《化工单元操作(上)》复习资料

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化工单元操作复习题(含答案)

化工单元操作复习题(含答案)

化工单元操作复习题(含答案)第一章流体流动一、选择题1.单位体积流体所具有的()称为流体的密度。

AA 质量;B 粘度;C 位能;D 动能。

2、单位时间内流过管道任一截面积的流体质量称为 a 。

a.质量流量b.质量流速c.体积流量。

3.层流与湍流的本质区别是()。

DA 湍流流速>层流流速;B 流道截面大的为湍流,截面小的为层流;C 层流的雷诺数<湍流的雷诺数;D 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。

4.气体是()的流体。

BA 可移动;B 可压缩;C 可流动;D 可测量。

5.在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的()。

CA 绝对压力;B 表压力;C 静压力;D 真空度。

6、流体的粘度愈大,它的流动性就 b 。

a.愈大b.愈小c.不变7、流体在管中稳定流动时的流速与管内径的关系是 c 。

a.与管内径成正比b.与管内径的平方成正比c.与管内径的平方成反比d.与管内径成反比。

8. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。

AA. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关;B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关;C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关。

9、14、真空度为0.092MPa在标准大气压下,绝对压力为 b MPa。

a.0.092b.0.009c.760d.0.101310.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是()。

CA. 流动速度大于零;B. 管边不够光滑;C. 流体具有粘性。

11.在相同条件下,缩小管径,雷诺数()。

AA. 增大;B. 减小;C. 不变。

13.流体在管内作()流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动。

AA 层流;B 湍流;C 过渡流;D 漩涡流。

二、填空题1.1atm= mmH2O= kPa。

2.化工生产中,物料衡算的理论依据是_质量守恒定律_,热量衡算的理论基础是_能量守恒定律_。

3.液体的粘度随温度升高而__减小_,气体的粘度随温度的升高而_增大_。

化工单元操作--总复习

化工单元操作--总复习

总复习 流体流动重点:柏努利方程∑+++=+++f e E Pu gz W P u gz ρρ2222121122 Kg J /∑+++=+++f e h gPg u z h g P g u z ρρ2222121122 m N J =/压强降)(2222221211f f e p E P u gz W P u gz ∆+++=+++∑ρρρρρρ Pa m J =3/一、位能z/gz/ρgzz 是相对值,是相对于所取水平面的垂直高度。

二、动能(两个知识点:连续性方程,流量计) 1、连续性方程定态流动与非定态流动定态流动时对所有流体有:常数====n n n A u A u A u ρρρ 322111 对不可压缩流体有:常数====n n A u A u A u 2211对圆管有:21222122122144d d d d A A u u ===ππ2、流量计孔板、文丘里、转子三种,利用V=uA 来测量。

孔板、文丘里:A 一定,Δu 与ΔP 根据柏努利方程成一定关系,而ΔP 由压差计测得。

故该两种流量计由孔板或文氏管与压差计相连组成。

V S 增大,Δu 增大,ΔP 增大,A 不变。

转子:fff f A gV gV P ρρ-=∆V S 增大,转子上移,A 增大,Δu 不变,ΔP 不变。

三、静压能(两个知识点:静力学基本方程,密度ρ) 1、静力学基本方程 ①压强单位及换算:O mH mmHg at Pa atm 2533.10760033.110013.11===⨯=②压强表示法表压强=绝对压强-大气压强 真空度=大气压强-绝对压强 真空度= -表压强 ③表达式:gh P P ρ+=0或)(2112z z g P P -+=ρ④等压面:等高、静止、连通、同一流体(分液器) ⑤应用:压强或压差的测量(U 形管)、液位测量、液封高度计算。

解题原理:等压面指示液:与被测液不互溶,颜色好分辨,密度一般大于被测液(倒U 形管除外)gR P B A )(ρρ-=∆(水平放置时)气体为指示液,因液气ρρ≤,可忽略不计,所以gR P ρ=∆(液封时常用) 安全液封:gP g P P h ρρ表=-≤0 溢流液封:g Pg P P h ρρ真=-≥02、密度液体:随温度和压强变化而变化,可通过查表获得数据。

国家开放大学资料:《化工单元操作》期末复习3

国家开放大学资料:《化工单元操作》期末复习3

【例1-1】 串联变径管路中,已知小管规格为φ57×3mm ,大管规格为φ89×3.5mm ,均为无缝钢管,水在小管内的平均流速为2.5m/s ,水的密度可取为1000kg/m 3。

试求:⑴水在大管中的流速;⑵管路中水的体积流量和质量流量。

解 ⑴小管直径d 1 = 57 -2×3 = 51mm ,u 1 = 2.5m/s大管直径d 2 = 89-2×3.5 = 82mm967.0)8251(5.2)(222121121=⨯===d d u A A u u m/s ⑵ 0051.0)051.0(785.05.24221111=⨯⨯===d u A u q v πm 3/s q m =q v ρ= 0.0051×1000 = 5.1kg/s【例1-2】 如附图所示,有一用水吸收混合气中氨的常压逆流吸收塔,水由水池用离心泵送至塔顶经喷头喷出。

泵入口管为φ108×4mm 无缝钢管,管中流体的流量为40m 3/h ,出口管为φ89×3.5mm 的无缝钢管。

池内水深为2 m ,池底至塔顶喷头入口处的垂直距离为 20m 。

管路的总阻力损失为40J/kg ,喷头入口处的压力为120kPa (表压)。

试求泵所需的有效功率为多少kW ?解 取水池液面为截面1-'1,喷头入口处为截面2-'2,并取截面1-'1为基准水平面。

在截面1-'1和截面2-'2间列柏努利方程,即 f h u p gz We u p gz ∑+++=+++222221112121ρρ 其中 z 1 = 0;z 2 = 20 – 2 =18m ; u 1≈0; d 1 = 108-2×4 =100mm ;d 2 = 89 - 2×3.5 = 82mm ;∑h f = 40J/kg ;p 1= 0(表压),p 2 =120kPa(表压);s m d q u v/11.2)082.0(785.03600/4042222=⨯==π代入柏努利方程得f h u u p p z zg We ∑+-+-+-=2)(21221212ρ =402)11.2(10001012018807.923++⨯+⨯=338.75 J/kg 质量流量 q m =A 2u 2ρ=ρπ2224u d =0.785×(0.082)2×2.11×1000=11.14kg/s有效功率 Pe = W e ·q m = 338.75×11.14 = 3774w =3.77kw【例1-3】 在20℃条件下,油的密度为830kg/m 3,粘度为3cp ,在圆形直管内流动,其流量为10m 3/h ,管子规格为φ89×3.5mm ,试判断其流动型态。

化工单元操作基础知识

化工单元操作基础知识

化工单元操作基础知识目录一、内容概要 (2)1.1 化工单元操作的定义与重要性 (2)1.2 化工单元操作的基本分类 (4)二、化工单元操作基础知识 (5)2.1 流体流动与输送 (6)2.1.1 流体流动的基本概念 (8)2.1.2 流体输送设备 (9)2.1.3 管道与附件 (10)2.2 传热与热量交换 (11)2.2.1 传热基本原理 (12)2.2.2 热量交换设备 (13)2.2.3 传热过程的优化与控制 (14)2.3 蒸馏与分离技术 (15)2.3.1 蒸馏原理与操作 (16)2.3.2 分离技术概述 (18)2.3.3 蒸馏塔与分离设备 (19)2.4 化学反应工程基础 (20)2.4.1 化学反应类型与特点 (22)2.4.2 反应器类型及选择 (23)2.4.3 反应过程的优化与控制 (24)2.5 干燥与浓缩 (25)2.5.1 干燥技术概述 (27)2.5.2 浓缩技术概述 (28)2.5.3 干燥与浓缩设备 (29)三、化工单元操作实践应用 (31)3.1 化工生产过程中的单元操作组合与应用 (33)3.2 化工单元操作的优化与改进策略 (34)3.2.1 操作参数的优化 (35)3.2.2 设备选型的注意事项 (36)四、安全与环保知识在化工单元操作中的应用 (38)4.1 化工单元操作的安全管理要求与措施 (39)4.2 环保法规在化工单元操作中的实施与应用 (40)五、实验技能与操作实践 (41)5.1 实验基础知识与技能培养要求 (43)5.2 实验操作实践案例及分析讨论题库及答案解析等辅助内容安排说明等44一、内容概要化工单元操作的基本原理:阐述化工单元操作的基本原理,包括传质、热量传递、反应动力学等方面的知识。

化工单元操作的操作条件:分析影响化工单元操作性能的主要操作条件,如温度、压力、流量等参数的控制方法。

化工单元操作设备与工艺流程:介绍常用的化工单元操作设备及其结构特点,以及典型的化工生产流程。

化工操作单元相关知识【精选文档】

化工操作单元相关知识【精选文档】

化工单元操作相关知识1.什么是化工单元操作?一个化工产品的生产是通过若干个物理操作与若干个化学反应实现的。

尽管化工产品千差万别,生产工艺多种多样,但这些产品的生产过程所包含的物理过程并不是很多,而且是相似的。

比如,流体输送不论用来输送何种物料,其目的都是将流体从一个设备输送至另一个设备;加热与冷却的目的都是得到需要的操作温度;分离提纯的目的都是得到指定浓度的混合物等。

因此把这些包含在不同化工产品生产过程中,发生同样物理变化,遵循共同的物理学规律,使用相似设备,具有相同功能的基本物理操作,称为单元操作。

2.单元操作按其遵循的基本规律分类:(1)遵循流体动力学基本规律的单元操作:包括流体输送、沉降、过滤、固体流态化等;(2)遵循热量传递基本规律的单元操作:包括加热、冷却、冷凝、蒸发等;(3)遵循质量传递基本规律的单元操作:包括蒸馏、吸收、萃取、结晶、干燥等;(物质从物体或空间的某一部分转移到另一部分的现象)3.流体输送单元操作的相关知识3.1什么叫流体输送?流体输送指的是流体以一定流量沿着管道(或明渠)由一处送到另一处.3。

2流体输送在化工生产中的作用?化工生产处理的物料多数为流体,按工艺要求在各化工设备和机器之间输送这些物料,是实现化工生产的重要环节。

化工生产中物料的种类很多,被输送流体的性质如密度、粘度、毒性、腐蚀性、易燃性与易爆性等各不相同,而且流体的,压力从高真空到高压,每小时的输送量从0。

01m³到100m³以上,所以输送流体所用的流体输送机械有多种形式,制作材料也是多种多样的.3。

3化工生产中常用的流体输送机械有哪些?常用的有离心泵、往复泵、高油压泵、旋转泵等。

3。

4化工生产中常用流体输送机械的制作材料主要有哪些?化工生产中,流体大都用密闭的管道输送。

为调节流量,改变流向以及实现流体的分流或合流,管道中装有阀门、弯头和三通等管件。

管道和管件由碳钢、铸铁、不锈钢、铜、铝和铅等金属材料或塑料、陶瓷、玻璃和石墨等非金属材料制成,其中以碳钢和铸铁应用最广。

化工单元操作复习题(1)

化工单元操作复习题(1)

化⼯单元操作复习题(1)化⼯单元操作复习 2讲授、讨论、练习1.各章知识要点回顾2.通过练习来加强学⽣们对知识点的掌握各章重难点教材、教案、教师⼯作资料、花名册参考书《化⼯单元过程及操作例题与习题》等<课程引⼊>:复习各章知识点<教学过程>:见附页。

<布置作业>:习题选择1.有关单元操作的叙述错误的是()A. 是化⼯⽣产过程的核⼼B.是《化⼯单元过程及操作》的研究对象C. 是基本物理操作D.⽤于不同的化⼯⽣产过程中其基本原理和作⽤相同2.化⼯原理中的“三传”是指()A.动能传递、势能传递、化学能传递B.动能传递、内能传递、物质传递C.动量传递、能量传递、热量传递D.动量传递、质量传递、热量传递3.某钢管上⾯标注Φ60×5mm,其中5表⽰()A.内径B.管壁厚度C.外径D.⽆意义4.⽓体和液体的不同之处在于两者的()A.有⽆固定形状B. 可流动性C.可压缩性D.易变形性B.内摩擦⼒C.流道状况D.不确定6.静⽌流体内部任意⼀点的压强与液体的()有关。

A.密度和深度B.密度和温度C.深度和温度D.密度、温度、深度7.下列操作不属于单元操作的是()。

A.流体输送B.传热C. 氧化还原反应D. 过滤8.在静⽌的、连续的、同⼀液体内、()各点的压强相等。

A. 同⼀温度B. 不同温度下C. 不同⽔平⾯上D. 同⼀⽔平⾯9.流体的流动类型可⽤Re来判断,当Re>4000时,属于()A. 层流B.湍流C. 过渡流D.静⽌10.流体在密闭管路中作稳定流动时,不随位置⽽变化的是流体的()A.密度B.流速C.压⼒D.质量流量11.稳定流动系统中,流速只随()变化,不随()变化A.压强,温度B.位置,温度C.位置,时间D.压强,位置12.真空度与绝对压⼒的关系()A.真空度越⾼,绝对压⼒也越⾼B. 真空度为零时,绝对压⼒为1atmC.真空度相同,绝对压⼒也相同13.离⼼泵开动以前必须充满液体是为了防⽌发⽣()A. ⽓缚现象B. ⽓浮现象C. 汽化现象D. 汽蚀现象14.当流体处于稳定流动时,⽆外加能量时,任意两个截⾯处的机械能()A.相等B.不相等C.不确定15. 293K、98%的硫酸体积为10 m3,已知该硫酸的密度为1836Kg/m3,则其质量是:()A. 18.36 KgB.183.6m3C. 18360 KgD. 18360 g16. ⼀般说来,⽓体的黏度随温度升⾼⽽(),液体的黏度随温度升⾼⽽()A. 减⼩B. 不变C. 增⼤D. ⽆规律变化17.下列说法错误的是()A. 静⽌的流体没有黏性B.静⽌的流体没有阻⼒C. 黏性是流体阻⼒产⽣的根本原因D.流体的流动型态与黏度有关18.在1)孔板流量计;2)⽂丘⾥流量计;3)转⼦流量计中,利⽤测量流体两个截⾯的压⼒差的⽅法来获得流量的是()A.1),2)B.1),3)C.2),3)D.1),2),3)19.湍流()A.是流体的三种流动型态之⼀B. 与滞流的本质区别是质点有⽆径向运动C.产⽣的阻⼒⼀定⽐滞流⼤D. 与层流不能同时存在D.湿洗21.重⼒沉降和离⼼沉降都是利⽤⾮均相物系中两相间的()实现分离操作的。

化工单元操作复习题答案

化工单元操作复习题答案

化工单元操作复习题答案1. 请简述化工单元操作中,蒸馏操作的原理是什么?答案:蒸馏操作的原理是基于混合物中各组分的沸点不同,在加热过程中,沸点较低的组分会先汽化,然后通过冷凝器冷却后液化,从而实现混合物的分离。

2. 描述一下流体流动中雷诺数的概念及其重要性。

答案:雷诺数是一个无量纲数,用于表征流体流动的状态,即判断流动是层流还是湍流。

它由流体的密度、速度、特征长度和流体的粘性决定。

雷诺数的大小对流体流动的阻力、传热和传质等过程有重要影响。

3. 什么是传热系数?影响传热系数的因素有哪些?答案:传热系数是衡量单位时间内,单位面积的物体在单位温差下传递热量的能力。

影响传热系数的因素包括流体的物理性质(如密度、比热容、粘性)、流动状态(层流或湍流)、流体与换热面之间的温差、换热面材料的导热性能等。

4. 简述精馏塔中回流比的概念及其对塔操作的影响。

答案:回流比是指精馏塔中从塔顶返回塔内的液体量与塔底产品量之比。

回流比的大小直接影响塔的分离效率和能耗。

较高的回流比可以提高分离效率,但同时也会增大能耗。

5. 请解释什么是吸附过程,并举例说明其在化工生产中的应用。

答案:吸附过程是指固体表面对气体或液体中某些组分的吸引作用,使其在固体表面富集的现象。

在化工生产中,吸附过程常用于气体净化、分离和提纯,例如在空气分离中,利用分子筛吸附氮气以提高氧气的纯度。

6. 描述一下离心泵的工作原理及其在化工生产中的作用。

答案:离心泵的工作原理是利用旋转的叶轮对流体做功,使流体获得动能和压力能,从而实现流体的输送。

在化工生产中,离心泵常用于输送液体物料,如原料、产品和废水等,是化工流程中不可或缺的设备之一。

7. 什么是热交换器?请列举几种常见的热交换器类型。

答案:热交换器是一种用于在两个或多个流体之间传递热量的设备,其目的是使一个流体的温度升高,而另一个流体的温度降低。

常见的热交换器类型包括壳管式、板式、螺旋板式和管翅式等。

8. 请简述过滤操作的基本原理及其在化工生产中的应用。

化工单元操作复习提纲.doc

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—、选择题1、用“<p外径mmx壁厚mm”来表示规格的是(B )A、铸铁管B、钢管C、铅管D、水泥管2、离心泵的轴功率N和流量Q的关系为(A)A、Q增大,N增大B、Q增大,N先增大后减小C、Q增大,N减小D、Q增大,N先减小后增大3、离心泵铭牌上标明的扬程是(D )A、功率最大时的扬程B、最大流量时的扬程C、泵的最大量程D、效率最高时的扬程4、压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值,称为(B )A、真空度B、表压强C、相对压强D、附加压强5、泵将液体由低处送到高处的高度差叫做泉的(D )A、安装高度B、扬程C、吸上高度D、升扬高度6、输送表压为0.5MPa流量为180n?/h的饱和水蒸气应选用(D )A、Dg80的黑铁管B、Dg80的无缝钢管C、Dg40的黑铁管D、Dg40的无缝钢管7、符合化工管路的布置原则的是(A )A、各种管线成列平行,尽量走直线B、平行管路垂直排列时,冷的在上,热的在下C、并列管路上的管件和阀门应集中安装D、一般采用暗线安装8、离心泵中Y型泵为(D )A、单级单吸清水泉B、多级清水泉C、耐腐蚀泵D、油泵9、离心泵的轴功率是(C )A、在流量为零时最大B、在压头最大时最大C、在流量为零时最小D、在工作点处为最小10、在测定离心泵性能时,若将压强表装在调节阀后面,则压强表读数P2,将(B )A、随流量增大而减小B、随流最增大而增大C、随流量增大而基本不变D、随流量增大而先增大后减小11、流体流动时的摩擦阻力损失加所损失的是机械能中的(C )项A、动能B、位能C、静压能D、总机械能12、某塔高30m,进行水压试验时,离塔底10m高处的压力表的读数为500kPa,(塔外大气压强为100kPa)o那么塔顶处水的压强(A )A、403.8kPaB、698.1 kPaC、600kPaD、无法确定13、单级单吸式离心清水泉,系列代号为(A )A、ISB、DC、ShD、S14、离心泉性能曲线中的扬程流量线是在(C )一定的情况下测定的A、效率一定B、功率一定C、转速一定D、管路布置一定15、流体运动时•,能量损失的根本原因是由于流体存在着(D )A、压力B、动能C、湍流D、黏性16、下列儿种叶轮中,(C )叶轮效率最高B 、依靠重力作用输送流体D 、利用工作室容积的变化输送流体 B 、依靠重力作用输送流体 D 、利用工作室容积的变化输送流体A 、开式B 、半开式C 、闭式D 、桨式17、 离心泵的工作原理是利用叶轮高速运转产生的(C )A 、向心力B 、重力C 、离心力D 、拉力 18、 液体的液封高度的确定是根据(C )A 、连续性方程B 、物料衡算式C 、静力学方程D 、牛顿黏性定律 19、 离心泵送液体的黏度越大,则有(D )A 、泵的扬程越大B 、流量越大C 、效率越大D 、轴功率越大20、 选离心泵是根据泵的(A )A 、扬程和流量选择B 、轴功率和流量选择C 、扬程和轴功率选择D 、转速和轴功率选择21、 齿轮泵的工作原理是(D )A 、利用离心力的作用输送流体 C 、依靠另外一种流体的能量输送流体 22、 计量泵的工作原理是(D )A 、利用离心力的作用输送流体 C 、依靠另外一种流体的能量输送流体 23、 泉的吸液高度是有极限的,而且与当地大气压和液体的(B )有关A^质量 密度 C 、体积 D 、流量24、 气体在管径不同的管道内稳定流动时,它的(B )不变A 、流量B 、质量流量C 、体积流量D 、质量流量和体积流量 25、 当地大气压为745mmHg 测得一容器内的绝对压强为350mmHg,则真空度为(B ) A 、350mmHgB 、395mmHgC 、410mmHg26、 在静止的连通的同一种连续流体内,任意一点的压强增大时■,其他各点的压强则(A )A 、相应增大B 、减小C 、不变D 、不一定 27、 下列单位换算不正确的一项是(D )A 、latm=l.O33kgf/m 2B 、latm=760mmHg C^ lat=735.6mmHgD 、lat= 10.33m H 2O28、 通过计算得出管道的直径为50mm,该选用下列哪种标准管(A )A^ <D60x 3.5mm <I>75.50x 3.75mmC 、114x4mmD 、048x3.5mm29、 经计算某泵的扬程是30m,流量lOm’/h,选择下列某泵最合适(A )A^ 扬程 32m,流量 12.5m 3/h B 、扬程 35m,流量 7.5m 3/h C 、扬程24m,流量15m 3/h D 、扬程35m,流量15m 3/h 30^下列选项中不是流体的一项为(D )A 、液态水B 、空气C 、CO2气体D 、钢铁31、 应用流体静力学方程式可以(A )A 、 测定压强、测定液面B 、 测定流量、测定液面C 、 测定流速、确定液封高度32、保温材料一般都是结构疏松、导热系数(A )的固体材料A、较小B、较大C、无关D、不一定33、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时,影响传热过程的将是(B )A、管壁热阳;B、污垢热阻;C、管内对流传热热阻;D、管外对流传热热阻;34、导热系数的单位为(A )0A、W/(m °C)B、W/(m2-°C)C、W/(kg-°C)D、W/(S °C)35、对流传热膜系数的单位是(A )A、W/(nF°C)B、J/(m2-°C)C、W/(m-°C)D、J/(S m °C)36、对于工业生产来说,提高传热膜系数最容易的方法是(D )A、改变工艺条件B、改变传热面积C、改变流体性质D、改变流体的流动状态37、对于间壁式换热器,流体的流动速度增加,其传热系数(C )A、减小B、不变C、增加D、不能确定38、对于列管式换热器,当壳体与换热管温度差(B )时,产生的温度差应力具有破坏性, 因此需要进行热补偿A、大于45°CB、大于50°CC、大于55°CD、大于60C39、化工厂常见的间壁式换热器是(A )A、固定管板式换热器B、板式换热器C、釜式换热器D、蛇管式换热器40、换热器中换热管与管板不采用(C )连接方式A、焊接B、胀接C、螺纹D、胀焊41、金属的纯度对导热系数的影响很大,一般合金的导热系数比纯金属的导热系数会(B )A、增大B、减小C、相等D、不同金属不一•样42、棉花保温性能好,主要是因为(C )。

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《化工单元操作(上)》复习资料一、填空题1、管子规格为Ф67×3.5mm,表示管子的外径是67 mm,壁厚是 3.5 mm。

2、某设备上,真空度的读数为80mmHg,其绝压=_640___ mmHg。

该地区的大气压为720mmHg。

3、流体在管内作湍流流动时,在管壁处速度为__0____,邻近管壁处存在_层流内层____层,且Re值越大,则该层厚度越___薄_______。

4、流体在管中流动时,任何局部阻力的增加,都将导致其上游压强增大,下游压强减小。

5、往复泵的流量调节常用的方法是采用调节旁路阀的开启度。

6、离心泵输送液体的密度减小,则泵的扬程不变,出口压力减小。

7、用20℃冷却水冷却90℃油品,冷、热流体的出口温度分别为40℃和70℃。

若为并流换热,其平均温差为__47.21_____;若为逆流换热,则其平均温差为__50____。

8、牛顿冷却定律中的温度差指的是流体和壁面之间的温度差。

9、保温材料一般都是结构疏松、导热系数较小的固体材料。

10、用饱和蒸汽冷凝放出的热量去加热空气时,换热管的壁面温度总是接近于饱和蒸汽的温度,而要提高传热系数K,关键在于提高空气一侧的给热系数。

11、化工单元操作按其理论基础可以分为三类:动量传递、热量传递、质量传递。

12、已知某设备内表压为100kPa,则其绝对压强为201.325 kPa,其真空度为-100 kPa (当地大气压为101.33kPa)。

13、在定态流动系统中,水连续地从粗圆管流入细圆管,粗管内径为细管的2倍。

则细管内水的流速为粗管内流速的___4______倍。

14、往复泵启动前不须灌液,因为往复泵有自吸能力。

15、圆筒壁与平壁导热的不同点是其导热面积随半径而变化。

16、对流给热热阻主要集中在靠近传热壁面处的层流内层内,因此减薄它的厚度是强化传热的重要途径。

17、两种玻璃棉,一种密度为300kg/m3,一种密度为500kg/m3,同用为保温材料,密度为300 kg/m3的玻璃棉保温性能好。

18、两层平壁导热,当t w1-t w2大于t w2-t w3时,说明第一层导热热阻大于第二层的导热热阻,若两层的壁厚相同,则必然有λ1小于λ2。

19、列管换热器采用热补偿措施是为了消除或减小热应力。

20、标准式蒸发器内溶液的循环路线是从中央循环管向下,而从其它加热管向上。

21、1atm= 101.325 kPa= 10.33 mH2O22、流体流动有层流和湍流两种类型,可用雷诺数来判定。

二、选择题1、对离心泵错误的安装或操作方法是 B 。

A、吸入管直径大于泵的吸入口直径;B、停车时先停电机,再关闭出口阀;C、启动时先将出口阀关闭;D、启动前先向泵内灌满液体。

2、流体通过离心泵所获得的能量主要表现为 B 。

A、动能增加;B、静压能增加;C、位能增加;D、流量增大。

3、水在圆管内做定态流动,已知d1=2d2,u2=4m/s,u1等于A。

A、1 m/s;B、0.5 m/s;C、2 m/s;D、4m/s。

4、穿过三层平壁的稳定导热过程,已知各层温差为Δt1=40℃,Δt2=35℃,Δt3=5℃,则第一层的热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的关系为 B 。

A、R1>(R2+R3);B、R1=(R2+R3);C、R1<(R2+R3);D、无法比较。

5、加大气体加热器内的空气流量,可以使加热剂水蒸汽的冷凝量增加,此时传热速率的提高主要是传热速率方程式中的 A 增大了。

A、传热系数;B、冷热流体平均温度差;C、传热面积;D、热负荷。

6、空气强制对流给热系数 C 水蒸气冷凝给热系数。

A、等于;B、大于;C、小于;D、无法判断。

7、泵将液体由低处送到高处的高度差叫做泵的D。

A、安装高度;B、扬程;C、吸上高度;D、升扬高度。

8、选离心泵是根据泵的A。

A、扬程和流量选择;B、轴功率和流量选择;C、扬程和轴功率选择;D、转速和轴功率选择。

9、流体在圆形管内作层流流动时,管中心处的流体质点流速为管内平均流速的 C 倍。

A、0.5;B、1;C、2;D、2.5。

10、流体在直管内的流动阻力产生的根本原因是B。

A、流体与管壁之间的摩擦;B、流体内部的内摩擦;C、流体的温度变化;D、流体的浓度变化。

11、在套管换热器中,用热流体加热冷流体。

操作条件不变,经过一段时间后管壁结垢,则传热系数K C。

A、变大;B、不变;C、变小;D、不确定。

12、下述措施中对提高换热器壳程对流传热系数有效的 A 。

A、设置折流板;B、增大板间距;C、换热器采用三角形排列;D、增加管程数三、简答题1、离心泵主要部件有哪些?其作用是什么?答:离心泵主要部件有:(1)叶轮有6~12片弯曲叶片构成,安装在固定的泵壳内,并紧固于泵轴上。

其作用是将原动机的机械能传递给流体。

(2)泵壳汇集从各叶片间被抛出的液体,这些液体在壳内顺着蜗壳形通道逐渐扩大的方向流动,使流体的动能转化为静压能,减小能量损失。

(3)轴封装置位于泵壳和泵轴之间,主要有填料密封和机械密封两种形式。

其作用是防止高压流体外泄及外界空气渗入。

2、用冷却水作载热体的冷却器为了提高传热速率,为什么在设计时要采用多管程,而在工厂实际操作中则相反要减少管程数?答:在流量一定时,管程数增多,流体进入管程时,经过的管子数(N)减少流通面积变小,管程流体的流速(u)增大,管程的雷诺数变大,层流内层δ变薄,热阻减小,传热系数增大,起到强化传热的效果。

若换热器管程过多,冷却水流经换热器的流程l增大。

在换热器进出口压差恒定时,冷却水流程l增大,流速u就会减小,则流量减小,传热效果下降。

在换热器的设计中,增加管程数是否有利于传热的进行,关键要看前提条件,如果冷却水量一定,增加程数则有利于传热;反之,如果压差一定,增加管程数会导致冷却水量减小,则不利于传热。

3、蒸发器的组成主要有哪些?根据引起循环运动的原因不同,循环型蒸发器可分为哪两类?中央循环管式蒸发器中,溶液循环运动的原因及运动路线分别是什么?答:蒸发既是一个传热过程,同时又是一个溶剂汽化,产生大量蒸汽的传质过程。

因此,蒸发器主要由加热室和分离室组成。

溶液在蒸发器中作有规律的循环流动,可以增强管内流体与管壁的对流给热,因而可以提高传热效果。

根据引起循环运动的原因不同,分为自然循环型和强制循环型两类。

自然循环型蒸发器:由于溶液各处受热程度不同,产生密度差引起溶液流动。

在中央循环管式蒸发器中,周围细管内的液体与中央粗管内的液体由于密度不同形成溶液从细管内向上,粗管内向下的有规律的自然循环运动。

4、何为“离心泵的工作点”?离心泵流量调节的方法有哪些?答:泵的H~Q曲线与管路的H~Q曲线的交点称为泵的工作点。

在工作点工作时,安装在管路中的泵,其输液量即为管路的流量;在该流量下泵提供的扬程也就是管路所需要的外加压头。

因此,泵的工作点对应的泵压头既是泵提供的,也是管路需要的,反映了一台泵的实际工作状态。

(2分)改变泵的特性和管路特性均能改变工作点,从而达到调节流量的目的。

(1)改变出口阀的开度——改变管路特性出口阀开度与管路局部阻力当量长度有关,后者与管路的特性有关。

所以改变出口阀的开度实际上是改变管路的特性。

(2)改变叶轮转速叶轮转速增加,泵的特性曲线向上移,流量和压头均能增加。

(3)车削叶轮直径叶轮视镜减小,泵的特性曲线下移。

这种调节方法实施起来不方便,且调节范围也不大。

5、强化传热速率的途径有哪些?其主要途径和采取措施是什么?答:原因:提高传热速率的途径有:①提高传热温度差。

当两流体无相变时,传热平均温度差与两流体的进出口温度和流体的流向有关。

当两流体中只要有一种流体有相变,传热平均温度差只与两流体的进出口温度有关,当加热剂是蒸汽时,可提高加热蒸汽的压强,即增加加热剂温度,可以提高传热温度差。

②增加单位体积的传热面积。

从改造设备的结构出发,提高单位体积的传热面积,以达到换热设备高效紧凑的目的。

如用小直径换热管或翅片管代替光管,采用螺旋板式、板式、翅片式换热器等换热器。

③提高传热系数K。

其主要途径是提高传热系数K,可采取提高那个小的对流传热膜系数,即增大其流速和防止结垢,来达到及时除垢的目的。

6、多效蒸发的作用是什么?它的流程有哪几种?答:为提高加热蒸汽的利用率,应利用二次蒸汽的潜热,采用多效蒸发。

常用的流程有:(1)并流。

溶液与蒸汽的流向相同,都是从第一效流至最后一效。

优点:①由于前效的压强较后效高,料液可借此压强差自动地流向后一效而无须泵送;②因为溶液前一效的温度高于后一效的温度,所以溶液自前一效流入后一效时,处于过热状态,形成自蒸发。

(2)逆流。

溶液流向与蒸汽流向相反。

优点是溶液的浓度逐级升高,温度也随之升高,浓度w 、温度t 对粘度μ的影响大致抵消。

(3)错流。

溶液与蒸汽在各效间有些采用并流,有些采用逆流。

(4)平流。

各效分别进料并分别出料,二次蒸汽多次利用。

这种加料法适用于在蒸发过程中有晶体析出,不便于效间输送的场合。

7、离心泵操作中出现的汽蚀产生原因、其危害以及如何防止?答:汽蚀产生的原因:当叶轮内缘叶片入口处压强等于或低于输送温度下液体的饱和蒸气压,引起部分液体汽化。

含有气泡的液体进入叶轮后,因压强升高而迅速凝聚,气泡消失产生了局部真空,周围液体高速冲向气泡中心,造成冲击和震动。

汽蚀的危害:汽蚀发生时,泵的流量、压头下降,泵体震动有噪音,严重时由于将导致叶轮损坏。

以至泵不能正常工作。

汽蚀的防止:减小离心泵进口管路的阻力,确定适当的安装高度,合适的流体输送温度。

四、计算题(!!!请自备计算器参加考试)1、有一φ100⨯4mm 的蒸汽管,管外壁温度为462.5K ,外敷以两层不同材质的保温层,内层厚度为50mm ,λ1=0.06 W/m ⋅K ,外层保温层的λ2=0.075 W/m ⋅K 。

要求保温层外表面温度不高于273K ,每米管长的热损失不大于69W/m 。

试求:外层保温层的厚度mm 。

解:?100ln 150100ln 06.01)2735.462(2ln 1ln 1)(23231231=+-=+-=r r r r r t t q L λπλλπ W/m ?3=r mm?100?23=-=-=r r δ mm2、有一套管换热器,外管直径为φ116⨯4mm ,内管直径为φ54⨯2mm 。

苯在内管中由40o C 被加热到80o C ,流量为4500kg/h ,平均比热为1.86kJ/kg ⋅K ,给热系数为1030 W/m 2⋅K 。

套管环隙内有120 o C 的饱和水蒸气冷凝,冷凝潜热为2206kJ/kg ,给热系数为10000 W/m 2⋅K 。

苯侧垢层热阻为4⨯10-4m 2⋅K/W ,水蒸气一侧的垢层热阻及管壁热阻均可忽略。

试求:(1)若不计热损失,其加热所需水蒸汽的消耗量为多少kg/h ?(2)套管换热器的有效长度为多少m ?解:(1)加热蒸气消耗量W t t c q Q c p c m ?)4080(1086.136004500)(312,,=-⨯⨯⨯=-= h kg s kg r Q q h h m /?/0422.0102206930003,==⨯== (2)套管换热器的有效长度)/(?100001505410410305054111240K m W d d R d d K o i Si i i o O ⋅=+⨯+⨯=++=-ααK t T t T t T t T t m ?8012040120ln )80120()40120()()(ln )()(2121=-----=-----=∆ m d t K Q L L d t K Q S o m O o m O O ?10547.5751.63293000,3=⨯⨯⨯⨯=∆==∆=-πππ3、用泵将流量为2.5⨯104kg/h ,密度为890kg/m 3的溶液自反应器送到常压高位槽内。

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