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一、简答题

1． 风筝开始放飞时应该顺着风向跑还是逆着风向跑？为什么？

【答案】风筝开始放飞时应该逆着风向跑，原因是动能和静压能转化为位能（势能）。

2． 什么叫精馏操作？举例说明精馏过程在化工生产中的应用。

【答案】精馏操作是指利用混合物中各组分挥发能力的差异，通过液相和气相的回流，使气、液两相逆向多级接触, 在热能驱动和相平衡关系的约束下, 使得易挥发组分不断从液相往气相中转移, 而难挥发组分却由气相向液相中迁移, 使得混合物得到不断分离的过程。

应用：产品的分离提纯。

3． 简述以雷诺数（Re ）作为判据对流体流型的三种分类类型。

【答案】（1）当（2）当（3）当

时，为层流区；

时，有时出现层流，有时出现湍流，依赖于环境，为过渡区； 时，为湍流区。

二、计算题

4． 车间内有一扇氧化，黑度

的铸铁炉门（已氧化，黑度

其表面温度

室温

，为减少炉门的辐射散热在距离炉门30mm 处放置一块与炉门同尺寸的铝质遮热板（已

），求放置铝板前后炉门因辐射而散失的热量。

【答案】铸铁炉门与车间四壁或遮热板之间的辐射传热可按灰体表面间的辐射传热计算。 （1）在放置遮热板前，炉门壁面1为车间的四壁（统称为表面2）所包围，故炉门对车间四

壁的角系数

又因为炉门的面积相对于车间四壁的面积很小，

即

因此可得炉门与车

间四壁的辐射传热量为

（2）在放置遮热板后，由于炉门壁面1与遮热板壁面3的距离很近，可以近似视为两个无限大灰体平壁之间的辐射传热，即

因此炉门与遮热板壁的辐射传热量为

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同时遮热板与车间四壁之间也存在辐射传热，其传热量可表示为

在稳态时，

即

代入有关数据，得

经整理后，可得遮热板的温度

从而可计算出炉门的辐射散热量为

也就是说，在炉门外设置遮热板后，炉门的辐射散热损失减少了91.8%, 即只有原来辐射损失的8.2%。

5． 用泵将贮槽中的石油，经

的管子输送到高位槽

，

油的流率为

粘度为

如图，两槽

液位差为20m ，管子总长为450m （含各种管件及阀门的当量长度）。试计算输送50°C 石油所需的有效功率。设两槽液位恒定不变，50°C 石油的密度为

图

【答案】对于此流体输送系统:

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由此判断流体处于层流运动则有:

对于总管路的阻力损失:

对两槽液面列柏努利方程为:

6． 填料层高度为4m 的常压逆流吸收塔内，用清水吸收空气中的氨。已知入塔空气中含氨5%（体，实际液气比为0.98, 又已知在该塔操作条件下，氨水系统的平衡关系为V=mx积％）（m 为常数；x 、y 分别为液、气相中氨的摩尔分率），且测得与含氨1.77%（体积％）的混合气充分接触后的水中氨的浓度为18.89g/1000g水。求：

（1）该填料塔的气相总传质单元高度，m ;

（2）现水温上升，其它操作条件不变，试分析气、液相出塔浓度如何变化？ 【答案】（1）属于低浓气体吸收。y=0.0177时，与其平衡的液相浓度为

由=mx得：

所以

（2）水温上升时，m 增大，即平衡线斜率增大，由于气、液流量不变，所以IiG 不变，即操作线斜率不变，那么相平衡线与操作线的间距减小，传质推动力减小，而由于其它条件都不变化，所以

不变，

则

也不变，所以使得全塔的传质效果变差，所以出塔气体浓度

所以

增大，

减小。

减小。

增大。又根

据物料衡算，

因此，水温上升时，