化工原理复习资料

一填空在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数 K接近于空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于饱和水蒸汽 侧流体的温度值。热传导的基本定律是 傅立叶定厂。间壁换热器中总传热系数K的数值接近于热阻 大(大、小)一侧的值。间壁换热器管壁温度tw接近于值大(大、小)一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈小，则该壁面的热阻愈大(大、小)，其两侧的温差愈大(大、小)。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈TOC\o"1-5"\h\z小_，其两侧的温差愈 小。在无相变的对流传热过程中， 热阻主要集中在 滞离层内(或热边界层内) ，减少热阻的最有效措施是 提高流体湍动程度 。消除列管式换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加 膨胀节、 采用浮头式或U管式结构；翅片管换热器安装翅片的目的是 增加面积，增强流体的湍动程度以提高传热系数 。⑹厚度不同的三种材料构成三层平壁，各层接触良好，已知 bl>b2>b3,导热系数1<2<3,在稳定传热过程中，各层的热阻R>R2>R3,各层导热速率Q=Q2=Q3。物体辐射能力的大小与 黑度成正比，还与温度的四次方成正比。写出三种循环型蒸发器的名称 中央循环管式、悬筐式、外加热式 。在大容积沸腾时液体沸腾曲线包括 自然对流、泡核沸腾和 膜状沸腾三个阶段。实际操作应控制在 泡核沸腾 。在这一阶段内，传热系数随着温度差的增加而增加。传热的基本方式有传导、对流和辐射三种。热传导的基本定律是 傅立叶定律TOC\o"1-5"\h\z其表达式为dQ=-ds—^ 。n水在管内作湍流流动，若使流速提高到原来的 2倍，则其对流传热系数约为原来的1.74倍；管径改为原来的 1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的 3.48倍。(设条件改变后仍在湍流范围)导热系数的单位为 W/(m「C) ，对流传热系数的单位为 W/(m「C) ，总传热系数的单位为 w/(m•C) 。二、选择1已知当温度为T时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度— D—耐火砖的黑度。A大于 B等于 C不能确定 D小于2某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气 (空气在管内作湍流流动)，使空气温度由20C升至80C，现需空气流量增加为原来的 2倍，若要保持空气进出口温度不变，则此时的传热温差应为原来的 A 倍。A1.149B1.74C2D 不定3一定流量的液体在一 25x2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数i=1000W/mi-C；如流量与物性都不变，改用一 19x2mm的直管，则其将变为D。A1259B1496C1585D16784对流传热系数关联式中普兰特准数是表示 _C 的准数。A对流传热B 流动状态 C 物性影响 D 自然对流影响

5在蒸气一空气间壁换热过程中，为强化传热，下列方案中的— B—在工程上可行。A提高蒸气流速 B提高空气流速C采用过热蒸气以提高蒸气温度 D在蒸气一侧管壁加装翅片，增加冷凝面积6在两灰体间进行辐射传热，两灰体的温度差为 50C，现因某种原因，两者的温度各升高100C，则此时的辐射传热量与原来的辐射传热量相比，应该— B―。A减小 B增大 C不变7在单效蒸发器中，将某水溶液从14%连续浓缩至30%，原料液沸点进料，加热蒸汽的温度为96.2C,有效传热温差为112C,二次蒸气的温度为75.4C,则溶液的沸点升高为DC。A11.2 B20.8 C85A11.2 B20.8 C85D9.68为蒸发某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液，应采用— B_流程。A并流加料B逆流加料 C平流加料DA并流加料B逆流加料 C平流加料D双效三体并流加料13热气体在套管换热器中用冷水冷却，内管为25mm2.5mm钢管，导热系数45W/mK。冷水在管内湍流流动，给热系数21 2000W/mK，热气在环隙中2湍流流动，给热系数 22湍流流动，给热系数 250W/mK。不计垢层热阻，试求:(1)管壁热阻占总热阻的百分数；内管中冷水流速提高一倍，总传热系数内隙中热气体流速提高一倍，总传热系数解： (1)K有何变化？K有何变化?1d2d1d2d2d1丄］[1 [1 0.025[20000.020.025 0.025In245 0.022TOC\o"1-5"\h\z=48・3W/m K1 2总热阻 0.021m2 /WK管壁热阻 鱼In生 00251n00252d1 245 0.025 2=6.210mK/W管壁热阻分率为56.210 3103 0.3%0.021u0.8TOC\o"1-5"\h\zu0.820.808 3 220.82. 2000 3.4810W/mK

TOC\o"1-5"\h\zK[- 30.025 6.210 5丄]49.CW/m2 K3.48103 0.02 50K K 4948.3 ’on/增加 1.3%K 48.3(3) 2 20.82 20.8 50 87.lW/m2K1 0.025 5 1 2I,K[ 6.210 ] 82.1W/mK2000 0.02 87.1增加 K—K 82.148.369.6%K 48.3由上可知，管壁热阻往往占分率很小，可忽略；提高 K值，强化传热，应在 小处着手。蒸馏一、填空1精馏过程是利用 部分冷凝 和部分汽化 的原理而进行的。精馏设计中，回流比越大，所需理论板越少，操作能耗增加，随着回流比的逐渐增大， 操作费和设备费的总和将呈现 先降后升的变化过程。2精馏设计中，当回流比增大时所需理论板数减小（增大、减小）,同时蒸馏釜中所需加热蒸汽消耗量增大（增大、减小），塔顶冷凝器中冷却介质消耗量减小（增大、减小），所需塔径增大（增大、减小）。3分离任务要求一定，当回流比一定时，在 5种进料状况中,冷液体进料的q值最大，提馏段操作线与平衡线之间的距离 最远， 分离所需的总理论板数—最少 。4相对挥发度a=1,表示不能用 普通精馏分离 分离，但能用 萃取精馏或恒沸精馏分离 分离。5某二元混合物，进料量为 100kmol/h,xf=0.6，要求得到塔顶xd不小于0.9，则塔顶最大产量为66.7kmol/h。6精馏操作的依据是 混合液中各组分的挥发度差异 ，实现精馏操作的必要条件包括塔顶液相回流 和塔底上升蒸气。7负荷性能图有 五条线，分别是液相上限线 、 液相上限线 、_雾沫夹带线 、 漏液线 和 。8写出相对挥发度的几种表达式=Va/V8写出相对挥发度的几种表达式=Va/Vb=pa/Xa Ya/YbpB/XBXa/xo.o=Pa/Pb。二、选择1已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为 _C 。A1.1:1B1:1.1C1:1 D0.1:12精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高,最恰当的说法是_D 。A 液相中易挥发组分进入汽相；B 汽相中难挥发组分进入液相；C液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多；D液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相必定同时发生。

3某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成Xa=0.6，相应的泡点为ti,与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2,贝y AAt1=t2Bt1<t2Ct 1>t2 D 不确定4某二元混合物，进料量为 100kmol/h,xf=0.6，要求得到塔顶xd不小于0.9，则塔顶最大产量为B。A60kmol/hB66.7kmol/hC90kmol/hD 不能定TOC\o"1-5"\h\z5精馏操作时，若F、Dxf、q、R、加料板位置都不变，而将塔顶泡点回流改为冷回流，则塔顶产品组成xd变化为 BA变小B变大C不变D不确定6在一二元连续精馏塔的操作中，进料量及组成不变，再沸器热负荷恒定，若回流比减少，则塔顶温度A ，塔顶低沸点组分浓度B，塔底温度C，塔底低沸点组分浓度A 。A升高 B7某二兀混合物，A0.9 B0.3下降 C=3,全回流条件下C0.854 D不变Xn=0.3，0.794D 不确定则yn-1=B。TOC\o"1-5"\h\z8某二元混合物，其中A为易挥发组分，液相组成 Xa=0.4，相应的泡点为t1，气相组成为yA=0.4，相应的露点组成为 t2,则_B 。Ati=t2Bti<t2Cti>t2D 不能判断9某二元混合物， =3,全回流条件下Xn=0.3，则yn-i=DA0.9B0.3C0.854D0.79410精馏的操作线是直线，主要基于以下原因 _D 。A 理论板假定 B 理想物系C塔顶泡点回流 D 恒摩尔流假设11某筛板精馏塔在操作一段时间后，分离效率降低，且全塔压降增加，其原因及应采取的措施是B。A塔板受腐蚀，孔径增大，产生漏液，应增加塔釜热负荷B筛孔被堵塞，孔径减小，孔速增加，雾沫夹带严重，应降低负荷操作C塔板脱落，理论板数减少，应停工检修D降液管折断，气体短路，需更换降液管TOC\o"1-5"\h\z12板式塔中操作弹性最大的是_B 。A筛板塔B浮阀塔C 泡罩塔13下列命题中不正确的为 A 。C 上升气速过大A上升气速过大会引起漏液 B 上升气速过大会引起液泛会使塔板效率下降DC 上升气速过大14二元溶液连续