(完整版)化工原理練習(xí)題

化工原理練習(xí)題0緒論1.化工原理中的“三傳”是指①動能傳遞、勢能傳遞、化學(xué)能傳遞，②動能傳遞、內(nèi)能傳遞、物質(zhì)傳遞③動量傳遞、能量傳遞、熱量傳遞，④動量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞2.下列單元操作中屬于動量傳遞的有①流體輸送，②蒸發(fā)，③氣體吸收，④結(jié)晶3.下列單元操作中屬于質(zhì)量傳遞的有①攪拌，②液體精餾，③流體加熱，④沉降4.下列單元操作中屬于熱量傳遞的有①固體流態(tài)化，②加熱冷卻，③攪拌，④膜分離5、lkgf/cm2=________mmHg=_______N/m26.在26℃和1大氣壓下,CO2在空氣中的分子擴(kuò)散系數(shù)D等于0.164cm2/s,將此數(shù)據(jù)換算成m2/h單位,正確的答案為______0.164m2/h0.0164m2/h0.005904m2/h,0.05904m2/h7.己知通用氣體常數(shù)R=82.06atm.cm3/mol.K,將此數(shù)據(jù)換算成用kJ/kmol.K所表示的量,正確的答案應(yīng)為_______8.0282.068.31483.14第3章機(jī)械分離一、選擇題1.下面過濾速率方程式中屬于恒壓過濾方程的是dq/dθ=K/2(q+qe)；q2＋2q.qe=K.θ；q2＋q.qe=2K.θ；q2＋q.qe=K.θ/22.過濾速率基本方程為dq/dθ=K/2(q+qe)；dq/dθ=K/(q+qe)；dq/dθ=KA2/2(V+Ve)；dV/dθ=K/2(V+Ve)3恒壓過濾中單位面積累積濾液量q與時間θ的關(guān)系可表示為下圖中的4對靜止流體中顆粒的自由沉降而言，在沉降過程中顆粒所不會受到的力有：①牛頓力；②浮力；③曳力(阻力)；④場力(重力或離心力)5葉濾機(jī)洗滌速率與終了過濾速率之比為：。1/2；1/3；1/4；16恒壓過濾中，當(dāng)過濾時間增加1倍，則過濾速率為原來的/2倍。；/2；2；0.5。7關(guān)于離心沉降速度和重力沉降速度，下述說法正確的是離心沉降速度和重力沉降速度是恒定的；。②離心沉降速度和重力沉降速度不是恒定的；③離心沉降速度不是恒定值，而重力沉降速度是恒定的；④離心沉降速度是恒定值，而重力沉降速度不是恒定的8.下面哪個是過濾推動力。液體經(jīng)過過濾機(jī)的壓降；②濾餅兩側(cè)的壓差；③過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓差；④過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓差與濾餅兩側(cè)的壓差之和。9.用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾，忽略介質(zhì)阻力，過濾20min得到濾液8m3，若再過濾20min，可再得濾液m3.（計算見化工原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)p63，）8；4；5.3；11.3。10.含塵氣體在降塵室內(nèi)沉降，沉降區(qū)為層流（符合斯托克斯公式），理論上能完全除去30μm的粒子，現(xiàn)氣體處理量增大一倍，則該降塵室理論上能完全除去的最小粒子粒徑為。60μm；15μm；30μm；30μm。11,一密度為7800kg/m3,的小鋼球在密度為1200kg/m3的某液體中自由沉降速度是其在20℃水中沉降速度的1/4000,水的黏度為1mPa.s，則此液體的黏度為。（計算見化工原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)p65）4000mPa.s；40mPa.s；33.82mPa.s；3382mPa.s。12.助濾劑的作用是。①降低濾液黏度，減小流動阻力；②形成疏松餅層，使濾液得以暢流；③幫助介質(zhì)攔截固體顆粒；④使得濾餅密實并有一定剛性。13.板框過濾機(jī)在過濾階段結(jié)束的瞬間，設(shè)框已充滿，則在每一個濾框中，濾液穿過的厚度為層的濾餅，橫穿洗滌時洗液穿過的厚度為層的濾餅，洗滌速率為過濾終了速率的。1；2；1/2；1/4。14.降塵室沒有以下優(yōu)點(diǎn)。①分離效率高；②阻力小；③結(jié)構(gòu)簡單；④易于操作。15.在除去某粒徑的顆粒時，若降塵室的高度增加1倍，則沉降時間，氣流速度，生產(chǎn)能力。①增加1倍；②減小1倍；③不變；④增加2倍。16.助濾劑應(yīng)具有以下性質(zhì)。①顆粒均勻，柔軟，可壓縮；②顆粒均勻，堅硬，不可壓縮；③顆粒粒度分布廣，堅硬，不可壓縮；④顆粒均勻，可壓縮，易變形。17.板框過濾機(jī)中①框有兩種不同的構(gòu)造；②板有兩種不同的構(gòu)造；③框和板都有兩種不同的構(gòu)造；④框和板都只有一種構(gòu)造。18.板框過濾機(jī)洗滌速率是過濾終了速率的四分之一，這一規(guī)律只有在以下條件下才能成立①過濾時的壓差與洗滌時的壓差相同；。②濾液的黏度與洗滌液的黏度相同；③過濾壓差與洗滌壓差相同且濾液黏度與洗滌液的黏度相同；④過濾壓差與洗滌壓差相同，濾液黏度與洗滌液的黏度相同且過濾面積與洗滌面積相同。19.在重力場中，微小顆粒的沉降速度與下列因素?zé)o關(guān)①顆粒的幾何形狀；②顆粒的幾何尺寸；③流體與粒子的密度；④流體的流速。20.重力沉降中阻力沉降系數(shù)的適用范圍是①圓柱形微粒，層流區(qū)；②球形微粒，層流區(qū)；③方形微粒，湍流區(qū)；④球形微粒，湍流區(qū)。二、填空1.固體顆粒在空氣中自由沉降,顆粒受重力、浮力、阻力等幾種力的作用。其沉降速度公式為。2.降塵室為氣固或液固兩相分離設(shè)備，它們的生產(chǎn)能力與該設(shè)備的長度和寬度有關(guān)，與高度無關(guān)。3.工業(yè)上常用的過濾介質(zhì)有織物介質(zhì)、堆積介質(zhì)和多孔性固體介質(zhì)4.常用的過濾設(shè)備有板框壓濾機(jī)、葉濾機(jī)和回轉(zhuǎn)過濾機(jī)等。5.間歇式過濾機(jī)一個完整的操作周期中所包括的時間有過濾時間，洗滌時間，組裝、卸渣及清洗濾布等的輔助時間。6.根據(jù)濾液流出的方式，過濾分為明流、暗流7.板框過濾機(jī)的洗滌方式有置換式和橫穿洗滌法8.BAY10-402-25中B表示板框過濾機(jī)，A表示暗流，Y表示液壓壓緊方式，10表示過濾面積10m2,402表示濾框的內(nèi)邊長為402mm，25表示濾框的厚度為25mm9.流體通過顆粒層的流動多呈層流狀態(tài),故單位體積床層所具有的表面積對流動阻力起決定作用。10.過濾分深層過濾和濾餅過濾兩種方式。11對板框式過濾機(jī)，洗滌面積Aw和過濾面積A的定量關(guān)系為Aw=A/2。洗水走過的距離Lw和濾液在過濾終了時走過的距離L的定量關(guān)系為Lw=2L，洗滌速率（dV/d）w和終了時的過濾速率（dV/d）E的定量關(guān)系為（dV/d）w=（dV/d）E/4。12.含塵氣體中塵粒直徑在75μm以上時，一般應(yīng)選用降塵室除塵，若塵粒直徑在5μm以上，可選用旋風(fēng)分離器，如塵粒直徑在1μm以下，可選用袋濾器。13.某球形顆粒在一定密度及黏度的空氣中沉降，如處于層流沉降區(qū)，當(dāng)空氣溫度升高時，空氣黏度增大，顆粒的沉降速度下降。14.除去液體中的固體顆粒一般可采用重力沉降、離心分離和過濾。15.板框過濾機(jī)的生產(chǎn)能力可寫為：整理輔助時間之和。其中θc等于一個操作循環(huán)中的過濾時間、洗滌時間和16.恒速操作的過濾機(jī)，過濾10min得到濾液0.01m3，繼續(xù)過濾20min，可再得濾液0.02m3，然后，用0.01m3洗滌液洗滌，速率不變，所需洗滌時間為10min。17.板框過濾機(jī)恒壓操作，濾布阻力忽略不計，經(jīng)θ時間后的濾液量為V1，當(dāng)框數(shù)增加到原來的1.5倍，框厚度增加到原來的2倍，也經(jīng)過θ時間的濾液為V2，則V2=1.5V1。18.某顆粒的重力沉降適用于斯托克定律，如在水中的沉降速度為u1，在空氣中為u2，則u1小于u2，如在熱空氣中的沉降速度為u3，在冷空氣中為u4，則u3，小于u4大于。（大于，等于，小于，不確定）三、簡述題1.什么是過濾？是指以某種多孔物質(zhì)作為介質(zhì)，在外力的作用下，流體通過介質(zhì)的孔道，而使固體顆粒被截留下來，從而實現(xiàn)固體顆粒與流體分離的操作。2.什么是沉降？利用非均相混合物在重力場或離心力場中，各成分所受重力和離心力的不同，將非均相混合物發(fā)生相對運(yùn)動，并加以分離的方法稱為沉降分離3．為什么板框壓濾機(jī)洗滌速率近似等于過濾終了時過濾速率的四分之一？由于洗滌液通過兩層過濾介質(zhì)和整層的濾餅層的厚度，而過濾終了時濾液只通過一層過濾介質(zhì)和濾餅層厚度的一半，即洗滌液流動距離比濾液長1倍，其阻力也大1倍，故洗滌速率變?yōu)樵瓉淼囊话?，又因洗滌液的流通面積為濾液的流通面積的0.5倍，這樣洗滌速率又變?yōu)樵瓉淼囊话?，基于上述原因，?dāng)洗滌壓差與過濾終了相同，且洗滌液的黏度與濾液的黏度相同時，板框壓濾機(jī)洗滌速率近似等于過濾終了時過濾速率的四分之一。4．降塵室的生產(chǎn)能力與哪些因素有關(guān)？為什么降塵室通常制成扁平型或多層？降塵室適用于分離直徑多大的顆粒？降塵室的生產(chǎn)能力公式：可以看出：降塵室的生產(chǎn)能力與底面積成正比，與沉降速度成正比，與降塵室的高度無關(guān)。因此降塵室通常制成扁平型或多層，降塵室屬于重力沉降設(shè)備，以重力為推動力，速度小，適用于分離100微米以上的顆粒。5.寫出重力沉降速度的斯托克斯公式，并說明公式的應(yīng)用條件；第5章傳熱一、選擇題1.下列關(guān)于傳熱與溫度的討論中正確的是。①絕熱物系溫度不發(fā)生變化；②恒溫物體與外界(環(huán)境)無熱能交換；③溫度變化物體的焓值一定改變；④物體的焓值改變,其溫度一定發(fā)生了變化2.下列關(guān)于溫度梯度的論斷中錯誤的是。①溫度梯度決定于溫度場中的溫度分布②溫度場中存在溫度梯度就一定存在熱量的傳遞③熱量傳遞會引起溫度梯度的變化④熱量是沿溫度梯度的方向傳遞的3.氣體的導(dǎo)熱系數(shù)值隨溫度的變化趨勢為T升高,λ增大；T升高,λ減??；。T升高,λ可能增大或減?。籘變化,λ不變4.空氣、水、金屬固體的導(dǎo)熱系數(shù)分別為λ1、λ2、λ3,其大小順序λ1>λ2>λ3；λ1<λ2<λ3；。λ2>λ3>λ1；λ2<λ3<λ15.水銀、水、軟木的導(dǎo)熱系數(shù)分別為λ1、λ2、λ3其大小順序為λl〉λ2〉λ3；λl〈λ2<λ3；。λ1>λ3>λ2；λ3>λ1>λ26.多層平壁定態(tài)熱傳導(dǎo)時，各層的溫度降與各相應(yīng)層的熱阻①成正比；②成反比；③沒關(guān)系；④不確定7.對由三層平壁組成的多層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)而言,若三層的傳熱推動力Δt1>Δt2>Δt3,則三層平壁的傳熱阻力R1、R2、R3之間的關(guān)系為Rl>R2>R3；Rl<R2<R3；Rl>R3>R2；R2>Rl>R38雙層平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo),壁厚相同,各層的導(dǎo)熱系數(shù)分別為λ1和λ2,其對應(yīng)的溫度差為Δt1和Δt2,若Δt1>Δt2,則λ1和λ2的關(guān)系為λ1<λ2；λ1>λ2；λ1=λ2；④無法確定。9.由厚度都相同的平壁組成的三層平壁而言,若λ1>λ2>λ3,則熱阻R1、R2、R3之間的關(guān)系為Rl>R2>R3；R1<R2<R3；R1>R3>R2；R3>R1>R2。10對于三層圓筒壁的穩(wěn)定熱傳導(dǎo)而言,若Q1、Q2、Q3為從內(nèi)向外各層的導(dǎo)熱量,則它們之間的關(guān)系為Q1>Q2>Q3；Q3>Q2>Ql；Ql=Q2=Q3；Q1、Q2、Q3之間無法比較11.某燃燒爐爐壁內(nèi)外表面溫度分別為t1、t2,今在爐壁外表面加一層保溫層,爐壁內(nèi)外表面的溫度變化為T1,T2。下列的判斷正確的是T1=T2,TI-T2>t1-t2；T1>T2,T1-T2>t1-t2T1<T2,Tl-T2>tl-t2；(1)、(2)、(3)以外的其他判斷12.設(shè)水在一圓直管內(nèi)呈漏流流動,在穩(wěn)定段處,其對流傳熱系數(shù)為α1;若將水的質(zhì)量流量加倍,而保持其他條件不變,此時的對流傳熱系數(shù)α2與α1的關(guān)系為α2=α1；α2=2α1；α2=20.8α1；α2=20.413.液體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制端流時,其對流傳熱系數(shù)α與雷諾準(zhǔn)數(shù)Re的n次方成正比,其中n的值為0.5；0.8；1；α1214.下列關(guān)于換熱設(shè)備的熱負(fù)荷及傳熱速率說法中錯誤的是①熱負(fù)荷決定于化工工藝的熱量衡算②傳熱速率決定于換熱設(shè)備、操作條件及換熱介質(zhì)③熱負(fù)荷是選擇換熱設(shè)備應(yīng)有的生產(chǎn)能力的依據(jù)④換熱設(shè)備應(yīng)有的生產(chǎn)能力由傳熱速率確定15.下列準(zhǔn)數(shù)中反映的物體物性對對流傳熱影響的是Nu；Re；Pr；Gr16.間壁二側(cè)流體的傳熱過程α1、α2值相差較大(α1<<α2),K值總是接近α1；α2；③難以確定；那側(cè)的。17.下列準(zhǔn)數(shù)中反映流動狀態(tài)和揣流程度對對流傳熱影響的是Nu、②Re、③Pr、④Gr18.下列關(guān)于流體在換熱器中走管程或走殼程的安排中不一定妥當(dāng)?shù)蘑倭髁枯^小的流體宜安排走殼程；②飽和蒸氣宜安排走殼程；③腐蝕性流體及易結(jié)垢的流體宜安排走管程；④壓強(qiáng)高的流體宜安排走管程；19.對由外管直徑d1,內(nèi)管直徑為d2組成的套管而言,其傳熱當(dāng)量直徑為(d12-d22)/d2；(d12-d22)/d1；(d12-d22)/2；(d12-d22)/（d1＋d2）20.對由外管直徑為d1,內(nèi)管直徑為d2組成的套管而言,按潤濕周邊計算而得的當(dāng)量直徑為(d1+d2)/2；d1+d2；d1-d2；d2-d121.換熱器中任一截面上的對流傳熱速率=系數(shù)×推動力,其中推動力是指①兩流體溫差度(T-t)；②冷流體進(jìn)、出口溫度差(t2-tl)③熱流體進(jìn)、出口溫度差(T2-T1)；④液體溫度和管壁溫度差(T-Tw)或(tw-t)22.工業(yè)上列管式換熱器用于:I、水一水換熱;II、氣一水換熱;III、飽和蒸氣一水換熱三種情況。有關(guān)總傳熱系數(shù)K正確的是。I最大,II其次；II最大,III其次III最大,I其次；I最大,III其次23.對列管式換熱器,當(dāng)管束和殼體溫差超過60℃；50℃；40℃；30℃時，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臏夭钛a(bǔ)償措施。24.冷熱流體進(jìn)行對流傳熱，冷流體一側(cè)的給熱系數(shù)為α1=100W/(m2.K)，熱流體一側(cè)的給熱系數(shù)為α2=1000W/(m2.K)，總傳熱系數(shù)K接近哪一側(cè)的給熱系數(shù)α，要提高K，應(yīng)著重提高哪一側(cè)的給熱系數(shù)α。接近α1，提高α2；②接近α2，提高α1；③接近α1，提高α1；④接近α2，提高α2。25.一定流量的液體在一的直管內(nèi)做湍流流動，其給熱系數(shù)αi=1000W/(m2.K)，如流量和物性都不變，改用一的直管，則其將變?yōu)閃/(m2.K)。1259；26.關(guān)于傳熱系數(shù)K，下列說法中錯誤的是K實際是個平均值；K可用來表示傳熱過程的強(qiáng)弱，與冷熱流體的物性無關(guān)；④要提高K值，應(yīng)從降低最大的熱阻著1496；1585；1678。K隨所取的傳熱面不同而異；手。27.確定換熱器傳熱系數(shù)K的方法，下列選項錯誤的是。①查手冊；②經(jīng)驗估算；③公式計算；④實驗測定。28.蒸汽-空氣間壁換熱過程中，為強(qiáng)化傳熱，下列方案中的在工程上是可行的。①提高空氣流速；②蒸汽一側(cè)裝翅片；③采用過熱蒸汽以提高蒸汽溫度；④提高蒸汽流速。（分析見化工原理學(xué)習(xí)指導(dǎo)P93）29.影響給熱系數(shù)的因素有：全部都是①產(chǎn)生對流的原因；②流體的流動狀態(tài)；③流體的物性；④流體有無相變。⑤壁面的幾何因素。30.熱量傳遞的基本方式是。①恒溫傳熱和定態(tài)變溫傳熱；②導(dǎo)熱給熱和熱交換；③汽化、冷凝和冷卻；④熱傳導(dǎo)、對流傳熱和輻射傳熱。31.圓形蒸汽管道外包覆兩層厚度相同而導(dǎo)熱系數(shù)不同的保溫材料，則將導(dǎo)熱系數(shù)大的保溫材料置于內(nèi)層與置于外層相比，保溫層的總熱阻，蒸汽管道的熱損失。①增大；②減小；③不變；④不確定。32.強(qiáng)制對流（無相變）流體的給熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式來自。①理論方法；②量綱分析法；③數(shù)學(xué)模型法；④量綱分析和實驗結(jié)合的方法。33.在間壁傳熱中，熱量從熱流體到冷流體的傳熱過程中，熱阻主要集中在①金屬壁面；②冷、熱流體的層流底層；。③冷、熱流體的主體；④平均分布在各層中。34.換熱器中冷熱流體一般為逆流流動，主要是為了。①提高傳熱系數(shù)；②減少冷卻劑用量；③提高對流平均溫差；④減少流動阻力。35.當(dāng)換熱器中冷熱流體的進(jìn)出口溫度一定時，判斷下面的說法中哪一個是錯誤的。①逆流時，△tm一定大于并流、錯流或折流是的△tm；②采用逆流操作可以節(jié)約熱流體（或冷流體）的用量；③采用逆流操作可以減少所需的傳熱面積；④溫差修正系數(shù)Φ的大小反映了流體流向接近逆流的程度。36.用常壓水蒸汽加熱空氣，空氣平均溫度為20℃，則壁溫約為20℃；100℃；60℃；49.7℃。37.工業(yè)上采用翅片狀的暖氣管代替圓鋼管，目的是。。①增加熱阻；②節(jié)約鋼材，增加美觀；③增加傳熱面積，提高傳熱效果；④減小熱量損失。38.某套管式換熱器，管間用飽和水蒸汽加熱管內(nèi)空氣（湍流），使空氣溫度由20℃至80℃，現(xiàn)需空氣流量增加為原來的2倍，若要保持空氣進(jìn)出口溫度不變，則此時的傳熱溫差應(yīng)為原來的1.149；1.74；2；1.5。40.比較下列不同對流給熱過程的給熱系數(shù)的值的大?。罕丁？諝庾匀粚α鳓?，空氣（u=3m/s）強(qiáng)制對流α2，水（u=3m/s）強(qiáng)制對流α3，水蒸氣冷凝α4。α1＜α2＜α3＜α4二、填空1.間壁式換熱器的傳熱過程是對流、傳導(dǎo)、對流。2.金屬的導(dǎo)熱系數(shù)λ大約為幾十kcal/(m·h·℃),液體的λ大約為10-1kcal/(m·h·℃),氣體的λ大約為10-2kcal/(m·h·℃)3.平壁穩(wěn)定熱傳導(dǎo)過程,通過三層厚度相同的材料,每層間溫度變化Δt1>Δt2>Δt3,則λ1，λ2，λ3的大小順序為λ1<λ2<λ3,每層熱阻的大小順序為R1>R2>R3。4.某圓形管道外有兩層厚度相等的保溫材料A和B,ΔtA>ΔtB,則A層導(dǎo)熱系數(shù)<B層導(dǎo)熱系數(shù),將A層材料放在里層時保溫效果較好5.下面各組傳熱系數(shù)α的數(shù)值大小(飽和蒸氣的壓力相同)為:(1)α空氣<α水(2)α水蒸氣冷凝>α水加熱或冷卻(3)α彎管>α直管6.套管換熱器的總傳熱速率方程的表達(dá)式為(忽略垢層熱阻)。;以外表面積為基準(zhǔn)的總傳系數(shù)Ko的計算式為7.寫出兩種帶有熱補(bǔ)償?shù)牧泄苁綋Q熱器的名稱U型管式、浮頭式，帶補(bǔ)償圈的固定管板式（任意2種）。8.多程列管式熱交換器的殼程中常裝有一定數(shù)目與管束相垂直的折流擋板(簡稱擋板),其目的是提高對流傳熱系數(shù)9.有相變時的對流傳熱系數(shù)比無相變時大，黏度μ值大，對流給熱系數(shù)小，熱壁面在冷空氣之下比熱壁面在冷空氣之上時對流傳熱系數(shù)大10.當(dāng)設(shè)計一臺用飽和蒸氣加熱空氣的列管式換熱器時空氣宜在管內(nèi)流動。11.列管式換熱器中,用飽和水蒸氣加熱空氣,則傳熱管的壁溫接近飽和水蒸氣的溫度，總傳熱系數(shù)K的值接近空氣給熱系數(shù)13.固定管板式列管換熱器中,壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應(yīng)走管程。14．根據(jù)冷、熱兩流體的接觸方式的不同,換熱器分為直接混合式、蓄熱式、間壁式等類型。15．熱量傳遞的基本方式為熱傳導(dǎo)(簡稱導(dǎo)熱)、對流傳熱、熱輻射等。16間壁式換熱器的類型有①夾套式②噴淋式蛇管換熱器③套管式④列管式⑤沉浸式蛇管換熱器等17.根據(jù)所采取的溫差補(bǔ)償措施的不同,列管式換熱器包括固定管板式、浮頭式、U型管式、具有補(bǔ)償圈的固定管板式等類型18在通常情況下的同類換熱器中，設(shè)空氣的自然對流的給熱系數(shù)為α1，空氣的強(qiáng)制對流給熱系數(shù)為α2，水的強(qiáng)制對流給熱系數(shù)為α3，蒸汽冷凝的強(qiáng)制對流給熱系數(shù)為α4，則從大到小的順序為α4>α3>α2>α1。對于某些熱敏性物料的加熱而言，為避免出口溫度過高而影響產(chǎn)品質(zhì)量，冷熱流體宜采用并流操作（逆流、并流、錯流、湍流）。19對于固定管板式換熱器，下列換熱介質(zhì)通常走管程的有A、C、D，走殼程的有B、E、F。A高壓流體；B蒸汽；C易結(jié)垢的流體；D腐蝕性流體；E黏度大的流體；F被冷卻的流體。20兩流體通過間壁換熱，冷流體從20℃升至50℃，熱流體從100℃降到70℃則并流時的℃，逆流時的=50℃。=43.2821在套管式換熱器中，熱流體進(jìn)出口溫度分別為100℃和60℃，冷流體進(jìn)口溫度為30℃，且已知冷熱流體的熱容流量mscp相等，則=30℃。30；40；50；7022套管式換熱器的管隙通入壓強(qiáng)一定的飽和蒸汽，使管內(nèi)的空氣溫度升高，保持空氣的壓強(qiáng)不變，流量增大，其他條件不變，則傳熱速率Q變大，傳熱系數(shù)K變大，空氣出口溫度t2變小，對數(shù)平均溫差變大。23有一并流操作的換熱器，已知冷流體進(jìn)出口溫度分別為20℃和50℃，熱流體進(jìn)出口溫度分別為90℃和60℃，則其平均傳熱溫差Δtm為30.8℃。24.列管換熱器的管程設(shè)計成多程是為了提高管程的給熱系數(shù)，在殼程設(shè)置折流板是為了提高殼程的給熱系數(shù)。25.在確定列管式換熱器的冷熱流體的流程時，通常蒸汽走殼程，高壓流體走管程，易結(jié)垢的流體走管程，有腐蝕性的流體走管程，黏度大的流體走殼程，流量小的流體走殼程。26.在溫度小于180℃的條件下，水蒸氣是最適宜的加熱劑，而當(dāng)溫度不很低時，水是最適宜的冷卻劑。27.某一熱流體流經(jīng)一段直管后，再流入同一管徑的彎管段，則彎管的傳熱系數(shù)比直管段的大28.一維（x方向）穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)，傅里葉定律可表示為：。29.多層平壁的熱傳導(dǎo)公式：30.圓壁熱傳導(dǎo)公式：31.牛頓冷卻定律32.總傳熱系數(shù)K33.傳熱速率方程34.熱量衡算式35.復(fù)雜流型：先求Δtm逆，再計算P,R值，然后查圖5-19得到溫度校正系數(shù)36.傳熱效率-傳熱單元數(shù)法先確定最小熱容流量：如熱流體：逆流并流37.圓形直管內(nèi)的做強(qiáng)制湍流的給熱系數(shù)表達(dá)式？及其條件。適用范圍：Re>10000，0.6<Pr<160，<2mPa.s，l/d>50流體被加熱時，n＝0.4，被冷卻時，n＝0.3特征尺寸：管內(nèi)徑d38.從傳熱速率方程的角度分析列管式換熱器的優(yōu)點(diǎn)：Q=KAtm單位體積的傳熱面積A大；為強(qiáng)制對流，對流傳熱系數(shù)大：K大可以采用逆流，傳熱推動力Δtm大其它優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊、堅固、高溫、高壓、耐腐蝕三、簡答題：1．熱水瓶在設(shè)計和使用過程中采取了哪些防止熱損失的措施？（從傳熱的角度簡析理由）（1）熱水瓶膽設(shè)計成玻璃夾層結(jié)構(gòu)，夾層內(nèi)空氣被抽出，接近真空，可防止對流熱損失；（2）瓶膽夾層內(nèi)表面均鍍有銀、鋁等低黑度涂層，減低了輻射散熱量（3）使用中，瓶蓋選用導(dǎo)熱系數(shù)小的軟木塞，而且灌水時還要在瓶口處留一段空氣柱，因為空氣的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)小于水，從而有效的降低了瓶口處的熱損失。2.提高給熱系數(shù)的措施有哪些？（1）提高流速，增加管程數(shù)提高管內(nèi)流速，增加折流板數(shù)提高殼程流速，但此方法是以增大泵耗為代價的。（2）改變流動狀態(tài)：增加折流板，加強(qiáng)殼程的湍動程度，管內(nèi)表面加工螺紋槽，管內(nèi)安裝插入物如麻花紐帶等。（3）有相變的沸騰和冷凝傳熱的強(qiáng)化：液體沸騰保持核狀沸騰，制造人工表面，增加汽化核心數(shù)，冷凝保持滴狀冷凝，排除不凝氣體，保持氣液流向一致，合理布置冷凝面，利用表面張力（溝槽、金屬絲）（4）引入機(jī)械振動：傳熱面振動或流體振動，目的是加強(qiáng)層流底層的湍動。3.傳熱基本方程中，推導(dǎo)得出對數(shù)平均推動力的前提條件是什么？假設(shè)的前提條件：（1）定態(tài)換熱操作，或略熱損失；（2）傳熱系數(shù)K在整個傳熱面上保持不變；（3）忽略冷、熱流體的比熱容隨溫度的變化。4.室內(nèi)暖氣片為什么只把外表面制成翅片狀？室內(nèi)暖氣片內(nèi)部的熱流體和片外的冷流體（空氣）之間的熱傳遞為對流-導(dǎo)熱-對流的過程，因為暖氣片外壁與空氣的給熱系數(shù)遠(yuǎn)小于片內(nèi)一側(cè)水或水蒸氣與內(nèi)壁的給熱系數(shù)，即片外一側(cè)的給熱熱阻為控制熱阻，要提高傳熱速率，改變片外的給熱系數(shù)更重要，暖氣的外表面制成翅片狀后，加劇了空氣的湍動程度，破壞了層流底層，使總傳熱系數(shù)增大。5.氣溫下降，應(yīng)添加衣服，把保暖性好的衣服穿在里面好還是外面好，為什么？因為保暖性好的衣服導(dǎo)熱系數(shù)小，熱阻大，熱損失小，所以把保暖性好的衣服穿在外面好6.簡述換熱器的強(qiáng)化途徑（P207）從傳熱速率方程Q=KA，因此強(qiáng)化傳熱，有三個途徑：（1）傳熱系數(shù)K：與兩流體的給熱系數(shù)、污垢熱阻、和管壁熱阻有關(guān)。原則上減少上式中任意一項分熱阻，都能提高K值，但當(dāng)分熱阻的相互差別較大時，總熱阻主要有其中較大的熱阻控制，增加K值，應(yīng)設(shè)法減小對K值影響較大的項，如污垢熱阻較大時，應(yīng)主要考慮如何防止或延緩垢層形成或垢層清洗，當(dāng)a1和a2相近時，同時提高兩流體的給熱系數(shù)，當(dāng)差別較大時，設(shè)法增加較小的a才能有效提高K值，加大流速，增加湍動程度，以減少層流底層的厚度，可以有效的提高無相變的流體的給熱系數(shù)，從而達(dá)到提高K值的目的，如增加列管式換熱器的管程數(shù)和折流板的數(shù)目，管內(nèi)裝入強(qiáng)化添加物等（2）平均溫差：其大小由冷熱流體的溫度決定，一般的，已為生產(chǎn)條件所決定，從節(jié)能的角度，應(yīng)盡量在低溫差條件下傳熱，當(dāng)兩邊流體為變溫傳熱時，盡可能考慮從結(jié)構(gòu)上采用逆流或接近逆流的情況，以得到較大平均溫差（3）單位體積內(nèi)的傳熱面積：可以從改進(jìn)傳熱面的結(jié)構(gòu)著手，如翅片式換熱器，在換熱器內(nèi)外表面帶有各種形狀的翅片，或以各種波紋管代替光管，不僅增加了傳熱面積，同時增大了湍動程度。特別是對于傳熱系數(shù)小的一側(cè)采用翅片對提高傳熱系數(shù)更有效。7.提高傳熱系數(shù)K的措施有哪些？傳熱系數(shù)K：與兩流體的給熱系數(shù)、污垢熱阻、和管壁熱阻有關(guān)。原則上減少上式中任意一項分熱阻，都能提高K值，但當(dāng)分熱阻的相互差別較大時，總熱阻主要有其中較大的熱阻控制，增加K值，應(yīng)設(shè)法減小對K值影響較大的項，如污垢熱阻較大時，應(yīng)主要考慮如何防止或延緩垢層形成或垢層清洗，當(dāng)a1和a2相近時，同時提高兩流體的給熱系數(shù)，當(dāng)差別較大時，設(shè)法增加較小的a才能有效提高K值，加大流速，增加湍動程度，以減少層流底層的厚度，可以有效的提高無相變的流體的給熱系數(shù)，從而達(dá)到提高K值的目的，如增加列管式換熱器的管程數(shù)和折流板的數(shù)目，管內(nèi)裝入強(qiáng)化添加物等.8.傳熱基本方程中，推導(dǎo)得出對流平均推動力的前提是什么？定態(tài)換熱操作，忽略熱損失；傳熱系數(shù)K在整個傳熱面上保持不變；忽略冷熱流體的比熱容隨溫度的變化。9.夾套式釜式設(shè)備，夾套內(nèi)通蒸汽從上口進(jìn)還是從下口進(jìn)？冷卻水從上口進(jìn)還是從下口進(jìn)？為什么？（1）加熱蒸汽從上口進(jìn)，下口出：便于導(dǎo)出冷凝液，利用蒸汽的潛熱進(jìn)行換熱，傳熱系數(shù)大；（2）冷卻水從下口進(jìn)，上口出，保證夾套內(nèi)充滿液體。10．為什么一般情況下，逆流總是優(yōu)于并流？并流適于哪些情況？當(dāng)冷、熱流體的進(jìn)出口溫度相同時，逆流操作的平均推動力大于并流，因而傳遞相同的熱流量，所需的傳熱面積較小，此外，逆流操作可以在更寬的范圍內(nèi)完成傳熱任務(wù)。對一定的熱流體進(jìn)口溫度T1，逆流時冷流體的最高極限出口溫度為T1，而并流時則為T2，所以，如果換熱的目的是單純的冷卻，逆流時冷卻介質(zhì)溫升可選擇較大而冷卻介質(zhì)用量可以較少；如果換熱的目的是回收熱量，逆流時回收的熱量溫位（即溫度t2）可以較高，因而利用價值較大。宜采用并流操作的情況：（1）對某些熱敏性物料的加熱過程，并流可避免冷流體出口溫度t2過高而影響產(chǎn)品質(zhì)量；（2）高溫?fù)Q熱器中，逆流時兩流體的高溫端集中在一端，會使該處壁溫特別高，為降低壁溫，可采取并流操作，以延長換熱器的使用壽命。11.有相變時與無相變的對流給熱系數(shù)相比較，哪個大？為什么？有相變時的給熱系數(shù)大于無相變時的給熱系數(shù)。這是因為：對流體傳熱，無相變時熱阻主要集中在緊貼換熱壁面的層流內(nèi)層內(nèi)，當(dāng)液體發(fā)生相變（沸騰）時，氣泡的生成和脫離對液體薄層產(chǎn)生強(qiáng)烈擾動，使熱阻大大下降，給熱系數(shù)增加；對氣體傳熱，無相變時熱阻主要集中在壁面附近的層流底層中（主要導(dǎo)熱過程），當(dāng)發(fā)生相變（蒸汽冷凝時）熱阻主要集中在冷凝液膜內(nèi)，因蒸汽冷凝給熱系數(shù)大于氣體的導(dǎo)熱系數(shù)，所以給熱系數(shù)增加。12.列管換熱器中用蒸汽加熱空氣，蒸汽走殼程，空氣走管程且做湍流流動，若其他條件不變，下列情況下，Q/Δtm=KA，將如何變化？（1）空氣壓強(qiáng)加倍；（2）傳熱管數(shù)目加倍。（1）p增加一倍，cp、μ、λ不變，則Pr準(zhǔn)數(shù)不變，p增加，質(zhì)量流率G=uρ不變，雷諾數(shù)Re不變，所以傳熱系數(shù)K不變，因此Q/Δtm=KA不變（2）傳熱管數(shù)目加倍，A’=2A，則u’=0.5u，13.在一列管式換熱器中用飽和水蒸汽預(yù)熱某有機(jī)溶液（無相變），蒸汽走殼程，現(xiàn)若蒸汽壓力變大，而其它操作參數(shù)不變，試定性分析K、Q、t2、Δtm的變化趨勢？根據(jù)-NTU法，冷流體蒸汽壓力變大，T增加所以t2增大，K不變，Q增加，Δtm增加第7章蒸發(fā)一、選擇題1.提高蒸發(fā)裝置的真空度,一定能取得的效果為①將增大加熱器的傳熱溫差；②將增大冷凝器的傳熱溫差③將提高加熱器的總傳熱系數(shù)；④會降低二次蒸氣流動的阻力損失2.采用多效蒸發(fā)的目的在于①提高完成液的濃度；②提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力③提高生蒸氣的利用率（節(jié)省生蒸汽的用量，節(jié)能）；④提高完成液的產(chǎn)量3.下列關(guān)于并流加料多效蒸發(fā)裝置的各效總傳熱系數(shù)(K1,K2，K3…)以及各效蒸發(fā)量(W1,W2，W3…)相對大小的判斷中正確的是K1>K2>K3……,W1<W2<W3……；K1<K2<K3……,W1<W2<W3……K1>K2>K3……,W1>W2>W3……；K1<K2<K3……,W1>W2>W3……4.在常壓單效蒸發(fā)器中蒸發(fā)某種鹽溶液。已測知該鹽溶液在常壓下因蒸氣壓降低引起的沸點(diǎn)升高為12℃,液柱靜壓引起的平均沸點(diǎn)升高為4℃,請據(jù)下表選定該蒸發(fā)操作至少得用表壓的生蒸氣飽和水蒸氣絕對壓強(qiáng)1.522.533.5飽和水蒸氣的溫度/℃1151201281321382.5；2；1.5；15.有一四效蒸發(fā)裝置，冷料液從第三效加入，繼而經(jīng)第四效，第二效后再經(jīng)第一效蒸發(fā)得完成液，可斷定自蒸發(fā)現(xiàn)象將在出現(xiàn)。①第一效；②第二效；③第三效；④第四效6.有一套平流加料蒸發(fā)裝置,一共三效,各效蒸發(fā)器的形式及傳熱面均相同?，F(xiàn)以W1、W2、W3分別表示第一、二、三效在相同時間內(nèi)蒸發(fā)出的水分量,它們的大小順序為W1>W2>W3；W2>W1>W3；W3>W2>W1；7.導(dǎo)出蒸發(fā)器的簡化熱量衡算式時，所做的基本假定是W1=W2=W3。①沸點(diǎn)進(jìn)料；②溶液的熱焓和比熱容取溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量平均值；忽略溶解熱和稀釋熱；④無熱損失。8.在單效蒸發(fā)器中，將某水溶液從20%濃縮至50%，原料沸點(diǎn)進(jìn)料，加熱蒸汽溫度為96,2℃，有效傳熱溫差為11.2℃，二次蒸汽的溫度為75,4℃，則溶液的沸點(diǎn)升高為11.2；20.8；85；4．為蒸發(fā)某種黏度隨溫度和濃度變化較大的溶液，宜采用℃。9.6流程。①并流加料；②逆流加料；③平流加料；④自然雙效三體并流加料。10.并流加料的多效蒸發(fā)中，除第一效外，各效的進(jìn)料溫度該效溶液的沸點(diǎn)。①高于；②低于；③等于；④不確定。11.提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的主要途徑是增大。①傳熱溫度差；②加熱蒸汽壓力；③傳熱系數(shù)；④傳熱面積。12.蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度隨效數(shù)的增多而，隨傳熱溫差的增大而，隨傳熱系數(shù)的減小而。①增大；②減??；③不變；④不確定。13.生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性隨蒸發(fā)器的熱損失增大而，隨溶液的進(jìn)料溫度升高而，隨效數(shù)的增多而。①增大；②減?。虎鄄蛔?；④不確定。14.為了提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度。①不應(yīng)考慮傳熱系數(shù)問題，而應(yīng)設(shè)法提高傳熱溫差；②不應(yīng)考慮傳熱系數(shù)問題，而應(yīng)設(shè)法降低傳熱溫差；③盡可能采用并流進(jìn)料法；④應(yīng)該設(shè)法提高總傳熱系數(shù)或增加傳熱溫度差，或兩者同時并進(jìn)。二填空題1.將一流量10000kg/h，含量為68%（質(zhì)量，下同）的硝酸銨水溶液濃縮至90%，則水分蒸發(fā)量為___________kg/h。2蒸發(fā)