化工原理思考题 联系客服

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消除死区。

问题6. 大小不一的搅拌器能否使用同一根功率曲线? 为什么?

答6.只要几何相似就可以使用同一根功率曲线,因为无因次化之后,使用了这一条件。 问题7. 选择搅拌器放大准则时的基本要求是什么? 答7.混合效果与小试相符。

第四章 流体通过颗粒层的流动

问题1. 颗粒群的平均直径以何为基准? 为什么? 答1.颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准。

因为颗粒层内流体为爬流流动,流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关。 问题2. 数学模型法的主要步骤有哪些?

答2.数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验,实验定模型参数。

问题3. 过滤速率与哪些因素有关?

答3.过滤速率u=dq/dη=ΔP/rθμ(q+qe)中,u与ΔP、r、θ、μ、q、qe均有关。 问题4. 过滤常数有哪两个? 各与哪些因素有关? 什么条件下才为常数? 答4.K、qe为过滤常数。

K 与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关;qe 与过滤介质阻力有关。 恒压下才为常数。 问题5. ηopt 对什么而言?

答5.ηopt 对生产能力(Q=V/Ση)最大而言。Q在V~η图上体现为斜率,切线处可获最大斜率,即为ηopt 。

问题6. 回转真空过滤机的生产能力计算时, 过滤面积为什么用A而不用Aθ?该机的滤饼厚度是否与生产能力成正比?

答6.考察方法是跟踪法,所以过滤面积为A,而θ体现在过滤时间里。 不,滤饼厚度δ与q?K?2?qe?qe成正比,例如,转速愈快,生产能力愈大,而n滤饼愈薄。

问题7.强化过滤速率的措施有哪些?

答7.强化过滤速率的措施有①改变滤饼结构;②改变颗粒聚集状态;③动态过滤。

第五章 颗粒的沉降和流态化

问题1. 曳力系数是如何定义的? 它与哪些因素有关?

2

答1.ζ=FD/(Apρu/2 )。它与Rep(=dpuρ/μ)、ψ有关。

问题2. 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?

2

答2. ut=d(ρp-ρ)g/(18μ)。

前提Re<2。

当颗粒dp很小,ut很小时。

问题3. 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?

答3.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。 问题4. 评价旋风分离器性能的主要指标有哪两个? 答4.分离效率、压降。

问题5. 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? 答5.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。 问题6. 广义流态化和狭义流态化的各自含义是什么?

答6.狭义流态化指操作气速u小于ut的流化床,广义流化床则包括流化床、载流床和气力输送。

问题7. 提高流化质量的常用措施有哪几种? 何谓内生不稳定性?

答7.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。

空穴的恶性循环。

问题8. 气力输送有哪些主要优点?

答8.①系统可密闭; ②输送管线设置比铺设道路更方便; ③设备紧凑,易连续化、自动化; ④同时可进行其他单元操作。

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

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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。

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?

0.5

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∝ D。 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。 问题12. 吸收塔高度计算中,将NOG与HOG分开, 有什么优点? 答12.分离任务难易与设备效能高低相对分开,便于分析。 问题13. 建立操作线方程的依据是什么? 答13.塔段的物料衡算。 问题14. 什么是返混?

答14.返混是少量流体自身由下游返回至上游的现象。 问题15. 何谓最小液气比? 操作型计算中有无此类问题? 答15.完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。

无。

问题16. x2max与(L/G)min是如何受到技术上的限制的? 技术上的限制主要是指哪两个制约条件?

答16.通常,x2max=y2/m,(L/G)min=(y1-y2)/(x1e-x2)。

相平衡和物料衡算。

问题17. 有哪几种NOG的计算方法? 用对数平均推动力法和吸收因数法求NOG的条件各是什么?