化工原理课后思考题参考复习资料.docx

其次章流体输送机械2-1流体输送机械有何作用？答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。2-2离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？泵人口的压力处于什么状体？答：离心泵在启动前未充溢液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽后动离心泵，但不能输送液体（气缚）；启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体前叶轮一起旋转，在离心力的作用下,液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面渐渐犷大，大部分动能转变为静乐能。泵入口处于肯定的真空状态（或负压）2-3离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与项位是什么？1、流量：单位时间内泵所输送到液体体积，m3,m3,m3.。2、扬程H：单位重量液体流经泵所获得的能量，m3、功率与效率：轴功率P：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。有效功率：二I效率.：2-4离心泵的特性曲线有几条？其曲线的形态是什么样子？离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门？答：1、离心泵的H、P、J与之间的关系曲线称为特性曲线。共三条；2、离心泵的乐头Hi股航流量加大而下降离心泵的轴功率P在流量为零时为最小，防流量的增大而上升。?与先增大，后减小。额定流量卜泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以爱护电动机C2-5什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流型、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、2间列伯努利方程得:3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度而变更，因而当被输送液体密度发生变更时，与11曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比。当被输送液体的粘度大于常温水的粘度时，泵内液体的能呈损失增大，导致泵的流量、扬程减小，效率下降，但轴功率增加，泵的特性曲线均发牛.变更。2-6在测定离心泵的扬程与流量的关系时，当离心泵出口管路上的阀门开度增大后，泵出1.J压力与进IJ处的液体压力将如何变更？答：泵出口压力变小，进口处真空度增加2-7离心泵操作系统的管路特性方程是怎样推导的？它表示什么与什么之间的关系？答：当离心泵安装到特定的管路系统中操作时，若贮槽与受液槽两液面保持恒定，则泵对单位重量（IN）流体所做的净功为X,忽视叵和蒸气压，允许气蚀余量，吸入管路的压头损失.2-12往复泵有没有气蚀现象？答：往红泵一样有气蚀问题，只是相对较小，但在实际运用中一样须要满意入口珏力要求。2-13往豆泵的流量由什么确定？与管路状况是否有关？答：山；往复泵的流量由泵缸尺寸、活塞行程与往史频率所确定，（即单位时间内活塞扫过的体积）。与管路状况（几乎）无关。2-14往复泵的扬程（对液体供应压头）与什么有关？最大允许扬程是由什么确定的？答：1、2、最大允许扬程由泵的机械强度、密封性能与电动机的功率等确定。2-15何谓通风机的全风压？其单位是什么？如何计算？答：全风乐：的位体积气体流经通风机后所获得的总机械能。单位是，2-16通风机的全风压与静风压与动风压有什么关系？答：全风压为静风压和动风压之和。I.2-17为什么通风机的全风压与气体密度有关？在选用通风机之间，须要把操作条件卜的全风压用密度换算成标定条件下的全风压。但为什么离心泉的木头H与密度无关？答：因为通风机全压匕J，所以和密度有关离心泵的理论压力IXI第三章沉降与分别3-1固体颗粒与流体相对运动时的阻力系数在层流层区（斯托克斯区）与湍流区（牛顿区）有何不同？答：10-4<<2的区域称为层流区或斯托克斯定律区。区：湍流区或牛顿O定律区（50（K<2x105）3-2球形颗粒在流体中从静止起先沉降，经验哪两个阶段？何谓固体颗粒在流体中的沉降速度？沉降速度受哪些因索影响？答：1、加速阶段和等速阶段2、匀速阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度3,影响因索由沉降公式E三可以确定。、3、”与阻力系数有关。重点驾驭层流区三3-3固体颗粒在流体中沉降，其雷诺数越大，流体粘度对沉降速度的影响如何？答：粘度越大沉降速度越小。3-4固体颗粒在流体中沉降，其沉降速度在层流层区（斯托克斯区）和湍流区（牛顿区）与颗粒直径的关系有何不同？答：沉降速度在层流层区（斯托克斯区）三,与颗粒粒径的平方成正比:在湍流区（牛顿区）XI，与颗粒粒径的平方根成正比。3-5某微小颗粒在水中按斯托克斯定律沉降，试问在50©水中的沉降速度与在20C水中的沉降速度比较，有何不同？答：依据沉降速度在层流层区（斯托克斯区）三，液体温度上升，粘度降低，密度降低，所以沉降速度增加。3-6球形颗粒于睁止流体中在重力作用下的自由沉降都受到哪些力的作用？其沉降速度受哪些因素影响？答：重力，浮力，阴力；沉降速度受、W、习与阻力系数有关3-7利用重力降尘室分别含尘气体中的颗粒，其分别条件是什么？答：凶3-8何谓临界粒径3?何谓临界沉降速度J?答：临界粒径：能100%除去的最小粒径；临界沉降速度叵»3-9用重力降尘室分别含尘气体中的尘粒，当临界粒径可与临界沉降速度可为肯定值时，含尘气体的体积流量与降尘室的底面积与高度有什么关系？答：成正比3-10当含尘气体的体积流量3肯定时，临界粒径回与临界沉降速度J与降尘室的底面积有什么关系。答：成反比3-11假如已知含尘气体中的临界沉降速度，如何让算多层隔板式降尘室的气体处理量3?答：IX3-12何谓离心分别因数？提高离心分别因数的途径有哪些？答：离心分别因数：同一颗粒所受到离心力与重力之比国：3-13离心沉降与重力沉降有何不同？答：在肯定的条件下，重力沉降速度是肯定的，而离心沉降速度随着颗粒在半径方向上的位置不同而变更。3-14对于旋风分别器，提高离心分别因数的有效方法是什么？3-15要提高过滤速率，可以实行哪些措施？答：过滤速率方程X1316恒压过滤方程式中，操作方式的影响表现在哪里？答：I13-17恒乐过滤的过港常数K与哪些因素有关？答：×J第四章传热47依据传热机理的不同，有哪三种基本传热方式？他们的传热机理有何不同？答：依据传热机理的不同，热的传递有三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热。热传导（简称导热）：热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程。在固体、液体和气体中都可以发生。对流传热：由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，只能发生在有流体流淌的场合。热辐射：因热的缘由而产生的电磁波在空间的传递。可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。4-2傅立叶定律回中的负号表示什么意思？答：热量传递的方向沿着温度梯度下降的方向。4-3固体、液体、气体二者的热导率比较，哪个大，哪个小？答：一般固体液体气体4-4纯金属与其合计比较，热导率哪个大？答：纯金属大于合金4-5非金属的保温材料的热导率为什么与密度有关？答：密度小，则所含的空气越多，气体的导热系数低于固体。4-6在厚度相同的两层平型中的热传导，有一层的温度差较大，另一层较小。哪一层热阻大。答：温差大的热阻大，热导率低。4-7在平壁热传导中，可以计算平壁总面积A的导热速率Q,也可以计算的位面积的导热速率（即热流密度区而圆筒壁热传导中，可以计算圆筒壁内、外平均面积的导热速率Q,也可"以计算单位圆周长度的壁面导热速率，为什么不能计算热流密度？答：圆筒壁的传热面积和热流密度不再是常量，但传热速率在稔态时是常量4-8输送水蒸气的忸管外包覆两层厚度相同、热导率不同的保温材料。若变更两层保温材料的先后次序，其保温效果是否变更？若被保温的不是圆管而是平壁，保温材料曲先后依次舒川汩日木七Je1.m有影响答：圆筒壁:没有影响49对流传热速率工中的对流传热系数与哪些因素有关答：流淌状态（气、液、蒸汽）、流体的性质（热导率、热容、粘度、密度）、壁面形态等流体有无相变更、流体流淌的缘由、流淌状态、流淌物性和壁面状况（换热器结构）等都影响对流传热系数。4-10流体在圆管内强制对流时对流换热系数的计算式中，的指数n由什么确定？流体在管内的流速与管径对«的影响有多大？管长、弯管的加率对管内对流传热有何影响?答：被加热0.4;被冷却0.3在传热管的长度小于进口段以前，管子愈短，则边界层愈薄，.就愈大。曲率越大,总传质速率方程式？气相总传质系数（或液相总传质系数）与气膜传质系数与液膜传质系数有何关系？答：气相传质速率方程IXI，N1.5T0在x1什么状况卜属于气膜阻力限制，什么状况5属于液膜阻力限制？答：当口时属于气膜阻力限制：当口时属于液膜阻力限制5-11在逆流操作的汲取塔中，当进塔气体组成Y1.与进塔液体组成X2已定，最小液气比叵与溶质的汲取率d有何关系？答：由匚三J可知，S与汲取率3成正比。5-12传质单元数与传质推动力有何关系?传质单元高度与传质阻力有何关系？答：传质推动力越小，则意味着过程的难度越大，此时所需的传质单元数也就越大。传质阻力越大，填料层有效比表面越小，则每个传质单元所相当的填料层高度就越大。5-13气相传质单元高度与气相总压力p有何关系?液相传质In元高度与液相总浓度c有何关系？答：5-14汲取因数日的大小对气相总传质单元数有何影响？如何说明其缘由？5-15汲取率d对a有何影响？5-16在回肯定的条件下，若1.、G、温度I、总压p、汲取剂进口组成X1.等变更，对混合气的出口组成Y2有何影响？答：IXI，【XI6-8在肯定的总压P下，双组分志向溶液的平均相对挥发度是如何计算的？答：取最低温度的J值与最高温度的d值之几何平均值。6-9相对挥发度,=1时，用一般精蚀是否能分别混合物？答：不能6-10何谓非志向溶液？在什么条件下出现最低恒沸点或最高恒沸点？答：各组分的蒸气及不听从拉乌尔定律：当组分蒸气压对拉乌尔定律有最大正偏差时，出现最低恒沸点。6-11平衡蒸馈与简洁蒸馀有何不同？答：简洁蒸储过程为不稳定过程。平衡蒸镯为稳定连续过程，生产实力大。6-12精帽塔的塔顶液相回流与塔底的气相回流对溶液的精帽起什么作用？答：供应系统所需的热量和冷量；变更产品的组分浓度。6-13在板式精馀塔的塔板上，气液两相是怎样进行传热、传质的？答：在板式精锚塔的塔板上，从上面板下来的液体与从下面板上来的气体在该板上接触，气相温度高于液相温度，气相发生部分冷凝，把热量传递给液相，使液相部分气化。难挥发组分B从气相向液相传递。6T4何谓理论板？实际塔板上汽液两相传质状况与理论板有何不同？答：使气液两相达到平衡状态的塔板称为一块理论板。实际塔板的分别程度要比理论板小。6-15精憎塔一般有精储段与提馅段，他们的作用有什么不同？答：精储段得到含轻组分较多的产品，提愉段得到含重组分较多的产品。6-16上下相邻两层塔板的温度、液相组成与气相组成有何不同？答：上板的温度低于下面板：液相和气相组成高于下面板。6-17精微塔中气相组成、液相组成与温度沿塔高是如何变更的？答：精储塔中气相组成、液相组成下降：温度上升。6-18目，WJ,WJ这3个物料衡算式中，各流量的摩尔比与各组成的差值之比有什么规律？如何记忆？答：等广另外两个物料组成浓度差之比。6-19当进料流量F与组成网肯定时，若循出液流量D增多而釜液流量W削减时，馅出液的组成回与釜液目的组成将如何变更？答：由IXI可知，四增加，回削减。6-20当目肯定时，若回增大，将如何变更？回与回将如何变更？答：由叵可知，回增加，回增加。6-21何谓恒摩尔流量的假设？其成立的条件是什么？在精储塔计算中有何意义？答：（1）恒摩尔汽流恒摩尔汽流是指在精储塔内，从精储段或提耀段每层塔板上升的汽相摩尔流量各自相等，但两段上升的汽相摩尔流量不肯定相等。即精饰段F1.三F2三F3三.三F=11提储段了产弓£弓=.“=尸=甯数（2）恒摩尔液流恒摩尔液流是指在精储塔内，从精储段或提帽段每层塔板下降的液相摩尔流量分别相等，但两段下降的液相摩尔流量不肯定相等。即精储段I1.Fyi提情段】产4尹6-22精憎塔的进料状态有几种？他们对精惚段与提储段的下降液体流量与上升蒸汽流量有什么账响？答：有五种：冷液进料；饱和液体（泡点）进料：汽液混合物进料；泡和蒸汽（露点）进料：过热蒸汽进料。6-23何谓进料状态参数？不同的进料热状态的q值有何不同？如何计算？答：单位进料流量所引起的提馀段与精馀段下降液体流量之差值。叵冷液进料9饱和液体（泡点）进料1汽液混合物进料°"”饱和蒸汽（露点）进料q=O过热蒸汽进料q<06-24若已知qf,如何从精储段下降液体流量1.计算提饰段下降液体流量1.'?又如何从精储段上升蒸汽流量V计算提窗段下降蒸汽流量V'?答：C三；J6-25操作线是表示哪一层塔板的气相组成与哪一层塔板的液相组成之间的关系？操作线为直线的条件是什么？答：相邻两层塔板之间的上升蒸汽组成3与下降液体组成3之间的关系。6-26何谓塔顶液相回流比？何谓塔釜气相回流比？他们的大小有什么联系？用什么关系式相互换算？答：回，叵6-27精馀段操作线与提帽段操作线的斜率分别是用什么表示的，是大于1还是小于1 .为什么？6-28对正在操作的精锚塔，增大精饰段的液气比对馀出液的组成有何影响？增大提情段的气液比对釜液的组成有何影响？如何增大精储段的液气比与提储段的气液比？答：增大精储段的液气比对播出液的组成增加：增大提馀段的气液比对釜液的组成降低；始大冷凝器和加热器的热负荷。6-29对正在操作的精福塔，增大塔顶液相回流比对播出液的组成有何影响？增大塔釜气相回流比对釜液的组成有何影响？怎样操作才能增大塔顶液相回流比与塔釜气相回流比？答：增大塔顶液相回流比，馀出液组成增加：增大塔釜气相回流比对釜液的组成降低:增大冷凝器和加热器的热负荷。6-30何谓q线方程？5种进料热状态下，q线在图上的方位如何表示？答：6-31如何在图上绘制精馀段操作线与提储段操作线？须要已知哪些必要的数据？答：将精镭段操作线方程与对角线方程联解，可得出精情段操作线与对角线的交点a(-“、/=*£>)：再依据已知的R和，D,求出精馅段操作线在尸轴的截距，。你”)，依此值在y轴上标出点b,直线曲即为精储段操作线，6-32如何用图解法计算理论板数，如何确定进料板位置？答：用图解法求理论板层数时，需先在X-y图上作出精微段和提储段的操作线。自对角线上的点引起先，在特镯段操作线与平衡线之间作由水平线和铅垂线构成的阶梯。当阶梯跨过两操作线的交点d时，改在提慵段操作线与平衡线之间绘阶梯，直至阶梯的垂线达到或跨过点可为止。最优进料位苴：塔内汽相或液相组成与进料组成相等或相近的塔板,博越两操作线交点的梯级，最少。6-33如何用逐板法计算理论板数，如何确定进料板位置？答：精储段：y1.IXI1XIIX1日山6-34在进料流量F与进料热状态参数q为肯定值条件卜.，若储出液流量D肯定，而增大塔顶液相回流比R，塔内汽液两相循环量如何变更？冷凝器热负荷回与蒸馅釜的热负荷回将如何变更?回与回如何计算?答：R'、V、V，、1.、1.'都增加：冷凝器热负荷回与蒸馅釜的热负荷回将增加：IXt，IXI6-35当饰出液与釜液的流量与组成为肯定值，若塔顶液相回流比R肯定时，进入塔内的热里可与蒸饱釜的热负荷回之和为肯定值。在这种条件下，是进料预热好，还是增大蒸锚釜的热负荷好呢？答：进料预热好。6-36当蒸储釜的热负荷回为肯定值，若进料带入塔内的热量可增多，则塔顶液相回流比R将如何变更？冷凝器热负荷回将如何变更答：液相回流比R增加，冷凝器热负荷回增加6-37在目、目、日肯定的条件卜.，进料热状态参数q值肯定时，若塔顶液相回流比R增大，对肯定分别要求所需理论板数将如何变更？对肯定理论板数的精馀塔，若R增大，对镭出液的组成和釜液的组成有何影响？答：1.JI1.，馀出液组成增加，釜液组成削减。6-38在回、回、回肯定的条件下，塔顶液相回流比R值肯定时，若进料热状态参数q增大，操作线的产置如何变更？对肯定分别要求所需理论板数将如何变更？若R值肯定，对于有肯定理论板数的精饵塔，若q增大，产品的纯度将如何变更？答：区0II6-39在回、可、回肯定的条件下，当塔釜气相回流比R'值肯定时，若进料热状态参数q减小，操作线的位置如何变更？对肯定分别要求所需理论板数将如何变更？对于有肯定理论板数的精储塔，R'值肯定，若q减小，产品的纯度将如何变更？答：回臼国6-40何谓全回流？在什么状况下应用全回流操作？答：若上升至塔顶的蒸汽经全凝器冷凝后，冷凝液全部回流到塔内，该回流方式称为全回流：开工、试验探讨、设备异样或调试时，便于限制。6-41何谓最小理论板数？如何计算?有何应用?答：回流比愈大，完成肯定的分别任务所需的理论板层数愈少。当回流比为无限大，两操作线与对角线电合，此时，操作线距平衡线最远，汽液两相间的传质推动力最大,因此所需的理论板层数最少，以N表示。6-42什么是最小回流比？如何计算?答：对于某一物系，在肯定的分别任务下，所需理论板为无穷多时所对应的回流比。6-43相宜回流比的选取，应考虑哪些因素？相宜回流比R通常为最小回流比的多少倍？答：对操作费用的影响，对设备费用的影响1.1- 2倍674精储塔的操作计算与设计计算在已知条件和所需计算的项目有何不同？6-45精储塔操作计算中，若已知进料组成可，进料热状态参数q值，塔顶液相回流比R,总理论板数与进料板位置，要求计算出储出液组成与釜液组成时，如何逐板法进行计算？676间敬精帽主要有哪两种操作方式？般在什么状况下用间歇精储？答：一是用不断加大回流比来保持饱出液组成恒定：二是回流比保持恒定，馀出液组成渐渐减小。精储的原料液是由分批生产得到的，这时分别过程也要分批进行：在试验室或科研室的精播操作般处理量较少，且原料的品种、组成与分别程度常常变更，采纳问歌精饰更为敏捷便利：多组分混合液的初步分别，要求获得不同馅分（组成范围）的产品，这时也可采纳间歇精储。6-47何谓恒沸精储？何谓萃取精馀？通常在什么状况下采纳恒沸精储或萃取精馀？答：若在两组分恒沸液中加入第三组分（称为夹带剂），该组分能与原料液中的个或两个组分形成新的恒沸液，从而使原料液能用一般精情方法予以分别，这种精忸操作称为恒沸精微。恒沸精常可分别具有最低恒沸点的溶液、具有最高恒沸点的溶液以与挥发度相近的物系。萃取精储和恒沸精储相像，也是向原料液中加入第三部分（称为萃取剂或溶剂）,以变更原有组分间的相对挥发度而达到分别要求的特别精饱方法。但不同的是要求萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点高得多，且不与组分形成恒沸液，简洁回收。6-48筛板塔上的汽液两相接触状态主要有哪两种？他们是在什么条件下形成的？答：喷射和泡沫接触状态6-49双组分溶液中的易挥发组分的表面张力分别为山，当山时，是指泡沫状态卜操作，塔板效率高：还是在喷射状态操作塔板效率高？答：喷射状态下塔板效率高。