 10.(2分)过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时,过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 ***答案*** 单位时间内通过单位面积的滤液体积变慢 11.(2分)悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 ***答案*** 在滤饼中形成骨架,使滤渣疏松,孔隙率加大,滤液得以畅流

化工原理E34章

一、填空题: 1.(2分) 自由沉降是___________________________________ 。 2.(2分) 沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒,在_________力或__________力的作用下,沿受力方向发生运动而___________ ,从而与流体分离的过程。 3.(3分) 球形粒子在介质中自由沉降时,匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时,其阻力系数=____________. 4.(2分) 过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 5.(2分) 过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时,过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 6.(2分) 板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 7.(3分) 某板框压滤机的框的尺寸为:长×宽×厚=810×810×25 mm,若该机有10块框,其过滤面积约为_________________ m。 8.(4分) 板框压滤机采用横穿洗涤滤渣,此时洗穿过____层滤布及____个滤框厚度的滤渣,流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的____倍,而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的____。

某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240 mm,λ=0.25w.m.K ,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) 10.(6分) 某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.0m.s,此时传热系数α=________________. 11.(4分) 某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为20℃和30℃,此时传热平均温度差△t=_________. 12.(2分) 热量传递的方式主要有三种:_____、_______、__________. 13.(4分) 间壁传热的总传热速率方程为_______.某换热过程中,要求q=30 kw, K=555(w.m.K),△t=30K,则传热面积为______. 14.(2分) 在两流体的间壁换热过程中,计算式Q=K.A.△t,△t表示为____________。 15.(3分) 应用准数关联式求取对流传热系数时,应注意三点:(1)____________ (2)_____________ (3)_________________ 二、选择题:

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