中南大学化工原理复习考研资料

上册一第上册一第页共7页分离器的分离因数为O②一个过滤操作周期中，“过滤时间越长，生产能力越大”的看法是，“过滤时间越短，生产能力越大”的看法是，过滤时间有一个值，此时过滤机生产能力为。三.计算题.一小型板框过滤机，过滤面积为0.1m2,恒压过滤某一种悬浮液。得出下列过滤方程式：(q+10)2=250(T+0.4),式中q以L/m2,t以分钟计。试求：(1)经过249.6分钟获得滤液量为多少L；(2)当操作压力加大1倍，设滤饼不可压缩同样用249.6分钟将得到多少滤液量。解：(1)(q+10)2=250(t+0.4)q=240L/m2,V=Aq=240x0.1=24L(2)当操作压力加大1倍,过滤常数增大1倍，K=500(q+10)2=500(t+0.4)q=343.5L/m2,V=Aq=343.5x0.1=34.35L.一小型板框压滤机有框10块，长宽各为0.2m,在2at(表压)下作恒压过滤共2小时，滤框充满共得滤液160L,每次洗涤与装卸时间为1hr,若介质阻力可忽略不计，求：(1)过滤常数K,洗涤速率(m3/hr)。(2)若表压增加一倍，其他条件不变，此时生产能力为若干？(m3滤液/hr)。解：⑴AP=2atA=0.2x0.2x10x2m2=0.8m2V2=KA2t;q=V/A=0.160/0.8=0.2m3/m2q2=Kt：.K=0.22/2=0.02m2/h洗涤液流率(dV/dt)w=(1/4)KA2/(2V)=(1/4)x0.02x0.82/(2x0.16)=0.01m3/h(2)当AP增加一倍时，K'=2K0.22=K'T'T'=(0.2x0.2)/(2x0.02)=1h故生产能力为0.16/(1+1)=0.08m3/h第四章复习一、选择填空题：.比较下列对流给热系数的大小(答案：a5>a4>a3>a2>a1)空气流速为6m/s的a1,空气流速为25m/s的a2,，水流速为21.2m/s的a3,水流速为2.5m/s的a4,蒸汽膜状冷凝的a5，自大到小的顺序为：>>>>.判断下列个传热系数a的数值大小(填>,<,=)(A)a空气，<,a水(B)a水蒸气冷凝，>a水(C)a湍流，>a过渡(同一物料)(D)a滴状冷凝，>a膜状冷凝(同物，同压).在一列管式换热器中，用冷却水冷凝酒精蒸汽，换热器最好—A放置；冷却水应走D。A)水平B)垂直C)管内D)管外.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a=1000w/m2.℃。如流量与物性都不变，改用一@19X2mm的直管，则其a值将变为w/m2.℃。D(A)1259(B)1496(C)1585(D)1678二、填空题：1.冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度4=400°。，出口温度T2为200℃,冷气体进口温度t1=50℃,两股气体的质量流量相同，物性数据可视为相同，若不计热损失时,冷气体出口温度为250℃；若热损失为5%时，冷气体出口温度为240℃。.冷热水通过间壁式换热器，热水进口温度90℃,出口温度50℃,冷水进口温度15℃,出口温度53℃,冷热水的流量相同，则热损失占传热量的5%。.稳定热传导是指_传热系统中各点的温度仅随位置变—不随时间而改变。①定性温度是指。②沸腾传热可分为三个区域，它们是、和,生产中的沸腾传热过程应维持在区操作。③在对流传热过程中，Nu表示的准数，Re表示的准数。三、计算题.在研究污垢对传热的影响时，采用@28X1mm之铜管，水在管内流动，水蒸汽在管外冷凝。传热系数K在很宽的水的流速范围内，对清洁管和污垢管可用如下方程表示：1/K=0.00020+1/(500W0.8)清洁管/K=0.00070+1/(500W0.8)污垢管式中：K传热系数，kcal/(m2•h•℃)W水的流速，m/sa=f(W0.8)水的对流传热系数，kcal/(m2•h•℃)试求污垢热阻和蒸汽冷凝传热系数。已知：铜的导热系数人=330kcal/mh℃【0.0005(m2•h•℃)/kcal,5000kcal/(m2•h•℃)】解：因铜管管壁很薄，内外管径比近似为1,则传热系数K的表达式：1/K=1/a产6/人+Rs+1/a2因题给条件，清洁管经验式中的数值0.00020应是管壁及蒸汽冷凝给热热阻，故两方程相减得污垢热阻：Rs=0.00050[(irh℃)/kcaL]铜的导热率入=330[kcaL/(irh℃)]管壁热阻6/人=0.001/330=0.000003[(m2・h・℃)/kcaL]可以略去不计，故：1/a1=0.00020所以蒸汽冷凝给热系数：a1=1/0.00020=5000[kcaL/(m2・h・℃)]2.在一传热面为30m2的列管式换热器中，用120c的饱和蒸汽冷凝将气体从30℃加热到80℃,气体走管内，流量为5000m3/h,密度为1kg/m3(均按入口状态计)比热为1kJ/kg.K,估算此换热器的传热系数。若气量减少了50%,估算在加热蒸汽压力和气体入口温度不变的条件下，气体出口温度变为多少？[37.5W/m2K、t2'=84.5℃】三、2解：(1)求K根据Q=KAAtm计算Atm=[(120-30)-(120-80)]/ln[(120-30)/(120-80)]=61.7℃Q=WcCpc(t2-t1)=5000X1/3600X1000(80—30)=6.94X104J/sK=Q/(AAtm)=6.94X104/(30X61.7)=37.5W/m2K(2)估计气体出口温度t2：估算气体出口温度变化不大，可以假设气体的诸物性不变Q7/Q=(1/2)X5000X1000(t2’-30)/(5000X1000X50)=K'AAtm'/KAAtmAtm=[(120-30)-(120-t2')]/ln[(120-30)/(120-t2')]=(t2′-30)/ln[90)/(120-t2')]因为空气的