化工原理下册练习题及答案

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化工原理练习题（传热）一.填空题

1.厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b>b>b;导热系数λR>RQ=Q=Q

2.1/K=1/α+bd/λd+1d/αd；946(w.m.K)3.F1=127×4π×0.038=60.6mF2=127×4π×0.032=51.1m4.提高壳程流体的流速,使壳程对流传热系数提高,园缺形（弓形）,园盘和环形二.选择题

1.A.C.2.A

∵mc(t-t）=KA△t

mc(t-t）=KπdL{[（T-t）-（T-t）]/[ln(T-t）/（T-t）]}上式可简化为mc/Kπd=L/[ln（T-t）/（T-t）

此等式左边为定值，则右边也应为定值，当L增大一倍，ln（T-t）/（T-t）也增大一倍，而T，t均恒定，故t必增大四.问答题

1.流体为层流时，传热是以导热方式进行的。则此时给热系数较小。当为湍流时，传热是以对流方式进行的，此时给热系数增大。所以流体的传热，多在湍流状况下进行。

2.传导热是固体或静止流体的分子运动或分子振动传递热量。对流传热则是流体质点发生相对位移来传递热量,辐射传热是高温物体以电磁波形式向空间发射能量来传递热量。

3.炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面。在炉壁内通过传导传热，将热量以炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联，所以该传热过程的特点是：（1）传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；（2）并联、串联的联合传热同时存在。五.计算题

1.按多层圆筒导热

ｑ＝（t－t）/（ｌｎ（ｒ/ｒ）/（2πλ）＋ｌｎ（ｒ/ｒ）/（2πλ））

将ｒ＝0.06m,ｒ＝0.055m，ｒ＝0.06＋δ

λ＝0.07w/(m·K),λ＝45w/(m·K)，ｑ＝60w/mt＝110℃,t＝20℃代入上式

60=(110-20)/(ln(0.06/0.055)/(2π×45)+ln(ｒ/0.06)/(2π×0.07))

=90/(0.00031+(lnｒ+2.813)/0.4398)解得ｒ＝0.116m,

δ＝0.116－0.06＝0.056m＝56mm注：此题可简化不计管壁热阻。

2.（1）蒸汽用量Q放＝W.ｒ＝2205×WkJ.hQ吸＝W'CP(t出－t入）

＝8000×2.2×（80－30）

=8.8×10kJ.hQ放＝Q吸

∴ｗ＝8.80×10/2205≈399.1kg.h（2）传热系数的计算由Q＝KAΔtm

Δtm＝（(120-30)-(120-80)）/ｌｎ（(120-30)/(120-80)）＝50/ｌｎ（90/40）＝61.66℃∴Ki＝Q/AiΔtm

＝8.80×10/[60×π×(50/1000)×61.66]≈1514kJ.h.m.℃＝420.0(ｗ.m.K)

化工原理练习题（过滤）一、填空题

1.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。

2.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(min)，在一个过滤周期中过滤时间为(min)，过滤面积为。

3.在恒压操作一个周期中，已知过滤时间为θ，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)。

4.对板框式过滤机，洗涤面积AW和过滤面积A的定量关系为，洗水走过的距离Lw和滤液在过滤终了时走过的距离L的定量关系为，洗涤速率（

dVdV)W和终了时的过滤速率()E的定量关系为。

d?d?5.对叶滤机,洗涤面积AW和过滤面积A的定量关系为_______,洗水走过的距离LW和滤液在过滤终了时走过的距离L的定量关系为________,洗涤速率(

dVdV)E的定量关系为_______。)W与过滤终了时的过滤速率（d?d?6.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。二、计算题

1.设过滤常数为K(m2/h)，过滤介质的当量滤液体积为Ve(m3),过滤时间为

?，拆装等辅助时间为?D，过滤面积为A，滤饼不需洗涤，试推导恒压板框过

滤机生产能力达到最大时的过滤时间表达式。

2.某板框过滤机在恒压下操作，过滤阶段的时间为2h，已知第1h过滤得

8m3滤液，滤饼不可压缩，滤布阻力可忽略，试求：

（1）第2h可得多少过滤液；

（2）过滤2h后用2m3清水（粘度与滤液相近），在同样压力下对滤饼进行横穿洗涤，求洗涤时间；

（3）若滤液量不变，仅将过滤压差提高1倍，问过滤时间为多少？（4）若过滤时间不变，仅将过滤压强提高1倍，问滤液量为多少？3.在202.7kPa(2atm)操作压力下用板框过滤机处理某物料，操作周期为3h，其中过滤1.5h，滤饼不需洗涤。已知每获1m3滤液得滤饼0.05m3,操作条件下过滤常数??3.3?10?5m2/s，介质阻力可忽略，滤饼不可压缩。试计算：

（1）若要求每周期获0.6m3的滤饼，需多大过滤面积？

（2）若选用板框长?宽的规格为1m?1m，则框数及框厚分别为多少？（3）经改进提高了工作效率，使整个辅助操作时间缩短为1h，则为使上述板框过滤机的生产能力达到最大时，其操作压力提高至多少？4.含固相3%（体）的某种悬浮液，用一小型板框压滤机进行恒压过滤，滤框内的空间尺寸为200mm×200mm×20mm，总框数为10个，滤渣充满滤框所需时间为2h。已知滤饼中固相分率（体）为60%，滤饼不可压缩，过滤介质阻力可忽略不计。若洗水粘度、洗水的表压分别与滤液的粘度、过滤的压强差一致，洗水的体积为滤液体积的10%，每次卸渣、清理、装盒等辅助操作时间的总和为0.5h。试计算：

（1）过滤常数K；

（2）该过滤机的生产能力（m3滤液/h）。

化工原理练习题答案（过滤）

一、填空题

1.答案：增加；不变

分析：由恒压过滤方程V2?2VVe?KA2?可知滤液量随过滤时间的增大而增加。

VV而间歇过滤机的生产能力Q??

T???W??D可知生产能力只与操作周期有关。

1?；；Ann?3.答案：

3分析：由恒压过滤方程

V2?2VVe?KA2?

K?2k?p1?sVe?0S?0

2.答案：

所以V2?2k?pA2??常数

?'?p1所以??

??p'31dV1dV)E)W=(4.答案：Aw?A；Lw?2L;(

24d?d?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

dVA?p?(略去介质阻力)d??rL显然洗涤速率为终了过滤速率的1/4。

dVdV5.答案：AW?A；LW?L；()W?()E

d?d?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。

6.答案：大；少；薄；小二、计算题

V1.解：生产能力的表达式为Q?m3/h

T式中V——每周期所得滤液体积，m3T——操作周期，h。T????W??D

V由于?W?0，有Q(a)

???D由衡压过滤方程V2?2VVe?KA2?

V2?2VVe可表示成??代入（a）2KA所以Q?KA2VV2?2VVe?KA2?D

dQKA2(V2?2VVe?KA2?D