化工原理簡答題

1、V沉降.流化床的壓降與哪些因素有關？-(p)g可知，流化床的壓降等于單位界面床內(nèi)固體的表觀重量（即 重量浮力），它與氣速無關而始終保持定值.因某種原因使進入降塵室的含塵氣體溫度升高，若氣體質 量及含塵情況不變，降塵室出口氣體的含塵量將有何變化？ 原因何在？處于斯托克斯區(qū)時，含塵量升高；處于牛頓定律區(qū)時，含塵 量降低處于斯托克斯區(qū)時，溫度改變主要通過粘度的變化而影響沉 降速度。因為氣體粘度隨溫度升高而增加，所以溫度升高時 沉降速度減?。惶幱谂ｎD定律區(qū)時，沉降速度與粘度無關， 與 有一定關系，溫度升高，氣體 降低，沉降速度增大。.簡述旋風分離器性能指標中分割直徑dpc的概念通常將經(jīng)過旋風分離器后能

2、被除下50%的顆粒直徑稱為分割直徑dpc,某些高效旋風分離器的分割直徑可小至310 m.什么是顆粒的自由沉降速度？當一個小顆粒在靜止氣流中降落時，顆粒受到重力、浮力和 阻力的作用。如果重力大于浮力，顆粒就受到一個向下的合 力（它等于重力與浮力之差）的作用而加速降落。隨著降落.word.zl- 速度的增加，顆粒與空氣的摩擦阻力相應增大，當阻力增大 到等于重力與浮力之差時，顆粒所受的合力為零，因而加速 度為零，此后顆粒即以加速度為零時的瞬時速度等速降落， 這時顆粒的降落速度稱為自由沉降速度（Ut）.實際流化現(xiàn)象有哪兩種？通常，各自發(fā)生于什么系統(tǒng)？ 散式流化，發(fā)生于液-固系統(tǒng)；聚式流化，發(fā)生于氣-固

3、系統(tǒng).何謂流化床層的內(nèi)生不穩(wěn)定性？如何抑制（提高流化質量 的常用措施）？空穴的惡性循環(huán)增加分布板阻力，加內(nèi)部構件，用小直徑寬分布顆粒，細顆 粒高氣速操作.對于非球形顆粒，當沉降處于斯托克斯定律區(qū)時，試寫出 顆粒的等沉降速度當量直徑de的計算式18ut de 1-.（p ）g.在考慮流體通過固定床流動的壓降時，顆粒群的平均直徑 是按什么原則定義的？以比表面積相等作為準則流動阻力主要由顆粒層內(nèi)固體表面積的大小決定，而顆粒的 形狀并不重要.氣體中含有12微米直徑的固體顆粒，應選用哪一種氣固 分離方法？.曳力系數(shù)是如何定義的？它與哪些因素有關？.word.zl-Fd/(Ap u2/2)與Rep= dp

4、u / 、 有關.斯托克斯定律區(qū)的沉降速度與各物理量的關系如何？應 用的前提是什么？顆粒的加速段在什么條件下可忽略不 計？ut d2( p )g/(18 )Re 2顆粒dp很小，Ut很小.重力降塵室的氣體處理量與哪些因素有關？降塵室的高 度是否影響氣體處理量？沉降室底面積和沉降速度不影響。高度小會使停留時間短，但沉降距離也短了.評價旋風分離器性能的主要指標有哪兩個？分離效率，壓降.為什么旋風分離器處于低氣體負荷下操作是不適宜的？ 錐底為何須有良好的密封？低負荷時，沒有足夠的離心力錐底往往負壓，若不密封會漏入氣體且將顆粒帶起.廣義流態(tài)化和狹義流態(tài)化的各自含義是什么？狹義流態(tài)化指操作氣速u小于Ut

5、的流化床，廣義流化床則包 括流化床，載流床和氣力輸送.氣力輸送有哪些主要優(yōu)點？.word.zl-系統(tǒng)可密閉；輸送管線設置比鋪設道路更方便；設備緊湊，易連續(xù)化，自動化；同時可進行其他單元操作.表面曳力，形體曳力剪力在流動方向上的分力延整個顆粒表面積分，得該顆粒所受剪力在流動方向上的總合壓力在流動方向上的分力延整個顆粒表面積分，得該顆粒所受剪力在流動方向上的總合.牛頓區(qū)500 Rep2X107時，給熱系數(shù) 與加熱面的幾何尺寸l無關，此 稱為自動?；瘏^(qū).核狀沸騰，膜狀沸騰，臨界點 t 2. 2 C ,加熱面上有氣泡產(chǎn)生，給熱系數(shù)隨 t急劇上 升，此階段為核狀沸騰；t增大到一定數(shù)值時，加熱面上 的汽化

6、核心繼續(xù)增多，氣泡在脫離加熱面之前便相互連接， 形成氣膜，把加熱面與液體隔開，隨 t的增大，給熱系數(shù) 下降，此階段為不穩(wěn)定膜狀沸騰；從核狀沸騰到膜狀沸騰的 轉折點為臨界點。.蒸汽冷凝的兩種形式.word.zl-膜狀冷凝和滴狀冷凝，后者給熱系數(shù)比前者大51 0倍.黑度實際物體與同溫度黑體的輻射能力的比值 Eb.冷、熱流體流動通道的選擇原則(1)不潔凈和易結垢的液體宜在管程(2)腐蝕性流體宜在管程(3)壓強高的流體宜在管內(nèi)(4)飽和蒸汽宜走殼程(5)被冷卻的流體宜走殼程(6)若兩流體溫差較大，對于剛性結構的換熱器，宜將給 熱系數(shù)大的流體通入殼程(7)流量小而粘度大的流體一般以殼程為宜傳送機械.簡述

7、往復泵的水錘現(xiàn)象。往復泵的流量調(diào)節(jié)方法有幾種？ 流量的不均勻時往復泵的嚴重缺點，它不僅是往復泵不能用 于某些對流量均勻性要求較高的場所，而且使整個管路內(nèi)的 液體處于變速運動狀態(tài)，不但增加了能量損失，且易產(chǎn)生沖 擊，造成水錘現(xiàn)象，并降低泵的吸入能力。提高管路流量均運行有如下方法：(1)采用多缸往復泵(2) 裝置空氣室流量調(diào)節(jié)方法：(1)旁路調(diào)節(jié)(2)改變曲柄轉速和活塞行程.什么是液體輸送機械的壓頭或揚程？.word.zl- 流體輸送機械向單位重量流體所提供的能量.離心泵的壓頭受哪些因素影響？與流量，轉速，葉片形狀及直徑大小有關.后彎葉片有什么優(yōu)點？有什么缺點？優(yōu)點：后彎葉片的葉輪使流體勢能提高大

8、于動能提高，動能 在蝸殼中轉換成勢能時損失小，泵的效率高缺點：產(chǎn)生同樣理論壓頭所需泵體體積比前彎葉片的大.何謂“氣縛”現(xiàn)象？產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是什么？如何防止 氣縛?因泵內(nèi)流體密度小而產(chǎn)生的壓差小，無法吸上液體的現(xiàn)象 原因是離心泵產(chǎn)生的壓差與密度成正比，密度小，壓差小， 吸不上液體。灌泵，排氣.影響離心泵特性曲線的主要因素有哪些？離心泵的特性曲線指 H eqv ,4 qv , Paqv。影響這些曲線 的主要因素有液體密度，粘度，轉速，葉輪形狀及直徑大小 7.離心泵的工作點是如何確定的？有哪些調(diào)節(jié)流量的方法？ 離心泵的工作點是 由管路特性方程和泵的特性方程共同決 定的調(diào)節(jié)出口閥，改變泵的轉速.何謂

9、泵的汽蝕？如何避免汽蝕？泵的氣蝕是指液體在泵的最低壓強處（葉輪入口）氣化形成.word.zl-氣泡，又在葉輪中因壓強升高而潰滅，造成液體對泵設備的沖擊，引起振動和腐蝕的現(xiàn)象規(guī)定泵的實際汽蝕余量必須大于允許汽蝕余量；通過計算，確定泵的實際安裝高度低于允許安裝高度.什么是正位移特性？流量由泵決定，與管路特性無關.往復泵有無汽蝕現(xiàn)象？有，這是由液體氣化壓強所決定的.為什么離心泵啟動前應關閉出口閥，而漩渦泵啟動前應打 開出口閥？這與功率曲線的走向有關，離心泵在零流量時功率負荷最 小，所以在啟動時關閉出口閥，使電機負荷最??；而漩渦泵 在大流量時功率負荷最小，所以啟動時要開啟出口閥，使電 機負荷最小.通風

10、機的全壓，動風壓各有什么含義？為什么離心泵的H 與P無關，而風機的全壓Pt與p有關？通風機給每立方米氣體加入的能量為全壓，其中動能部分為 動風壓。因單位不同，壓頭為m ,全風壓為N/m2,按PMogh可知h 與P無關時， P與p成正比.某離心通風機用于鍋爐通風，通風機放在爐子前與放在爐 子后比較，在實際通風的質量流量，電機所需功率上有何不.word.zl-同？為什么？風機在前，氣體密度大，質量流量大，電機功率負荷也大風機在后，氣體密度小，質量流量小，電機功率負荷也小.離心泵的主要構件葉輪和蝸殼.離心泵與往復泵的比較泵的類型離心泵往復泵流量均勻性均勻不均勻恒定性隨管路特性而變恒定范圍廣，易達大流

11、量較小流量壓頭大小不易達到高壓頭壓頭高效率稍低，愈偏離額定值愈小高適用范圍流量和壓頭適用范圍廣，尤其適用于較低壓頭，大流量。除高粘度物料不太適用外，可輸送各種物料適用于流量不大的高壓頭輸送任務；輸送懸浮液要采用特殊結構的隔膜泵.真空泵的主要特性 極限真空（殘余壓強），抽氣速率（抽率）.word.zl-過濾.試寫出回轉真空過濾機單位面積濾液量q與轉速n ,浸入 面積分率 以及過濾常數(shù)的關系式，并說明過濾面積為什么 用轉鼓面積A而不用A ?該機的濾餅厚度是否與生產(chǎn)能力 成正比？q= 1：qe K q e n考察方法是跟蹤法，所以過濾面積為 A,而 體現(xiàn)在過濾時 間里不，濾餅厚度 與q= K- -

12、qe成正比，例如，轉速越快， ， n生產(chǎn)能力越大，濾餅越薄.在表面過濾方式中，何謂架橋現(xiàn)象？在過濾操作開始階段，會有部分顆粒浸入過濾介質網(wǎng)孔中， 稱為架橋現(xiàn)象.加快過濾速率的途徑有哪些？改變?yōu)V餅結構，改變懸浮液中的顆粒聚集狀態(tài)，動態(tài)過濾.簡述數(shù)學模型實驗研究方法的主要步驟(1)簡化物理模型(2)建立數(shù)學模型(3)模型檢驗，試驗定模型參數(shù).顆粒群的平均直徑以何為基準？為什么？ 顆粒群的平均直徑以比表面積相等為基準.word.zl- 因為顆粒層內(nèi)流體為爬流流動，流動阻力主要與顆粒表面積 的大小有關.過濾速率與哪些因素有關？過濾速率u=dq/d = /r (q qe)中，u與 ，r, , ,q,qe

13、均有關.過濾常數(shù)有哪兩個？各與哪些因素有關？什么條件下才為 常數(shù)？K、 qeK與壓差，懸浮液濃度，濾餅比阻，濾液粘度有關；qe與過 濾介質阻力有關恒壓下才為常數(shù). opt對什么而言？對生產(chǎn)能力(Q = V/ )最大而言。Q在V 圖上體現(xiàn)為斜 率，切線處可獲最大斜率，即為opt.當量直徑通過試圖將非球形顆粒以某種當量的球形顆粒代表，以使所 考察的領域內(nèi)非球形顆粒的特型與球形顆粒等效，這一球的直徑成為當量直徑 dev= 6V.形狀系數(shù)de/de：與非球形顆粒體積相等 的球的表面積dJ K非球形顆粒的表面積任何非球形顆粒的形狀系數(shù)均小于1.分布函數(shù).word.zl- 另某號篩子(尺寸為dpi)的篩過

14、量(該篩號以下的顆粒質量 的總合)占試樣總量的分率為Fi,不同篩號的F i與其篩孔尺 寸dpi匯成的曲線，為分布函數(shù)特性：對應于某一尺寸dpi的Fi值表示直徑小于dpi的顆粒占 全部試樣的質量分率；在該批顆粒的最大直徑dp , m ax處，其 分布函數(shù)為1.頻率函數(shù)的特性(1)在一定粒度范圍內(nèi)的顆粒占全部顆粒的質量分率等于 該粒度范圍內(nèi)頻率函數(shù)曲線下的面積；原則上講，粒度為某 一定值的顆粒的質量分率為零。(2)頻率函數(shù)曲線下的全部面積等于1.顆粒群平均直徑的基準應以比表積相等作為準則，確定實際顆粒群的平均直徑.床層空隙率描述床層中顆粒堆積的疏密程度床層體積 顆粒所占的體積床層體積顆粒的形狀，粒

15、度分布都影響床層空隙的大小.床層比表面單位床層體積(不是顆粒體積)具有的顆粒表面及為床層的 比表面a b = a ( 1-).葉濾機、板框壓濾機葉濾機的主要構件是矩形或圓形濾液。操作密封，過濾面積.word.zl- 較大（一般為20100褶），勞動條件較好，在需要洗滌時， 洗滌液與濾液通過的途徑相同，洗滌比較均勻。濾布不用裝 卸，一旦破損，更換較困難。密閉加壓的葉濾機，結構比較 復雜，造價較高。板框壓濾機優(yōu)點是結構緊湊，過濾面積大，主要用于過濾含 固量多的懸浮液，缺點是裝卸、清洗大部分藉手工操作，勞 動強度較大。攪拌.簡述攪拌釜中加擋板或導流筒的主要作用分別是什么加擋板：有效地阻止容器內(nèi)的圓周

16、運動導流筒：嚴格地控制流動方向，既消除了短路現(xiàn)象又有助于 消除死區(qū)；抑制了圓周運動的擴展，對增加湍動程度，提高 混合效果也有好處.大小不一的攪拌器能否適用同一條功率曲線？為什么？只要幾何相似就可以使用同一根功率曲線，因為無因次化之 后，使用了這一條件.攪拌器的兩個功能是什么？改善攪拌效果的工程措施有哪 些（提高液流的湍動程度）？兩個功能：（1）產(chǎn)生強大的總體流動（2）產(chǎn)生強烈的湍動或 強剪切力場措施：（1）提高轉速（2）阻止液體圓周運動，加擋板，破壞 對稱性（3）裝導流筒，消除短路，清除死區(qū).word.zl-.攪拌器案工作原理可分為哪幾類？各類攪拌器的特點是什 么？兩大類：一類以旋槳式為代表，

17、其工作原理與軸流泵葉輪相 同，具有流量大，壓頭低的特點，液體在攪拌釜內(nèi)主要作軸 向和切向運動；一類以渦輪式為代表，其工作原理與離心泵 葉輪相似，液體在攪拌釜內(nèi)主要作徑向和切向運動，與旋槳 式相比具有流量較小，壓頭較高的特點。.攪拌器的放大準則(1)保持攪拌雷諾數(shù)-nd-不變，n1di2=n2d22(2)保持單位體積能耗上不變，ni3di2=n23d23Vo(3)保持葉片端部切 向速度 nd不變，nidi = n2d2(4)保持攪拌器的流量和壓頭之比值胴不變，也 曳Hn1n2.攪拌的目的是什么？混合(勻相)，分散(液液，氣液，液固)，強化傳熱.為什么要提出混合尺度的概念？因調(diào)勻度與取樣尺度有關，

18、引入混合尺度反映更全面.旋槳式，渦輪式，大葉片低轉速攪拌器，各有什么特長和 缺陷？旋槳式適用于宏觀調(diào)勻，不適用于固體顆粒懸浮液；渦輪式 適用于小尺度均勻，不適用于固體顆粒懸浮液；大葉片低速 攪拌器適用于高粘度液體或固體顆粒懸浮液，不適用于低粘.word.zl- 度液體混合.選擇攪拌器放大準則的基本要求是什么？混合效果與小式相符.宏觀混合與微觀混合宏觀混合是從設備尺度到微團尺度或最小漩渦尺度考察物 系的均勻性；微觀混合是從分子尺度上考察物系的均勻性 11.常用攪拌器的性能旋槳式：直徑比容器小，轉速較高，適用于低粘度液體。主 要形成大循環(huán)量的總體流動，但湍流程度不高。主要適用于 大尺寸的調(diào)勻，尤其

19、適用于要求容器上下均勻的場所。渦輪式：直徑為容器直徑的0. 30. 5倍，轉速較高，適用于 低粘度或中等粘度（50Pa-s）的液體。對于要求小尺度 均勻的攪拌過程更為適用，對易于分層的物料（如含有較重 固體顆粒的懸浮液）不甚合適。大葉片低轉速：槳葉尺寸大，轉速低，旋轉直徑約為0. 50. 8 倍的攪拌釜直徑，可用于較高粘度液體的攪拌。.影響攪拌功率的因素幾何因素：攪拌器的直徑d ;攪拌器葉片數(shù)、形狀以及葉片 長度l和寬度B ;容器直徑D ;容器中所裝液體的高度h ; 攪拌器距離容器底部的距離h1 ;擋板的數(shù)目及寬度b 物理因素：液體的密度、粘度、攪拌器轉速n.攪拌功率的分配.word.zl-等

20、功率條件下，加大直徑降低轉速，更多的功率消耗于總體 流動，有利于大尺度上的調(diào)勻；反之，減小直徑提高轉速， 則更多的功率消耗于湍動，有利于微觀混合。流動.層流與湍流的本質區(qū)別是否存在流速u ,壓強P的脈動性，即是否存在流涕質點的 脈動性.什么是流涕流動的邊界層？邊界層分離的條件是什么？流速降為未受邊壁影響流速（來流速度）的99%以內(nèi)的區(qū)域 為邊界層，即邊界影響未及的區(qū)域。流道擴大造成逆壓強梯度，逆壓強梯度容易造成邊界層的分 離邊界層分離造成大量漩渦，大大增加機械能消耗.動量守恒和機械能守恒應用于流體流動時，二者關系如 何？當機械能守恒定律應用于實際流體時，由于流體的粘性導致 機械能的耗損，在機械

21、能恒算式中將出現(xiàn) H f項，但動量守 恒只是將力和動量變化率聯(lián)系起來，未涉及能量和消耗問題 4.塑性流體只有當施加的剪應力大于某一臨界值（屈服應力）后才開始 流動.漲塑性.word.zl- 在某一剪切范圍內(nèi)表現(xiàn)出剪切增稠現(xiàn)象，即粘度隨剪切率增 大而升高.假塑性在某一剪切率范圍內(nèi)，粘度隨剪切率增高而下降的剪切稀化現(xiàn)象.觸變性，震凝性隨X乍用時間延續(xù)，du/ dy增大，粘度變小。當一定剪應力 所作用的時間足夠長后，粘度達到定態(tài)的平衡值，稱觸變性； 反之，粘度隨剪切力作用時間延長而增大的行為稱震凝性。.粘彈性爬捍效應，擠出脹大，無管虹吸.何謂泊謖葉方程？其應用條件有哪些？= 32 uL/d2不可壓縮

22、流體在直圓管中做定態(tài)流動，流動時的阻力損失計 算.何謂軌線？何謂流線？為什么流線互不相交？軌線是某一流體質點的運動軌跡，描述的是同一質點在不同 時刻的位置（拉格朗日）流線上各點的切線表示同一時刻各點的速度方向，描述的是同一瞬間不同質點的速度方向（歐拉）同一點在指定某一時刻只有一個速度1 1.動能校正系數(shù)a為什么總是大于，等于1 ?.word.zl-1根據(jù)a=一 u3 dA ,可知流體界面速度分布越均勻，a越小。3AA77u A可認為湍流速度分布是均勻的，代入上式，得a接近于1.流體流動過程中，穩(wěn)定性是指什么？定態(tài)性是指什么？系統(tǒng)對外界擾動的反應有關運動參數(shù)隨時間的變化情況.因次分析法規(guī)化試驗的

23、主要步驟(1)析因實驗尋找影響過程的主要因素(2)規(guī)劃試驗減少實驗工作量(3)數(shù)據(jù)處理實驗結果的正確表達.什么是連續(xù)性假設？質點的涵義是什么？假定流體是由大量質點組成的，彼此間沒有間隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質質點是含有大量分子的流體微團，其尺寸遠小于設備尺寸，但比分子自由程卻要大得多.描述流體運動的拉格朗日法和歐拉法有什么不同點？前者描述同一質點在不同時刻的狀態(tài)；后者描述空間任意定 點的狀態(tài).粘性的物理本質是什么？為什么溫度上升，氣體粘度上開，而液體粘度下降？分子間的引力和分子的熱運動氣體分子間距較大，以分子的熱運動為主，溫度上升，熱運動加劇，粘度上升。液體分子間距較小，一分子間的引力為.

24、word.zl-主，溫度上升，分子間的引力下降，粘度下降.靜壓強有什么特征？(1)靜止流體中任意界面上只受到大小相等，方向相反， 垂直于作用面的壓力(2)作用于任意點所有不同方位的靜壓強在數(shù)值上相等(3)壓強各向傳遞.為什么高煙囪比低煙囪拔煙效果好？由靜力學方程可以導出PuH ( p冷-p熱)g, 所以H增加，壓 強增加，拔風量大.什么叫均勻分布？什么叫均勻流段？前者指速度分布大小均勻；后者指速度方向平行，無遷移加 速度.柏努利方程的應用條件有哪些？重力場下，不可壓縮，理想流體做定態(tài)流動，流體微元與其 他微元或環(huán)境沒有能量交換時，同一流線上的流體間能量的 關系.雷諾數(shù)的物理意義是什么？慣性力與

25、粘性力之比.何謂水力光滑管？何謂完全湍流粗糙管？當壁面凸出物低于層流內(nèi)層厚度，體現(xiàn)不出粗糙度過對阻力 損失的影響時，稱為水力光滑管。在 Re很大， 3 Re無關 的區(qū)域，稱為完全湍流粗糙管。.word.zl-.非圓形管的水力當量直徑是如何定義的？能否按 u Ttde2/ 4計算流量？定義為4A/ 口。不能按該式計算流量.在漫流的條件下，水在垂直直管中向下流動，對同一瞬時 沿管長不同位子的速度而言，是否會因重力加速度而使下部 的速度大于上部的速度？因為質量守恒，直管內(nèi)不同軸向位子的速度是一樣的，不會 因為重力而加快，重力只體現(xiàn)在壓強的變化上。.是否在任何管路中，流量增大則阻力損失就增大；流量減 小則阻力損失就減??？為什么？不一定，具體要看管路狀況是否變化。.系統(tǒng)與控制體系統(tǒng)或物系是包含眾多流體質點的集合。系統(tǒng)與辯解之間的 分界面為系統(tǒng)的邊界。系統(tǒng)與外界可以有力的作用與能量的