化工原理考研知识整理简答题Word文档下载推荐.docx
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不均匀的接触,对实际过程不利,可能导致腾涌或节涌.和沟流
传热
C
4•传热过程有哪三种基木方式
直接接触式,间壁式,蓄热式
5•传热按机理分为哪几种
传导.固体内部的热传导是由于相邻分子在碰拯时传递振动能的结果:
在流体特别是气体中.除上述原因之外,连续而不规则的分子运动见是导致传导的重要原因。
此外.热传导也可因物体内部自由电子的转移而发生对流.是流体流动戦热与热传导联合作用的结果
热辐射,任何物体,只要其绝对温度不为零度.都会不停的以电磁波的形式向外界辐射能址.同时又不断吸收來自外界其他物体的辐射能。
向外界辐射的能虽与其从外界吸收的辐射能不相等时.该物体与外界产生热虽的传递
6•物体的导热系数与哪些主要因素有关
与物态,温度有关
7•流动对传热的贡献主要表现在哪
流动流体的载热:
增大了壁闻处的温度梯度•使壁面热流密度较流体静止
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流体在外力(泵,风机或其他势能差)作用下产生的宏观流动
在传热过程中因流体冷热部分密度不同而引起的流动
23•雷诺数Re,努塞尔数格拉斯霍夫数G-普朗持数Pr的物理总义表征流体的运动状态
■
反映对流使给热系数增大的倍数
表征自然对流的流动状态
反映物性对给热过程的影响
24•大容积自然对流的自动模化区
GrPr>
2X10:
时,给热系数a与加热面的几何尺寸1无关.此称为自动模化区
S
25•核状沸腾,膜状沸腾,临界点
At>
2.2-C,加热面上有气泡产生•给热系数a随急剧上升.此阶段为核状沸腾:
At増大到一定数值时,加热面上的汽化核心继续增多,旗袍在脱离加热面之前便相互连接,形成气膜.把加热Ifil与液体隔开,随△t的増大,给热系数下降,此阶段为不稳定膜状沸腾:
从核状沸腾到膜状沸腾的转折点为临界点。
26•蒸汽冷凝的两种形式
膜状冷凝和滴状冷凝,后者给热系数比前者大5〜10倍
27・黑度
实际物体与同温度黑体的辐射能力的比值£
=—
Eh
28•冷、热流体流动通道的选择原则
(1)不洁净和易结垢的液体宜在管程
(2)腐蚀性流体宜在管程
(3)压强高的流体宜在管内
c
(4)饱和蒸汽宜走壳程
(5)被冷却的流体宜走壳程
(6)若两流体温差较大.对干刚性结构的换热器,宜将给热系数大的流体通入壳程
(7)流虽小而粘度大的流体一般以壳程为宜
传送机械
2•什么是液体输送机械的压头或扬程
流体输送机械向讯位重量流休所提供的能址
3•离心泵的压头受哪些因素影响
与流虽,转速.叶片形状及直径大小有关
4•后弯叶片有什么优点有什么缺点优点:
后弯»
■片的叶轮使流体势能提岛大于动能提商,动能在蜗壳中转换
成势能时损失小,泵的效率高
产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大
6.彫响离心泵特性曲线的主要I対素有哪些
离心泵的特性曲线抬He、qv・(1、qJPa'
qv。
影响这些曲线的主要因素有
液
体
密
度
f
粘
转
速
9
叶
轮
形
状
及
直
径
大
小
7.
离
心
泵
的
工
作
点
是
如
何
确
定
有
哪
些
调
节
流
址
方
法
由
管
路
持
性
程
和
特
共
同决定的
出
口
阀
改
变
9.
什
么
正
位
移
fi
决
r
与
无
关
I0•往复泵有无汽蚀现飲
(
有,这是由液体气化压强所决定的
II•为什么离心泵启动前应关闭出口阀,而漩涡泵启动前应打开出口阀这与功率曲线的走向有关,离心泵在零流址时功率符合最小.所以在启动时关闭出口阀.使电机负荷最小:
而漩涡泵在大流量时功率负荷最小,所以启动时要开启岀口阀.使电机负荷最小
12•通风机的全圧,动风压各有什么含义为什么离心泵的H与P无关.而风机的全压pi与P有关
通风机给每立方米气体加入的能址为全压.其中动能部分为动风压。
因乐位不同,压头为m,全风压为N/nA按厶P=Pgh可知h与卩无关时.
△P与P成正比
13•某离心通风机用于锅炉通风.通风机放在炉子前与放在炉子后比较,在实际通风的质址流虽:
.电机所需功率上有何不同为什么
风机在前,气体密度大.质址流址大.电机功率负荷也大风机在后.气体密度小.质址流址小.电机功率负荷也小
14•离心泵的主要构件
叶轮和蜗壳
15•离心泵与往复泵的比较
泵的类型
离心泵
往复泵
流S
均匀性
均匀
不均匀
)
恒定性
随管路持性而变
恒定
范囤
广,易达大流址
较小流虽
压头大小
不易达到高压头
压头高
效率
稍低,愈偏离额定值愈小
高
适用范鬧
流量和压头适用范困广,尤其适用于较低压头,大流:
S。
除商粘度物料不太
适用于流址不大的高压头输送任务:
适用外.可输送各种物料
输送悬浮液要采用特殊结构的隔膜泵
16•真空泵的主要持性
极限真空(残余压强),抽气速率(抽率〉
传质设备
1.筛板塔的气液接触状态有哪三种,各有什么特点
鼓泡.气量低.气泡数虽少,液层淸晰:
泡沫,气址大.液体大部分以叶膜形式存在于气泡之间,但仍为连续相:
喷射.气址很大,液体以液滴形式存在,气相位连续相
2•板式塔的设讣总图是什么对传质过程有利的理想流动条件是什么
气液两相在塔板上充分接触:
总体上气液逆流.提供最大推动力
总体两相逆流•每块板上均匀错流
3•何谓转向点
泡沫状态转为喷射状态的临界点
4•板式塔内有哪些主婆的非理想流动
液沫夹带.气泡夹带.气体的不均匀流动.液体的不均匀流动
5.夹带液泛和溢流液泛有何区别
又是过虽液沫夹带引起还是由溢流管降液困难造成的
6.板式塔的不正常操作现彖有哪几种
夹带液泛.溢流液泛,漏液
7.筛板塔负荷性能图受哪几个条件约束何谓操作弹性
过虽液沫夹带.漏液,溢流液泛.液量下限.液虽上限
上,下操作极限的气体流址之比
9.什么系统喷射状态操作有利什么系统泡沫状态操作有利
用X表示重组分摩尔分率,且重组分从气相传至液相时•喷射状态对负系统有利,泡沫状态对正系统有利
10•填料的主要特性可用哪些特征数字來表示有哪些常用填料
比表面积.空隙率,填料的几何形状
拉西环.鲍尔环,弧鞍形填料.矩鞍形填料.阶梯形填料.网体填料
13.填料塔和板式塔各用于什么场合
填料塔操作范囤小,宜处理不易聚合的淸洁物料.不易中间换热.处理量较小,适价便宜.较易处理易起泡.腐蚀性,热敏性物料.能适应真空操作:
板式塔适合要求操作范碉大.易聚合或含固体悬浮物,处理量达.设计要求比较准确的场合
萃取
1•萃取的目的是什么原理是什么
分离液夜混合物。
各组分溶解度的不同
3.萃取过程与吸收过程的主要差别有哪些
萃取中稀释剂B组分往往部分互涪•平衡线为曲线.使过程变得复杂:
萃取\p、b较小,使不易分相,设备变得复杂
4・什么情况下选择萃取分离而不选择精馆I
出现共沸.或<
z<
1.06:
低浓度:
热敬性物料
5.什么是临界混融点是否在溶解度曲线的垠尚点
相平衡的两相无限趋近变成一相时的组成所对应的点
不一定
6•何谓选择性系数
卩二(Ya/Yb)/(xa/Q
等于1时不可用萃取方法分离.无穷大时为B,S完全不互溶物系
7.萃取温度髙些好还是低些好
温度低,BS互溶度小.相平衡有利些,但粘度等对操作不利•要适、*1选择
8.液夜传质设备的主婆技术性能有哪些与设备尺寸有何关系
两相极限通过能力.传质系数Kya或HETP
前者决定了设备的直径.后者决定了塔高
>
9•什么是萃取塔设备的特性速度•临界滞液率.液泛,两相极限速度
uDuc
uL=——+——
0(1-0)(1-0尸
两相速度达到极大时•部分分散相液滴被连续带走,而使分散相流虽减少的状况为液泛:
此时分散相滞液率为临界滞液率,两相空塔速度为两相极限速度
10•何谓界面酬动现彖他对液夜传质过程有何影响
因传质引起界面张力分布不均造成的界面不规则运动
提岛•传质系数.影响液滴的合并和分散
11.分散相的选择应考虑哪些因素
db
——的正负.两相流虽比.粘度•润湿性,安全性
dx
13•液膜萃取的基木原理是什么液膜萃取按操作方式可分为哪两类
在液膜两边同时进行萃取和反萃取。
乳状液膜.支挣液膜
14.传质方向•界面张力随温度变化的趋势对液滴合并与再分散有何影响
—>
0时.dTc(分散相向连续相传质)有利于液滴分散。
do*
、”I——(0时,cTd(连续相向分散相传质)有利于液滴分散。
干燥
1.通常物料除湿的方法
机械去湿.吸附或抽真空去湿,供热T•燥
2.对流干燥过程的特点
热质同时传递
3.对流干燥的操作费用
空气遇热
4•通常露点温度•湿球温度.干球温度的大小关系如何何时相等
0=100%
5.结合水与非结合水的区别
平衡水蒸气斥开始小于饱和蒸汽压的含水虽:
为结合水。
超出部分为非结合水
6•何谓平衡含水址自由含水虽
扌旨定空气条件下的被干燥极限为平衡含水量,超岀部分为自由含水虽
8.干燥速率对产品物料性质有什么影响
太大会引起物料表面结壳,收缩变形.开裂
9.理想干燥过程有哪些假定条件
预热段.生热段.热损失不ih水分都在表面气化段出去
10.为提高干燥热效率可采取的措施
提尚进口温度.降低出口温度,采用中间加热.废气再循环
11.评价干燥器技术性能的主要抬标
对物料的适应性.设备的生产能力,能耗的经济性(热效率〉
12.湿球温度与绝热饱和温度
前者是大量空气与少址水长期接触后水而的温度,后者是气体在绝热条件下增湿至饱和的温度
13•恒速干燥阶段的湿物料表面温度是什么温度为什么
空气的湿球温度
物料中的结合水无论其数虽多少.所表现的性质均与液态纯水相同
过滤
1•试写出回转真空过濾机讥位血积濾液虽q与转速n,浸入面积分率0以及过滤常数的关系式,并说明过滤面积为什么用转鼓面积A而不用A0该机的滤饼厚度是否与生产能力成正比
q=+K#_
考察方法是跟踪法.所以过滤面积为A•而0体现在过滤时间里
不,濾饼厚度5与q=Qqj+K#—q.成正比,例如,转速越快,生产能力越大.濾饼越薄6•过滤速率与哪些因素有关
过滤速率吩dq/dr二△炉/r如(q+qj中,u与△炉,rSjcq’qt均有关
7•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
k、qc
K与压差.悬浮液浓度.滤饼比阻,滤液粘度有关:
q<
•与过滤介质阻力有
恒压下才为常数
8.对什么而言
对生产能力(Q=v/Sr)最大而言。
Q在v〜r图上体现为斜率,切线处可
获最大斜率,即为ropl
9•当虽直径
通过试图将非球形颗粒以某种当址的球形颗粒代表,以使所考察的领域内
非球形颗粒的特型与球形颗粒等效.这一球的直径成为当址直径
Io•形状系数
_dcv2_^icv2_与非球形颗粒体积相酗球的表面积
—卍一H非球形颗粒的表面积
任何非球形颗n的形状系数均小于1
II•分布函数
另某号筛子(尺寸为d?
i)的筛过虽(该筛号以下的颗粒质址的总合)占试样总虽的分率为Fi,不同筛号的Fi与其筛孔尺寸汇成的曲线,为分布函数
特性^对应于某一尺寸dx的Fi值表示直径小于dpi的颗粒占全部试样的质量分率:
在该批颗粒的最大直径d,.ncx处,其分布函数为1
12・频率函数的特性
(1)在一定粒度范囤内的颗粒占全部颗粒的质虽分率等于该n度范fr内频率函数曲线下的面积:
原则上讲•粒度为某一定值的颗粒的质址分率为零。
(2)频率函数曲线下的全部面枳等于1
13•颗粒群平均直径的基准
应以比表积相等作为准则•确定实际颗粒群的平均直径
14•床层空隙率
描述床层中颗粒堆积的疏密程度
床层体积-颗粒所占的体积
床层体积
颗粒的形状,粒度分布都影响床层空隙的大小15•床层比表血
单位床层体积(不是颗粒体积)具有的颗粒表面及为床层的比表面aB=a
(1-£
)
16•叶滤机、板框压滤机
叶滤机的主婆构件是矩形或圆形滤液。
操作密封.过滤面积较大(一般为20〜1000T),劳动条件较好•在需要洗涤时,洗涤液与滤液通过的途径相同,洗涤比较均匀。
滤布不用装卸,一旦破损,见换较困难。
密闭加压的叶濾机,结构比较复杂.适价较高。
板框压濾机优点是结构紧凑.过濾面积大,主要用于过滤含固址多的悬浮液,缺点是装卸、清洗大部分藉手工操作.劳动强度较大。
搅拌
1•简述搅拌釜中加挡板或导流筒的主要作用分别是什么
加挡板:
有效地阻止容器内的圆周运动
导流筒:
严格地控制流动方向.既消除了短路现铁又有助于消除死区:
抑制了圆周运动的扩展.对增加湍动程度.提廊混合效果也有好处
6.搅拌的目的是什么
混合(匀相).分散(液液,气液,液固儿强化传热
7・为什么要提出混合尺度的概念
因调匀度与取样尺度有关,引入混合尺度反映更全面
9•选择搅拌器放大准则的基木要求是什么
混合效果与小式相符
10•宏观混合与微观混合
宏观混合是从设备尺度到微团尺度或最小漩涡尺度考察物系的均匀性:
微观混合是从分子尺度上考察物系的均匀性
11•常用搅拌器的性能
旋桨式:
直径比容器小,转速较高.适用于低粘度液体。
主要形成大循环虽的总体流动.但湍流程度不商。
主要适用于大尺寸的调匀.尤其适用于要求容器上下均匀的场所。
涡轮式:
直径为容器直径的'
倍,转速较高,适用于低粘度或中等粘度(//<
50Pa•s)的液体。
对于要求小尺度均匀的搅拌过程更为适用,对易于分层的物料(如含有较重固体颗粒的悬浮液)不甚合适。
大叶片低转速:
桨叶尺寸大,转速低,旋转直径约为、倍的搅拌釜直径,可用于较高粘度液体的搅拌。
12・影响搅拌功率的因素
几何因素:
搅拌器的直径d:
搅拌器叶片数.形状以及叶片长度1和宽度B:
容器直径D:
容器中所装液体的高度h:
搅拌器距离容器底部的距离hi:
挡板的数目及宽度b
物理因素:
液体的密度Q、粘度“.搅样器转速n
13•搅拌功率的分配等功率条件下.加大直径降低转速.更实的功率消耗于总体流动.有利于大尺度上的调匀:
反之.减小直径提高转速,则更多的功率消耗于湍动.有利于微观混合。
精帼
1.蒸谓的目的是什么蒸馆操作的基木依据是什么
分离液体混合物
液体中各组分挥发度不同
2•蒸谓的主要费用花费
加热和冷却的费用
3•何谓泡点,露点对于一定的组成和压力.两者大小关系如何
泡点指液相混合物加热至出现第一个气泡时的溫度:
露点抬气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度。
露点大于或等于泡点
4•非理想物系何时出现最低衡沸点何时出现昴商衡沸点
强正偏差:
强负偏差
5.平衡蒸係与简乐蒸饰有何不同
前者是连续操作且一级平衡:
后者是间歇操作且瞬时一级平衡
6.最适宜回流比的选取须考世哪些1对素
设备费,操作费之和最小
7.衡摩尔流假设指什么其成立的主要条件是什么
在没有加料.出料的情况下.塔段内的气相或液相摩尔流量各自不变
组分摩尔汽化热相近,热损失不计,显热差不计
8•间飒耕谓与连续精蚀相比有何特点适用于什么场合
操作灵活.适用于小批量物料分离
9.衡沸精馆和萃取精馆I的主要异同点
相同点^都加入第三组分改变相对挥发度
区别:
前者生成新的最低衡沸物,加入组分从塔顶出.后者不形成新衡沸物.加入组分从塔底出:
操作方式前者可间隙.较方便:
前者消耗热量在气化潜热.后者再显热.消耗热址较少
10.如何选择多组分精帘的流程方案
\
考虑经济上优化,物性,产品纯度
11•何谓轻关键组分.重关键组分何谓轻组分.垂组分
对分离起控制作用的两个组分为关键组分.挥发度大的为轻关键组分.挥发度小的为重关键组分
比轻关键组分更容易挥发的为轻组分.比重关键组分更难挥发的为重组分
流动
3•动虽守恒和机械能守恒应用于流体流动时,二者关系如何
当机械能守恒定律应用于实际流体时.由于流体的粘性导致机械能的耗损,在机械能恒算式中将出现Hf项.但动址守恒只是将力和动量变化率联系起來.未涉及能虽和消耗问题
5•涨塑性
在某一剪切范用内表现出剪切增稠现彖,即粘度随剪切率增大而升高
6•假塑性
在某一剪切率范隔内,粘度随剪切率増商而下降的剪切稀化现象
7•触变性.丧凝性
随丫作用时间延续•du/dy増大.粘度变小。
当一定剪应力t所作用的时间足够长后,粘度达到定态的平衡值,称触变性:
反之.粘度随剪切力作用时间延长而増大的行为称震凝性。
8.粘弹性
祀捍效应.挤出胀大,无管虹吸
9•何谓泊谡叶方程其应用条件有哪些
△0=32//uL/d:
不可压缩流体在直圆管中做定态流动.流动时的阻力损失计算
13・I対次分析法规化试验的主要步骤
(1)析因实验——寻找影响过程的主要因素
(2)规划试验——减少实验工作址
(3)数据处理——实验结果的正确表达
14•什么是连续性假设质点的涵义是什么
假定流体是由大址质点组成的,彼此间没有间隙,完全充满所占空间的连续介质
质点是含有大址分子的流体微团.其尺寸远小干设备尺寸,但比分子自由程却要大得多
15•描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点
前者描述同一质点在不同时刻的状态:
后者描述空间任意定点的状态
16•粘性的物理木质是什么为什么温度上升.气体粘度上升,而液体粘度下降
分子间的引力和分子的热运动
气体分子间距较大.以分子的热运动为主,温度上升,热运动加剧,粘度上升。
液体分子间距较小,一分子间的引力为主.温度上升.分子间的引力下降,粘度下降。
$
18•为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好
由静力学方程可以导出△P=H(P冷.P)g•所以H増加.压强増加.拔风量大
19•什么叫均匀分布什么叫均匀流段
前者指速度分布大小均匀:
后者指速度方向平行•无迁移加速度
20・柏努利方程的应用条件有哪些重力场下.不可压缩.理想流体做定态流动,流体微元与其他微元或环境没有能虽交换时,同一流线上的流体间能址的关系
21.<诺数的物理总义是什么
惯性力与粘性力之比
22•何谓水力