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文檔簡介

1、2001級冶金工程專業化工原理試題1. 解釋如下概念(每題 3分,計24分)1.1 自由沉降與干擾沉降;1,2深層過濾與濾餅過濾;1.3泵揚程(或壓頭);1.4單效蒸發 與多效蒸發;1.5傳質單元;1.6最小液氣比;1.7流態化;1.8加熱蒸汽與二次加熱蒸汽1,1泵揚程(或壓頭);1. 5干擾沉降;1. 6沉降終速及其計算公式;1,7深層過濾;1. 8 起始流態化速度與夾帶速度1,1泵的有效壓頭;1.6 吸收;1.7過濾;2. 簡要回答如下問題(每題6分,計24分)2.1 重力收塵與旋風收塵的工作條件2.2 用濾餅過濾過程說明數學模型法的原理2.3 泵工作點的確定及調節2.4 根據雙膜、溶質滲

2、透膜和表面更新理論,指出傳質系數k與擴散系數D之間的數學關2.5 汽蝕現象及其預防措施2.6 氣液傳質雙膜理論及其缺陷2.7 懸浮液的沉聚過程2.8 用濾餅過濾過程說明數學模型法的原理2.9 吸收過程的基本理論2.10 發的特點3.綜合題(每題13,計52分)3. 1某板框過濾機的過濾面積為0.4m2,在恒壓下過濾某種懸浮液,4小時后得濾液量80nt(過濾介質阻力不計)。試求:(1)若其它情況不變,過濾面積加倍,可得濾液多少? .3 (2)若過濾4小時后,用5m的水洗滌濾餅,需要多長的洗滌時間?(洗水的粘度與 濾液的相同)。(3)若以上情況不變,折卸和組裝時間為2小時,求生產能力(以 m3 (

3、濾液)/h) ?3.1 用板框壓濾機在恒壓強差下過濾某種懸浮液,測得過濾方程式為:V2式中:尸濾液體積,m5;長過濾面積,品;9 一過濾時間,s。試求:(1)欲在30min內獲得5m濾液,需要邊框尺寸為635mm< 635mm< 25mm的濾筐若干個;(2)過濾常數K、qe、0 e。3.1 用板框壓濾機在恒壓強差下過濾某種懸浮液,濾框邊長為0.65m,已測得操作條件的有關參數為:K=6 x 10-5 m2/h、qe=0.01m3/m2、c=0.1m3/m3濾渣/濾液。濾餅不要求洗滌,其它輔 助時間為20分鐘,要求過濾機的生產能力為 9m7h,試計算:(1)至少需要幾個濾框 n? (

4、2) 框的厚度L?3.2 含氨1.5% (體積含量)的氣體通過填料塔用清水吸收其中的氨(余為惰性氣體),平衡關系可用y=0,8x表示。用水量為最小值的1.2倍,氣體流率G= 0.024Kmol/m2s,總傳質系 數Ka= 0.060Kmol/m 3s,填料層高度6m,試計算出塔氣體中的氨含量。3.3 流率0.4kgs-1m2的空氣混合氣體中含氨 2% (體積),逆流吸收以回收其中 95%勺氨。塔 頂淋入濃度為0.0004摩爾分率的稀氨水溶液,采用的液氣比為最小液氣比的1.5 ,液氣服從亨利定律y=1.2x,所用填料的總傳質系數Ka=0.052Kmols"m3。試求:(1)液體在塔低的

5、濃度 Xi。(2)全塔的平衡推動力力ym(3)所需塔高。3.2 填料吸收塔某截面上的氣、液相組成為 y=0.05, x=0.01 (皆為溶質摩爾分率),氣膜體 積傳質系數kya=0.03kmol/ (nbs),液膜體積傳質系數 kxa=.02kmol/ (n3s),若相平衡關 系為y=2.0x,試求兩相間傳質總推動力、總阻力、傳質速率及各相阻力的分配。3.3在填料 塔內用稀硫酸吸收空氣中的氨。 當溶液中存在游離酸時, 氨的平衡分壓為零。 下列三種情況 下的操作條件基本相同,試求所需填料高度的比例:(1)混合氣含氨1%,要求吸收率為 90%;(2)混合氣含氨1%,要求吸收率為 99%;(3)混合

6、氣含氨5%,要求吸收率為 99%。3.3 在填料吸收塔內用清水吸收含溶質A的氣體混合物,兩相逆流操作。進塔氣體的初始濃度為5%(體積%),在操作條件下相平衡關系為Y=1.75X,分別計算液氣比為 4和2時的出塔氣體的極限濃度和液體的出口濃度。(畫出操作線和平衡線)3.4 圖中表述了聚式流化床壓降與流速的關系,請指出,、線段分別代表什么階段,和分別代表什么現象?2002級冶金工程專業化工原理試題(解釋如下概念(每題2分,計20分)1.1干擾沉降;1.2濾餅過濾;1.3泵揚程(或壓頭);1.4多效蒸發;1.5傳質高 度;1.6最小液氣比;1.7二次加熱蒸汽,1.8聚式流態化;1.9液膜控制;1.1

7、0 比租簡要回答如下問題(每題5分,計40分)2.1 闡述單元操作的特點?2.2 旋風收塵的工作條件?2.3 舉例說明數學模型法簡化與等效的原理?2.4 根據雙膜、溶質滲透膜和表面更新理論,指出傳質系數k與擴散系數D之間 的數學關系?2.5 汽蝕現象及其控制辦法?2.6 懸浮液沉聚過程?2.7 蒸發過程的特點?2.8 散失流態化及其現象?3, 計算題(每題10,計40分)1.1 1有一轉筒過濾機,每分鐘轉2周,每小時可得濾液4m3。現要求每小時獲 得5m 3濾液,試求每分鐘應轉幾周。又求轉筒表面濾渣厚度的變化,以原來厚 度的倍數表示。濾布阻力忽略不計。1.2 用板框壓濾機在恒壓強差下過濾某種懸

8、浮液,濾框邊長為0.65m ,已測得操作條件的有關參數為: K=6 X10-5m2/h、q e=0.01m 3/m2、c=0.1m 3/m 3 濾渣/ 濾液。濾餅不要求洗滌,其它輔助時間為 20分鐘,要求過濾機的生產能力為 9m3/h,試計算:(1)至少需要幾個濾框n? (2)框的厚度L?1.3 在填料塔內用稀硫酸吸收空氣中的氨。當溶液中存在游離酸時,氨的平衡分 壓為零。下列三種情況下的操作條件基本相同,試求所需填料高度的比例:(1)混合氣含氨1%,要求吸收率為90%;(2)混合氣含氨1%,要求吸收率為99%;(3)混合氣含氨5%,要求吸收率為99%。1.4 在填料塔內用清水吸收空氣中所含有的

9、丙酮蒸汽,丙酮的初始含量為3% (體積)。吸收率為98% ,混合氣的入塔流率 G=0.02kmol/ m 2.s,操作壓力P=1atm ,溫度為293K,氣液的平衡關系為y=1.75x ,體積總傳質系數Kya=0.016kmol/m3.sAy0如果出塔水溶液中丙酮濃度為飽和濃度的90%,求所需要的水量和填料層高度。2003級冶金工程專業化工原理試題3. 解釋如下概念(每題3分,計24分)3.1 汽蝕現象;1.2多效蒸發;1.3最小液氣比;1.4加熱蒸汽和二次蒸汽;3.5 自由沉降;1.6溶解度;1,7濾餅過濾;1.8固體流態化4. 簡要回答如下問題(每題6分,計36分)4.1 氣液傳質雙膜理論

10、及其缺陷4.2 重力收塵與旋風收塵的工作條件4.3 畫圖表示摩爾比坐標系中的操作線和平衡線(標出并闡明以氣相摩爾比之差表示的總推動力和液相摩爾比之差表示的總推動力)附注:2.4蒸發的特點4.4 溶液的沸點升高和杜林規則;用因次分析法導出沉降速度中的阻力系數是流動與顆粒相對運動是雷諾數R0的函數4.5 沉降速度及其計算公式3.綜合題(每題11分,計44分)3.1 用板框壓濾機恒壓過濾某種懸浮液,過濾1小時后,共送出濾液11m3,停止過濾后用3m3清水(其黏度與濾液相同)于同樣壓力下對濾餅進行橫穿洗滌。求洗滌時間,假設濾布阻力忽略不計。3.2 含氨1.5% (體積含量)的氣體通過填料塔用清水吸收其

11、中的氨(余為惰性氣體),平衡關系可用y=0,8x表示。用水量為最小值的1.2倍,氣體流率G= 0.024Kmol/m2s,總傳質系 數Ra= 0.060Kmol/m 3s,填料層高度6m,試計算出塔氣體中的氨含量。3.3 流率0.4kgs-1m2的空氣混合氣體中含氨 2% (體積),逆流吸收以回收其中 95%勺氨。塔 頂淋入濃度為0.0004摩爾分率的稀氨水溶液,采用的液氣比為最小液氣比的1.5 ,液氣服從亨利定律y=1.2x,所用填料的總傳質系數 Ka=0.052Kmols-1 m3。試求:(1)液體在塔低的濃度 必。(2)全塔的平衡推動力力ym(3)所需塔高。3.4 圖中表述了聚式流化床壓

12、降與流速的關系,請指出,、線段分別代表什么階段?和分別代表什么現象?2003級冶金工程專業化工原理試題5. 解釋如下概念(每題3分,計24分)5.1 汽蝕現象;1.2加熱蒸汽和二次蒸汽;1.3最小液氣比;1.4多效蒸發;5.5 自由沉降和干擾沉降;1.6溶解度;1.7濾餅過濾;1.8固體流態化6. 簡要回答如下問題(每題 6分,計36分)6.1 氣液傳質雙膜理論及其缺陷;6.2 泵工作點的確定和調節;6.3 沉降速度及其計算公式;6.4 溶液的沸點升高和杜林規則;6.5 用因次分析法導出沉降速度中的阻力系數是雷諾數&0的函數,即f (&0);6.6 畫圖表示摩爾比坐標系中的操作

13、線和平衡線(標出并闡明以氣相摩爾比之差表示的總傳質推動力和液相摩爾比之差表示的總傳質推動力);3.綜合題(每題10分,計40分)3.1 用板框壓濾機恒壓過濾某種懸浮液,過濾1小時后,共送出濾液11m3,停止過濾后用3m3清水(其黏度與濾液相同)于同樣壓力下對濾餅進行橫穿洗滌。求洗滌時間,假設濾布阻力忽略不計。3.2 含SO9%(體積百分數)的混合氣進入吸收塔,操作溫度為 303K,壓力100kPa。用清水 吸收其中98%勺SQ,入塔混合氣的流率為 0.015kmol/(m 2 - s),若用水量為最小值的 1.2倍, 試計算出他的溶液組成 xb和清水用量L。20c下100g水中SO的溶解度數據

14、如下:kg/kg0.020.050.100.150.200.3.0.50.701.01.5p,kPa0.0670.160.4260.751.131.883.465.207.8612.33.3蒸發過程的物料衡算和始衡算式。(畫示意圖,并在圖中標出各個量。注:計算以水蒸汽蒸發水溶液為例)3.4圖中表述了聚式流化床壓降與流速的關系,請指出,、線段分別代表什么階段?和分別代表什么現象?2003年冶金工程化工原理試題1概念題(任選8題,每題5分,計40分)1.6 濾餅過濾1.7 等摩爾擴散1.8 加熱蒸汽與二次蒸汽1.9 流態化1.10 沉降終速高位槽內液面恒定且高出管路出口8m,壓1.1 起始流化速度

15、1.2 流動邊界層1.3 三傳類比1.4 漂流因子1.5 單效蒸發2簡述題(任選5題,每題10分,計50分)2.1 層流與湍流的區別?2.2 汽蝕現象及其預防措施?2.3 泵工作點的確定及調節?2.4 雙膜理論的要點及其缺陷?2.5 影響對流傳熱系數的因素?2.6 聚式流態化的特點?3計算題(任選4題,每題15分,計60分)3.1 在圖示的管路系統中裝一球形閥和一壓強表,強表軸心距管中心線的距離h=0.3m,假定壓強表及連管中充滿液體。試求:(1) 球形閥在某一開度、管內流速為1m/s時,壓強表的讀數為 58kPa,則各管段的阻力損失hfAC、hfAB、hfBC及閥門的局部阻力系數已為若干(忽

16、略 BC管段的直管阻 力);(2) 若調節閥門開度使管內流量加倍,則hfAc、hfAB、hfBc及E將如何變化?此時壓強表的讀數為若干 kPa?18mT 12 0.3m 21 12T B > c 2 3.1題示意圖4小時后得濾3.2 某板框過濾機的過濾面積為0.4m2,在恒壓下過濾某種懸浮液, 液量80m3,(過濾介質阻力不計)。試求:(1)若其它情況不變,過濾面積加倍,可得濾液多少?(2)若過濾4小時后,用5m3的水洗滌濾餅,需要多長的洗滌時間?(洗 水的粘度與濾液的相同)(3)若以上情況不變,折卸和組裝時間為2小時,求生產能力(以m3 (濾 液)/h) ?3.3 兩無限大平行平面進行

17、輻射傳熱, 已知e 1=0.3, =0.8,若在兩平行面間放 置一無限大遮光板(e 3=0.2),試計算傳熱量減少的百分數。3.4 實驗室有一高為0.5m,寬為1m的鑄鐵爐門(e 1=0.27),其表面溫度為600Co (1)試求每小時由于爐門輻射而損失的熱量。(2)若在爐門前外放置一塊同等大小的鋁板(已氧化e 3=0.15)作為熱屏,則散熱量可降低多少?設室溫為 27 Co3.5 在填料吸收塔中,用清水吸收含有溶質 A的氣體混合物,兩相逆流操作。進 塔氣體初始濃度為5% (A體積),在操作條件下相平衡關系為 Y=3.0X,試分 別計算液氣比為4和2時出塔氣體的極限濃度和液體出口濃度。3.6

18、在溫度25C、總壓1atm下,用水吸收空氣中的氨。氣相主體含氨20%,由于水中氨的濃度很低,其平衡分壓可取為零。若氨的在氣相中的擴散阻力相當于 2mm后的停滯氣層,擴散系數 D=0.228cm2/s,求吸收的傳質速率Na。又若氣相 主體中含氨為2.0% (均為摩爾百分數),試重新計算。3.7 淺盤內盛水深6mm,在1atm及298k下向大氣蒸發。假定傳質阻力相當于 3.0mm厚的靜止氣層,氣層外的水蒸氣壓可以忽略,求蒸發完所需的時間。(擴散系數D=0.26cm2/s,水的飽和蒸氣壓為3.17KN/m2)2004級冶金工程專業化工原理試題7.解釋如下概念(每題3分,計30分)1.4二次蒸汽;1.

19、8聚式流態化1.1 置換洗滌;1.2多效蒸發;1.3最小液氣比;1.5干擾沉降;1.6重力沉降速度;1.7濾餅過濾;1.9溶液的沸點升高;1.10傳質單元高度8,簡要回答如下問題(每題6分,計30分)2.1 蒸發過程的特點?2.2 離心泵的汽蝕現象及安裝高度的確定方法?2.3 用濾餅過濾過程說明數學模型法的原理2.4 根據雙膜、溶質滲透膜和表面更新理論,指出傳質系數k與擴散系數D之間的數學關系2.5 圖中表述了聚式流化床壓降與流速的關系,請指出,、線段分別代 表什么階段?和分別代表什么現象?3.綜合題(每題10分,計40分)3.1 在實驗室內用一片過濾面積為 0.05m2的濾葉在36kPa的絕

20、壓下進行試驗 (大氣壓為101 kPa)。于300 s內共抽吸出400cm 3濾液,再過600s,又另外 抽吸出400cm3濾液。1)估算該過濾壓力下的過濾常數 K;2)估算再收集400cm3 濾液需要再用多少時間。 3)若每收集11濾液有5g固體物沉積在濾葉上,求 比阻r ( m/kg )。濾液粘度為1 cP。3.2 在試驗裝置中過濾某固體-水懸浮液,過濾壓力為3kgf/cm2(表壓),求得過 濾常數為:K=5 X10-5m2/s , qe=0.01m3/m2 。又測出濾渣體積與濾液體積之 比c=0.08m3/m3 。現要用工業型壓濾機過濾同樣的料液,過濾壓力與所用的濾布也與試驗時相同。壓濾

21、機型號為 BMY33/810-45 。機械工業部標準TH39-62 規定:B代表板框式,M代表明流,Y代表采用液壓壓緊裝置。這一型號設備濾 框空處長與寬均為810mm ,厚度為45mm ,共有26個框,過濾面積為33m2 , 框內總容量為0.760m3。試計算:(1)過濾進行到框內全部充滿濾渣所需過濾時 問;(2)過濾后用相當于濾液量1/10的清水進行橫穿洗滌,求洗滌時間;(3)洗 滌后卸渣、清理、重裝等共需40分鐘,求每臺壓濾機的生產能力,以每小時平均可得多少固體濾 渣計。3.3 在填料塔中用清水吸收氣體中所含的丙酮蒸汽,丙酮初含量為3% (體積%。今需在該塔中將其吸收掉 98%混合氣入塔流

22、率 G=0.02kmol/m2s,操作壓力 P=1atm,溫度t=293K。此時平衡關系可用 y=1.75x表示,體積總傳質系數 Kya=0.016kmol/m3s y。若出塔水溶液中的丙酮濃度為飽和濃度的70%求所需水量及填料層高度。3.4 在某一吸收塔內稀硫酸吸收空氣中的氨。當溶液中存在游離酸時,氨的平衡 分壓為零。下列三種情況下的操作條件基本相同,試求吸收塔的填料高度的比例: (1)混合氣含氨1%要求吸收率為90% (2)混合氣含氨1%要求吸收率為99% (3)混合氣含氨5%要求吸收率為99%對上述低濃氣體,吸收率可按刀=(yb -ya) /y b 計算。2004年攻讀碩士學位研究生試題

23、1概念題(任選8題,每題5分,計40分)1.1 聚式流態化1.6深層過濾1.2 流動邊界層1.7等摩爾擴散1.3 助濾劑1.8數學模型方法1.4 漂流因子1.9離心泵的理論壓頭1.5 單效蒸發1.10液膜控制2簡述題(任選5題,每題10分,計50分)2.1 層流與湍流的區別?2.2 離心泵的安裝高度及其確定方法?2.3 氣液傳質的雙膜理論?2.4 聚式流態化的特點?2.5 吸收過程的基本理論?2.6 過濾介質的特點?3計算題(任選4題,每題15分,計60分)3. 1在4 45X 3mm的管路上裝一文丘里管,文丘里管的上游接一壓強表,其讀數為137.5kPa,管內水的流速u1=1.3m/s,文丘

24、里管的喉徑為10mm,文 丘里喉徑部接一內徑為3mm玻璃管,玻璃管下端插入水中,池內水面到管 中心線的垂直距離為3m。如將水視為理想流體,試判斷池內中的水能否被 吸入管中。注;此題復印,請用黑色墨水鋼筆認真書寫或打印。3.2 在實驗室內用一片過濾面積為 0.05"的濾葉在36kPa的絕壓下進行實驗(大氣壓產邛01附a)。于300s內共吸出400cm3的濾液,再過600s,又 過濾出400cm盞4葩(a)估算該過濾壓力下的過濾常數 Ko(b)估算再收集400 cm3濾液需要再用多少時間3.3 某板框過濾機于進行包壓過濾1小時之后,共送出濾液11m3,停止過 濾后用3 m3清水(其粘度與

25、濾液相等)于同樣壓力下對濾餅進行橫穿洗滌。 求洗滌時間,假設濾布阻力可以忽略。3.4 兩無限大平行平面進行輻射傳熱,已知£1=0.3 , £ 2=0.8 ,若在兩平行面間放置一無限大遮光板(e 3=0.2),試計算傳熱量減少的百分數。3.5 在一個填料吸收塔中,用清水吸收含有溶質 A的氣體混合物,兩相逆 流操作。進塔氣體初始濃度為 3% (A體積),在操作條件下相平衡關系 為Y=1.75X ,試分別計算液氣比為4和2時出塔氣體的極限濃度和液體出 口濃度。3.6 填料吸收塔某截面上的氣、液相組成為y=0.05, x=0.01 (皆為溶質摩爾 分率),氣膜體積傳質系數 kya=

26、0.03kmol/ ( m3 s),液膜體積傳質系數 kxa=.02kmol/ (m3 , s),若相平衡關系為y=2.0x,試求兩相間傳質總推動力、 總阻力、傳質速率及各相阻力的分配1概念題(任選8題,每題5分,計40分)1.1 固體流態化1.6過濾1.2 傳熱邊界層1.7摩爾擴散1.3 過濾介質1.8沉降終速1.4 漂流因子1.9離心泵的揚程1.5 多效蒸發1.10吸收2簡述題(任選5題,每題10分,計50分)2.1 流動邊界層的形成?2.2 離心泵的汽蝕現象及其預防措施?2.3 氣液傳質的膜理論及其缺陷?2.4 流態化的的形成過程?2.5 吸收過程的基本理論?2.6 結合過濾過程說明數學

27、模型方法?3計算題(任選4題,每題15分,計60分)3.1 某板框過濾機的過濾面積為0.4m2,在恒壓下過濾某種懸浮液,4小時后 得濾7量80m3,(過濾介質阻力不計)。試求:(1)若其它情況不變,過濾面積加倍,可得濾液多少?(2)若過濾4小時后,用5m3的水洗滌濾餅,需要多長的洗滌時間?(洗水的粘度與濾液的相同)(3)若以上情況不變,折卸和組裝時間為 2小時,求生產能力(以m3 (濾液)/h) ?注;此題復印,請用黑色墨水鋼筆認真書寫或打印。3.2 用板框壓濾機在恒壓強差下過濾某種懸浮液,測得過濾方程式為:式中:尸濾液體積,A一過濾面積,9 一過濾時間,3m;2m;s。試求:(1)欲在30m

28、in內獲得5m濾液,需要邊框尺寸為 的濾筐若干個;(2)過濾常數K、qe、9eo3.3 在某一吸收塔內稀硫酸吸收空氣中的氨。當溶液中存在游離酸時,氨的 平衡分壓為零。下列三種情況下的操作條件基本相同,試求吸收塔的填料高 度的比例:(1)混合氣含氨1%要求吸收率為90%(2)混合氣含氨1%要求吸收率為99%(3)混合氣含氨5%要求吸收率為99%對上述低氣體,吸收率可按“=(ya- y b) /yb計算。3.4 填料吸收塔某截面上的氣、液相組成為 y=0.05, x=0.01 (皆為溶質摩爾 分率),氣膜體積傳質系數kya=0.035kmol/ (m3 s),液膜體積傳質系數kxa=0.015km

29、ol/ (而s),若相平衡關系為 y=2.5x ,試求兩相間傳質總推動 力、總阻力、傳質速率及各相阻力的分配。3.5 一水平管由內徑分別為 33及47毫米的兩段直管接成,水在小管內以3.6 m/s的速度流向大管,在接頭兩側相距1m的A、B兩截面處各接一測壓管, 已知A-B兩截面間的壓頭損失為70mmH2O問兩測壓管中的水位哪個高,相 差多少?并作分析。1.1 理想流體1.2 流動邊界層1.3 助率劑1.4 漂流因子1.5 多效蒸發與單效蒸發1.6 濾餅過濾1.7 等摩爾擴散1.8 干擾沉降1.9 離心泵的揚程1.10 物理吸收與化學吸收1概念題(任選8題,每題5分,計40分)2簡述題(任選5題

30、,每題10分,計50分)2.1 邊界層在傳熱傳質中的作用,舉例說明?2.2 離心泵的汽蝕現象及其預防措施?2.3 根據雙膜、溶質滲透膜和表面更新理論,指出傳質系數k與擴散系數D之間的數學關系?2.4 吸收過程的基本理論?2.5 圖中表述了聚式流化床壓降與流速的關系,請指出,、線段分 別代表什么階段,和分別代表什么現象?2.6 結合過濾過程說明數學模型方法?2.7 試將STOCK'S區的沉降終速公式,用雷諾數和阿基米德數表征。2.4 聚式流態化及其缺陷?2.5 圖中表述了聚式流化床壓降與流速的關系,請指出,、線段分 別代表什么階段,和分別代表什么現象?2.6 結合過濾過程說明數學模型方法

31、?2.7 試將STOCK'S區的沉降終速公式,用雷諾數和阿基米德數表征3計算題(任選4題,每題15分,計60分)3.1 用板框壓濾機在恒壓強差下過濾某種懸浮液,測得過濾方程式為: 式中:V一濾液體積,m3;A一過濾面積,m2;8一過濾時間,So試求:(1)欲在30min內獲得5m 3濾液,需要邊框尺寸為635mm X635mm X25mm的濾筐若干個;(2)過濾常數K、qe、0eo3.2 某板框過濾機于進行包壓過濾1小時之后,共送出濾液11m 3,停止過濾 后用3 m3清水(其粘度與濾液相等)于同樣壓力下對濾餅進行橫穿洗滌。 求 洗滌時間,假設濾布阻力可以忽略。3.3 在填料塔中用清水

32、吸收氣體中所含的丙酮蒸汽,操作溫度20 C、壓強1atm。若已知傳質系數 kG = 3,5 X10 4kmol/m 2s atm , ki_= 1,5 X10 -4m/s , 平衡關系服從亨利定律,亨利系數 E = 32atm ,求傳質系數Kg、kx、Kx、Ky 和氣相阻力在總阻力中所占的比例。3.4 兩無限大平行平面進行輻射傳熱,已知e 1=0,3 , £2=0,8 ,若在兩平行面 間放置一無限大拋光鋁遮光板(e 3=0.4 ),試計算傳熱量減少的百分數3.5 在常壓及25 c下,溶質組成為0.05 (摩爾分率)的CO2 一空氣的混合 物分別與以下幾種溶液接觸,試判斷傳質過程的方向

33、。(1)濃度為 1.1 x10-3kmol/m 3 的 CO2水溶液;(2)濃度為 1.7 X10-3 kmol/m 3 的 CO2 水溶液;(3)濃度為 3.1 X10-3 kmol/m 3 的 CO2水溶液;已知常壓及25下CO2在水中的亨利系數為E為1.662 X108Pa.3.6 水平通風管道某處的直徑自300mm漸縮到200mm ,為了粗略估計其中空氣的流量,在錐形頭兩端各引出一個測壓口與管壓差計相連,用水作指示液測得讀數為 R=40mm 。設空氣流過錐形接頭的阻力可以忽略,求空氣 的體積流量。空氣的密度為1.2kg/m 3。1概念題(任選8題,每題5分,1.1 牛頓流體與非牛頓流體

34、1.2 液氣比與最小液氣比1.3 傳質單元與傳質單元高度1.4 物體表面的黑度與吸收率1.5 加熱蒸氣與二次蒸氣計40分)1.6 濾餅過濾與深層過濾1.7 液膜控制與氣膜控制1.8 自由沉降與干擾沉降1.9 離心泵的軸功率與有效功率1.10 聚式流態化與散式流態化2簡述題(任選5題,每題10分,計50分)2.1 離心泵的工作點的確定及調節?2.2 重力收塵與旋風收塵的工作條件?2.3 邊界層在傳熱傳質中的作用,舉例說明?2.4 氣液傳質雙膜理論及其缺陷?2.5 圖中表述了聚式流化床壓降與流速的關系,請指出,、線段 分別代表什么階段,和分別代表什么現象?2.6 分析流體在管道中阻力分析的類型與原

35、因?2.7 用因次分析法導出沉降速度中的阻力系數是雷諾數的函數共3頁3計算題(任選4題,每題15分,計60分)3.1 在實驗室內用一片過濾面積為 0.05m2的濾葉在36kPa的絕壓下進行 試驗(大氣壓為101 kPa)。于300 s內共抽吸出400 cm 3濾液,再過600 s, 又另外抽吸出400cm 3濾液。1)估算該過濾壓力下的過濾常數 K; 2)估 算再收集400cm 3濾液需要再用多少時間。 3)若每收集1 l濾液有5g固 體物沉積在濾葉上,求比阻r (m/kg)。濾液粘度為1 cP。3.2 某板框壓濾機于進行包壓過濾1小時之后,共送出濾液11m 3,停止過 濾后用3 m 3清水(

36、其粘度與濾液相等)于同樣壓力下對濾餅進行橫穿洗滌。 求洗滌時間,假設濾布阻力可以忽略。3.3 在填料塔內用清水吸收氣體中所含的丙酮蒸汽,丙酮初含量為 3% (體 積)。今需在該塔中將其吸收掉98% o混合氣入塔流率 G=0.02kmol/m 2s,操作壓力 P=1atm ,溫度t=293K 。此時平衡關系可 用y=1.75x表示,體積總傳質系數Kya=0.016kmol/m 3s y。若出塔水溶 液中的丙酮濃度為飽和濃度的 70%,求所需水量及填料層高度。3.4 一套管換熱器,用飽和水蒸汽將在內管作湍流的空氣加熱,設此時的 總傳熱系數近似等于空氣的對流傳熱系數。今要求空氣量增加一倍,而空 氣的

37、進出溫度仍然不變,問該換熱器的長度應增加百分之幾?(對流傳熱 系數計算公式Nu 0.02 Re0.8)3.5 在某一吸收塔內用稀硫酸吸收空氣中的氨。當溶液中存在游離酸時,氨的平衡分壓為零。下列三種情況下的操作條件基本相同,試求吸收塔的填 料高度的比例:(4)混合氣含氨1%,要求吸收率為90%;(5)混合氣含氨1%,要求吸收率為99%;(6)混合氣含氨5%,要求吸收率為99%;對上述低濃氣體,吸收率可按 甲(yb - ya) /yb計算。3.6 水平通風管道某處的直徑自300mm漸縮到200mm,為了粗略估計其中空氣的流量,在錐艘頭兩端各引出一下U管壓差計相連,用水作指示液測得讀數1R=40設空

38、氣流觸錐形接頭的阻力可以忽略,求空氣的體積流量。空氣構密mm o,2kg/m 3。3,6題附圖1.1橫穿洗滌與置換洗滌1概念題(任選8題,每題5分*卜40分) 自然對流傳熱與強制對流傳熱U 1.61.7 等摩爾擴散與單向擴散1.8 重力沉降速度與離心沉降速度1.2 氣縛現象與氣蝕現象1.3 氣膜控制與液膜控制1.4 雷諾數及其代表意義1.9 濾餅過濾常數與濾餅的壓縮性指數散式流態化與聚式流態化1.10 效蒸發與單效蒸發1.10 2簡述題(任選5題,每題10分,計50分)2.1 物體的黑度與吸收率的區別和聯系?2.2 離心泵的汽蝕現象及安裝高度的確定方法?2.3 根據雙膜、溶質滲透膜和表面更新理

39、論,指出傳質系數k與擴散系數D之間的數學關系?2.4 蒸發過程的特點?2.5 簡述固體流態化過程的幾個階段?2.6 懸浮液沉聚過程?2.7 試將STOCK'S區的沉降終速公式,用雷諾數和阿基米德數表征。3計算題(任選4題,每題15分,計60分)3.1 某板框過濾機于進行包壓過濾1小時之后,共送出濾液11m3,停止 過濾后用3m3清水(其粘度與濾液相等)于同樣壓力下對濾餅進行橫穿 洗滌。求洗滌時間,假設濾布阻力可以忽略。3.2 在試驗裝置中過濾某固體-水懸浮液,過濾壓力為3kgf/cm 2(表壓), 求得過濾常數為:K=5 X10-5m2/s, qe=0.01m 3/m 2。又測出濾渣體

40、積與 濾液體積之比c=0.08m 3/m 3。現要用工業型壓濾機過濾同樣的料液,過濾壓力與所用的濾布也與試驗 時相同。壓濾機型號為 BMY33/810-45 。機械工業部標準 TH39-62規 定:B代表板框式,M代表明流,Y代表采用液壓壓緊裝置。這一型號 設備濾框空處長與寬均為 810mm ,厚度為45mm ,共有26個框,過 濾面積為33m2,框內總容量為0.760m 3。試計算:(1)過濾進行到框內全部充滿濾渣所需過濾時間;(2)過濾后用相當于濾液 量1/10的清水進行橫穿洗滌,求洗滌時間;(3)洗滌后卸渣、清理、重 裝等共需40分鐘,求每臺壓濾機的生產能力,以每小時平均可得多少周 體濾

41、渣計。3.3 在填料塔中用清水吸收氣體中所含的丙酮蒸汽,丙酮初含量為3% (體 積)。今需在該塔中將其吸收掉98% o混合氣入塔流率 G=0.02kmol/m 2s,操作壓力 P=1atm ,溫度t=293K 。此時平衡關系 可用y=1.75x表示,體積總傳質系數 Kya=0.016kmol/m3s y。若出塔水溶液中的丙酮濃度為飽和濃度的 70%,求所需水量及填料層高度。3.4 兩無限大平行平面進行輻射傳熱,已知£1=0.3 , 2=0,8 ,若在兩平行面間放置一無限大遮光板(e 3=0.4 ),試計算傳熱量減少的百分數。3.5 吸收塔的某一截面上,含氨 3% (體積百分數)的氣體

42、與濃度為 1kmol/m 3的氨水相遇,若已知氣相傳質系數kG=5 x10-4kmol/m 2satm ,液相傳質系數kL=1,5 x10-4m/s平衡關系可用亨利定律表示,溶 解度系數 H=73.7。(液相因溶液很稀,可設其總濃度與純水相等, C=55.5kmol/m 3)試計算:以分壓差和濃度差表示的總推動力、總傳質系數和傳質速率;(2)氣、液兩相傳質阻力的相對大小;(3)以摩爾分率差表示的總推動力和總傳質速率。3.620 C的空氣在直徑為80mm的水平管流過。現于管路中接一文丘里 管,如本題附圖所示。文丘里管的上游接一水銀U管壓差計,在直徑為20mm的喉頸處接一細管,其下部插入水槽中。空

43、氣流過文丘里管的能量損失可忽略不計。當 U管 壓差計讀數R=25mm , h=0,5m 時,試求此時空氣的流量為若干 m3/h。 當地大氣壓強為101.33kPa 。空氣的密度為1.2kg/m 3。1概念題(任選8題,每題5分,計40分)1.1 自然對流傳熱與強制對流傳熱:若流體原來是靜止的,因受熱而有 密度的局部變化,導致發生對流而傳熱的稱為自然對流傳熱。若用機 械能(例如攪拌流體或用泵將流體送經導管),使流體發生對流而傳熱 的稱為強制對流傳熱。1.2 汽蝕現象:提高泵的安裝高度,將導致泵內壓力降低,其最低值 為葉片間通道入口附近,當這個最低值降至被輸送液體的飽和蒸汽壓 時,將發生沸騰,所產

44、生的蒸汽泡在隨液體從入口向外周流動中,又 因壓力迅速加大而積聚冷凝。使液體以很大速度從周圍沖向汽泡中心, 產生頻率很高,瞬時壓力很大的沖擊,這種現象稱為“汽蝕”;1.3 氣膜控制與液膜控制溶解度很大的氣體,溶解度系數小,液相分阻力在總阻力中所占的比 重將相對地小,傳質阻力幾乎全集中于氣相,通常稱為氣膜控制;溶 解度很小的氣體,則溶解度很小,則傳質阻力幾乎全集中在液相,通 稱為液膜控制。1.4 雷諾數及代表意義:Re=lu d -代表湍動程度。表征慣性力或粘 性力之比。若流體的速度達或黏度小,雷諾數便大,便是慣性力占主 導地位;若流體的速度小或黏度大,雷諾數小,表示粘性力占主導地 位。雷諾數越大

45、,湍流程度愈激烈,可見慣性力加劇湍動,粘性力抑 制湍動。1.5 多效蒸發:按二次蒸汽利用的情況可分為單效和多效蒸發。 將二次 蒸汽通到另一壓力較低的蒸發器作為加熱蒸汽,則可以提高原來加熱 蒸汽的利用率。這種將多個蒸發器串聯,使加熱蒸汽在蒸發過程中得 到多次利用的蒸發過程稱為多效蒸發;1.6 濾餅過濾:顆粒的尺寸大多數都比過濾介質的孔道大, 固體物積聚 于介質表面,形成濾餅。過濾開始時,很小的顆粒也會進入介質的孔 道內,部分特別小的顆粒還會通過介質的孔道而不被截留,使濾液仍 是混濁的。在濾餅形成之后,他便成為對其后的顆粒其主要截留作用 的介質,濾液因此變清。過濾阻力第1頁將隨濾餅的加厚而漸增,濾液濾出的速率也漸減,故濾餅積聚到一定 厚度后,要將其從介質表面上移去。這種方法適用于處理固體物含量 比較大的懸浮液。1.7 等摩爾擴散與單向擴散:對二元氣體 A、B的相互擴散,A在B中 的擴散系數和B在A中的擴散系數兩者相等,稱為等摩爾相互擴散, 如吸收中遇到一組分通過另一停滯組分的一維穩定單方向擴散,簡稱單 向擴散。1.8 重力沉降速度:初始時,顆粒的降落速度和所受阻力都為零,顆粒 因受力加速下降。隨降落速度的增加,阻力也相應增大,直到與沉降 作用力相等,顆粒受力達到平衡,加速度也減小到零。此后,顆粒以 等速下降,這一最

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