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一、简答题

1． 离心泵发生气缚与汽蚀现象的原因是什么？应如何消除？

【答案】离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵，则泵壳内的流体在随电机做离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内，泵像被“气体”缚住一样，称离心泵的气缚现象。避免或消除气缚的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体，启动时关闭出口阀。

当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好汽化时，给泵壳内壁带来巨大的水力冲击，使壳壁像被“气体”腐蚀一样，该现象称为汽蚀现象。降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。

2． 全回流与最小回流比的意义是什么？各有什么用处？一般最适宜回流比为最小回流比的多少倍？

【答案】全回流时，达到指定分离要求的理论板数最少。全回流主要用在精馏装置开停工和实验室研究等场合。开工时为不稳定过程，为了尽快达到分离要求，采用全回流操作，然后再慢慢减小回流比至规定回流比。最小回流比是指达到指定分离要求的理论板数最多到无穷，是选择最适宜回流比的依据；一般最适宜回流比是最小回流比的1.2〜2倍。

3． 何谓多效蒸发？试举例说明。

【答案】多效蒸发是一种提高生蒸汽利用率的蒸发方式，它是将第一效蒸发器产生的二次蒸汽入第二效蒸发器作为加热蒸汽，再将第二效的二次蒸汽引入第三效蒸发器，以此类推，末效蒸发器的二次蒸汽通入冷凝器冷凝。如NaOH 溶液的蒸发采用并、逆流相结合的2-3效蒸发工艺。

4． 造成溶液过饱和度的方法有哪些？溶液结晶的两个阶段是指哪两个阶段？

【答案】造成过饱和度的方法有: ； （1）降低温度（冷却结晶）（2）溶液浓缩（蒸发）。

溶液结晶的两个阶段:晶核生成，晶体成长。

二、计算题

5． —定量的液体在圆形直管内作层流流动。若管长不变，而管径减至原有的1/2, 问因摩擦阻力而产生的压降为原有的若干倍。

【答案】由摩擦阻力而产生的压降计算公式如下:

当管径发生变化时，如题意知

其中流量不变则流速变为原来的4倍，

变为原来的0.5倍，代入公式得:

6． 在

和

用清水逆流吸收空气混合气中的氨，混合气中氨的分压为

混合气体的处理量为

经吸收

后氨的分压下降到其平均分子量为28.8, 操作条件下的

平衡关系为y=0.8x。若吸收剂用量是最小用量的5倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。（用吸收因数法计算的传质单元数公式

:

【答案】（1）因为吸收剂为清水，则

吸收前后氨的含量为:

最小液气比为:液气比为:

又已知相对分子质量为

率为

则吸收剂用量为（2）气相总传质单元数

气体处理量为

。

所以可知惰性气体的摩尔流

）

7． 锅炉的蒸发量为9080kg/h，要求进入锅炉的水温为65°C ，但原水温度为21°C ，故需用一卧式列管换热器将水加热到所需温度，加热蒸汽为108°C 的饱和水蒸气，

冷凝传热系数为

列管采用

内流动，流速为0.3m/s。求：

（1）求换热面积。

（2）若因空间限制，管长不能超过2.5m ，换热器如何设置？ 注：水的物性参数

的黄铜管（导热系数为），设水在管

【答案】（1）由题意

由解得

（2）可以采取的措施为单管程改为多管程。

8． 如图所示，用泵将水由低位槽打到高位槽（均敞口，且液面保持不变）。已知两槽液面距离为20m ，管路全部阻力损失为5m 水柱（包括管路进出口局部阻力损失），泵出口管路内径为50mm ，其上装有U 形压差计，AB 长为6m ，压差计读数R 为40mmHg ，

设摩擦系数为0.02。求: （1）泵所需的外加功（J/kg）; （2）管路流速（m/s）; （3）泵的有效功率（kW ）; （4）A 截面压强（Pa , 以表压计）。

H

为

图

【答案】（1

）以低位槽液面为截面

与

间列柏努利方程。

与

间列柏努利方程，有

即

高位槽液面为截面

外加功

以截面

为基准面在截面

（2）在截面