化工原理第3章_习题课和要求和思考题(学生)
第三章传热基本要求1. 掌握的内容：（1）热传导基本原理，一维定常傅里叶定律及其应用，平壁及园筒壁一维定常热传导计算及分析；（2）对流传热基本原理，牛顿冷却定律，影响对流传热的主要因；。
（3）无相变管内强制对流传热系数关联式及其应用，Nu、Re、Pr、Gr等准数的物理意义及计算，正确选用对流传热系数计算式，注意其用法、使用条件；（4）传热计算：传热速率方程与热负荷计算，平均传热温差计算，总传热系数计算及分析，污垢热阻及壁温计算，传热面积计算，加热与冷却程度计算，强化传热途径。
2. 熟悉的内容：（1）对流传热系数经验式建立的一般方法；（2）蒸汽冷凝、液体沸腾对流传热系数计算；（3）热辐射基本概念及两灰体间辐射传热计算；（4）列管式换热器结构特点及选型计算。
3. 了解的内容：（1）加热剂、冷却剂的种类及选用；（2）各种常用换热器的结构特点及应用；（3）高温设备热损失计算。
思考题1．传热速率方程有哪几种各有什么特点分别写出它们的表达式并指出相应的推动力和热阻。
2．何谓热负荷与传热速率热量衡算式与速率方程式的差别是什么3．如图所示为冷热流体通过两层厚度相等的串联平壁进行传热时的温度分布曲线，问：（1）两平壁的导热系数1与2哪个大（2）间壁两侧的传热膜1与2哪个大（3）若将间壁改为单层薄金属壁，平均壁温接近哪一侧流体的温度4．试分别用傅立叶定律、牛顿冷却定律说明导热系数及对流传热系数的物理意义，它们分别与哪些因素有关5．在什么情况下，管道外壁设置保温层反而增大热损失6．在包有内外两层相同厚度保温材料的圆形管道上，导热系数小的材料应包在哪一层，为什么7．某人将一盘热水和一盘冷水同时放入冰箱，发现热水比冷水冷却速度快，如何解释这一现象8．试述流动状态对对流传热的影响9．分别说明强制对流和自然对流的成因，其强度用什么准数决定10．层流及湍流流动时热量如何由管壁传向流体，试分别说明其热量传递机理。
11．某流体在圆管内呈湍流流动时，若管径减小至原管径的1/2，而流量保持不变，忽略出口温度变化对物性的影响，问管内对流传热系数如何变化12．水在管内作湍流流动时，若流速提高为原流速的2倍，则对流传热系数如何变化（忽略出口温度变化对物性的影响）；若以空气代替水，其他条件不变，则对流传热系数是增大还是减小13．一根很长的水平光滑管用来加热流经管内湍流流动的流体，管壁维持恒温，若流量增加至使单位长度管压降增加1倍，则对流传热系数将增加多少14．若传热推动力增加1倍，试求在下述流动条件下传热速率增加多少倍（1）圆形管内强制湍流；（2）大容器内自然对流；（3）大容器内饱和沸腾；（4）蒸汽膜状冷凝。
15．为什么滴状冷凝的对流传热系数要比膜状冷凝的对流传热系数高16．膜状冷凝时雷诺数如何定义17．气体与固体壁面之间、液体与固体壁面之间、有相变流体与固体壁面之间的对流传热系数的数量级分别为多大18．热辐射与其他形式的电磁辐射有什么不同19．何谓黑体、灰体、镜体、透热体20．如图所示，管道内有一温度计套管，内插温度计测量管内流动的高温气体的温度，试问：（1）温度计所示温度与流体实际温度相同吗哪个大（2）为减少测量误差可采取哪些措施21．设备保温层外常包有一层薄金属皮，为减少热辐射损失，此层金属皮的黑度值是大好还是小好其黑度值与材料的颜色、光洁度的关系又是如何22．物体的吸收率与辐射能力之间存在什么关系黑度与吸收率之间有何联系23．有两台同样的管壳式换热器，拟做气体冷却用，在气液流量及进口温度一定时，为使气体温度降至最低，如何安排流程24．有一管式换热器，管程走液体，壳程走蒸汽，由于液体入口温度下降，在液体流量不变的情况下，仍要达到原来的出口温度，可采取什么措施25．有一间壁式换热器，管内空气被加热，管间为饱和水蒸汽，总传热系数K 接近于哪一侧的对流传热系数壁温接近于哪一侧流体的温度26．有一套管换热器，用饱和水蒸汽将在管内做湍流流动的空气加热，若总传热系数K 近似等于空气的对流传热系数，今空气流量增加1倍，而空气进出口温度及饱和水蒸汽温度仍不变，问该换热器长度应增为原长的多少倍27．有一套管换热器，用饱和水蒸汽加热管内的空气，如要测总传热系数K ，需要测定哪些参数若要测得饱和水蒸汽一侧的对流传热系数，还需要补测哪些参数28．有一套管换热器，管内流体的对流传热系数为管间流体的1/4，已知两种流体均为湍流流动，试问：（1）管内流速增加1倍；（2）管间流速增加1倍，总传热系数各增加多少（管壁热阻及污垢热阻可不计）29．列管换热器在什么情况下要考虑热补偿，热补偿的形式有哪些30．为提高列管式换热器的总传热系数K ，在结构上可采取哪些措施31．如图所示为一釜式设备，夹套内通蒸汽加热釜内液体，试问：（1）为提高总传热系数K ，可采取什么措施；（2）标出加热蒸汽的进出口；（3）若传热面积不够，可采取什么措施（4）操作后期，夹套内通冷却水冷却釜内液体，标出水的进出口。
32．从强化传热过程角度来比较列管式换热器与板式换热器、螺旋板式换热器的优缺点。
学习指导书：（1）重点例题：例3-3、6、7、8、10、11、12、13、16（2）填空题：重点掌握内容，必须会分析；（3）选做题：见后面习题课内容：习题指导书：p105 3－39、41、42、43、44、453-39 116℃的饱和水蒸汽在一单管程列管式换热器的壳程冷凝，一定流量的空气在管程湍流流动，其温度由20℃升至80℃。
设总传热系数近似等于空气对流传热系数。
（1）操作中若空气流量增加20%，为保持空气出口温度不变，问加热蒸汽温度应提高至多少度（2）若采用一双管程的换热器，其换热管管径和总管数与原换热器相同，则为完成相同的换热任务，所需要换热管长度为原换热器的多少倍忽略气体温度变化对其物性的影响。
3-41 有一蒸汽冷凝器，蒸汽在其壳程中冷凝传热系数为10000W/m 2K ，冷却水在其管程中的对流传热系数为1000W/m 2K 。
已测得冷却水进、出口温度分别为t 1=30℃、t 2=35℃。
现将冷却水流量增加一倍，问蒸汽冷凝量将增加多少已知蒸汽在饱和温度100℃下冷凝，且水在管程中流动均达到湍流。
（忽略污垢热阻和管壁热阻）3-42 用套管换热器每小时冷凝甲苯蒸汽1000kg ，冷凝温度为110℃，冷凝潜热为363 kJ/kg ，冷凝传热系数21 W/m 10000=α℃。
换热器的内管尺寸为mm 5.357⨯φ，外管尺寸为mm 5.389⨯φ，有效长度为5m 。
冷却水初温为16℃，以3000kg/h 的流量进入内管，其比热为kg ℃，粘度为，密度为995kg/m 3。
忽略管壁热阻、污垢热阻及热损失。
求：（1）冷却水出口温度；（2）管内水的对流传热系数2α；（3）若将内管改为mm 5.347⨯φ的钢管，长度不变，冷却水的流量及进口温度不变，问蒸汽冷凝量变为原来的多少倍3-43一单壳程双管程列管式换热器中，用130℃的饱和水蒸汽将36000kg/h 的乙醇水溶液从25℃加热到80℃。
列管换热器由90根mm 5.225⨯φ，长3m 的钢管管束组成，乙醇水溶液走管程，饱和水蒸汽走壳程。
已知钢的导热系数为45W/m·K，乙醇水溶液在定性温度下的密度为880kg/m 3，粘度为×10-3Pa·s，比热为kg·K，导热系数为m·K，水蒸汽的冷凝传热系数为10000W/m 2·K，忽略污垢热阻及热损失。
试问：（1）此换热器能否完成任务（2）若乙醇水溶液流量增加20%，而溶液进口温度、饱和水蒸汽压力不变的条件下，仍用原换热器，乙醇水溶液的出口温度变为多少（乙醇水溶液的物性可视为不变）3-44 两台完全相同的单管程列管式换热器，用水蒸汽在壳程冷凝以加热管程内的空气。
若加热蒸汽压力相同，空气进、出口温度t 1和t 2也分别相同，问（1）将两台换热器串联操作及并联操作（见本题附图），哪种方案生产能力大，相差多少倍（并联时空气均匀分配于两换热器中）；（2）由以上求出的生产能力之比，计算两方案由于流动阻力引起的总压降比为多大（注：蒸汽冷凝传热系数远大于空气的对流传热系数；不计换热器进、出口及联接管线所引起的压降；空气在换热管内流动均按湍流考虑；直管摩擦阻力系数用柏拉修斯方程计算） 空气t 1t 2水蒸汽水蒸汽空气t 1t 2水蒸汽水蒸汽（a) 串联方案（b) 并联方案习题3-43附图3-45 在单管程逆流列管式换热器中用水冷却空气。
水和空气的进口温度分别为25℃及115℃。
在换热器使用的初期，水和空气的出口温度分别为48℃和42℃；使用一年后，由于污垢热阻的影响，在水的流量和入口温度不变的情况下，其出口温度降至40℃。
不计热损失。
求（1）空气出口温度变为多少（2）总传热系数变为原来的多少倍；（3）若使水流量增大一倍，而空气流量及两流体入口温度都保持不变，则两流体的出口温度变为多少（提示：水的对流传热系数远大于空气）临界保温半径：在25×的蒸气管道外包一层厚度为、导热系数为08.W/(m K)⋅的保温层。
管内饱和蒸气温度为130℃，大气温度为30℃。
试求：(1) 保温层的表面温度并计算分析此保温层能否起到减小热损失的作用。
(2) 若采用λ=⋅008.W/(m K)的保温材料，其它不变，再计算保温效果。
以上计算可忽略壁阻及蒸气侧热阻。
裸管或保温层外表面对大气的联合给热系数可取为12W /(m K)2⋅。
注：思考解题思路，不需要计算热电偶测温：如图所示，用一带保护管的热电偶测量管道中空气温度，设内管壁温度为230℃，保护管外壁温度为300℃，黑度=。
试计算保护套管与管壁间的辐射热负荷。
又设空气对保护套管壁的传热膜系数K)W/(m 202⋅=α，试求空气的真实温度，并提出减小测量误差的办法。
0—流体，1—保护管管壁，2—管道壁注：思考解题思路，不需要计算。
化工原理第三版（陈敏恒）上、下册课后思考题答案（精心整理版）
化⼯原理第三版（陈敏恒）上、下册课后思考题答案（精⼼整理版）第⼀章流体流动1、什么就是连续性假定?质点得含义就是什么?有什么条件?连续性假设：假定流体就是由⼤量质点组成得，彼此间没有间隙，完全充满所占空间得连续介质。
质点指得就是⼀个含有⼤量分⼦得流体微团，其尺⼨远⼩于设备尺⼨，但⽐分⼦⾃由程却要⼤得多。
2、描述流体运动得拉格朗⽇法与欧拉法有什么不同点?拉格朗⽇法描述得就是同⼀质点在不同时刻得状态；欧拉法描述得就是空间各点得状态及其与时间得关系。
3、粘性得物理本质就是什么?为什么温度上升,⽓体粘度上升,⽽液体粘度下降?粘性得物理本质就是分⼦间得引⼒与分⼦得运动与碰撞。
通常⽓体得粘度随温度上升⽽增⼤，因为⽓体分⼦间距离较⼤，以分⼦得热运动为主，温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体得粘度随温度增加⽽减⼩，因为液体分⼦间距离较⼩，以分⼦间得引⼒为主，温度上升，分⼦间得引⼒下降，粘度下降。
4、静压强有什么特性?①静⽌流体中，任意界⾯上只受到⼤⼩相等、⽅向相反、垂直于作⽤⾯得压⼒；②作⽤于某⼀点不同⽅向上得静压强在数值上就是相等得；③压强各向传递。
7、为什么⾼烟囱⽐低烟囱拔烟效果好?由静⼒学⽅程可以导出，所以H增加，压差增加，拔风量⼤。
8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?均匀分布指速度分布⼤⼩均匀；均匀流段指速度⽅向平⾏、⽆迁移加速度。
9、伯努利⽅程得应⽤条件有哪些?重⼒场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同⼀流线上得流体间能量得关系。
12、层流与湍流得本质区别就是什么?区别就是否存在流体速度u、压强p得脉动性，即就是否存在流体质点得脉动性。
13、雷诺数得物理意义就是什么?物理意义就是它表征了流动流体惯性⼒与粘性⼒之⽐。
14、何谓泊谡叶⽅程?其应⽤条件有哪些?应⽤条件：不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时得阻⼒损失计算。
15、何谓⽔⼒光滑管?何谓完全湍流粗糙管?当壁⾯凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻⼒损失得影响时，称为⽔⼒光滑管。
化工原理实验课后思考题答案与习题
实验一流体流动阻力的测定1.进展测试系统的排气工作时，是否应关闭系统的出口阀门？为什么？答：在进展测试系统的排气时，不应关闭系统的出口阀门，因为出口阀门是排气的通道，假设关闭，将无法排气，启动离心泵后会发生气缚现象，无法输送液体。
2.如何检验系统内的空气已被排除干净？答：可通过观察离心泵进口处的真空表和出口处压力表的读数，在开机前假设真空表和压力表的读数均为零，说明系统内的空气已排干净；假设开机后真空表和压力表的读数为零，那么说明，系统内的空气没排干净。
3.在 U 形压差计上装设“平衡阀〞有何作用？在什么情况下它是开着的，又在什么情况下它应该关闭的？答：用来改变流经阀门的流动阻力以到达调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，平衡阀能够将新的水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到平衡的作用。
平衡阀在投运时是翻开的，正常运行时是关闭的。
4.U 行压差计的零位应如何校正？答：翻开平衡阀，关闭二个截止阀，即可U 行压差计进展零点校验。
5.为什么本实验数据须在对数坐标纸上进展标绘？答：为对数可以把乘、除因变成加、减，用对数坐标既可以把大数变成小数，又可以把小数扩大取值X围，使坐标点更为集中清晰，作出来的图一目了然。
6.本实验中掌握了哪些测试流量、压强的方法，它们有什么特点？答：测流量用转子流量计、测压强用 U 形管压差计，差压变送器。
转子流量计，随流量的大小，转子可以上、下浮动。
U 形管压差计构造简单，使用方便、经济。
差压变送器，将压差转换成直流电流，直流电流由毫安表读得，再由的压差 ~电流回归式算出相应的压差，可测大流量下的压强差。
7.是否要关闭流程尾部的流量调节答：不能关闭流体阻力的测定主要根据压头来确定；尾部的流量调解阀；起的作用是调解出流量；由于测试管道管径恒定；根据出流量可以确定管道内流体流速；而流速不同所测得的阻力值是不同的；这个在水力计算速查表中也有反映出的。
陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
目 录绪 论0.1 复习笔记0.2 名校考研真题详解第1章 流体流动1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 流体输送机械2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 液体的搅拌3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 流体通过颗粒层的流动4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 颗粒的沉降和流态化5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 传 热6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 蒸 发7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 气体吸收8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 液体精馏9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 气液传质设备10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 液液萃取11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 名校考研真题详解第12章 其他传质分离方法12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 名校考研真题详解第13章 热、质同时传递的过程13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 名校考研真题详解第14章 固体干燥14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 名校考研真题详解绪 论0.1 复习笔记一、化工生产过程1．化学工业的定义化学工业是对原料进行化学加工以获得有用产品的工业，核心是化学反应过程及其设备——反应器。
2．化工生产的要求为使反应器内保持适宜的压力、温度和物料的组成等条件，原料需经过前处理。
前处理是指原料经过的一系列预处理以除去杂质，达到必要的纯度、温度和压力的过程。
反应产物同样需要经过各种后处理过程加以精制。
二、单元操作1．单元操作的分类按操作的目的可分为：（1）物料的增压、减压和输送；（2）物料的混合或分散；（3）物料的加热或冷却；（4）非均相混合物的分离；（5）均相混合物的分离。
化工原理 第三章 非均相分离试题及答案
化工原理考试题及答案第三章非均相分离姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指______________________________。
***答案*** 固体微粒，包围在微粒周围的液体2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。
当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。
此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。
***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度3.（2分）自由沉降是 ___________________________________ 。
***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。
球形粒子的球形度为_________ 。
***答案*** 小 15.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。
***答案*** 重离心沉积6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。
滞流沉降时，其阻力系数=____________.***答案*** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。
***答案*** 增大沉降面积，提高生产能力。
8.（3分）气体的净制按操作原理可分为________________________________________________________.旋风分离器属_________________ 。
夏清《化工原理》(第2版)笔记和课后习题(含考研真题)详解.
目 录第0章 绪 论0.1 复习笔记0.2 课后习题详解0.3 名校考研真题详解第1章 流体流动1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 名校考研真题详解第2章 流体输送机械2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 名校考研真题详解第3章 非均相物系的分离和固体流态化3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 名校考研真题详解第4章 传 热4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 名校考研真题详解第5章 蒸 发5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 名校考研真题详解第6章 蒸 馏6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 名校考研真题详解第7章 吸 收7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 名校考研真题详解第8章 蒸馏和吸收塔设备8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 名校考研真题详解第9章 液-液萃取9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 名校考研真题详解第10章 干 燥10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 名校考研真题详解第11章 结晶和膜分离11.1 复习笔记11.2 名校考研真题详解第0章 绪 论0.1 复习笔记一、化工原理课程的性质和基本内容1．课程的基本内容（1）单元操作根据各单元操作所遵循的基本规律，将其划分为如下几种类型：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、物料混合（搅拌）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、吸附、膜分离等。
④同时遵循热质传递规律的单元操作，包括气体的增湿与减湿、结晶、干燥等。
从本质上讲，所有的单元操作都可分解为动量传递、热量传递、质量传递这3种传递过程或它们的结合。
（2）化工原理的基本内容化工原理的基本内容就是阐述各单元操作的基本原理、过程计算及典型设备。
2．课程的研究方法（1）实验研究方法（经验法）；（2）数学模型法（半经验半理论方法）。
“化工原理”第3章《沉降与过滤》复习题
《化工原理》第三章“沉降与过滤”复习题一、填空题：1. 悬浮液属液态非均相物系，其中分散相是指______；分散介质是指__________。
***答案*** 固体微粒，包围在微粒周围的液体2. 悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。
当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。
此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。
***答案*** 重力、阻力、浮力；代数和为零；沉降速度3. 沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在_________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。
***答案*** 重；离心；沉积4. 过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。
***答案*** μ；γL5. 为了提高离心机的分离效率，通常使离心机的___________增高，而将它的________减少。
***答案** 转速；直径适当。
11. 球形颗粒在20ºC空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将（设沉降过程符合stocks定律）；若该颗粒改在20ºC水中沉降，沉降速度将。
***答案*** 减小；减小二、选择题（2分）1. 欲提高降尘宝的生产能力，主要的措施是（）。
***答案*** CA. 提高降尘宝的高度；B. 延长沉降时间；C. 增大沉降面积2. 为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度，应采用（）的转鼓。
***答案*** BA. 高转速、大直径；B. 高转速、小直径；C. 低转速、大直径；D. 低转速，小直径；3. 旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的（）粒径。
*答案* AA. 最小；B. 最大；C. 平均；4. 要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（）微粒的沉降时间。
化工原理课件 第三章习题(1)
1/3
Ve qe A 0.02 4.71 0.0942
Vh 3600nqA 3600n
Ve2
n
KA 2
Ve
3600* 0.008330.09422来自1* 5 10 5
3* 0.00833
* 4.712
0.0942
=4.1m3滤液/h
（2）
F
C
/n
1 40s 3 * 0.00833
（3）若滤饼不需洗涤，拆装时间需45min，试求 为使上述板框过滤机生产能力达到最大时，其操作 压力应提高至多少？
V 2 2VVe KA 2 F
V 2 2VVe KA 2 F 0
V 2Ve 4Ve2 4KA 2 F 2* 0.0942 4 *0.09422 4*5105 * 4.712 * 40 0.1365m3滤液
2
2
L Vc 0.1365*0.2 *1000 5.8mm
A
4.71
计算题：（20分）(02级期末考试卷)
用板框过滤机来过滤某悬浮液。已知过滤面积 为10m2，操作压力为2kgf/cm2（表压）。过滤 15min后，共得滤液2.91m3（介质阻力不计，滤饼不 可压缩）。问：
（1）若已知该过滤机的生产能力为4.8m3/h，计算洗 涤、卸料等辅助时间；
（2）若过滤时间与滤液量均不变，而操作压力降至1 kgf/cm2（表压），需增加多少过滤面积才能维持生 产能力不变？
二、用板框过滤机在恒压下过滤悬浮液。若滤饼不可压缩，且 过滤介质阻力可忽略不计。
（1）当其它条件不变，过滤面积加倍，则获得的滤液量为原来 的多少倍？
（2）当其它条件不变，过滤时间减半，则获得的滤液量为原来 的多少倍？
（3）当其它条件不变，过滤压强差加倍，则获得的滤液量为原
天大化工原理第3版课后习题答案1-3章
第一章 流体流动流体的重要性质1．某气柜的容积为6 000 m 3，若气柜内的表压力为5.5 kPa ，温度为40 ℃。
已知各组分气体的体积分数为：H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、C H 4 1%，大气压力为 101.3 kPa ，试计算气柜满载时各组分的质量。
解：气柜满载时各气体的总摩尔数()mol 4.246245mol 313314.860000.10005.53.101t =⨯⨯⨯+==RT pV n 各组分的质量：kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =⨯⨯=⨯=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =⨯⨯=⨯=M n m kg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =⨯⨯=⨯=M n mkg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =⨯⨯=⨯=M n m2．若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起，试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m331221121t m 157.0m 7106083060=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=ρρm m V V V 33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ 流体静力学3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯ （2）真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。
化工原理期末考试第三章练习题及答案
第三章 非均相物系分离一、填空1．描述单个非球形颗粒的形状和大小的主要参数为 球形度 ， 当量直径 。
2．固体颗粒在气体中自由沉降时所受的力有 重力 ， 浮力 ， 阻力力。
固体颗粒的自由沉降分为 加速 阶段、 匀速 阶段。
3．降尘室的设计原则是 气体的停留时间 大于等于颗粒的沉降时间。
4．理论上降尘室的生产能力与 底面积 和 沉降速度 有关，而与 高度 无关。
5．过滤方式主要有 饼层过滤 、 深床过滤 、 膜过滤 。
6．板框过滤机由810mm ×810 mm ×25 mm 的20个框组成，则其过滤面积为 。
7．板框过滤机处理某悬浮液，已知过滤终了时的过滤速率E d dV )(θ为0.04s m /3，先采用横穿洗涤法洗涤10min ，洗涤时操作压力差与过滤时相同，洗水和滤液为相同温度的水，则洗涤速率W d dV )(θ为 0.01 s m /3，所消耗的洗水的体积为 6 3m 。
9．用38个635mm ×635 mm ×25 mm 的框构成的板框过滤机过滤某悬浮液，操作条件下的恒压过滤方程为：θ4210306.0-⨯=+q q ，式中q 的单位s m /3，θ的单位是秒。
则过滤常数K= ，e V = 。
10．流体通过固体颗粒床层时，当气体大于 临界速度 速度、小于 颗粒带出 速度时，固体颗粒床层为流化床。
11．流化床的两种流化形式为 、 。
12．流化床的不正常现象有 腾涌 、 沟流 。
13. 气力输送按气流压力分类，可分为 吸引式 和 压送式 。
按气流中固相浓度分类，可分为 稀相输送 和 密相输送 。
二、选择1.颗粒的球形度越 ② ， 说明颗粒越接近于球形。
①接近0 ②接近 1 ③ 大2. 在重力场中，微小颗粒的沉降速度与 ④ 无关。
①颗粒的几何形状 ， ②颗粒的几何尺寸 ， ③流体与颗粒的密度 ④流体流速3.处于理想流化床的流化床阶段，随着气速的增大，床层高度： ① ，床层压降③ 。
化工原理 第三章 非均相分离试题及答案
化工原理考试题及答案第三章非均相分离姓名____________班级____________学号_____________成绩______________一、填空题：1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指______________________________。
***答案*** 固体微粒，包围在微粒周围的液体2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。
当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。
此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。
***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度3.（2分）自由沉降是 ___________________________________ 。
***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。
球形粒子的球形度为_________ 。
***答案*** 小 15.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。
***答案*** 重离心沉积6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。
滞流沉降时，其阻力系数=____________.***答案*** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。
***答案*** 增大沉降面积，提高生产能力。
8.（3分）气体的净制按操作原理可分为________________________________________________________.旋风分离器属_________________ 。