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1.用化工原理解释“开水不响，响水不开”的现象。水中能溶有少量空气，容器壁的表面小空穴中也吸附着空气，这些小气泡起气化核的作用。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少，当水被加热时，气泡首先在受热面的器壁上生成。气泡生成之后,由于水继续被加热，在受热面附近形成过热水层，它将不断地向小气泡内蒸发水蒸汽,使泡内的压强（空气压与蒸汽压之和）不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受的浮力也随之增大，当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时，气泡便离开器壁开始上浮。在沸腾前，窗口里各水层的温度不同,受热面附近水层的温度较高，水面附近的温度较低。气泡在上升过程中不仅泡内空气压强P。随水温的降低而降低，泡内有一部分水蒸汽凝结成饱和蒸汽,压强亦在减小，而外界压强基本不变，此时，泡外压强大于内压强，于是上浮的气泡在上升过程中体积将缩小，当水温接近沸点时，有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振荡，产生嗡,嗡的响声，这就是响水不开的道理。对水继续加热，由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层,使整个溶器的水温趋于一致，此时，气泡脱离器壁上浮，其内部的饱和水蒸汽将不会凝结，饱和蒸汽压趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中，液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小，因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小，气泡液--气分界面上的力学平衡遭破坏，气泡迅速膨胀加速上浮，直至水面释出蒸汽和空气，水开始沸腾了，也就是人们常说的水开了，由于此时气泡上升至水面破裂，对水的振荡减弱,几乎听不到嗡嗡声，这就是开水不响的原因。2.试举例说明分子动量扩散、热量扩散和质量扩散现象，并阐述三个过程的物理本质和共性特征。动量传递——在垂直于实际流体流动方向上，动量由高速度区向低速度区的转移。如：流体输送，过滤，沉降。热量传递——热量由高温度区向低温度区的转移。如：干燥，换热，蒸发。质量传递——物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。如：吸收，精馏，萃取，吸附、膜分离。传质和传热：结晶、干燥。由此可见，动量、热量与质量传递之所以发生，是由于物系内部存在着速度、温度和浓度梯度的缘故。可以用类似的数学模型来描述，都可用传递方程遵维象方程：物理量的传递速率=推动力/阻力。牛顿粘性定律、傅里叶定律、费克扩散定律都是描述分子运动引起传递的现象定律，通量与梯度成正比。3.简要阐述通过圆管内流体流动实验测定摩擦系数的方法。4.试分析流量增大时，泵入口真空表与出口压力表的读数会如何变化？根据离心泵的特征曲线和管路特性曲线，泵出口阀开大或泵转速减小，管路的流量都会增加，扬程降低。在液面和泵入口截面列伯努利方程，Pa/ρ+u^2/2+gZ1=P1/ρ+u2^2/2+gZ2+hf,流速u2增加，阻力hf增加，则进口压力P1降低，P1=Pa-P真空，所以真空表增加。P1/ρ+u2^2/2+gZ2+he=P2/ρ+u2^2/2+gZ3+hf,P1降低,he降低，P2降低，即出口的压力表读数降低。5.试从性能参数、操作方式、适用范围等方面对离心泵和往复泵作比较。6.流体在管径不变的直管中作稳定流动，由于流动流体有摩擦阻力损失，所以流体的流速沿管长变小，此说法对否？解释原因。不对，不可压缩流体在连续定态流动中，连续性方程式，qv=uA=常数，管径d不变，则流速u不变，由伯努利方程，Pa/ρ+u^2/2+gZ1=P1/ρ+u2^2/2+gZ2+hf，位能、动能不变，管道有阻力损失，则静压能减少。7.在对流传热实验中，热空气的放热量和冷却水的吸收量，哪个用于估算总的传热量更合理？用热空气侧的放热量，此实验是固定冷却水的流量，调节变频器改变风机的转速来改变蒸汽热空气的质量流量，空气侧的传热系数远小于冷却水侧，所以传热阻力主要在于空气侧，总传热系数K约等于h1空气侧的传热系数。水侧的流速较大，进出口温度变化很小，误差较大；空气侧进出口温度变化大，误差小，W*Cp(T1-T2)=KA△tm，所以用放热量估算更合理。传热系数影响因素：流动状况，类型，流体性质，传热面因素。8.两台规格相同的单程列管式换热器，分别采用串联和并联操作，试定性分析哪种操作的传热速率更快，如果都能完成传热任务，采用哪种操作更好？98页对于并联主要有以下几种情况：1.一台设备时若直径、面积很大2.防止换热器出现故障系统停车对于串联主要有以下几种情况：1.管壳程流速选择合理，但传热温差太小所需要的换热面积很大，即直径一定时所需管长太长2.多管程结构，采用一台时温差修正掉太多，解决温差校正系数过低的问题（一般要求0.8）可采用串联结构3.介质完全冷凝后还需要过冷很多，一般需要在冷凝器后串联一台冷却器这种情况下两台换热器的规格一般不一样串联优点：可以防止偏流，流速高，传热系数大，能提高换热器的工作效率缺点：处理量小，压降较大并联优点：处理量大，压降较小缺点：容易产生偏流，流速较低，传热系数较小，降低换热效率。以上分析，串联操作能够在较小的换热面积下达到同样的加热效果，并联会使单列流量减少总传热系数也会减少。所以串联好。9.如果要安排一个沉降室和一个旋风分离器出去含尘气体中的灰尘，上述两个设备如何安排？为什么？先是是降尘室然后再经过旋风分离器。因为降尘室结构简单，流动阻力小体积大，分离效率低，生产能力只与沉降面积BL和颗粒沉降速度ut有关，与高度H无关，通常适合分离直径大于50微米的粗颗粒，一般做预除尘用。旋风分离是利用离心沉降的原理使颗粒从气固非均相混合物中分离出来，主要指标：分离效率和气体压降。10.影响颗粒沉降速度的因素有哪些？颗粒的因素：尺寸、形状、密度、是否变形等；介质的因素：流体的状态（气体还是液体）、密度、黏度等；环境的因素：温度（t升高，密度降低，黏度升高）、压力、颗粒的浓度；设备的因素：壁效应。11.分离液体会何物常见的单元操作有哪些？各自的操作原理、适用范围？精馏：利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触，在热驱动和相平衡关系约束下，使得易挥发组分（轻组分）不断从液相往气相中转移，而难挥发组分却由气相向液相中迁移，使混合物得到不断分离。适用范围：组分的相对挥发度大。也可采用加入第三组份共沸剂与原溶液一种或两种组分形成恒沸物，和萃取剂来改变组分间的挥发度，并采用恒沸精馏和萃取精馏分离。萃取：利用组分在萃取剂中溶解度的差异来实现分离。适用范围：1.组分相对挥发度接近1；2.溶质为难挥发物质，并且含量较低；3.有热敏性物质。吸附：各组分在固体吸附剂中吸附能力的差异。适用范围：12.某工厂有一处理废气的吸收塔，尾气的浓度为y2,达到原国家排放标准，由于国家标准变为y2’，且y2’＜y2，试分析采用什么措施达到要求？1.增加液气比，操作性斜率增大，推动力增加；2.增加操作压力或者提高操作温度，溶解能力增加，平衡系数M减小，平衡性斜率减小，推动力增加；3.减小吸收剂入塔浓度，操作线上移，推动力增加吸收推动力增加，则气体出口浓度降低。13.在双组分连续精馏塔中，如果其他条件不变（原料液进料量、进料组成、塔顶和塔底产品组成。回流比。操作压力等），只是塔顶回流液为冷液，理论塔板数将如何变化？从泡点回流改为冷液回流时，xD↑，理论塔板数减小，冷液回流至塔顶时，冷凝一部分蒸气，放出的潜热把冷液加热至塔顶第一板的饱和温度。冷凝部分中含难挥发组分较大，使气相易挥发组分增浓。同时，在塔顶回流比保持不变的条件下，增加了塔内的内回流，使得精馏段实际回流比增大，操作线向平衡线靠近，所需NT减少，这也有利于分离。即冷量从塔顶加入、热量从塔底加入有利于精馏的分离。14.在双组分连续精馏塔中，短时间内出现原料液体浓度下降，试分析采用什么措施塔顶产品纯度达到要求？101页减少采出率:若保持回流比R和采出率D/F不变。则精馏段操作线斜率不变，但受进料的影响，塔内每板上的易挥发组分的含量均会减小，塔顶溜出液xD和塔底釜残液xW的组成也会减少,为维持xD不变，则减少采出率。增大回流比：精馏段液气比增大，操作性斜率增大，提馏段液气比减小，操作性斜率减少，两操作性与平衡线距离变大，推动力增加。15.在恒定的干燥条件下，如果原料的湿含量大于临界湿含量，为什么会出现恒速干燥段？影响恒速段干燥速率的主要因素有哪些？为什么？临界湿含量Xc是由恒速段向降速段转折的对应含水量，所以大于临界湿含量，就会出现恒速干燥段，此时物料表面温度=湿球温度tw，干燥速率与物料无关，除去的是非结合水。影响恒速段干燥速率的主要因素：为表面气化控制阶段空气的条件：温度t、湿度H、速度u、接触方式。与物料的厚度，分散无关。临界湿含量影响因素：1.物料的特性、结构、分散程度；2、干燥介质温度t、湿度H、速度u；16.萃取过程与吸收过程的主要差别有哪些？萃取：分离液液混合物，利用组分在萃取剂溶解度的差异。萃取中稀释剂与B组分往往部分互溶，平衡线为曲线，使过程变得复杂；萃取Δρ，σ较小，使不易分相，设备变得复杂。吸收：分离气体混合物，利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度不同17.填料吸收塔塔底为什么会有液封装置？原理是什么？1、塔内正压，这时采用液封装置是防止塔内气体(一般为有毒有害或者本来就是产品)外漏，造成污染环境或者浪费。2、塔内真空，这这时采用液封装置是防止塔外气体进入塔内，影响吸收效率和增加后面的相关设备(如风机)负担。原理就是：利用一定高度液体产生的压力抵消塔内产生的压力产生平衡，隔离塔内外气体。18.启动离心泵的步骤试什么？说出理由。启动前应做好如下准备工作：检查水泵设备的完好情况；轴承充油、油位正常、油质合格；将离心泵的进口阀门全部打开；泵内注水或真空泵引水（倒灌除外）打开放气阀排气；检查轴封漏水情况，填料密封以少许滴水为宜；电机旋转方向正确。以上准备工作完成后，便可启动电机，待转速正常后，检查压力、电流并注意有无振动和噪音。一切正常后，逐步开启出口阀，调整到所需工况，注意关阀空转的时间不宜超过3分钟。启动前先关闭出口阀原因：全关时，轴功率最小，减小启动电流，保护电机。停止离心泵时先关闭出口阀原因：防止高压液体倒流入泵损坏叶轮。19.离心泵的汽蚀现象是如何产生的？如何避免此现象产生？离心油泵的吸入动力是靠吸入液面上压力与叶轮甩出液体后形成的低压差。提高泵的安装高度，叶轮入口处压力越来越低，若低于输送液体的饱和蒸汽压则出现汽泡，气泡受压缩后溃灭，叶轮受冲击而出现剥落，泵轴振动强烈，甚至振断。这种汽化一凝结一冲击一剥蚀现象，就称为汽蚀现象。汽蚀可以采用的方法:(1)合理确定泵的安装位置，以保证最低压力处的压力大于液体的饱和蒸汽压。(2)提高离心泵本身抗汽蚀性能的措施，例如可以改变叶轮的进口几何形状，采用双吸式叶轮，也可以采用较低的叶轮入口速度，加大叶轮入口直径。(3)适当增大叶片入口边宽度，也可以使叶轮入口相对速度减少。采用抗汽蚀材料制造叶轮。(4)提高装置有限汽蚀余量，如减少吸入管路阻力损失，增大吸入罐液面上的压力20.用什么方法可调节离心泵流量，各有什么优缺点。(1)节流调节法。用泵出口阀门的开度大小来改变泵的管路特性，从而改变流量。这种调节方法的优点是十分简单，缺点是节流损失大。(2)变速调节。改变水泵转速，使泵的特性曲线升高或降低，从而改变泵的流量。这种调节方法，没有节流损失，是较为理想的调节方法。(3)改变泵的运行台数。用改变泵的运行台数来改变管道的总流量。这种调节方法简单，但工况点在管路特性曲线上的变化很大，所以进行流量的微调是很困难的。(4)汽蚀调节法。如凝结水泵采用低水位运行方式，通过凝汽器的水位高低，改变水泵特性曲线，从而改变流量。这种调节方法简单易行、省电，但叶轮易损，并伴有振动，有噪声。(5)轴流泵和混流泵常采用改变叶轮、叶片角度的办法，此法调节流量十分经济。21.水流经列管换热器的管程，水的流速增加，给热系数h增加，流动阻力△P增加，试给出给热系数和流动阻力对流速的比例关系。给热系数正比于速度的0.8次方△P=32uul/d^222.冬天，手放在空气中不觉得冷，而放在水中会觉得很