化工的答案哦

1、化工基礎(chǔ)參考答案: 一、基本知識第一組曾珍潘瑤17題1. 流體流動時的摩擦阻力損失 hf所損失的是機(jī)械能中的哪一項(xiàng)？ 損失的為靜壓頭項(xiàng)2. 流體在圓形管道中作層流流動，如果只將流速增加一倍，則阻力損失如何變化？如果只將管徑增加一倍而流速不變，則阻力損失又如何變化？P121直管阻力計算當(dāng)流體在圓形管道中作層流時：出=入 *l/d*u 2/2g 入=64/Re Re=du P / n%1 速增加一倍阻力損失為以前的2倍Hf, =4Hf%1管徑增加一倍，流速不變阻力損失為以前的1/4倍Hf, =l/2Hf3?層流內(nèi)層？其厚度受哪些因素影響？P117流體在圓管內(nèi)流動，當(dāng)管內(nèi)流體處于湍流流動時，由于流體

2、具有粘性和壁面的約束作用，緊靠壁面處于仍有一薄層流體作層流流動，稱為層流內(nèi)層（或稱為層流低層）0其厚度隨 Re的增大而減小，但不會消失，即與管道內(nèi)徑、流體流速、流體密度、流體粘性等因素有關(guān)。4. 雷諾數(shù)如何求得？P116-117 Re= du P/u u = u/pd：通道管徑u：流體流速P :流體密度u :流體粘度u :運(yùn)動粘度當(dāng)非圓形管時，用當(dāng)量直徑 de代替d de=4 X流體流動截面積流一5. 層流和湍流的本質(zhì)區(qū)別是什么？P115-116流層：流體的質(zhì)點(diǎn)是彼此平行的沿著管軸的方向作直線運(yùn)動,質(zhì)點(diǎn)與 質(zhì)點(diǎn)之間互不混合，如同一層層平行于管壁的圓筒形薄層，各層以不同的流速向前運(yùn)動。湍流：流體

3、除了沿著管道向前流動外，各質(zhì)點(diǎn)還做不規(guī)則的紊亂運(yùn)動，且彼此相互碰撞、混合，流體質(zhì)點(diǎn)除了沿管軸方向流動外，還有徑向的復(fù)雜運(yùn)動。6. 流體在圓形直管內(nèi)滯流流動時，其速度分布是怎樣的？P98由于流體本身的粘滯性以及流體與管壁之間存在摩擦力，所以流體在管道內(nèi)同截面上各點(diǎn)流速是不同的，管道中心流速最大，離管中心距離越遠(yuǎn)，流速越小，而緊靠管壁處流速為零。流體7. 產(chǎn)生流體阻力的主要原因是什么？第二位原因是什么？其它還有哪些因素對 阻力的有影響？P113、 P136 主要原因：流體本身具有粘性 第二個原因：流體流動形態(tài) 其他管道的大小、內(nèi)壁的形 狀、粗糙度和系統(tǒng)中的管件、閥門等 編者提醒： latm=760

4、mmHg=101325Pa=10.33111比0=1.033kg? f ? cnf亍 第二組另1J禮麗茍山迪 王月 饒沖敬816題8. 對流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式中普蘭特準(zhǔn)數(shù)是表示什么的準(zhǔn)數(shù)？ 普蘭特準(zhǔn)數(shù)表示流體物性 對對流傳熱的影響。 P1519. 強(qiáng)化傳熱有哪些方法？9.P163（1 ） 增大傳熱面積 A （ 2） 增大平均溫度差 Atm （3） 增大傳熱系數(shù) K10. 對于冷喩器，在熱量從蒸汽 ? 管子外壁一管子內(nèi)壁 ? 水的傳熱過程中，其傳 熱方 式有哪些？P149 內(nèi)外壁之間 - 傳導(dǎo)傳熱流體與壁面 - 對流傳熱11? 在冷凝器中的熱傳遞方式是什么？導(dǎo)熱系數(shù)、對流傳熱膜系數(shù)、傳熱系數(shù)的單位及

5、物理意義？冷凝器中熱傳遞方式：熱傳導(dǎo)熱對流P144 導(dǎo)熱系數(shù) X表征物質(zhì)傳導(dǎo)能力P155 傳導(dǎo)系數(shù) K衡量換熱器性能的重要指標(biāo)之一P 1 50對流傳熱膜系數(shù)衡量界面之間的傳熱能力12. 飽和沸騰曲線可分為哪四個區(qū)域，各區(qū)域的傳熱特點(diǎn)？P152 自然對流泡核沸騰不穩(wěn)定膜狀沸騰膜狀沸騰當(dāng)溫度差較?。?t5°C）時，加熱面上的液體僅產(chǎn)生自然對流在液體表面蒸發(fā)；當(dāng) At 逐漸升高 （ 4X5 遼 5） 加熱面上液體局部位置發(fā)生氣泡且不斷離開 壁面上升 至水蒸氣空間，由于氣泡的產(chǎn)生，脫離和上升對液體劇烈擾動，加劇了熱量轉(zhuǎn)移，使面積熱流量q和表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h均增大，為泡核沸騰；繼續(xù)增加厶t 025

6、），加熱液面產(chǎn)生的氣泡大大增多且產(chǎn)生的速度大于脫離加熱表面的速度，加熱面上形成一層不穩(wěn)定的水蒸氣膜將其與液體隔開，由于水蒸氣的導(dǎo)熱性差，氣膜的附加熱阻使 q 和 h 均急劇下降，以致達(dá)到 D 傳熱面幾乎全部被氣膜覆蓋， 形成穩(wěn)定氣膜，稱為不穩(wěn)定膜狀沸 騰，后面的稱為膜狀沸騰。圖見 153頁13. 多層平壁導(dǎo)熱中，材料的導(dǎo)熱系數(shù)與溫差是什么關(guān)系？P147公式一 14?在無相變的對流傳熱過程中，熱阻主要集中在何地？如何減少熱阻？P148熱阻主要集中在污垢層中，生產(chǎn)中要設(shè)法避免垢層的形成或間隔一段時間要清除污垢層 15?氣體是流體，特征？（同學(xué)們暫時自己做）16. 多層平壁中，各層接觸良好，已知 b

7、l>b2>b3, 導(dǎo)熱系數(shù)九 1<九 2九 3,在穩(wěn)定 傳 熱過程中，各層的熱阻？各層導(dǎo)熱速率？P147 多層壁面的定態(tài)熱傳導(dǎo)，各分層的溫度降與該層的熱阻呈正比。 tl: Zt2: zt3: Zt: = R1: R2: R3:工 RiR1>R2>R3V1>V2>V3第三組周貞瑞霍俊吉吳燕胡強(qiáng)鄒麗林先美唐啟林姜甫駱麗李繼濱 1729 題17. 根據(jù)雙膜理論，當(dāng)被吸收組分在液相中溶解度很小時，以液相濃度表示的總傳質(zhì)系數(shù)與液相傳質(zhì)分系數(shù)、氣相傳質(zhì)分系數(shù)哪個大？答:因?yàn)楸晃战M分在液相中溶解度很小，氣膜阻力很小，即難溶氣體的吸收阻力主要集中在液膜內(nèi)，為液膜控制

8、。液相傳質(zhì)分系數(shù)大致等于總傳質(zhì)系數(shù)大于氣相傳質(zhì)分系數(shù)。（P187- P189霍俊吉）18. 精館操作的依據(jù)實(shí)現(xiàn)精傳操作的必要條件是什么？ 依據(jù)混合液中各組分的揮發(fā)度差異。必要條件 塔頂液相回流、塔底上升氣流。（通常以填空題出現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)整理合成 周貞瑞）19. 精憾中引入回流的目的是什么？ 精憾是氣液兩相多次逆向接觸相互傳質(zhì)傳熱的過程，回流提供逆向接觸的液相， 保持塔內(nèi)有下降的液流，提高精憾的精度，分離出理想組分，使精憾塔保持連續(xù)穩(wěn)定操作。（P208第二自然段和網(wǎng)絡(luò)整理合成周貞瑞）20?用水吸收混合氣中的易溶氣體。平衡關(guān)系滿足亨利定律。當(dāng)入塔氣體濃度yl 上升，而其它入塔條件不變，則氣體出塔濃度

9、y2 和吸收率 <p 如何變化為？y2 變小，吸收率變大。（常見選擇題吳燕）21. 精憾操作中，加大回流比時，對塔頂產(chǎn)品有何影響？為什么？答:當(dāng)精憾塔的塔板數(shù)已固定，若原料的組成及其受熱狀況也一定時，則加大回流比R 可以提高產(chǎn)品的濃度（因操作線改變），但由于再沸的負(fù)荷一定（即上升蒸汽 V 定），此時R加大會使塔頂產(chǎn)量下降因帖 （R+l） D,而Rf則DJ,即降低塔的生產(chǎn)能 力。 （ P221 第三自然段和網(wǎng)絡(luò)整理合成鄒麗）22. 精餛的操作線為什么是直線？精憾段內(nèi)各層塔板上層蒸氣的摩爾流量相等，下降液體的摩爾流量相等。設(shè)精憾段上層蒸氣的摩爾流量為 q n,v ,下降液體的摩爾流量為 q

10、n,L , 對 n + 1 塊塔板以上部分作物 料衡算，可得:q n, v =Q n, L + Q n, Dq n,v yn+1 =q n 丄 xn + q n,D xD將下式帶入上式得到 ,q n,Lq n, Dyn + 1= Xn H XDq n, L + q n, Dq n, L + q n, DVn + 1= Xn H XD即為精憾段操作線方程，它表示在精1：留段內(nèi)，任意相鄰碘的兩塊塔板之間上升蒸氣與下降液體組成之間的關(guān)系。式為用回流比表示的精憾段操作線方程。由 于穩(wěn) 定操作時， R, xD皆為定值，故精憾段操作線在 X-Y 為一直線，其斜率為R/（R+1） ,截距為X D/（ R+l

11、） ,當(dāng) xn 二 XD 日寸, yn+l = XD 故精餛段操作線過對角線 y=x 上的點(diǎn)（X。，XD）（P209 （二）精憾段操作線方程 鄒麗）23. 如何判斷吸收過程為液膜控制或氣膜控制？見書 190 頁當(dāng)氣體易溶解時，溶解系數(shù) H較大，液相阻力非常小?？珊雎?。可得KG=kGo即 易容氣體的吸收阻力主要集中在氣膜內(nèi)，稱為氣膜控制。當(dāng)氣體難溶解時，溶解系數(shù)小，氣膜阻力非常小，可得KG=kG. o即難溶氣體的 吸收阻力主要集中在液膜內(nèi)，稱為液膜控制（林先美）24. 氣體吸收中，用什么表示設(shè)備（填料）效能的高低？用什么表示傳質(zhì)任務(wù)難易的程度？氣體吸收計算中表示設(shè)備填料效能高低的一個量是（傳質(zhì)單

12、元高度），而表示傳質(zhì)任務(wù)難易程度的一個量是（傳質(zhì)單元數(shù)）。（P. 196通常以填空題出現(xiàn) 駱麗）25?分離任務(wù)要求一定，當(dāng)回流比一定時，在5種進(jìn)料中，什么狀況進(jìn)料的 q 值 最大？提餛段操作線與平衡線之間的距離如何？分離所需的總理論板數(shù)呢？答案 1：分離任務(wù)要求一定，當(dāng)回流比一定時，在5 種進(jìn)料中，冷液體進(jìn)料 的 q值最大提憾段操作線與平衡線之間的距離最遠(yuǎn)分離所需的總理論板數(shù)最少。（經(jīng)典填空題周貞瑞）答案2： a.冷液體進(jìn)料時，hF <h,即q>l,最大。bcde4種情況參見P212。冷液體進(jìn)料時， q/q-l>0, q 線在第一象限內(nèi)。詳細(xì)參見 P213.分離所需的總理論塔

13、板數(shù)是 m-l P21X 姜甫）26. 精餡過程的原理是什么？回流比對精飽過程有何影響？1 ：若同時對液體混合物進(jìn)行多次部分氣化和對混合物的蒸氣進(jìn)行多次部分冷凝，最終可以在氣相中得到純度較高的易揮發(fā)組分，在液相中得到純度較高的難揮發(fā)組分，這種操作叫做精憾。（見書中 201 頁）回流比對精憾操作影響很大。（ 1 ）對一定的料液和分離要求，回流比增大，精憾 段操作線的斜率增大，截距減小，精憾段操作線想對角線靠近，提憾段操作線也向?qū)蔷€靠近，相平衡線與操作線之間的距離增大，即從心到心作階梯時，每個的階梯的水平距離與垂直距離都增大，即每一塊板的分離程度增大，分離所需的理論塔板數(shù)減少。還有回流比增大的極

14、限就是全回流。（ 2） 在精憾過程中，當(dāng) 回流比逐漸減小時，精憾段 操 作 線 的 斜 率 減 小 ， 截 距 增 大 ， 精 、 提 憾 段 操 作 線 皆向相平衡靠近，操作線與相平衡線之間的距離減小，氣液兩相間的傳質(zhì)推力動力減小，達(dá)到一定分離要求所需的理論塔板數(shù)增多。當(dāng)回流比減小至兩操作線的交點(diǎn)落在相平衡線上或在此之前兩操作線與相平衡相平衡相切，交點(diǎn)或切點(diǎn)處大的氣液兩相已大平衡，傳質(zhì)推動力為零，達(dá)到一定分離要求所需的理論塔板數(shù)為無窮多，此時的回流比試精館操作過程可能采取的回流比的最低限度，稱為最小回流比。（見書中217 219頁，這里是書上所有的，有點(diǎn)多了，答題時自己看著精減啊）胡強(qiáng)27.

15、 在填料吸收塔中當(dāng)溶劑減少時氣相總傳質(zhì)單元數(shù)怎么變化？2.吸收劑用量對操作線的影響推動力T,接觸面積設(shè)備費(fèi)操作費(fèi) TL彳B T Q,推動力接觸面積 T,設(shè)備費(fèi)T,操作費(fèi)JP196請同學(xué)們自己看下，因?yàn)槿軇p少，動力就減少，那么傳質(zhì)單元增加（唐啟林）29. 壓力、溫度如何影響解吸和吸收？溫度升高，氣體的溶解度減小，對吸收不利壓強(qiáng)降低，氣體的溶解度減小，對吸收不利而解吸的定義是被吸收的氣體組分從液相返回汽相的過程。解吸過程與吸收過程正好相反，故凡不利于吸收的因素（如提高溫度，降低壓力，通入蒸汽等）對于解吸過程都會產(chǎn)生有利的影響。降低壓力對解吸有利，溫度越高越有利于解吸，o （輔助理解：壓力升高有利

16、于吸收但壓力太高會影響各組分的吸收比例同時蒸氣壓機(jī)出口壓力的限制。溫度對吸收過程影響，在一定壓力和吸收劑、氣體組成開發(fā)的情況下溫度升高后會降低目標(biāo)氣體在吸收劑中的溶解度，因此如果要保持同樣的吸收效果就要加大吸收劑量提高吸收系統(tǒng)的壓力。在增加吸收劑量的同時會使溶質(zhì)在吸收劑中的的濃度降低增加解吸塔的負(fù)荷形成惡性循環(huán)。因此選擇較低的溫度更有利于吸收但如果溫度過低使吸收劑黏度增大過多會影響吸收劑的流勵性、影響吸收劑不氣體的接觸同樣會降低吸收效果。）P180和網(wǎng)絡(luò)周貞瑞第四組吳先渝李高琴梁倩3036題30. 輔助時間（非生產(chǎn)性時間）是指什么時間？指加料、排料和物料加熱、冷卻等用于非反應(yīng)的一切輔助時間百科

17、31. 由示蹤法測反應(yīng)器的停留時間分布密度函數(shù)，如何判別反應(yīng)器的流型？當(dāng)Pe越小時，這種模型越接近全混流模型，Pe=0時成為全混流模型；當(dāng) Pe越大時，越接近活塞流模型，Pe-*00時即為活塞流P270-271例：由示蹤法測得一反應(yīng)器的停留時間分布密度函數(shù)E（t）=1O/tlO1e mi n-1可判別該反應(yīng)器的流型為（）A平推流B全混流C軸向?分散D多級混合百科32. 選擇性SP的定義？產(chǎn)物P的選擇性SP的定義式為（單位時間內(nèi)產(chǎn)物 P的物質(zhì)的量/單位時間內(nèi)生成 產(chǎn)物s 的物質(zhì)的量 ）百科33. 反應(yīng)速率常數(shù)有時可以表為 rA=±dCA/dt, 前提是什么？ 恒容過程簡單級數(shù)，間歇攪拌

18、釜式反應(yīng)器34. 對于反應(yīng)級數(shù) n>0 的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，如何選用反應(yīng)器？對于反應(yīng)級數(shù)nVO的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用（全混流）反應(yīng)器為宜。對于反應(yīng)級數(shù)n>0的反應(yīng)，為降低反應(yīng)器容積，應(yīng)選用 （平推流）反應(yīng)器為宜。 百科 35?等溫恒容平推流反應(yīng)器空時、反應(yīng)時間、停留時間三者關(guān)系？答：空時是反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的流速之比，反應(yīng)時間是反應(yīng)物料進(jìn)入反應(yīng)器后從實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的時刻起到反應(yīng)達(dá)某一程度所需的反應(yīng)時間，停留時間是指反應(yīng)進(jìn)入反應(yīng)器的時刻算起到離反應(yīng)器內(nèi)共停留了多少時間，由于平推流反應(yīng)器內(nèi)物料不發(fā)生返混，具有相同的停留時間且等于反應(yīng)時間，恒容時的空時等于體積流速之

19、比，所以三者相等。P243-24836.理想反應(yīng)器的種類？理想反應(yīng)器有以下四種：間歇攪拌釜式攪拌器；活塞流反應(yīng)器；全混流反應(yīng)器；多釜串聯(lián)反應(yīng)器。P244-248二、應(yīng)用第五組胡佐銘王素蘭余文沖第 題1. 用泵將密度為950kg. m-3,粘度為200Cp的重油從貯油池送至敞口高位槽中， 輸送管路為？ 110X3. 5mm的鋼管，總長為1300m（包括直管長度及所有局部阻力的當(dāng)量長度）。升揚(yáng)高度為22mm。管路上裝有孔徑為100mm的孔板以測定流量，其油水壓差計的讀數(shù)店 800mm。水的密度為1000 kg.m-3孔流系數(shù)Co=0. 62，試求：輸油量是多少 m3/h？若泵的效率為 0. 65,

20、計算泵的軸功率？解(1)書上111頁公式3-30V P帶入數(shù)據(jù)得：0. 62X3. 14X0. 0515” 2X (2X9. 8X0. 8X50%950)-'|%2=0. 005 立 方米 每秒化成18立方米每小時(2)先根據(jù)書上116頁(3-33)公式求雷絡(luò)數(shù) Re判斷是滯流。 再根據(jù)121頁公式(3-42)求出阻力系數(shù)2。再根據(jù)書上120頁(3-40)求出hf。帶入104頁(3-22)柏努力方程求出 He。下面參考107頁例3-4最后兩個公式求出功率！以下數(shù)據(jù)是大約！ ！以下單位都是國際單位制！Re=293. 7 2=0. 2179 hf =50. 514 He =49. 723

21、Ne=2314. 6 Na =3561具體步驟電腦編輯比較繁瑣，希望大家自己再做一遍！第六組張亞雷國嬌張琳李杰第2題2. 如圖所示，用泵將水從貯槽送至敞口高位槽，兩槽液面均恒定不變，泵的進(jìn)出口管道上分別安裝有真空表和壓力表，壓力表安裝位置離貯槽的水面高度H2為6m,輸送管路尺寸為ei00X4mm,真空表安裝位置禺貯槽的水面咼度Hl為8m。當(dāng)輸水量為60m7h時，出水管道全部阻力損失為 5. OJ/kg,進(jìn)水管道全部阻力損 失為2. 56J/kg水 的密度p為1000kg/ m3,壓力表讀數(shù)為2. 83X 105Pa泵的效 率為65%,試求：(1) 兩槽液面的高度差H為多少？(2) 泵所需的實(shí)際

22、功率為多少 kW?(3) 真空表的讀數(shù)為多少 kgf/cm2?第七組張?jiān)斫ㄒΦさ?題3. 某填料吸收塔用含溶質(zhì) XAO. 0002的溶劑逆流吸收混合氣中的可溶組分，采用液氣比L/V=3,氣體入口質(zhì)量分?jǐn)?shù) y仁0. 001,回收率可達(dá)ii=0.90。已知物系 的平衡關(guān) 系為y=2xo今因解吸不良使吸收劑入口摩爾分?jǐn)?shù)升至=0. 00035. 02,試求：(1) 可溶組分的回收率耳下降至多少？(2) 液相出塔摩爾分?jǐn)?shù)xr升高至多少？第八組李建會李燕趙夢月黃麗第 4 題4.列管式冷凝器，鋼質(zhì)換熱管直徑為 ？35X2mm,長為5m。流量為2. 45kg/s、溫度為 70°C? 的飽和蒸氣在

23、管外冷凝成同溫度的液體。姪蒸氣的冷凝潛熱為315kJ/kg。水以1. Om/s的流速在管內(nèi)流過，并從 10°C被加熱到37°C。已測得： 蒸氣冷凝傳熱 系數(shù)a0=800W/(m2-° C),管內(nèi)側(cè)熱阻為外側(cè)的 40%,污垢熱阻又為 管內(nèi)側(cè)熱阻的70%, 試核算：(1) 換熱器每程提供的傳熱面積 (外表面為基準(zhǔn) )；(2) 換熱管的總根數(shù)；(3) 換熱器的管程數(shù)。 計算時可忽略管壁熱阻及熱損失，水的比熱為4. 18kJ/(kg ?° C)第九組李彩娥張歡歡范春梅鄒祥第 5題5. 液相反應(yīng)A+卄P在容積為5n?的間歇反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)維持在70 °C等 溫操作，實(shí)驗(yàn)測得反