化工原理第三版(陳敏恒)上、下冊(cè)課后思考題答案(精心整理版)

第一章流體流動(dòng)

1、什么是連續(xù)性假定?質(zhì)點(diǎn)的含義是什么?有什么條件?

連續(xù)性假設(shè)：假定流體是由大量質(zhì)點(diǎn)組成的，彼此間沒有間隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)。

質(zhì)點(diǎn)指的是一個(gè)含有大量分子的流體微團(tuán)，其尺寸遠(yuǎn)小于設(shè)備尺寸，但比分子自由程卻要大得多。

2、描述流體運(yùn)動(dòng)的拉格朗日法和歐拉法有什么不同點(diǎn)?

拉格朗日法描述的是同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的狀態(tài)；歐拉法描述的是空間各點(diǎn)的狀態(tài)及其與時(shí)間的關(guān)系。

3、粘性的物理本質(zhì)是什么?為什么溫度上升,氣體粘度上升,而液體粘度下降? 粘性的物理本質(zhì)是分子間的引力和分子的運(yùn)動(dòng)與碰撞。

通常氣體的粘度隨溫度上升而增大，因?yàn)闅怏w分子間距離較大，以分子的熱運(yùn)動(dòng)為主，溫度上升，熱運(yùn)動(dòng)加劇，粘度上升。液體的粘度隨溫度增加而減小，因?yàn)橐后w分子間距離較小，以分子間的引力為主，溫度上升，分子間的引力下降，粘度下降。

4、靜壓強(qiáng)有什么特性?

①靜止流體中，任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的壓力； ②作用于某一點(diǎn)不同方向上的靜壓強(qiáng)在數(shù)值上是相等的；

③壓強(qiáng)各向傳遞。

7、為什么高煙囪比低煙囪拔煙效果好?

由靜力學(xué)方程可以導(dǎo)出?p?H(?冷-?熱)g，所以H增加，壓差增加，拔風(fēng)量大。

8、什么叫均勻分布?什么叫均勻流段?

均勻分布指速度分布大小均勻；均勻流段指速度方向平行、無遷移加速度。

9、伯努利方程的應(yīng)用條件有哪些?

重力場(chǎng)下、不可壓縮、理想流體作定態(tài)流動(dòng)，流體微元與其它微元或環(huán)境沒有能量交換時(shí)，同一流線上的流體間能量的關(guān)系。

12、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別是什么?

區(qū)別是否存在流體速度u、壓強(qiáng)p的脈動(dòng)性，即是否存在流體質(zhì)點(diǎn)的脈動(dòng)性。

13、雷諾數(shù)的物理意義是什么?

物理意義是它表征了流動(dòng)流體慣性力與粘性力之比。

14、何謂泊謖葉方程?其應(yīng)用條件有哪些?

???32?lu應(yīng)用條件：不可壓縮流體在直圓管中作定態(tài)層流流動(dòng)時(shí)的阻力損失計(jì)算。 d2

15、何謂水力光滑管?何謂完全湍流粗糙管?

當(dāng)壁面凸出物低于層流內(nèi)層厚度，體現(xiàn)不出粗糙度過對(duì)阻力損失的影響時(shí)，稱為水力光滑管。在Re很大，λ與Re無關(guān)的區(qū)域，稱為完全湍流粗糙管。

u?de16、非圓形管的水力當(dāng)量直徑是如何定義的?能否按計(jì)算流量? 42

4?管道截面積4Au?de?當(dāng)量直徑定義為de?。不能按該式計(jì)算流量。 浸潤周邊?4

17、在滿流的條件下，水在垂直直管中向下流動(dòng)，對(duì)同一瞬時(shí)沿管長不同位子的速度而言，2

是否會(huì)因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度?

因?yàn)橘|(zhì)量守恒，直管內(nèi)不同軸向位子的速度是一樣的，不會(huì)因?yàn)橹亓Χ�加快，重力只體現(xiàn)在壓強(qiáng)的變化上。

20、是否在任何管路中,流量增大阻力損失就增大;流量減小阻力損失就減小?為什么?

不一定，具體要看管路狀況是否變化。

1、系統(tǒng)與控制體

系統(tǒng)或物系是包含眾多流體質(zhì)點(diǎn)的集合。系統(tǒng)與辯解之間的分界面為系統(tǒng)的邊界。系統(tǒng)與外界可以有力的作用與能量的交換，但沒有質(zhì)量交換，系統(tǒng)的邊界隨著流體一起運(yùn)動(dòng)，因而其形狀和大小都可隨時(shí)間而變化。（拉格朗日）

當(dāng)劃定一固定的空間體積來考察問題，該空間體積稱為控制體。構(gòu)成控制體空間界面稱為控制面�？刂泼媸欠忾]的固定界面，流體可以自由進(jìn)出控制體，控制面上可以有力的作用與能量的交換（歐拉）

2、什么是流體流動(dòng)的邊界層？邊界層分離的條件是什么？

答案：流速降為未受邊壁影響流速（來流速度）的99%以內(nèi)的區(qū)域?yàn)檫吔鐚樱�即邊界影響未及的區(qū)域。

流道擴(kuò)大造成逆壓強(qiáng)梯度，逆壓強(qiáng)梯度容易造成邊界層的分離，邊界層分離造成大量漩渦，大大增加機(jī)械能消耗。

3、動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒應(yīng)用于流體流動(dòng)時(shí)，二者關(guān)系如何？

當(dāng)機(jī)械能守恒定律應(yīng)用于實(shí)際流體時(shí)，由于流體的粘性導(dǎo)致機(jī)械能的耗損，在機(jī)械能恒算式中將出現(xiàn)Hf項(xiàng)，但動(dòng)量守恒只是將力和動(dòng)量變化率聯(lián)系起來，未涉及能量和消耗問題。

4、塑性流體

只有當(dāng)施加的剪應(yīng)力大于某一臨界值（屈服應(yīng)力）后才開始流動(dòng)

5、漲塑性

在某一剪切范圍內(nèi)表現(xiàn)出剪切增稠現(xiàn)象，即粘度隨剪切率增大而升高

6、假塑性

在某一剪切率范圍內(nèi)，粘度隨剪切率增高而下降的剪切稀化現(xiàn)象

7、觸變性，震凝性

隨τ作用時(shí)間延續(xù)，du/dy增大，粘度變小。當(dāng)一定剪應(yīng)力τ所作用的時(shí)間足夠長后，粘度達(dá)到定態(tài)的平衡值，稱觸變性；反之，粘度隨剪切力作用時(shí)間延長而增大的行為稱震凝性。

8、粘彈性

爬捍效應(yīng)，擠出脹大，無管虹吸

9、定態(tài)流動(dòng)

運(yùn)動(dòng)空間個(gè)點(diǎn)的狀態(tài)不隨時(shí)間而變化

10、何謂軌線？何謂流線？為什么流線互不相交？

軌線是某一流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，描述的是同一質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位置（拉格朗日） 流線上各點(diǎn)的切線表示同一時(shí)刻各點(diǎn)的速度方向，描述的是同一瞬間不同質(zhì)點(diǎn)的速度方向（歐拉）

同一點(diǎn)在指定某一時(shí)刻只有一個(gè)速度

11、動(dòng)能校正系數(shù)α為什么總是大于，等于1？ 根據(jù)??udA，可知流體界面速度分布越均勻，α越小。可認(rèn)為湍流速度分布?uA3A13

是均勻的，代入上式，得α接近于1

12、流體流動(dòng)過程中，穩(wěn)定性是指什么？定態(tài)性是指什么？

穩(wěn)定性是指系統(tǒng)對(duì)外界擾動(dòng)的反應(yīng)

定態(tài)性是指有關(guān)運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間的變化情況

13、因次分析法規(guī)化試驗(yàn)的主要步驟

（1）析因?qū)嶒?yàn)——尋找影響過程的主要因素

（2）規(guī)劃試驗(yàn)——減少實(shí)驗(yàn)工作量

（3）數(shù)據(jù)處理——實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確表達(dá)

14、平均流速

單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上流經(jīng)的距離稱為流速，在流體流動(dòng)中通常按流量相等的原則來確定平均流速

15、伯努利方程的物理意義

在流體流動(dòng)中，位能，壓強(qiáng)能，動(dòng)能可相互轉(zhuǎn)換，但其和保持不變

16、理想流體與非理想流體

前者粘度為零，后者為粘性流體

17、局部阻力當(dāng)量長度

近似地認(rèn)為局部阻力損失可以相當(dāng)于某個(gè)長度的直管

18、可壓縮流體

有較大的壓縮性，密度隨壓強(qiáng)變化

19、轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)

恒流速，恒壓差

第二章流體輸送機(jī)械

1、什么是液體輸送機(jī)械的壓頭或揚(yáng)程？

流體輸送機(jī)械向單位重量流體所提供的能量

2、離心泵的壓頭受哪些因素影響？

與流量，轉(zhuǎn)速，葉片形狀及直徑大小有關(guān)

3、后彎葉片有什么優(yōu)點(diǎn)？有什么缺點(diǎn)？

優(yōu)點(diǎn)：后彎葉片的葉輪使流體勢(shì)能提高大于動(dòng)能提高，動(dòng)能在蝸殼中轉(zhuǎn)換成勢(shì)能時(shí)損失小，泵的效率高

缺點(diǎn)：產(chǎn)生同樣理論壓頭所需泵體體積比前彎葉片的大

4、何謂“氣縛”現(xiàn)象？產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是什么？如何防止氣縛？

因泵內(nèi)流體密度小而產(chǎn)生的壓差小，無法吸上液體的現(xiàn)象

原因是：離心泵產(chǎn)生的壓差與密度成正比，密度小，壓差小，吸不上液體。

措施：灌泵，排氣

5、影響離心泵特性曲線的主要因素有哪些？

離心泵的特性曲線指He~qv，η~qv，Pa~qv。影響這些曲線的主要因素有液體密度，粘度，轉(zhuǎn)速，葉輪形狀及直徑大小

6、離心泵的工作點(diǎn)是如何確定的？有哪些調(diào)節(jié)流量的方法？

離心泵的工作點(diǎn)是由管路特性方程和泵的特性方程共同決定的

調(diào)節(jié)出口閥，改變泵的轉(zhuǎn)速

9、何謂泵的汽蝕？如何避免汽蝕？

泵的氣蝕是指液體在泵的最低壓強(qiáng)處（葉輪入口）氣化形成氣泡，又在葉輪中因壓強(qiáng)升

高而潰滅，造成液體對(duì)泵設(shè)備的沖擊，引起振動(dòng)和腐蝕的現(xiàn)象

規(guī)定泵的實(shí)際汽蝕余量必須大于允許汽蝕余量；通過計(jì)算，確定泵的實(shí)際安裝高度低于允許安裝高度

10、什么是正位移特性？

流量由泵決定，與管路特性無關(guān)

11、往復(fù)泵有無汽蝕現(xiàn)象？

有，這是由液體氣化壓強(qiáng)所決定的

12、為什么離心泵啟動(dòng)前應(yīng)關(guān)閉出口閥，而漩渦泵啟動(dòng)前應(yīng)打開出口閥？

這與功率曲線的走向有關(guān)，離心泵在零流量時(shí)功率符合最小，所以在啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉出口閥，使電機(jī)負(fù)荷最��；而漩渦泵在大流量時(shí)功率負(fù)荷最小，所以啟動(dòng)時(shí)要開啟出口閥，使電機(jī)負(fù)荷最小

13、通風(fēng)機(jī)的全壓，動(dòng)風(fēng)壓各有什么含義？為什么離心泵的H與ρ無關(guān)，而風(fēng)機(jī)的全壓pT與ρ有關(guān)？

通風(fēng)機(jī)給每立方米氣體加入的能量為全壓，其中動(dòng)能部分為動(dòng)風(fēng)壓。

2因單位不同，壓頭為m，全風(fēng)壓為N/m，按△P=ρgh可知h與ρ無關(guān)時(shí)，△P與ρ成正

比

14、某離心通風(fēng)機(jī)用于鍋爐通風(fēng)，通風(fēng)機(jī)放在爐子前與放在爐子后比較，在實(shí)際通風(fēng)的質(zhì)量流量，電機(jī)所需功率上有何不同？為什么？

風(fēng)機(jī)在前，氣體密度大，質(zhì)量流量大，電機(jī)功率負(fù)荷也大

風(fēng)機(jī)在后，氣體密度小，質(zhì)量流量小，電機(jī)功率負(fù)荷也小

1、離心泵的主要構(gòu)件

葉輪和蝸殼

2、離心泵與往復(fù)泵的比較

3、真空泵的主要特性

極限真空（殘余壓強(qiáng)），抽氣速率（抽率）

4、簡述往復(fù)泵的水錘現(xiàn)象。往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)方法有幾種？

流量的不均勻時(shí)往復(fù)泵的嚴(yán)重缺點(diǎn)，它不僅是往復(fù)泵不能用于某些對(duì)流量均勻性要求較高的場(chǎng)所，而且使整個(gè)管路內(nèi)的液體處于變速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，不但增加了能量損失，且易產(chǎn)生沖擊，造成水錘現(xiàn)象，并降低泵的吸入能力。

提高管路流量均運(yùn)行有如下方法：（1）采用多缸往復(fù)泵（2）裝置空氣室

流量調(diào)節(jié)方法：（1）旁路調(diào)節(jié)（2）改變曲柄轉(zhuǎn)速和活塞行程

第三章液體的攪拌

1、攪拌的目的是什么？

①. 加快互溶液體的混合

②. 使一種液體以液滴形式均勻分布于另一種不互溶的液體中

③. 使氣體以氣泡的形式分散于液體中

④. 使固體顆粒在液體中懸浮

⑤. 加強(qiáng)冷熱液體之間的混合以及強(qiáng)化液體與器壁的傳熱

2、為什么要提出混合尺度的概念？

因調(diào)勻度與取樣尺度有關(guān)，引入混合尺度反映更全面

3、攪拌器的兩個(gè)功能是什么？改善攪拌效果的工程措施有哪些（？

（1）產(chǎn)生強(qiáng)大的總體流動(dòng)（2）產(chǎn)生強(qiáng)烈的湍動(dòng)或強(qiáng)剪切力場(chǎng)

4、旋槳式，渦輪式，大葉片低轉(zhuǎn)速攪拌器，各有什么特長和缺陷？

旋槳式適用于宏觀調(diào)勻，不適用于固體顆粒懸浮液；渦輪式適用于小尺度均勻，不適用于固體顆粒懸浮液；大葉片低速攪拌器適用于高粘度液體或固體顆粒懸浮液，不適用于低粘度液體混合

5、提高液流的湍動(dòng)程度可采取哪些措施？

（1）提高轉(zhuǎn)速（2）阻止液體圓周運(yùn)動(dòng)，加擋板，破壞對(duì)稱性（3）裝導(dǎo)流筒，消除短路，清除死區(qū)

6、大小不一的攪拌器能否適用同一條功率曲線？為什么？

只要幾何相似就可以使用同一根功率曲線，因?yàn)闊o因次化之后，使用了這一條件

7、選擇攪拌器放大準(zhǔn)則的基本要求是什么？

混合效果與小式相符

1、宏觀混合與微觀混合

宏觀混合是從設(shè)備尺度到微團(tuán)尺度或最小漩渦尺度考察物系的均勻性；微觀混合是從分子尺度上考察物系的均勻性

2、常用攪拌器的性能

旋槳式：直徑比容器小，轉(zhuǎn)速較高，適用于低粘度液體。主要形成大循環(huán)量的總體流動(dòng)，但湍流程度不高。主要適用于大尺寸的調(diào)勻，尤其適用于要求容器上下均勻的場(chǎng)所。 渦輪式：直徑為容器直徑的0、3~0、5倍，轉(zhuǎn)速較高，適用于低粘度或中等粘度（μ

大葉片低轉(zhuǎn)速：槳葉尺寸大，轉(zhuǎn)速低，旋轉(zhuǎn)直徑約為0、5~0、8倍的攪拌釜直徑，可用于較高粘度液體的攪拌。

3、影響攪拌功率的因素

幾何因素：攪拌器的直徑d；攪拌器葉片數(shù)、形狀以及葉片長度l和寬度B；容器直徑D；容器中所裝液體的高度h；攪拌器距離容器底部的距離h1；擋板的數(shù)目及寬度b 物理因素：液體的密度?、粘度μ、攪拌器轉(zhuǎn)速n

4、攪拌功率的分配

等功率條件下，加大直徑降低轉(zhuǎn)速，更多的功率消耗于總體流動(dòng)，有利于大尺度上的調(diào)勻；反之，減小直徑提高轉(zhuǎn)速，則更多的功率消耗于湍動(dòng)，有利于微觀混合。

5、簡述攪拌釜中加擋板或?qū)Я魍驳闹饕�作用分別是什么

加擋板：有效地阻止容器內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)

導(dǎo)流筒：嚴(yán)格地控制流動(dòng)方向，既消除了短路現(xiàn)象又有助于消除死區(qū)；抑制了圓周運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)展，對(duì)增加湍動(dòng)程度，提高混合效果也有好處

6、攪拌器案工作原理可分為哪幾類？各類攪拌器的特點(diǎn)是什么？

兩大類：一類以旋槳式為代表，其工作原理與軸流泵葉輪相同，具有流量大，壓頭低的特點(diǎn)，液體在攪拌釜內(nèi)主要作軸向和切向運(yùn)動(dòng)；一類以渦輪式為代表，其工作原理與離心泵葉輪相似，液體在攪拌釜內(nèi)主要作徑向和切向運(yùn)動(dòng)，與旋槳式相比具有流量較小，壓頭較高的特點(diǎn)。

7、攪拌器的放大準(zhǔn)則

（1）保持?jǐn)嚢枥字Z數(shù)?nd2?不變，n1d1=n2d2 22

（2）保持單位體積能耗P/V0不變，n1d1=n2d2

（3）保持葉片端部切向速度πnd不變，n1d1=n2d2

（4）保持?jǐn)嚢杵鞯牧髁亢蛪侯^之比值qV/H不變，d1/n1?d2/n2 3233

第四章流體通過顆粒層的流動(dòng)（過濾）

1、顆粒群的平均直徑以何為基準(zhǔn)？為什么？

顆粒群的平均直徑以比表面積相等為基準(zhǔn)

因?yàn)轭w粒層內(nèi)流體為爬流流動(dòng)，流動(dòng)阻力主要與顆粒表面積的大小有關(guān)

2、數(shù)學(xué)模型法的主要步驟有哪些？

（1）簡化物理模型

（2）建立數(shù)學(xué)模型

（3）模型檢驗(yàn)，試驗(yàn)定模型參數(shù)

3、過濾速率與哪些因素有關(guān)？ 過濾速率u?dq???中，u與??,r,?,?,q,qe均有關(guān) d?r??(q?qe)

4、過濾常數(shù)有哪兩個(gè)？各與哪些因素有關(guān)？什么條件下才為常數(shù)？

K、qe。K與壓差，懸浮液濃度，濾餅比阻，濾液粘度有關(guān)；

恒壓下才為常數(shù)

5、?opt對(duì)什么而言？

對(duì)生產(chǎn)能力（Q=V/??）最大而言。Q在V～?圖上體現(xiàn)為斜率，切線處可獲最大斜率，即為?opt

6、過濾面積為什么用轉(zhuǎn)鼓面積A而不用A?？該機(jī)的濾餅厚度是否與生產(chǎn)能力成正比？ 考察方法是跟蹤法，所以過濾面積為A，而?體現(xiàn)在過濾時(shí)間里

不，濾餅厚度?與q=qe?K

越薄

2qe與過濾介質(zhì)阻力有關(guān)。?n－qe成正比，例如，轉(zhuǎn)速越快，生產(chǎn)能力越大，濾餅

7、加快過濾速率的途徑有哪些？

改變?yōu)V餅結(jié)構(gòu)，改變懸浮液中的顆粒聚集狀態(tài)，動(dòng)態(tài)過濾

1、在表面過濾方式中，何謂架橋現(xiàn)象？

在過濾操作開始階段，會(huì)有部分顆粒浸入過濾介質(zhì)網(wǎng)孔中，稱為架橋現(xiàn)象

2、當(dāng)量直徑

通過試圖將非球形顆粒以某種當(dāng)量的球形顆粒代表，以使所考察的領(lǐng)域內(nèi)非球形顆粒的特型與球形顆粒等效，這一球的直徑成為當(dāng)量直徑dev=6V/?

3、形狀系數(shù)

d?d與非球形顆粒體積相等的球的表面積 ??ev

2?ev2?非球形顆粒的表面積des?des

任何非球形顆粒的形狀系數(shù)均小于1

4、分布函數(shù)

另某號(hào)篩子（尺寸為dpi）的篩過量（該篩號(hào)以下的顆粒質(zhì)量的總合）占試樣總量的分率為Fi，不同篩號(hào)的Fi與其篩孔尺寸dpi匯成的曲線，為分布函數(shù)

特性：對(duì)應(yīng)于某一尺寸dpi的Fi值表示直徑小于dpi的顆粒占全部試樣的質(zhì)量分率；在該批顆粒的最大直徑dp，max處，其分布函數(shù)為1

5、頻率函數(shù)的特性

（1）在一定粒度范圍內(nèi)的顆粒占全部顆粒的質(zhì)量分率等于該粒度范圍內(nèi)頻率函數(shù)曲線下的面積；原則上講，粒度為某一定值的顆粒的質(zhì)量分率為零。

（2）頻率函數(shù)曲線下的全部面積等于1

6、床層空隙率 描述床層中顆粒堆積的疏密程度??22床層體積?顆粒所占的體積，顆粒的形狀，粒床層體積

度分布都影響床層空隙的大小

7、床層比表面

單位床層體積（不是顆粒體積）具有的顆粒表面及為床層的比表面ａB=a（1-?）

8、葉濾機(jī)、板框壓濾機(jī)

葉濾機(jī)的主要構(gòu)件是矩形或圓形濾液。操作密封，過濾面積較大（一般為20～100㎡），勞動(dòng)條件較好，在需要洗滌時(shí)，洗滌液與濾液通過的途徑相同，洗滌比較均勻。濾布不用裝卸，一旦破損，更換較困難。密閉加壓的葉濾機(jī)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)較高。

板框壓濾機(jī)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，過濾面積大，主要用于過濾含固量多的懸浮液，缺點(diǎn)是裝卸、清洗大部分藉手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

第五章顆粒的沉降和流態(tài)化

1．曳力系數(shù)是如何定義的？它與哪些因素有關(guān)？

??FD/(Ap?u2/2)。與Rep=dpu?/?、?有關(guān)

2、斯托克斯定律區(qū)的沉降速度與各物理量的關(guān)系如何？應(yīng)用的前提是什么？顆粒的加速段在什么條件下可忽略不計(jì)？

ut?d2(?p??)g/(18?)

Re

顆粒dp很小，ut很小

3、重力降塵室的氣體處理量與哪些因素有關(guān)？降塵室的高度是否影響氣體處理量？

沉降室底面積和沉降速度

不影響。高度小會(huì)使停留時(shí)間短，但沉降距離也短了

4、評(píng)價(jià)旋風(fēng)分離器性能的主要指標(biāo)有哪兩個(gè)？

分離效率，壓降

5、為什么旋風(fēng)分離器處于低氣體負(fù)荷下操作是不適宜的？錐底為何須有良好的密封？

低負(fù)荷時(shí)，沒有足夠的離心力

錐底往往負(fù)壓，若不密封會(huì)漏入氣體且將顆粒帶起

6、廣義流態(tài)化和狹義流態(tài)化的各自含義是什么？

狹義流態(tài)化指操作氣速u小于ut的流化床，廣義流化床則包括流化床，載流床和氣力輸送

7、提高流化質(zhì)量的常用措施有哪幾種？何謂內(nèi)生不穩(wěn)定？

增加分布板阻力，加內(nèi)部構(gòu)件，用小直徑寬分布顆粒，細(xì)顆粒高氣速操作

空穴的惡性循環(huán)

8、氣力輸送有哪些主要優(yōu)點(diǎn)？

系統(tǒng)可密閉；輸送管線設(shè)置比鋪設(shè)道路更方便；設(shè)備緊湊，易連續(xù)化，自動(dòng)化；同時(shí)可進(jìn)行其他單元操作

1、表面曳力，形體曳力

剪力在流動(dòng)方向上的分力延整個(gè)顆粒表面積分，得該顆粒所受剪力在流動(dòng)方向上的總合 壓力在流動(dòng)方向上的分力延整個(gè)顆粒表面積分，得該顆粒所受剪力在流動(dòng)方向上的總合

2、牛頓區(qū)

5500

（??0.44），曳力與流速的平方成正比，即服從平方定律

3、離心分離因數(shù) r?2u2

同一顆粒所受離心力與重力之比，反映離心分離設(shè)備性能的重要指標(biāo)?? ?ggr

4、總效率?0

被除下的顆粒占?xì)怏w進(jìn)口總的顆粒的質(zhì)量分率，不能準(zhǔn)確地代表旋風(fēng)分離器的分離性能

5、流化床的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：很易獲得均勻的溫度；恒定的壓降

缺點(diǎn)：不均勻的接觸，對(duì)實(shí)際過程不利，可能導(dǎo)致騰涌或節(jié)涌，和溝流

6、流化床的壓降與哪些因素有關(guān)？

???m(?p??)g可知，流化床的壓降等于單位界面床內(nèi)固體的表觀重量（即重A?p

量浮力），它與氣速無關(guān)而始終保持定值。

7、因某種原因使進(jìn)入降塵室的含塵氣體溫度升高，若氣體質(zhì)量及含塵情況不變，降塵室出口氣體的含塵量將有何變化？原因何在？

處于斯托克斯區(qū)時(shí)，含塵量升高；處于牛頓定律區(qū)時(shí)，含塵量降低

處于斯托克斯區(qū)時(shí)，溫度改變主要通過粘度的變化而影響沉降速度。因?yàn)闅怏w年度隨溫度升高而增加，所以溫度升高時(shí)沉降速度減��；處于牛頓定律區(qū)時(shí)，沉降速度與粘度無關(guān)，與?有一定關(guān)系，溫度升高，氣體?降低，沉降速度增大。

8、簡述旋風(fēng)分離器性能指標(biāo)中分割直徑dpc的概念

通常將經(jīng)過旋風(fēng)分離器后能被除下50%的顆粒直徑稱為分割直徑dpc，某些高效旋風(fēng)分離器的分割直徑可小至3～10?m

9、什么是顆粒的自由沉降速度？

當(dāng)一個(gè)小顆粒在靜止氣流中降落時(shí)，顆粒受到重力、浮力和阻力的作用。如果重力大于浮力，顆粒就受到一個(gè)向下的合力（它等于重力與浮力之差）的作用而加速降落。隨著降落速度的增加，顆粒與空氣的摩擦阻力相應(yīng)增大，當(dāng)阻力增大到等于重力與浮力之差時(shí)，顆粒所受的合力為零，因而加速度為零，此后顆粒即以加速度為零時(shí)的瞬時(shí)速度等速降落，這時(shí)顆粒的降落速度稱為自由沉降速度（Ut）

10、實(shí)際流化現(xiàn)象有哪兩種？通常，各自發(fā)生于什么系統(tǒng)？

散式流化，發(fā)生于液-固系統(tǒng)；聚式流化，發(fā)生于氣-固系統(tǒng)

11、對(duì)于非球形顆粒，當(dāng)沉降處于斯托克斯定律區(qū)時(shí)，試寫出顆粒的等沉降速度當(dāng)量直徑de的計(jì)算式

de?18ut? (?p??)g

12、在考慮流體通過固定床流動(dòng)的壓降時(shí)，顆粒群的平均直徑是按什么原則定義的？

以比表面積相等作為準(zhǔn)則

流動(dòng)阻力主要由顆粒層內(nèi)固體表面積的大小決定，而顆粒的形狀并不重要

13、氣體中含有1～2微米直徑的固體顆粒，應(yīng)選用哪一種氣固分離方法？

第六章傳熱

1、傳熱過程有哪三種基本方式？

直接接觸式，間壁式，蓄熱式

2、傳熱按機(jī)理分為哪幾種？

傳導(dǎo)，固體內(nèi)部的熱傳導(dǎo)是由于相鄰分子在碰撞時(shí)傳遞振動(dòng)能的結(jié)果；在流體特別是氣體中，除上述原因之外，連續(xù)而不規(guī)則的分子運(yùn)動(dòng)更是導(dǎo)致傳導(dǎo)的重要原因。此外，熱傳導(dǎo)也可因物體內(nèi)部自由電子的轉(zhuǎn)移而發(fā)生

對(duì)流，是流體流動(dòng)載熱與熱傳導(dǎo)聯(lián)合作用的結(jié)果

熱輻射，任何物體，只要其絕對(duì)溫度不為零度，都會(huì)不停的以電磁波的形式向外界輻射能量，同時(shí)又不斷吸收來自外界其他物體的輻射能。當(dāng)向外界輻射的能量與其從外界吸收的輻射能不相等時(shí)，該物體與外界產(chǎn)生熱量的傳遞

3、物體的導(dǎo)熱系數(shù)與哪些主要因素有關(guān)？

與物態(tài)，溫度有關(guān)

4、流動(dòng)對(duì)傳熱的貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)在哪？

流動(dòng)流體的載熱：增大了壁面處的溫度梯度，使壁面熱流密度較流體靜止時(shí)為大

5、自然對(duì)流中的加熱面與冷卻面的位置應(yīng)如何放才有利于充分傳熱？

加熱面在下，制冷面在上

6、液體沸騰的必要條件有哪兩個(gè)？

過熱度、汽化核心

7、工業(yè)沸騰裝置應(yīng)在什么沸騰狀態(tài)下操作？為什么？

核狀沸騰狀態(tài)，以免設(shè)備燒毀

8、沸騰給熱的強(qiáng)化可以從哪兩個(gè)方面著手？

改善加熱表面，提供更多的汽化核心；沸騰液體加添加劑，降低表面張力

9、蒸汽冷凝時(shí)為什么要定期排放不凝性氣體？

避免其積累，提高?

10、為什么低溫時(shí)熱輻射往往可以忽略，而高溫時(shí)熱輻射則往往成為主要的傳熱方式？

因Q與溫度四次方成正比，對(duì)溫度很敏感

11、影響輻射傳熱的主要因素有哪些？

溫度、黑度、角系數(shù)（幾何位置）、面積大小、中間介質(zhì)

12、為什么有相變時(shí)的對(duì)流給熱系數(shù)大于無相變時(shí)的對(duì)流給熱系數(shù)？

（1）相變熱遠(yuǎn)大于顯熱

（2）沸騰時(shí)氣泡攪動(dòng)；蒸汽冷凝時(shí)液膜很薄

13、有兩把外形相同的茶壺，一把為陶瓷的，一把為銀質(zhì)的。將剛燒開的水同時(shí)充滿兩壺，實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，陶壺內(nèi)的水溫下降比銀壺中的快，為什么？

陶壺的黑度大，輻射散熱快；銀壺黑度小，輻射散熱慢

14、若串聯(lián)傳熱過程中存在某個(gè)控制步驟，其含義是什么？

該步驟阻力遠(yuǎn)大于其他各步驟的阻力之和，傳熱速率由該步驟決定

15、傳熱基本方程中，推倒得出對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力的前提條件有哪些？

K，qm1cp1，qm2cp2沿程不變；管，殼程均為單程

17、為什么一般情況下，逆流總是優(yōu)于并流？并流適用于哪些情況？

逆流推動(dòng)力?tm大，載熱體用量少

熱敏物料加熱，控制壁溫以免過高

18、解決非定態(tài)換熱器問題的基本方程是那幾個(gè)？

傳熱基本方程，熱量衡算式，帶有溫變速率的熱量衡算式

19、在換熱器設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，為什么要限制?大于0、8

當(dāng)??0、8時(shí)，溫差推動(dòng)力損失太大，?tm小，所需A變大，設(shè)備費(fèi)用增加

1、載熱體

為將冷流體加熱或熱流體冷卻，必須用另一種流體供給或取走熱量，此流體為載熱體

2、間壁式傳熱過程的三個(gè)步驟

熱流體給熱于管壁內(nèi)側(cè)，熱量自管壁內(nèi)側(cè)傳導(dǎo)至管壁外側(cè)，管壁外側(cè)給熱于冷流體

3、強(qiáng)制對(duì)流，自然對(duì)流

流體在外力（泵，風(fēng)機(jī)或其他勢(shì)能差）作用下產(chǎn)生的宏觀流動(dòng)

在傳熱過程中因流體冷熱部分密度不同而引起的流動(dòng)

4、雷諾數(shù)Re，努塞爾數(shù)Nu，格拉斯霍夫數(shù)Gr，普朗特?cái)?shù)Pr的物理意義

雷諾數(shù)Re表征流體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

努塞爾數(shù)Nu反映對(duì)流使給熱系數(shù)增大的倍數(shù)

格拉斯霍夫數(shù)Gr表征自然對(duì)流的流動(dòng)狀態(tài)

普朗特?cái)?shù)Pr反映物性對(duì)給熱過程的影響

5、大容積自然對(duì)流的自動(dòng)模化區(qū)

7GrPr>2×10時(shí)，給熱系數(shù)?與加熱面的幾何尺寸l無關(guān)，此稱為自動(dòng)�；瘏^(qū)

6、核狀沸騰，膜狀沸騰，臨界點(diǎn)

△t>2、2℃，加熱面上有氣泡產(chǎn)生，給熱系數(shù)?隨△t急劇上升，此階段為核狀沸騰；△t增大到一定數(shù)值時(shí)，加熱面上的汽化核心繼續(xù)增多，旗袍在脫離加熱面之前便相互連接，形成氣膜，把加熱面與液體隔開，隨△t的增大，給熱系數(shù)下降，此階段為不穩(wěn)定膜狀沸騰；從核狀沸騰到膜狀沸騰的轉(zhuǎn)折點(diǎn)為臨界點(diǎn)。

7、蒸汽冷凝的兩種形式

膜狀冷凝和滴狀冷凝，后者給熱系數(shù)比前者大5～10倍

8、黑度

實(shí)際物體與同溫度黑體的輻射能力的比值??E/E0

9、冷、熱流體流動(dòng)通道的選擇原則

（1）不潔凈和易結(jié)垢的液體宜在管程

（2）腐蝕性流體宜在管程

（3）壓強(qiáng)高的流體宜在管內(nèi)

（4）飽和蒸汽宜走殼程

（5）被冷卻的流體宜走殼程

（6）若兩流體溫差較大，對(duì)于剛性結(jié)構(gòu)的換熱器，宜將給熱系數(shù)大的流體通入殼程

（7）流量小而粘度大的流體一般以殼程為宜

10、簡述輻射傳熱中黑體和灰體的概念

吸收率等于1的物體稱為黑體；對(duì)各種波長輻射能均能同樣吸收的理想物體稱為灰體

第七章蒸發(fā)

1、蒸發(fā)操作不同于一般環(huán)熱過程的主要點(diǎn)有哪些？

溶質(zhì)常析出在加熱面上形成垢層；熱敏性物質(zhì)停留時(shí)間不得過長；與其他單元操作相比節(jié)能更重要

2、提高蒸發(fā)器內(nèi)液體循環(huán)速度的意義在哪？循環(huán)型蒸發(fā)器中，降低單程氣化率的目的是什么？

不僅提高?，更重要在于降低單程氣化率

減緩結(jié)垢現(xiàn)象

3、為什么要盡可能擴(kuò)大管內(nèi)沸騰時(shí)的汽液環(huán)狀流動(dòng)的區(qū)域

因?yàn)樵搮^(qū)域的給熱系數(shù)?最大

5、提高蒸發(fā)器生產(chǎn)強(qiáng)度的途徑有哪些？

U上升，降低單程氣化率，K上升；提高真空度，t下降，增加傳熱推動(dòng)力

6、分析比較單效蒸發(fā)器的間歇蒸發(fā)和連續(xù)蒸發(fā)的生產(chǎn)能力的大小。設(shè)原料液濃度，溫度，完成液濃度，加熱蒸汽壓強(qiáng)以及冷凝器操作壓強(qiáng)均相等

單效間歇蒸發(fā)器?小，生產(chǎn)能力大

7、多效蒸發(fā)的效數(shù)受哪些限制

經(jīng)濟(jì)上限制：W/D的上升達(dá)不到與效數(shù)成正比，W/A的下降與效數(shù)成反比快；技術(shù)上限制：??必須小于T-t0，而T-t0是有限的

8、比較單效與多效蒸發(fā)之優(yōu)缺點(diǎn)

單效蒸發(fā)生產(chǎn)強(qiáng)度高，設(shè)備費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)性低。多效蒸發(fā)經(jīng)濟(jì)性高

1、蒸發(fā)操作節(jié)能的措施

除采用多效蒸發(fā)外，還可從下面三個(gè)方面入手：二次蒸汽的利用，冷凝水的利用，熱泵蒸發(fā)。

第八章氣體吸收

1、吸收的目的和基本依據(jù)是什么?吸收的主要操作費(fèi)用花費(fèi)在哪?

吸收的目的是分離氣體混合物。

基本依據(jù)是氣體混合物中各組份在溶劑中的溶解度不同。

操作費(fèi)用主要花費(fèi)在溶劑再生，溶劑損失。

2、選擇吸收溶劑的主要依據(jù)是什么?什么是溶劑的選擇性?

溶解度大，選擇性高，再生方便，蒸汽壓低損失小。

溶劑對(duì)溶質(zhì)溶解度大，對(duì)其他組份溶解度小。

3、E,m,H三者各自與溫度、總壓有何關(guān)系?

m=E/P=HCM/P，m、E、H均隨溫度上升而增大，E、H基本上與總壓無關(guān)，m反比于總壓。

4、工業(yè)吸收過程氣液接觸的方式有哪兩種?

級(jí)式接觸和微分接觸。

5、擴(kuò)散流JA,凈物流N,主體流動(dòng)NM,傳遞速率NA相互之間有什么聯(lián)系和區(qū)別?

N=NM+JA+JB,NA=JA+NMCA/CM。

JA、JB濃度梯度引起；NM微壓力差引起；NA溶質(zhì)傳遞，考察所需。

6、漂流因子有什么含義?等分子反向擴(kuò)散時(shí)有無漂流因子?為什么？

P/PBm表示了主體流動(dòng)對(duì)傳質(zhì)的貢獻(xiàn)。

無漂流因子。因?yàn)闆]有主體流動(dòng)。

7、氣體分子擴(kuò)散系數(shù)與溫度、壓力有何關(guān)系?液體分子擴(kuò)散系數(shù)與溫度、粘度有何關(guān)系?

D氣∝T1、81/P，D液∝T/μ。

8、修伍德數(shù)、施密特?cái)?shù)的物理含義是什么?

Sh=kd/D表征對(duì)流傳質(zhì)速率與擴(kuò)散傳質(zhì)速率之比。

Sc=μ/ρD表征動(dòng)量擴(kuò)散系數(shù)與分子擴(kuò)散系數(shù)之比。

9、傳質(zhì)理論中，有效膜理論與表面更新理論有何主要區(qū)別?

表面更新理論考慮到微元傳質(zhì)的非定態(tài)性，從k∝D推進(jìn)到k∝D0、5。

10、傳質(zhì)過程中，什么時(shí)侯氣相阻力控制?什么時(shí)侯液相阻力控制?

mky>kx時(shí)，液相阻力控制。

11、低濃度氣體吸收有哪些特點(diǎn)?數(shù)學(xué)描述中為什么沒有總物料的衡算式?

①G、L為常量，②等溫過程，③傳質(zhì)系數(shù)沿塔高不變。

12、吸收塔高度計(jì)算中，將NOG與HOG分開,有什么優(yōu)點(diǎn)?

分離任務(wù)難易與設(shè)備效能高低相對(duì)分開，便于分析。

13、建立操作線方程的依據(jù)是什么?

塔段的物料衡算。

14、什么是返混?

返混是少量流體自身由下游返回至上游的現(xiàn)象。

15、何謂最小液氣比?操作型計(jì)算中有無此類?

完成指定分離任務(wù)所需塔高為無窮大時(shí)的'液氣比。無。

16、x2max與(L/G)min是如何受到技術(shù)上的限制的?技術(shù)上的限制主要是指哪兩個(gè)制約條件?

通常，x2max=y2/m，(L/G)min=(y1-y2)/(x1e-x2)。

相平衡和物料衡算。

17、有哪幾種NOG的計(jì)算方法?用對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法和吸收因數(shù)法求NOG的條件各是什么?

對(duì)數(shù)平均推動(dòng)力法，吸收因數(shù)法，數(shù)值積分法。相平衡分別為直線和過原點(diǎn)直線。

18、HOG的物理含義是什么?常用吸收設(shè)備的HOG約為多少?

氣體流經(jīng)這一單元高度塔段的濃度變化等于該單元內(nèi)的平均推動(dòng)力。0、15～1、5m。

19、吸收劑的進(jìn)塔條件有哪三個(gè)要素?操作中調(diào)節(jié)這三要素,分別對(duì)吸收結(jié)果有何影響?

t、x2、L。t↓，x2↓，L↑均有利于吸收。

20、吸收過程的數(shù)學(xué)描述與傳熱過程的數(shù)學(xué)描述有什么聯(lián)系與區(qū)別?

傳熱過程數(shù)學(xué)描述可視作m=1時(shí)的吸收過程的情況。

21、高濃度氣體吸收的主要特點(diǎn)有哪些?

①G、L沿程變化，②非等溫，③傳質(zhì)分系數(shù)與濃度有關(guān)。

22、化學(xué)吸收與物理吸收的本質(zhì)區(qū)別是什么?化學(xué)吸收有何特點(diǎn)?

溶質(zhì)是否與液相組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

高的選擇性，較高的吸收速率，降低平衡濃度ye。

23、化學(xué)吸收過程中，何時(shí)成為容積過程?何時(shí)成為表面過程?

快反應(yīng)使吸收成表面過程；慢反應(yīng)使吸收成容積過程。

第九章精餾

1、蒸餾的目的是什么?蒸餾操作的基本依據(jù)是什么?

分離液體混合物。

液體中各組分揮發(fā)度的不同。

2、蒸餾的主要操作費(fèi)用花費(fèi)在何處?

加熱和冷卻的費(fèi)用。

3、雙組份汽液兩相平衡共存時(shí)自由度為多少?

自由度為F=2(P一定，t～x或y；t一定，P～x或y)；P一定后，F(xiàn)=1。

4、何謂泡點(diǎn)、露點(diǎn)?對(duì)于一定的組成和壓力,兩者大小關(guān)系如何?

泡點(diǎn)指液相混合物加熱至出現(xiàn)第一個(gè)汽泡時(shí)的溫度。露點(diǎn)指氣相混合物冷卻至出現(xiàn)第一個(gè)液滴時(shí)的溫度。

對(duì)于一定的組成和壓力，露點(diǎn)大于或等于泡點(diǎn)。

5、非理想物系何時(shí)出現(xiàn)最低恒沸點(diǎn),何時(shí)出現(xiàn)最高恒沸點(diǎn)?

強(qiáng)正偏差出現(xiàn)最低恒沸點(diǎn)；強(qiáng)負(fù)偏差出現(xiàn)最高恒沸點(diǎn)。

6、常用的活度系數(shù)關(guān)聯(lián)式有哪幾個(gè)？

范拉方程、馬古斯方程。

7、總壓對(duì)相對(duì)揮發(fā)度有何影響?

P↑、α↓。

8、為什么α=1時(shí)不能用普通精餾的方法分離混合物?

因?yàn)榇藭r(shí)y=x，沒有實(shí)現(xiàn)相對(duì)分離。

9、平衡蒸餾與簡單蒸餾有何不同?

平衡蒸餾是連續(xù)操作且一級(jí)平衡；簡單蒸餾是間歇操作且瞬時(shí)一級(jí)平衡。

10、為什么說回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升是實(shí)現(xiàn)精餾的必要條件?

唯其如此，才能實(shí)現(xiàn)汽液兩相充分接觸、傳質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高純度分離，否則，僅為一級(jí)平衡。

11、什么是理論板?默弗里板效率有什么含義?

離開該板的汽液兩相達(dá)到相平衡的理想化塔板。

經(jīng)過一塊塔板之后的實(shí)際增濃與理想增濃之比。

12、恒摩爾流假設(shè)指什么?其成立的主要條件是什么?

在沒有加料、出料的情況下，塔段內(nèi)的汽相或液相摩爾流量各自不變。

組分摩爾汽化熱相近，熱損失不計(jì)，顯熱差不計(jì)。

13、q值的含義是什么?根據(jù)q的取值范圍,有哪幾種加料熱狀態(tài)?

一摩爾加料加熱至飽和汽體所需熱量與摩爾汽化潛熱之比。它表明加料熱狀態(tài)。 五種：過熱蒸汽，飽和蒸汽，汽液混和物，飽和液體，冷液。

14、建立操作線的依據(jù)是什么?操作線為直線的條件是什么?

塔段物料衡算。

液汽比為常數(shù)（恒摩爾流）。

15、用芬斯克方程所求出的N是什么條件下的理論板數(shù)?

全回流條件下，塔頂塔低濃度達(dá)到要求時(shí)的最少理論板數(shù)。

16、何謂最小回流比?挾點(diǎn)恒濃區(qū)的特征是什么?

達(dá)到指定分離要求所需理論板數(shù)為無窮多時(shí)的回流比，是設(shè)計(jì)型計(jì)算特有的。

氣液兩相濃度在恒濃區(qū)幾乎不變。

17、最適宜回流比的選取須考慮哪些因素?

設(shè)備費(fèi)、操作費(fèi)之和最小。

18、精餾過程能否在填料塔內(nèi)進(jìn)行?

能。

19、何謂靈敏板?

塔板溫度對(duì)外界干擾反映最靈敏的塔板。

20、間歇精餾與連續(xù)精餾相比有何特點(diǎn)?適用于什么場(chǎng)合?

操作靈活。

適用于小批量物料分離。

21、恒沸精餾與萃取精餾的主要異同點(diǎn)是什么?

相同點(diǎn)：都加入第三組份改變相對(duì)揮發(fā)度；

區(qū)別：①前者生成新的最低恒沸物，加入組分塔從塔頂出；后者不形成新恒沸物，加入組分從塔底出。②操作方式前者可間隙，較方便。③前者消耗熱量在汽化潛熱，后者在顯熱，消耗熱量較少。

22、如何選擇多組分精餾的流程方案？

選擇多組分精餾的流程方案需考慮①經(jīng)濟(jì)上優(yōu)化；②物性；③產(chǎn)品純度。

23、何謂輕關(guān)鍵組分、重關(guān)鍵組分？何謂輕組分、重組分？

對(duì)分離起控制作用的兩個(gè)組分為關(guān)鍵組分，揮發(fā)度大的為輕關(guān)鍵組分；揮發(fā)度小的為重關(guān)鍵組分。

比輕關(guān)鍵組分更易揮發(fā)的為輕組分；比重關(guān)鍵組分更難揮發(fā)的為重組分。

24、清晰分割法、全回流近似法各有什么假定？

清晰分割法假定輕組分在塔底的濃度為零，重組分在塔頂?shù)臐舛葹榱恪?/p>

全回流近似法假定塔頂、塔底的濃度分布與全回流時(shí)相近。

25、芬斯克-恩德伍德-吉利蘭捷算法的主要步驟有哪些？

①全塔物料衡算，得塔頂、塔底濃度；

②確定平均α，用芬斯克方程算最少理論板數(shù)Nmin；

③用恩德伍德公式計(jì)算Rmin，R；

④查吉利蘭圖，算N；

⑤以加料組成、塔頂組成，用芬斯克方程、恩德伍德公式、吉利蘭圖，算加料位置。

第十章氣液傳質(zhì)設(shè)備

1、板式塔的設(shè)計(jì)意圖是什么?對(duì)傳質(zhì)過程最有利的理想流動(dòng)條件是什么?

①氣液兩相在塔板上充分接觸，②總體上氣液逆流，提供最大推動(dòng)力。

總體兩相逆流，每塊板上均勻錯(cuò)流。

2、鼓泡、泡沫、噴射這三種氣液接觸狀態(tài)各有什么特點(diǎn)?

鼓泡狀態(tài)：氣量低，氣泡數(shù)量少，液層清晰。泡沫狀態(tài)：氣量較大，液體大部分以液膜形式存在于氣泡之間，但仍為連續(xù)相。噴射狀態(tài)：氣量很大，液體以液滴形式存在，氣相為連續(xù)相。

3、何謂轉(zhuǎn)相點(diǎn)?

由泡沫狀態(tài)轉(zhuǎn)為噴射狀態(tài)的臨界點(diǎn)。

4、板式塔內(nèi)有哪些主要的非理想流動(dòng)?

液沫夾帶、氣泡夾帶、氣體的不均勻流動(dòng)、液體的不均勻流動(dòng)。

5、夾帶液泛與溢流液泛有何區(qū)別?

是由過量液沫夾帶引起還是由溢流管降液困難造成的。

6、板式塔的不正常操作現(xiàn)象有哪幾種?

夾帶液泛、溢流液泛、漏液。

7、為什么有時(shí)實(shí)際塔板的默弗里板效率會(huì)大于1?

因?yàn)閷?shí)際塔板上液體并不是完全混和（返混）的，而理論板以板上液體完全混和（返混）為假定。

8、濕板效率與默弗里板效率的實(shí)際意義有何不同?

濕板效率與默弗里板效率的差別在于前者考慮了液沫夾帶對(duì)板效的影響，可用表觀操作線進(jìn)行的圖解求算，而后者沒有。

9、為什么既使塔內(nèi)各板效率相等,全塔效率在數(shù)值上也不等于板效率?

因兩者定義基準(zhǔn)不同。

10、篩板塔負(fù)荷性能圖受哪幾個(gè)條件約束?何謂操作彈性?

①過量液沫夾帶；②漏液；③溢流液泛；④液量下限(how≥6mm)；⑤液量上限(HTAf/Lmax≦3～5s)。上、下操作極限的氣體流量之比。

11、評(píng)價(jià)塔板優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)有哪些?

①通過能力；②板效率；③板壓降；④操作彈性；⑤結(jié)構(gòu)簡單成本低。

12、什么系統(tǒng)噴射狀態(tài)操作有利?什么系統(tǒng)泡沫狀態(tài)操作有利?

用x表示重組分摩爾分率，且重組分從氣相傳至液相時(shí)，噴射狀態(tài)對(duì)負(fù)系統(tǒng)(dσ/dx0)有利。

13、填料的主要特性可用哪些特征數(shù)字來表示?有哪些常用填料?

①比表面積ａ，②空隙率ε，③填料的幾何形狀。

拉西環(huán)，鮑爾環(huán)，弧鞍形填料，矩鞍形填料，階梯形填料，網(wǎng)體填料等。

14、何謂載點(diǎn)、泛點(diǎn)?

填料塔內(nèi)隨著氣速逐漸由小到大，氣液兩相流動(dòng)的交互影響開始變得比較顯著時(shí)的操作狀態(tài)為載點(diǎn)；氣速進(jìn)一步增大至出現(xiàn)壓降陡增的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為泛點(diǎn)。

15、何謂等板高度HETP?

分離效果相當(dāng)于一塊理論板的填料層高度。

16、填料塔、板式塔各適用于什么場(chǎng)合?

填料塔操作范圍小，宜處理不易聚合的清潔物料，不易中間換熱，處理量較小，造價(jià)便宜，較宜處理易起泡、腐蝕性、熱敏性物料，能適應(yīng)真空操作。板式塔適合于要求操作范圍大，易聚合或含固體懸浮物，處理量較大，設(shè)計(jì)要求比較準(zhǔn)確的場(chǎng)合。

第十一章液液萃取

1、萃取的目的是什么?原理是什么?

分離液液混合物。

各組分溶解度的不同。

2、溶劑的必要條件是什么?

①與物料中的Ｂ組份不完全互溶，②對(duì)Ａ組份具有選擇性的溶解度。

3、萃取過程與吸收過程的主要差別有哪些?

①萃取中稀釋劑B組分往往部分互溶，平衡線為曲線，使過程變得復(fù)雜；

②萃取Δρ，σ較小，使不易分相，設(shè)備變得復(fù)雜。

4、什么情況下選擇萃取分離而不選擇精餾分離?

①出現(xiàn)共沸，或α

5、什么是臨界混溶點(diǎn)?是否在溶解度曲線的最高點(diǎn)?

相平衡的兩相無限趨近變成一相時(shí)的組成所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。不一定是。

6、分配系數(shù)等于1能否進(jìn)行萃取分離操作?萃取液、萃余液各指什么?

能。萃取相、萃余相各自脫溶后為萃取液、萃余液。

7、何謂選擇性系數(shù)?β=1意味著什么?β=∞意味著什么?

β=(yA/yB)/(xA/xB)。

β=1不可用萃取方法分離。

β=∞為B、S完全不互溶物系。

8、萃取操作溫度選高些好還是低些好?

溫度低B、S互溶度小，相平衡有利些，但粘度等對(duì)操作不利，所以要適當(dāng)選擇。

9、多級(jí)逆流萃取中(S/F)min如何確定?

通過計(jì)算可以確定，當(dāng)達(dá)到指定濃度所需理論級(jí)為無窮多時(shí)，相應(yīng)的S/F為(S/F)min。

10、液液傳質(zhì)設(shè)備的主要技術(shù)性能有哪些?它們與設(shè)備尺寸有何關(guān)系?

兩相極限通過能力；傳質(zhì)系數(shù)Kya或HETP。

前者決定了設(shè)備的直徑D，后者決定了塔高。

11、什么是萃取塔設(shè)備的特性速度、臨界滯液率、液泛、兩相極限速度?

兩相速度達(dá)到極大時(shí)，部分分散相液滴被連續(xù)相帶走，而使分散相流量減少的狀況稱為液泛。此時(shí)的分散相滯液率為臨界滯液率，兩相的空塔速度為兩相極限速度。

12、何謂界面騷動(dòng)現(xiàn)象?它對(duì)液液傳質(zhì)過程有何影響?

因傳質(zhì)引起界面張力分布不均而造成的界面不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

①提高傳質(zhì)系數(shù)；②影響液滴的合并、分散。

13、傳質(zhì)方向、界面張力隨濃度變化的趨勢(shì)對(duì)液滴合并與再分散有何影響?

當(dāng)dσ/dx>0時(shí)，ｄ→ｃ（分散相向連續(xù)相傳質(zhì)）有利于液滴分散；

當(dāng)dσ/dx

14、分散相的選擇應(yīng)考慮哪些因素?

應(yīng)考慮：dσ/dx的正負(fù)，兩相流量比，粘度大小，潤濕性，安全性等。

15．什么是超臨界萃��？超臨界萃取的基本流程是怎樣的？

用超臨界流體作溶劑進(jìn)行萃取。

等溫變壓，等壓變溫。

16．液膜萃取的基本原理是什么？液膜萃取按操作方式可分為哪兩種類型？

在液膜的兩邊同時(shí)進(jìn)行萃取和反萃取。乳狀液膜、支撐液膜。

第十二章其它傳質(zhì)分離方法

1．結(jié)晶有哪幾種基本方法？溶液結(jié)晶操作的基本原理是什么？

溶液結(jié)晶，熔融結(jié)晶，升華結(jié)晶，反應(yīng)沉淀。

溶液的過飽和。

2．溶液結(jié)晶操作有哪幾種方法造成過飽和度？

冷卻，蒸發(fā)濃縮。

3．與精餾操作相比，結(jié)晶操作有哪些特點(diǎn)？

分離純度高，溫度低，相變熱小。

4．什么是晶格、晶系、晶習(xí)？

晶體微觀粒子幾何排列的最小單元。按晶格結(jié)構(gòu)分類。形成不同晶體外形的習(xí)性。

5．超溶解度曲線與溶解度曲線有什么關(guān)系？溶液有哪幾種狀態(tài)？什么是穩(wěn)定區(qū)、介穩(wěn)區(qū)、不穩(wěn)區(qū)？

在一定溫度下，開始析出結(jié)晶的溶液濃度大于溶解度，所以，超溶解度曲線在溶解度曲線上面。

飽和，不飽和，過飽和狀態(tài)。

當(dāng)溶液濃度處于不飽和狀態(tài)，屬于穩(wěn)定區(qū)。當(dāng)溶液濃度介于超溶解度曲線和溶解度曲線之間，屬于介穩(wěn)區(qū)。當(dāng)溶液濃度大于超溶解度曲線濃度時(shí)，屬于不穩(wěn)區(qū)。

6．溶液結(jié)晶要經(jīng)歷哪兩個(gè)階段？

晶核生成，晶體成長。

7．晶核的生成有哪幾種方式？

初級(jí)均相成核，初級(jí)非均相成核，二次成核。

8．什么是再結(jié)晶現(xiàn)象？

小晶體溶解與大晶體成長同時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象。

9．過飽和度對(duì)晶核生成速率與晶體成長速率各自有何影響？

過飽和度ΔC大，有利于成核；過飽和度ΔC小，有利于晶體成長。

10．選擇結(jié)晶設(shè)備時(shí)要考慮哪些因素？

選擇時(shí)要考慮溶解度曲線的斜率，能耗，物性，產(chǎn)品粒度，處理量等。

11．什么是吸附現(xiàn)象？吸附分離的基本原理是什么？

流體中的吸附質(zhì)借助于范德華力而富集于吸附劑固體表面的現(xiàn)象。

吸附劑對(duì)流體中各組分選擇性的吸附。

12．有哪幾種常用的吸附解吸循環(huán)操作？

變溫，變壓，變濃度，置換。

13．有哪幾種常用的吸附劑？各有什么特點(diǎn)？什么是分子篩？

活性炭，硅膠，活性氧化鋁，活性土，沸石分子篩，吸附樹脂等。

活性炭親有機(jī)物，硅膠極性、親水，活性氧化鋁極性、親水，活性土極性，沸石分子篩極性可改變、篩選分子、選擇性強(qiáng)，吸附樹脂可引入不同的官能團(tuán)。

分子篩是晶格結(jié)構(gòu)一定，微孔大小均一，能起篩選分子作用的吸附劑。

14．工業(yè)吸附對(duì)吸附劑有哪些基本要求？

內(nèi)表面大，活性高，選擇性高，有一定的機(jī)械強(qiáng)度、粒度，化學(xué)穩(wěn)定性好。

15．有利的吸附等溫線有什么特點(diǎn)？

隨著流體相濃度的增加，吸附等溫線斜率降低。

16．如何用實(shí)驗(yàn)確定朗格繆爾模型參數(shù)？

先將朗格繆爾模型線性化，然后實(shí)測(cè)p、x，確定參數(shù)xm、kL。

17．吸附床中的傳質(zhì)擴(kuò)散可分為哪幾種方式？

分子擴(kuò)散，努森擴(kuò)散，表面擴(kuò)散，固體(晶體)擴(kuò)散。

18．吸附過程有哪幾個(gè)傳質(zhì)步驟？

外擴(kuò)散，內(nèi)擴(kuò)散，吸附。

19．何謂負(fù)荷曲線、透過曲線？什么是透過點(diǎn)、飽和點(diǎn)？

固定床吸附器中，固體相濃度隨距離的變化曲線稱為負(fù)荷曲線。出口濃度隨時(shí)間的變化稱為透過曲線。

透過曲線中，出口濃度達(dá)到5%進(jìn)口濃度時(shí)，對(duì)應(yīng)的點(diǎn)稱為透過點(diǎn)；出口濃度達(dá)到95%進(jìn)口濃度時(shí)，對(duì)應(yīng)的點(diǎn)稱為飽和點(diǎn)。

20．固定床吸附塔中吸附劑利用率與哪些因素有關(guān)？

傳質(zhì)速率，流體流速，相平衡。

21．常用的吸附分離設(shè)備有哪幾種類型

固定床，攪拌釜，流化床。

22．什么是膜分離？有哪幾種常用的膜分離過程？

利用固體膜對(duì)流體混合物各組分的選擇性滲透，實(shí)現(xiàn)分離。

反滲透，超濾，電滲析，氣體滲透分離。

23．膜分離有哪些特點(diǎn)？分離過程對(duì)膜有哪些基本要求？

不發(fā)生相變化，能耗低，常溫操作，適用范圍廣，裝置簡單。

截留率，透過速率，截留分子量。

24．常用的膜分離器有哪些類型？

平板式，管式，螺旋卷式，中空纖維式。

25．反滲透的基本原理是什么？

施加的壓差大于溶液的滲透壓差。

26．什么是濃差極化？

溶質(zhì)在膜表面被截留，形成高濃度區(qū)的現(xiàn)象。

27．超濾的分離機(jī)理是什么？

膜孔的篩分作用，或各組分通過的速率不同。

28．電滲析的分離機(jī)理是什么？陰膜、陽膜各有什么特點(diǎn)？

離子交換膜使電解質(zhì)離子選擇性透過。

陰膜帶正電，只讓陰離子通過；陽膜帶負(fù)電，只讓陽離子通過；

29．氣體混合物膜分離的機(jī)理是什么？

努森流的分離作用；均質(zhì)膜的溶解、擴(kuò)散、解吸。

第十三章熱質(zhì)同時(shí)傳遞

1、熱質(zhì)同時(shí)傳遞的過程可分為哪兩類?

①以傳熱為主，如直接接觸換熱；②以傳質(zhì)為主，如增減濕。

2、傳質(zhì)方向或傳熱方向發(fā)生逆轉(zhuǎn)的原因和條件是什么?

氣相的獨(dú)立變量有兩個(gè)(t,p)，液相的獨(dú)立變量只有一個(gè)(θ決定pe)。一個(gè)過程的繼續(xù)打破另一過程的瞬時(shí)平衡。

3、熱質(zhì)同時(shí)傳遞的過程極限有什么新特點(diǎn)?

可以θ≠t，p≠pe(如:大量氣，少量水)。

4、濕球溫度tw受哪些因素影響?絕熱飽和溫度tas與tw在物理含義上有何差別?

t、H、P。t↑,tw↑；H↑,tw↑；P↓,tw↓。tas由熱量衡算和物料衡算導(dǎo)出，屬于靜力學(xué)；tW是傳熱傳質(zhì)速率均衡的結(jié)果，屬動(dòng)力學(xué)。

5、以焓差為推動(dòng)力計(jì)算涼水塔高有什么條件?

忽略液量變化dL，且α/kH≈CH。

第十四章固體干燥

1、通常物料去濕的方法有哪些?

機(jī)械去濕、吸附或抽真空去濕、供熱干燥等。

2、對(duì)流干燥過程的特點(diǎn)是什么?

熱質(zhì)同時(shí)傳遞。

3、對(duì)流干燥的操作費(fèi)用主要在哪里?

空氣預(yù)熱。

4、通常露點(diǎn)溫度、濕球溫度、干球溫度的大小關(guān)系如何?什么時(shí)侯三者相等?

td≤tW≤t。υ=100%時(shí)，td=tW=t。

5、結(jié)合水與非結(jié)合水有什么區(qū)別?

平衡水蒸汽壓開始小于飽和蒸汽壓的含水量為結(jié)合水，超出部分為非結(jié)合水。

6、何謂平衡含水量、自由含水量?

指定空氣條件下的被干燥極限為平衡含水量，超出的那部分含水為自由含水量。

7、何謂臨界含水量?它受哪些因素影響?

由恒速段向降速段轉(zhuǎn)折的對(duì)應(yīng)含水量為臨界含水量。

物料本身性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、分散程度、干燥介質(zhì)（u、t、H）。

結(jié)構(gòu)松、顆粒小、u↓、t↓、H↑、都會(huì)使Xc↓。

8、干燥速率對(duì)產(chǎn)品物料的性質(zhì)會(huì)有什么影響?

干燥速率太大會(huì)引起物料表面結(jié)殼，收縮變形，開裂等等。

9、連續(xù)干燥過程的熱效率是如何定義的?

熱效率η＝汽化水分、物料升溫需熱/供熱。

10、理想干燥過程有哪些假定條件?

①預(yù)熱段、升溫段、熱損失忽略不計(jì)；②水分都在表面汽化段除去。

11、為提高干燥熱效率可采取有哪些措施?

提高進(jìn)口氣溫t1，降低出口氣溫t2，采用中間加熱，廢氣再循環(huán)。

12、評(píng)價(jià)干燥器技術(shù)性能的主要指標(biāo)有哪些?

①對(duì)物料的適應(yīng)性②設(shè)備的生產(chǎn)能力③能耗的經(jīng)濟(jì)性(熱效率)。

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