复习题附答案

1、-. z.复习题第一章 流体流动与输送一、填空题1.流体的密度是指单位体积流体所具有的质量，其单位为kg/m3。2. 20时苯的密度为880kg/m3，甲苯的密度为866kg/m3，则含苯40%质量苯、甲苯溶液的密度为871.55。3.流体的粘度是描述流体流动性能的物理量，一般用符号表示；流体的粘度越大，流动时阻力损失越大。4.流体的流动形态有层流和湍流两种，可用雷诺数Re判断。5.流体阻力产生的根本原因是流体本身的粘性，而流动型态与管路条件是产生流体阻力的外因。6.管路防腐要涂油漆，一般油漆的颜色与物料的性质、用途有关。则红色管为主要物料管；黄色管为危险品管；绿色管为水管。7.转子流量计应垂

2、直安装，流体由下而上流动；读数读转子的最大截面处，一般为转子的顶部。8.离心泵的构造主要包括叶轮和泵轴组成的旋转部件以及泵壳和轴封组成的固定部件。9.离心泵开车时，泵空转、吸不上液体、进口处真空度低，此时泵发生了气缚现象，其原因可能是没有灌泵或轴封不严密。10.离心泵运转时，泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降，此时泵发生了气蚀现象，其原因可能是安装高度过高或吸入管路阻力太大或者被输送流体温度过高。11.流体的特征是具有一定的体积；无一定的形状，其形状随容器的形状而改变；在外力作用下内部会发生相对运动。12.化工管路的连接方式有螺纹连接、法兰连接、承插连接和焊接连接。二、选择题1.有一串联

3、管道，分别由管径为d1与d2的两管段串接而成。d1d2。其流体稳定流过该管道。今确知d1管段内流体呈层流。请断定流体在d2管段内的流型为(c )。A.湍流 B.过渡流C.层流D.须计算确定。2.有两种关于粘性的说法：( a)。(1) 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。(2) 粘性只有在流体运动时才会表现出来。A.这两种说法都对 B.第一种说法对，第二种说法不对C.这两种说法都不对 D.第二种说法对，第一种说法不对3.水以2 ms-1的流速在35 mm2.5 mm钢管中流动，水的粘度为110-3 Pas，密度为1000 kgm-3，其流动类型为( bA.层流 B.湍流 C.过渡流 D.无

4、法确定4.装在*设备进口处的真空表读数为50 kPa，出口压力表的读数为100 kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为(a )kPa。A. 150 B. 50 C. 75 D. 255.各种型号的离心泵特性曲线(d )。A.完全一样B.完全不一样C.有的一样，有的不同D.图形根本相似6.*设备上真空表读数为0.09MPa，假设当地大气压强为0.1MPa，则设备内绝对压强为( b )。A. 101.33 kPa B. 10 kPa C. 0.91 kPa D. 90 kPa7.层流与湍流的本质区别是( a)。A.层流无径向脉动，湍流有径向脉动 B.湍流Re层流ReC.湍流流速大于层流流速 D.速

5、度分布不同8.当两个同规格的离心泵串联使用时，只能说(c )。A.串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍B.串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍C.当流量一样时，串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍D.在管路中操作的串联泵，流量与单台泵操作时一样，但扬程增大两倍9. 离心泵的效率和流量Q的关系为(b )。A. Q增大，增大 B. Q增大，先增大后减小C. Q增大，减小 D. Q增大，先减小后增大10.判断流体流动类型的准数为( a)。A. Re数B. Nu数 C. Pr数 D. Fr数11.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体，且流体应呈(c )。A.过渡型流动 B.湍流流动 C.

6、层流流动 D.静止状态12.在一水平变径管路中，在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计，当流体流过该管时，压差计读数R值反映( a)。A. A、B两截面间的压强差 B. A、B两截面间的流动阻力C. A、B两截面间动压头变化 D. 突然扩大或缩小的局部阻力13.离心泵停顿操作时宜( b )。A.先停电后关阀 B.先关出口阀后停电C.先关出口阀或先停电均可 D.单级泵先停电，多级泵先关出口阀14. 关于黏性和黏度的表达错误的选项是 c 。A.静止的流体和流动的流体都具有黏性B.黏度是衡量流体黏性大小的物理量C.流体的黏度随温度的升高而减小D.压力改变对液体黏度的影响很小，可以忽略，不很高的压力

7、对气体黏度的影响也可以忽略15.以下说法正确的选项是( d )。A.柏努利方程不能表示静止流体内部能量转化与守恒的规律B.流体作用在单位面积上的压力，称为静压强C.可以用液柱高度表示压力的大小D.在静止、连通的流体中，处于同一水平面上各点的压力均相等16.关于U形管压差计的指示液，以下说法错误的选项是 c 。A.指示液与被测流体不互溶B.指示液不能与被测流体发生化学反响C.指示液的密度一定要比被测流体大D.指示液最好带一些颜色，方便读数17.以下说法错误的选项是( b )。A.黏性是流体阻力产生的根本原因 B.静止的流体没有黏性C.静止的流体没有阻力 D.流体的流动型态与黏度有关18.以下说法

8、正确的选项是( b )。A.流体的流动型态有层流、过度流和湍流三种B.湍流与滞流的本质区别是流体质点有无作径向运动C.流体在管内流动时，湍流和滞流不可能同时存在D.直管阻力与局部阻力均与流体的动能成正比例关系19.流体在直管内作湍流流动时，假设管径和长度都不变，且认为不变，假设流速为原来的2倍，则阻力为原来的( d )倍。A. B. C. 2 D. 420.不能减少流体阻力的措施是( c )。A.减短管路，减少管件、阀门 B.放大管径C.增大流速 D.参加*些药物，以减少旋涡21. 离心泵的扬程为d 。A.用泵将液体从低处送到高处的高度差B.升扬高度和安装高度之差C.泵对1kg液体做的功D.液

9、体在泵出口处和入口处的总压头差22.离心泵上铭牌注明的性能参数是b 的性能。A.实际使用时 B.效率最高时 C.设计点时 D.轴功率最大时23.以下说法正确的选项是d 。A.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止气蚀B.气蚀与气缚的现象一样，发生原因不同C.调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进展D.允许安装高度可能比吸入液面低24.对由外管直径为d1，内管直径为d2组成的套管而言，按润湿周边计算而得得当量直径为( c )。A.B.d1d2 C.d1d2 D.d2d1三、判断题1.压力的单位也可用流体的液柱高度来表示。 2.国际单位制中表示压力的单位为大气压即atm。 3

10、.流体的流速是指单位时间流体质点流过的距离，化工计算中一般用管路截面上的平均流速，通过体积流量除以流通截面积得到。 4.流体的粘度是表示流体流动性能的一个物理量，粘度越大的流体，同样的流速下阻力损失越大。 5.流体的粘度是流体的动力学性质，静止时粘度为0。 6. U形管压差计中指示液密度必须大于被测流体的密度。 7.压差一定时，U形管压差计的读数R与U形管的长、短无关。 8.柏努利方程是流体的机械能衡算式，不包括能量损失。 9.流体的流动型态有三种，即层流、过渡流和湍流。 10.雷诺数Re是一个描述流体流动型态的无因次数群，只要各参数用同一单位制的数值代入，其计算结果都是一样的。 11. ，所

11、以，当管路中流量不变时，管径增大Re也增大。 12.当量直径等于4倍的水力半径。 13.粘性是产生流体阻力的根本原因。 14.摩擦系数随Re的增大而增大。 15.转子流量计应垂直安装在管路中，流体自上而下流过流量计。 16.离心泵上铭牌注明的性能参数是轴功率最大时的参数。 17.离心泵的扬程为用泵将液体从低处送到高处的高度差。 18.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止气蚀。 四、简答题1.静止的流体有粘度吗？温度对流体粘度影响如何？试分析之？答：有，但没有表现；液体的黏度随温度的升高而降低，气体的粘度随温度的升高而升高，因为温度升高，液体的分子间距增大，分子之间的作用力减小，粘度降低，

12、而对于气体，分子之间的作用是靠碰撞进展的，温度越高，碰撞时机越多，所以粘度增大。2.流体的流动型态有哪两种？如何来判断流体的流动型态？影响流动型态的因素有哪些？答：流体的流动型态有层流和湍流；用Re来判定，Re小于等于2000为层流，Re大于4000为湍流；影响流动型态的因素主要有管径、流速及流体的密度和粘度。3.试述减小流体阻力的途径？答：缩短直管长度、减少不必要的管件，适当放大管径，参加一些添加剂以减小流体粘度，减小管路的相对粗糙度。4.离心示输送流体的工作原理？答：借助于高速旋转的叶轮施加于流体离心力，使流体获得较高的动能，在泵壳的作用下，局部动能转化为静压能排出泵外，而叶轮旋转中心随流

13、体抛出后形成负压而吸入流体。5.什么是离心泵的气缚现象，试分析引起原因？答：现象：泵空转，吸不上流体。 原因：泵内有空气。一是没灌泵或没灌满；二是可能轴封不严密。6.什么是离心泵的气蚀现象，试分析引起原因？答：现象：泵振动大，噪音大，流量与扬程下降，泵壳和叶轮金属离子被剥落。 原因：叶轮旋转中心负压太大。一是泵的安装高度可能过高；二是可能吸入管路阻力太大；三是可能被输送流体的温度过高。五、计算题1.苯和甲苯的混合蒸气可视为理想气体，其中含苯0.60体积分数。试求30、Pa绝对压强下该混合蒸气的平均密度2.常温下苯的密度为879，甲苯的密度为866，试求浓度为40%质量苯、甲苯溶液的平均密谋？3

14、.合成氨工业的碳化工段操作中，采用此题图所示的喷射泵制浓氨水。喷射泵主体为57mm3mm的管子渐收缩成内径为13mm的喷嘴。每小时将1104kg的稀氨水连续送入，流至喷嘴处，因流速加大而压力降低将由中部送入的氨气吸入制成浓氨水。稀氨水性质与水近似，可取其密度为1000kg/m3。稀氨水进口管上压强表读数为1.521054. 如下图的水冷却装置中，处理量为60 m3/h，输入管路的内径为100mm的钢管，喷头入口处的压强不低于0.5at表压，管路计算总长度包括所有局部阻力的当量长度为100m，摩擦系数。求泵的功率？5.在离心泵性能实验中，当泵入口处真空表读数为56kpa时，恰好出现气蚀现象，试求

15、在操作条件下的气蚀余量h和允许吸上真空度H，当地大气压为100kpa，206.现有一台离心泵，允许吸上真空度， 用来输送20C的清水，流量为20m3/h，吸入管内径为50 mm，吸入管的全部阻力损失为，当地大气压为10 mH2O解： 7.硫酸与水的密度分别为1830kg/m3与998kg/m3，试求含硫酸为60%质量的硫酸水溶液的密度为假设干。1/=0.6/1830+0.4/998=(3.28+4.01)10-4=7.29*10-4=1372kg/m38.用泵将贮槽中密度为1200kg/m3的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33103Pa，蒸发器上部的蒸发室内操作压强

16、为26670Pa真空度，蒸发器进料口高于贮槽内液面15m，进料量为20m3/h，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg，求泵的有效功率。管路直径为60mm。第二章 非均相物系的别离一、填空题1.非均相物系一般有两相组成，其中一相称为连续相，另一相称为分散相。2.非均相物系的主要别离方法有沉降、过滤、离心别离及湿法别离。3.沉降别离是依据分散介质与分散物质间的密度差来别离的。4.沉降器的生产能力与面积和颗粒的沉降速度正比，与降尘室的沉降高度无关。5.沉降别离的必要条件是颗粒在沉降器中的停留时间大于或等于沉降时间。6.旋风别离器的操作是混合气体从筒体上部的切向方向进入径向或切向，顶部排出净化气

17、体，底部间歇排灰顶部或底部。7.过滤方法有饼层过滤、深床过滤和动态过滤三种。8.常用的过滤介质有织物状、粒状和固体多孔三种。9.根据连续相的状态不同，非均相物系可分为气态非均相物系和液态非均相物系。10.过滤操作中，待过滤的悬浮液称为滤浆，而过滤后别离出的固体称为滤渣或滤饼，通过过滤介质的液体称为滤液。二、选择题1.以下属于非均相物系的是 D。 A.空气 B.水银 C.乙醇水溶液 D.氯化钙水溶液2.在重力场中，固体颗粒的沉降速度与以下因素无关的是 D 。A .粒子几何形状 B. 粒子几何尺寸 C .粒子与流体密度 D .流体的流速3.描述颗粒特性的参数不包括 C。A.形状 B.大小 C.密度

18、 D.外表积4.含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室，颗粒的沉降速度为0.25m/s，则除尘室的生产能力为 A 。A. 3 m3/s B. 1 m3/s C. 0.75m35.*粒径的颗粒在降尘室中沉降，假设降尘室的高度增加一倍，则该降尘室的生产能力将 C 。A.增加一倍 B.为原来1/2 C.不变 D.不确定6.织物状过滤介质不包括 D 。A.滤布 B.滤纸 C.滤网 D.滤板7.过滤方法不包括 B 。A.饼层过滤 B.滤布过滤 C.深层过滤 D.动态过滤8.以下各项中不用于表示过滤推动力的是 B 。A.液柱静压力 B.浓度差C.惯性离心力 D.压力差9.固液别离不可以选用的别离设备是

19、A 。A.旋风别离器 B.砂滤器C.转筒真空过滤机 D.叶滤机10.以下为连续式操作设备的是 B 。A.板框压滤机 B.转筒真空过滤机C.叶滤机 D.三足式离心机11.旋液别离器是利用离心力别离 B 。A.气液混合物的设备 B.液固混合物的设备C.液液混合物的设备 D.气固混合物的设备12.以下说法哪种是错误的 C 。A.降尘室是别离气固混合物的设备 B.叶滤机是别离液固混合物的设备 C.沉降式离心机是别离气固混合物的设备 D.沉降槽是别离液固混合物的设备13.以下不属于沉降设备的是 D 。A.旋风别离器 B.降尘室 C.增稠器 D.叶滤机三、判断题 1.液-液相物系不构成非均相物系。 2.沉

20、降操作只能用来别离悬浮液。 3.过滤操作适用于别离含固体物质的非均相物系。 4.沉降别离的原理是依据分散物质与分散介质之间的粘度差来别离的。 5.沉降别离的必要条件是物料的停留时间必须大于或等于粒子的沉降间。 6.沉降速度一般是指粒子在匀速沉降时的速度。 7.过滤推动力是指悬浮液的压力大小。 8.过滤阻力主要是过滤介质的阻力。 9.滤饼是主要的过滤阻力。 10.转筒真空过滤机是连续生产的过滤机。 11.旋风别离器是别离气-固相混合物的设备。 12.离心机是别离液-固相混合物的设备。 四、问答题1.什么是非均相物系？答：物系内部存在有稳定的相界面，界面两侧物质的性质是完全不同的，这种物系称为非均

21、相物系。2.过滤方法有几种？分别适用于什么场合？答：有饼层过滤、深床过滤以及动态过滤三种；饼层过滤适用于固粒浓度较高的物料，深床过滤适用于固粒浓度极低的物料，动态过滤适用于固粒浓度较低的物料。3.工业上常用的过滤介质有哪几种，分别适用于什么场合？答：有织物状介质、固体多孔介质以及粒状介质三种；织物状介质适用于过滤颗粒浓度高、粒径小的物料；固体多孔介质适用于过滤颗粒浓度小、粒径较大的物料；粒状介质适用于过滤固粒浓度小于0.1%的物料。4.过滤得到的滤饼是浆状物质，使过滤很难进展，试讨论解决方法？答：采用活性碳助滤剂，直接混合在悬浮液中，让其随机地停留在滤饼层中起支撑作用，使过滤过程得以进展。5.

22、旋风别离器的进口为什么要设置成切线方向？答： 以使气流进入别离器后沿筒壁作向下的螺旋运动，减小沉降距离； 不至于将已沉降的颗粒再重新卷起。第三章 传热一、填空题1.列管式换热器中，用饱和水蒸气加热空气，则传热管的壁温接近饱和水蒸气，总传热系数K的值接近空气传热膜系数。2.多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板(简称挡板)，其目的是提高对流传热系数。3.在换热过程中，温度较高放出热量的流体称为热载热体；温度较低吸收热量的流体称为冷载热体。4.根据机理的不同，传热的根本方式有热传导、热对流和热辐射。5.导热速率与温度梯度以及垂直于热流方向的导热面积成正比。6.热导率是物质的

23、一种物理性质，反映物质导热能力的大小，其单位是W/mK。7.间壁式换热器中传热速度与传热温度差成正比，与传热热阻成反比。8.换热器中两流体的流动形式有：并流、逆流、错流和折流等。9.强化传热的途径有增大传热面积、提高传热温度差及提高_传热系数。二、选择题1.以下说法中错误的选项是(C )。A.热量总是自发地从高温处向低温处传递B.固体中存在热传导，不存在热对流C.液体中存在热对流，不存在热传导D.辐射传热不仅是能量的传递，同时还拌有能量形式的转换2.关于热导率的表达错误的选项是 ( D )。A.金属的热导率随纯度的增高而增大B.气体的热导率随压力的升高而增大C.与固体和液体相比，气体的热导率最

24、小D.物质的热导率均随温度的升高而增大3.气体的导热系数数值随温度的变化趋势为 ( A )。A. T升高，增大 B. T升高，减小C. T升高，可能增大或减小 D. T变化，不变4.空气、水、金属固体的导热系数分别为1、2、3，其大小顺序 ( B )。A.123B.123C.231D.235.以下比拟铜、铁、熔化的铁水三种物质导热系数的大小论断中正确的选项是( A )。A.铜的导热系数最大，铁水的最小 B.铁水导热系数最大，铁的最小C.铜的导热系数最大，铁的最小 D.铁的导热系数最大，铁水的最小6.多层平壁定态热传导时，各层的温差与各相应层的热阻 ( A )。A.成正比 B.成反比 C.没关系

25、 D.不确定7.对由三层平壁组成的多层平壁稳定热传导而言，假设三层的传热推动力t1t2t3，则三层平壁的传热阻力R1，R2，R3之间的关系是( A )。A.R1R2R3 B.R1R2R3 C.R1R3R2 D.R2R1R8.双层平壁稳定热传导，壁厚一样，各层的导热系数分别为1和2，其对应的温度差为t1和t2，假设t1t2，则1和2的关系为( A )。A.12B.12C.129.由厚度都一样的平壁组成的三层平壁而言，假设123，则热阻R1，R2，R3之间的关系为 ( B )。A.R1R2R3B.R1R2R3C.R1R3R2D.R3R1R11.能显著提高传热速率的是 ( B )。 A.尽量减少管壁

26、的厚度 B.定期检查除垢C.间壁两侧对流传热系数相差很大时，增加对流传热系数大的那一侧流体的流速D.间壁两侧对流传热系数相差很小时，增加对流体热系数小的那一侧流体的流速12.对于三层圆筒壁的稳定热传导而言，假设Q1，Q2，Q3为从内向外各层的导热量，则它们之间的关系为 ( C )。A.Q1Q2Q3 B.Q3Q1Q2C.Q1Q2Q313.*燃烧炉炉壁内外外表温度分别为t1，t2，今在炉壁外外表加一层保温层，炉壁内外外表的温度变化为T1，T2。以下判断中正确的选项是 ( B )。A.T1=T2，T1T2t1t2 B.T1T2，T1T2t1t2C.T1T2，T1T2t1t2 D.以上都不对14.由傅

27、立叶定律，可以定义出导热系数；由牛顿冷却定律，可以定义出对流传热系数。对于及的以下认识中正确的选项是 ( C )。A.和皆为物质的热物理性质B.和具有一样的因次C.和不一样，仅为物质的热物理性质D.和不一样，仅为物质的热物理性质15. 一般情况下，以下说法错误的选项是( B )。A.湍流时的值比滞流时大得多B.无相变时的值比有相变时大得多C.强制对流时的值比自然对流大D.计算常采用实验得到的关联式16.生产中为提高传热推动力尽量采用 ( A )。A.逆流 B.并流 C.错流 D.折流17.适用于壳程流体清洁且不结垢，两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高场合的是(A )换热器。A.固定管板式

28、B.浮头式 C.U形管式 D.填料函式18.以下构造最紧凑且流体作严格的逆流流动的是( B )换热器。A.列管式 B.套管式 C.夹套式 D.螺旋板式19.可在器内设置搅拌器的是( C )换热器。A.套管 B.釜式 C.夹套 D.热管20.在列管换热器中，用饱和蒸气加热空气，下面两项判断中正确的选项是( A )。甲：传热管的壁温将接近加热蒸气温度乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数A.甲、乙均合理 B.甲、乙均不合理 C.甲合理、乙不合理 D.乙合理、甲不合理三、判断题1.化工生产中对传热的要求可分为强化传热和削弱传热两种情况。( )3.多管程换热器中，一般管程数为偶数。( )4.

29、热负荷是对换热器换热能力的要求，而传热速率是换热器本身具有的换热能力。( )5.换热器还未选定或设计出来之前无法确定传热速率，但可计算热负荷。( )6.显热法可用于物质无相变或有相变的传热量的计算。( )7.冷、热流体间的平均温度差即流体进出口温度差的算术平均值( )8.水蒸气是生产过程中最常见的加热剂。 9.水是生产过程中最常用的冷却剂。 12.换热器内设置挡板是为了提高管外流体流速，提高传热速率。 13.在蒸气冷凝传热中，不凝气体的存在对没有影响。 14.温度升高，气体的热导率增大。 15.对流传热过程既包括热对流，也包括热传导。 16.传热过程中，热负荷一定小于或等于换热器的传热速率。

30、17.传热速率是冷、热流体在单位时间内通过传热面所传递的热量。 四、简答题1.热的根本方式有哪几种各有什么特点 答 传热的根本方式有三种： 1 热传导：是指物体内部温度较高的分子或自由电子，以振动或碰撞的形式将能量传给相邻温度较低的分子的过程。其特点是物体内的分子没有宏观的相对位移。2 热对流：是指流体质点之间产生宏观相对位移而引起的热量传递。其特点是传热过程中流体质点要产生宏观位移。 3 热辐射：是指热量以电磁波形式传递的现象。其特点是不需要任何介质做媒介。2.什么叫稳态传热什么叫不稳态传热答 稳定传热：流体在管道内流动时，任一管截面处的物理量如流量、流速、压强等不随时间而改变。 不稳定传热

31、：流体在管道内流动时，任一管截面处的物理量如流量、流速、压强等要随时间而改变。3.何谓换热器的传热速率和热负荷两者关系如何答 换热器的传热速率是指单位时间内通过换热面传递的热量，常用Q表示，单位为W或J/s. 换热器的热负荷是指工艺上或生产任务对换热器提出的换热要求。一台合用的换热器，其传热速率必须等于或稍大于热负荷。4.换热器热负荷确实定方法有哪几种答 换热器确实定方法有以下三种：1显热法，适用于流体在换热过程没有相变的情况。2潜热法，适用于换热过程中流体仅发生恒温相变时的情况。3焓差法。5.热导率的物理意义和单位是什么答 热导率的物理意义：热导率也称导热系数，表示当导热面积为1m2，温度梯

32、度为1K/m时，单位时间内以导热方式传递的热量，其单位为W/(mK)6.传热系数K的物理意义和单位是什么 提高传热系数的具体方法有哪些答 传热系数K的物理意义为：当冷、热流体主体的温度差为1K时单位时间内单位传热面积所传递的热量。其单位为：W/m2K。 由K的关联式： 可知，在忽略管壁热阻的情况下，要提高传热系数K，必须要提高壁面两侧的对流给热系数i、o及减小管壁两侧的污垢热阻Rsi和Rso。具体来说就是提高较小侧的流体的流速及湍动程度、改变流动条件和经常清洗管壁以减小管壁热阻等。7.当间壁两则流体均无相变时，试写出传热的平均温差的计算式，为什么工程上并不都采用逆流传热8.什么叫强化传热？强化

33、传热的有效途径是什么？可采取哪些具体措施9.当间壁两侧流体的给热系数相差较大时，为提高传热系数K，以提高哪一侧流体的给热系数更为有效为什么当间壁两侧流体的给热系数相差较大时，为提高传热系数K，以提高较小侧的更为有效。因为根据讨论，此时的总传热系数K数值上接近于较小侧的给热系数。五、计算题1.普通砖平壁厚度为500mm，一侧为300，另一侧温度为30，平壁的平均热导率为0.9W/，试求：(1)通过平壁的导热通量，W/m2 ；(2)平壁内距离高温侧2.*工业燃烧炉，其炉壁由以下三种材料从里往外排列砌成，各层厚度和热导率如下：耐火砖 1225mm11.4 W/ (m保温砖 2115mm20.15 W

34、/ (m普通砖 3225mm30.8 W/ (m燃烧稳定后，现场测得内壁温度为930，外壁温度为553.*燃烧炉的平壁由以下三种砖依次砌成： 耐火砖导热系数 11.05W/(m)、壁厚b10.23m绝热砖导热系数 20.095W/m普通砖导热系数 30.71 W/m、壁厚b30.24m假设耐火砖内侧温度为860，耐火砖于绝热砖接触面温度为800，而绝热砖与普通砖接触面温度为135，试求：1通过炉墙损失的热量，W/m24.外径为426mm的蒸汽管道，其外包上一层厚度为426mm的保温层，保温层材料的热导率为0.615W/ (m)。假设蒸汽管道与保温层交界面处温度为180，保温层的外外表温度为40

35、5.有一603.5 mm 的钢管，其外包有两层绝热材料，里层为40mm厚的氧化镁粉，平均热导率0.07 W/ (m)；外层为20 mm厚的石棉层，其平均热导率0.15 W/ (m)。假设管内壁温度为500，最外层温度为80，管壁的热导率45W/ (m6.今对一新型换热器进展性能试验，热损失可忽略，从现场测得热流体进口温度为336K，出口温度为323 K，比热为4.2 kJ/kgK，流量为5.278kg/s。冷流体的进口温度为292K，出口温度为323K。冷、热流体按逆流方式流动，换热器的传热面积为4.2m2，试计算该换热器的传热系数。假设冷流体的比热为2.8 kJ/kg第四章 蒸发一、填空题1

36、.工业上常用的蒸发器有循环型蒸发器、单程型蒸发器和旋转刮片式蒸发器。2.通常将lkg水蒸气所能蒸发的水量(WD)称为蒸气的经济性。3.一般定义单位传热面的蒸发量称为蒸发器的生产强度。4.蒸发就是通过加热的方法，将稀溶液中的挥发性溶剂汽化而除去，从而使溶液浓缩的一种单元操作。5.蒸发分单效蒸发和多效蒸发两种，工业生产中普遍采用的是屡次汽化。6.蒸发操作中，用来加热的蒸汽称为生蒸气或热源蒸汽，从蒸发器中蒸发出来的蒸汽称为二次蒸汽。7.蒸发操作按压强分可分为常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发操作；按二次蒸汽的利用情况可分为单效蒸发和多效蒸发。8.对于单效蒸发在给定生产任务和确定了操作条件后，可用物料衡算和

37、热量衡算来计算水分的汽化量及蒸气的消耗量。9.根据加料方式不同，多效操作的流程可分为并流、逆流和平流。10.蒸发所用的主体设备蒸发器由蒸发室和加热室两个根本局部组成。此外，蒸发设备还包括除沫器、冷凝器及减压蒸发时采用的抽真空装置等辅助设备。二、选择题1.二次蒸气为( D )。A.加热蒸气 B.第二效所用的加热蒸气C.第二效溶液中蒸发的蒸气 D.无论哪一效溶液中蒸发出来的蒸气2.以下说法错误的选项是( C )。A.多效蒸发时，后一效的压力一定比前一效的低B.多效蒸发时效数越多，单位蒸气消耗量越少C.多效蒸发时效数越多越好D.大规模连续生产场合均采用多效蒸发3.将加热室安在蒸发室外面的是( C )

38、蒸发器。A.中央循环管式 B.悬筐式 C.列文式 D.强制循环式4.膜式蒸发器中，适用于易结晶、结垢物料的是( A )。A.升膜式 B.降膜式 C.升降膜式 D.回转式5.以下说法中正确的选项是( D )。A.单效蒸发比多效蒸发应用广B.减压蒸发可减少设备费用C.二次蒸气即第二效蒸发的蒸气D.采用多效蒸发的目的是降低单位蒸气消耗量6.在多效蒸发的三种流程中( C )。A.热蒸气流向不一样B.后一效的压力不一定比前一效低C.逆流进料能处理黏度随浓度的增加而迅速加大的溶液D.同一效中加热蒸气的压力可能低于二次蒸气的压力7.热敏性物料宜采用( C )蒸发器。A.自然循环式 B.强制循环式 C.膜式

39、D.都可以8.蒸发操作中，以下措施中不能显著提高传热系数K的是( C )。A.及时排除加热蒸气中的不凝性气体B.定期清洗除垢C.提高加热蒸气的湍流速度D.提高溶液的速度和湍流程度三、判断题1.多效蒸发的目的是为了提高产量。 2.蒸发生产的目的，一是浓缩溶液，二是除去结晶盐。 3.溶液在自然蒸发器中的循环的方向是在加热室列管中下降，而在循环管中上升。 4.在标准蒸发器加热室中，管程走蒸气，壳程走溶液。 5.对蒸发装置而言，加热蒸气压力越高越好。 6.蒸发的效数是指蒸发装置中蒸发器的个数。 7.对强制循环蒸发器来说，由于利用外部动力来克制循环阻力，形成循环的推动力大，故循环速度可达23 m/s。

40、8.蒸发的效数是指蒸汽利用的次数。 对 9.蒸发器的有效温度差是指加热蒸气的温度与被加热溶液的沸点温度之差。 10.蒸发过程中，加热蒸气所提供的热量主要消耗于原料液的预热、水的蒸发、设备的热损失。 11.蒸发器的蒸发能力越大，则蒸发强度也越大。 12.温度越高，溶液的黏度越大。 四、简答题1.什么叫蒸发 蒸发操作具有哪些特点答 蒸发操作就是加热溶液，使其中局部溶剂汽化并除去的操作，简单说来就是浓缩溶液的操作。 蒸发操作的特点主要有： 1 是一传热和传质同时进展的过程。 2 传热壁面两侧均有相变：，一侧为加热蒸气冷凝，另一侧为溶液沸腾汽化。 3 蒸发操作处理的溶液，溶剂为挥发性的，而溶质为不挥发

41、的。 4 蒸发操作常在溶液的沸点下进展，且会产生温度差损失。 5 蒸发操作为汽化溶剂须消耗大量的热能，必须注意节能问题。 6 随溶剂汽化、溶液浓缩，蒸发器内的溶质会结晶析出，等等。2.什么叫单位蒸汽消耗量？它与哪些影响因素有关答 所谓单位蒸汽消耗量，表示每蒸发1kg水所需消耗的加热蒸气量，用e表示，eD/W。 单位蒸汽消耗量的大小即加热蒸气的经济性除了跟原料液的温度有关外，主要取决于蒸发的效数及蒸气的综合利用情况。3.什么叫多效蒸发？多效蒸发的常用流程有哪几种？各有何优缺点？答 所谓多效蒸发，是指将前效蒸发器汽化出的二次蒸气引入下一效作为加热蒸气，多个蒸发器串联操作的流程。多效蒸发的常用流程有

42、以下三种： 1 并流加料流程，即溶液与加热蒸气的流动方向一样，都是顺序从第一效流至末效。其优点是溶液从压力和沸点较高的前效可自动流入压力和沸点较低的后效，且会在后效产生自蒸发，可以多汽化局部水分。此外，操作也简便，容易控制。但随溶液从前效流至后效，温度降低，浓度增大，使溶液的黏度增加，蒸发器的传热系数下降。故不适于黏度随浓度增加而变化很大的物料。 2 逆流加料流程，即溶液的流动方向与加热蒸气的流动方向相反，蒸气仍然顺序从第一效流至末效，而溶液从末效参加。其优点是溶液浓度随流动方向增大的同时，其温度也随之升高，使得溶液的黏度根本保持不变，从而各效的传热系数也大致一样。其缺点是溶液在效间的流动需要

43、用泵来输送，产生的二次蒸气量也较少。适合于处理黏度随浓度和温度增加而变化较大的物料。 3 平流加料流程，各效都参加原料液放出浓缩液，蒸气仍然顺序从第一效流至末效。其特点是溶液不需要在效间流动，适合于处理在蒸发过程中容易析出结晶的物料。4.简述采用多效蒸发的意义以及其效数受到限制的原因。答 采用多效蒸发可以用1kg加热蒸气蒸发出1kg以上的水，比起单效蒸发能节约大量的能源，即大大提高了加热蒸气的经济性。故一般的蒸发操作常采用多效蒸发流程。但效数到达一定数量再增加时，由于所节省的加热蒸气操作费用已不抵增加的设备费用，即得不偿失，也就是说，多效蒸发的效数是受到限制的。原则上，多效蒸发的效数应根据设备

44、费用和操作费用两者之和为最小来确定。5.什么叫蒸发器的生产强度？提高蒸发器生产强度的主要途径是什么？可采取哪些具体措施？答 蒸发器的生产强度，是指单位时间内单位传热面积上所能蒸发的水分量。单位为kg/m2h。 提高蒸发器生产强度的主要途径是提高传热系数K和传热温度差tm。6.在蒸发装置中，有哪些辅助设备各起什么作用答 在蒸发装置中，辅助设备主要有除沫器、冷凝器和真空装置等。 除沫器用于在别离室中除去二次蒸气夹带出的液沫或液滴，防止液体产品的损失或冷凝液被污染；冷凝器的作用是二次蒸气冷凝成水后排除；真空装置则是在减压操作时，将冷凝液中的不凝性气体抽出，从而维持蒸发操作所需要的真空度。五、计算题1

45、.在单效蒸发器中将2000kg/h的*种水溶液从10%浓缩至25%。原料液的比热容为3.77kJ/(kg)，操作条件下溶液的沸点为80。加热蒸气绝对压强为200kPa，冷凝水在加热蒸气的饱和温度下排除。蒸发室的绝对压强为40kPa。忽略浓缩热及蒸发器的热损失。当原料液进入蒸发器的温度分别为30和80时，通过计算比拟它们的经济性。加热蒸气 p200kPa时，r2205kJ/kg，二次蒸气p第六章 蒸馏一、填空题1.蒸馏是别离均相液体混合物的一种方法。2.精馏操作的依据是相对挥发度的差异。3.精馏过程是利用组分屡次局部汽化和局部冷凝的原理进展完成的。4.总压为101.3Kpa，温度95下，苯与甲苯

46、的饱和蒸汽压分别为、，则平衡时苯的液相组成为*=0.41，气液组成为y=0.63，相对挥发度=2.46。5.溶液中两组分挥发度之比，称为相对挥发度，理想溶液中相对挥发度等于两纯组分的饱和蒸汽压之比。6.根据蒸馏操作采用的方法不同，分为简单蒸馏、精馏和特殊蒸馏。7.按操作压力不同，蒸馏分为常压蒸馏、加压蒸馏和减压蒸馏。8.简单蒸馏适用于沸点相差较大，别离程度要求不高的溶液别离。9.表示任意两块相邻塔板之间的蒸汽组成和回流液之间的关系式，称为操作线方程。10.在沸点组成图上，液相线以下的区域称为过冷液体区，液相线和气相线之间的区域称为气液混合区。11.精馏塔求理论塔板，通常有逐板法和图解法。12.

47、回流是维持精馏塔连续而稳定操作的必要操作，没有回流整个操作将无法操作。13.确定回流比的原则是使操作费用和设备投资费用之和为最小。14.最小回流比是指理想溶液指两操作线的交点正好落在相平衡曲线上时的回流比。15.根据经历，适宜回流比常取最小回流比的1.1-2倍。16.生产中的回流方式可分为自然回流及强制回流。17.当别离要求和回流比一定时，过热蒸气进料的q值最小，此时别离所需的理论塔板数最多。18.精馏塔泡点进料时，q为q=1，冷液体进料时，q为q1。19.精馏塔的操作线方程是依据恒摩尔流假设得来的。20.精馏塔的精馏段是浓缩轻组分，提馏段则是浓缩重组分。21.*连续精馏塔中，假设精馏段操作线

48、方程的截距等到于零，则精馏段操作线斜率等于1，提馏段操作线斜率等于1，回流比等于无穷，馏出液等于0。22.水蒸汽蒸馏常用于热敏性物料的蒸馏或高沸点物质的别离，但是这些物质必须与水互不相容。23.恒沸精馏和萃取精馏主要针对具有恒沸组成和沸点相近的物系，这两种特殊蒸馏均采用参加第三组份的方法以改变原物系的挥发度和相对挥发度。24.假设精馏塔塔顶*理论板上气相露点温度为，液相泡点温度为；塔底*理论板上气相露点温度为，液相泡点温度为。请将四个温度间关系用、=、符号顺序排列如下t1=t2、=、t，=。26.*二元理想物系的相对挥发度为2.5，全回流操作时，塔内*理论板的气相组成为0.625，则下层塔板的

49、气相组成为0.625=2.5*/1+1.5*, *=y=0.4。27.精馏塔设计时，假设工艺要求一定，减少需要的理论板数，回流比应增加，蒸馏釜中所需的加热蒸汽消耗量应增加，所需塔径应增加，操作费和设资费的总设资将是急速下降至一最低点后又上升的变化过程。28.精馏塔设计中，操作回流比越大，所需的理论塔板数越少，操作时能耗越大，随着回流比的增大，操作费用和设备费用的总和将呈现迅速下降而后上升变化过程。29.全回流时，塔顶产品量为0，塔底产品量为0，进料量为0，回流比为无穷，理论塔板数为最少，全回流适用的场合通常是生产的开工阶段。 30.塔设备有板式塔和填料塔。31.板式塔塔板上气液两相接触状态有鼓

50、泡接触状态、蜂窝状接触状态、_泡沫接触状态_和喷射接触状态。32.板式塔不正常操作现象有漏液、液沫夹带、泡沫夹带和液泛。33.为了便于塔设备内部附件的安装、修理、防腐、检查和清洗，往往要开设人孔或_手孔_。34.在精馏、吸收等设备中，通常在设备的顶部设有除沫装置，用于别离出口气体中夹带的液沫和液滴，以提高产品质量，减少液沫损失。35.气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相等，但气相组成大于液相组成。36.在精馏过程中，增大操作压力，则物系的相对挥发度下降，塔顶温度升高，塔釜温度升高，对别离过程不利。37.所谓理论板是指该板的气液两相互相平衡，且塔板上液相组成一致。38.*精馏塔的精馏段操作线方程

51、为，则该精馏塔的操作回流比为R=3，馏出液组成为*D=0.96。39.精馏塔有五种进料热状态，其中冷液体进料q值最大，进料温度小于泡点温度。40.精馏塔内出现淹塔现象，其原因可能是釜温突然升高或回流比大。41.工业上精馏装置，由精馏塔、冷凝器和再沸器等构成。42.一般将精馏塔分为两段，加料板以上称为精馏段，加料板以下包括加料板称为提馏段。43.在整个精馏塔内，各板上易挥发组分浓度由上而下逐渐下降，在*板上的浓度与料中浓度一样或相近时，料液就由此引入。44.塔底几乎是纯难挥发组分，整个塔内的温度由上而下逐渐升高。45.塔顶的液体回流与塔底的蒸气回流是精馏塔得以稳定操作的必要条件。二、判断题1.最

52、小回流比状态下的理论塔板数为最少理论塔板数。错2.精馏塔中，为了提高塔顶产品纯度，可提高塔顶温度。 3.减压精馏操作可以提高物料沸点。 4.同一温度下，不同液体的饱和蒸汽压不同。 5.在精馏塔内任意一块理论板，其气相露点温度大于液相泡点温度。 6.在理想的两组分溶液中，组分A和B的相对挥发度的混合溶液不能用普通精馏的方法别离。 7.根据恒縻尔流假设，精馏塔内气、液两相的縻尔流量一定相等。 8.当别离要求和回流比一定时，进料的q值越大，所需总理论板数越多。 9.精馏段操作线方程，绝不可能。 10.y-*图中对角线上任何一点的气液组*相等。 11.在y-*图中，任何溶液的平衡线都在对角线上方。 1

53、2.没有回流，任何蒸馏操作都无法进展。 13.精馏塔的操作线方程式是通过全塔物料衡算得出来的。 14.q线方程式是通过进料板热量衡算得到的。 15.习惯上把精馏塔的进料板划为提馏段。 16.间接加热的蒸馏釜相当于一块理论板。 17.精馏操作中，以最小回流比时的理论塔板数为最少。 18.精馏塔的实际回流比都比最小回流比大。 19.精馏塔的板间距不会影响别离效果。 20.由于乙醇和水能够形成共沸物，所以不能用精馏的方法制无水乙醇。 21.间歇蒸馏只有提馏段，而没有精馏段。 22.别离液体混合物时，精馏比简单蒸馏较为完全。 23.精馏塔分为精馏段、加料板、提馏段三个局部。 24.塔顶冷凝器中的冷凝液

54、既可全部作为产品，也可局部回流至塔内。 25.全塔物料衡算时，各流量和组成既可采用摩尔流量和摩尔分数，也可采用质量流量的质量分数。 26.精馏塔中理论板实际上是不存在的。 27.实现规定的别离要求，所需实际塔板数比理论塔板数多。 28.采用图解法与逐板法求理论塔板数的根本原理完全一样。 29.平衡线和操作线均表示同一塔板上气液两相的组成关系。 30.板式塔内以塔板作为气液两相接触传质的根本条件。 31.板式精馏塔安装出口堰是为了保证气液两相在塔板上有充分的接触时间。 32.降液管是塔板间液流通道，也是溢流液中所夹带气体别离的场所。 33.降液管与下层塔板的间距应大于出口堰的高度。 34.在塔的

55、操作中应先停再沸器，再停进料。 三、选择题1.精馏的操作线为直线，主要是因为D。A.理论板假设 B.理想物系 C、塔顶泡点回流 D.恒縻尔流假设2.*二元混合物，其中A为易挥发组份，液相组成为时相应的泡点为，气相组成时相应的露点为，则D。A. =B. D.无法判断3.精馏段操作线方程表示的是 B 之间的关系。A. B. C. D. 4.精馏段操作线与y轴的交点坐标为 D 。 A.0， B.0， C.0， D.0，5.提馏段操作线经过对角线上的点是 C 。 A. B. C. D.以上都不对6.*二元混合物，其中A为易挥发组份，液相组成为时相应的泡点为与之相平衡的气相组成时相应的露点为，则 D。A

56、. =B. D.无法判断。7.二元溶液连续精馏计算中，进料热状况的变化将引起以下线的变化A。 A.提馏段操作线与q 线 B.平衡线C.平衡线与精馏段操作线 D.平衡线与q 线8.精馏别离二元理想混合物，回流比R=3，相对挥发度，塔顶组成，测得自上而下数第四层板的液相组成为，则第三层板的液相组成为，则第四层板的单板效率为 D。A. B. C. D. 62.5%。9.实现精馏操作的根本手段是 B 。A.屡次汽化 B.屡次局部汽化和屡次局部冷凝C.屡次冷凝 D.屡次局部汽化或屡次局部冷凝10.精馏塔 C 进料时，0q 1。A.冷液体 B.饱和液体 C.气、液混合物 D.饱和蒸汽11.在y-*图中，平

57、衡曲线离对角线越远，该溶液越是B。A.难别离 B.易别离 C.无法确定别离难易 D.与别离难易无关12.在精馏塔内，压力和温度变都比拟小，计算中通常可以取塔底和塔顶相对挥发度的 C平均值作为整个塔的相对挥发度的值。A.对数 B.算术 C.几何 D.加权13.相对挥发度为 B 的溶液，都可以用普通蒸馏方法别离。A.等于1 B.小于1和大于1 C.只小于1 D.只大于114.两组分物系的相对挥发度越小，则表示别离该物系 B 。A.容易 B.困难 C.完全 D.不完全15.化工生产中，精馏塔的最适宜回流比是最小回流比的 B 倍。A. 1.52.5 B. 1.12 C. 22.5 D.1.01.516

58、.水蒸汽蒸馏时，混合物的沸点 C 。A.比低沸点物质沸点高 B.比高沸点物质沸点高C.比水沸点低 D.比水沸点高17.恒沸蒸馏时，形成新的恒沸物的沸点与被别离组分的沸点差一般小于 C。A. 20 K B. 10 K C. 5K D. 30K18.精馏操作中，回流比越大，别离效果 A。A.越好 B.越差儿 C.没变化 D.难确定19.降低精馏塔的操作压力，可以B。A.降低操作温度，改善传热效果B.降低操作温度，改善别离效果C.提高生产能力，降低别离效果 D.降低生产能力，降低传热效果20.增大精馏塔塔顶冷凝器中的冷却水量，可以 A 塔顶压力。A.降低 B.提高 C.不改变 D.不确定21.操作中

59、的精馏塔，假设选用的回流比小于最小回流比，则 D。A.不能操作 B.、均增加C.、均不变 D.减少，增加23.在常压下苯的沸点为，环乙烷的沸点为，欲使该两组分混合物得到别离，则宜采用 C。A.恒沸精馏 B.普通精馏 C.萃取精馏 D.水蒸汽蒸馏24.精馏塔的设计中，假设进料热状态由原来的饱和蒸汽进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，则所需理论板数 A 。A.增加 B.减少 C.不变 D.不确定25.对理论板的表达错误的选项是 D 。A.板上气液两相呈平衡状态 B.实际上不可能存在C.是衡量实际塔板别离效率的一个标准 D.比实际塔板数多26.关于q线表达错误的选项是D 。A.是两操作线交点的轨

60、迹 B.其斜率仅与进料状况有关C.与对角线的交点仅有进料组成决定 D.能影响两操作线的斜率27.最小回流比是指 D 。A.回流量接近于零B.在生产中有一定应用价值C.不能用公式计算 D.是一种极限状态，可用来计算实际回流比28.塔板上造成气泡夹带的原因是A。A.气速过大B.气速过小C.液流量过大D.液流量过小29.精馏塔的以下操作中先后顺序正确的选项是 B 。A.先通加热蒸汽再通冷凝水B.先全回流再调节回流比C.先停再沸器再停进料 D.先停冷却水再停产品产出四、问答题1.什么是蒸馏操作？蒸馏是别离液体混合物的单元操作。利用混合物中各组分间挥发度不同的性质，通过参加或取出热量的方法，使混合物形成