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一、简答题

1． 某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水，泵进口处真空表指示真空度很高，他分析后做出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因？（水温太高，真空表坏了，吸入管路堵塞，排出管路堵塞），为什么？

【答案】排出管路堵塞。

因为水温太高可能造成汽蚀，出水管不出水，但泵进口处真空表指示真空度很高，说明水温太高，错；真空表坏了不会导致出水管不出水；吸入管路堵塞与泵进口处真空表指示真空度很高相矛盾，故排出管路堵塞，正确。

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． 简述工业吸收操作大多是选用化学吸收的原因，即化学吸收的优点。

【答案】（1）化学反应提高了吸收的选择性；

（2）加快吸收速度，从而减小设备容积；

（3）反应増加了溶质在液相的溶解度，减少吸收剂用量；

（4）反应降低了溶质在气相中的平衡分压，可较彻底地除去气相中很少量的有害气体。

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。

5． 搅拌器应具有哪两种功能？强化搅拌的工程措施有哪些？

【答案】搅拌器的两个功能:（1）总体流动；（2）强剪切或高度揣动。改善搅拌效果的工程措施:（1）提高转速；（2）加挡板，消除打漩，增加阻力；（3）偏心安装搅拌器；（4）装导流筒。

6． 有一高温炉，炉内温度高达1000°C 以上，炉内有燃烧气体和被加热物体，试定性分析从炉内向外界大气传热的传热过程。

【答案】炉内以对流和辐射并联联合传热，将热量传给炉的内壁面；在炉壁内通过传导传热，将热量从炉的内壁面传到炉的外壁面，它与炉内对流与辐射传热相串联。炉外通过对流与辐射并联联合传热，将热量从炉的外壁面传到大气中，它与炉壁内的传导传热相串联；所以该传热过程的特点是：传导、对流、辐射三种传热方式同时存在；并联、串联的联合传热同时存在。

二、计算题

7． 用填料吸收塔处理低浓度气体混合物，现因生产要求希望气体处理量增大但吸收率不下降，有人说只要按比例增大吸收剂的流量（即L/G不变）就能达到目的，这是否正确？

G 的增加比率相同，【答案】由于L 、因此

减少，又S 不变，故

增加比率，即L/G增大。

8． —台列管式换热器，内有

若水蒸气冷凝传热膜系数为

知空气在平均温度下物性常数为

系数为多少

湍流时

【答案】⑴

所以

（2）（3）

能满足要求。

（4）

的增加比率不及G 的増加比率，从而下降，导致上升（因为增加

，、m 不变），吸收率下降。因此按比例增大L 达不到要求。若要维持吸收率不下降，L 的增大比率要超过G 的钢管300根，管长为2m ，单管程。要求将质量流管壁及两侧污垢热阻均可忽略不计，不计热损失。已（kg ·K ）, 黏度导热系数（3）空气的相对分子质量为29。试求：（1）空气在管内的对流给热量为8000kg/h的常压空气（1atm ）由20°C 加热到85°C ，选用108°C 的蒸汽于壳程冷凝加热之，（2）换热器总传热系数K （以管子外表面积为基准） 通过换热面积计算说明该换热器能否满足需求；（4）计算说明管壁温度接近哪一侧的流体温度？ 所以

解得接近水蒸气的温度。

9． 在一并流操作的套管换热器中，用水冷却柴油，水的进出口温度分别为15°C 及40°C , 柴油从100°C 冷却至60°C ，现因生产需要将柴油出口温度进一步降低，在不增加传热面积的前提下改为逆流操作，试求柴油可能达到的最低出口温度（假定柴油、水的进口温度及物理性质均不改变）。

【答案】

对逆流传热

即

解得

10． 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