发布时间 : 星期一 文章化工原理习题整理汇总更新完毕开始阅读
24、恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤时间减半，其它条件均不改变，则所获得的滤液量（ ）
A、为原来的1/3倍 B、为原来的2倍
C、为原来的1/2 倍 D、为原来的1/2倍
25、过滤介质阻力可忽略不计，滤饼不可压缩，若恒速过滤过程中，在相等时间
滤液体积由V1增多至V2= 2V1时，则当操作压差由△P1增大至△P2，△P2= △P1。
26、对于可压缩滤饼，若过滤压差增倍，则过滤速率（ ）。 A增加一半 B、增加一倍
C、基本不变 D、有所增加但增加不到一倍
27、恒压过滤时，滤浆温度降低，则滤液粘度 ，过滤速率 。 28、恒压过滤且介质阻力忽略不计时，若粘度降低20%，则在相同条件下所获得的滤液量增加（ ）。
A、11.8% B、9.54% C、20% D、44%
29、将降尘室分成多层后，若能100%除去的最小颗粒直径要求不变，则生产能力 ，沉降速度 ，沉降时间 。（增大、不变、减小） 30、洗涤滤饼的主要目的是
31、在重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素无关（ ）。 A粒子的几何形状 B、粒子的几何尺寸 C、流体与粒子的密度 D、流体的流速
第六章 传热
1.（ C）是一种以电磁波传递热能的方式。 A、传导 B、对流 C、辐射
2. 在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气，此时传热管的壁温接近________流体的温度，总传热系数K接近______流体的对流给热系数。蒸汽 空气 3. 对于沸腾传热，工业生产一般应设法控制在（ A ）沸腾下操作。 A、核状 B、稳定的膜状 C、不稳定的膜状
4. 对外来辐射能吸收率为100%的物体称为__ ______（黑体或灰体），对各种波长辐射能均能同样吸收的理想物体称为____ ____（黑体或灰体）。黑体，灰体
5.蒸汽冷凝时，膜状冷凝的α( C )滴状冷凝的α。
A. 等于 B. 大于 C. 小于
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6. 有两种不同的固体材料，它们的导热系数第一种为λ1，大于第二种的λ2，若作为换热器材料，应选用 _种；当作为保温材料时，应选用___种。 第一第二
7.进行换热的两流体，若α1》α2时，要提高K值，应设法提高____；当α1≈α2时，要提高K值，应使_______。α2；α1与α2同时提高
8. 在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气，此过程的总传热系数K值接近于（B）。 A. α蒸汽 B. α空气 C. α蒸汽与α空气的平均值 9.套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时:
（1）传热系数Ｋ应 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( A ) （2）空气出口温度 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( B ) （3）壁温 A 增大B 略有减小 C 基本不变 ( B )
5. 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116w.m-2.K-1， α2＝11600 w.m-2.K-1，要提高传热系数K，最简单有效的途径是（ A ）。 A. 设法增大α1; B. 设法增大α2; C. 同时增大α1和α2。
10. 当间壁两侧流体稳定变温传热时，工程上为何常采用逆流操作？简要定性分析主要原因。
答：因为逆流操作有较高的经济效益。主要原因可由以下两方面分析：
（1）当T1、T2、t1、t2四个温度一定时，逆流操作的△tm比其它流向大。根据：Q=KA△tm，当K、A一定时，△tm↑则Q↑，对现有的换热器来说，可提高生产能力。当Q、K一定时，△tm↑则A↓，对生产能力要求一定时，新设计制造换热器由于A较小，设备尺寸可减小，节省投资费。
（2）一般逆流操作的正常操作费比其它流向要少。逆流操作时，载热体用量比其它流向的要小，降低能耗，提高了经济效益。
一、 在内管为ф180*10mm的套管换热器中，将流量为3500kg/h的某液态烃从100℃冷却到60℃，其平均比热Cp（烃）=2.38kJ/kg.℃，水从40℃加热到50℃，
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其平均比热Cp=4.17kJ/kg.℃，基于传热外面积的总传热系数Ko=2000W/m2.℃，（水）
设其值恒定，忽略热损失。试求：
（1） 水用量；
（2） 计算两流体为逆流和并流情况下的平均温差及所需管长。 答：（1）qmh.Cph.(T1-T2)=qmc.Cpc.(t2-t1) -------------3分 3500*2.38*(100-60)= qmc *4.17*(50-40) qmc =7990Kg/h -------------4分 （2）Δt(逆)=（50-20）/ln(50/20)=32.75℃ -------------2分
Δt(并)=（60-10）/ln(60/10)=27.93℃ -------------2分 Q= qmc.Cpc.(t2-t1) =7990*4.17*(50-40)=3.332*105kJ/h -------------2分 A(逆)= Q/[KoΔt(逆)]=3.332*105/[(2000/1000)*32.75*3600]=1.41(m2) L(逆)= A(逆) /(3.14*0.18d2)=1.41/(3.14*0.18)=2.5m ---------2分 A(并)= Q/[KoΔt(并)]=3.332*105/[(2000/1000)*27.93*3600]=1.66m2 L(并)= A(并) /(3.14*0.18d2)=1.66/(3.14*0.18)=2.93m ---------2分
二. 有一列管换热器,用-15℃的液氨蒸发来冷却空气。空气在换热器的簿壁列管内作湍流流动, 由40℃冷却到 -5℃，液氨侧的对流传热系数为1880w.m-2.K-1，空气侧的对流传热系数为：46.5 w.m-2.K-1，忽略管壁和污垢热阻。 求： (1)平均温度差； (2)总传热系数。 1）Δtm
＝（(40-(-15))-(-5-(-15))）/ ln(55/10) ＝26.4℃ 2） 1/K＝1/46.5 + 1/1880
K≈45.4w.m-2.K-1
三、有一套管换热器，内管为Φ54╳2mm，外管为Φ116╳4mm的钢管，内管中苯被加热，苯进口温度为50℃，出口温度为80℃，流量为4000kg/h。环隙为133.3℃的饱和水蒸气冷凝，其汽化热为r=2168.1kJ/kg，冷凝传热系数为11630W/m2.K。 苯在50～80℃之间的物性参数平均值为密度ρ=880kg/m3 ，比热Cp=1.86kJ/kg.℃，粘度μ=0.00039Pa.s，导热系数λ=0.134W/m.K，管内壁污垢热阻为0.000265℃.m2/W，管壁及管外侧垢阻不计，在圆形直管内做强制湍流时对流给热系数计算公式：α=0.023*(λ/d)(Re)0.8(Pr)0.4 试求：(1)加热蒸汽消耗量D；
(2)所需的传热面积（以内管外表面计）。
（1）Q=D*r=q m苯Cp(t2-t1)=4000*1.86*(80-50)=223200kJ/h D=223200/2168.1=103kg/h -------------5分 (2) do/di==54/50<2
K=1/(1/αi+R+1/αo) -------------2分
u=4000/(3600*0.785*0.052*880)=0.643m/s -------------1分 Re=(0.05*0.643*880)/0.00039=72500>10000
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Pr=1.86*1000*0.39*0.001/0.134=5.41
αi=0.023*(0.134/0.05)(7.25*10000)0.8(5.41)0.4=936.3W/m2.K 分
K=1/(1/936.3+0.000265+1/11630)=704.7W/m2K 分
Δtm=(83.3+53.3)/2=68.3℃ 传热面积A=Q/(KΔtm)=223200/(704.7*68.3)=4.64m2
-------------3-------------2
-------------2分 ------------2
分
四、（18分） 90℃的正丁醇，在逆流换热器中被冷却到50℃，换热器的换热面积为6m2，传热系数K=230W/m2.℃，正丁醇的流量为1930kg/h。冷却介质为18℃水，热损失可以忽略。 求： A）冷却水出口温度； B) 冷却水消耗量。
70℃正丁醇Cp=2.98kJ/kg.℃，水Cp=4.187 kJ/kg.℃。
Q=qmh.Cph.(T1-T2)
=(1930/3600)*2.98*1000*(90-50)
=63900W --------5分 Δtm=Q/KA=6.39*10000/(230*6)=46.3℃ --------4分 Δtm=((T1-t2)+(T2-t1))/2 =((90-t2)+(50-18))/2=46.3℃
所以，t2=29.4℃ --------4分 冷却水消耗量qmc=Q/(Cpc(t2-t1)) =6.39*10000/(4.18*10000*(29.4-18))=1.34kg/s=4800kg/h --------5分 由于两端温差分别为60.6和32，故平均温度差采用算术平均是可以接受的。
五、某厂一单管程单壳程列管换热器，列管规格为ф25*2.5mm，管长6m，管数501根，管程走热气体，流量为5000kg/h，平均比热3.04kJ/kg.K，进口温度500℃；壳程走冷气体，流量为4000kg/h，平均比热3.14kJ/kg.K，进口温度30℃。
（1） 逆流操作时，测得热气体的出口温度为200℃，求总传热系数K为多
少（W/m2K）;
（2） 如采用并流操作，热气体的出口温度有无可能降为200℃？为什么？ 解：（1）Q = qm1.Cp1.(T1-T2)= qm2.Cp2.(t2-t1)
= 5000/3600*3.04*1000(500-200) =1.26*106 W --------3分 t2=5000*3.04*(500-200)/(4000*3.14)+30=393℃ --------2分 A=n.π.d.l=501*3.14*0.025*6=236m2 --------2分 Δtm=[(500-393)+(200-30)]/2=139℃ --------2分 K=Q/(AΔtm)=1.26*106/(236*139)=38.4W/m2.K --------2分
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