化工原理復(fù)習(xí)思考題

1、化工原理思考題1柏努利方程式為gz+p/肉 +u2/2=常數(shù) ，適用于不可壓縮非粘性流體。柏努利方程表明在流體流動(dòng)過程中，流體的 位能， 動(dòng)能 和 靜壓能 三種機(jī)械能可以相互轉(zhuǎn)換，但其和保持不變。2牛頓粘性定律可表示為 套=米有du/dy ，其比例系數(shù)的單位為Pa.s 。運(yùn)動(dòng)黏度與動(dòng)力黏度的關(guān)系為v=米有/肉，運(yùn)動(dòng)黏度的法定單位為 m2/s 。3離心泵的主要部件有 葉輪 和 泵殼 。4無相變化時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式為Nu = A*Rea*Prb*Grc ,其中普蘭特?cái)?shù)Pr的單位和表征的物理意義分別為： j.m（Pa.S）/(kg.w)、 流體物性對(duì)對(duì)流傳熱的影響。6離心泵的最大允許安裝高度

2、計(jì)算式，其中和分別為允許氣蝕余量、吸入管路壓頭損失。8低粘度流體在圓管內(nèi)被加熱，且無相變化強(qiáng)制湍流時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式為： Nu=0.023Re0.8Pr0.4。 9吸收過程根據(jù)溶質(zhì)與吸收劑之間是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可分為 物理吸收與化學(xué)吸收；吸收過程根據(jù)混合氣中被吸收的組分?jǐn)?shù)目可分為 單組分吸收與 多組份吸收。11精餾塔中理論板數(shù)的計(jì)算方法有 圖解法和逐板法 。12干燥過程可分為預(yù)熱階段、 恒速干燥階段和 。13流體在圓管內(nèi)層流時(shí)，平均流速是最大流速的0.5倍。流體在圓管內(nèi)湍流時(shí)，平均速度是最大速度的 0.82倍。14離心泵的壓頭一般隨流量的增大而 減小 。離心泵的主要性能參數(shù)有 流量、揚(yáng)

3、程、功率、效率。15強(qiáng)化傳熱的途徑的有 增大平均溫差、增大傳熱面積、增大K 。影響對(duì)流傳熱的因素有 流體的（物性、對(duì)流起因、流動(dòng)狀態(tài)、相態(tài)變化、傳熱面形狀位置尺寸）。16在精餾操作中，當(dāng)進(jìn)料為飽和蒸氣時(shí)，其熱狀態(tài)參數(shù)為 0 。在精餾操作中，當(dāng)進(jìn)料為飽和液體時(shí)，其熱狀態(tài)參數(shù)為 1 。17溫度增加，水的粘度 減小 。18對(duì)于飽和濕空氣，其濕球溫度tw與干球溫度t之間的關(guān)系為 = 。對(duì)于未飽和濕空氣，其濕球溫度tw與干球溫度t之間的關(guān)系為 。19 管道截面為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)和寬分別為a、b，其當(dāng)量直徑為 de=2ab/a+b 。20 流體流經(jīng)套管環(huán)隙，其當(dāng)量直徑為 外管內(nèi)徑-內(nèi)管外徑 。21、不可壓縮流體

4、在圓形管道內(nèi)作定態(tài)流動(dòng)，體積流量一定時(shí)，管內(nèi)流體的流速與管徑平方呈反比。( Y )22、強(qiáng)制對(duì)流是由于泵或壓縮機(jī)做功，迫使流體在流道中做湍流流動(dòng)時(shí)的對(duì)流現(xiàn)象。（ Y ）23、自然對(duì)流是由于流體內(nèi)存在溫度梯度，引起密度梯度，從而形成重者下沉輕者上浮的對(duì)流現(xiàn)象。（ Y ）24、蒸餾分離的依據(jù)是混合物中各組分的溶解性的不同。（ N ）25、吸收是利用適當(dāng)液體溶解氣體混合物中的有關(guān)組分，以分離氣體混合物的操作。（ Y ）26、在一定的氣相平衡分壓下，亨利系數(shù)越小，溶質(zhì)的溶解度越大。（ Y ）27、適宜回流比是指精餾過程的設(shè)備費(fèi)用與操作費(fèi)用之總和為最低的回流比。（ Y ）28、在一定的氣相平衡分壓下，亨

5、利系數(shù)越大，溶質(zhì)的溶解度越大。（ N ）47在填料吸收塔的計(jì)算中，當(dāng)平衡線為直線時(shí)，傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算方法有 對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力、吸收因素法。48在填料吸收塔的計(jì)算中，當(dāng)平衡線為非直線時(shí)，傳質(zhì)單元數(shù)的計(jì)算方法 圖解法。49亨利系數(shù)越大，溶質(zhì)的溶解度 越小 。29、精餾操作中所采用的適宜回流比總是比最小回流比大。（ Y ）30、試結(jié)合吸收操作線方程和相平衡方程推導(dǎo)NOG的吸收因數(shù)計(jì)算式。31、在生產(chǎn)實(shí)際中，精餾塔的進(jìn)料可能有五種不同的熱狀態(tài)，試分析飽和液體進(jìn)料（泡點(diǎn)進(jìn)料）、汽液混合物進(jìn)料和飽和蒸氣進(jìn)料時(shí)的值，并指出與、與間的關(guān)系。32、分析數(shù)的因次并說明如何用之判斷流體在直管內(nèi)的流動(dòng)類型。33、設(shè)l

6、=l0 + a t，試推導(dǎo)單層圓筒壁的導(dǎo)熱傳熱速率計(jì)算公式。34如下圖，用離心泵將密度為, 粘度 的液體從貯槽送至表壓2104Pa的密閉高位槽。管子直徑為1084mm，直管長(zhǎng)度為70m，各種管件的當(dāng)量長(zhǎng)度之和100m（不包括進(jìn)口和出口阻力）。輸送量為50m3/h，兩槽液面恒定，其間垂直距離為20m,泵的效率為0.65, 試求:(1)流體在管內(nèi)的流動(dòng)類型; (2)管路中流體的總阻力損失(包括進(jìn)、出口阻力損失且已知0.027);(3)離心泵的軸功率。35有一傳熱面積為2m2的列管式換熱器，熱水走管程，其流量為1500/h進(jìn)、出口溫度分別為80、50；冷水走殼程，測(cè)得進(jìn)、出口溫度分別為15、30，逆

7、流流動(dòng)。問總傳熱系數(shù)K值為多少？（水的比熱為4.18kJ/（）36在一連續(xù)常壓精餾塔中精餾某一混合液，塔頂產(chǎn)品中易揮發(fā)組分的含量為0.96（摩爾分?jǐn)?shù)，下同），塔底產(chǎn)品中易揮發(fā)組分的含量為0.03，已知此塔的q線方程為y = 6x1.5，采用回流比為最小回流比的1.5倍，此混合液體系在本題條件下的相對(duì)揮發(fā)度為2。試求：（1）精餾段操作線方程；（2）若每小時(shí)得到塔底產(chǎn)品量100kmol，求進(jìn)料量和塔頂產(chǎn)品量；（3）提餾段操作線方程。37密度為998、黏度為1.005的水以36的流量流過一的鋼管，試計(jì)算數(shù)。（10）38. 在定態(tài)流動(dòng)系統(tǒng)中，水連續(xù)地從粗管流入細(xì)管。已知粗管為894mm，細(xì)管為573.

8、5mm，粗管中水的流速為1.2 m/s,求細(xì)管中水的流速。39現(xiàn)測(cè)定一傳熱面積為2 m2的列管式換熱器的總傳熱系數(shù)K值。已知熱水走管程，測(cè)得其流量為1500 /h進(jìn)口溫度為80，出口溫度為50；冷水走殼程，測(cè)得進(jìn)口溫度為15，出口溫度為30，逆流流動(dòng)。（水的比熱為4.18kJ/（）40含氨極少的空氣于101.33 kPa，20被水吸收。已知?dú)饽髻|(zhì)系數(shù)，液膜傳質(zhì)系數(shù)，溶解度系數(shù)。氣液平衡關(guān)系服從亨利定律，求：。41在一雙組分連續(xù)精餾塔中，進(jìn)入精餾段中某層理論板n的組成yn+1為0.75，從該板流出的液相組成xn為0.65（均為摩爾分率），塔內(nèi)氣液比V/L=2，物系的相對(duì)揮發(fā)度=2.5，試求：（

9、1） 從該板上升的蒸汽組成yn ；（2） 流入該板的液相組成x n-1 ；（3） 回流比R。（20）42濕空氣總壓力50kPa，干球溫度為60，相對(duì)濕度為40%，試求濕空氣中水氣的分壓和濕度。（60時(shí)水蒸氣的飽和蒸氣壓為19.923 kPa）（10）43空氣和氨的混合氣體在直徑為0.8m的填料吸收塔中用清水吸收其中的氨。已知送入的空氣量為1390kg/h，混合氣體中氨的分壓為1.33kPa，吸收率為99.5%。操作壓力為101.325kPa，溫度為20，平衡關(guān)系為Y* = 0.75X，水的用量為52kmol/h，氨的氣相體積吸收總系數(shù)KYa=314kmol/(m3h)，試用吸收因數(shù)法求所需填料

10、層高度。44牛奶用泵由真空鍋被抽送， 經(jīng)冷卻器至位于9m高度的牛奶貯罐中。各段輸送管路的長(zhǎng)度如圖。真空鍋內(nèi)的真空度為87800Pa，貯罐開口通大氣。牛奶輸送量為4.35t/h。整個(gè)管路（包括冷卻器）的摩擦損失為50J/kg。試近似估計(jì)所需泵的能量。估算時(shí)將牛奶相對(duì)密度視為1。45每小時(shí)將15000kg含苯40%（質(zhì)量%，下同）和甲苯60%的溶液，在連續(xù)精餾塔中進(jìn)行分離，要求釜?dú)堃褐泻讲桓哂?%，塔頂餾出液中苯的回收率為97.1%。試求餾出液和釜?dú)堃旱牧髁考敖M成，以摩爾流量和摩爾分率表示；若回流比為2，飽和液體進(jìn)料，試寫出提餾段操作線方程。46有一列管式換熱器，由38根25mm2.5mm無縫鋼管組成。苯在管內(nèi)流動(dòng)，由20被加熱至80，苯的總流量為8.32kg/s。外殼中通入水蒸氣進(jìn)行加熱。試求管壁對(duì)苯的傳熱系數(shù)。（苯在