化工原理王志魁第四版課后思考題答案(編輯修改稿)
2024-07-21 04:04 本頁面
【文章內容簡介】 答：核狀沸騰，氣泡的生成速度、成長速度以及浮升速度都加快。氣泡的劇烈運動使液體受到劇烈的攪拌作用，增大。膜狀沸騰傳熱需要通過氣膜，所以其值比核狀沸騰小。 影響核狀沸騰的因素主要有：液體物性；溫度差；操作壓力；加熱面狀況；設備結構、加熱面形狀和材料性質以及液體深度等。415 同一液體，為什么沸騰時的對流傳熱系數(shù)比無相變化時的對流傳熱系數(shù)大？答：因為相變熱比液體的熱容大很多，所以沸騰時的對流傳熱系數(shù)比無相變化時的對流傳熱系數(shù)大。416 換熱器中冷熱流體在變溫條件下操作時，為什么多采用逆流操作？在什么情況下可以采用并流操作？答：逆流時的平均溫度差最大，并流時的平均溫度差最小，其它流向的平均溫度差介于逆流和并流兩者之間，因此就傳熱推動力而言，逆流優(yōu)于并流和其它流動型式。當換熱器的傳熱量Q 即總傳熱系數(shù)K一定時，采用逆流操作，所需的換熱器傳熱面積較小。 在某些生產(chǎn)工藝要求下，若對流體的溫度有所限制，如冷流體被加熱時不得超過某一溫度，或熱流體被冷卻時不得低于某一溫度，則宜采用并流操作。417 換熱器在折流或錯流操作時的平均溫差如何計算？答： ①根據(jù)冷、熱流體的進、出口溫度，算出純逆流條件下的對數(shù)平均溫度差 ； ②按下式計算因數(shù) R 和 P：③根據(jù)R 和P 的值，從算圖中查出溫度差校正系數(shù) ；④將純逆流條件下的對數(shù)平均溫度差乘以溫度差校正系數(shù) ，即得所求的 。418 換熱器的總傳熱系數(shù)的大小，受哪些因素影響？怎樣才能有效地提高總傳熱系數(shù)？答：取決于流體的物性、傳熱過程的操作條件及換熱器的類型等； K值總是接近于α小的流體的對流傳熱系數(shù)值，關鍵在于提高α小一側的對流傳熱系數(shù)；減慢污垢形成速率或及時清除污垢。419 在換熱器中，用飽和蒸汽在換熱管外冷凝發(fā)熱，加熱管內流動的空氣?？倐鳠嵯禂?shù)接近哪種流體的對流傳熱系數(shù)？壁溫接近哪種流體的溫度？忽略污垢和管壁熱阻。要想增大總傳熱系數(shù)，應增大哪個流體的對流傳熱系數(shù)？答：總傳熱系數(shù)接近空氣一側的對流傳熱系數(shù)；壁溫接近飽和蒸汽的溫度；要想增大總傳熱系數(shù)，應增大空氣的對流傳熱系數(shù)。420 何謂透熱體、白體、黑體、灰體？答：能透過全部輻射能的物體，稱為透熱體；能全部反射輻射能的物體，稱為白體；能全部吸收輻射能的物體，稱為黑體或絕對黑體；能夠以相等的吸收率吸收所有波長輻射能的物體，稱為灰體。421 何謂黑度？影響固體表面黑度的主要因素有哪些？答：在同一溫度下，實際物體的輻射能力與黑體的輻射能力之比，定義為灰體的黑度。 影響固體表面黑度的主要因素有：物體的性質、溫度及表面情況（如表面粗糙度及氧化程度）。422 黑度大的灰體對投射來的熱輻射能的反射率是大還是小？他的輻射能力是大還是?。看穑盒?；大423 保溫瓶的夾層玻璃表面為什么鍍一層反射率很高的材料？夾層抽真空的目的是什么？答：減少熱輻射；降低熱傳導；424 兩個灰體表面間的輻射傳熱速率與哪些因素有關？答：它們的吸收率和反射率，形狀和大小以及相互間的位置和距離等因素。425 常用的強化或削弱物體之間輻射傳熱的輻射有哪兩種？答：改變物體表面的黑度；采用遮熱板。426 兩物體的溫度分別是200℃及100℃，若將溫度各提高300℃，維持其溫差不變，其輻射傳熱的熱流量是否變化？答：增大427 有的列管式換熱器為什么做成多管程的？答：可以增大管程流速，提高對流換熱系數(shù)。428 下列流體在列管換熱器中宜走管程還是殼程？答：（1）腐蝕性流體宜走管程，避免同時腐蝕管程和殼程 （2）高壓流體宜走管程，避免制造較厚的殼體 （3）飽和水蒸氣冷凝放熱宜走殼程，以利于排出冷凝液 (4) 溫度不太高，需要冷卻的流體宜走殼程，有利于散熱 （5）需要提高流速的無相變流體宜走管程429 換熱器的強化傳熱中，最有效的途徑是增大總傳熱系數(shù)K，如何增大K值？答：根據(jù)公式可以采取如下措施：提過對流換熱系數(shù)，尤其是提高較小一層的對流換熱系數(shù)降低污垢熱阻，及時清洗換熱器， 降低熱傳導熱阻，選擇導熱率大的材料，降低換熱壁的厚度。 第五章 吸收 51 選擇吸收劑時，應從哪幾個方面考慮？ 答：(1) 溶解度 吸收劑對溶質組分的溶解度越大，則傳質推動力越大，吸收速率越快，且吸收劑的耗用量越少。 (2) 選擇性 吸收劑應對溶質組分有較大的溶解度，而對混合氣體中的其它組分溶解度甚微，否則不能實現(xiàn)有效的分離。 (3) 揮發(fā)度 在吸收過程中，吸收尾氣往往為吸收劑蒸汽所飽和。故在操作溫度下，吸收劑的蒸汽壓要低，即揮發(fā)度要小，以減少吸收劑的損失量。 (4) 粘度 吸收劑在操作溫度下的粘度越低，其在塔內的流動阻力越小，擴散系數(shù)越大，這有助于傳質速率的提高。 (5) 其它 所選用的吸收劑應盡可能無毒性、無腐蝕性、不易燃易爆、不發(fā)泡、冰點低、價廉易得，且化學性質穩(wěn)定。 52 對于物理吸附，在一定溫度下，如何判斷氣體在水中的溶解的難與易？ 答：溶液濃度相同時，難溶氣體在溶液上方的平衡分壓大。 53 亨利定律中的E、H、m三者與溫度、壓力有什么關系？ 答：由；； 可得 54 氣液相平衡關系中，（1）若溫度升高，亨利常數(shù)將如何變化？（2）在一定溫度下，氣相總壓升高，相平衡常數(shù)m如何變化？若氣相組成y為一定值，總壓升高，液相x將如何變化？ 答：（1）溫度升高，亨利常數(shù)增加 （2）總壓增加，m減小；x增加 55 若溶質分壓為p的氣體混合物與溶質濃度為c的溶液接觸，如何判斷溶質是從氣相向液向傳遞還是從液向向氣相傳遞？ 答：根據(jù)公式與的關系來判斷，如果，從氣相向液相傳遞 56 氣體分子擴散系數(shù)與溫度、壓力有何關系？液體分子擴散系數(shù)與溫度、粘度有何關系？ 答：，總壓力成反比；液體的擴散系數(shù)與溫度成正比，與粘度成反比。 57 何謂對流傳質的有效膜理論？如何根據(jù)有效膜理論寫出傳質速率方程式？ 答：單相對流傳質的傳質阻力全部集中在一層虛擬的膜層內，膜層內的傳質形式僅為分子擴散。有效膜厚zG由層流內層濃度梯度線延長線與流體主體濃度線相交于一點E，則厚度zG為E到相界面的垂直距離。 58 何謂兩相間傳質的雙膜理論？其基本論點是什么？ 答：（1）氣液兩相存在一個
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