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一、简答题

1． 物料干燥过程分为几个阶段？各阶段的特点？

【答案】物料干燥过程分为三个阶段，即预热段，恒速干燥段和降速干燥段。 （1）预热段:物料吸收气体的热量温度升高，湿含量变化不大。

（2）恒速干燥段:物料表面温度恒定在气体的湿球温度不变，气体传给物料的热量全部用于水分的汽化，干燥速率恒定。

（3）降速干燥段:物料温度上升，干燥速率逐渐减小，气体传给物料的热量只有一部分用于水分汽化，其余用于物料的升温。

2． 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。

3． 什么是膜分离过程，膜分离过程的特点是什么？

【答案】膜分离过程是利用流体混合物中组分在特定的半透膜中的迁移速度不同，经半透膜的渗透作用，改变混合物的组成，使混合物中的组分分离。膜分离过程的特点是:

（1）两个产品（指截留物和透过物）通常是互溶的； （2）分离剂是半透膜；

（3）往往难以实现组分间的清晰分离。

4． 简述综合评价板式塔塔板性能优劣的主要标准。

【答案】主要标准有：生产能力；塔板效率；塔板压强降；操作弹性。

二、计算题

5． 某湿空气总压力79.98kPa ，温度为35°C ，测得露点为15°C , 试求:（1）该空气的湿度；（2）若采用干湿球温度计测此空气的温度，湿球温度计的读数应为多少？

【答案】（1）将湿空气等湿降温至露点，空气刚好达到饱和状态，故空气中的水汽分压等于水在空气露点下的饱和蒸气压。

由饱和水蒸气表查得，水在15°C时的饱和蒸气压为1.705kPa , 故此空气的湿度为

（2）若采用干湿球温度计测定该空气湿度，湿球温度计的读数应满足以下诸式:

湿球温度计算式为空气湿度计算式为

水的饱和温度与蒸气压关系式汽化潜热与温度的关系式

显然，必须通过试差计算，方能求得湿球温度。 设

相应的汽化潜热由式②求得

由式①求得湿球温度为

因此计算值与假定值基本相符，故以上计算有效。

由水蒸气表查得相应的饱和蒸气压

v~（相当于利用式③、式④）。

6． 某厂采用一套管式换热器冷凝2000kg/h甲苯蒸汽，冷凝温度为110°C ，甲苯的汽化潜热为363KJ/kg，其冷凝传热系数为管尺寸数为

；黏度为

。冷却水于20°C 及5000kg/h的流量进入套管内管（内

；比热容为

导热系

。忽略壁及垢层的热阻，且不计热损失，求：

）。水的物性可取为：密度为

（1）冷却水的出口温度及套管管长；

（2）由于气候变热，冷却水进口温度升为30°C ，在水流量不变的情况下，该冷凝器能冷凝多少苯蒸汽。

【答案】（1）由

代数得

由

得

又

解得

（2）

整理解得由

得

由本题可以看出，当冷却水进口温度升高而进水量不变的情况下，冷凝器的处理量变小。 7．

的铝合金管（导热系数按钢管选取，为如图所示。

（1）已知管内壁温度为-105°C ，软木外侧温度为5°C ，求每米管长所损失的冷量。 （2）若将两保温材料互换，互换后假设石棉外侧的温度仍为5°C 不变，则此时每米管长上损失的冷量为多少？

（3）以（1）为前提，两保温材料互换后，石棉外侧的实际温度为多少？此时每米管长上损失的冷量又如何？设互换前后空气与保温材料之间的给热系数不变，并设大气温度为20°C 。

外包一层厚30mm 的

和

石棉后，又包一层30mm 的软木。石棉和软木的导热系数分别为

图

【答案】（1）对于三层圆筒壁

则每米管长上所损失的冷量为