化工原理少学时和辅导教程考试重点例题复习题及课后答案25传热过程计算共51页
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(完整)大学化工原理(少学时)简答题考试复习试题库一、简答题1。
筛板塔的气液接触状态有哪三种？各有什么特点?答：筛板塔的气液接触状态有三种：鼓泡接触、泡沫接触与喷射接触。
鼓泡接触的特点：气量低,气泡数量少,液层清晰,气相为分散相,液相为连续相。
泡沫接触的特点:气量较大，液体大部分以液膜形式存在于气泡之间,气相为分散相，液相为连续相。
喷射接触的特点:气量很大,液体以液滴形式存在，相际接触面积为液滴表面，气相为连续相,液相为分散相.2. 简述填料塔载点、泛点的概念。
载点：液体流量一定,气速增大至某一值时，气体对液膜的曳力较大，对液膜流动产生阻滞作用,使液膜增厚，填料层的持液量随气速的增加而增大，此现象称为拦液。
开始发生拦液现象时的空塔气速称为载点气速，压降-气速曲线上载点气速对应的点称为称为载点。
泛点:液体流量一定，气速增加很小便会引起压降的剧增,此现象称为液泛，开始发生液泛现象时的气速称为泛点气速，压降—气速曲线上泛点气速对应的点称为称为泛点。
801、蒸馏的目是什么？蒸馏操作的基本依据是什么？答案:将液体混合物加以分离,达到提纯或回收有用祖坟的目的。
基本依据是借混合液中各组分挥发度的差异而达到分离目的。
802、双组分汽液两相平衡共存时自由度为多少?答案：双组分分离时平衡物系的自由度为2。
803、分析精馏过程中回流比大小对操作费与设备费的影响并说明适宜回流比如何确定。
答案：回流比有两个极限，全回流时，达到一定的分离程度需要的理论板层数最小（设备费最低）,但无产品取出，对工业生产无意义;最小回流比时，需要无限多理论板层数,设备费为无限大，随回流比加大，TN降为有限数，设备费降低，但随R加大，塔径、换热设备等加大,且操作费加大。
操作回流比R应尽可能使设备费与操作费总和为最小，通常取R＝（1。
1～2）minR。
804、为什么1α=时不能用普通精馏方法分离混合物？答案：相对挥发度α是指混合液中两组分挥发度之比。
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45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
化工原理(少学时)课件和辅 导教程考试重点例题复习题 及课后答案传热过程的计算
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温
42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚
43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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化工原理少学时和辅导教程考试重点例题复习题及课后答案流体流动阻力PPT课件
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2. 边界层的分离
B S
A
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A →C：流道截面积逐渐减小，流速逐渐增加，压力逐渐减小（顺压梯度）； C → S：流道截面积逐渐增加，流速逐渐减小，压力逐渐增加（逆压梯度）； S点：物体表面的流体质点在逆压梯度和粘性剪应力的作用下，速度降为0。 SS’以下：边界层脱离固体壁面，而后倒流回来，形成涡流，出现边界层分离。
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边界层分离的必要条件： 流体具有粘性； 流动过程中存在逆压梯度。
边界层分离的后果： 产生大量旋涡； 造成较大的能量损失。
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流体在圆管内的速度分布 速度分布：流体在圆管内流动时,管截面上
质点的速度随半径的变化关系。 一、层流时的速度分布
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由压力差产生的推力
pr 2
流体层间内摩擦力
.
.
F A d u (2rl) d u
dr
dr
.
( p1
p2 )r 2
(2rl )
du dr
.
d u p r
进口段长度：
层流： 湍流：
x0 d 0.05 Re x0 d 40 ~ 50
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湍流流动时：
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湍流主体：速度脉动较大，以湍流粘度为主，径向传递因速度的脉动而大大强化； 过渡层：分子粘度与湍流粘度相当； 层流内层：速度脉动较小，以分子粘度为主，径向传递只能依赖分子运动。
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u P R2 P ( d )2
化工原理课后习题答案传热习题解答
1.如附图所示。
某工业炉的炉壁由耐火砖 ?1= (m ・K)、绝热层 炉(m ・K)及普通砖 拆(m ・K)三层组成。
炉膛壁内壁温度1100o c,普通砖层厚12cm ，其外表面温度为 50 o G 通过炉壁的热损失为1200W/m 2,绝热材料的耐热温度为 900 o C 。
求耐火砖层的最小厚度及此时绝热层厚度。
设各层间接触良好，接触热阻可以忽略。
已知：X 1=m-K, ?2=m ・K, 2m ・K, T 1= 1100 °C, T 2= 900 °C, T 4 = 50°C, 3 = 12cm , q = 1200W/m 2, Rc= 0求：1 =2 =解： T-q2.如附图所示。
为测量炉壁内壁的温度， 在炉外壁及距外壁 1/3厚度处设置热电偶， 测 得t 2=300 o C, t 3=50 °C 。
求内壁温度t 1。
设炉壁由单层均质材料组成。
已知：T 2=300°C, T 3=50°C1100 90012000.22m又••• q900 50 0.12 12000.930.579m 2 K /W1.32T T 42 T 2T 4 3 2q30.10m习题2附图其中 r i =30mm , r 2=60mm , r 3=160mm 所以2 100 10丄ln60丄in 型0.043 300.076025W/m负号表示由外界向系统内传热，即为冷量损失量。
4.蒸汽管道外包扎有两层导热系数不同而厚度相同的绝热层，设外层的平均直径为内 层的两倍。
其导热系数也为内层的两倍。
若将二层材料互换位置，假定其它条件不变， 试问每米管长的热损失将改变多少说明在本题情况下，哪一种材料包扎在内层较为合适解：设外层平均直径为d m,2，内层平均直径为d m,1，则d m,2= 2d m,1 且 ?2=2 入由导热速率方程知bbbb5 b 1 S m12S m21 d m1L2 1 2d m1 L4 1两层互换位置后Qttd m 丄所以q_1.25求： T i =T i = 2(T 2— T 3)+T 3=3 X (300-50)+56= 800 °C3.直径为60 X 3mml 的钢管用30mm 厚的软木包扎，其外又用 100mm 厚的保温灰包扎， 以作为绝热层。
化工原理(少学时)课件和辅导教程、考试重点例题复习题及课后答案2.2. 热传导
r 2 Q ln 2 l (t1 t2) r 1
式中 Q ── 热流量或传热速率，W或J/s；
── 导热系数，W/(m· ℃)或W/(m· K)；
t1,t2 ── 圆筒壁两侧的温度，℃；
( 1 at ) 0
式中 0, ── 0℃, t℃时的导热系数，W/(m· K)；
a ── 温度系数。
对大多数金属材料和液体a < 0 ，t 对大多数非金属材料和气体a > 0 ， t
8
2)液体 • 金属液体 较高，非金属液体 低，水的 最大。 • 一般来说，纯液体的大于溶液 • t （除水和甘油） 3)气体 • t 气体不利用导热，但可用来保温或隔热。
t t t t t 总推动力 b R 总热阻 b A A
i i i 1 i
t1 tn1 t1 tn1 ＝ n 推广至n层： Q＝ n bi Ri A i 1 i i 1
18
各层的温差
b 3 1 b 2 b t t : t t : t t : : R : R : R 1 2 2 3 3 4 1 2 3 A A A 1 2 3
9
绝热材料的:
一般呈纤维状或多孔结构，密度小，则含空气多。 如果密度太小，空隙尺寸太长，其中空气的自然对 流与辐射作用增强，反而使增大。 如冬天晒注意：
( 1 at ) 0
λ随温度发生变化，在传热过程中如何求解？ 1.先求取最高、最低温度下的λ，再平均； 2.先求取平均温度，再计算平均温度下的λ。
Q
不同温度的等温面不相交。
3
t-t
(2)温度梯度
t+t
t
化工原理(少学时)思考题答案
q=
K
ϕ n
+
qe2
− qe 成正比例关系，例如，转速愈快，生产能力愈大，而滤饼愈薄。
第四章 吸收
问题 1. 吸收的目的和基本依据是什么? 吸收的主要操作费用花费在哪? 答 1．吸收的目的是分离气体混合物。
基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。 操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。 问题 2. 选择吸收溶剂的主要依据是什么? 什么是溶剂的选择性? 答 2．溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小。 溶剂对溶质溶解度大，对其他组份溶解度小。 问题 3. E, m, H 三者各自与温度、总压有何关系? 答 3．m=E/P=HCM/P，m、E、H 均随温度上升而增大，E、H 基本上与总压无关，m 反比于总压。 问题 4. 工业吸收过程气液接触的方式有哪两种? 答 4．级式接触和微分接触。 问题 5. 气体分子扩散系数与温度、压力有何关系? 液体分子扩散系数与温度、粘度有何关 系? 答 5．D 气∝T1.81/P，D 液∝T/μ。 问题 6. 传质理论中，有效膜理论与表面更新理论有何主要区别? 答 6．表面更新理论考虑到微元传质的非定态性，从 k∝D 推进到 k∝ D0.5。 问题 7. 传质过程中，什么时侯气相阻力控制? 什么时侯液相阻力控制? 答 7．mky<<kx 时，气相阻力控制；mky>>kx 时，液相阻力控制。 问题 8. 低浓度气体吸收有哪些特点? 数学描述中为什么没有总物料的衡算式? 答 8．①G、L 为常量，②等温过程，③传质系数沿塔高不变。 问题 9. 吸收塔高度计算中，将 NOG 与 HOG 分开, 有什么优点? 答 9．分离任务难易与设备效能高低相对分开，便于分析。 问题 10. 建立操作线方程的依据是什么? 答 10．塔段的物料衡算。 问题 11 何谓最小液气比? 操作型计算中有无此类问题? 答 11．完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比即最小液气比，其值大小取决于相 平衡和物料衡算。无。 问题 12. 有哪几种 NOG 的计算方法? 用对数平均推动力法和吸收因数法求 NOG 的条件各是 什么? 答 12．一般有三种方法：对数平均推动力法，吸收因数法，数值积分法。 前两种方法的应用条件是相平衡线是直线和过原点的直线。 问题 13. HOG 的物理含义是什么? 常用吸收设备的 HOG 约为多少?
化工原理(少学时)和辅导教程、考试重点例题复习题及课后答案1.1概述课件
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流量：单位时间内流体在管路中流过的数量 ➢ 体积流量
以体积表示 qv——m3/s或m3/h ➢ 质量流量
以质量表示 qm——kg/s或kg/h。
二者关系： qm qv
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流速 （平均流速）
单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。
u qv
m/s
A
质量流速
单位时间内流经管道单位截面积的流体质量。
尺寸、远大于分子自由程。 工程意义：利用连续函数的数学工具，从宏观研究
流体。
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自由程 (free path)
在热动平衡态下，一个气 体分子在任意连续两次碰 撞之间所经过的直线路程。 由于分子运动的无序性， 分子各段自由程长度不同。
平均自由程（mean free path）
在一定的条件下，一个气 体分子在连续两次碰撞之 间可能通过的各段自由程 的平均值。
dy
μ——比例系数，称为流体的粘度，Pa·s 。
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牛顿型流体：剪应力与速度梯度的关系符合牛顿 粘性定律的流体；
非牛顿型流体：不符合牛顿粘性定律的流体。 粘度的物理意义 :
流体流动时在与流动方向垂直的方向上产生单
位速度梯度所需的剪应力。μ又称为动力粘度。
运动粘度
粘度μ与密度ρ的之比。 m2/s
流体压力与作用面垂直，并指向该作用面； 任意界面两侧所受压力，大小相等、方向相反； 作用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。 压力的单位
SI制：N/m2或Pa；
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或以流体柱高度表示 ： p gh
注意：用液柱高度表示压力时，必须指明流体的种类， 如600mmHg，10mH2O等。
化工原理少学时考试重点例题与考试复习题及课后答案.干燥过程的物料衡算与热量衡算PPT课件
7.2.1 湿物料中含水量
一、干燥过程的物料衡算 （一）物料含水量的表示方法
（1）湿基含水量 w [kg水/kg湿物料]
湿物料中水分质量 w 湿物料总质量
（2）干基含水量 X [kg水/kg干物料]
湿物料中水分质量 X 湿物料中绝干物料质量
三、两者关系 w X 1X
令：
l(I2I1)H I22 H I11
qG W 2cw(21)qL
则有： H I2 2 H I11cw1qDq
(cw1qD) ：外界补充的热量及湿物料中被汽化水分
带入的热量；
q ：热损失及湿物料进出干燥器热量之差。
等焓过程：
I2 I1
0
cw 1qDq0
等焓过程又可分为两种情况，其一
qL 0 无热损失
G W2 cw(2 1)0 湿物料不升温 2 1
qD 0 干燥器不补充热量
cw1 0 湿物料中汽化水分带入的热量很少
空气放出的显热完全用于蒸发水分所需的潜热， 而水蒸汽又把这部分潜热带回到空气中，所以空气 焓值不变。
其二
若 cw1qDq
即：湿物料中水分带入的热量及干燥器补充的热 量正好与热损失及物料升温所需的热量相抵 消，此时，空气的焓值也保持不变。 以上两种干燥过程均为等焓干燥过程。
2.
t
0、t
一定时，
2
t1 h
3. 回收废气中热量
Байду номын сангаас
4. 加强管道保温，减少热损失
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第三节干燥过程的物料衡算与热量衡算721湿物料中含水量一干燥过程的物料衡算一物料含水量的表示方法1湿基含水量wkg水kg湿物料湿物料总质量湿物料中水分质量2干基含水量xkg水kg干物料湿物料中绝干物料质量湿物料中水分质量物料衡算干燥的物料衡算含水量干燥前后物料的湿基量流量进入干燥器的湿物料质量流量湿物料中绝干物料的质kgkg水量湿物料和产品的干基含水分的水分量湿物料在干燥器内蒸发kgkgkgkgkgkgkg单位空气消耗量单水分消耗的干空气量蒸发3空气消耗量二热量衡算
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
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பைடு நூலகம்
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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例题复习题及课后答案25传热过程计
算
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克