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填空题

发布时间:2013-09-17 20:41:55  

一、填空题(每空 1 分,共 20 分)

1.98.7 kPa

2.颗粒直径(dp)、 颗粒密度(? p)、流体密度(?)

3.(热)对流、(热)传导、(热)辐射

4.L/mG 操作线斜率 平衡线斜率

5.t=tw=td

6.气体 溶解度 液体 挥发度(沸点)

7.恒速干燥 降速干燥

8.1 1 多

二、选择题(每小题 2 分,共 20 分)

1-5. ACBAC 6-10. BADCA

三、判断题(每小题 1 分,共 10 分)

1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.√ 8.√ 9.× 10.√

四、简答题(每小题 5 分,共 20分)

1.根据传热总速率方程Q=KA△tm,可知,强化传热的方式有三种:

1)增加传热面积A;

2)增加总传热系数K;

3)增加对数平均温度差;

其中,增加

(5分)

2.当叶轮入口入的最低压强降到液体在该处温度下的饱和蒸气压时,泵内液体汽化,汽泡K的方法是最为主要的一种方式。

形成和破裂的过程中使叶轮材料受到损坏的现象成为汽蚀现象。 (2分)

汽蚀现象危害:1)造成很高的局部压力,发生噪声,引起泵的振动;

2)同时还造成金属表面严重的电化学腐蚀;

3)严重时,造成泵泵的流量、扬程和效率都会下降,不能正常工作。

(3分) 根据雷诺数Re??ud (分) ?

可将流体在直管内的流动分为三种方式:

1)当雷诺数Re?2000,层流;

2)当雷诺数2000?Re?4000,流动类型不稳定,可能层流,也可能湍流;

3

(3分)

4.双膜理论基于双膜模型,它把复杂的对流传质过程描述为溶质以分子扩散形式通过两个

串联的有效膜)当雷诺数Re?4000,流动湍流。 。 (2分)

双膜理论的三个基本观点:

1)相互接触的气液两相存在一个稳定的相界面,界面两侧分别存在着稳定的气膜和液膜。

膜内流体流动状态为层流,溶质A以分子扩散方式通过气膜和液膜,由气相主体传递到

液相主体。

2)在相界面处,气液两相达到相平衡,界面处无扩散阻力。

3)在气膜和液膜以外的气液主体中,由于流体的充分湍动,溶质A的浓度均匀,即认

为主体中没有浓度梯度,换句话说,浓度梯度全部集中在两个膜层内。 (3分)

五、计算题(每小题 10 分,共 30 分)

1.解:以水池为1-1截面,塔顶喷头入口处为2-2截面,在1-1截面和2-2截面间列柏努利

方程,u12p1u22p2Z1g+++W=Z2g+++?hf1-2 2?2?

(2分)

以1-1截面为基准面,由己知可得:

Z1=0, p1=0 kPa(表压)

Z2=18m, p2=120kPa(表压)

由于水池液面比管路的截面大得多,因此u1=0 塔顶喷头入口的流速u2=qvs=40/3600=2.11m/s ?d20.0822

44

代入上式可得:

W???g??????2.11??????00??????76.58??????????????38?81J/Kg?????

(5分) 由??

peqvW?

可得?

pp?qvW?

?

40/3600?338.81?1000

?5791W?5.79KW(3分)

0.65

p?

pe

??

2.解:(1)Q?qm1cp1?T1?T2??55.56 KJ/S(KW)

己知冷热流体换热过程中无热损失,Q?qm1cp1?T1?T2??qm2cp2?t2?t1? (3分) 己知冷热流体换热过程中无热损失,Q?qm1cp1?T1?T2??qm2cp2?t2?t1? (3分)

qm2?

(2分) (

qm1cp1?T1?T2?cp2t2?t1?

2500/3600?2.0??90?50?

?0.67kg/s

4.17?(40?20)

?tm?

?t1??t2(90?40)?(50?20)

??39.151lnln

30?t2

(2分)

Q?qm1cp1?T1?T2??KA?tm

Q55.56?103

A???7.10m2

K?tm200?39.15

另解:由于

?t190?405

???2,故有?tm??t1??t2?(90?40)?(50?20)?40℃

22?t240?203

Q55.56?103

(2分)所以A? ??6.95m2 (3分)

K?tm200?40

3. 解:(1)

0.9D

?90%

1000?0.4

D?400kmol/hW?600kmol/h

1000?0.4?400?0.9?600xW?xW?

(2)q?1

1000?0.4?400?0.9

?0.0667

600

q线方程: x?0.4平衡线方程:

y?

zq

x?F

q?1q?1

??2.5y?

?x1???1x

y?

2.5x

联立求得交点坐

1?1.5x

标为:xp?0.4yp?0.625

? Rmin?xD?yp

yp?xp

段0.9?0.625?1.2220.625?0.4作线:R?1.5Rmin?1.8333 xRx?D?0.647x?0.317R?1R?1精馏操y? (4分)

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