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1、-简答题86271-第 6 页流体流动部分1. 什么是流体连续稳定流动?流体流动的连续性方程的意义如何? 答:流体连续稳定流动是指流体在流动时,流体质点连续的充满其所在空间,流体在任一截面上的流动的流速、压强和密度等物理量不随时间而变化。 流体流动的连续性方程是流体流动过程的基本规律,它是根据质量守恒定律建立起的,连续性方程可以解决流体的流速、管径的计算选择及其控制。2. Z1p1/Z2p2/(1),ah(2);这两个静力学方程式说明些什么? 答: (1)说明静止的连续的同一流体,同一水平面上的各点,深度相同,它的压强亦相等; (2)说明液体内部任一点的压强是液面深度的函数,距离液面越深,则压
2、强越大,当液面压强变化,必将引起液体内部各点发生同样大小的变化。3.(6分)如图,有一敞口高位槽,由管线与密闭的低位水槽相连接,在什么条件下,水由高位槽向低位槽流动?为什么? 答:pa /+Zg=p2/+hf ;当(pa /+Zg)p2/时, 由1流向2,当(pa /+Zg)2,则1+21 K2 即K接近小的数值。8. 列管换热器由哪几个基本部分组成?各起什么作用?答:主要由壳体、管束、管板和顶盖(又称封头)等基部分组成。壳体和管束作为冷热两流体的流动空间,通过管壁进行换热。管束安装在管板上,通过管板使管束与壳体连成一体。顶盖(封头)上有管程流体进出口,且有分程、密封,封头可拆卸,便于管子清洗
3、等作用。9. 简要指出换热器强化有那些途径?答:根据传热方程:Q=KAtm可知强化换热器途径有:(1)增大传热平均温度差tm,tm的提高,应在工艺条件允许的范围内,尽可能增大,所以受到一定的限制。(2)增大单位体积的传热面积A,增大A,往往会使投资费用增大,设备尺寸增大,占地面积增大,所以要从换热器结构上改进,使换热器的单位体积的传热面积增大。(3)增大抟热系数K,增大K值是强化传热的主要途径。主要设法提高对流传热系数小的值,其措施是增大该侧流体流动的湍动程度。根据换热器工作的实际情况,可采取不同的措施,以提高K值。10. 有一高温炉,炉内温度高达1000以上,炉内有燃烧气体和被加热物体,试定
4、性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。答:炉内以对流和辐射并联联合传热,将热量传给炉的内壁面。在炉壁内通过传导传热,将热量以炉的内壁面传到炉的外壁面,它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热,将热量从炉的外壁面传到大气中,它与炉壁内的传导传热相串联,所以该传热过程的特点是:(1)传导、对流、辐射三种传热方式同时存在;(2)并联、串联的联合传热同时存在。吸收部分1. 求取最小液气比有何意义?适宜液气比如何选择?增大液气比对操作线有何影响?答:溶质气体A得以吸收的最小溶剂用量、最小液气比时,欲达到分离要求需填料层高度(或理论塔板数)无穷大,所以在最小液气比时,吸收操作只在理论上
5、才能进行。当液气比比最小液气比还小时,有一部分操作线会在平衡线之下,吸收在理论上都行不通了,而为脱吸了。与解吸的分界线。适宜液气比常在最小液气比的1.1-1.5倍范围内。增大液气比,操作线更远离平衡线,越加有利于吸收2. 什么叫液泛现象?答:当气速增大,使气、液间的摩擦阻力增大至足以阻止液体下流,至使液体充满填料层空隙,先是塔顶部积液,继而蔓延全塔,液体被气流带出塔顶,吸收操作完全被破坏。此现象叫液泛现象。3. 双膜论的主要论点有哪些?并指出它的优点和不足之处。答:1)相互接触的气液两相流体间存在着稳定的相界面,相界面两侧分别各有一稳定的气膜和液膜,吸收质以分子扩散的方式通过此两膜;2)在两膜
6、层以外的气液两相主体中,由于流体的充分湍动,吸收质的浓度基本上是均匀的、全部浓度变化集中在两膜层中,即阻力集中在两膜层内:3)在相界面处,气液两相达平衡,即界面上没有阻力。实验证明,在气速较低时,用双膜理论解释吸收过程是符合实际情况的,即提高速度,可增大吸收速率已为实践所证实。根据这一理论的基本概念所确定的吸收速率关系,至今仍是填料吸收塔设计计算的主要依据。 但当速度较高时,气液两相界面就处于不断更新的状态,并不存在稳定的气膜和液膜,界面更新对吸收过程是一重要影响因素,双膜论对于这种情况并无考虑进去,这是它的局限性。4. 欲提高填料吸收塔的回收率,你认为应从哪些方面着手?答: 降低操作温度或增
7、大压力,可使吸收速率提高,使回收率提高; 在保证不发生“液泛”在前提下,适当增大气速; 适当增大吸收剂的用量(增大喷淋密度),可使回收率提高(但会导致操作费增大,溶液浓度X下降); 喷淋液体应均匀,并保证填料被充分润湿; 可适当增加填料层高度。5. 吸收有几种类型,各有什么特点。6 .操作线方程推导的根据是什么?说明操作线方程的物理意义。7. 吸收的最小液气比有什么意义?实际用的液气比应如何选择? 8. 对溶解度不同的气体,吸收是属于气膜控制.液膜控制或双膜控制?9. 影响吸收系数的因素有哪些? 10. 说明分吸收系数和总吸收系数的物理意义。11.说明双膜理论的基本论点。12. 说明亨利定律的适用范围,亨利定律中的E值与气体溶解度有何关系?13. 吸收的推动力是什么?有哪些表示方式?14. 简要说明吸收在化工生产中的应用。15. 怎样提高吸收操作的吸收率?16. 简要说明吸收传质单元数的计算方法?精馏部分1.精馏的基本原理是什么?2.图解法如何计算理论塔板数?3.全回流时为什么理论塔板数最少?4.说明精馏操作线的物理意义。5.为什么精馏时必须有回流?6.回流比对精馏如何影响?7.相对挥发度的意义和作用。8.什么是理论塔板。9.比较填料塔和板式塔的优缺点。10.怎样在t-x-y相图表示部分汽化和部分冷凝的过程。