化学工程复试面试题整理(带答案)

一、专业综合知识（大部分化工原理+少量反应工程）

1. 层流和湍流的区别？

层流：质点沿管轴做有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合。

湍流：质点做不规则的杂乱运动并相互碰撞，产生大大小小的漩涡。前进阻力增大。

2. 什么是边界层？边界层的分类？

边界层：当流体流经固体壁面时，由于流体具有黏性，在垂直于流体流动方向上便产生了流度梯度。在壁面附近存在着较大的速度梯度的流体层，成为流动边界层，简称边界层。边界层外黏性不起作用，速度梯度可视为零。

在平板前缘处，边界层较薄，流体的流动总是层流，称层流边界层。

在具体前缘一定距离的临界距离处，边界层内的流动由层流变湍流，此后的边界层称湍流边界层。

3. 离心泵的特性曲线有哪些？绘制特性曲线有什

么意义？什么是离心泵的扬程？

(1)压头—送液能力曲线(H～Q曲线)；

(2)功率-送液能力曲线(N～Q曲线)；

(3)效率—送液能力曲线(η～Q曲线)；

(4)允许吸上真空度，送液能力曲线(Hs～Q曲线)。

根据H～Q曲线，可以预测在一定的管路系统中，这台离心泵的实际送液能力有多大，能否满足需要；根据N～Q曲线，可以预测这种类型的离心泵在某一送液能力下运行时,驱动它要消耗多少能量，这样可以配置一台大小合适的动力设备；根据η～ Q曲线,可以预测这台离心泵在某一送液能力下运行时效率的高低，使离心泵能够在适宜的条件下运行,以发挥其最大效率；而根据 Hs～Q曲线就可以通过计算决定水泵的安装高度。

扬程又称压头，指的是单位重量流体经泵所获得的能量

4. 如何进行离心泵的选型？

（1）确定输送系统的流量与压头。流量如果在一定范围内波动，要按最大流量考虑，压头则有伯努利方程计算

（2）选择泵的类型和型号。根据输送液体的性质和操作条件确定泵的类型，按照已经确定的流量，压头从给出的泵的目录中选出的型号

（3）核算泵的轴功率

5. 什么是气缚现象和汽蚀现象？如何防止？

离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力很小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，虽然启动离心泵也不能输送液体。此现象即为气敷。

如何防止气缚：在启动前向壳内灌满液体。做好壳体的密封工作，灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。

当叶片入口附近液体的静压强等于或低于输送温度

下液体的饱和蒸汽压时，液体将在该处部分汽化，产生气泡。含气泡的液体进入叶轮高压区后，气泡急剧凝结或破裂。因气泡的消失产生局部真空，此时周围的液体以极高的流速流向原理气泡占据的空间，产生极大的局部冲击压力。在这种巨大冲击力的反复作用下，导致泵壳和叶轮被破坏，这种现象称为气蚀

为避免气蚀，应设法使叶片入口附近的压强高于输送温度下的液体饱和蒸汽压。

6. 搅拌的目的和作用？

搅拌是指搅动液体使之发生某种方式的循环流动，从而使物料混合均匀或使物理、化学过程加速的操作。搅拌还可以强化液体与固体壁面之间的传热，并使物料受热均匀。

目的是传质，实现加速均匀分布，如温度，溶解等。液-液混合、气-液混合和固-液混合

7. 自由沉降中，颗粒受到的阻力随流型怎样变化？球形度的影响如何？

雷诺数与小变大，阻力系数分布满足斯托克斯定律区，艾伦定律区，牛顿定律区。由于阻力系数不同，可以分别求出滞留区，过渡区，湍流区的沉降速度公式。

球形或接近球形颗粒比同体积非球形颗粒沉降要快些。

8. 如何强化传热？

（1）降低流量，提高流速，加剧湍流

（2）增大传热面积，并且并联串联换热器

（3）提高加热蒸汽压力，增大平均温度差，以提高传热推动力

（4）加扰流子，增大扰动，从而提高对流传热系数（5）定期清理污垢

9. 怎样选择换热器中流体的流径？

（1）不洁净或易结垢的流体宜走管内，因为管内清洗方便。

（2）腐蚀性的流体宜走管内，以避免管子和壳体同时受到腐蚀，切易于清洗

（3）压强高的流体宜走管内，以避免壳体受压，减小壳程金属耗量

（4）饱和蒸汽宜走管间，以便于及时排除冷凝液，且蒸汽较为干净，清洗无要求

（5）有毒流体宜走管内，使泄漏机会减小

（6）被冷却的流体宜走管间，可利用外壳向外散热作用，增强冷凝效果

（7）粘度大的液体或流量小的液体宜走管间，可利用外壳向外散热，增强冷凝效果

（8）对刚性结构的换热器，若量流体的温度差较大，对流传热系数较大者宜走管间，因为壁面温度与传热系数大的温度相近，减少热应力

选择流体流径时，上述各点不能兼顾，应首先考虑流体压强，腐蚀性，清洗等要求，然后核对对流传热系数和压强降。

10. 如何节能？（比如蒸发器、精馏塔、干燥器等的节能措施）

蒸发器：

（1）抽出额外蒸汽：将多效蒸发器蒸出的部分二次蒸汽用于其它加热设备的热源

（2）冷凝水显热的刘永：可将冷凝水作为预热料液或加热其它物料，也可利用减压闪蒸的方法使产生的部分蒸汽与二次蒸汽一起作为下一效蒸发器的加热

蒸汽

（3）热泵蒸发：将蒸发器蒸出的二次蒸汽利用压缩机压缩，提高压强，使其饱和温度超过溶液的沸点，然后送回蒸发器的加热室作为加热蒸汽

精馏塔：

选择适宜的回流比，改变进料的温度和状态，选择适合的筛板或填料，也可结合膜分离。

干燥器：

干燥系统热效率越高表示热利用率越好。提高离开干燥器的空气的湿度，降低离开干燥器的空气的温度，可以提高干燥器的热效率，减小空气消耗量，进而减少输送空气的动力消耗。但这样会降低干燥过程的传热，减传质只阻力，降低干燥速率。

利用废弃来预热冷空气或冷物料以回收废弃中的热量，采用二级干燥，利用换热器，以及注意干燥设备的保湿，减少系统热损失等均可降低能耗，提高换热效率。

11. 如何选择吸收剂？

（1）溶解度：吸收剂对溶质组分应具有较大的溶解度，这样可以提高吸收速率，降低吸收剂用量。如果要吸收剂循环使用，则化学反应必须可逆，或物理吸收应选择溶解度随操作条件变化大的吸收剂。

（2）选择性：吸收剂要对溶质有良好的吸收能力，并对其他组分几乎不吸收。

（3）挥发度：操作温度下，吸收剂蒸汽压要低，。（4）黏性：操作温度下吸收剂粘度要低，这样可以改善吸收塔内的流动状况，提高吸收速率，降低泵功率，减小传热阻力。