化工原理複習

2022-08-09 01:27:04 字數 4500 閱讀 2147

第一章流體流動

1.公尺糠油在管中作層流流動,若流量不變,管徑、管長不變,油溫公升高,粘度為原來的1/2 ,則摩擦阻力損失為原來的1/2倍。

2.流體在圓形直管中作層流流動,如果流量等不變,只是將管徑增大一倍,則阻力損失為原來的1/16。

3.物料衡算的理論依據是質量守恆定律 ,熱量衡算的理論基礎是能量守恆定律 。

4.雷諾數的表示式是re = duρ/μ

5.流體在試管中流動,若流量不變,管長增加一倍,則摩擦阻力損失2倍

6.按單元操作所遵循的基本原理不同,可將單元操作分為動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞

7.當20℃的甘油(ρ=釐泊)在內徑為100mm 的管內流動時,若流速為時,其雷諾準數re為210.3,其摩擦阻力係數λ為0.304.

8.當量直徑的定義是de=4×流通截面積/浸潤周邊,對邊長為a正方形風管當量直徑de=a在套管環間流動的流體,外管的內徑是d2,內管的外徑是d1,則當量直徑de=d2-d1。

10.當re 為已知時,流體在圓形管內呈層流時的摩擦係數λ=64/re,在管內呈湍流時,摩擦係數λ與re、ε/d有關。

11.水由敞口恆液位的高位槽通過一管道流向壓力恆定的反應器,當管道上的閥門開度減小後,水流量將減小,摩擦係數增大,管道總阻力損失不變(增大、減小、不變)。

12.當流體在園管內流動時,管中心流速最大,滯流時的平均速度與管中心的最大流速的關係為( c )

a. um=3/ b. um=0.8umaλ c. um=1/

13.學習流體流動與輸送,你認為應解決些什麼問題?

答:1、合理選擇流體輸送管道的管徑 2、確定輸送流體所需的能量和裝置。

3、流體流量測量和速度、體積和質量流量、壓力,以及控制。

4、流體流動的形態和條件,作為強化裝置和操作的依據。

14.什麼叫化工單元操作? 常用的化工單元操作有哪些?

答:化工產品的生產過程中,具有共同物理變化,遵循共同的物理學定律的一些物理操作過程。如:流體流動、流體輸送、非均相分離、傳熱、蒸發、蒸餾、吸收、萃取、乾燥等。

第二章流體輸送機械

1.液體輸送裝置有:離心幫浦; 往復幫浦; 齒輪幫浦; 螺桿幫浦; 旋渦幫浦

2.產品樣本上離心幫浦的效能曲線是在一定的轉速下,輸送20℃的清水時的效能曲線。

3.用離心幫浦在兩敞口容器間輸液, 在同一管路中,若用離心幫浦輸送ρ= 的某液體(該溶液的其它性質與水相同),與輸送水相比,離心幫浦的流量不變,揚程不變,幫浦出口壓力變大,軸功率變大。(變大,變小,不變,不確定)

4.兩流體的間壁換熱過程,計算式q=(λ/b)a△t中, a表示為平均壁面面積

5.離心幫浦主要部件有如下三部分: 幫浦殼、葉輪、幫浦軸

6.當安裝高度超過允許安裝高度時,離心幫浦會發生氣蝕現象。

7.某逆流操作的間壁式換熱器中,熱流體的進.出口溫度為80℃和50℃, 冷流體的進出.口溫度為25℃和45℃,此時傳熱平均溫度差 △tm= 30℃

8.某並流操作的間壁式換熱器中, 熱流體的進出口溫度為90℃和50℃,冷流體的進出口溫度為30℃和40℃,此時傳熱平均溫度差△tm= 27.9℃.

9. 平壁穩定傳熱過程,通過三層厚度相同的不同材料,每層間溫度變化如圖所示,試判斷λ1、λ2、λ3的大小順序λ3〉λ1〉λ2,

以及每層熱阻的大小順序δ3/λ3〈δ1/λ1〈δ2/λ2 。

10.離心幫浦銘牌上標明的揚程是指( d )

a. 功率最大時的揚程 b. 最大流量時的揚程

c. 幫浦的最大揚程d. 效率最高時的揚程

11.已知流體經過幫浦後,壓力增大δp 則單位重量流體壓能的增加為( c )

a. δpb. δp/ρ

c. δpd. δp/(2g)

12.離心幫浦的揚程,是指單位重量流體經過幫浦後,以下能量的增加值 ( b )

a. 包括內能在內的總能量 b. 機械能

c. 壓能d. 位能(即實際的昇揚高度)

13. 往復幫浦在操作中( a )

a. 不開旁路閥時,流量與出口閥的開度無關

b. 允許的安裝高度與流量無關

c. 流量與轉速無關

d. 開啟旁路閥後,輸入的液體流量與出口閥的開度無關

14.一台試驗用離心幫浦,開動不久,幫浦入口處的真空度逐漸降低為零,幫浦出口處的壓力表也逐漸降低為零,此時離心幫浦完全打不出水。發生故障的原因是( d )

a. 忘了灌水b. 吸入管路堵塞

c. 壓出管路堵塞 d. 吸入管路漏氣

15.一離心幫浦組成如附圖的輸水系統,當閥門a關小時,相應的流量和壓力有何變化

流量 va ( b ) vb ( a ) vc ( b )

壓力 pa ( a ) pb ( a ) pc ( a )

a. 增大; b. 減小; c. 不變 d. 不定

16.流體輸送裝置的主要型別有幾種?

答:離心式——離心幫浦、離心通風機、離心壓縮機等。

正位移式——往復幫浦、齒輪幫浦、螺桿幫浦等。

離心—正位移式——旋渦幫浦。

17.幫浦的揚程的單位是m ,其物理意義是幫浦提供給單位重量流體的能量。

第四章傳熱

1.熱量傳遞的基本方式有傳導傳熱、對流傳熱和輻射傳熱。

2.平均總傳熱系數k與間壁兩側對流傳熱系數α1.α2以及間壁導熱係數λ的關係簡化式為(1/k)=(1/α1+δ/λ+1/α2) 當間壁管規格為φ108×4mm,導熱係數為45(時,兩側給熱係數分別為8000(和1000(時,總傳熱系數= 824(

3.間壁換熱器管壁溫度 t接近α 大一側的流體溫度;總傳熱系數k的數值接近熱阻大一側的α值。

4.冷熱水通過間壁換熱器換熱,熱水進口溫度為90℃,出口溫度為50℃,冷水進口溫度為15℃,出口溫度為53℃,冷熱水的流量相同,則熱損失佔傳熱量的5%(冷熱水物性資料視為相同)

5.厚度不同的三種材料構成三層平壁,各層接觸良好,已知b1>b2>b3;導熱係數λ1<λ2<λ3在穩定傳熱過程中,各層的熱阻 r1>r2>r3各層導熱速率 q1 = q2=q3。

6.冷、 熱氣體在間壁換熱器中換熱,熱氣體進口溫度t1=400℃, 出口溫度t2為200℃,冷氣體進口溫度t1=50℃,兩股氣體的質量流量相同,物性資料可視為相同,若不計熱損失時,冷氣體出口溫度為250℃; 若熱損失為5%時,冷氣體出口溫度為240℃。

7.用冷卻水將一定量的熱流體由100℃冷卻到40℃,冷卻水初溫為15℃, 在設計列管式換熱器時,採用兩種方案比較,方案i是令冷卻水終溫為30℃, 方案ii是令冷卻水終溫為35℃,則用水量 w1大於w2,所需傳熱面積a1小於a2(大於、小於、等於)。

8.單層間壁熱阻的表示式為_b/λam_,用si制表示的單位是 。

9.如圖所示為間壁式換熱器中冷流體b與熱流體a的穩態傳熱過程的溫度分布曲線,該傳熱過程是由對流_、熱傳導_和_對流_三個串聯的熱傳遞環節組成,由圖分析可知:α1_<_α2,控制熱阻應在___a__側,因此若強化該傳熱過程,應從__a___側著手。

10.對一台正在工作的列管式換熱器,已知α1= α2=11600 要提高傳熱系數(k),最簡單有效的途徑是( a )。

a. 設法增大α1b. 設法增大α2;

c. 同時增大α1和α2。

11.已知圓筒壁(外半徑為r3)上兩層保溫材料的溫度分布曲線如圖示:a 層的導熱係數 ( c )b層的導熱係數;應將( d )放在內層保溫效果好。

(a,b 兩層厚度相等)。

a. 等於 b. 大於 c. 小於 d. a 層

12.穿過三層平壁的穩定導熱過程,如圖所示,試比較第一層的熱阻r1與第

二、三層熱阻r2、r3的大小( c )。

a. r1>(r2+r3) b. r1<(r2+r3)

c. r1=(r2+r3) d. 無法比較

13.在反應器的單根冷卻蛇管內通冷卻水,其進、出口溫度分別為t1、t2,蛇管外有熱流體穩定流過,借攪拌器作用,使熱流體保持均勻溫度t(t為熱流體出口溫度) ,如冷卻蛇管長度增力一倍,其它條件不變,問出口水溫t2應( a )。

a. 增大 b. 減小 c. 不變 d. 不一定

14.傳熱系數是物質傳熱能力的標誌,一般情況下,金屬的傳熱系數較大,非金屬的傳熱系數較小。(× )

15.傳導傳熱,對流傳熱和輻射傳熱,三者之間有何不同?

答:傳導熱是固體或靜止流體的分子運動或分子振動傳遞熱量。對流傳熱則是流體質點發生相對位移來傳遞熱量, 輻射傳熱是高溫物體以電磁波形式向空間發射能量來傳遞熱量。

16.導熱係數受哪些因素影響?現有建築磚(ρ=和煤灰磚(ρ=700 兩種材料,哪種保溫效能好?

答:組成:純物質的導熱係數好;

結構:結構致緊、密度大的材料導熱係數大;

溫度:一般溫度公升高,導熱係數減小。

煤灰磚的保溫效能好。

17.凡穩定的圓筒壁傳熱,熱通量為常數。(×)

第五章吸收

1.用亨利係數e表達的亨利定律表示式為pe=ex.在常壓下,20℃時, 氨在空氣中的分壓為69.

6mmhg, 與之平衡的氨水濃度為10(kg nh3 (100kg) -1h2o).此時亨利係數e=727.3mmhg,相平衡常數m=0.

957.

2.根據雙膜理論,吸收質從氣相主體轉移到液相主體整個過程的阻力可歸結為(c)。

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