化工原理简答题96611.doc

简答题1 简述压强的表示方法及其之间的相互关系式。 压强的单位是Pa，也可采用其他单位如atm（标准大气压），某流体柱高度，Kgf/cm2等。2 简述离心泵的工作原理。 离心泵是利用叶轮高速旋转时所产生的离心力来输送液体的机械。电动机带动叶轮高速旋转时，叶轮中心处的液体在离心力的作用下被甩向四周，使液体获得了能量，从泵的出口管排出，叶轮中心处液体在离心力作用下被抛向叶轮外缘后，该处形成低压区，流体经泵吸入管被吸入到叶轮中心，叶轮不停地旋转，液体不断地吸入和排出。3.为什么离心泵应在关闭泵的出口阀门下启动？ 离心泵启动后，泵扬程很低，流量很大，此时泵电机轴功率很大，很容易超载，就会使泵的电机及线路损坏。因此启动时要关闭出口阀，才能使泵正常运行。4.局部阻力计算有几种方法？如何表示？ 当量长度法和阻力系数法P555.简要说明层流与湍流的特点及区别？ 特点：1 流体作层流流动时，其质点做有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合。2 流体做湍流运动时，其质点作不规则的杂乱运动，并相互碰撞，产生大大小小的漩涡。 区别：1层流和湍流有不同的Re值2流体内部质点的流动方式不同。流体作层流流动时，其质点做有规则的平行运动。流体做湍流运动时，其质点作不规则的杂乱运动。3流体在圆管内的速度分布不同。层流时的速度沿管径按抛物线的规律分布。湍流时，截面上靠管中心部分各点速度彼此扯平，速度分布比较均匀。4流体在直管内的流动阻力不同。层流时，流动阻力来至流体本身所具有的粘性而引起的内摩擦。湍流时，流动阻力除了来至于流体的粘性而引起的内摩擦外，还由于流体内部充满了大大小小的漩涡。 简述传热的基本方式。 1热传导。若物体各部分之间不发生相对位移，仅靠微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导。2热对流。流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流。3热辐射。因热的原因而产生的电磁波在空间的传递，称为热辐射。7.简述强化传热的途径。 一 增大平均温度差 1采用逆流操作或增加壳程数2提高介质的温度 二 增大传热面积1采用翅化面2采用异型表面3采用多孔物质结构4采用小直径管三增大总传热系数1提高流体的流速2增强流体的扰动3在流体中加固体颗粒4防止垢层形成和及时清除垢层8.简述精馏计算的两个假设。 一 理论板：离开塔板的气液两相满足相平衡二 恒摩尔流动1恒摩尔气流：精馏操作时，在精馏塔的精馏段内，每层板的上升蒸汽摩尔流量都是相等的。2恒摩尔液流：精馏操作时，在塔的精馏段内，每层板下降的液体摩尔流量都是相等的。大题1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？ 220 的水以2.5 m/s的平均流速流经38 mm2.5 mm的水平管，此管以锥形管与另一53 mm3 mm的水平管相连。如本题附图所示，在锥形管两侧A、B处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压力。若水流经A、B两截面间的能量损失为1.5 J/kg，求两玻璃管的水面差（以mm计）。 3如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。已知储罐内液面维持恒定，其上方压力为1.0133105 Pa。流体密度为800 kg/m3。精馏塔进口处的塔内压力为1.21105 Pa，进料口高于储罐内的液面8 m，输送管道直径为68 mm 4 mm，进料量为20 m3/h。料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg，求泵的有效功率。 4在一单程管壳式换热器中，用水冷却某种有机溶剂。冷却水的流量为10000 kg/h，其初始温度为30 ，平均比热容为4.174 kJ/（kg）。有机溶剂的流量为14000 kg/h，温度由180 降至120 ，平均比热容为1.72 kJ/（kg）。设换热器的总传热系数为500 W/(m2)，试分别计算逆流和并流时换热器所需的传热面积，设换热器的热损失和污垢热阻可以忽略。 5 在连续操作的板式精馏塔中分离苯-甲苯的混合液，在全回流条件下测得相邻板上的液相组成分别为0.28，0.41和0.57，试计算三层中较低的两层的单板效率EMV。已知 = 2.4。 6外径为159 mm的钢管，其外依次包扎A、B两层保温材料，A层保温材料的厚度为50 mm，导热系数为0.1W/(m)，B层保温材料的厚度为100 mm，导热系数为1.0 W/(m)，设A的内层温度和B的外层温度分别为170 和40 ，试求每米管长的热损失；若将两层材料互换并假设温度不变，每米管长的热损失又为多少？ 7某精馏塔中，操作线方程如下：精馏段：y=0.723x+0.263；提馏段：y=1.25x-0.0187若原料液于泡点下进入精馏塔，试求：xF、xD、xW及R？ 8 在连续精馏塔中分离由二硫化碳和四硫化碳所组成的混合液。已知原料液流量F为4000kg/h，组成xF为0.3（二硫化碳的质量分率，下同）。若要求釜液组成xW不大于0.05，馏出液回收率为88。试求馏出液的流量和组分，分别以摩尔流量和摩尔分率表示。解：馏出回收率=DxD/FxF=88得馏出液的质量流量xxDxD=FxF88=40000.30.88=1056kg/h结合