曲阜师范大学化工原理 复习资料.docx

一、判断题.沸腾传热时,壁面与沸腾流体的温度愈大，则。愈大。（）1 .在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需的传热面积小。（）.辐射传热与传导传热和对流传热的主要差别在于辐射传热可以在真空中传播。（ ）.保温材料应该选用导热系数小的绝热材料。（）2 .强化传热的途径主要是增大传热面积。（）.在进行吸收操作时,在塔内任一截面上,吸收质在气相中的分压总是高于其接 触的液相平衡分压,所以在y-x图上,吸收操作线的位置总是位于平衡线的上方。 （ ）3 .对于逆流操作的填料吸收塔，当气速一定时,增大吸收剂的比用量（即液气比），则出塔溶液浓度降低,吸收推动力增大。（）4 .溶液被加热到鼓起第一个气泡时的温度称为泡点,气相混合物被冷却到有第一滴液滴析出时的温度称为露点。（）5 .在精储塔内任意1块理论板，其气相露点大于液相的泡点。（）.恒压过滤过程的过滤速度是恒定的。（） 二、填空题1 .在1个大气压,84时，苯的饱和蒸气压p%H3.6kPa,甲苯的饱和蒸气压或 AB二44. 68kPa,苯-甲苯混合溶液达于平衡时，液相组成为二（），气相组成力=（），相对挥发。=（）o.恒速操作的过滤机,过滤10 min得到滤液OQlm?,继续过滤20 min,可再得滤 液（）m3 ；然后，用0.009m3洗涤液洗涤，速率不变，所需洗涤时间为（）mino.在一定空气状态下，用对流干燥方法干燥湿物料时"能除去的水分为 （），不能除去的水分为（）o2 .某一热流体流经一段直管后,再流入同一内径的弯管段,则弯管段的传热系数 比直管段的（）o三、计算1.如下图所示常温水由高位槽以1. 5m/s流速流向低位槽,管路中装有孔板流量 计和一个截止阀，已知管道为057mmx 35mm的钢管，直管与局部阻力的当量长 度（不包括截止阀，包括管路进出口局部阻力损失）总和为60m,截止阀在某一开 度时的局部阻力系数。为7. 5。设系统为定态湍流,管路摩擦系数2为0.026。U形 管压差计中指示液均为水银，密度为13600kg/m3。求：（i）管路中的质量流量及两 槽液面的位差； （2）阀门前后的压强差及水银压差计的读数火2 ；（3）若将阀门开 大,使流速增大为原来的L 1倍,设系统仍为定态湍流,见近似不变。问：孔板流量一、判断题1 .对.错2 .对.对3 .对.错4 .错.错5 .错.错二、填空题.空（1）:空气空（2）:饱和水蒸汽.空（1） : R> R> %L乙J空(2) ：Q2= Q31 .空(1) : 0.01三、计算1.解:以高位槽液面为截面1,喷头入口处为截面2,则22Pl jP2 U2gz# 一+ = gz/ + +1 p 22 p 2gz+ 0+ 0= 0+gz+ 0+ 0= 0+04"01325 +10502.22 “+25Zi=6. 73m所以需要高出6. 73米。四、思考问答.由泡点方程、露点方程可知，塔内气、液相组成与温度有关，所以可通过测量塔内某个位 置的温度来预测塔内特别是塔顶组成变化,从而调节操作参数,确保产品质量。研究发现，操 作条件变化塔内温度改变的幅度不同。高浓度区（塔顶）温度变化极小。测温度般放在操作 条件改变温度变化幅度最大的那块板上,该板被称为灵敏板。1 .离心泵工作时，其轴功率随着流量增大而增大，所以泵启动时，应把出口阀关闭，以降低启动功率，保护电机,不至于超负荷而受到损失，同时也避免出口管线的水力冲击。/ 2gAs -"）计的读数勺变为原来的多少倍？（外二C.A. ,设孔板流量计的孔流1V u u yp系数不变）；（4）定性分析阀门前a点外的压强如何变化?为什么？四、思考问答1 .在管壳式换热器的设计中，两流体的流向如何选择？2 .若精储塔加料偏离适宜位置（其他操作条件均不变），将会导致什么结果?一、判断题.错1 .对.对2 .对.错3 .对.对4 .对.错5 .错二、填空题1. 空(1) : 0. 823空(2) : 0. 923空(3) : 2. 562. 空(1) : 0. 02空：9空(1):自由水分 空(2)平衡水分空(1):大 三、计算L (1)解：以高位槽液面为截面0-0,低位槽液面为液面1- 1，以截面1- 1'为基准面，在截 面0-0'和截面1- 1间列柏努利方程熊+751/ = 4438(心)熊+751/ = 4438(心)质量流量外= PQV 1000X 0.785x 1.5X 0.052= 2.94(kg/ s)_1.52z4岫=7.5 x x 1000= 8437.5P。=(pi- p)gR208437.5R =212600x 9.81=0.0683 (m)= 683 (mm)勺8 qj所以41=(12尸勺=1-447?j(4)由高位槽液面至a点所在截面列柏努利方程，因为流量变大,流经孔板的阻力损失变大, 高位槽至a点间的直管阻力损失变大，且a点的动能也变大了，所以a点处的压强变小。四、思考问答.在两流体进、出口温度各自相同条件下，逆流时的平均温差最大,并流时平均温度差最少。 其它流向平均温差介于逆流和并流二者之间。因此就传热推动力而言,逆流最优，因为换热器 。、一定时,所需换热面积s最小,止匕外,逆流可节省加热介质或冷却介质的用量,综上所述, 换热器应尽可能采用逆流操作，但在某些生产工艺下，若对流体温度有所限制，则宜采用并 流操作。采用折流或其它形式的可满足换热器的结构要求,提高总传热系数,此外要综合考虑 94值不宜过低。1 .在图解理论板过程中，当某梯级跨过线和精微段操作线交点时，绘梯级应更换为提储段操 作线,跨过精、提储段操作线交点的梯级代表垂直的加料板,如果偏高此适宜位置，使进料组 成与塔内加料板上组成两者相差较大,导致所需理论板增加,分离效果下降。一、判断题.牛顿冷却定律适用于传导传热。（）1 .黑体的辐射能力与绝对温度的四次方成正比。（）.提高蒸发器的生产强度的主要途径是提高传热系数。（）2 .在定态传热中，凡热阻大的层,其温差也大。（）.液体在管内做强制湍流流动时,如果流动阻力允许,为提高对流传热系数,增大流速的效果 比减小管径更为显著。（）3 .惰性气体和吸收剂在吸收过程前后的物质的量是不变的。（）.填料吸收塔逆流操作，当吸收剂的比用量（即液气比）增大时，则出塔吸收液浓度下降,吸收 推动力减小。（）4 .若精偏段操作线方程产0.75x+0.3,这绝不可能。（）.在精储塔内任意1块理论板，其气相露点大于液相的泡点。（）5 .滤渣的比阻越大，说明越容易过滤。（）二、填空题1.某风机输送"=1.21<©1113气体，流量为60001113/11时，全风压为3012,若用来输送 p = 1.4kg/ n?的气体，流量仍为60000?/ h,其全风压为（）kPa。2 .当地大气压为745mmHg测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为（）。测得另一容器内的表压强为1360mmHg,则其绝对压强为2105mmHgo3 .精镭操作的依据是（），实现精储操作的必要条件包括（）和（ ）o三、计算1.下图所示是用来标定流量计的管路，高位水槽高6叫管径为。57mm*3.5mm,管路全长 10m,孔板的孔径为25 mmo若调节球心阀，读得孔板的水银压差计R为110 mm,而测得水 流出的流量为5.7 m3/h,试求此时孔板的孔流系数a。；（2）若除球心阀和孔板外，其余的 管路阻力均可忽略不计。而球心阀在全开时的阻力系数7=64,孔板的阻力为孔板前后压差 的90%,试计算当球心阀全开时水的流出量应为多少（n?/ h）（C0取的计算值）。四、思考问答.工业生产中对溶液的浓缩,为何采用真空蒸发?1 .如何区别结合水分和非结合水分？一、判断题1.2.3.4.5.6.7.8.9.错 对 对 对 对 对 错 对 错10. 错二、填空题1. 空2. 空3. 空 空 空(1):(1):(1):(2):(3):35395mmIIg混合液中各组分的挥发度差异塔顶液相回流塔底上升蒸气三、计算1. (1)由孔板流量计计算流量的公式得C =，° Ad 2gR(p()-p)C =，° Ad 2gR(p()-p)5.7/ 36000252 x= 0.622、9.81 x 0.1 lx (13600- 1000)1000取水槽液面为截面1 - 1,，管路出口为截面2- 21,并以2- 21管中心所在水平面为基准面, 在两截面之间列机械能衡算方程并化简得依题意：Z 一6.4xJ , 1 N依题意：Z 一6.4xJ , 1 Nqv77X40.052 EAp 0.9Pg6= 6.4 x1X2x 9.81由流量计计算式:=1X2x 9.81=0.62 x 0.785 x 0.0252对/夕段：因，8减小，故”曾加；对压力表和真空表,流量增大,故压力表读数减小,真空表读数增加。四、思考问答L (1)加热蒸汽压力相同时,真空蒸发时溶液的沸点较低,则有效温度差较大,可使传热面积 A减小。(2)真空蒸发,可蒸发不耐高温的溶液;可利用低压蒸汽或废气作加热剂；由于溶液沸点低,设 备的热损失小。2 .根据湿物料中的水分除去的难易可将湿物料中所含水分划分为非结合水(易除去)和结合 水(难除去)。结合水是指9 =100%时的平衡水分,而湿物料中大于结合水的那部分水分称为非 结合水。在恒定温度下,结合水和非结合水的划分，只取决于物料本身,而与空气状态无关。一、判断题.热射线既可以在空气中传播，又可在真空中传播。（）1 .萃取精储是属于萃取操作的方法之一。（）.提高蒸发器的生产强度的主要途径是提高传热系数。（）2 .多层平壁导热过程中，传热总推动力等于各壁面温差之和。（）.在同一温度下，物体的吸收率和黑度在数值上是相等的。（）3 .温度相等时，黑体与灰体的辐射能力相同。（）.液泛点是填料吸收塔的最佳操作点。吸收操作在此条件下进行时，则吸收速率最大。（ ）.喷淋吸收是吸收剂成液滴分散在气体中，因此，液体为连续相，气体为分散相。（）4 .计算填料吸收塔时，其N的含意是传质单元高度。（）.当增加塔板间距时,性能负荷图中雾沫夹带线向下移，当减少浮阀数时,漏液线向下移。（ ）二、填空题1 .在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数片接近于（）侧的对流传热系数,而壁温接近于（）侧流体的温度值。2 .厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知>%>6笛导热系数乙V乙V 2在稳定传热过程中，各层的热阻（），各层导热速率（）。3 .在吸收塔某处，气相主体浓度 尸0.025,液相主体浓度x=0.01,气相传质分系数 ky=2kmol/m2 h,气相传质总Ky=l. 5kmol/m2 h,则该处气液界面上气相浓度yi应为 （）o平衡关系y=0. 5xo三、计算1. 一高位槽向喷头供应液体，液体密度为1050kg/m3。为了达到所要求的喷洒条件，喷头入口 处要维持0.4 atm（表压）的压力。液体在管路内的速度为2.2m/s,管路损失估计为25J/kg（从高 位槽算至喷头入口为止）。求高位槽内的液面至少要在喷头入口以上几米？四、思考问答.何谓灵敏板？1 .离心泵启动时，为什么要关闭出口阀？