化工原理4章期末考试复习题要点

1、化工原理3-4章期末考试复习题、填空题2-1 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将 ，在空气中的沉降速度将 。2答案：下降，增大分析：由斯托克斯定律 ut =-)g对空气系统，匚u : u可见Ut ui18A故 岀 u对水系统，水的密度随温度的变化可忽略，故同样有Ut u无论是气体还是液体，温度的改变主要是通过粘度变化来影响沉降速度。气体粘度 随温度升高而增加，故沉降速度下降；液体粘度随温度升高而减小，故沉降速度增 大。但要注意此结论是通过斯托克斯定律得出，其他情况还需要具体分析。2-2若降尘室的高度增加，则沉降时间 ，气流速度，生产能力_

2、。答案：增加；下降；不变分析：因沉降距离增加，故沉降时间将增加。降尘室高度的增加使气体在 降尘室内的流道截面增大，故气流速度下降。生产能力的计算公式为：Vs=Aut 可见，降尘室的生产能力只决定于沉降面积和沉降速度而与降尘室的高度无关。2-3 选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据 答案：气体处理量，分离效率，允许压降2-4 通常，非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行， 悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。答案：气固；液固2-5 沉降操作是指在某种 中利用分散相和连续相之间的 差异，使之发生相对运动而实现分离的操作过程。沉降过程有沉降和沉降两种 方式。答案：力场；密度；重力；离

3、心2-6 阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度，由于这个速度是阶 段终了时颗粒相对于流体的速度 ，故又称为“终端速度”。答案：等速；加速2-7影响沉降速度的主要因素有 :；答案：颗粒的体积浓度；器壁效应；颗粒形状2-8 降尘室通常只适合用于分离粒度大于 的粗颗粒，一般作为预除尘使用。答案：502-9旋风分离器的总效率是指，粒级效率是指答案：全部颗粒中被分离下来的质量分率；各种粒度被分离下来的质量分率2-10实现过滤操作的外力可以是 、或 。答案：重力；压强差；惯性离心力2-11工业上常用的过滤介质主要有 ，。答案：织物介质；堆积介质；多孔固体介质2-12在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用

4、的主要是 而不是。答案：滤饼层；过滤介质2-13离心机是利用惯性离心力分离液态非均相混合物的机械。它与旋液分离器 的主要区别在于离心力是由 而产生的。答案： 设备本身旋转2-14 一降尘室长8m宽4m,高1.5m,中间装有14块隔板，隔板间距为0.1m， 现颗粒最小直径为12 Am其沉降速度为0.02 m/s,欲将最小直径的颗粒全部沉m/s。答案：1.6 分析:降下来，则含尘气体的最大流速不能超过 由降尘室的分离条件0.02 =1.6 m/s0.1可知 umax =丁其分离因数越；。答案：下降;2-15 当进气口气速一定时，旋风分离器的直径越大， 转速一定的离心分离机随着转鼓直径的增大其分离因

5、数越 增加分析：一般小颗粒沉降才考虑离心沉降，而小颗粒沉降一般都处于斯托克斯 定律区，故分离因数为Uy Kc 匸Rg对旋风分离器，当进口气速一定时，由上式可知Kc与R成反比。对转速一定 的离心机，UT与R成正比，分离因数可写成RK可见Kc与R成正比。g2- 16用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液 量，生产能力。答案：增加；不变分析：由恒压过滤方程V2 VVenKAJ可知滤液量随过滤时间的增大而增加。而间歇过滤机的生产能力Q = V =T日+兀5可知生产能力只与操作周期有关。2 - 17转筒真空过滤机，转速为n(r/min)，转鼓表面积为A，转鼓的沉浸度为：, 则过滤周期为

6、(min)，在一个过滤周期中过滤时间为(min) ，过滤面积为 。答案：；An n2 - 18在恒压操作一个周期中，已知过滤时间为 9，获得的滤液量为V，现仅 将过滤压差增加2倍，则过滤时间变为( 设滤饼不可压缩，且介质阻力不计）。答案：3分析：由恒压过滤方程2 2V 2VVe 二 KA dK =2k卩心V2 =2k pA2 -常数所以日 _Ap'2 - 19含尘气体在某降尘室停留时间为 6s时，可使直径为80尘粒的70%得以沉降下来。现将生产能力提高1倍（气速乃在正常操作的允许范围内），贝够直径颗粒可分离的百分率为。答案：35%分析：一般尘粒在气体中的分布是均匀的， 对于直径小于能够

7、100%被沉降下 来的最小粒径的颗粒来说，它能够被分离的百分数等于它在停留时间内的沉降距 离与降尘室高度之比。所以在原操作条件下，即在 6s的停留时间内，80m尘粒的沉降距离为降尘室高度的70%现生产能力提高1倍，其他条件不变，则气 速增大1倍，停留时间减半，为3s。则该颗粒的沉降距离为原来的1/2，即为降 尘室高度的07=35%此即新工况下该颗粒可分离的百分率。2 20已知某沉降室在操作条件下的气体流率为 3600m3 / h，沉降室长、宽、m/s。答案：0.067高尺寸为L b H=5 3 2,则其沉降速度为分析：由VAutUtVs= 3600/360 =0.067m/st A 5 3，洗

8、水走，洗涤速率2-21对板框式过滤机，洗涤面积 Aw和过滤面积A的定量关系为 过的距离Lw和滤液在过滤终了时走过的距离 L的定量关系为（dV）w和终了时的过滤速率（°丫尢的定量关系为Zd -答案：Aw； Lw =2L; （ ：V）w = ：（dV）E24分析：由板框过滤机的结构及操作原理，可知该装置的洗涤方式属横穿洗涤 法。故洗涤面积为过滤面积的1/2,洗涤路径为2倍滤液路径。再过滤基本方程理=¥（略去介质阻力）d rL显然洗涤速率为终了过滤速率的1/4。,洗水走过2-22对叶滤机,洗涤面积Aw和过滤面积A的定量关系为的距离Lw和滤液在过滤终了时走过的距离 L的定量关系为

9、,洗涤速率知E的定量关系为答案：AV -A ；Lw - L；(d4 _(dJE(dV)W与过滤终了时的过滤速率分析：由叶滤机的结构及操作原理，可知洗涤液所走途径就是过滤终了时 滤液所走的途径，属置换洗涤法。2-23在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4m,切向速度为15m/s。当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数Kc为2彳只2答案：57分析：Kc二土二叮1557utRg 0.4x9.812-24为过滤某种悬浮液，按生产任务要求，经计算应用选用一台BMS 30-635/25型板框压滤机(框内边长 635mm过滤面积30ni，框厚25mr)i。 现有一台过滤机是BMS 30-635/4

10、5型的，除框厚45mm外 其他规格与前者相同, 问能否用该过滤机代替原选用型号的过滤机 。答案：不能分析：过滤机的选择主要取决于生产任务。所用滤框尺寸及数 量必须同时满足两个要求：一是具有所需的过滤面积；二是恰能容纳一个操作循 环所形成的滤饼。上述两个过滤机过滤面积相同，但框厚不同，故不能互相代用。2-25 在恒速过滤过程中，当滤液体积增大 1倍则操作压差将增大 <设介质阻力可忽略，滤饼为不可压缩。答案： 1倍。分析：由过滤基本方程及题给条件，有dq K犷 _2(q qe)=常数得恒速过滤方程q2 qqe = K v - p12因为 qe =0 s =0 所以 q2 二k"p或

11、V2 =kAfp由题意有V2 06 =2弓所以(V2)2 二 2 巾2V1r P1故P2 = 4 = 2P122-26 若介质阻力可以忽略，对恒压过滤，滤液量增大1倍，则过滤速率将。答案：减小1倍 分析：由过滤基本方程dVA2Kd，- 2(V Ve)由题知 Ve = 0V2 = 2V1dVA2K1小、所以 （）2（）1de 2x2xy 2 de2-27 转筒真空过滤机，转速越大，则生产能力就越 ，每转一周所获得的滤液量就越，形成的滤饼厚度越，过滤阻力越答案：大；少；薄；小分析：由转筒真空过滤机的生产能力Q =465. K ：n （忽略介质阻力）可知转速增大使生产能力提高，但同时每转一周所需时间

12、将减少，每周过滤 时间也相应减少，致使每周所获滤液量减少，滤饼变薄，阻力变小。2- 28 重力沉降速度随着颗粒直径的增加而。答案：增大分析：由沉降速度的计算公式u.4叮）对一定的物系，Ut与d及有关。已知除湍流区与d无关外，其他情况将随d的增加而下降，所以ut随d的增加而增大。二、单项选择题2- 29 一密度为7800 kg/m3的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20 C水中沉降速度的1/4000,则此溶液的粘度为 （设沉降区为层流）。A. 4000 mPa s ； B. 40 mPa s ； C. 3382Pa s; D. 3382mPa s 答案：D分析：由题意知斯托克

13、斯定律适用，则根据题给条件可列出下式d2（7800-1200）g _ d2（7800-1000）g18Z-4000汉18汉1注:20 C水的粘度为1mPa s解出=3382mPa s此法常用来测粘度。2-30用板框式过滤机进行恒压过滤，若介质阻力可忽略不计，过滤20min可得滤液8m3，若再过滤20min可再得滤液。A. 8 m3 ；B.4 m3 ；C.5.3 m3 ；D.11.3 m3答案:C分析：由恒压过滤方程2 2v2 = Jka2/ =V 2VVe 二 KA 二将二 1 =20min V1 = 8m3代入,得由题知Ve=O,贝U有V2=KA答2则 v2 = 40 min 时82 4O=

14、11W ；20则V2 -V, =11.3-8 =5.3m3应注意恒压过滤方程中V、二是指从初始0起点 态计得的累积量。2-31在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力 。A 过滤时间应大于辅助时间；B 过滤时间应小于辅助时间。C 过滤时间应等于辅助时间D 过滤加洗涤所需时间等于1/2周期。答案：D分析：对于最佳周期，应有v -宀二丁22 32含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30m的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为。A . 230m;B。1/23m;C。30m;D。：、230m答案：D分析：降尘室最大处理量Vs与能被完全除去最小颗粒的沉降

15、速度 ut有以下关Vs = AutUtd2( ，)g18Jd minJ"233下述说法中正确的是 。A. 过滤速率与过滤面积成正比 B .过滤速率与过滤面积的平方成正比;C.过滤速率与滤布阻力成反比；D.过滤速率与操作压差的平方成正比;答案：B分析：可由过滤基本方程直接求得dV 二 KA2 “ _2(V Ve)2-34恒压板框过滤机，当操作压差增大 滤液量将（忽略介质阻力）。1倍时，则在同样的时间里所得A. 增大至原来的 2倍;B. 增大至原来的2倍；C. 增大至原来的4倍； D 不变 答案：A 分析：由恒压过滤方程及题给条件有V2 二KA2v -2k. pA2二V 二.：p2- 3

16、 5下面哪个是过滤推动力 。A.液体经过滤机的压强降B.滤饼两侧的压差；C介质两侧的压差；D介质两侧压差加上滤饼两侧压 答案：D分析：由过滤基本方程的推导可知过滤推动力是指滤饼两侧压差加 上介质两侧压差；过滤阻力为滤饼阻力加上介质阻力。2 -36 在降尘室中，尘粒的沉降速度下列因素无关 。A颗粒的几何尺寸 B 颗粒与流体的密度C流体的水平流速；D 颗粒的形状 答案：C分析：由表面光滑球形颗粒自由沉降速度公式可知答案应为C2-37 设降尘室的长宽高分别为 L、S、H (单位均为m ,颗粒的沉降为u t( m/s)，气体的体积流量为VS ,则颗粒能在降尘室分离的条件八HLbHHLbHLHbHL H

17、bHAB .<C .D .UtVsutVsutVsutVs答案：B分析：气体的水平流速为冬；气体在降沉室的停留时间为 bHV/(bH)颗粒的沉降时间为H ； 分离条件为沉降时间小于停留时间。Ut所以有H . LbHUtVS2 - 38恒压过滤时，当过滤时间增加1倍则过滤速率为原来的(设介质阻力可忽略，滤饼不可压缩)。A.2 倍；B .1 倍；v'21C.2倍 D .丄倍2答案：B分析：恒压过滤方程为：q2 2qqe二(a)过滤基本方程为dq _ K 犷 _2(q qe)(b)将qe =0代入两式，然后再将(a)代入(b)有d _ K 1dr 2、. Kr2-39恒压过滤时， 如滤

18、饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加1倍，则过滤速率为原来的。A. 1 倍；B. 2 倍；C. 2 倍；D.1/2 倍 答案：B2分析：由过滤基本方程dV =K（V0）d日 2V及K =2匕卩心冷=0,可得dV - . ：pd日2-40转筒真空过滤机的洗涤速率与最终过滤速率之比为 。A. 1/4 ;B.1/2;C.1;D.2答案：C分析：属置换洗涤法。2-41降尘室的生产能力取决于 。A.沉降面积和降尘室高度；B.沉降面积和能100滁去的最小颗粒的沉降速度； C降尘室长度和能100滁去的最小颗粒的沉降速度；D.降尘室的宽度和高度。 答案：B分析：由Vs二A®可知应选Bo2-42

19、对滤饼进行洗涤，其目的是：回收滤饼中的残留滤液；除去滤饼中的 可溶性杂质。下面哪一个回答是正确的 oA.第一种说法对而第二种说法不对；B .第二种说法对而第一种说法不对；C两种说法都对；D.两种说法都不对答案：C2-43下面哪一个是转筒真空过滤机的特点 oA.面积大，处理量大；B .面积小，处理量大；C.压差小，处理量小；D .压差大，面积小 答案：B2-44与板框压滤机比较，叶滤机的特点是 oA.连续操作，机械化程度较高；B .间歇操作，过滤面积小；C.推动力大，过滤面积小；D .既可加压过滤，也可真空过滤 答案：D2-45对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的 oA.尺寸大，则处理量

20、大，但压降也大；B .尺寸大，则分离效率高，且压降小；C.尺寸小，则处理量小，分离效率高；D .尺寸小，则分离效率差，且压降大。答案：C2-46下述说法哪一种是错误的 oA降尘室是分离气固混合物的设备；B.叶滤机是分离液固混合物的设备；C.沉降式离心机是分离气固混合物的设备；D.沉降槽是分离液固混合物的设 备；答案：C2-47旋液分离器是利用离心力分离 oA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；答案：B2-48下述说法中哪一个是错的。A.离心机可分离液液混合物；B.离心机可分离液固混合物；C.离心机可分离气固混合物；D.离心机所分离的不均匀混合物中

21、至少有一 相是液相答案：C2-49降尘室的特点是。A. 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大；B. 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大；C. 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大；D. 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低答案：D2-50下述说法中正确的是 。A.离心沉降速度Ur和重力沉降速度Ut是恒定的；B. 离心沉降速度Ur和重力沉降速度Ut不是恒定的；C. 离心沉降速度Ur不是恒定值，而重力沉降速度 Ut是恒定值；D. 离心沉降速度Ur是恒定值，而重力沉降速度 Ut不是恒定值答案：C分析：离心沉降速度Ur随颗粒在离心力场中的位置（R）而变。而重力沉降速度U

22、t与位置无关。因为决定Ur的是离心加速度UT，它是一个变量，与R位置有关。而决定ut的是加速度g，它是一常量。2-51助滤剂的作用是。A. 降低滤液粘度，减少流动阻力；B. 形成疏松饼层，使滤液得以畅流；C. 帮助介质拦截固体颗粒；D. 使得滤饼密实并具有一定的刚性答案：B2-52下述各项不属于气体净制设备的是 。A.惯性分离器； B.袋滤器；C.静电除尘器；D.管式高速离心机答案：D1）一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由20C升至50C ,则其沉降速度将 2）流化床中,当气流速度时,这个气流速度称为带出速度3）降尘室的生产能力只与降尘室的 和 关,而与关.解：（1）减小

23、理由： Uo二吐上 '也，且% - -0 18卩 UodUg 118二-当空气t=20 C升至50 C时，增大.Uo减小（2）等于颗粒在静止气体中的沉降速度（3）底面积沉降速度降尘室高度t03a05002 2-541）在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,则沉降时间,气流速度，生产能力.2）在滞流（层流）区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比；在湍流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的 方成正比.1解：（1）增大 减小不变（2）2-21）降尘室的高度由下式决定,式中符号的意义是解：h =L°L-降尘室长度U0 -沉降速度uU -气流速度t03a05080- 2-561.

24、 过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，则恒速过滤过程中滤液体积由V增多至V=2 V1时，则操作压差由AR增大至也P2=2. 已知q为单位过滤面积所得滤液体积 V/S,q e为V/S,V e为过滤介质的当量 滤液（滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力）,在恒 压过滤时,测得配 / 8 = 3740q + 200贝 U过滤常数 K= , qe解：(1) 4理由：恒速过滤方程式V 5.35 10“m/s 0.0535m3 / m2 =KA2Qh K2又 K P当 V 2V1 时，K2 =(2V1)2 =4K1V1即 4汩2 理由：3740二 k =5.35 10m/sk220032

25、qe =200= qe0.0535m3/m2k3740t03a05081 2-571. 回转真空过滤机，回转一周所需时间为T,转鼓的表面积为S,转鼓的沉浸度为屮,则一个过滤周期中,过滤时间为,过滤面积为2. 转鼓沉浸度是与勺比值3. 当介质阻力不计时回转真空过滤机的生产能力与转速的 次方成正比一 1解：（1） T S （2）浸入悬浮液的表面转鼓表面（3）-2t03a05082 2-581. 间歇过滤机的生产能力可写为 Q = V /瓦j此处V为Z t表示一个操作循环所需的，口 等于一个操作循环中和项之和.2. 一个过滤操作周期中，“过滤时间越长，生产能力越大”的看法是，“过滤时间越短,生产能力

26、越大”的看法是.过滤时间有一个 值，此时过滤机生产能力为3. 过滤机操作循环中，如辅助时间.p越长则最宜的过滤时间将4. 解：（1） 一个周期滤液量时间过滤时间洗涤时间辅助时间（2） 错误的 错误的最佳最大生产能力（3）越长t03a05083 2-59 对不可压缩性滤饼 dV/d已正比于也P的方,对可压缩滤饼dV/d £正比于 P的方1. 对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的2. 对恒压过滤，当过滤面积S增大一倍时，如滤饼不可压缩，则过滤速率增大为原来的倍,如滤饼可压缩，过滤速率增大为原来 的倍解：（1） 一次 （1 -S）次2（2）丄理由：哎二d V加

27、倍，坐为原来的1倍2d 日 2VM2(3) 222理由：过滤速率dV KA ，而VVe=：A.Ard 日2（V +Ve） A加倍,罟为原来的2 3倍'与滤饼是否可压缩无关。2-60t03a050841. 回转真空过滤机，整个转鼓回转操作时大致可分为 和2. 回转真空过滤机每通过以上四个区域一次,完成一个工作 四个区域是 一部件使过滤室在不同部位时，能自动地进行相应不同操作3. 叶滤机过滤时，固体颗粒留在滤叶的滤叶E抽出解：（1）过滤区洗涤区（2）周期分配头t03a05085 2-61部,而滤液穿过滤布由吸干吹松区卸渣区（3）外部内部1.非球形颗粒的形状系数（球形度）是表示颗粒与它的定义

28、是2. 已知非球形颗粒的体积为 V,则该颗粒的等体积球径（当量直径中最常用 的一种）为与非球形颗粒体积相等的球形颗粒的表面积和解：（1）球形颗粒的差异程度非球形颗粒的表面积之比（2）t03a05086 2-621.设颗粒的比表面积为a,床层的空隙率为E,则床层的比表面积aB为11（3）丄框厚 框厚丄的过滤时的滤布面积22t03b05004 2-641）降尘室与沉降槽均为气固或液固两相分离设备，它们的生产能力与该设备的 关，与无关2）旋风分离器当切向进口气速相同时，随着旋风分离器的直径越大，其离心分离因数越，而离心分离机随着转鼓直径的增大其离心分离因数越解：（1）底面积 高度（2）小 大t03b

29、05006 2-651）.除去液体中混杂的固体颗粒，在化工生产中可以采用 方法（列举三种方法）2）旋风分离器性能的好坏，主要以 衡量。逾小，说明其分离性能愈好。解：（1）沉降 过滤离心分离（2）临界直径 临界直径t03b05008 2-661）.分离因数的定义为Kc=2）.含尘气体通过长为4M,宽为3M,高为1M的除尘室，已知颗粒的沉降速度为0.03m/s,则该除尘室的生产能力为 2解:叱（2）0.36m/sgt03b05009 2-671）. 一降尘室长5M,宽2.5M,高1.1M,中间装有10块隔板，隔板间距为0.1M,现颗粒最小直径10 F ,其沉降速度为0.01m/s,欲将最小直径的颗

30、粒全部沉降下来,含尘气体的最大流速不能超过m/so2）. 一般认为硫化床正常操作的流速范围在和 间解（1） 0.5m/s （2） 最小流化速度带出速度理由：1）最大生产能力 V=11 5 2.5 0.01 = 1.375m3/sV 1.375 小 l ,最大流速u0.5m/sH b 1.1 疋 2.5十 L . H 50.1/或：u _0.5m/su u0 u 0.01t03b05010 2-681）. 恒压过滤操作，一个周期中,过滤时间为,获滤液量为V,现将过滤压差 增加一倍,其他条件不变,则过滤时间变为 .（设滤饼不可压缩且介质阻力不计）2）.在恒压过滤时，如过滤介质阻力忽略不计，且过滤面

31、积恒定，则所得的滤 液量与过滤时间的 方成正比,而对一定的滤液量则需要的过滤时间与过滤面积的方成比.依据式.解：(1)- . (2) - 2 反恒压过滤方程理由：(1) V解(1)气体处理量容许的压力降以及所要求的分离效果(2)腾涌现象沟流现象2-72 板框过滤机的洗涤速率为最终过滤速率的 计算颗粒沉降速度U的斯托克斯式，此式适用于的情况二KA2.，当2 2P2 时，K - K'K1 =兀 -PKK1 =T2(2) V2 =KA2. 1当 A 一定时，V = KA2 二.当V 定时，二址二KA2 A2t03b05011 2-69随流速从小到大可能出现的三种状况是1).流体通过颗粒床层时

32、2).当颗粒层处于流化阶段,床层的压降约等于 解：(1)固定床阶段流化床阶段气流输送阶段(2)单位面积床层的重量t03b05012 2-701).化工设备中用到离心沉降原理的设备有 ,和2)基本的过滤操作有和种解：(1)旋风分离器旋液分离器沉降式离心机(2) 滤饼过滤深层过滤t03b05013 2-711) 选择(或设计)旋风分离器时要依据 和2) 流化床中出现的不正常现象有 和解: (1)utd2(') Re 存 118J2-731) 旋风分离器性能之一的临界粒径，是指在旋风分离中能被 离下来的,其大小是判断旋风分离器 的重要依据2) 流化床中有两种不同的流化形式,即和解：（1）完全

33、 最小颗粒直径分离性能好坏（2）散式流态化聚式流态化2-741）.1粒子沉降过程分 段和 段,沉降速度是指寸相对于勺速度 解：加速度 恒速颗粒在恒速阶段流体2-751）.转筒真空过滤机,转速越快,每获得的滤液量就越 ，单位时间获得的滤液量就越,形成的滤饼层厚度越,过滤阻力越2）.表示旋风分离器分离性能的两种不同方式是用和 表示解：（1）小 大 薄 小（2）临界直径 分离效率（3）床层中颗粒之间的空隙与整个床层体积之比2-761）床层空隙率的定义是：g=（用文字表达）细2）颗粒运动时所受的阻力有两部分构成,即和3）降尘的沉降速度应根据待分离颗粒的 定4）分离因数Kc表示，它是反映离心机分离性能的

34、重要指标解：（1）床层颗粒之间的空隙与整个床层体积之比（2）表皮阻力形状阻力（3）最小直径（4）离心力与重力之比2-771）重力沉降速度随着颗粒直径的增加而2）恒压过滤时，滤浆温度降低，则滤液粘度,过滤速率3）两种不同的流化形式是化和化解：（1）增大（2）越大 越小（3）散式 聚式2-781）黄铁矿燃烧炉气,流量为2000mVh,用旋风分离器进行分离,除尘效率为95%,压强降2）为1000Pa,因生产减产，炉气减为15000riT/h,但炉气含尘情况不变，此时旋风分离器的除尘效率,因为,压强降为Pa.解：降低临界直径增大2-791. 当介质阻力忽略不计时，恒压过滤方程是描述 间的关系的方程式，

35、它的方程式，它的图形是一条通过原点的 线2. 当介质阻力不能忽略不计时，恒压过滤方程是描述 间关系的方程式，它的图形是一条以（一可e，Ve）点为点的 。抛物解：（1）滤液量和过滤时间 抛物线 （2）滤液量与过滤时间 顶传热一、填空题：1. 工业上冷热流体间的传热方式有:答案：间壁式 蓄热式直接混合式2. 热量传递的方式主要有三种：、。答案：热传导热对流热辐射3. 传导传热的傅立叶定律表达式为，其符号各代表,和。答案：d Q/ dT=入Ad t/ dS , d Q/ d t表示单位时间传递的热量,一表示温 度向降低方向传递,A表示传热面积,入表示导然系数和d t/ d S表示温度梯 度。4. 影

36、响给热系数a的因素有答案：流体种类、流体性质、流体流动状态和传热壁面的几何尺寸5. 由多层等厚度平壁构成的传热壁面，若某层所用材料的导热系数越大，则该壁面的热阻就越,其两侧的温度差越。答案：小小6. 定态导热是指随时间而改变。答案：传热系统中各点的温度仅随位置变7. 影响传导传热系数的因素有。答案：物质种类和组成，物质的内部结构和物理状态、温度、湿度、压强等8. 牛顿冷却定律公式为,其符号各代表、和。答案：0 a A （Ttw） , Q表示传热速度、a表示传热系数、A表示对流传热面 积、T表示热流体主体平均温度和t w表示为低温流体壁面温度。9. 在包有二层相同厚度但导热系数不同的保温材料的圆

37、形管道上，应该将 料放在内层，道理是, 。答案：导热系数小的 减少热损失 降低壁面温度10. 在多层平壁定态导热中，通过各层的传热速率 答案：相等。11. 在流体与固体壁面间发生的对流传热中，热阻主要集中在 。答案：.滞流内层中12. 在热交换过程中，两侧流体的相互流向有 答案：.并流、逆流、折流、错流13. 多层壁面导热的总热阻等于。答案：多层热阻之和14. 在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气，传热管的壁面温度接近 气（或汽）的温度，总传热系数K接近 （或汽）的对流给热系数.答案：蒸气空气15. 强化传热的方法之一是提高K值.要提高K值，则应改善对流给热系数的一侧的传热条件（给热系数小的还

38、是大的）答案：提高给热系数较小一侧的给热系数。16. 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b 1<b2<bs；导热系数入1>入2>入3。在稳定传热过程中，各层的热阻 RR2R;各层导热速率 QQQ答案：.R1<RvR Q 1=Q=Q17. 对流传热过程是指 和 间的传热。答案：.流体 壁面18. 某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度分别为80C和50C, 冷流体的进出.口温度分别为25r和45C,此时传热平均温度差 Tm=。答案：30 r19. 在确定列管式换热器冷热流体的流径时，通常蒸汽走管 （内或外），咼压流体走管，易结垢的流体走管

39、，有腐蚀性流体走管 ，粘度大或流量小的流体走管答案：外内 内 内夕卜20. 将列管换热器的管程设计成多程是为了 在壳程设置折流挡板是为了 。答案：提高管程a值提高壳程a值21. 热交换器按结构分为两大类，1、,如; 2、 ，如答案：管式换热器，列管式、套管式、蛇管式、翅片式；板式换热器 ，平板式、 螺旋式、板翅式。22. 在温度小于180°C的条件下， 最适宜的加热剂；而当温度不很低时，最适宜的冷却剂。答案：饱和水蒸气，水23. 当换热器使用过久，污垢层越积越厚，会使热流量值显著 。答案：下降24. 传热可分为 热和 热（从温度角度考虑）。答案：变温 恒温25. 当各项热阻具有不同的

40、数量级时，总热阻的数值将由其中的最 （大或小）热阻所决定。答案：大26间壁式换热是一种- （对流、传导、辐射）的串联复合传热方式。答案：对流传导对流27. 热辐射实际上是一个能量之间的双重互变过程，即 能一能 答案：.热能辐射能热能28. 热射线可以在中传播，这是辐射传热与传导传热和对流传热的主要差别。答案：真空29. 黑体的辐射能力遵从 律，该定律表明黑体的辐射能力与绝对温度的 方成正比。答案：斯蒂芬-波尔兹曼30. 热交换器根据换热的目的不同，可分为 、 等。答案：加热器冷却器再沸器或冷凝器31. 流体无相变的传热有 寸流传热和寸流传热两种形式.答案：自然强制32. 无相变的对流给热系数的

41、经验关联式在处理强制对流时,可以忽略.（G, Re 或 Pr）答案：Gr33. 无相变的对流给热系数的经验关联式在处理自然对流时，可以忽略.（G, Re 或 Pr）答案：.Re34. 在等温面上，温度处处相等，故沿等温面热量传递（有或无）.答案：无35. 温度随距离的变化率以沿与等温面垂直的方向为最 .（大或小）答案：大36. 沸腾给热和冷凝给热属于传热答案：对流37. 当流量一定时，管程或壳程越多，给热系数越,对传热过程利.答案：.大有38. 傅立叶定律中的负号表示 .答案：热流方向与温度梯度方向相反39. 傅立叶定律中的比例系数 入是物质的.答案：导热系数40. 发生相变化的给热过程可分为

42、 给热和给热.答案：蒸汽冷凝液体沸腾二、选择题：1. 多层间壁传热时，各层的温度差与各相应层的热阻（）。A.成正比 B. 成反比 C. 没关系 答案：A2. （）是一种以电磁波传递热能的方式。A.热传导 B. 热对流 C. 热辐射答案：C3. 在列管换热器管程中，流体常用的流速范围为：液体是 （）。-1 -1 -1A. 0.53m.s B. 315m.s C. 530m.s答案：A4. 在单层平的固壁热传导过程中A（t 1-t 2） /S,传热推动力是（）A. 入 B. t 1 t 2 C. S答案：B5. 对流传热是由（）原因产生的。A.流体分子的热振动B.流体体内电子的移动；C.流体质点的

43、位移、扰动。答案：C6. 湍流体与器壁之间的对流传热的热阻主要存在于（）。A. 流体内 B. 器壁内 C.湍流体滞流内层中D.流体湍流区域内答案：C7. 法定计量单位中，属于国际热量计算单位的是（）。A. kw B. kcal C. J答案：C8. 当固壁两侧流体的对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高对流传热系数（）之a值。A. 大的 B. 小的 C. 两的 答案：B9. 在间壁式换热器中用饱和水蒸汽加热空气，此过程的总传热系数K值接近于（）。A. 蒸汽的a B. 空气的a C. 蒸汽的a与空气的a平均值 答案：B10. 热量传递的基本方式是（）。A.恒温传热和稳态变温传热B.导热

44、给热和热交换C.气化、冷凝与冷却 D.传导传热、对流传热和辐射传热答案：D11.传热速率公式q= KAA Tm中， Tm是指（）。A.器壁内外壁面的温度差B.器壁两侧流体对数平均温度差C.流体进出口的温度差D.器壁与流体的温度差答案：B12. 工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其主要目的是（）oA. 增加热阻，减少热量损失 B.节约钢材、增强美观C.增加传热面积，提高传热效果答案：C13. 液-液热交换过程中，热阻通常较小可以忽略不计的是（A.热流体的热阻B.C.冷热两种流体的热阻D.答案：D14. 一台工作着的列管式换热器，已知冷流体的热阻金属壁的热阻要提高总传热系数，最简单有效的途径是（A

45、.设法增大a 1C.同时增大a 1和答案：AB.2 1 2 1a 1 = 120w.m.K , a 2= 12000 w.m .K ,)0设法增大a 2某层的热阻愈大，贝U该层的温度差（C. 不变15. 稳定的多层平壁的导热中，A. 愈大 B. 愈小答案：A16. 用饱和水蒸汽加热空气时，A. 蒸汽的温度 B.:答案：A17. （）是指当间壁两侧泠、热流体之间的温度为 单位传热面积，由热流体传给冷流体的热能。A.导热系数B.对流传热系数C.答案：C18. 对流传热过程仅发生在（ ）中。A. 固体 B. 静止的流体 C.流动的流体答案：CA19. 用两种不同的保温材料时，往往要把导热系数入小的材

46、料放在（）oA. 内层 B. 外层 C. 内或外层都行答案：A，传热管的壁温接近（ 空气的出口温度 C.）0空气进、出口平均温度1K时，在单位时间内通过总传热系数20. 定态传热是指传热系统内各点的温度（）oA.不仅随时间变，也随位置变B.只随位置变，但不随时间变C.只随时间变，但不随位置变。答案：B21. 在流体与固体壁面间的对流传热中， 热量主要是以（）方式通过滞流内层的。A. 热传导 B.对流传热C. 热辐射答案：A22. 在定态变温传热中，流体的流向当选择（）时，传热平均温度差最大。A. 并流 B. 逆流 C. 错流答案：B23. （）是指当壁温与流体之间的温度差为1K时，在单位时间内

47、通过单位传热面积，由壁面传给流体或流体传给壁面的热量A.导热系数答案：B24. 热传导是依靠（A.流体的运动答案：CB.) B.对流传热系数来传递热量的质点的移动C.C.总传热系数自由电子运动或分子振动A.传导B.对流C.辐射答案：B26.黑体的辐射能力与绝对温度的（）次方成正比。A.一次B.二次C.四次答案：C27.牛顿冷却定律适用于（） 传热.A.传导B.对流C.辐射答案：B28.傅立叶定律适用于（） 传热.A.传导B.对流C.辐射传热.25. 沸腾给热和冷凝给热属于（）答案：A29. 无相变的对流给热系数的经验关联式在处理强制对流时A. Gr B. PrC. Re答案：A30. 无相变的

48、对流给热系数的经验关联式在处理自然对流时A. Gr B. PrC. Re答案：C31. 当固壁两侧无相变的冷热流体的进、 温度差 Tm应采用（）操作。A.并流 B. 逆流答案：B32. 水的导热系数都随温度的升高而（A. 不变 B. 变大 答案：B33. 有一列管换热器，用饱和水蒸汽（温度为出口温度已确定时,C.错流,(,(可以忽略.可以忽略.为了提高传热平均D. 折流)°C.变小化钠溶液由30C加热到A. -45/1 n2B. 45/ln2答案：B34. 夹套式换热器属于（A.混合式 B. 答案：C35. 蛇管式换热器属于（A.混合式 B.答案：B120 C）将管内一定流量的氢氧

49、）。75C，该换热器的平均传热温度差 tm为（C. 120/l n2）换热器的一种。蓄热式 C.）换热器的一种。 间壁式C.间壁式蓄热式判断题:1. 导热系数和给热系数都是物性常数之一。（）x2. 金属和非金属的导热系数都随温度升高而减少。（）x3. 定态的圆筒壁传热，热通量为常数。（）x4. 导热系数是物质的一种物理属性，对流传热系数也是物质的一种物理属性。（）x5. 在定态的多层平壁导热中，若某层的热阻大，则这层的导热温差就小。（）x6. 保温材料应该选用导热系数小的绝热材料。（）27. 在定态传热中，凡热阻大的层，其温差也大。（）28. 传导和对流传热的传热速率与温度差的一次方成正比，而

50、辐射的传热速率与 温度差的四次方成正比。（）29. 强化传热过程最有效的途径是增大传热面积。（）x10. 流体流动时，滞流内层的粘度是影响对流传热的主要因素。（）x11. 凡是定态的圆筒壁传热，单位时间单位面积所传递的热量相等。（）x12. 多层平面壁定态热传导中，推动力是内壁面与外壁面间总的温度差；总热阻是各层热阻的倒数之和。（）x13. 多层平壁导热过程中，传热总推动力等于各壁面温差之和。（）214. 换热器的平均传热温度差，是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。（）x15. 定态传热是指传热过程中的温度既不随时间而变，又不随位置而变的传热。（）x16. 蛇管换热器属于

51、间壁式换热器的一种。（）217. 强化传热的途径主要是增大传热面积。（）x18. 无相变的折，错流换热器，其平均温度差厶 Tm都比逆流时的要小。（）219. 在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需的传热面积要小。（）220. 换热器的传热管应选用导热系数入值大的材料。（）221. 固体材料的内部结构越松疏，其导热系数则越大。（）x22. 当固壁两侧无相变的冷热流体的进、出口温度已确定时，为了提高传热平均温度差 Tm应采用逆流操作。（）223. 在等温面上,温度处处相等,故沿等温面有热量传递.x24. 温度随距离的变化率以沿与等温面垂直的方向为最大.225. 温度随距离的变化率以沿与等温面垂直的方向为最大，这一最大变化率的极 限值称为温差.x26. 温度梯度是垂直于等温面的向量,其正方向为温度降低