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二：问答题（36分）1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问：（1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？（2） 传热糸数K接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？（3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 二：问答题 1、。， 。 2、离心泵只能空转而不能输送液体的现象。离心泵启动前应灌满液体。 3、沉降是指依靠外力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异，使之发生相对运动而分离的过程。沉降可分为重力沉降和离心沉降。颗粒以加速运动的末速度这一不变的速度作匀速沉降运动，这一速度称为重力沉降速度。1、 传热管的壁温接近于蒸汽的温度；传热糸数K接近于空气的对流传热膜糸数；空气走管内，饱和蒸汽走管外。（蒸汽散热快）。2、 因为逆流操作：推动力大，所需的传热面积小；减少载热体的用量。3、 可以降低溶液的沸点，可以利用低压蒸汽或废气作为加热剂，可以浓缩不耐高温的溶液，可以减少蒸发器的热损失。 试题二 二：问答题（30分） 1、流体的流动形态有哪几种？如何判断？ 2、何谓层流内层？其厚度受哪些因素影响？ 3、采用多级压缩的优点有哪些？ 4、列管式换热器为何要进行热补偿？ 5、单层圆筒壁的内、外半径分别为和，壁表面温度分别为和，若，试写出圆筒任意半径r处的温度表达式？ 二：问答题 1、流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当，为层流，当为湍流。1、 在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动 的流体薄层，此薄层称为层流内层。受管径、流速、粘度和密度。2、 避免压缩后气体温度过高，提高气缸容积糸数，减小功率，使压缩机结构更为合理。3、 列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。若两流体的温度差较大（以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。因此我们要考虑热补偿。4、 = 二：判断题（18分） 1、在并联管路中，它们的阻力相等，同理在串联管路中，它们的流速也是相等 的。（稳定流动）。2、 转子流量计可以读出任何流体的流量。 3、用雷诺准数来判断流体的流动形态时，在SI制中属层流范围，在cgs制中属 湍流范围。 4、粘度是流体的物理性质之一，则雷诺准数也是流体的物理性质之一。离心泵铭牌上的性能参数是指泵扬程最高点下的性能参数。 5、往复式压缩机的工作循环是由吸气、排气、膨胀、压缩四个阶段组成。 6、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关，与沉降高度无关。 7、气相与液相所组成的物糸称为气相非均相物糸。 8、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量不断增加，生产能力也不断增加。 9、多层导热时，其推动力为各层推动力之和，阻力也为各层阻力之和。 10、流体对流传热膜糸数一般来说有相变时的要比无相变时为大。 11、多层平壁稳定导热时，如果某层壁面导热糸数小，则该层的导热热阻大，推动力小。 12、若以饱和蒸汽加热空气，传热的壁面温度一般取空气和蒸汽的平均温度。 13、所谓黑体就是人们所讲的黑颜色的物体。 14、在同一种流体中，不可能同时发生自然对流和强制对流。 15、多效蒸发可以提高蒸汽的利用率，二次蒸汽利用一次称为单效蒸发，利用二次称为双效蒸发，依次类推。 16、对流传热糸数是物质的一种物理性质。 17、黑体、镜体、和灰体都是理想化的物体，在自然界中并不存在。 18、总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关。 试题三答案 二：判断题 6、10、17为对，其余都为错。 试题四 二：选择题 1、层流和湍流的本质区别是（ ） A、流速不同； B、流通截面积不同； C、雷诺数不同； D、层流无径向流动，湍流有径向流动； 2、选择下述流体在管路中常用的流速 （1）、过热水蒸汽（ ），（2）、水及一般流体（ ）； （3）、压强较高的气体（ ），（4）、粘度较大的液体（ ）； _ A、1-3，B、0.5-1,C、15-20,D、30-50 3、离心泵铭牌上标明的是泵在（ ）时的主要性能参数。 A、流量最大； B、压头最大； C、效率最高； D、轴功率最小； 4、下列结论正确的是（ ）。A、 液体的粘度随温度的升高而减小；B、 气体的粘度随温度的升高而增大；C、 液体的粘度基本上不随压强变化；D、 气体的粘度随压强增大而减小。 5、离心泵吸入管路底阀的作用是（ ）。 A、阻拦液体中的固体颗粒； B、避免出现气蚀现象； C、维持最低的允许吸上高度；D、防止启动前充入的液体从泵内漏出； 6、在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力应（ ） A、过滤时间应大于辅助时间； B、过滤时间应小于辅助时间； C、过滤时间应等于辅助时间； D、过滤加洗涤所需时间等于1/2周期； 7、下述说法中正确的是（ ）。 A、过滤速率与过滤面积成正比；B、过滤速率与过滤面积的平方成正比； C、过滤速率与滤布阻力成反比；D、过滤速率与操作压差的平方成正比； 8、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关的是（ ）。 A、颗粒的几何尺寸； B、颗粒与流体的密度； C、流体的水平流速； D、颗粒的形状； 9、旋液分离器是利用离心力分离（ ）。 A、离心机可分离液液混合物； B、离心机可分离液固混合物； C、离心机可分离气固混合物； D、 离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相； 10、传热过程中当两侧流体的对流传热糸数都较大时，影响传热过程的将是（ ）。 A、管壁热阻； B、管内对流传热热阻； C、污垢热阻； D、管外对流传热热阻； 11、下述措施中对提高换热器壳程对流传热糸数有效的是（ ）。 A、设置折流挡板； B、增大板间距； C、增加管程数； D、增加管内流体的流速； 12、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。 A、高压流体； B、蒸汽； C、易结垢的流体； D、腐蚀性流体； E、粘度大的流体； F、被冷却的流体； 13、采用多管程换热器，虽然能提高管内流体的流速，增大其对流传热糸数，但同时地导致（ ） A、管内易结垢； B、壳程流体流速过低； C、平均温差下降； D、管内流动阻力增大； 14、增大换热器传热面积的办法有（ ）。 A、选用粗管排列； B、选用翅片管； C、增加管程数； D、增加壳程数； 15、关于传热糸数K下述说法中错误的是（ ）。A、 传热过程中总传热糸数K实际上是个平均值；B、 总传热糸数K随着所取的传热面不同而异；C、 总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关；D、 要提高K值，应从降低最大热阻着手； 试题四答案 二：判断题 1、D 2、D、A、C。 3、C。 4、A、B、C 5、B。 6、D 7、B 8、C。 9、B。 10、B 11、A。 12、A、C、D；B、E、F。 13、C、D 14、B。 15、C。A B图5-1 一：简答题（60分） 1、 图示管路中，流体作稳定流动。问（1）、静压头哪个大？为什么？（2）、体积流量V哪个大？为什么？（3）、质量流速哪个大？为什么？ （不计阻力）BZ A R 2、图示，测出A、B两端点的压力差？ 3、管子的类型有哪几种？表示方法有哪几种？家里的自来水管是什么管？ 4、何谓离心泵的汽蚀现象？如何防 止？5、何谓过滤介质？对过滤介质有何要求？ 6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关糸？ 7、何谓加热剂和冷却剂？举例说明之？ 8、叙述导热糸数、对流传热膜糸数、 图5-2 传热糸数的单位及物理意义？ R 9、强化传热的途径有哪些？ 10、蒸发操作有何特点？ 一：问答题 1、=，。 。，。 2、， .。 3 、管子的类型有：钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。 表示方法有： 英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。 4、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时，此时液 体将急剧汽化，并产生大量汽泡，使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝，泵体振 动，产生噪声，其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。 5、过滤介质：一种多孔性物质。 要求：多孔性、阻力小；有一定的机械强度；有一定的化学稳定性。 6、传热速率：单位时间内通过传热面的传热量。热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料时，便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量，这是生产对换热器换热能力的要求，称为该换热器的热负荷。一个满足生产的换热器应该是：传热速率等于（略大于）热负荷。 7、加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。 冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。8、导热糸数：在壁厚为1m时，在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是：。 传热糸数：当冷热流体的温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位是：。 对流传热膜糸数：当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单位时间内以对流传热的方式所传递热量的多少。单位是：。 9、强化传热的途径有：增加传热面积；（增加有效传热面积） 增加温度差；（采用逆流流动） 增加传热糸数K（增加流体的湍流流动，防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻） 10、蒸发操作的特点：溶液沸点的升高；节约能源；物料本身的工艺特性。 试题六 二：简答题（36分） 1、叙述恒縻尔流假设的内容？ 2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些？如何防止？ 3、试推导并流吸收塔的操作线方程？并在y-x的相图上表示出来？ V L 4、叙述双膜理论的论点？ 5、画出单级萃取操作相图？ 6、叙述湿空气的性能参数？ 二：问答题FE 1、恒縻尔溢流：在精馏塔的精馏段内，从每一块塔板上下降的液体的千縻尔流量 皆相等，提馏段内也是如些，但两段不一定相等。 恒縻尔汽化流：在精馏塔的精馏段内，从每一块塔板上上升的汽体的千縻尔流量皆相等，提馏段内也是如些，但两段不一定相等。1、 液流量、塔板结构和液流长度；可采取双溢流或多溢流降液管、结构简单的筛板塔。2、简答题5 Y X 。3、 相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面，界面两侧各有一个很薄的有效层流膜层，吸收质是发分子扩散的方式通过此膜层；在相界面处，气、液两相达到相平衡；在膜层以外的中心区域，由于流体的充分湍动，吸收质的浓度是均匀的，即两相中心区的浓度梯度为0，全部浓度变化集中在两个有效层流膜层内。6、湿空气的性质参数有：相对湿度、湿度、焓、比容、比热、干球温度、湿球温度、露点温度、绝热饱和温度。 试题七二：问答题（30分）1、何谓理论板？为什么说一个三角形梯级代表一块理论块？ 2、何谓塔的漏液现象？如何防止？ 3、填料可分为哪几类？对填料有何要求？ 4、写出任意一种求温度的方法？ 5、叙述多级逆流萃取操作是如何求理论级数的？ 二：问答题1、 理论板：离开这一块板上的气、液相组成满足平衡关糸的板；在绘三角形梯级时，正好使用了一次平衡关系和一次操作线关系，与逐板法相比，正好跨过了一块板，可认为一个三角形梯级代表了一块理论板。2、 塔板上的液体直接从塔板上漏下的现象。增加上升蒸汽量。3、 填料主要可分为实体填料和网体填料；要求要有较大的比表面积，较高的空隙率，一定的化学稳定性和一定的机械强度，重量轻，造价低。4、 ，利用露点温度查得p,即可算出湿度。5、 第一，在三角形相图上作出溶解度曲线和辅助曲线；第二，根据生产任务找出原料液组成点F、末级萃余相组成点、溶剂点S、利用杠杆规则找到；第三，联结F和S的延长线交于这一操作点；第四， 作的延长线交于点，找到后，作的延长线交于点；以此类推，直至最终萃余相的组成小于为此。所作的联结线数目，即为所求的理论级数。 试题八 二：判断题（30分）1、 所谓恒縻尔流假设就是指每一块塔板上上升的蒸汽量是相等的，而下降的液体量也是相等的。2、 精馏操作中，两操作线的位置都随进料状态的变化而变化。3、 精馏操作的依据是物糸中组分间沸点的差异。4、 精馏段操作线方程，绝不可能。5、 回流比相同时，塔顶回流液体的温度越高，分离效果越好。6、 精馏塔的全塔总效率不等于塔内各板的默弗里效率。7、 在吸收计算中，用比縻尔组成来表示是为了计算上的方便。8、 吸收操作线总是位于平衡线的上方是由于气相中的温度高于液相中的温度。9、 一个气相传质单元高度是指这段填料层内的浓度变化与推动力相等。 10、有一二元混合物，加入一定量的萃取剂后，其，认为能用萃取的方法来分离此二元混合物。 11、是指诸操作线的交点。 12、温球温度与绝热饱和温度与水的初温高低有关。13、临界含水量是区分结合水分与非结合水分的分界点。 14、含结合水分为主的物质，为了加快干燥时间，可采取增加空气流速的办法。 15、任何温物料只要与一定温度的空气相接触都能被干燥为绝干物料。 二：判断题 4、6、7、为对，其余都为错。 试题九 二：选择题（30分） 1、精馏的操作线为直线主要是因为（ ） A、理论板假设； B、理想物糸； C、塔顶泡点回流； D、恒縻尔流假设； 2、某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成时泡点为，与之相平衡的气相组成时，相应的露点温度为 ，则（ ）。 A、 = ； B、 ； C、 ； D、不能判断；3、精馏操作中，若其它条件都不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流，则塔顶产品组成变化为（ ）。 A、变小； B、变大； C、不变； D、不确定；4、二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化（ ）。 A、提馏段操作线与q线； B、平衡线； C、平衡线与精馏段操作线； D、平衡线与q线；5、某真空操作精馏塔，在真空度降低后，若保持F、D、R、q及加料位置不变，则塔顶产品组成变化为（ ）。 A、变小； B、变大； C、不变； D、不确定；6、不能引发降液管液泛这种不正常操作现象的原因是（ ）。 A、塔板间距过小； B、严重漏液； C、过量雾沫夹带； D、气、液负荷过大； 7、对常压操作的低浓度吸收糸统，当糸统总压在较小范围内增时，亨利糸数E将（ ），相平衡常数将（ ），溶液解糸数H将（ ）。A、增加； B、降低； C、不变； D、不确定； 8、操作中的吸收塔，当其它操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将（ ）；又当用清水作吸收剂时，当其它操作条件不变，仅降低入塔气 体浓度，则吸收率将（ ）。 A、增大； B、降低；C、不变； D、不确定；9、低浓度逆流吸收操作中，若其它操作条件不变，仅增加入塔气量，则气相 总传质单元高度将（ ）；气相 总传质单元数将（ ）。 A、增加； B、减少；C、不变； D、不确定； 10、萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于（ ）。 A、溶解度曲线上方区； B、溶解度曲线下方区； C、溶解度曲线上 ； D、纵坐标线上；11、用纯溶剂S对A、B混合物进行单级理论萃取，当S用量增加时，保持进 料量F和组成不变，所获得的萃取液组成应（ ）。 A、增加； B、减少； C、不变； D、不一定； 12、含水湿物料与一定状态下的空气（非饱和状态下的）相接触，能被除去的 水分为（ ）。 A、结合水分和非结合水分； B、平衡水分和自由水分； C、非结合水分和部分结合水分； D、部分平衡水分和自由水分； 二：选择题 1、D 2、A。 3、A。 4、A。 5、A。 6、B。7、C；B；C。 8、A；C。 9、A；B。10、B。 11、D。 12、C。 试题十一：简答题（50分）1、 在精馏操作过程中为什么要有回流及再沸器？ 2、 何谓干燥速率？干燥过程分为哪几个阶段？各受什么控制？3、什么位置为适宜的进料位置？为什么？4、湿物料中的水分按能否用干燥操作分为？按除去的难易程度可分为？5、用连续精馏塔在常压下分离二元理想混合物。据图回答以下问题？ 精馏段操作线方程_ 提馏段操作线方程_ 进料状况为 _,g为 _。 进料组成为_,塔顶_, 塔釜_.回流比R为_，若塔顶产物D=30，则回流量为 L= _。全回流时R=_,=_. 最小回流比R_. 总理论塔板数为_,精馏段理论塔板数为_ 。若总板效率为，则所需实际塔板数为_。 提馏段第二块板上的气、液相组成为_。 图十-1 6、湿空气经预热后进干燥器，干燥过程为等焓干燥过程。其变化如图： 干燥器预热 验室 A B C 在IH图上找出A、B、C的状态点？7、某精馏塔中，操作线方程如下：精馏段：提馏段：若原料液于泡点下进入精馏塔，试求：、及R？ H 图十6。 试题十答案 一：简答题1、 回流是保证精馏塔正常而稳定操作的必要条件。是补充塔板上的液相组成和数量；使塔板上的液相组成和数量保持稳定；提高塔顶产品的浓度。再沸器主要是提供一定的上升蒸汽量。2、 干燥速率是单位时间单位干燥面积上所汽化的水分量。干燥分恒速干燥阶段和降速干燥阶段。恒速干燥阶段受表面汽化速率控制，降速干燥阶段受内部扩散控制。3、 跨过两操作线交点的梯级所对应的加料位置为适宜的加料位置。此时所需的理论塔板数为最少。4、 湿物料中的水分按能否用干燥操作来分：平衡水分和自由水分。按除去的难易程度来分：结合水分和非结合水分。7、，。 ；。12
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