化工的答案哦

1、化工基础参考答案: 一、基本知识第一组曾珍潘瑶17题1. 流体流动时的摩擦阻力损失 hf所损失的是机械能中的哪一项？ 损失的为静压头项2. 流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失如何变化？如果只将管径增加一倍而流速不变，则阻力损失又如何变化？P121直管阻力计算当流体在圆形管道中作层流时：出=入 *l/d*u 2/2g 入=64/Re Re=du P / n%1 速增加一倍阻力损失为以前的2倍Hf, =4Hf%1管径增加一倍，流速不变阻力损失为以前的1/4倍Hf, =l/2Hf3?层流内层？其厚度受哪些因素影响？P117流体在圆管内流动，当管内流体处于湍流流动时，由于流体

2、具有粘性和壁面的约束作用，紧靠壁面处于仍有一薄层流体作层流流动，称为层流内层（或称为层流低层）0其厚度随 Re的增大而减小，但不会消失，即与管道内径、流体流速、流体密度、流体粘性等因素有关。4. 雷诺数如何求得？P116-117 Re= du P/u u = u/pd：通道管径u：流体流速P :流体密度u :流体粘度u :运动粘度当非圆形管时，用当量直径 de代替d de=4 X流体流动截面积流一5. 层流和湍流的本质区别是什么？P115-116流层：流体的质点是彼此平行的沿着管轴的方向作直线运动,质点与 质点之间互不混合，如同一层层平行于管壁的圆筒形薄层，各层以不同的流速向前运动。湍流：流体

3、除了沿着管道向前流动外，各质点还做不规则的紊乱运动，且彼此相互碰撞、混合，流体质点除了沿管轴方向流动外，还有径向的复杂运动。6. 流体在圆形直管内滞流流动时，其速度分布是怎样的？P98由于流体本身的粘滞性以及流体与管壁之间存在摩擦力，所以流体在管道内同截面上各点流速是不同的，管道中心流速最大，离管中心距离越远，流速越小，而紧靠管壁处流速为零。流体7. 产生流体阻力的主要原因是什么？第二位原因是什么？其它还有哪些因素对 阻力的有影响？P113、 P136 主要原因：流体本身具有粘性 第二个原因：流体流动形态 其他管道的大小、内壁的形 状、粗糙度和系统中的管件、阀门等 编者提醒： latm=760

4、mmHg=101325Pa=10.33111比0=1.033kg? f ? cnf亍 第二组另1J礼丽苟山迪 王月 饶冲敬816题8. 对流传热系数关联式中普兰特准数是表示什么的准数？ 普兰特准数表示流体物性 对对流传热的影响。 P1519. 强化传热有哪些方法？9.P163（1 ） 增大传热面积 A （ 2） 增大平均温度差 Atm （3） 增大传热系数 K10. 对于冷喩器，在热量从蒸汽 ? 管子外壁一管子内壁 ? 水的传热过程中，其传 热方 式有哪些？P149 内外壁之间 - 传导传热流体与壁面 - 对流传热11? 在冷凝器中的热传递方式是什么？导热系数、对流传热膜系数、传热系数的单位及

5、物理意义？冷凝器中热传递方式：热传导热对流P144 导热系数 X表征物质传导能力P155 传导系数 K衡量换热器性能的重要指标之一P 1 50对流传热膜系数衡量界面之间的传热能力12. 饱和沸腾曲线可分为哪四个区域，各区域的传热特点？P152 自然对流泡核沸腾不稳定膜状沸腾膜状沸腾当温度差较小（ t5°C）时，加热面上的液体仅产生自然对流在液体表面蒸发；当 At 逐渐升高 （ 4X5 辽 5） 加热面上液体局部位置发生气泡且不断离开 壁面上升 至水蒸气空间，由于气泡的产生，脫离和上升对液体剧烈扰动，加剧了热量转移，使面积热流量q和表面传热系数h均增大，为泡核沸腾；继续增加厶t 025

6、），加热液面产生的气泡大大增多且产生的速度大于脫离加热表面的速度，加热面上形成一层不稳定的水蒸气膜将其与液体隔开，由于水蒸气的导热性差，气膜的附加热阻使 q 和 h 均急剧下降，以致达到 D 传热面几乎全部被气膜覆盖， 形成稳定气膜，称为不稳定膜状沸 腾，后面的称为膜状沸腾。图见 153页13. 多层平壁导热中，材料的导热系数与温差是什么关系？P147公式一 14?在无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在何地？如何减少热阻？P148热阻主要集中在污垢层中，生产中要设法避免垢层的形成或间隔一段时间要清除污垢层 15?气体是流体，特征？（同学们暂时自己做）16. 多层平壁中，各层接触良好，已知 b

7、l>b2>b3, 导热系数九 1<九 2九 3,在稳定 传 热过程中，各层的热阻？各层导热速率？P147 多层壁面的定态热传导，各分层的温度降与该层的热阻呈正比。 tl: Zt2: zt3: Zt: = R1: R2: R3:工 RiR1>R2>R3V1>V2>V3第三组周贞瑞霍俊吉吴燕胡强邹丽林先美唐啟林姜甫骆丽李继滨 1729 题17. 根据双膜理论，当被吸收组分在液相中溶解度很小时，以液相浓度表示的总传质系数与液相传质分系数、气相传质分系数哪个大？答:因为被吸收组分在液相中溶解度很小，气膜阻力很小，即难溶气体的吸收阻力主要集中在液膜内，为液膜控制

8、。液相传质分系数大致等于总传质系数大于气相传质分系数。（P187- P189霍俊吉）18. 精馆操作的依据实现精傳操作的必要条件是什么？ 依据混合液中各组分的挥发度差异。必要条件 塔顶液相回流、塔底上升气流。（通常以填空题出现 网络整理合成 周贞瑞）19. 精憾中引入回流的目的是什么？ 精憾是气液两相多次逆向接触相互传质传热的过程，回流提供逆向接触的液相， 保持塔内有下降的液流，提高精憾的精度，分离出理想组分，使精憾塔保持连续稳定操作。（P208第二自然段和网络整理合成周贞瑞）20?用水吸收混合气中的易溶气体。平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度yl 上升，而其它入塔条件不变，则气体出塔浓度

9、y2 和吸收率 <p 如何变化为？y2 变小，吸收率变大。（常见选择题吴燕）21. 精憾操作中，加大回流比时，对塔顶产品有何影响？为什么？答:当精憾塔的塔板数已固定，若原料的组成及其受热状况也一定时，则加大回流比R 可以提高产品的浓度（因操作线改变），但由于再沸的负荷一定（即上升蒸汽 V 定），此时R加大会使塔顶产量下降因帖 （R+l） D,而Rf则DJ,即降低塔的生产能 力。 （ P221 第三自然段和网络整理合成邹丽）22. 精馄的操作线为什么是直线？精憾段内各层塔板上层蒸气的摩尔流量相等，下降液体的摩尔流量相等。设精憾段上层蒸气的摩尔流量为 q n,v ,下降液体的摩尔流量为 q

10、n,L , 对 n + 1 块塔板以上部分作物 料衡算，可得:q n, v =Q n, L + Q n, Dq n,v yn+1 =q n 丄 xn + q n,D xD将下式带入上式得到 ,q n,Lq n, Dyn + 1= Xn H XDq n, L + q n, Dq n, L + q n, DVn + 1= Xn H XD即为精憾段操作线方程，它表示在精1：留段内，任意相邻碘的两块塔板之间上升蒸气与下降液体组成之间的关系。式为用回流比表示的精憾段操作线方程。由 于稳 定操作时， R, xD皆为定值，故精憾段操作线在 X-Y 为一直线，其斜率为R/（R+1） ,截距为X D/（ R+l

11、） ,当 xn 二 XD 日寸, yn+l = XD 故精馄段操作线过对角线 y=x 上的点（X。，XD）（P209 （二）精憾段操作线方程 邹丽）23. 如何判断吸收过程为液膜控制或气膜控制？见书 190 页当气体易溶解时，溶解系数 H较大，液相阻力非常小。可忽略。可得KG=kGo即 易容气体的吸收阻力主要集中在气膜内，称为气膜控制。当气体难溶解时，溶解系数小，气膜阻力非常小，可得KG=kG. o即难溶气体的 吸收阻力主要集中在液膜内，称为液膜控制（林先美）24. 气体吸收中，用什么表示设备（填料）效能的高低？用什么表示传质任务难易的程度？气体吸收计算中表示设备填料效能高低的一个量是（传质单

12、元高度），而表示传质任务难易程度的一个量是（传质单元数）。（P. 196通常以填空题出现 骆丽）25?分离任务要求一定，当回流比一定时，在5种进料中，什么状况进料的 q 值 最大？提馄段操作线与平衡线之间的距离如何？分离所需的总理论板数呢？答案 1：分离任务要求一定，当回流比一定时，在5 种进料中，冷液体进料 的 q值最大提憾段操作线与平衡线之间的距离最远分离所需的总理论板数最少。（经典填空题周贞瑞）答案2： a.冷液体进料时，hF <h,即q>l,最大。bcde4种情况参见P212。冷液体进料时， q/q-l>0, q 线在第一象限内。详细参见 P213.分离所需的总理论塔

13、板数是 m-l P21X 姜甫）26. 精馅过程的原理是什么？回流比对精饱过程有何影响？1 ：若同时对液体混合物进行多次部分气化和对混合物的蒸气进行多次部分冷凝，最终可以在气相中得到纯度较高的易挥发组分，在液相中得到纯度较高的难挥发组分，这种操作叫做精憾。（见书中 201 页）回流比对精憾操作影响很大。（ 1 ）对一定的料液和分离要求，回流比增大，精憾 段操作线的斜率增大，截距减小，精憾段操作线想对角线靠近，提憾段操作线也向对角线靠近，相平衡线与操作线之间的距离增大，即从心到心作阶梯时，每个的阶梯的水平距离与垂直距离都增大，即每一块板的分离程度增大，分离所需的理论塔板数减少。还有回流比增大的极

14、限就是全回流。（ 2） 在精憾过程中，当 回流比逐渐减小时，精憾段 操 作 线 的 斜 率 减 小 ， 截 距 增 大 ， 精 、 提 憾 段 操 作 线 皆向相平衡靠近，操作线与相平衡线之间的距离减小，气液两相间的传质推力动力减小，达到一定分离要求所需的理论塔板数增多。当回流比减小至两操作线的交点落在相平衡线上或在此之前两操作线与相平衡相平衡相切，交点或切点处大的气液两相已大平衡，传质推动力为零，达到一定分离要求所需的理论塔板数为无穷多，此时的回流比试精馆操作过程可能采取的回流比的最低限度，称为最小回流比。（见书中217 219页，这里是书上所有的，有点多了，答题时自己看着精减啊）胡强27.

15、 在填料吸收塔中当溶剂减少时气相总传质单元数怎么变化？2.吸收剂用量对操作线的影响推动力T,接触面积设备费操作费 TL彳B T Q,推动力接触面积 T,设备费T,操作费JP196请同学们自己看下，因为溶剂减少，动力就减少，那么传质单元增加（唐啟林）29. 压力、温度如何影响解吸和吸收？温度升高，气体的溶解度减小，对吸收不利压强降低，气体的溶解度减小，对吸收不利而解吸的定义是被吸收的气体组分从液相返回汽相的过程。解吸过程与吸收过程正好相反，故凡不利于吸收的因素（如提高温度，降低压力，通入蒸汽等）对于解吸过程都会产生有利的影响。降低压力对解吸有利，温度越高越有利于解吸，o （辅助理解：压力升高有利

16、于吸收但压力太高会影响各组分的吸收比例同时蒸气压机出口压力的限制。温度对吸收过程影响，在一定压力和吸收剂、气体组成开发的情况下温度升高后会降低目标气体在吸收剂中的溶解度，因此如果要保持同样的吸收效果就要加大吸收剂量提高吸收系统的压力。在增加吸收剂量的同时会使溶质在吸收剂中的的浓度降低增加解吸塔的负荷形成恶性循环。因此选择较低的温度更有利于吸收但如果温度过低使吸收剂黏度增大过多会影响吸收剂的流励性、影响吸收剂不气体的接触同样会降低吸收效果。）P180和网络周贞瑞第四组吴先渝李高琴梁倩3036题30. 辅助时间（非生产性时间）是指什么时间？指加料、排料和物料加热、冷却等用于非反应的一切辅助时间百科

17、31. 由示踪法测反应器的停留时间分布密度函数，如何判别反应器的流型？当Pe越小时，这种模型越接近全混流模型，Pe=0时成为全混流模型；当 Pe越大时，越接近活塞流模型，Pe-*00时即为活塞流P270-271例：由示踪法测得一反应器的停留时间分布密度函数E（t）=1O/tlO1e mi n-1可判别该反应器的流型为（）A平推流B全混流C轴向?分散D多级混合百科32. 选择性SP的定义？产物P的选择性SP的定义式为（单位时间内产物 P的物质的量/单位时间内生成 产物s 的物质的量 ）百科33. 反应速率常数有时可以表为 rA=±dCA/dt, 前提是什么？ 恒容过程简单级数，间歇搅拌

18、釜式反应器34. 对于反应级数 n>0 的反应，为降低反应器容积，如何选用反应器？对于反应级数nVO的反应，为降低反应器容积，应选用（全混流）反应器为宜。对于反应级数n>0的反应，为降低反应器容积，应选用 （平推流）反应器为宜。 百科 35?等温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者关系？答：空时是反应器的有效容积与进料流体的流速之比，反应时间是反应物料进入反应器后从实际发生反应的时刻起到反应达某一程度所需的反应时间，停留时间是指反应进入反应器的时刻算起到离反应器内共停留了多少时间，由于平推流反应器内物料不发生返混，具有相同的停留时间且等于反应时间，恒容时的空时等于体积流速之

19、比，所以三者相等。P243-24836.理想反应器的种类？理想反应器有以下四种：间歇搅拌釜式搅拌器；活塞流反应器；全混流反应器；多釜串联反应器。P244-248二、应用第五组胡佐铭王素兰余文冲第 题1. 用泵将密度为950kg. m-3,粘度为200Cp的重油从贮油池送至敞口高位槽中， 输送管路为？ 110X3. 5mm的钢管，总长为1300m（包括直管长度及所有局部阻力的当量长度）。升扬高度为22mm。管路上装有孔径为100mm的孔板以测定流量，其油水压差计的读数店 800mm。水的密度为1000 kg.m-3孔流系数Co=0. 62，试求：输油量是多少 m3/h？若泵的效率为 0. 65,

20、计算泵的轴功率？解(1)书上111页公式3-30V P带入数据得：0. 62X3. 14X0. 0515” 2X (2X9. 8X0. 8X50%950)-'|%2=0. 005 立 方米 每秒化成18立方米每小时(2)先根据书上116页(3-33)公式求雷络数 Re判断是滞流。 再根据121页公式(3-42)求出阻力系数2。再根据书上120页(3-40)求出hf。带入104页(3-22)柏努力方程求出 He。下面参考107页例3-4最后两个公式求出功率！以下数据是大约！ ！以下单位都是国际单位制！Re=293. 7 2=0. 2179 hf =50. 514 He =49. 723

21、Ne=2314. 6 Na =3561具体步骤电脑编辑比较繁琐，希望大家自己再做一遍！第六组张亚雷国娇张琳李杰第2题2. 如图所示，用泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变，泵的进出口管道上分别安装有真空表和压力表，压力表安装位置离贮槽的水面高度H2为6m,输送管路尺寸为ei00X4mm,真空表安装位置禺贮槽的水面咼度Hl为8m。当输水量为60m7h时，出水管道全部阻力损失为 5. OJ/kg,进水管道全部阻力损 失为2. 56J/kg水 的密度p为1000kg/ m3,压力表读数为2. 83X 105Pa泵的效 率为65%,试求：(1) 两槽液面的高度差H为多少？(2) 泵所需的实际

22、功率为多少 kW?(3) 真空表的读数为多少 kgf/cm2?第七组张元元彭建姚丹第3题3. 某填料吸收塔用含溶质 XAO. 0002的溶剂逆流吸收混合气中的可溶组分，采用液气比L/V=3,气体入口质量分数 y仁0. 001,回收率可达ii=0.90。已知物系 的平衡关 系为y=2xo今因解吸不良使吸收剂入口摩尔分数升至=0. 00035. 02,试求：(1) 可溶组分的回收率耳下降至多少？(2) 液相出塔摩尔分数xr升高至多少？第八组李建会李燕赵梦月黄丽第 4 题4.列管式冷凝器，钢质换热管直径为 ？35X2mm,长为5m。流量为2. 45kg/s、温度为 70°C? 的饱和蒸气在

23、管外冷凝成同温度的液体。姪蒸气的冷凝潜热为315kJ/kg。水以1. Om/s的流速在管内流过，并从 10°C被加热到37°C。已测得： 蒸气冷凝传热 系数a0=800W/(m2-° C),管内侧热阻为外侧的 40%,污垢热阻又为 管内侧热阻的70%, 试核算：(1) 换热器每程提供的传热面积 (外表面为基准 )；(2) 换热管的总根数；(3) 换热器的管程数。 计算时可忽略管壁热阻及热损失，水的比热为4. 18kJ/(kg ?° C)第九组李彩娥张欢欢范春梅邹祥第 5题5. 液相反应A+卄P在容积为5n?的间歇反应器中进行，反应维持在70 °C等 温操作，实验测得反