四川大學(xué)化工考研884復(fù)試面試化工原理面試題庫答案

用化工原理解釋“開水不響，響水不開”的現(xiàn)象。水中能溶有少量空氣，容器壁的表面小空穴中也吸附著空氣，這些小氣泡起氣化核的作用.水對空氣的溶解度及器壁對空氣的吸附量隨溫度的升高而減少，當(dāng)水被加熱時(shí)，氣泡首先在受熱面的器壁上生成.氣泡生成之后，由于水繼續(xù)被加熱，在受熱面附近形成過熱水層，它將不斷地向小氣泡內(nèi)蒸發(fā)水蒸汽，使泡內(nèi)的壓強(qiáng)(空氣壓與蒸汽壓之和）不斷增大，結(jié)果使氣泡的體積不斷膨脹,氣泡所受的浮力也隨之增大,當(dāng)氣泡所受的浮力大于氣泡與壁間的附著力時(shí)，氣泡便離開器壁開始上浮。中不僅泡內(nèi)空氣壓強(qiáng)對水繼續(xù)加熱,由于對流和氣泡不斷地將熱能帶至中、上層,使整個(gè)溶器的水溫趨于一致，此時(shí)，氣泡脫離器壁上浮，其內(nèi)部的飽和水蒸汽將不會凝結(jié)，飽和蒸汽壓趨于一個(gè)穩(wěn)定值。氣泡在上浮過程中,液體對氣泡的靜壓強(qiáng)隨著水的深度變小而減小，因此氣泡壁所受的外壓強(qiáng)與其內(nèi)壓強(qiáng)相比也在逐漸減小，氣泡液就"開水不響”的原因。試舉例說明分子動量擴(kuò)散、熱量擴(kuò)散和質(zhì)量擴(kuò)散現(xiàn)象，并闡述三個(gè)過程的物理本質(zhì)和共性特征。降.熱量傳遞-—熱量由高溫度區(qū)向低溫度區(qū)的轉(zhuǎn)移。如：干燥,換熱，蒸發(fā).由此可見,動量、熱量與質(zhì)量傳遞之所以發(fā)生,是由于物系內(nèi)部存在著速度、溫度和濃度梯度的緣故.可以傅里葉定律、費(fèi)克擴(kuò)散定律都是描述分子運(yùn)動引起傳遞的現(xiàn)象定律，通量與梯度成正比。簡要闡述通過圓管內(nèi)流體流動實(shí)驗(yàn)測定摩擦系數(shù)的方法。試分析流量增大時(shí),泵入口真空表與出口壓力表的讀數(shù)會如何變化？+gZ1=P1/ρ+u2^2/2+，流速u2增加，阻hfP1P1/ρ+u2^2/2gZ2+he=P2/ρ+u2^2/2+gZ3+hf,P1降低,he降低，P2降低，即出口的壓力表讀數(shù)降低。試從性能參數(shù)、操作方式、適用范圍等方面對離心泵和往復(fù)泵作比較.體的流速沿管長變小，此說法對否？解釋原因。不對，不可壓縮流體在連續(xù)定態(tài)流動中,連續(xù)性方程式,qv=uA=常數(shù)，管徑d不變，則流速u不變，由伯努利方程，Pa/ρ+u^2/2+gZ1=P1/ρ+u2^2/2+gZ2+hf，位能、動能不變，管道有阻力損失，則靜壓能減少。在對流傳熱實(shí)驗(yàn)中，熱空氣的放熱量和冷卻水的吸收量，哪個(gè)用于估算總的傳熱量更合理?K約等于h1W＊Cp(T1-T2）=KA△tm操作的傳熱速率更快，如果都能完成傳熱任務(wù)，采用哪種操作更好？98對于并聯(lián)主要有以下幾種情況：1。一臺設(shè)備時(shí)若直徑、面積很大2。防止換熱器出現(xiàn)故障系統(tǒng)停車對于串聯(lián)主要有以下幾種情況：管殼程流速選擇合理，但傳熱溫差太小所需要的換熱面積很大，即直徑一定時(shí)所需管長太長多管程結(jié)構(gòu)，采用一臺時(shí)溫差修正掉太多，解決溫差校正系數(shù)過低的問題（08）采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)這種情況下兩臺換熱器的規(guī)格一般不一樣缺點(diǎn)：處理量小，壓降較大并聯(lián)優(yōu)點(diǎn)：處理量大，壓降較小缺點(diǎn):容易產(chǎn)生偏流,流速較低，傳熱系數(shù)較小，降低換熱效率.如果要安排一個(gè)沉降室和一個(gè)旋風(fēng)分離器出去含塵氣體中的灰塵，上述兩個(gè)設(shè)備如何安排？為什么？BLutH50做預(yù)除塵用。旋風(fēng)分離是利用離心沉降的原理使顆粒從氣固非均相混合物中分離出來,主要指標(biāo)：分離效率和氣體壓降。影響顆粒沉降速度的因素有哪些?顆粒的因素:尺寸、形狀、密度、是否變形等；環(huán)境的因素：溫度（t升高,密度降低，黏度升高)、壓力、顆粒的濃度；設(shè)備的因素：壁效應(yīng)。分離液體會何物常見的單元操作有哪些?各自的操作原理、適用范圍？驅(qū)動和相平衡關(guān)系約束下，使得易揮發(fā)組分（輕組分）萃?。豪媒M分在萃取劑中溶解度的差異來實(shí)現(xiàn)分離。適用范圍:1。組分相對揮發(fā)度接近1；2。溶質(zhì)為難揮發(fā)物質(zhì),并且含量較低;3。有熱敏性物質(zhì)。吸附：各組分在固體吸附劑中吸附能力的差異.適用范圍：y2y2y2y2,試分析采用什么措施達(dá)到要求？增加液氣比，操作性斜率增大，推動力增加；增加操作壓力或者提高操作溫度，溶解能力增加，平衡系數(shù)M吸收推動力增加，則氣體出口濃度降低。在雙組分連續(xù)精餾塔中，如果其他條件不變(原料液進(jìn)料量、進(jìn)料組成、塔將如何變化?熱把冷液加熱至塔頂?shù)谝话宓娘柡蜏囟?。冷凝部分中含難揮發(fā)組分較大，使氣相易揮發(fā)組分增濃.同時(shí)，在塔頂回流比保持不變的條件下，增加了塔內(nèi)的內(nèi)回流,使得精餾段實(shí)際回流比增大，操作線向平衡線靠近，所需NT在雙組分連續(xù)精餾塔中，短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)原料液體濃度下降，試分析采用什么措施塔頂產(chǎn)品純度達(dá)到要求?101減少采出率：若保持回流比R和采出率D/F不變。則精餾段操作線斜率不變，但受進(jìn)料的影響，塔內(nèi)每板上的易揮發(fā)組分的含量均會減小,塔頂溜出液xD和塔底釜?dú)堃簒W的組成也會減少,為維持xD不變,則減少采出率.在恒定的干燥條件下，如果原料的濕含量大于臨界濕含量，為什么會出現(xiàn)恒速干燥段？影響恒速段干燥速率的主要因素有哪些？為什么?臨界濕含量Xc是由恒速段向降速段轉(zhuǎn)折的對應(yīng)含水量,所以大于臨界濕含量,就會出現(xiàn)恒速干燥段，此時(shí)物料表面溫度=濕球溫度tw，干燥速率與物料無關(guān)，除去的是非結(jié)合水。影響恒速段干燥速率的主要因素：為表面氣化控制階段空氣的條件:溫度t、濕度H、速度u、接觸方式。與物料的厚度,分散無關(guān)。臨界濕含量影響因素：1.物料的特性、結(jié)構(gòu)、分散程度；2、干燥介質(zhì)溫度t、濕度H、速度u；萃取過程與吸收過程的主要差別有哪些？萃?。悍蛛x液液混合物，利用組分在萃取劑溶解度的差異.萃取中稀釋劑與B組分往往部分互溶，平衡線為曲線,使過程變得復(fù)雜；萃取Δρ，σ較小,使不易分相,設(shè)備變得復(fù)雜。吸收：分離氣體混合物，利用混合物中各組分在某種溶劑中的溶解度不同填料吸收塔塔底為什么會有液封裝置?原理是什么？1、塔內(nèi)正壓，這時(shí)采用液封裝置是防止塔內(nèi)氣體（境或者浪費(fèi)。2、塔內(nèi)真空，這這時(shí)采用液封裝置是防止塔外氣體進(jìn)入塔內(nèi)，影響吸收效率和增加后面的相關(guān)設(shè)備（風(fēng)機(jī)）負(fù)擔(dān)。原理就是：利用一定高度液體產(chǎn)生的壓力抵消塔內(nèi)產(chǎn)生的壓力產(chǎn)生平衡,隔離塔內(nèi)外氣體.啟動離心泵的步驟試什么？說出理由。）打開放氣閥排氣；檢查軸封漏水情況，填料密封以少3分鐘.停止離心泵時(shí)先關(guān)閉出口閥原因：防止高壓液體倒流入泵損壞葉輪。離心泵的汽蝕現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的?如何避免此現(xiàn)象產(chǎn)生？離心油泵的吸入動力是靠吸入液面上壓力與葉輪甩出液體后形成的低壓差。提高泵的安裝高度,葉輪入口處壓力越來越低，若低于輸送液體的飽和蒸汽壓則出現(xiàn)汽泡，氣泡受壓縮后潰滅，葉輪受沖擊而出現(xiàn)剝落，泵軸振動強(qiáng)烈，甚至振斷。這種汽化一凝結(jié)一沖擊一剝蝕現(xiàn)象，就稱為汽蝕現(xiàn)象。汽蝕可以采用的方法:（1)合理確定泵的安裝位置,以保證最低壓力處的壓力大于液體的飽和蒸汽壓.（2)(3)適當(dāng)增大葉片入口邊寬度，也可以使葉輪入口相對速度減少。采用抗汽蝕材料制造葉輪.(4)提高裝置有限汽蝕余量，如減少吸入管路阻力損失，增大吸入罐液面上的壓力用什么方法可調(diào)節(jié)離心泵流量，各有什么優(yōu)缺點(diǎn).（1)節(jié)流調(diào)節(jié)法。用泵出口閥門的開度大小來改變泵的管路特性，從而改變流量。這種調(diào)節(jié)方法的優(yōu)點(diǎn)是十分簡單，缺點(diǎn)是節(jié)流損失大。(2）變速調(diào)節(jié)。改變水泵轉(zhuǎn)速，使泵的特性曲線升高或降低，從而改變泵的流量。這種調(diào)節(jié)方法，沒有節(jié)流損失，是較為理想的調(diào)節(jié)方法。(5)軸流泵和混流泵常采用改變?nèi)~輪、葉片角度的辦法，此法調(diào)節(jié)流量十分經(jīng)濟(jì)。hP增加，試給出給熱系數(shù)和流動阻力對流速的比例關(guān)系。給熱系數(shù)正比于速度的0。8次方△P=32uul/d^2冬天，手放在空氣中不覺得冷，而放在水中會覺得很冷，為什么？因?yàn)樵谒锸滞饷嬉粚咏橘|(zhì)是水，空氣中外面一層介質(zhì)是空氣，溫度有差異手會自動向外散熱,水的傳熱系數(shù)h比空氣的傳熱系數(shù)大得多10/100速不凝性氣體的存在對冷凝傳熱有何影響？冷凝器在操作時(shí)是如何消除不凝性氣體影響的？擴(kuò)散的方式通過這層氣膜,這將導(dǎo)致液膜表面的蒸汽的蒸汽風(fēng)壓及對應(yīng)的飽和溫度下降，相當(dāng)于附加了一熱阻，使對流傳熱系數(shù)大大下降。在高處安裝氣體排放口，殼體的底部有出水口呈錐形，方便冷凝水排出蒸汽冷凝器。收屬于哪種傳質(zhì)過程？精餾屬于哪種傳質(zhì)過程？213吸收屬于組分A通過停滯組分B的分子擴(kuò)散，及單向擴(kuò)散，在吸收中，A被液體吸收CA>Cai,A組分在氣相分轉(zhuǎn)移到氣相。膜擴(kuò)散少氣相主體。傳質(zhì)單元高度和哪些因素有關(guān)？傳質(zhì)單元數(shù)和哪些因素有關(guān)?HOG為傳質(zhì)單元高度，單位m,（以氣相總傳質(zhì)系數(shù)計(jì)算）傳質(zhì)單元高度相當(dāng)于完成一個(gè)傳質(zhì)單元分離任務(wù)所需要的填料層高度為一傳質(zhì)單元高度HOG,反映填料性能，設(shè)備效能高低。與設(shè)備類型、填料性能，體積吸收系數(shù)和兩相流動狀況有關(guān)。NOG（y-ye）有一種物料，初始濕含量很高，要求干燥到很低的濕含量，問應(yīng)采用氣流干燥器還是流化床干燥器?請說明理由.388選擇流化床干燥器.氣流干燥特點(diǎn):1。干燥強(qiáng)度大氣速高，物料懸浮于氣體中，對粒度50微米以下的顆粒，可干燥到含水量較低。2、干燥時(shí)間短物料停留時(shí)間不超過5秒,物料溫度不會升高太多，適合熱敏性物質(zhì).3、產(chǎn)品磨損大流化床干燥器特點(diǎn)：1、物料在干燥器的時(shí)間可以調(diào)節(jié)，由出料口控制可以得到含水量很低的物質(zhì)，對顆粒大的物質(zhì)，可以通過調(diào)節(jié)風(fēng)速。不適合顆粒太小的如30微米以下.2容易分離流動阻力小。60燥器,采用250攝氏度的氣體作為干燥介質(zhì)，請分析工廠干燥工藝的合理性。提高干燥器進(jìn)口溫度，可以提高傳質(zhì)、傳熱的推動力，但為熱敏性物質(zhì)，氣流干燥器中,物料和介質(zhì)接觸的較充分、干燥速率快、時(shí)間短。介質(zhì)溫度可選擇高些，工藝是否合理還要根據(jù)物料守恒和熱量守恒計(jì)算出物流離開干燥器時(shí)的溫度.恒速段物料溫度=濕球溫度,降速階段，熱量用于蒸發(fā)水分和使物料升溫，物料出口溫度=允許最大溫度—（5—10）一在線操作的精餾塔，其他條件一定，加大回流比，塔頂和塔底產(chǎn)品的組成如何變化？試分析之。XdXw露點(diǎn)溫度和濕球溫度有何不同,試說明之。露點(diǎn)溫度td：在總壓和濕度不變，將不飽和氣體冷卻達(dá)到飽和，此時(shí)的溫度。濕球溫度tw:大量氣體和少量液體長期接觸后,熱質(zhì)同時(shí)反方向傳遞達(dá)到極限時(shí)液體的溫度.絕熱飽和溫度tas：總壓一定，濕氣體絕熱降溫增濕至飽和狀態(tài)的溫度.區(qū)別：露點(diǎn)溫度td時(shí)空氣狀態(tài)點(diǎn)沿等濕線與飽和濕度線相交對應(yīng)的溫度，而濕球溫度tw是空氣狀態(tài)點(diǎn)沿絕熱等焓線與飽和濕度線相交對應(yīng)的溫度，t>tw=tas〉td。描述流體流動的拉格朗日法和歐拉法有何不同?每一個(gè)物質(zhì)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位置來表述整個(gè)質(zhì)點(diǎn)系的位置，函數(shù)關(guān)系中自變量是物質(zhì)坐標(biāo)運(yùn)動，不關(guān)注質(zhì)點(diǎn)到達(dá)前和離開之后怎樣運(yùn)動.記錄空間坐標(biāo)系上每個(gè)點(diǎn)所對應(yīng)質(zhì)點(diǎn)的編號，函數(shù)關(guān)系中自變量是空間坐標(biāo)。用來描述物質(zhì)的運(yùn)動，即描述不同時(shí)刻物質(zhì)點(diǎn)所相對參考系的位置.何謂穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)？而不隨時(shí)間發(fā)生變化，則認(rèn)為是穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，特點(diǎn)試傳熱速率q管殼式換熱器為何常采用多管程，分程的作用是什么?通常在列管換熱器封頭內(nèi)設(shè)置隔板來實(shí)現(xiàn)多管程，如果流量不變，增加管程則流速增加，對流傳熱系數(shù)hhu^0.8K全回流操作的特點(diǎn)是什么，有何實(shí)際意義？全回流的特點(diǎn)：1、不出產(chǎn)品、不進(jìn)原料。塔頂蒸汽冷凝后全部回流入塔；塔底液體汽化后液全部返回塔、回流比無窮大，即為x-y操作線方程為y=x1，實(shí)際意義：在生產(chǎn)裝置的開工階段和塔板（或填料）的性能研究中使用。兩種氣液傳質(zhì)設(shè)備要移除反應(yīng)熱或溶解熱時(shí)（安裝冷卻盤管。6