四川大學(xué)化工考研復(fù)試面試化工原理面試題庫(kù)答案

1、1.1.用化工原理解釋“開(kāi)水不響，響水不開(kāi)”的現(xiàn)象。用化工原理解釋“開(kāi)水不響，響水不開(kāi)”的現(xiàn)象。水中能溶有少量空氣，容器壁的表面小空穴中也吸附著空氣，這些小氣泡起氣化核的作用。水對(duì)空氣的溶解度及器壁對(duì)空氣的吸附量隨溫度的升高而減少，當(dāng)水被加熱時(shí)，氣泡首先在受熱面的器壁上生成。氣泡生成之后由于水繼續(xù)被加熱，在受熱面附近形成過(guò)熱水層，它將不斷地向小氣泡內(nèi)蒸發(fā)水蒸汽使泡內(nèi)的壓強(qiáng)（空氣壓與蒸汽壓之和）不斷增大，結(jié)果使氣泡的體積不斷膨脹，氣泡所受

2、的浮力也隨之增大，當(dāng)氣泡所受的浮力大于氣泡與壁間的附著力時(shí)，氣泡便離開(kāi)器壁開(kāi)始上浮。在沸騰前，窗口里各水層的溫度不同受熱面附近水層的溫度較高，水面附近的溫度較低。氣泡在上升過(guò)程中不僅泡內(nèi)空氣壓強(qiáng)P。隨水溫的降低而降低，泡內(nèi)有一部分水蒸汽凝結(jié)成飽和蒸汽壓強(qiáng)亦在減小，而外界壓強(qiáng)基本不變，此時(shí)，泡外壓強(qiáng)大于內(nèi)壓強(qiáng)，于是上浮的氣泡在上升過(guò)程中體積將縮小，當(dāng)水溫接近沸點(diǎn)時(shí)，有大量的氣泡涌現(xiàn)，接連不斷地上升，并迅速地由大變小，使水劇烈振蕩，產(chǎn)生“嗡

3、嗡“的響聲，這就是“響水不開(kāi)“的道理。對(duì)水繼續(xù)加熱，由于對(duì)流和氣泡不斷地將熱能帶至中、上層使整個(gè)溶器的水溫趨于一致，此時(shí)，氣泡脫離器壁上浮，其內(nèi)部的飽和水蒸汽將不會(huì)凝結(jié)，飽和蒸汽壓趨于一個(gè)穩(wěn)定值。氣泡在上浮過(guò)程中，液體對(duì)氣泡的靜壓強(qiáng)隨著水的深度變小而減小，因此氣泡壁所受的外壓強(qiáng)與其內(nèi)壓強(qiáng)相比也在逐漸減小，氣泡液氣分界面上的力學(xué)平衡遭破壞，氣泡迅速膨脹加速上浮，直至水面釋出蒸汽和空氣，水開(kāi)始沸騰了，也就是人們常說(shuō)的“水開(kāi)了“，由于此時(shí)氣泡

4、上升至水面破裂，對(duì)水的振蕩減弱幾乎聽(tīng)不到“嗡嗡聲“，這就是“開(kāi)水不響“的原因。2.2.試舉例說(shuō)明分子動(dòng)量擴(kuò)散、熱量擴(kuò)散和質(zhì)量擴(kuò)散現(xiàn)象，并闡述三個(gè)過(guò)程的物理試舉例說(shuō)明分子動(dòng)量擴(kuò)散、熱量擴(kuò)散和質(zhì)量擴(kuò)散現(xiàn)象，并闡述三個(gè)過(guò)程的物理本質(zhì)和共性特征。本質(zhì)和共性特征。動(dòng)量傳遞——在垂直于實(shí)際流體流動(dòng)方向上，動(dòng)量由高速度區(qū)向低速度區(qū)的轉(zhuǎn)移。如：流體輸送，過(guò)濾，沉降。熱量傳遞——熱量由高溫度區(qū)向低溫度區(qū)的轉(zhuǎn)移。如：干燥，換熱，蒸發(fā)。質(zhì)量傳遞——物系中一個(gè)

5、或幾個(gè)組分由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的轉(zhuǎn)移。如：吸收，精餾，萃取，吸附、膜分離。傳質(zhì)和傳熱：結(jié)晶、干燥。由此可見(jiàn)，動(dòng)量、熱量與質(zhì)量傳遞之所以發(fā)生，是由于物系內(nèi)部存在著速度、溫度和濃度梯度的緣故?？梢杂妙愃频臄?shù)學(xué)模型來(lái)描述，都可用傳遞方程遵維象方程：物理量的傳遞速率=推動(dòng)力阻力。牛頓粘性定律、傅里葉定律、費(fèi)克擴(kuò)散定律都是描述分子運(yùn)動(dòng)引起傳遞的現(xiàn)象定律，通量與梯度成正比。3.3.簡(jiǎn)要闡述通過(guò)圓管內(nèi)流體流動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定摩擦系數(shù)的方法。簡(jiǎn)要闡述通過(guò)圓管內(nèi)

6、流體流動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定摩擦系數(shù)的方法。6.6.流體在管徑不變的直管中作穩(wěn)定流動(dòng)，由于流動(dòng)流體有摩擦阻力損失，所以流流體在管徑不變的直管中作穩(wěn)定流動(dòng)，由于流動(dòng)流體有摩擦阻力損失，所以流體的流速沿管長(zhǎng)變小，此說(shuō)法對(duì)否？解釋原因。體的流速沿管長(zhǎng)變小，此說(shuō)法對(duì)否？解釋原因。不對(duì)，不可壓縮流體在連續(xù)定態(tài)流動(dòng)中，連續(xù)性方程式，qv=uA=常數(shù)，管徑d不變，則流速u不變，由伯努利方程，Paρu^22gZ1=P1ρu2^22gZ2hf，位能、動(dòng)能不變，管道有

7、阻力損失，則靜壓能減少。7.7.在對(duì)流傳熱實(shí)驗(yàn)中，熱空氣的放熱量和冷卻水的吸收量，哪個(gè)用于估算總的傳在對(duì)流傳熱實(shí)驗(yàn)中，熱空氣的放熱量和冷卻水的吸收量，哪個(gè)用于估算總的傳熱量更合理？熱量更合理？用熱空氣側(cè)的放熱量，此實(shí)驗(yàn)是固定冷卻水的流量，調(diào)節(jié)變頻器改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)改變蒸汽熱空氣的質(zhì)量流量，空氣側(cè)的傳熱系數(shù)遠(yuǎn)小于冷卻水側(cè)，所以傳熱阻力主要在于空氣側(cè)，總傳熱系數(shù)K約等于h1空氣側(cè)的傳熱系數(shù)。水側(cè)的流速較大，進(jìn)出口溫度變化很小，誤差較大；空氣

8、側(cè)進(jìn)出口溫度變化大，誤差小，WCp(T1T2)=KA△tm，所以用放熱量估算更合理。傳熱系數(shù)影響因素：流動(dòng)狀況，類型，流體性質(zhì)，傳熱面因素。8.8.兩臺(tái)規(guī)格相同的單程列管式換熱器，分別采用串聯(lián)和并聯(lián)操作，試定性分析哪兩臺(tái)規(guī)格相同的單程列管式換熱器，分別采用串聯(lián)和并聯(lián)操作，試定性分析哪種操作的傳熱速率更快，如果都能完成傳熱任務(wù)，采用哪種操作更好？種操作的傳熱速率更快，如果都能完成傳熱任務(wù)，采用哪種操作更好？9898頁(yè)對(duì)于并聯(lián)主要有以下幾種

9、情況：1.一臺(tái)設(shè)備時(shí)若直徑、面積很大2.防止換熱器出現(xiàn)故障系統(tǒng)停車對(duì)于串聯(lián)主要有以下幾種情況：1.管殼程流速選擇合理，但傳熱溫差太小所需要的換熱面積很大，即直徑一定時(shí)所需管長(zhǎng)太長(zhǎng)2.多管程結(jié)構(gòu)，采用一臺(tái)時(shí)溫差修正掉太多，解決溫差校正系數(shù)過(guò)低的問(wèn)題（一般要求0.8）可采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)3.介質(zhì)完全冷凝后還需要過(guò)冷很多，一般需要在冷凝器后串聯(lián)一臺(tái)冷卻器這種情況下兩臺(tái)換熱器的規(guī)格一般不一樣串聯(lián)優(yōu)點(diǎn)：可以防止偏流，流速高，傳熱系數(shù)大，能提高換熱器的工

10、作效率缺點(diǎn)：處理量小，壓降較大并聯(lián)優(yōu)點(diǎn)：處理量大，壓降較小缺點(diǎn)：容易產(chǎn)生偏流，流速較低，傳熱系數(shù)較小，降低換熱效率。以上分析，串聯(lián)操作能夠在較小的換熱面積下達(dá)到同樣的加熱效果，并聯(lián)會(huì)使單列流量減少總傳熱系數(shù)也會(huì)減少。所以串聯(lián)好。9.9.如果要安排一個(gè)沉降室和一個(gè)旋風(fēng)分離器出去含塵氣體中的灰塵，上述兩個(gè)設(shè)如果要安排一個(gè)沉降室和一個(gè)旋風(fēng)分離器出去含塵氣體中的灰塵，上述兩個(gè)設(shè)備如何安排？為什么？備如何安排？為什么？先是是降塵室然后再經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分