化工原理簡答.docx

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1、1．什么是離心泵的允許安裝高度的？如何提高？答：離心泵允許安裝高度是指泵的吸入口與吸入貯槽液面間可允許達(dá)到的最大垂直距離。盡量減小吸入管的壓頭損失，增大吸入管直徑、縮短吸入管長度，減小拐彎并省去不必要的管件和閥門；將泵安裝在貯槽液面以下，使液體利用位差自動灌入泵體內(nèi)。2．孔板流量計和轉(zhuǎn)子流量計的主要區(qū)別是什么？答：（1）孔板流量計的節(jié)流口面積不變，流體流經(jīng)節(jié)流口所產(chǎn)生的壓差隨流量不同而變化，故可通過壓差計讀數(shù)來反映流量的大小，這類流量計又稱為差壓流量計；2分（2）轉(zhuǎn)子流量計是使流體流經(jīng)節(jié)流口所產(chǎn)生的壓降差保持不變，而節(jié)流口的面積隨流量而變化

2、，由此變動的截面積來反映流量的大小，即根據(jù)轉(zhuǎn)子所處位置的高低來讀取流量，故此類流量計又稱為截面流量計。3．影響對流傳熱系數(shù)的因素有哪些？（1）流體的種類和相變化情況；流體的物性（導(dǎo)熱系數(shù)、粘度、比熱和密度、體積膨脹系數(shù)）；流體的溫度；（2）流體的流動狀態(tài)；流體流動的原因；傳熱面的形狀、位置和大小。2分4．雷諾準(zhǔn)數(shù)（Re）的物理意義是什么？直管內(nèi)流體的流動類型如何判斷？（1）雷諾數(shù)的物理意義是指流體流動中慣性力與粘性力之比；2分（2）流體在直管內(nèi)流動時，當(dāng)Re≤2000時，層流；當(dāng)Re≥4000時，湍流；當(dāng)Re在2000-4000時，可能是層

3、流，也可能是湍流。2分5．什么叫離心分離因數(shù)？其值大小說明什么？（1）離心分離因數(shù)是指在同種介質(zhì)中粒子所在位置的慣性離心力場強(qiáng)度（離心沉降速度）與重力場強(qiáng)度（重力沉降速度）之比；2分（2）離心分離因數(shù)是離心分離設(shè)備的重要指標(biāo)，其值越大，說明離心沉降設(shè)備的分離效果遠(yuǎn)較重力沉降設(shè)備好。1．試述對流傳熱的機(jī)理?答：熱流體流過固體壁面時，在湍流主體中，流體劇烈攏動，形成漩渦，使質(zhì)點強(qiáng)烈混合而交換熱量，溫度較均勻，幾乎不存在溫度梯度；2分在緊靠管壁的一層很薄的作層流流動的流體層（層流底層）內(nèi)，熱量傳遞以導(dǎo)熱方式進(jìn)行，由于流體的導(dǎo)熱系數(shù)很小，故熱阻主要

4、集中層流底層內(nèi)，溫度梯度較大；在緩沖層中，熱對流與熱傳導(dǎo)的作用大體相同，在該層內(nèi)溫度發(fā)生較緩慢的變化。2分2．強(qiáng)化傳熱過程應(yīng)采取哪些途徑?答：(1)增加傳熱面積，如在管內(nèi)外壁裝上翅片，采用螺旋管或粗糙管代替光滑管；1分(2)增大傳熱溫差，可采用逆流操作；1分(3)提高總傳熱系數(shù)K，如由單程改為多程，或在殼程中增設(shè)檔板，對于蛇管式換熱器，加入攪拌裝置或在蛇管圈中增設(shè)杯狀物（強(qiáng)化圈）在列管換熱器中還可采用導(dǎo)熱系數(shù)大的流體作載熱體。2分3．什么叫化工單元操作？常用的化工單元操作有哪些（至少四種）？答：化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，具有共同物理變化，遵循共同

5、物理學(xué)定律的一些物理操作過程。例如：流體輸送、沉降、過濾、加熱、冷卻、蒸餾、吸收、萃取、干燥等。4．為什么離心泵開車前和停車前均要關(guān)閉出口閥門？答：離心泵工作時，其軸功率Ne隨著流量增大而增大，所以泵起動時，應(yīng)把出口閥關(guān)閉，以降低起動功率，保護(hù)電機(jī)，不致于超負(fù)荷而受到損失；離心泵停車前，應(yīng)先關(guān)閉出口閥門，以免排除管路內(nèi)液體倒流，使葉輪受沖擊而損壞。1．何謂離心泵的氣蝕？為避免氣蝕可采取什么措施？答：因為葉輪入口及其背面存在低壓區(qū)，隨著吸水高度Z的增加，則吸入口壓力pc減小，當(dāng)其減小到某一值時，低壓區(qū)的壓力pk就會等于或小于送液的飽和蒸汽壓p

6、s，此時低壓區(qū)液體沸騰，產(chǎn)生大量氣泡，同時，溶解在液體中的空氣，也會因壓力降低而逸出，生成的氣泡；隨液流流入葉輪高壓區(qū)，氣泡就會破碎，體積驟然縮小，大量液體就會沖擊過去，沖擊點可達(dá)上百個大氣壓，且頻率非常高，沖擊波及氣中微量氧共同作用可使葉輪及原殼出現(xiàn)斑痕，甚至呈海綿狀，這種現(xiàn)象稱為氣蝕。為避免發(fā)生氣蝕，就應(yīng)設(shè)法使葉片入口附近的壓力高于輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓，如合理確定泵的安裝高度、輸送液體溫度不宜過高、減少泵吸入管路的局部阻力。2．試比較離心沉降和重力沉降的異同？（1）離心沉降效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于重力沉降，可分離密度差較小、顆粒粒度較細(xì)的非均

7、相物系，設(shè)備尺寸也縮小很多；3分（2）離心力場強(qiáng)度不是常數(shù)，隨位置和切向速度而變，其方向沿旋轉(zhuǎn)半徑從中心指向外周，而重力場強(qiáng)度基本上是常數(shù)，其方向指向地心。3．試說明導(dǎo)熱系數(shù)、對流傳熱系數(shù)和總傳熱系數(shù)的物理意義、單位和彼此間的區(qū)別？（1）導(dǎo)熱系數(shù)在數(shù)值上等于單位溫度梯度下的熱通量，單位為W/(m·℃)，它表征物質(zhì)導(dǎo)熱能力的大小，是物質(zhì)的物理性質(zhì)之一。2分（2）對流傳熱系數(shù)在數(shù)值上等于單位溫度差（流體與壁面間）下、單位傳熱面積的對流傳熱速率；單位為W/(m2·℃)，它反映了對流傳熱的快慢，它不是流體的物性，而受諸多因素（有無相變、流動狀態(tài)、流

8、體物性和壁面情況等）的影響，反映對流傳熱熱阻的大小。2（3）總傳熱系數(shù)在數(shù)值上等于單位溫度差（兩流體間）下的總傳熱通量，單位與對流傳熱系數(shù)相同，但其對應(yīng)的溫度差所代表的區(qū)域不同，