化工原理思考题
第一章
1:粘性的物理本质是什么?为什么温度上升,气体粘度上升,而液体粘度下降?
答:分子间引力和热运动! 气体:份子引力减小,运动加剧,运动力是主要的。 液体:分子引力减小是主要的,运动力是次要的!
2:为什么高烟囱比低烟囱排烟效果好?
答:烟囱越高,入口和出口的气体压强差越大,烟囱中气体流速越快!
3:伯努利方程的应用条件是哪些?
答:重力场下,不可压缩流体做定态流动。
4:层流与湍流的本质区别是什么?
答:是否存在流速U与加强P的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性!
5:雷诺数的物理意义?
答:惯性力与粘性力之比。
第二章
1:离心泵的压头受哪些因素影响?
答:离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关
2:后弯叶片有什么优点? 有什么缺点?
答:优点:后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转换成势能时损失小,泵的效率高。
缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。
3:何谓"气缚"现象? 产生此现象的原因是什么? 如何防止"气缚"?
答:因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象。
原因是离心泵产生的压差与密度成正比,密度小,压差小,吸不上液体。
防止方法:灌泵、排气。
4:影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?
答:离心泵的特性曲线指H~qV,η~qV,P~qV,影响这些曲线的主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径大小。
5:何谓泵的汽蚀? 如何避免"汽蚀"?
答:泵的汽蚀是指液体在泵的最低压强处(叶轮入口)汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和腐蚀的现象。
规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量,通过计算确定泵的实际安装高度低于允许安装高度。
6:什么是正位移特性?
答:流量由泵决定,与管路特性无关。
7:往复泵有无"汽蚀"现象?
答:往复泵同样有汽蚀问题。这是由液体汽化压强所决定的。
第四章
1:过滤速率与哪些因素有关?
答:过滤速率u=dq/dτ=ΔP/rφμ(q+qe)中,u与ΔP、r、φ、μ、q、qe均有关。 2:过滤常数有哪两个? 各与哪些因素有关? 什么条件下才为常数?
答:K、qe为过滤常数。
K 与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关;qe 与过滤介质阻力有关。 恒压下才为常数。
3:强化过滤速率的措施有哪些?
答:强化过滤速率的措施有①改变滤饼结构;②改变颗粒聚集状态;③动态过滤。
第五章
1:曳力系数是如何定义的? 它与哪些因素有关?
2答:ζ=FD/(Apρu/2 )。它与Rep(=dpuρ/μ)、ψ有关。
2:斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何? 应用的前提是什么? 颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计?
2答:ut=d(ρp-ρ)g/(18μ)。
前提Re
当颗粒dp很小,ut很小时。
3:重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关? 降尘室的高度是否影响气体处理量? 答:沉降室底面积和沉降速度。
不影响。高度小会使停留时间短,但沉降距离也短了。
4:评价旋风分离器性能的主要指标有哪两个?
答:分离效率、压降。
第六章
1:传热过程有哪三种基本方式?
答:直接接触式、间壁式、蓄热式。
2:物体的导热系数与哪些主要因素有关?
答:与物态、温度有关。
3:自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热?
答:加热面在下,制冷面在上。
4:液体沸腾的必要条件有哪两个?
答:过热度、汽化核心。
5:工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作? 为什么?
答:核状沸腾状态。
以免设备烧毁。
6:沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手?
答:改善加热表面,提供更多的汽化核心;沸腾液体加添加剂,降低表面张力。 7:蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体?
答:避免其积累,提高α。
8:为什么低温时热辐射往往可以忽略, 而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式? 答:因Q与温度四次方成正比,它对温度很敏感。
9 :影响辐射传热的主要因素有哪些?
答:温度、黑度、角系数(几何位置)、面积大小、中间介质。
10:为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数?
答:①相变热远大于显热;②沸腾时汽泡搅动;蒸汽冷凝时液膜很薄。
11:传热基本方程中, 推导得出对数平均推动力的前提条件有哪些?
答:K、qm1Cp1、qm2Cp2沿程不变;管、壳程均为单程。
12:为什么一般情况下, 逆流总是优于并流? 并流适用于哪些情况?
答:逆流推动力Δtm大,载热体用量少。热敏物料加热,控制壁温以免过高。