本文格式為Word版，下載可任意編輯——化工原理練習題化工原理練習題

0緒論

1.化工原理中的“三傳〞是指④

①動能傳遞、勢能傳遞、化學能傳遞，②動能傳遞、內能傳遞、物質傳遞

③動量傳遞、能量傳遞、熱量傳遞，④動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞

2.以下單元操作中屬于動量傳遞的有①①流體輸送，②蒸發，③氣體吸收，④結晶3.以下單元操作中屬于質量傳遞的有②①攪拌，②液體精餾，③流體加熱，④沉降4.以下單元操作中屬于熱量傳遞的有②①固體流態化，②加熱冷卻，③攪拌，④膜分開5、lkgf/cm2=________mmHg=_______N/m2

6.在26℃和1大氣壓下,CO2在空氣中的分子擴散系數D等于0.164cm2/s,將此數據換算成m2/h單位,正確的答案為___④___

①0.164m2/h

②0.0164m2/h③0.005904m2/h,④

0.05904m2/h

7.己知通用氣體常數R=82.06atm.cm3/mol.K,將此數據換算成用kJ/kmol.K所表示的量,正確的答案應為__③_____

①8.02②82.06③8.314④83.14

第3章機械分開

一、選擇題

1.下面過濾速率方程式中屬于恒壓過濾方程的是②①dq/dθ=K/2(q+qe)；②q2＋2q.qe=K.θ；③q2＋q.qe=2K.θ；④q2＋q.qe=K.θ/22.過濾速率基本方程為①①dq/dθ=K/2(q+qe)；②dq/dθ=K/(q+qe)；③dq/dθ=KA2/2(V+Ve)；④dV/dθ=K/2(V+Ve)

3恒壓過濾中單位面積累積濾液量q與時間θ的關系可表示為下圖中的①qqqq①

θ②

θ③θ④

θ

4對靜止流體中顆粒的自由沉降而言，在沉降過程中顆粒所不會受到的力有：①

①牛頓力；②浮力；③曳力(阻力)；④場力(重力或離心力)。5葉濾機洗滌速率與終了過濾速率之比為：④①1/2；②1/3；③1/4；④1。

6恒壓過濾中，當過濾時間增加1倍，則過濾速率為原來的2/2倍。①2；②2/2；③2；④0.5。

7關于離心沉降速度和重力沉降速度，下述說法正確的是③。

①離心沉降速度和重力沉降速度是恒定的；②離心沉降速度和重力沉降速度不是恒定的；

③離心沉降速度不是恒定值，而重力沉降速度是恒定的；④離心沉降速度是恒定值，而重力沉降速度不是恒定的8.下面哪個是過濾推動力④。

①液體經過過濾機的壓降；②濾餅兩側的壓差；③過濾介質兩側的壓差；④過濾介質兩側的壓差與濾餅兩側的壓差之和。9.用板框式過濾機進行恒壓過濾，忽略介質阻力，過濾20min得到濾液8m3，若再過濾20min，可再得濾液③m3.（計算見化工原理學習指導p63，）

①8；②4；③5.3；④11.3。

10.含塵氣體在降塵室內沉降，沉降區為層流（符合斯托克斯公式），理論上能完全除去30μm的粒子，現氣體處理量增大一倍，則該降塵室理論上能完全除去的最小粒子粒徑為④。①60μm；②15μm；③30μm；④302μm。11,一密度為7800kg/m3,的小鋼球在密度為1200kg/m3的某液體中自由沉降速度是其在20℃水中沉降速度的1/4000,水的黏度為1mPa.s，則此液體的黏度為

④。（計算見化工原理學習指導p65）

①4000mPa.s；②40mPa.s；③33.82mPa.s；④3382mPa.s。

12.助濾劑的作用是②。

①降低濾液黏度，減小滾動阻力；②形成疏松餅層，使濾液得以暢流；③幫助介質攔截固體顆粒；④使得濾餅密實并有一定剛性。

13.板框過濾機在過濾階段終止的瞬間，設框已充滿，則在每一個濾框中，濾液穿過的厚度為③層的濾餅，橫穿洗滌時洗液穿過的厚度為①層的濾餅，洗滌速率為過濾終了速率的④。①1；②2；③1/2；④1/4。14.降塵室沒有以下優點①。

①分開效率高；②阻力小；③結構簡單；④易于操作。15.在除去某粒徑的顆粒時，若降塵室的高度增加1倍，則沉降時間①，氣流速度②，生產能力③。

①增加1倍；②減小1倍；③不變；④增加2倍。16.助濾劑應具有以下性質②。

①顆粒均勻，溫和，可壓縮；②顆粒均勻，堅硬，不可壓縮；③顆粒粒度分布廣，堅硬，不可壓縮；④顆粒均勻，可壓縮，易變形。

17.板框過濾機中②

①框有兩種不同的構造；②板有兩種不同的構造；③框和板都有兩種不同的構造；④框和板都只有一種構造。18.板框過濾機洗滌速率是過濾終了速率的四分之一，這一規律只有在以下條件下才能成立③。①過濾時的壓差與洗滌時的壓差一致；

②濾液的黏度與洗滌液的黏度一致；

③過濾壓差與洗滌壓差一致且濾液黏度與洗滌液的黏度一致；④過濾壓差與洗滌壓差一致，濾液黏度與洗滌液的黏度一致且過濾面積與洗滌面積一致。

19.在重力場中，微小顆粒的沉降速度與以下因素無關④①顆粒的幾何形狀；②顆粒的幾何尺寸；③流體與粒子的密度；④流體的流速。

??20.重力沉降中阻力沉降系數24/Re0的適用范圍是②

①圓柱形微粒，層流區；②球形微粒，層流區；③方形微粒，湍流區；④球形微粒，湍流區。二、填空

1.固體顆粒在空氣中自由沉降,顆粒受重力、浮力、阻力等幾種力的作用。其沉降速度公式為。

2.降塵室為氣固或液固兩相分開設備，它們的生產能力與該設備的長度和寬度有關，與高度無關。

3.工業上常用的過濾介質有織物介質、堆積介質和多孔性固體介質4.常用的過濾設備有板框壓濾機、葉濾機和回轉過濾機等。5.間歇式過濾機一個完整的操作周期中所包括的時間有過濾時間，洗滌時間，組裝、卸渣及清洗濾布等的輔助時間。6.根據濾液流出的方式，過濾分為明流、暗流7.板框過濾機的洗滌方式有置換式和橫穿洗滌法

8.BAY10-402-25中B表示板框過濾機，A表示暗流，Y表示液壓壓緊方式，10表示過濾面積10m2,402表示濾框的內邊長為402mm，25表示濾框的厚度為25mm

9.流體通過顆粒層的滾動多呈層流狀態,故單位體積床層所具有的表面積對滾動阻力起決定作用。10.過濾分深層過濾和濾餅過濾兩種方式。

11對板框式過濾機，洗滌面積Aw和過濾面積A的定量關系為Aw=A/2。洗水走過的距離Lw和濾液在過濾終了時走過的距離L的定量關系為Lw=2L，洗滌速率（dV/d?）（dV/d?）w和終了時的過濾速率

E的定量關系為（dV/d?）w=（dV/d?）E/4。12.含塵氣體中塵粒直徑在75μm以上時，一般應選用降塵室除塵，若塵粒直徑在5μm以上，可選用旋風分開器，如塵粒直徑在1μm以下，可選用袋濾器。

13.某球形顆粒在一定密度及黏度的空氣中沉降，如處于層流沉降區，當空氣溫度升高時，空氣黏度增大，顆粒的沉降速度下降。14.除去液體中的固體顆粒一般可采用重力沉降、離心分開和過濾。

Q?V/?c15.板框過濾機的生產能力可寫為：其中θc等于一個操

作循環中的過濾時間、洗滌時間和整理輔助時間之和。16.恒速操作的過濾機，過濾10min得到濾液0.01m3，繼續過濾20min，可再得濾液0.02m3，然后，用0.01m3洗滌液洗滌，速率不變，所需洗滌時間為10min。

17.板框過濾機恒壓操作，濾布阻力忽略不計，經θ時間后的濾液量為V1，當框數增加到原來的1.5倍，框厚度增加到原來的2倍，也經過θ時間的濾液為V2，則V2=1.5V1。

18.某顆粒的重力沉降適用于斯托克定律，如在水中的沉降速度為u1，在空氣中為u2，則u1小于u2，如在熱空氣中的沉降速度為u3，在冷空氣中為u4，則u3，小于u4大于。（大于，等于，小于，不確定）三、簡述題1.什么是過濾？

是指以某種多孔物質作為介質，在外力的作用下，流體通過介質的孔道，而使固體顆粒被截留下來，從而實現固體顆粒與流體分開的操作。

2.什么是沉降？

利用非均相混合物在重力場或離心力場中，各成分所受重力和離心力的不同，將非均相混合物發生相對運動，并加以分開的方法稱為沉降分開

3．為什么板框壓濾機洗滌速率近似等于過濾終了時過濾速率的四分之一？

由于洗滌液通過兩層過濾介質和整層的濾餅層的厚度，而過濾終了時濾液只通過一層過濾介質和濾餅層厚度的一半，即洗滌液滾動距離比濾液長1倍，其阻力也大1倍，故洗滌速率變為原來的一半，又因洗滌液的流通面積為濾液的流通面積的0.5倍，這樣洗滌速率又變為原

來的一半，基于上述原因，當洗滌壓差與過濾終了一致，且洗滌液的黏度與濾液的黏度一致時，板框壓濾機洗滌速率近似等于過濾終了時過濾速率的四分之一。

4．降塵室的生產能力與哪些因素有關？為什么降塵室尋常制成扁平型或多層？降塵室適用于分開直徑多大的顆粒？降塵室的生產能力公式：

Vs?A0u0可以看出：降塵室的生產能力與底面積成正比，與沉降速度成正比，與降塵室的高度無關。因此降塵室尋常制成扁平型或多層，降塵室屬于重力沉降設備，以重力為推動力，速度小，適用于分開100微米以上的顆粒。

5.寫出重力沉降速度的斯托克斯公式，并說明公式的應用條件；

2du0?(?s??)g18?

Re0?du0???0.3，可延伸到?2第5章傳熱

一、選擇題

1.以下關于傳熱與溫度的探討中正確的是③。

①絕熱物系溫度不發生變化；②恒溫物體與外界(環境)無熱能交換；

③溫度變化物體的焓值一定改變；④物體的焓值改變,其溫度一定發生了變化

2.以下關于溫度梯度的論斷中錯誤的是④。

①溫度梯度決定于溫度場中的溫度分布②溫度場中存在溫度梯度就一定存在熱量的傳遞③熱量傳遞會引起溫度梯度的變化④熱量是沿溫度梯度的方向傳遞的

3.氣體的導熱系數值隨溫度的變化趨勢為①。

①T升高,λ增大；②T升高,λ減小；

③T升高,λ可能增大或減小；④T變化,λ不變

4.空氣、水、金屬固體的導熱系數分別為λ1、λ2、λ3,其大小順序②。

①λ1>λ2>λ3；②λ1λ3>λ1；④λ2λ3>λ2；④λ3>λ1>λ2

6.多層平壁定態熱傳導時，各層的溫度降與各相應層的熱阻①

①成正比；②成反比；③沒關系；④不確定

7.對由三層平壁組成的多層平壁穩定熱傳導而言,若三層的傳熱推動力Δt1>Δt2>Δt3,則三層平壁的傳熱阻力R1、R2、R3之間的關系為①

①Rl>R2>R3；②RlR3>R2；④R2>Rl>R3

8雙層平壁穩定熱傳導,壁厚一致,各層的導熱系數分別為λ1和λ2,其對應的溫度差為Δt1和Δt2,若Δt1>Δt2,則λ1和λ2的關系為①

①λ1λ2；③λ1=λ2；④無法確定。

9.由厚度都一致的平壁組成的三層平壁而言,若λ1>λ2>λ3,則熱阻R1、R2、R3之間的關系為②

①Rl>R2>R3；②R1R3>R2；④R3>R1>R2。10對于三層圓筒壁的穩定熱傳導而言,若Q1、Q2、Q3為從內向外各層的導熱量,則它們之間的關系為③

①Q1>Q2>Q3；②Q3>Q2>Ql；③Ql=Q2=Q3；④Q1、Q2、Q3之間無法比較

11.某燃燒爐爐壁內外表面溫度分別為t1、t2,今在爐壁外表面加一層保溫層,爐壁內外表面的溫度變化為T1,T2。以下的判斷正確的是②

①T1=T2,TI-T2>t1-t2；②T1>T2,T1-T2>t1-t2③T1tl-t2；④(1)、(2)、(3)以外的其他判斷12.設水在一圓直管內呈漏流滾動,在穩定段處,其對流傳熱系數為α1;若將水的質量流量加倍,而保持其他條件不變,此時的對流傳熱系數α2與α1的關系為③

①α2=α1；②α2=2α1；③α2=20.8α1；④α2=20.4α1

13.液體在圓形直管內作強制端流時,其對流傳熱系數α與雷諾準數Re的n次方成正比,其中n的值為②

①0.5；②0.8；③1；④2

4.某圓形管道外有兩層厚度相等的保溫材料A和B,ΔtA>ΔtB,則A層導熱系數α水加熱或冷卻(3)α彎管>α直管

6.套管換熱器的總傳熱速率方程的表達式為;以外表面積為基準的總傳系數Ko的計算式為(忽略垢層熱阻)。

7.寫出兩種帶有熱補償的列管式換熱器的名稱U型管式、浮頭式，帶補償圈的固定管板式（任意2種）。

8.多程列管式熱交換器的殼程中常裝有一定數目與管束相垂直的折流擋板(簡稱擋板),其目的是提高對流傳熱系數

9.有相變時的對流傳熱系數比無相變時大，黏度μ值大，對流給熱系數小，熱壁面在冷空氣之下比熱壁面在冷空氣之上時對流傳熱系數大

10.當設計一臺用飽和蒸氣加熱空氣的列管式換熱器時空氣宜在管內滾動。

11.列管式換熱器中,用飽和水蒸氣加熱空氣,則傳熱管的壁溫接近飽和水蒸氣的溫度，總傳熱系數K的值接近空氣給熱系數

13.固定管板式列管換熱器中,壓力高、腐蝕性以及不清潔的物料應走管程。

14．根據冷、熱兩流體的接觸方式的不同,換熱器分為直接混合式、蓄熱式、間壁式等類型。

15．熱量傳遞的基本方式為熱傳導(簡稱導熱)、對流傳熱、熱輻射等。

16間壁式換熱器的類型有①夾套式②噴淋式蛇管換熱器③套管式④列管式⑤沉浸式蛇管換熱器等

17.根據所采取的溫差補償措施的不同,列管式換熱器包括固定管板式、浮頭式、U型管式、具有補償圈的固定管板式等類型18在尋常狀況下的同類換熱器中，設空氣的自然對流的給熱系數為α

1，空氣的強制對流給熱系數為α2，水的強制對流給熱系數為α3，蒸

汽冷凝的強制對流給熱系數為α4，則從大到小的順序為α4>α3>α2>α1。對于某些熱敏性物料的加熱而言，為避免出口溫度過高而影響產品質量，冷熱流體宜采用并流操作（逆流、并流、錯流、湍流）。19對于固定管板式換熱器，以下換熱介質尋常走管程的有A、C、D，走殼程的有B、E、F。

A高壓流體；B蒸汽；C易結垢的流體；D腐蝕性流體；E黏度大的流體；F被冷卻的流體。

20兩流體通過間壁換熱，冷流體從20℃升至50℃，熱流體從100℃降到70℃則并流時的?tm=43.28℃，逆流時的?tm=50℃。

21在套管式換熱器中，熱流體進出口溫度分別為100℃和60℃，冷流體進口溫度為30℃，且已知冷熱流體的熱容流量mscp相等，則?tm=30℃。

①30；②40；③50；④70。

22套管式換熱器的管隙通入壓強一定的飽和蒸汽，使管內的空氣溫度升高，保持空氣的壓強不變，流量增大，其他條件不變，則傳熱速率Q變大，傳熱系數K變大，空氣出口溫度t2變小，對數平均溫差?tm變大。

23有一并流操作的換熱器，已知冷流體進出口溫度分別為20℃和50℃，熱流體進出口溫度分別為90℃和60℃，則其平均傳熱溫差Δ

tm為30.8℃。

24.列管換熱器的管程設計成多程是為了提高管程的給熱系數，在殼程設置折流板是為了提高殼程的給熱系數。

25.在確定列管式換熱器的冷熱流體的流程時，尋常蒸汽走殼程，高壓流體走管程，易結垢的流體走管程，有腐蝕性的流體走管程，黏度大的流體走殼程，流量小的流體走殼程。

26.在溫度小于180℃的條件下，水蒸氣是最適合的加熱劑，而當溫度不很低時，水是最適合的冷卻劑。

27.某一熱流體流經一段直管后，再流入同一管徑的彎管段，則彎管的傳熱系數比直管段的大。

dt28.一維（x方向）穩態熱傳導，傅里葉定律可表示為：q???dx29.多層平壁的熱傳導公式：t1?tn?1Q＝bi?i?1?iAn＝t1?tn?1?Ri?1ni

30.圓壁熱傳導公式：t1?t2Q?b/?Am，其中Am=2?rml，rm=r2?r1lnr2/r1

31.牛頓冷卻定律Q??TA?T?TW?32.總傳熱系數K

33.傳熱速率方程?KA?tmQ

有相變：Q?ms1rd11bdo1do??Rso??Rsio?K?o?dmdi?idi?t1??t2?tln1?t2?tm?34.熱量衡算式Q?ms1cp1?T1?T2??ms2cp2?t2?t1?=KA?tm

35.繁雜流型：先求Δtm逆，再計算P,R值，然后查圖5-19得到溫度校正系數

36.傳熱效率-傳熱單元數法

先確定最小熱容流量：如熱流體：ms1cp1?(mscp)min逆流

??1?exp[NTU1(1?CR1)]CR1?exp[NTU1(1?CR1)]?tm???tm逆P?t?t冷流體溫升?21兩流體初溫差T1?t1R?熱流體溫降T1?T2?冷流體溫升t2?t1??并流

CR1?ms1cp1ms2cp21?exp[?NTU1(1?CR1)]1?CR1NTU1?KAms1cp1??T1?T2T1?t1

37.圓形直管內的做強制湍流的給熱系數表達式？及其條件。

?du?0.8cp?n??0.023()()d??適用范圍：Re>10000，0.650流體被加熱時，n＝0.4，被冷卻時，n＝0.3特征尺寸：管內徑d

38.從傳熱速率方程的角度分析列管式換熱器的優點：Q=KA△tm

單位體積的傳熱面積A大；為強制對流，對流傳熱系數大：K大可以采用逆流，傳熱推動力Δtm大

其它優點:結構緊湊、穩固、高溫、高壓、耐腐蝕三、簡答題：

1．熱水瓶在設計和使用過程中采取了哪些防止熱損失的措施？（從傳熱的角度簡析理由）

（1）熱水瓶膽設計成玻璃夾層結構，夾層內空氣被抽出，接近真空，可防止對流熱損失；（2）瓶膽夾層內表面均鍍有銀、鋁等低黑度涂層，減低了輻射散熱量（3）使用中，瓶蓋選用導熱系數小的軟木塞，而且灌水時還要在瓶口處留一段空氣柱，由于空氣的導熱系數遠小于水，從而有效的降低了瓶口處的熱損失。2.提高給熱系數的措施有哪些？

（1）提高流速，增加管程數提高管內流速，增加折流板數提高殼程流速，但此方法是以增大泵耗為代價的。

（2）改變滾動狀態：增加折流板，加強殼程的湍動程度，管內表面加工螺紋槽，管內安裝插入物如麻花紐帶等。

（3）有相變的沸騰和冷凝傳熱的加強：液體沸騰保持核狀沸騰，制造人工表面，增加汽化核心數，冷凝保持滴狀冷凝，排除不凝氣體，保持氣液流向一致，合理布置冷凝面，利用表面張力（溝槽、金屬絲）（4）引入機械振動：傳熱面振動或流體振動，目的是加強層流底層的湍動。

3.傳熱基本方程中，推導得出對數平均推動力的前提條件是什么？假設的前提條件：（1）定態換熱操作，或略熱損失；（2）傳熱系數K在整個傳熱面上保持不變；（3）忽略冷、熱流體的比熱容隨溫度的變化。

4.室內暖氣片為什么只把外表面制成翅片狀？

室內暖氣片內部的熱流體和片外的冷流體（空氣）之間的熱傳遞為對流-導熱-對流的過程，由于暖氣片外壁與空氣的給熱系數遠小于片內一側水或水蒸氣與內壁的給熱系數，即片外一側的給熱熱阻為控制熱阻，要提高傳熱速率，改變片外的給熱系數更重要，暖氣的外表面制成翅片狀后，加劇了空氣的湍動程度，破壞了層流底層，使總傳熱系數增大。

5.氣溫下降，應添加衣服，把保暖性好的衣服穿在里面好還是外面好，為什么？

由于保暖性好的衣服導熱系數小，熱阻大，熱損失小，所以把保暖性好的衣服穿在外面好

6.簡述換熱器的加強途徑（P207）

從傳熱速率方程Q=KA?tm，因此加強傳熱，有三個途徑：（1）傳熱系數K：與兩流體的給熱系數、污垢熱阻、和管壁熱阻有關。

d11d2bd21??Rs12??Rs2?K?1d1d1?dm?2原則上減少上式中任意一項分熱阻，都能提高K值，但當分熱阻的相互區別較大時，總熱阻主要有其中較大的熱阻控制，增加K值，應設法減小對K值影響較大的項，如污垢熱阻較大時，應主要考慮如何防止或延緩垢層形成或垢層清洗，當a1和a2相近時，同時提高兩流體的給熱系數，當區別較大時，設法增加較小的a才能有效提高K值，加大流速，增加湍動程度，以減少層流底層的厚度，可以有效的提高無相變的流體的給熱系數，從而達到提高K值的目的，如增加列管式換熱器的管程數和折流板的數目，管內裝入加強添加物等

（2）平均溫差：其大小由冷熱流體的溫度決定，一般的，已為生產條件所決定，從節能的角度，應盡量在低溫差條件下傳熱，當兩邊流體為變溫傳熱時，盡可能考慮從結構上采用逆流或接近逆流的狀況，以得到較大平均溫差

（3）單位體積內的傳熱面積：可以從改進傳熱面的結構著手，如翅片式換熱器，在換熱器內外表面帶有各種形狀的翅片，或以各種波紋管代替光管，不僅增加了傳熱面積，同時增大了湍動程度。特別是對于傳熱系數小的一側采用翅片對提高傳熱系數更有效。7.提高傳熱系數K的措施有哪些？

傳熱系數K：與兩流體的給熱系數、污垢熱阻、和管壁熱阻有關。

d11d2bd21??Rs12??Rs2?K?1d1d1?dm?2原則上減少上式中任意一項分熱阻，都能提高K值，但當分熱阻的相互區別較大時，總熱阻主要有其中較大的熱阻控制，增加K值，應設法減小對K值影響較大的項，如污垢熱阻較大時，應主要考慮如何防止或延緩垢層形成或垢層清洗，當a1和a2相近時，同時提高兩流體的給熱系數，當區別較大時，設法增加較小的a才能有效提高K值，加大流速，增加湍動程度，以減少層流底層的厚度，可以有效的提高無相變的流體的給熱系數，從而達到提高K值的目的，如增加列管式換熱器的管程數和折流板的數目，管內裝入加強添加物等.

8.傳熱基本方程中，推導得出對流平均推動力的前提是什么？定態換熱操作，忽略熱損失；

傳熱系數K在整個傳熱面上保持不變；忽略冷熱流體的比熱容隨溫度的變化。

9.夾套式釜式設備，夾套內通蒸汽從上口進還是從下口進？冷卻水從上口進還是從下口進？為什么？

（1）加熱蒸汽從上口進，下口出：便于導出冷凝液，利用蒸汽的潛熱進行換熱，傳熱系數大；

（2）冷卻水從下口進，上口出，保證夾套內充滿液體。

10．為什么一般狀況下，逆流總是優于并流？并流適于哪些狀況？當冷、熱流體的進出口溫度一致時，逆流操作的平均推動力大于并流，因而傳遞一致的熱流量，所需的傳熱面積較小，此外，逆流操作可以在更寬的范圍內完成傳熱任務。對一定的熱流體進口溫度T1，逆流時冷流體的最高極限出口溫度為T1，而并流時則為T2，所以，假使換熱的目的是單純的冷卻，逆流時冷卻介質溫升可選擇較大而冷卻介質用量可以較少；假使換熱的目的是回收熱量，逆流時回收的熱量溫位（即溫度t2）可以較高，因而利用價值較大。宜采用并流操作的狀況：

（1）對某些熱敏性物料的加熱過程，并流可避免冷流體出口溫度t2

過高而影響產品質量；

（2）高溫換熱器中，逆流時兩流體的高溫端集中在一端，會使該處

壁溫特別高，為降低壁溫，可采取并流操作，以延長換熱器的使用壽命。

11.有相變時與無相變的對流給熱系數相比較，哪個大？為什么？有相變時的給熱系數大于無相變時的給熱系數。這是由于：對流體傳熱，無相變時熱阻主要集中在緊貼換熱壁面的層流內層內，當液體發

生相變（沸騰）時，氣泡的生成和脫離對液體薄層產生猛烈擾動，使熱阻大大下降，給熱系數增加；對氣體傳熱，無相變時熱阻主要集中在壁面附近的層流底層中（主要導熱過程），當發生相變（蒸汽冷凝時）熱阻主要集中在冷凝液膜內，因蒸汽冷凝給熱系數大于氣體的導熱系數，所以給熱系數增加。

12.列管換熱器中用蒸汽加熱空氣，蒸汽走殼程，空氣走管程且做湍流滾動，若其他條件不變，以下狀況下，Q/Δtm=KA，將如何變化？（1）空氣壓強加倍；（2）傳熱管數目加倍。

?du?0.8cp?0.4?dG0.80.4K??空氣?0.0023（）（）=0.0023（）Pr

d??d?（1）p增加一倍，cp、μ、λ不變，則Pr準數不變，p增加，質量流率G=uρ不變，雷諾數Re不變，所以傳熱系數K不變，因此Q/Δtm=KA不變

（2）傳熱管數目加倍，A’=2A，則u’=0.5u，

K'?'u'0.81??()?()0.8K?u2?(Q/?tm)'K'A'10.8??()?2?20.2?1.15

Q/?tmKA213.在一列管式換熱器中用飽和水蒸汽預熱某有機溶液（無相變），蒸汽走殼程，現若蒸汽壓力變大，而其它操作參數不變，試定性分析K、Q、t2、Δtm的變化趨勢？根據-NTU法，冷流體ms2cp2?(mscp)min

CR2?ms2cp2ms1cp1?0，不變，NTU2?KA不變ms2cp2所以：?=t2-t1不變。T-t1

蒸汽壓力變大，T增加

所以t2增大，K不變，Q增加，Δtm增加

第7章蒸發

一、選擇題

1.提高蒸發裝置的真空度,一定能取得的效果為①①將增大加熱器的傳熱溫差；②將增大冷凝器的傳熱溫差③將提高加熱器的總傳熱系數；④會降低二次蒸氣滾動的阻力損失2.采用多效蒸發的目的在于③

①提高完成液的濃度；②提高蒸發器的生產能力

③提高生蒸氣的利用率（節省生蒸汽的用量，節能）；④提高完成液的產量

3.以下關于并流加料多效蒸發裝置的各效總傳熱系數(K1,K2，K3…)以及各效蒸發量(W1,W2，W3…)相對大小的判斷中正確的是①

①K1>K2>K3……,W1K2>K3……,W1>W2>W3……；④K1W2>W3……

4.在常壓單效蒸發器中蒸發某種鹽溶液。已測知該鹽溶液在常壓下因蒸氣壓降低引起的沸點升高為12℃,液柱靜壓引起的平均沸點升高為4℃,請據下表選定該蒸發操作至少得用③表壓的生蒸氣

飽和水蒸氣絕對壓強1.5飽和水蒸氣的溫度/℃①2.5；②2；③1.5；④1

5.有一四效蒸發裝置，冷料液從第三效參與，繼而經第四效，其次效后再經第一效蒸發得完成液，可斷定自蒸發現象將在出現④。

①第一效；②其次效；③第三效；④第四效

6.有一套平流加料蒸發裝置,一共三效,各效蒸發器的形式及傳熱面均一致。現以W1、W2、W3分別表示第一、二、三效在一致時間內蒸發出的水分量,它們的大小順序為①

①W1>W2>W3；②W2>W1>W3；③W3>W2>W1；④W1=W2=W3

7.導出蒸發器的簡化熱量衡算式時，所做的基本假定是③。①沸點進料；②溶液的熱焓和比熱容取溶質和溶劑的質量平均值；

③忽略溶解熱和稀釋熱；④無熱損失。

22.533.51151201281321388.在單效蒸發器中，將某水溶液從20%濃縮至50%，原料沸點進料，加熱蒸汽溫度為96,2℃，有效傳熱溫差為11.2℃，二次蒸汽的溫度為75,4℃，則溶液的沸點升高為④℃。①11.2；②20.8；③85；④9.64．

為蒸發某種黏度隨溫度和濃度變化較大的溶液，宜采用②

流程。

①并流加料；②逆流加料；③平流加料；④自然雙效三體并流加料。10.并流加料的多效蒸發中，除第一效外，各效的進料溫度①該效溶液的沸點。

①高于；②低于；③等于；④不確定。

11.提高蒸發器生產強度的主要途徑是增大。

①傳熱溫度差；②加熱蒸汽壓力；③傳熱系數；④傳熱面積。12.蒸發器的生產強度隨效數的增多而②，隨傳熱溫差的增大而①，隨傳熱系數的減小而②。①增大；②減小；③不變；④不確定。

13.生蒸汽的經濟性隨蒸發器的熱損失增大而②，隨溶液的進料溫度升高而①，隨效數的增多而①。①增大；②減小；③不變；④不確定。14.為了提高蒸發器的生產強度④。①不應考慮傳熱系數問題，而應設法提高傳熱溫差；②不應考慮傳熱系數問題，而應設法降低傳熱溫差；③盡可能采用并流進料法；

④應當設法提高總傳熱系數或增加傳熱溫度差，或兩者同時并進。二填空題

1.將一流量10000kg/h，含量為68%（質量，下同）的硝酸銨水溶液濃縮至90%，則水分蒸發量為___________kg/h。2蒸發過程的實質是熱量傳遞

3大多數工業蒸發所處理的是水溶液,熱源是加熱蒸汽（生蒸汽），產生的仍是水蒸氣（二次蒸汽）兩者的區別是溫位（或壓強，或壓力）不同

4D/W為單位蒸汽的消耗量，用以表示蒸汽利用的經濟程度。5一般定義單位傳熱面的水份蒸發量為蒸發器的生產強度6多效蒸發可以節省生蒸汽的用量，但是以增加設備投資和降低蒸發器的生產強度為代價。

7多效蒸發的原理是利用減壓的方法使后一效的蒸發壓力和溶液沸點較前一效低，已使前一效引出的二次蒸汽可以作為后一效的加熱