化工原理第四版課后思考題答案1、何謂絕對壓力、表壓和真空度？表壓和絕對壓力、大氣壓力之間有什么關系？真空度與絕對壓力、大氣壓力有什么關系？"<1>由空氣質量產生的壓力稱為大氣壓力，簡稱大氣壓。<2>以絕對真空為基準度量得到得到的壓力，稱為絕對壓力。<3>以大氣壓為基準度量得到的壓力，稱為相對壓力。通常用壓力表測得液壓系統中的壓力數值是相對壓力，所以又將相對壓力稱為表壓力。<4>當液體中某點的絕對壓力低于大氣壓時，絕對壓力比大氣壓力小的那部分壓力數值，稱為該處的真空度。<5>大氣壓力、絕對壓力、相對壓力和真空度之間的關系是絕對壓力=大氣壓力+相對壓力；相以壓力=絕對壓力-大氣壓力；真空度=大氣壓力-絕對壓力。<6>在液壓系統中所提到的壓力，一般均指相對壓力（表壓力）。第二章流體輸送機械2-2離心泵在啟動前，為什么泵殼內要灌滿液體？啟動后，液體在泵內是怎樣提高壓力的？泵入口的壓力處于什么狀體？答：離心泵在啟動前未充滿液體，則泵殼內存在空氣。由于空氣的密度很小，所產生的離心力也很小。此時，在吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內。雖啟動離心泵，但不能輸送液體（氣縛）；啟動后泵軸帶動葉輪旋轉，葉片之間的液體隨葉輪一起旋轉，在離心力的作用下，液體沿著葉片間的通道從葉輪中心進口位置處被甩到葉輪外圍，以很高的速度流入泵殼，液體流到蝸形通道后，由于截面逐漸擴大，大部分動能轉變為靜壓能。泵入口處于一定的真空狀態（或負壓）2-3離心泵的主要特性參數有哪些？其定義與單位是什么？1、流量qv:單位時間內泵所輸送到液體體積，m3/s,m3/min,m3/h.。2、揚程H：單位重量液體流經泵所獲得的能量，J/N，m3、功率與效率：軸功率P：泵軸所需的功率。或電動機傳給泵軸的功率。有效功率Pe：效率：2-6在測定離心泵的揚程與流量的關系時，當離心泵出口管路上的閥門開度增大后，泵出口壓力及進口處的液體壓力將如何變化？答：泵出口壓力變小，進口處真空度增加2-10何謂離心泵的氣蝕現象？如何防止發生氣蝕？答：1、當葉片入口附近的最低壓力等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓時，液體將在此處汽化或者是溶解在液體中的氣體析出并形成氣泡。含氣泡的液體進入葉輪高壓區后，氣泡在高壓作用下急劇地縮小而破滅，氣泡的消失產生局部真空，周圍的液體以極高的速度沖向原氣泡所占據的空間，造成沖擊和振動。金屬表面受到壓力大，頻率高的沖擊而剝蝕以及氣泡內夾帶的少量氧氣等活潑氣體對金屬表面的電化學腐蝕等，使葉輪表面呈現海綿狀、魚鱗狀破壞。這種現象稱為汽蝕。2、為了避免氣蝕的發生，泵的安裝高度不能太高，可用泵規格表中給出的氣蝕余量對泵的安裝高度加以限制。2-11影響離心泵最大允許安裝高度的因素有哪些？答：最大允許安裝高度；環境大氣壓，工作溫度下的液體飽和蒸氣壓，允許氣蝕余量，吸入管路的壓頭損失。第三章沉降與分離3-3固體顆粒在流體中沉降，其雷諾數越大，流體粘度對沉降速度的影響如何？答：粘度越大沉降速度越小。3-7利用重力降塵室分離含塵氣體中的顆粒，其分離條件是什么？答：3-8何謂臨界粒徑？何謂臨界沉降速度？答：臨界粒徑：能100%除去的最小粒徑；臨界沉降速度。3-13離心沉降與重力沉降有何不同？答：在一定的條件下，重力沉降速度是一定的，而離心沉降速度隨著顆粒在半徑方向上的位置不同而變化。3-15要提高過濾速率，可以采取哪些措施？答：過濾速率方程第四章傳熱4-2傅立葉定律中的負號表示什么意思？答：熱量傳遞的方向沿著溫度梯度下降的方向。4-8輸送水蒸氣的圓管外包覆兩層厚度相同、熱導率不同的保溫材料。若改變兩層保溫材料的先后次序，其保溫效果是否改變？若被保溫的不是圓管而是平壁，保溫材料的先后順序對保溫效果是否有影響？答：圓筒壁：有影響平壁沒有影響4-9對流傳熱速率方程中的對流傳熱系數α與哪些因素有關答：流動狀態（氣、液、蒸汽）、流體的性質（熱導率、熱容、粘度、密度）、壁面形狀等[流體有無相變化、流體流動的原因、流動狀態、流動物性和壁面情況（換熱器結構）等都影響對流傳熱系數。]答：取決于流體的物性、傳熱過程的操作條件及換熱器的類型等；K值總是接近于α小的流體的對流傳熱系數值，關鍵在于提高α小一側的對流傳熱系數；減慢污垢形成速率或及時清除污垢。4-28下列流體在列管換熱器中宜走管程還是殼程？答：（1）腐蝕性流體宜走管程，避免同時腐蝕管程和殼程（2）高壓流體宜走管程，避免制造較厚的殼體（3）飽和水蒸氣冷凝放熱宜走殼程，以利于排出冷凝液(4)溫度不太高，需要冷卻的流體宜走殼程，有利于散熱（5）需要提高流速的無相變流體宜走管程第五章吸收5-3亨利定律中的E、H、m三者與溫度、壓力有什么關系？答：由；；可得5-4氣液相平衡關系中，（1）若溫度升高，亨利常數將如何變化？（2）在一定溫度下，氣相總壓升高，相平衡常數m如何變化？若氣相組成y為一定值，總壓升高，液相x將如何變化？答：（1）溫度升高，亨利常數增加（2）總壓增加，m減小；x增加5-7何謂對流傳質的有效膜理論？如何根據有效膜理論寫出傳質速率方程式？答：單相對流傳質的傳質阻力全部集中在一層虛擬的膜層內，膜層內的傳質形式僅為分子擴散。有效膜厚zG由層流內層濃度梯度線延長線與流體主體濃度線相交于一點E，則厚度zG為E到相界面的垂直距離。5-8何謂兩相間傳質的雙膜理論？其基本論點是什么？答：（1）氣液兩相存在一個穩定的相界面，界面兩側存在穩定的氣膜和液膜。膜內為層流，A以分子擴散方式通過氣膜和液膜。（2）相界面處兩相達平衡，無擴散阻力。（3）有效膜以外主體中，充分湍動，溶質主要以渦流擴散的形式傳質。5-10在氣液兩相傳質過程，什么情況下屬于氣膜阻力控制，什么情況下屬于液膜阻力控制？答：當時屬于氣膜阻力控制；當時屬于液膜阻力控制5-11在逆流操作的吸收塔中，當進塔氣體組成Y1及進塔液體組成X2已定，最小液氣比與溶質的吸收率有何關系？答：由可知，與吸收率成正比。第六章蒸餾6-1何謂拉烏爾定律？答：溶液中溶劑A的蒸汽分壓等于純溶劑的蒸氣壓與其液相組成的乘積。6-2何謂理想溶液？答：在全部范圍內符合拉烏爾定律的溶液6-4何為泡點、露點？對于一定的壓力與組成，二者大小關系如何？答：冷液恒壓加熱，溶液開始沸騰起泡的溫度稱為泡點；過熱蒸汽恒壓冷卻，開始冷凝而析出像露珠似的液滴對應的溫度稱為露點。露點高于泡點。6-9相對揮發度=1時，用普通精餾是否能分離混合物？答：不能6-11平衡蒸餾與簡單蒸餾有何不同？答：簡單蒸餾過程為不穩定過程。平衡蒸餾為穩定連續過程，生產能力大。6-16上下相鄰兩層塔板的溫度、液相組成與氣相組成有何不同？答：上板的溫度低于下面板；液相和氣相組成高于下面板。6-19當進料流量F及組成一定時，若餾出液流量D增多而釜液流量W減少時，餾出液的組成及釜液的組成將如何變化？答：由可知，增加，減少。6-20當一定時，若增大，將如何變化？及將如何變化？答：由可知，增加，增加。6-21何謂恒摩爾流量的假設？其成立的條件是什么？在精餾塔計算中有何意義？答：（1）恒摩爾汽流恒摩爾汽流是指在精餾塔內，從精餾段或提餾段每層塔板上升的汽相摩爾流量各自相等，但兩段上升的汽相摩爾流量不一定相等。即精餾段提餾段（2）恒摩爾液流恒摩爾液流是指在精餾塔內，從精餾段或提餾段每層塔板下降的液相摩爾流量分別相等，但兩段下降的液相摩爾流量不一定相等。即精餾段提餾段6-22精餾塔的進料狀態有幾種？他們對精餾段及提餾段的下降液體流量及上升蒸汽流量有什么影響？答：有五種：冷液進料；飽和液體（泡點）進料；汽液混合物進料；飽和蒸汽（露點）進料；過熱蒸汽進料。6-37在、、一定的條件下，進料熱狀態參數q值一定時，若塔頂液相回流比R增大，對一定分離要求所需理論板數將如何變化？對一定理論板數的精餾塔，若R增大，對餾出液的組成和釜液的組成有何影響？答：，餾出液組成增加，釜液組成減少。6-40何謂全回流？在什么情況下應用全回流操作？答：若上升至塔頂的蒸汽經全凝器冷凝后，冷凝液全部回流到塔內，該回流方式稱為全回流；開工、實驗研究、設備異常或調試時，便于控制。