化工原理下冊練習(xí)題及答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——化工原理下冊練習(xí)題及答案

化工原理練習(xí)題（傳熱）一.填空題

1.厚度不同的三種材料構(gòu)成三層平壁,各層接觸良好,已知b>b>b;導(dǎo)熱系數(shù)λR>RQ=Q=Q

2.1/K=1/α+bd/λd+1d/αd；946(w.m.K)3.F1=127×4π×0.038=60.6mF2=127×4π×0.032=51.1m4.提高殼程流體的流速,使殼程對流傳熱系數(shù)提高,園缺形（弓形）,園盤和環(huán)形二.選擇題

1.A.C.2.A

∵mc(t-t）=KA△t

mc(t-t）=KπdL{[（T-t）-（T-t）]/[ln(T-t）/（T-t）]}上式可簡化為mc/Kπd=L/[ln（T-t）/（T-t）

此等式左邊為定值，則右邊也應(yīng)為定值，當(dāng)L增大一倍，ln（T-t）/（T-t）也增大一倍，而T，t均恒定，故t必增大四.問答題

1.流體為層流時，傳熱是以導(dǎo)熱方式進(jìn)行的。則此時給熱系數(shù)較小。當(dāng)為湍流時，傳熱是以對流方式進(jìn)行的，此時給熱系數(shù)增大。所以流體的傳熱，多在湍流狀況下進(jìn)行。

2.傳導(dǎo)熱是固體或靜止流體的分子運(yùn)動或分子振動傳遞熱量。對流傳熱則是流體質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對位移來傳遞熱量,輻射傳熱是高溫物體以電磁波形式向空間發(fā)射能量來傳遞熱量。

3.爐內(nèi)以對流和輻射并聯(lián)聯(lián)合傳熱，將熱量傳給爐的內(nèi)壁面。在爐壁內(nèi)通過傳導(dǎo)傳熱，將熱量以爐的內(nèi)壁面?zhèn)鞯綘t的外壁面，它與爐內(nèi)對流與輻射傳熱相串聯(lián)。爐外通過對流與輻射并聯(lián)聯(lián)合傳熱，將熱量從爐的外壁面?zhèn)鞯酱髿庵?，它與爐壁內(nèi)的傳導(dǎo)傳熱相串聯(lián)，所以該傳熱過程的特點(diǎn)是：（1）傳導(dǎo)、對流、輻射三種傳熱方式同時存在；（2）并聯(lián)、串聯(lián)的聯(lián)合傳熱同時存在。五.計算題

1.按多層圓筒導(dǎo)熱

ｑ＝（t－t）/（ｌｎ（ｒ/ｒ）/（2πλ）＋ｌｎ（ｒ/ｒ）/（2πλ））

將ｒ＝0.06m,ｒ＝0.055m，ｒ＝0.06＋δ

λ＝0.07w/(m·K),λ＝45w/(m·K)，ｑ＝60w/mt＝110℃,t＝20℃代入上式

60=(110-20)/(ln(0.06/0.055)/(2π×45)+ln(ｒ/0.06)/(2π×0.07))

=90/(0.00031+(lnｒ+2.813)/0.4398)解得ｒ＝0.116m,

δ＝0.116－0.06＝0.056m＝56mm注：此題可簡化不計管壁熱阻。

2.（1）蒸汽用量Q放＝W.ｒ＝2205×WkJ.hQ吸＝W'CP(t出－t入）

＝8000×2.2×（80－30）

=8.8×10kJ.hQ放＝Q吸

∴ｗ＝8.80×10/2205≈399.1kg.h（2）傳熱系數(shù)的計算由Q＝KAΔtm

Δtm＝（(120-30)-(120-80)）/ｌｎ（(120-30)/(120-80)）＝50/ｌｎ（90/40）＝61.66℃∴Ki＝Q/AiΔtm

＝8.80×10/[60×π×(50/1000)×61.66]≈1514kJ.h.m.℃＝420.0(ｗ.m.K)

化工原理練習(xí)題（過濾）一、填空題

1.用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作，隨著過濾時間的增加，濾液量，生產(chǎn)能力。

2.轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)，轉(zhuǎn)速為n(r/min)，轉(zhuǎn)鼓表面積為A，轉(zhuǎn)鼓的沉浸度為?,則過濾周期為(min)，在一個過濾周期中過濾時間為(min)，過濾面積為。

3.在恒壓操作一個周期中，已知過濾時間為θ，獲得的濾液量為V，現(xiàn)僅將過濾壓差增加2倍，則過濾時間變?yōu)?設(shè)濾餅不可壓縮，且介質(zhì)阻力不計)。

4.對板框式過濾機(jī)，洗滌面積AW和過濾面積A的定量關(guān)系為，洗水走過的距離Lw和濾液在過濾終了時走過的距離L的定量關(guān)系為，洗滌速率（

dVdV)W和終了時的過濾速率()E的定量關(guān)系為。

d?d?5.對葉濾機(jī),洗滌面積AW和過濾面積A的定量關(guān)系為_______,洗水走過的距離LW和濾液在過濾終了時走過的距離L的定量關(guān)系為________,洗滌速率(

dVdV)E的定量關(guān)系為_______。)W與過濾終了時的過濾速率（d?d?6.轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)，轉(zhuǎn)速越大，則生產(chǎn)能力就越，每轉(zhuǎn)一周所獲得的濾液量就越，形成的濾餅厚度越，過濾阻力越。二、計算題

1.設(shè)過濾常數(shù)為K(m2/h)，過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積為Ve(m3),過濾時間為

?，拆裝等輔助時間為?D，過濾面積為A，濾餅不需洗滌，試推導(dǎo)恒壓板框過

濾機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)到最大時的過濾時間表達(dá)式。

2.某板框過濾機(jī)在恒壓下操作，過濾階段的時間為2h，已知第1h過濾得

8m3濾液，濾餅不可壓縮，濾布阻力可忽略，試求：

（1）第2h可得多少過濾液；

（2）過濾2h后用2m3清水（粘度與濾液相近），在同樣壓力下對濾餅進(jìn)行橫穿洗滌，求洗滌時間；

（3）若濾液量不變，僅將過濾壓差提高1倍，問過濾時間為多少？（4）若過濾時間不變，僅將過濾壓強(qiáng)提高1倍，問濾液量為多少？3.在202.7kPa(2atm)操作壓力下用板框過濾機(jī)處理某物料，操作周期為3h，其中過濾1.5h，濾餅不需洗滌。已知每獲1m3濾液得濾餅0.05m3,操作條件下過濾常數(shù)??3.3?10?5m2/s，介質(zhì)阻力可忽略，濾餅不可壓縮。試計算：

（1）若要求每周期獲0.6m3的濾餅，需多大過濾面積？

（2）若選用板框長?寬的規(guī)格為1m?1m，則框數(shù)及框厚分別為多少？（3）經(jīng)改進(jìn)提高了工作效率，使整個輔助操作時間縮短為1h，則為使上述板框過濾機(jī)的生產(chǎn)能力達(dá)到最大時，其操作壓力提高至多少？4.含固相3%（體）的某種懸浮液，用一小型板框壓濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾，濾框內(nèi)的空間尺寸為200mm×200mm×20mm，總框數(shù)為10個，濾渣充滿濾框所需時間為2h。已知濾餅中固相分率（體）為60%，濾餅不可壓縮，過濾介質(zhì)阻力可忽略不計。若洗水粘度、洗水的表壓分別與濾液的粘度、過濾的壓強(qiáng)差一致，洗水的體積為濾液體積的10%，每次卸渣、清理、裝盒等輔助操作時間的總和為0.5h。試計算：

（1）過濾常數(shù)K；

（2）該過濾機(jī)的生產(chǎn)能力（m3濾液/h）。

化工原理練習(xí)題答案（過濾）

一、填空題

1.答案：增加；不變

分析：由恒壓過濾方程V2?2VVe?KA2?可知濾液量隨過濾時間的增大而增加。

VV而間歇過濾機(jī)的生產(chǎn)能力Q??

T???W??D可知生產(chǎn)能力只與操作周期有關(guān)。

1?；；Ann?3.答案：

3分析：由恒壓過濾方程

V2?2VVe?KA2?

K?2k?p1?sVe?0S?0

2.答案：

所以V2?2k?pA2??常數(shù)

?'?p1所以??

??p'31dV1dV)E)W=(4.答案：Aw?A；Lw?2L;(

24d?d?分析：由板框過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作原理，可知該裝置的洗滌方式屬橫穿洗滌法。故洗滌面積為過濾面積的1/2,洗滌路徑為2倍濾液路徑。再過濾基本方程

dVA?p?(略去介質(zhì)阻力)d??rL顯然洗滌速率為終了過濾速率的1/4。

dVdV5.答案：AW?A；LW?L；()W?()E

d?d?分析：由葉濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作原理,可知洗滌液所走途徑就是過濾終了時濾液所走的途徑，屬置換洗滌法。

6.答案：大；少；??；小二、計算題

V1.解：生產(chǎn)能力的表達(dá)式為Q?m3/h

T式中V——每周期所得濾液體積，m3T——操作周期，h。T????W??D

V由于?W?0，有Q(a)

???D由衡壓過濾方程V2?2VVe?KA2?

V2?2VVe可表示成??代入（a）2KA所以Q?KA2VV2?2VVe?KA2?D

dQKA2(V2?2VVe?KA2?D