7.离心机是利用设备本身旋转产生离心力来分离非均相混合物的机械。( ) 8.吸收分离属于传质分离。( ) 四、简答题(每题4分, 共8分)
1. 写出单位重量流体的机械能衡算式和单位体积流体的机械能衡算式。 2.写出膜分离技术的特点。
五、计算题(1题12 分,2题14分,3题14分, 共40分)
1.(12分) 平壁炉的炉壁由三种材料所组成,其厚度和导热系数列于附表中。
厚度b 序 号 1(内层) 2 3
若耐火砖层内表面的温度t1为1150℃,钢板外表面温度t4为30℃,计算导热的热通量。实际测得通过炉壁的热损失为300 W/m2,分析原因并计算附加热阻。
2.(14分)将20℃的水以30m3/h的流量从水池送至高位水箱,已知水箱顶部压强为0. 05MPa(表压),水箱水面与水池水面的高度差为10m。输水管内径为80mm,长18m,管线局部阻力系数为∑ζ=13(阀全开时),摩擦系数λ=0.0 12+0. 75/Re
0.38
导热系数? W/m2·℃ 1.07 0.14 45 材 料 mm 耐火砖 绝缘砖 钢 200 100 6 ,求所需泵的功率。已知水的粘度为1×10Pa﹒s,密度为1×10kg/m。
-333
3.(14分)某滤料床层由直径为0.5 mm球形颗粒堆积而成,空隙率为0.4,床层的厚度为1 m。 (1)如果清水通过床层的压力差为1×10Pa,求清水在床层空隙中的实际流速;
(2)如果颗粒滤料床的横截面积为1.2 m,清水通过床层的流量为10 m/h,求清水通过床层的水头损失。(已知清水的粘度为1×10Pa﹒s)
-3
2
3
4
复习题八
一、
选择题(每小题2分, 共20分)
1.流体在圆形直管中滞流流动时,若雷诺准数一定,随着管壁相对粗糙度增大,则摩擦系数( )。 A.不变 B.增大 C.减小 D.无法确定
2. 流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的 项。 A 动能 B 位能 C 静压能 D 总机械能 3.将管路上的阀门开大时,其阻力系数( )。 A 变小 B 变大 C 不变 4.关于传热糸数K下述说法中错误的是( )。 A传热过程中总传热糸数K实际上是个平均值; B总传热糸数K随着所取的传热面不同而异;
C总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱,与冷热流体的物性无关; D要提高K值,应从降低最大热阻着手;
5.在稳定变温传热中,流体的流向选择( )时传热平均温度差较大。 A并流 B逆流
6.黑体的辐射能力与其表面温度的( )成正比。 A平方 B三次方 C 四次方 D平方根
7. 已知SO2水溶液在三种温度t1、t2、t3下的亨利系数分别为E1=0.0035atm、E2=0.011atm、E3=0.00625atm,则
A t1 A. 溶解度系数H很大,为易溶气体;B.亨利系数E很大,为难溶气体; C.亨利系数E很大,为易溶气体; D.相平衡常数很大,为难溶气体。 二、填空题(每空2分, 共24分) 1.液体在圆管内作稳定连续滞流流动时,其摩擦阻力损失与管内径的___次方成反比,与管长,流速及粘度成_______比例 。 2.计算管道流体局部阻力的方法有: ____和 _,其相应的阻力计算公式为:____ ,_____ 3.两固体间辐射传热速率公式为_____ _____。 4.分子扩散中菲克定律的表达式为 ,气相中的分子扩散系数D随温度升高而????,随压力增加而???。 5.过滤方法有__________和_________两种。 三、判断题(对打√,错打Х,每题1分, 共8分) 1.对于管长相等的并联管路,管径越大,流速也越大。 ( ) 2.管路中流体呈层流流动时,其摩擦系数??64 ( ) Re3.温度相等时,黑体与灰体的辐射能力相同( ) 4.热交换器冷流体进出口温度一定时,采用逆流操作可以节约热(冷)流体用量。( ) 5.转筒真空过滤机是连续生产的过滤机。 ( ) 6.旋流器是利用设备本身旋转产生离心力来分离非均相混合物的机械。( ) 7.离子交换树脂的交联度越小,溶胀性愈大,选择性越好。( ) 8.微滤、超滤、纳滤与反渗透都是以压力差为推动力的膜分离过程。( ) 四、简答题(每题4分, 共8分) 1.写出离子树脂交换容量的分类及其定义。 2.过滤方法有几种?分别适用于什么场合? 五、计算题(1题12 分,2题14分,3题14分, 共40分) 1.(12分)已知某标准型旋风分离器的圆筒部分直径D=400mm,入口高度hi=D/2,入口宽度B=D/4,气体在旋风器内旋转的圈数为N=5,分离气体的体积流量为1000 m/h,气体的密度为0.6kg/m,黏度为3.0×10Pa·s,气体中粉尘的密度为4500kg/m,求旋风分离器能够从气体中分离出粉尘的临界直径。 2.(14分)在套管换热器中用冷水将100℃的热水冷却到50℃,热水的质量流量为3500kg/h。冷却水在直径为?180mm?10mm的管内流动,温度从20℃升30℃。已知基于管外表面的总传热系数为2320 W/(m2?K)。若忽略热损失,且近似认为冷水和热水的比热相等,均为4.18kJ/(kg?K),试求: (1)冷却水的用量; (2)两流体分别为并流和逆流流动时所需的管长,并加以比较。 3.(14分)逆流操作的吸收塔中,用清水吸收混合废气中的组分A,入塔气体溶质体积分数为0. 01,已知操作条件下的相平衡关系为y=x,吸收剂用量为最小用量的1. 5倍,气相总传质单元高度为1. 2 m,要求 *3 3 3 -5 吸收率为80%,求填料层的高度。 复习题九 一、 选择题(每小题2分, 共20分) 1.液体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是( )。 A从位能大的截面流向位能小的截面; B从静压能大的截面流向静压能小的截面; C从动能大的截面流向动能小的截面; D从总能量大的截面流向总能量小的截面。 2. 水以2m/s的流速在Φ35mm×2.5mm的钢管中流动,水的粘度为1×10Pa﹒s,密度为1×10kg/m,其流动类型为( ) A 层流 B 湍流 C 无法确定 3.将管路上的阀门开大时,其阻力系数( )。 A 变小 B 变大 C 不变 4.关于传热糸数K下述说法中错误的是( )。 A传热过程中总传热糸数K实际上是个平均值; B总传热糸数K随着所取的传热面不同而异; C总传热糸数K可用来表示传热过程的强弱,与冷热流体的物性无关; D要提高K值,应从降低最大热阻着手; 5.在稳定变温传热中,流体的流向选择( )时传热平均温度差较大。 A并流 B逆流 6. 对流传质系数A. ; B. 与推动力___相对应。 ; C. ; D. 。 -3 3 3 7. 在吸收操作中,以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为_ __。 A. ; B. ; C. ; D. 。 8.在滞流沉降区,颗粒的沉降速度与颗粒的( ) A. d B. d C. d12 ?1 D. d?2 9.以下表达式中正确的是( ) A 过滤速度与过滤面积平方A成正比 B 过滤速度与过滤面积A 成正比 C 过滤速度与所得滤液体积V成正比 D 过滤速度与虚拟滤液体积Ve成反比 10.将含CO2摩尔分数为0.03的空气与浓度为3.12×10 的CO2的水溶液接触,操作条件下平衡关系y=1200 -5 * 2 x,那么将发生( )过程。 A吸收 B 解吸 二、填空题(每空2分, 共24分) 1.流体的流动形态有____ ___和_____ ____两种。 2.流体在圆形直管内滞流流动时,其速度分布是___型曲线,其管中心的最大流速为平均流速的_____ ,縻擦糸数?与Re的关系为_____。 3.在对流传热过程中,湍流流体中温度梯度较 ,传热热阻较 。 4.所谓气膜控制,即吸收总阻力集中在___一侧,而 一侧阻力可忽略;如果说吸收质气体是属于难溶气体,则此吸收过程是__ __控制。 5.过滤阻力包括___________和__________两部分。, 三、判断题(对打√,错打Х,每题1分, 共8分) 1.国际单位制中表示压力的单位为大气压即atm。 ( ) 2.流体的粘度是表示流体流动性能的一个物理量,粘度越大的流体,同样的流速下阻力损失越大。 ( ) 3.多层壁稳定传热,凡导热系数大的一层,温差亦大。( ) 4.热交换器冷流体进出口温度一定时,采用逆流操作可以节约热(冷)流体用量。( ) 5.饼层过滤中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是滤饼层。( ) 6.旋流器是利用设备本身旋转产生离心力来分离非均相混合物的机械。( ) 7.水化半径越大的离子越易被交换。( ) 8.在分压一定的情况下,化学吸收可以使溶剂吸收更多的溶质。( ) 四、简答题(每题4分, 共8分) 1.流体流动的连续性方程的意义如何? 2.写出和解释黑体辐射能力的斯缔芬——波尔思曼定律。 五、计算题(1题12 分,2题14分,3题14分, 共40分)