1.悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是什么?答案要点:在滤饼中形成骨架,使滤渣疏松,孔隙率加大,滤液得以畅流。2.简述热流体将热量通过壁面传给冷流体的过程。答案要点:热流体以对流传热的方式将热量传给壁面、壁面间的热传导、冷流体以对流传热的方式获得热量。3.什么是离心分离因数,如何提高离心机的分离效率?答案要点:离心分离因数是指物料在离心力场中所受的离心力与重力之比。为了提高离心机的分离效率,通常使离心机的转速增高,而将它的直径适当减少。4.强化传热的途径有哪些?答案要点:由传热基本方程式为Q=KAΔtm可知,强化传热的途径有:(1)增加传热面积A(即增加单位体积的传热面积而不是增大换热器体积);(2)增加温度差Δtm;(采用逆流流动);(3)增加传热系数K(增加流体的湍流流动,防止垢层热阻的形成及及时地消除垢层热阻)5.试比较深层过滤和表面过滤的特点和差异。表面过滤发生在过滤介质的表面,待过滤流体中的固体颗粒被过滤介质截留,并在其表面逐渐累积成滤饼,滤饼亦起过滤作用。表面过滤通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢、滤饼容易形成的情况下。深层过滤通常发生在以固体颗粒为过滤介质的过滤操作中,过滤时,颗粒物进入过滤介质层,在拦截、惯性碰撞、扩散沉淀等作用下颗粒物附着在介质表面而与流体分开。深沉过滤一般适用于过滤流体中颗粒物浓度较低的场合。一.流体中组分A的含量为,0Ac,与平壁面接触,壁面上组分A的含量为,Aic,且,0Ac,Aic。试绘制当流体分别为静止、沿壁面层流流动和湍流流动时,组分A在壁面法向上的浓度分布示意图。(6分)a.静止时b.层流流动c.湍流流动a.静止时b.层流流动c.湍流流动二.设冬天室内的温度为1T,室外温度为2T,1T2T。在两温度保持不变的情况下,试绘制下列三种情况下从室内空气到室外大气温度分布示意图。(6分)(1)室外平静无风,不考虑辐射传热;(2)室外冷空气以一定流速流过砖墙表面;(3)除了室外刮风外,还考虑砖墙与四周环境的辐射传热。(1)(2)(3)三.流体沿平壁面流动时,同时发生传质过程。当流速增加致使流动状态由层流变为湍流时,试分析流动边界层厚度的变化,以及对流动阻力和传质阻力产生的影响。(8分)边界层厚度与流速有关,流速增加,边界层厚度减少。流动由层流变成湍流,速度梯度变大,摩擦力增加,流动阻力增加;边界层厚度减少,而传质阻力主要集中在边界层,湍流加大了液体的对流,浓度梯度增大,传质阻力减少。室内T1室外T2室内T1室外T2室内T1室外T2CA0CA0L,Aic,AicL,Aic,AicL,Aic,AicCA0四.有一个套管换热器,内管外侧装有翅片,用水冷却空气,空气和水各应走哪里(管内和壳间)?试解释原因。(10分)装有翅片的目的一方面是为了加大接触面积;另一方面是为了破坏边界层形成以提高对流传热系数。要提高传热器的传热效果,应当提高限制步骤的传热效果。因此,在用水冷却空气的换热过程中,空气对流传热慢,是制约因素。所以,翅片应放在空气一侧,即空气走壳间,水走管内。五.试比较深层过滤和表面过滤的特点和差异。(10分)表面过滤发生在过滤介质的表面,待过滤流体中的固体颗粒被过滤介质截留,并在其表面逐渐累积成滤饼,滤饼亦起过滤作用。表面过滤通常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢、滤饼容易形成的情况下。深层过滤通常发生在以固体颗粒为过滤介质的过滤操作中,过滤时,颗粒物进入过滤介质层,在拦截、惯性碰撞、扩散沉淀等作用下颗粒物附着在介质表面而与流体分开。深沉过滤一般适用于过滤流体中颗粒物浓度较低的场合。1.在空气-水间壁换热器中,为强化换热可采取哪些措施?传热壁面的温度接近于哪一侧的温度?(1)提高总传热系数:气侧传热控制,所以强化气侧,走管外,加翅片;水侧提高流速;提高温差采用逆流操作。(2)接近水侧温度,因为水侧热阻小,温差小。2.为减少室外设备的热损失,在保温层外包一层金属皮,一般会采用表面光滑、颜色较浅的材料,试说明原因。(1)表面光滑,减小对流传热系数,减少对流热损失。(2)颜色较浅,辐射能力弱,减小辐射热损失。3.已知分子扩散时,通过某一截面的组分A的传质通量、分子扩散通量和总物质通量分别为NA,NA,D,NM。在以下两种情况下,分别在括号内填写“﹤”或“﹦”或“﹥”,表示出三者的关系。(1)等分子反向扩散时:NA,D(=)NA()NM(=)0(2)A组分单向扩散时:NM(=)NA()NA,D()04.流体在直管内流动时,同时发生传质过程。当流速增加致使流态有层流变为湍流时,对流动阻力和传递阻力产生什么影响?当流体流过弯管时,对流动阻力和传递阻力产生什么影响?(1)湍流边界层减小,速度梯度大,摩擦力大;分子传递厚度减小,传递阻力减小,速率增大。(2)弯管处产生环流,扰动剧烈,摩擦力增大,利于传热。5.某工业废气中含有氨,拟采用吸收法进行预处理。根据你所学的知识,分析提高去除效率的方法。大推动力:化学吸收,逆流;增大传质系数:加大流速,增加扰动或加填料;增大接触面积:液滴。1.简述温室效应产生的机理。(6分)根据太阳表面和地球表面的温度计算可得太阳辐射为短波,地表辐射为长波。而地球表面的温室气体对于短波的吸收小,对于长波的吸收大,从而大大削弱了地表的对外辐射,从而导致温室效应。2.为什么多孔材料具有保温性能?保温材料为什么需要防潮?(6分)多孔材料的孔隙中保留大量气体,气体的导热系数小,从而起到保温效果。水的导热系数较大,如果保温材料受潮,将会增大整体的导热系数,从而使得保温性能降低,所以要防潮。