15、溶液沸点升高、静压力、流体阻力所引起的温度差损失。 二:判断题
1、D. 2、D、A、C。 3、C。 4、A、B、C. 5、B。 6、D 7、B. 8、C。 9、B。
10、B. 11、A。 12、A、C、D;B、E、F。 13、C、D. 14、B。 15、C。 三:计算题
1、在A-B两点间列板努利方程:
l?leu2 ZA???ZB????.?.g2g?.g2gd2gPAu2PBu2。
. ?.u2?0.02.
64Re 0?150?103820.9.81?1?140?103820.9.81??19.30.0812.9.81?.u2 设流体在管路中作层流流动,则:? ?.u2?0.02?0.117u.u?0.022 , ??0.117u。
。 u?1.7ms。
核算雷诺准数:Re? 则:油品的流量为Vd.u.???14?933?2000。
32.?.d.u?31.52mh。 ,F2?16.?.d.?g3 2、颗粒作自由沉降,受力:F1? F3?? u?14216.?.d.?sg3
.?.d?.u22 ,ma。F1?F2?F3?0 ,层流:?K.?4.d.??s???.g3.???24Re ,u?d.??s???.g18.?2。
22.5m2 3、过滤面积:?q?qe?2? 滤饼体积:V ,?8A?0.012?2?7.5.10?5.05.3600,A?3。
?8.0.025?0.2m,框数n?0.20.635.0.635.0.025?20。
过滤总面积:A?0.6352.2.20?16.13m2。
?q?qe?2?K.?,?816.13?0.012?2?1.5.10?4?,?5、
传热量为:Q?0.243?394Kw?0.478h。
。 所需水量:W?4.713Kgs。?t
?44.25C0。
单管水量:WKgs,每程所需管子数为:n?20。
?476.2Wm.C20每程传热面积:A?4.71m2,传热糸数:K所需传热面积:A'?18.7m2 管程数为:n=4.总管数为80根。
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试题五 一:简答题(60分)
1、 图示管路中,流体作稳定流动。问: (1)、静压头
p?g哪个大?为什么?
(2)、体积流量V哪个大?为什么?
(3)、质量流速哪个大?为什么?
(不计阻力)
B 2、图示,测出A、B两端点的压力差?
Z 3、管子的类型有哪几种?表示方法有哪几 种?家里的 A ?测自来水管是什么管?
?示 4、何谓离心泵的汽蚀现象?如何防 止? R 5、何谓过滤介质?对过滤介质有何要求? 6、说明热负荷与传热速率的概念及两者之间的关糸? 7、何谓加热剂和冷却剂?举例说明之? 8、叙述导热糸数、对流传热膜糸数、 图5-2 传热糸数的单位及物理意义?
pA pB 9、强化传热的途径有哪些?
10、蒸发操作有何特点?
二:计算题
?1 ?2 1、 容器A、B分别盛有水和密度为
h1 Kg800的洒精,中间接一水银压差计。 3 h2 m R (1) 当容器A中的压强PA?2.943?104pa
R?0.3m(表压)时,测得,h1?0.5m
h2?0.2m,求容器B内的压强为多少? (2) 当容器A中的压强减小至
4PA?1.962?10pa,容器B内的压强不变, 图5-3 则水银压差计内的读数为多少?
2、 用油泵从贮罐向反应器输送液态异丁烷,贮罐内异丁烷液面恒定,其上方压强为652.365Kpa。泵位于贮罐液面以下1.5m处,吸入管路的全部压头损失为
1.6m。异丁烷在输送条件下的密度为530Kgm3 A 图5-1 B
,饱和蒸汽压为637.65Kpa 。在
泵的性能表上查得,输送流量下泵的允许汽蚀余量为3.5m。试问该泵能否正常操作?
3、 在一板框过滤机上过滤某种悬浮液,在0.1Mpa(表压)下20分钟可在每平方米过滤面积上得到0.197m3的滤液,再过滤20分钟又得到滤液0.09m3,试求共过滤1小时可得总滤液量为多少?
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4、 某溶液在单效蒸发器中蒸浓,用饱和蒸汽加热,需加热蒸汽量2100热蒸汽的温度为1200C,其汽化潜热为2205KjKgKgh,加
。已知蒸发器内二次蒸汽的冷
凝温度为810C,各项温度差损失共为90C。取饱和蒸汽冷凝的传热膜糸数?2为
,沸腾溶液的传热膜糸数?1为3500W2,求该换热器的传热面8000W2m.Km.K积?(管壁热阻、垢层热阻及热损失忽略不计)
试题五答案 一:问答题 1、ZA?pA?g?uA22g=ZB?pB?g?uB22g,
pA?.g?pB?g。
VA?VB 。W?u?,WA?WB。
2、p?pA??测.g.?R?h?,p?pB??测.g.?Z?h???示.g.R
?p?pA?pB??测.g.Z???示??测?.g.R.?p??测.g.Z???示??测?.g.R。 3 、管子的类型有:钢管、铸铁管、有色金属管和非金属管。 表示方法有: 英寸表示法、公寸直径表示法、外径乘壁厚。
4、泵内压强最低处的压强等于同温度下输送液体的饱和蒸汽压时,此时液 体将急剧汽化,并产生大量汽泡,使得叶轮表面或泵内壳表面产生裂缝,泵体振 动,产生噪声,其流量和扬程明显下降。这一现象称为汽蚀现象。确定合适的安装高度以确保不发生汽蚀现象。
5、过滤介质:一种多孔性物质。
要求:多孔性、阻力小;有一定的机械强度;有一定的化学稳定性。 6、传热速率:单位时间内通过传热面的传热量。 热负荷:当生产上需要加热(或冷却)某物料时,便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量,这是生产对换热器换热能力的要求,称为该换热器的热负荷。
一个满足生产的换热器应该是:传热速率等于(略大于)热负荷。 7、加热剂:给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。例蒸汽。 冷却剂:取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。例水。 8、导热糸数:在壁厚为1m时,在单位面积单位时间内以热传导的方式所传递热量的多少。单位是:Wm.K。
传热糸数:当冷热流体的温度差为1K时,通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。单位是:W2。
m.K 对流传热膜糸数:当流体与壁面温度差为1K时,通过单位面积单位时间内以对流传热的方式所传递热量的多少。单位是:W2。
m.K 9、强化传热的途径有:增加传热面积;(增加有效传热面积) 增加温度差;(采用逆流流动) 增加传热糸数K(增加流体的湍流流动,防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻)
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10、蒸发操作的特点:溶液沸点的升高;节约能源;物料本身的工艺特性。
二:计算题:
1、p?pA??1.g.h1 , p?pB??2.g.h2??Hg.g.R。 pB???2.g.h2??Hg.g.R?
'?R?Rp?pA??1.g.?h1??2?'?R?R?pA??1.g.h1??2?pA??1.g.h1 ,pB??7.26?10pa3。
'??R?R?,p?p??.g.?h?B2??22???'???.g.R Hg??'????p??.g.?h?R?RB2?2?2???'???.g.R。 Hg?? R'?0.221m。 2、Z?p0?p0?.g??h?hf,Z?652365?637650530.9.81?3.5?1.6??2.27m。 。 。
3 即泵不能正常工作。 3、?q?qe?2?K.?,?0.197?qe?2? ?q?qe?2?K.20.60,?0.206m2?qe??K.2.20.602K.2.2.20.60。 qe?0.02232m3 。K?3.96?10?8ms q?0.356mm。过滤1小时所得到的总滤液量为
3600?2205?1290Kw.
0.356 mm2.
4、传热量:Q?D.r?2100 溶液的沸点:t?81?9?900C。
温差:?t?120?90?300C。
传热糸数:K
传热面积:A?QK.?t?12902.435.30?17.66m2?11?1?1?113500?18000?2.435Kw?m.K2。
2。
故所需的传热面积为17.66m2。
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试题六 一:填充题(20分)
1、精馏分离的依据是________________________的差异,要使混合物中的 组分得到完全分离,必须进行 多次地______________._______________。 2、 相对挥发度的表示式?=______________.对于二组分溶液的蒸馏,当?=1 时,能否分离___________。
3、q的定义式是________________________________________,饱和液体进料q=____.饱和蒸汽进料q=____.蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=____。
4、二组分的连续精馏操作,精馏段操作线方程为y?0.75x?0.245,提馏段 操作线方程为y?1.25x?0.02,当q=1时,则xW?_____xD=______。
5、在连续精馏中,其它条件均不变时,仅加大回流,可以使塔顶产品xD_____,若此时加热蒸汽量V不变,产品量D将______。若在改变R的同
时,保持塔顶采出量不变,必需增加蒸汽用量,那么冷却水用量将________。 6、压力__________.温度__________将有利于吸收的进行。 7、完成下列方程,并指出吸收糸数的单位。
N?k?ci?? k的单位__________________. N?KG?p?? KG 的单位_______________.
8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是___________________ 9、饱和空气在恒压下冷却,温度由t1降至t2,其相对湿度?______,绝对湿湿度H________,露点_________,湿球温度___________。
10、萃取操作的依据是_________________________________________.萃取操 作选择溶剂的主要原则是________________________________________. _______________________________-.______________________________. 二:简答题(36分)
1、叙述恒縻尔流假设的内容?
2、板式塔塔板上造成液面落差的原因有哪些?如何防止?
3、试推导并流吸收塔的操作线方程?并在y-x的相图上表示出来? 4、叙述双膜理论的论点?
V 5、画出单级萃取操作相图? 6、叙述湿空气的性能参数? F1 L 三:计算题(44分) F2 1、 双股进料的二元连续进料, 均为泡点液相进料,进料液为F1,F2, 求第三段的汽相和液相流量?已知 V''' L'''
第一段的汽液相流量分别为V和L。
2、 某填料吸收塔用纯轻油吸收混 合气中的苯,进料量为1000标准m3h。 图6-1
进料气体中含苯5%(体积百分数),其余为惰性气体。要求回收率95%。操作时轻油含量为最小用量的1.5倍,平衡关系为Y=1.4X。已知体积吸收总糸 数为
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