(应化化学)化工基础习题1.doc

化工基础习题 化学工程特有的研究方法有：实验研究方法 和 数学模型方法。 传递过程的研究通常按分子尺度、微团尺度和设备尺度三种不同的尺度进行。 化工系统工程谋求的目标是该系统的 整体优化。 流体流动 根据流体流动的连续性假定，流体是由 无数流体质点 组成的 连续 介质。 牛顿粘性定律的表达式为____________________。 粘性产生的原因，气体： 分子热运动碰撞 ，液体： 分子间吸引力 。 流体静力学方程式的表示式为 ，其物理意义为 流体静压强仅与流体的密度及该点的几何位置有关。 测得某设备的真空度为190mmHg，若当时的大气压强为10.33mH2O，则该设备内的绝对压强为 KPa。（75.98） 粘度是 流体的粘性 的度量，流体的粘度越大则流体的 流动性 越小。气体的粘度随温度的升高（降低）而 增大 （减小），液体的粘度随温度的升高而 减小 。 根据流体的连续性方程，当流量一定时，管路直径愈小，则流速 愈大 ； 若所选流体密度愈小，则流速 愈大 。 一般液体在管路中流动时，常用流速范围为 0.5-2.5 m/s；压缩气体在管路中流动时，常用流速范围为 15-25 m/s。 已知规格为φ114×4的管道出口处水的体积流量为0.0628m3/s，则管出口处水的流速为 m/s。（7.12） 雷诺准数的计算式为 ，湍流时，平均速度u= 0.8 umax 局部阻力计算中的当量长度是指 与局部阻力相当的直管长度。 孔板流量计的特点是 变压差、变流速、变阻力、恒流通截面。 转子流量计的特点是 恒压差、恒流速、恒阻力、变流通截面。 测量流体流量时，随着流体流量增大，转子流量计两端压差值 不变 ；孔板流量计两端压差值 增大 。 离心泵铭牌上的Qe表示 泵的送液能力 ，He表示 扬程 ，这些数据指标是在泵的 工作效率最高 时的工况参数。 离心泵产生离心力的大小，除与叶轮的转速和 直径 有关外，还与流体的密度有关，密度越大，则叶轮产生的离心力 越大 。 离心泵在启动前必须充满液体，这是为了防止 气缚 现象。 传热 对流传热是流体内部由于 流体质点的位移和混和 而引起的。传导传热是依靠 粒子的热运动碰撞 而进行的。 物质在发生相变时伴随的热量变化称为 潜热 。 工业生产中的换热方法有三种： 直接式换热 、间壁式换热、蓄热式换热。 在圆筒壁热传导计算中，当 时，用对数平均半径来计算传热面积。 平壁稳定热传导过程，通过三层厚度相同的材料，每层温度变化如图所示， 则λ1、λ2、λ3的大小顺序为 ，每层热阻R1、R2、R3 的大小顺序是 。 对流给热方程中的传热膜系数α通常与流体的 导热系数 成正比，而与 传热边界层厚度 成反比。 若其他条件相同，则并流操作的平均温度差 小于 逆流操作的平均温度差；若传递同样的热量，则并流操作所需的传热面积 大于 逆流操作。 为减少圆形管导热损失，采用包覆三种厚度相等的保温材料A、B、C，若，则包覆的顺序从内到外依次应该为 C、B、A 。 通过对复杂的对流传热过程的分析和简化处理后，对流传热的热阻就集中到 传热边界层内 。 换热器要经常清除污垢，其原因是 污垢传热系数小，热阻大。 在热传导基本方程中，负号表示 热量沿温度降低方向传递 。 对数平均温差是指 换热器一端两流体 的温度差减去 另一端两流体 的温度差，再除以这两个温度差之比的自然对数。 强化传热可以从 增大总传热系数 、 增大传热面积 、 提高平均温度差 三个方面采取措施。 列管式换热器每立方米有效容积的传热面积可达 40-150m2 。管长与壳内径之比通常为 6~10 。 吸收 1、吸收在化学工业中的应用有：（1）原料气的净化；（2）有用组分的回收；（3）某些产品的制取；（4）废气治理。 气体的溶解度一般随温度的升高而 降低 ，液体的溶解度随温度升高而 增大 。 在吸收操作中，温度 降低 和压力 升高 都可提高气体在液体中的溶解度而有利于吸收的进行。若温度不变，压力增大，可使相平衡常数m 减小 ，传质推动力 增大 。 相平衡常数m越大，则物质的溶解度 越小 ；对同一吸收质，温度升高，则亨利系数H 增大 ，溶解度 下降 。 在吸收过程中通常以 实际浓度与平衡浓度 的偏离程度来表示吸收过程的推动力。吸收塔某一截面上总推动力以气相浓度差表示为 Y-Y*