历年华东理工801化工原理简答题题整理040126文档格式.docx
《历年华东理工801化工原理简答题题整理040126文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《历年华东理工801化工原理简答题题整理040126文档格式.docx（36页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
剪应力消耗动能；
流道扩大造成逆压强梯度
02-05--非牛顿流体中，塑性流体的特点
只有当施加的剪应力大于某一临界值（屈服应力）后才开始流动
2003--非牛顿流体中，震凝性流体的特点
粘度随剪切力作用时间延长而增大触变性流体黏度随剪切力作用时间延长而变小剪切力作用时间足够长时黏度达到平衡值，都会变成依时性流体
2006--非牛顿流体中，假塑性流体的特点：
2007--静压强有什么特性?
静压强的特性：
①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面
的压力；
②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；
③压强各向传递。
2002--层流与湍流的本质区别是什么?
答12.是否存在流体速度u压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
2016--湍流流动的描述方法？
时均速度与脉动速度、湍流的强度、湍流的尺度、湍流粘度。
2006--何谓泊谡叶方程?
其应用条件有哪些?
2
△P=32卩uL/d。
不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。
1996--什么叫均匀分布?
什么叫均匀流段?
液体在弯管中能否看成均匀流段？
答8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、总势能保持常数
收缩有迁移加速度，弯管有向心加速度不算均匀流段直管加速算均匀流段不算均匀分布
1996--转子流量计的特点？
孔板流量计的缺点？
孔板流量计设计的中心问题？
转子流量计恒流速，恒压差，变截面
孔板流量计恒截面，变压差，结构简单，使用方便
阻力损失大
中心问题：
选择合适的面积比m以兼顾适宜的读数与阻力损失。
15-16—何谓非牛顿流体的粘弹性？
流体弹性的表现有哪些？
非牛顿流体不但具有粘性，而且常表现出明显的弹性表现：
爬杆效应，挤出胀大，无管虹吸
2008--什么是连续性假定?
质点的含义是什么?
有什么条件?
假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
目的：
利用微积分计算流体流动过程
2004—动量守恒与机械能守恒应用于流体流动中，二者的关系？
动量守恒和机械能守恒定律都从牛顿第二定律出发导出，都反映了流动流体各运动参数变化规律。
当机械能守恒定律应用于实际流体时，出现了hf。
但是动量守恒定律只将力和动量变化率联系起来，并未涉及能量和能耗问题。
当能耗无法确定时，可用动量守恒确定参数关系。
当重要的外力不能确定时，可用机械能守恒解决问题。
11-17—什么是边界层，边界层分离的后果是什么？
流速降到流体速度99%以内的区域称为边界层。
产生大量的旋涡，增加阻力损失，造成较大的能量损失。
2012--什么是剪切稀化现象？
在剪切率的范围内，剪切率增高，黏度下降，称为剪切稀化现象。
这种流体称为假塑性流体。
2014--转子流量计流量增大一倍，两侧压差如何变化？
流量增加，压差不变，因为转子流量计的特点是恒压差
2014—理想流体通过如下两物体会产生边界层分离的是?
边界层分离的条件是流体有黏性，流动过程中出现逆压强梯度，外层动能来不及传入,本题是理想流体黏度为零故均不会产生边界层分离。
问题2.描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点？
答2.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。
化工原理常用欧拉法
问题3.粘性的物理本质是什么？
为什么温度上升，气体粘度上升，而液体粘度下降？
答3.分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；
温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
问题5.图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8X10-3m2,水和容器总重10N。
（1）试画出容器内部受力示意图（用箭头的长短和方向表示受力大小和方向）；
（2）
试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？
哪一侧的压力大？
为什么？
题6附图
答5.1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2）内部压强p=pgh=1000X9.81X0.5=4.91kPa;
外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<
内部压强4.91kPa。
因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U形压差计，读数分别为R1、R2,两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R1与R2有何变化？
（说明理由）答6•容器A的液体势能下降，使它与容器B的液体势能差减小，从而R2减小。
R1不变，因为该U形管两边同时降低，势能差不变。
问题7.为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好？
答7•由静力学方程可以导出△p=H（p冷-p热）g，所以H增加，压差增加，拔风量大。
问题9.伯努利方程的应用条件有哪些？
答9•重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
问题10.女口图所示，水从小管流至大管，当流量V管径Dd及指示剂均相同时，试问水平放置时压差计读数R与垂直放置时读数R'
的大小关系如何？
.（可忽略粘性阻力损失）
答10.R=R,因为U形管指示的是总势能差，与水平放还是垂直放没有关系
问题11.理想液体从高位槽经过等直径管流出。
考虑A点压强与B点压强的关系，在
下列三个关系中选择出正确的：
（1）pB<
pA
（2）pB=pA+pgH
（3）pB>
答11.选
（1）Pb<
Pa；
因为管道出口通大气，出口压力等于PA,而B处的位置比出口处高，所以，压力较低。
问题13.雷诺数的物理意义是什么？
答13.惯性力与粘性力之比。
问题15.何谓水力光滑管？
何谓完全湍流粗糙管？
答15.当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为
水力光滑管。
在Re很大，入与Re无关的区域，称为完全湍流粗糙管。
问题16.非圆形管的水力当量直径是如何定义的？
能否按unde2/4计算流量？
答16.定义为4A/口。
不能按该式计算流量。
当量直径的计算完全是经验性的，且有很大局限性.
问题17.在湍流的条件下，水在垂直直管中向下流动，对同一瞬时沿管长不同位子的
速度而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度？
答17.因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重力而加快，重力只体现在压强的变化上。
问题18.如附图所示管路，试问：
（1）B阀不动（半开着），A阀由全开逐渐关小，则h1,h2,（h1—h2）如何变化?
（2）A阀不动（半开着），B阀由全开逐渐关小，则h1,h2，（h1—h2）如何变化?
题18附图题19附图
答18.
（1）h1下降，h2下降，（h1-h2）下降;
（2）h1上升，h2上升，（h1-h2）下降。
问题19.图示的管路系统中，原1,2,3阀全部全开，现关小1阀开度，则总流量V和各支管流量V1,V2,V3将如何变化？
答19.qv、qvi下降，qv2、qv3上升。
问题20.是否在任何管路中,流量增大阻力损失就增大;
流量减小阻力损失就减小?
为什么?
答20.不一定，具体要看管路状况是否变化。
--系统与控制体
系统或物系是包含众多流体质点的集合。
系统与环境之间的分界面为系统的边界。
系统与外界可以有力的作用与能量的交换，但没有质量交换，系统的边界随着流体一起运动，因而其形状和大小都可随时间而变化。
（拉格朗日）
当划定一固定的空间体积来考察问题，该空间体积称为控制体。
构成控制体空间界面称为控制面。
控制面是封闭的固定界面，流体可以自由进出控制体，控制面上可以有力的作用与能量的交换（欧拉）
--定态流动
运动空间个点的状态不随时间而变化的流动
--非圆形管的水力当量直径是如何定义的？
能否按unde2/4计算流量?
定义为4A/n。
不能按该式计算流量
--平均流速
单位时间内流体在流动方向上流经的距离称为流速，在流体流动中通常按流量相等的原则来确定平均流速
--柏努利方程的物理意义，几何意义物理意义：
在流体流动中位能、压强、能动能可相互转换，但其和保持不变几何意义：
位头、压头、速度头总高为常数。
--理想流体与非理想流体前者粘度为零，后者为粘性流体
--局部阻力当量长度
近似地认为局部阻力损失可以相当于某个长度的直管
--可压缩流体
有较大的压缩性，密度随压强变化
--在漫流的条件下，水在垂直直管中向下流动，对同一瞬时沿管长不同位子的速度而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度？
因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重力而加快，重力只体现在压强的变化上。
流量减小则阻力损失就减小？
为什
--是否在任何管路中，流量增大则阻力损失就增大；
么？
不一定，具体要看管路状况是否变化。
--静止流体受力平衡的研究方法
1.选取控制体2.做力的衡算3.结合过程特点，解微分方程。
两型：
层流，湍流三区：
层流区，过渡区，湍流区
第二章流体输送机械
1999--简述往复泵的水锤现象，往复泵的流量调节方法流量的不均匀性使整个管路内的液体处于变速运动状态，增加了能量损失，且易产生冲击，造成水锤现象
（提高管路流量均匀性方法：
1采用多缸往复泵2装置空气室）流量调节方法：
（1）旁路调节
（2）改变曲柄转速和活塞行程
2009--何谓"
气缚"
现象?
产生此现象的原因是什么?
如何防止"
?
因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象。
原因是离心泵产生的压差与密度成正比，密度小，压差小，吸不上液体措施：
启动前灌泵、排气并使泵内充满带输送液体启动时关闭出口阀。
2009--何谓泵的汽蚀?
如何避免"
汽蚀"
泵的汽蚀是指液体在泵的最低压强处（叶轮入口）汽化形成气泡，又在叶轮中因压强升高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和腐蚀的现象。
规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量；
通过计算，确定泵的实际安装高度低于允许安装高度。
15-16--什么是正位移特性?
举例三种正位移泵？
流量由泵决定，与管路特性无关。
隔膜泵、计量泵、齿轮泵
2011--离心泵的主要构件，工作原理
叶轮（将机械能转移给液体）和泵壳（汇集液体和将动能转化为静压能）轴封装置（防止泵内液体外漏和气体漏入）。
工作原理叶轮在电机的作用下高速旋转运动，叶片间液随之转动，在离心泵作用下叶轮中心形成低压，叶轮边缘形成高压，其中心吸入低势能低动能液体，边缘输出高势能高动能液体，，在蜗壳中，由于流道逐渐扩大液体减速将动能转化为静压能然后液体以较高压强排入出口管路。
离心泵选用原则：
1.根据被输送液体性质和操作条件确定泵的类型
2.根据管路特性对流量和压头要求选择泵的型号
问题1.什么是液体输送机械的压头或扬程?
答1．流体输送机械向单位重量流体所提供的能量（J/N）
问题3.后弯叶片有什么优点?
有什么缺点?
答3．后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转换成势能时损失小，泵的效率高。
这是它的优点。
它的缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大
问题2.离心泵的压头受哪些因素影响?
答2．离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。
问题5.影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?
答5•离心泵的特性曲线指He〜qV,n〜qV,Pa〜qV。
影响这些曲线的主要因素有液体密度，粘度，转速，叶轮形状及直径大小。
问题6.离心泵的工作点是由如何确定的?
有哪些调节流量的方法?
答6．离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的调节出口阀,改变泵的转速。
问题11．往复泵有无"
汽蚀"
现象？
答11．往复泵同样有汽蚀问题。
这是由液体汽化压强所决定的
往复泵无气缚现象,因为往复泵有自吸能力
往复泵调节手段
1.改变曲柄转速和活塞行程,2.旁路调节
离心泵流量均匀,随管路特性而变,不易达到高压头,无自吸能力,出口阀调节往复泵流量不均匀,不随管路特性而变,可达到高压头,有自吸能力,旁路调节
问题7.一离心泵将江水送至敞口高位槽,若管路条件不变,随着江面的上升,泵的压头He,管路总阻力损失Hf,泵入口处真空表读数、泵出口处压力表读数将分别作何变化？
答7．随着江面的上升,管路特性曲线下移,工作点右移,流量变大,泵的压头下降,阻力损失增加；
随着江面的上升,管路压力均上升,所以真空表读数减小,压力表读数
增加问题12.为什么离心泵启动前应关闭出口阀，而旋涡泵启动前应打开出口阀？
答12.这与功率曲线的走向有关，离心泵在零流量时功率负荷最小，所以在启动时关闭出口阀，使电机负荷最小；
而旋涡泵在大流量时功率负荷最小，所以在启动时要开启出口阀，使电机负荷最小。
问题8.某输水管路,用一台IS50-32-200的离心泵将低位敞口槽的水送往高出3m的敞口槽，阀门开足后，流量仅为3m3/h左右。
现拟采用增加一台同型号的泵使输水量有较大提高，应采用并联还是串联？
答8.从型谱图上看，管路特性曲线应该通过H=3mqV=0点和H=13mqV=3m3/h点，显然，管路特性曲线很陡，属于高阻管路，应当采用串联方式。
问题13.通风机的全风压、动风压各有什么含义？
为什么离心泵的H与p无关，而风机的全风压PT与p有关？
答13.通风机给每立方米气体加入的能量为全压，其中动能部分为动风压。
因单位不同，压头为m全风压为”/卅，按4P=pgh可知h与p无关时，△P与p成正比。
问题14.某离心通风机用于锅炉通风。
如图a、b所示，通风机放在炉子前与放在炉
子后比较，在实际通风的质量流量、电机所需功率上有何不同？
题14附图
答14.风机在前时，气体密度大，质量流量大，电机功率负荷也大;
风机在后时，气体密度小，质量流量小，电机功率负荷也小。
--真空泵的主要特性
极限真空（残余压强），抽气速率（抽率）
--必需汽蚀余量泵入口处液体具有的动能和压强能之和超过饱和蒸气压的多少
第三章液体搅拌
97-99-02-06-10--搅拌器应具备哪两种功能?
03产生强大的总体流动，②产生强烈的湍动或强剪切力场。
03-96-09--旋浆式、涡轮式、大叶片低转速搅拌器,各有什么特长和缺陷?
旋桨式适用于宏观调匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；
涡轮式适用于小尺度均匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；
大叶片低转速搅拌器适用于高粘度液体或固体颗粒悬浮液，而不适合于低粘度液体混合。
02-04-08-10-15--要提高液流的湍动程度可采取哪些措施?
①提高转速。
②阻止液体圆周运动，加挡板，破坏对称性。
③装导流筒，消除短路、消除死区。
00-13--大小不一的搅拌器能否使用同一根功率曲线?
为什么？
只要几何相似就可以使用同一根功率曲线，因为无因次化之后，使用了这一条件。
2016--搅拌时如何阻止圆周运动？
搅拌釜内装挡板，破坏循环回路的对称性
1998--简述搅拌釜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，使挡板后造成漩涡，提高混合效果导流筒：
严格地控制流动方向，既消除了短路现象又有助于消除死区；
抑制了圆周运动的扩展，增加湍动程度，提高混合效果
05-07--列举三种搅拌器的放大准则
P
2保持单位体积能耗一不变，n13d12=n23d23
Vo
3保持叶片端部切向速度nd不变，nidi=n2d2
4保持搅拌器的流量和压头之比值qv不变，d1乞
H⑴门2
2011—搅拌K与搅拌Re的关系？
K=C（Re）m或LgK=lgC+mlgReM
问题1.搅拌的目的是什么？
答1•混合（均相），分散（液液，气液，液固），强化传热。
问题2.为什么要提出混合尺度的概念？
答2.因调匀度与取样尺度有关，引入混合尺度反映更全面
问题7.选择搅拌器放大准则时的基本要求是什么？
答7.混合效果与小试相符。
――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
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I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h1；
挡板的数目及宽度b
物理因素：
液体的密度、粘度、搅拌器转速n
――搅拌功率的分配
等功率条件下，加大直径降低转速，更多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。
第四章过滤流体通过颗粒层的流动
2001--在表面过滤方式中，何谓架桥现象
在过滤操作开始阶段，尽管颗粒比网孔小，但因相互拥挤而无法通过网孔形成一个滤渣层即滤饼的现象。
99-05--在考虑流体通过固定床流动的压降时颗粒群的平均直径以何为基准
颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准因为流体在颗粒层内为爬流流动，流动阻力主要由颗粒层内固体表面积的大小有关，而颗粒形状并不重要
95-96-03-00-06-09-10--数学模型法的主要步骤有哪些?
数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验，实验定模型参数
97-07-11--过滤速率与哪些因素有关?
过滤速率u=dq/dt=△P/r©
卩（q+qe）中，u与厶P、r、©
、卩、q、qe均有关。
1996--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、qe为过滤常数。
K与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关；
qe与过滤介质阻力有关。
恒压下才为常数。
1998--回转真空过滤机的生产能力计算时,过滤面积为什么用A而不用A©
该机的滤饼厚度是否与生产能力成正比？
考察方法是跟踪法，所以过滤面积为A,而©
体现在过滤时间里
滤饼厚度S与q,Kq2qe不成正比，例如，转速愈快，生产能力愈大，而滤
Vn
饼愈薄。
00-02-05--强化过滤速率的措施有哪些?
强化过滤速率的措施有①改变滤饼结构；
②改变颗粒聚集状态；
③动态过滤
问题5.topt对什么而言？
答5・topt对生产能力（Q=V/2t）最大而言。
Q在V〜t图上体现为斜率，切线处可获最大斜率，即为Topt。
指导-（以板框过滤机为例）简述如何通过实验测定过滤常数K、q
1安装过滤设备，配料，在恒压下测定不同时刻T的滤液量V;
2利用q=V/A将数据整理得到t/q-q（或At/△q-q）关系式；
3用t/q-q（或At/Aq-q）数据作图（或数据拟合）
4将数据拟合成直线，根据直线斜率和截距求出过滤常数
--当量直径
通过试图将非球形颗粒以某种当量的球形颗粒代表，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量直径
--形状系数
dev2dev2与非球形颗粒体积相等的球的表面积
厂d2非球形颗粒的表面积
eses
任何非球形颗粒的形状系数均小于1
--分布函数
令某号筛子（尺寸为dpi）的筛过量（该筛号以下的颗粒质量的总合）占试样总量的分率为Fi，不同筛号的Fi与其筛孔尺寸dpi汇成的曲线，为分布函数
特性：
对应于某一尺寸dpi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dp，max处，其分布函数为1--频率函数的特性
（1）在一定粒度范围内的颗粒占全部颗粒的质量分率等于该粒度范围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量分率为零。
（2）频率函数曲线下的全部面积等于1
--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
--床层比表面
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-）
--叶滤机、板框压滤机
叶滤机的主要构件是矩形或圆形滤液。
操作密封，过滤面积较大（一般为20〜100怦），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，更换较困难。
密闭加压的叶滤机，结构比较复杂，造价较高。
板框压滤机优点是结构紧凑，过滤面积大，主要用于过滤含固量多的悬浮液，缺点是装卸、清洗大部分藉手工操作，劳动强度较大。
--固定床压降的描述方法1•康采尼方程2•欧根方程。
--为何洗涤速率是过滤速率的四分之一
因洗涤液与绿叶黏度相近，而前者通过两层过滤介质和整层滤渣而且流动距离比后者长一倍，流动面积又为后者的二分之一。
--气体通过颗粒层流速由小到大出现的三个状况
固定床阶段流化床阶段气体输送阶段
颗粒越细，床层压降越大一一因为细颗粒比表面积大
第五章颗粒的沉降和流态化
1998--
升级会员 