云南開(kāi)放大學(xué)化工原理★離線作業(yè)1-3

云南開(kāi)放大學(xué)化工原理★離線作業(yè)1一、填空1．多效蒸發(fā)的原理是利用減壓的方法使后一效的蒸發(fā)壓力和溶液的沸點(diǎn)較前一效的________。低2、流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，會(huì)引起機(jī)械能損失，原因是________。流體的粘性和流道形狀的變化3.某過(guò)濾機(jī)的濾布阻力可以忽略不計(jì)，在恒壓下過(guò)濾τ秒，得濾液Vm3；若在同一壓強(qiáng)下繼續(xù)過(guò)濾τ秒，共得濾液________m3。1.4144.在多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)中，通過(guò)各層的熱通量。相等5．冷、熱流體在一套管換熱器內(nèi)進(jìn)行換熱，熱流體的進(jìn)出口溫度分別是110℃和70℃，冷流體進(jìn)出口溫度為40℃和60℃。當(dāng)兩流體逆流時(shí)傳熱溫度差為；并流時(shí)傳熱溫度差為。6、.流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，會(huì)引起機(jī)械能損失，原因是________。流體的粘性和流道形狀的變化7、采用飽和蒸汽加熱某一種冷流體，若保持冷流體的進(jìn)口溫度t1、加熱蒸汽壓力P不變，現(xiàn)冷體流量增加，則冷流體出口溫度t2_______，傳熱速率Q______，總傳熱系數(shù)K_______，傳熱平均溫度差△tm________。降低；增大；增大；減小13、為防止泵發(fā)生汽縛現(xiàn)象，當(dāng)離心泵的安裝高度高于儲(chǔ)槽液面時(shí)，操作前要。灌泵14、根據(jù)溶解度的差異來(lái)分離氣體混合物的單元操作叫_________。吸收15、精餾設(shè)計(jì)中，當(dāng)回流比增大時(shí)所需理論板數(shù)（增大、減?。?，同時(shí)蒸餾釜中所需加熱蒸汽消耗量（增大、減?。?，所需塔徑（增大、減小）。參考答案：減小；增大；增大

云南開(kāi)放大學(xué)化工原理★離線作業(yè)2選擇1．某液體在一等徑直管中穩(wěn)態(tài)流動(dòng)，若體積流量不變，管內(nèi)徑減小為原來(lái)的一半，假定管內(nèi)的相對(duì)粗糙度不變，則層流時(shí)，流動(dòng)阻力變?yōu)樵瓉?lái)的。A．4倍B．8倍C．16倍D．32倍選擇下述流體在管路中常用的流速①過(guò)熱水蒸汽；②水及一般流體；③壓強(qiáng)較高的氣體；④粘度較大的液體。A.1-3B.0.5-1C.15-20D.30-50答案：①-C；②-A；③-B；④-D3．將1000m3/h的冷卻水送往水循環(huán)池，宜選用。A離心泵B往復(fù)泵C齒輪泵D噴射泵4．離心泵的必需氣蝕余量(NPSH)r與流量Q的關(guān)系為。A.Q增大，(NPSH)r增大B.Q增大，(NPSH)r減小C.Q增大，(NPSH)r不變D.Q增大，(NPSH)r先增大后減小5．一球形石英顆粒，在空氣中按斯托克斯定律沉降，若空氣溫度由20℃升至50℃，則其沉降速度將________。A．增大B．減小C．不變D．無(wú)法確定6．一板框過(guò)濾機(jī)由680×680×25mm的10個(gè)框組成，則其過(guò)濾面積A為。2.3m2B.4.6m2C.6.6m2D.9.2m27．一平壁厚400mm，內(nèi)側(cè)壁溫為650℃，外側(cè)壁溫為50℃。壁的導(dǎo)熱系數(shù)為0.4W/m·℃。則該平壁的熱損失為W/m2。A．200B．400C．600D．8008.管壁及污垢熱阻可略，對(duì)薄管壁來(lái)說(shuō)，當(dāng)兩流體對(duì)流體熱系數(shù)相差懸殊時(shí)(如),為有效提高K值，關(guān)鍵在于。A提高B提高C減小垢層熱阻D提高管內(nèi)流體流量9．對(duì)流傳熱系數(shù)為1200W/(m2·K)、溫度為80℃的水流經(jīng)30℃的壁面，其對(duì)流傳熱速率為W/m2。A．5×104B．6×104C．7×104D．8×10410.翅片管換熱器的翅片應(yīng)安裝在。A.α小的一側(cè)B.α大的一側(cè)C.管內(nèi)D.管外11.冷熱水通過(guò)間壁換熱器換熱，熱水進(jìn)口溫度為90°C，出口溫度為50°C，冷水進(jìn)口溫度為15°C，出口溫度為53°C，冷熱水的流量相同，且假定冷熱水的物性為相同，則熱損失占傳熱量的。A．5%B．6%C．7%D．8%對(duì)流傳熱速率方程Q=αS△t，其中△t是。A.兩流體的溫度差B.流體與壁面（或反之）間的溫度差C.冷流體的溫度差D.熱流體的溫度差

云南開(kāi)放大學(xué)化工原理★離線作業(yè)3簡(jiǎn)答1.什么是吸收操作的氣膜控制，氣膜控制時(shí)怎樣強(qiáng)化吸收速率？參考答案：氣膜控制的定義：在吸收操作中，當(dāng)氣相阻力在總阻力中占主導(dǎo)地位，液相阻力相對(duì)可以忽略時(shí)，稱(chēng)為氣膜控制。也就是說(shuō)，吸收過(guò)程的速率主要取決于氣相中溶質(zhì)向氣-液界面的擴(kuò)散速率，而液相中溶質(zhì)從界面向液相主體的擴(kuò)散速率相對(duì)較快，不是吸收過(guò)程的控制步驟。強(qiáng)化吸收速率的措施：提高氣相湍動(dòng)程度：增加氣體的流速，使氣相邊界層變薄，減小氣相傳質(zhì)阻力。例如，可以采用增大氣體進(jìn)口流速、改變氣體分布器的結(jié)構(gòu)等方法，使氣體在吸收塔內(nèi)分布更均勻，湍動(dòng)更劇烈。降低氣膜厚度：通過(guò)改變操作條件，如降低操作壓力（對(duì)于易揮發(fā)溶質(zhì)），使氣體分子更容易擴(kuò)散到氣-液界面，從而減小氣膜厚度，提高吸收速率。采用新型填料或塔板：選擇具有較大比表面積、良好氣液分布性能的填料或塔板，增加氣液接觸面積，改善氣液接觸狀態(tài)，降低氣相傳質(zhì)阻力。2、什么是雙膜理論？參考答案：雙膜理論是描述氣-液相間傳質(zhì)過(guò)程的一種經(jīng)典理論，其基本要點(diǎn)如下：相互接觸的氣、液兩相流體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一個(gè)很薄的停滯膜，即氣膜和液膜。氣膜和液膜的厚度分別用δG?和δL表示，在氣膜和液膜以外的氣、液兩相主體中，由于流體的充分湍動(dòng)，溶質(zhì)的濃度是均勻的，即兩相主體中濃度梯度為零，全部濃度變化集中在兩個(gè)停滯膜內(nèi)。在相界面處，氣、液兩相達(dá)到平衡。即界面上沒(méi)有傳質(zhì)阻力，氣、液兩相在界面上的組成滿足平衡關(guān)系，組成）。在氣膜和液膜中，溶質(zhì)的傳質(zhì)方式僅為分子擴(kuò)散。在垂直于界面的方向上，溶質(zhì)以分子擴(kuò)散的方式通過(guò)氣膜和液膜，且在氣膜和液膜中存在穩(wěn)態(tài)的濃度梯度，傳質(zhì)速率可用菲克定律描述。3、換熱器中，液體走管程和殼程的選擇原則？參考答案：液體走管程的原則：不潔凈且易結(jié)垢的流體：管內(nèi)清洗方便，可定期清除污垢，保證換熱器的傳熱效率。腐蝕性強(qiáng)的流體：管子材料可按流體腐蝕性來(lái)選擇，且管內(nèi)流速較高，可減輕腐蝕。壓力高的流體：管子能承受較高的壓力，且管內(nèi)空間較小，泄漏的可能性相對(duì)較小。飽和蒸汽：飽和蒸汽冷凝時(shí)走管程，便于及時(shí)排除冷凝液，且蒸汽冷凝傳熱系數(shù)與流速關(guān)系不大，放在管內(nèi)可節(jié)省管程空間。液體走殼程的原則：流量大或要求傳熱面積大的流體：殼程可設(shè)置折流擋板等構(gòu)件，增加流體的湍動(dòng)程度，提高傳熱系數(shù)，且殼程空間較大，便于布置較多的傳熱管。粘度大的流體：流體在有折流擋板的殼程中流動(dòng)時(shí)，由于流道截面和方向不斷變化，可形成強(qiáng)烈的湍動(dòng)，有利于提高傳熱系數(shù)。溫度變化大的流體：殼程流體在折流擋板的作用下，可多次改變流動(dòng)方向，使流體在殼程內(nèi)的溫度分布更均勻，減少熱應(yīng)力。四、計(jì)算題（50分）1．在用水測(cè)定離心泵性能的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)流量為30m3/h時(shí)，泵出口處壓強(qiáng)表和入口處真空表的讀數(shù)分別為145kPa和22kPa，若真空表和壓強(qiáng)表兩測(cè)壓口間的垂直距離為0.6m，泵的進(jìn)出口管徑相同，兩測(cè)壓口間管路流動(dòng)阻力可忽略不計(jì)，試求該泵的揚(yáng)程。參考答案：2、在一逆流吸收塔中用三乙醇胺水溶液吸收混于氣態(tài)烴中的H2S，進(jìn)塔氣相中含H2S（體積）2.91％要求吸收率不低于99％，操作溫度300Ｋ，壓強(qiáng)10