化工原理问答题

沉降

1.流化床的压降与哪些因素有关？

m???(?p??)g

A?p可知，流化床的压降等于单位界面床内固体的表观重量（即重量浮力），它与气速无关而始终保持定值。

2.因某种原因使进入降尘室的含尘气体温度升高，若气体质量及含尘情况不变，降尘室出口气体的含尘量将有何变化？原因何在？

处处度小温

于斯托克斯区时，含尘量升高；处于牛顿定律区时，含尘量降低 于斯托克斯区时，温度改变主要通过粘度的变化而影响沉降速。因为气体年度随温度升高而增加，所以温度升高时沉降速度减；处于牛顿定律区时，沉降速度与粘度无关，与?有一定关系，度升高，气体?降低，沉降速度增大。

3.简述旋风分离器性能指标中分割直径dpc的概念

通常将经过旋风分离器后能被除下50%的颗粒直径称为分割直径dpc，某些高效旋风分离器的分割直径可小至3～10?m

4.什么是颗粒的自由沉降速度？

当作力空颗时（

一个小颗粒在静止气流中降落时，颗粒受到重力、浮力和阻力的用。如果重力大于浮力，颗粒就受到一个向下的合力（它等于重与浮力之差）的作用而加速降落。随着降落速度的增加，颗粒与气的摩擦阻力相应增大，当阻力增大到等于重力与浮力之差时，粒所受的合力为零，因而加速度为零，此后颗粒即以加速度为零的瞬时速度等速降落，这时颗粒的降落速度称为自由沉降速度Ut）

5.实际流化现象有哪两种？通常，各自发生于什么系统？

散式流化，发生于液-固系统；聚式流化，发生于气-固系统

6.何谓流化床层的内生不稳定性？如何抑制（提高流化质量的常用措施）？

空穴的恶性循环

增加分布板阻力，加内部构件，用小直径宽分布颗粒，细颗粒高气速操作

7.对于非球形颗粒，当沉降处于斯托克斯定律区时，试写出颗粒的等沉降速度当量直径de的计算式

de?18ut?

(?p??)g8.在考虑流体通过固定床流动的压降时，颗粒群的平均直径是按什么原则定义的？

以比表面积相等作为准则

流动阻力主要由颗粒层内固体表面积的大小决定，而颗粒的形状并不重要

9.气体中含有1～2微米直径的固体颗粒，应选用哪一种气固分离方法？

10.曳力系数是如何定义的？它与哪些因素有关？ ??FD/(Ap?u2/2)

与Rep=dpu?/?、?有关

11.斯托克斯定律区的沉降速度与各物理量的关系如何？应用的前提是什么？颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计？

ut?d2(?p??)g/(18?)

Re<2

颗粒dp很小，ut很小

12.重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关？降尘室的高度是否影响气体处理量？

沉降室底面积和沉降速度

不影响。高度小会使停留时间短，但沉降距离也短了

13.评价旋风分离器性能的主要指标有哪两个？

分离效率，压降

14.为什么旋风分离器处于低气体负荷下操作是不适宜的？锥底为何须有良好的密封？

低负荷时，没有足够的离心力

锥底往往负压，若不密封会漏入气体且将颗粒带起

15.广义流态化和狭义流态化的各自含义是什么？

狭义流态化指操作气速u小于ut的流化床，广义流化床则包括流化床，载流床和气力输送

16.气力输送有哪些主要优点？

系统可密闭；输送管线设置比铺设道路更方便；设备紧凑，易连续化，自动化；同时可进行其他单元操作

17.表面曳力，形体曳力

剪在压在 力流力流在动在动流方流方动向动向方上方上向的向的上总上总的合的合

分力延整个颗粒表面积分，得该颗粒所受剪力

分力延整个颗粒表面积分，得该颗粒所受剪力

18.牛顿区

500

5

19.离心分离因数

同一颗粒所受离心力与重力之比，反映离心分离设备性能的重要指

r?2u2标 ?? ?ggr

20.总效率?0

被除下的颗粒占气体进口总的颗粒的质量分率，不能准确地代表旋

风分离器的分离性能

21.流化床的特点

优点：很易获得均匀的温度；恒定的压降

缺点：不均匀的接触，对实际过程不利，可能导致腾涌或节涌，和沟流

传热

1.简述辐射传热中黑体和灰体的概念

吸收率等于1的物体称为黑体；对各种波长辐射能均能同样吸收的理想物体称为灰体

2.液体沸腾的必要条件有哪两个？

过热度、汽化核心

3.影响辐射传热的主要因素有哪些？

温度、黑度、角系数（几何位置）、面积大小、中间介质

4.传热过程有哪三种基本方式？

直接接触式，间壁式，蓄热式

5.传热按机理分为哪几种？

传导，固体内部的热传导是由于相邻分子在碰撞时传递振动能的结

果运电对热波射物

；在流体特别是气体中，除上述原因之外，连续而不规则的分子动更是导致传导的重要原因。此外，热传导也可因物体内部自由子的转移而发生

流，是流体流动载热与热传导联合作用的结果

辐射，任何物体，只要其绝对温度不为零度，都会不停的以电磁的形式向外界辐射能量，同时又不断吸收来自外界其他物体的辐能。当向外界辐射的能量与其从外界吸收的辐射能不相等时，该体与外界产生热量的传递

6.物体的导热系数与哪些主要因素有关？

与物态，温度有关

7.流动对传热的贡献主要表现在哪？

流动流体的载热：增大了壁面处的温度梯度，使壁面热流密度较流体静止时为大

8.自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热？

加热面在下，制冷面在上

9.工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作？为什么？

核状沸腾状态，以免设备烧毁

10.沸腾给热的强化可以从哪两个方面着手？

改善加热表面，提供更多的汽化核心；沸腾液体加添加剂，降低表面张力

11.蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体？

避免其积累，提高

?

12.为什么低温时热辐射往往可以忽略，而高温时热辐射则往往成为主要的传热方式？

因Q与温度四次方成正比，对温度很敏感

13.为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数？

（1）相变热远大于显热

（2）沸腾时气泡搅动；蒸汽冷凝时液膜很薄

14.有两把外形相同的茶壶，一把为陶瓷的，一把为银质的。将刚烧开的水同时充满两壶，实测发现，陶壶内的水温下降比银壶中的快，为什么？

陶壶的黑度大，辐射散热快；银壶黑度小，辐射散热慢

15.若串联传热过程中存在某个控制步骤，其含义是什么？

该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和，传热速率由该步骤决定

16.传热基本方程中，推倒得出对数平均推动力的前提条件有哪些？

K，qm1cp1，qm2cp2沿程不变；管，壳程均为单程

17.为什么一般情况下，逆流总是优于并流？并流适用于哪些情况？

逆流推动力?tm大，载热体用量少

热敏物料加热，控制壁温以免过高

18.解决非定态换热器问题的基本方程是那几个？

传热基本方程，热量衡算式，带有温变速率的热量衡算式

19.在换热器设计计算时，为什么要限制?大于0.8

当??0.8时，温差推动力损失太大，?tm小，所需A变大，设备费

用增加

20. 载热体

为将冷流体加热或热流体冷却，必须用另一种流体供给或取走热量，此流体为载热体

21.间壁式传热过程的三个步骤

热流体给热于管壁内侧，热量自管壁内侧传导至管壁外侧，管壁外侧给热于冷流体

22.强制对流，自然对流

流体在外力（泵，风机或其他势能差）作用下产生的宏观流动 在传热过程中因流体冷热部分密度不同而引起的流动

23.雷诺数Re，努塞尔数Nu，格拉斯霍夫数Gr，普朗特数Pr的物理意义

表反表反 征映征映流对自物体流然性的使对对运给流给动热的热状系流过态数动程

增大的倍数 状态 的影响

24.大容积自然对流的自动模化区

GrPr>2×10时，给热系数自动模化区

7

?与加热面的几何尺寸l无关，此称为

25.核状沸腾，膜状沸腾，临界点

△t>2.2℃，加热面上有气泡产生，给热系数

?随△t急剧上升，此

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