1.5 教材思考题解：1假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。2前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。3分子间的引力和分子的热运动。通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。4 静压强的特性： 静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；压强各向传递。51）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。2）内部压强p=gh=10009.810.5=4.91kPa；外部压强 p=F/A=10/0.008=1.25kPa内部压强4.91kPa。因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。6容器A 的液体势能下降，使它与容器B 的液体势能差减小，从而R2减小。R1 不变，因为该U 形管两边同时降低，势能差不变。7由静力学方程可以导出p=H(冷-热)g，所以H 增加，压差增加，拔风量大。8前者指速度分布大小均匀；后者指速度方向平行、无迁移加速度。9重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。10R=R，因为U 形管指示的是总势能差，与水平放还是垂直放没有关系。11选（1）pBpA；因为管道出口通大气，出口压力等于pA，而B 处的位置比出口处高，所以，压力较低。12是否存在流体速度u、压强p 的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。13惯性力与粘性力之比。14P=32uL/d2 。不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。15当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。在Re 很大，与Re 无关的区域，称为完全湍流粗糙管。16定义为4A/。不能按该式计算流量。17因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重力而加快，重力只体现在压强的变化上。18(1)h1 下降，h2 下降，(h1-h2)下降；(2)h1 上升，h2 上升，(h1-h2)下降。19qV、qV1 下降，qV2、qV3 上升。20不一定，具体要看管路状况是否变化。2.5 教材思考题解：1流体输送机械向单位重量流体所提供的能量(J/N)。2离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。3后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转换成势能时损失小，泵的效率高。这是它的优点。它的缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。4因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象。原因是离心泵产生的压差与密度成正比，密度小，压差小，吸不上液体。灌泵、排气。5离心泵的特性曲线指HqV，qV，PqV。影响这些曲线的主要因素有液体密度，粘度，转速，叶轮形状及直径大小。6离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的。调节出口阀，改变泵的转速。7随着江面的上升，管路特性曲线下移，工作点右移，流量变大，泵的压头下降，阻力损失增加；随着江面的上升，管路压力均上升，所以真空表读数减小，压力表读数增加。8从型谱图上看，管路特性曲线应该通过H=3m、qV=0 点和H=13m、qV=3m3/h 点，显然，管路特性曲线很陡，属于高阻管路，应当采用串联方式。9泵的汽蚀是指液体在泵的最低压强处(叶轮入口)汽化形成气泡，又在叶轮中因压强升高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和腐蚀的现象。规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量；通过计算，确定泵的实际安装高度低于允许安装高度。2610流量由泵决定，与管路特性无关。11往复泵同样有汽蚀问题。这是由液体汽化压强所决定的。12这与功率曲线的走向有关，离心泵在零流量时功率负荷最小，所以在启动时关闭出口阀，使电机负荷最小；而旋涡泵在大流量时功率负荷最小，所以在启动时要开启出口阀，使电机负荷最小。13通风机给每立方米气体加入的能量为全压，其中动能部分为动风压。因单位不同，压头为 m，全风压为N/m2，按P=可知与无关时，P 与成正比。14风机在前时，气体密度大，质量流量大，电机功率负荷也大；风机在后时，气体密度小，质量流量小，电机功率负荷也小。3.5 教材思考题解：1混合(均相)，分散(液液，气液，液固)，强化传热。2因调匀度与取样尺度有关，引入混合尺度反映更全面。3产生强大的总体流动，产生强烈的湍动或强剪切力场。4旋桨式适用于宏观调匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；涡轮式适用于小尺度均匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；大叶片低转速搅拌器适用于高粘度液体或固体颗粒悬浮液，而不适合于低粘度液体混合。5提高转速。阻止液体圆周运动，加挡板，破坏对称性。装导流筒，消除短路、消除死区。6只要几何相似就可以使用同一根功率曲线，因为无因次化之后，使用了这一条件。7混合效果与小试相符。4.5 教材思考题解：1颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准。因为颗粒层内流体为爬流流动，流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关。2数学模型法的主要步骤有简化物理模型建立数学模型模型检验，实验定模型参数。3过滤速率u=dq/d=P/r(q+qe)中，u 与P、r、q、qe 均有关。4K、qe 为过滤常数。K 与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关；qe 与过滤介质阻力有关。恒压下才为常数。5opt 对生产能力(Q=V/)最大而言。Q 在V图上体现为斜率，切线处可获最大斜率，即为opt 。6考察方法是跟踪法，所以过滤面积为，而体现在过滤时间里。不，滤饼厚度与e e q qnq K + = 2 成正比，例如，转速愈快，生产能力愈大，而滤饼愈薄。7强化过滤速率的措施有改变滤饼结构；改变颗粒聚集状态；动态过滤。5.5 教材思考题解：1=FD/(Apu2/2 )。它与Rep(=dpu/)、有关。2 ut=d2(p-)g/(18)。前提 Re2。当颗粒 dp 很小，ut 很小时。3沉降室底面积和沉降速度。不影响。高度小会使停留时间短，但沉降距离也短了。4分离效率、压降。5低负荷时，没有足够的离心力。锥底往往负压，若不密封会漏入气体且将颗粒带起。6狭义流态化指操作气速u 小于ut 的流化床，广义流化床则包括流化床、载流床和气力输送。7增加分布板阻力，加内部构件，用小直径宽分布颗粒，细颗粒高气速操作。空穴的恶性循环。8系统可密闭； 输送管线设置比铺设道路更方便； 设备紧凑，易连续化、自动化；同时可进行其他单元操作。6.5 教材思考题解：1直接接触式、间壁式、蓄热式。2传导、对流、热辐射。3与物态、温度有关。4流动流体的载热。5加热面在下，制冷面在上。6过热度、汽化核心。7核状沸腾状态。以免设备烧毁。8改善加热表面，提供更多的汽化核心；沸腾液体加添加剂，降低表面张力。9避免其积累，提高。10因Q 与温度四次方成正比，它对温度很敏感。11温度、黑度、角系数（几何位置）、面积大小、中间介质。12相变热远大于显热；沸腾时汽泡搅动；蒸汽冷凝时液膜很薄。13陶瓷壶的黑度大，辐射散热快；银壶的黑度小，辐射散热慢。14该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和，传热速率由该步骤所决定。15K、qm1Cp1、qm2Cp2 沿程不变；管、壳程均为单程。16可行。17逆流推动力tm 大，载热体用量少。热敏物料加热，控制壁温以免过高。18传热基本方程，热量衡算式，带有温变速率的热量衡算式。19当0.8 时，温差推动力损失太大，tm 小，所需A 变大，设备费用增加。8.5 教材思考题解：1吸收的目的是分离气体混合物。基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。2溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小。溶剂对溶质溶解度大，对其他组份溶解度小。3m=E/P=HCM/P，m、E、H 均随温度上升而增大，E、H 基本上与总压无关，m 反比于总压。4级式接触和微分接触。5N=NM+JA+JB, NA=JA+NMCA/CM。JA 、JB 浓度梯度引起；NM 微压力差引起；NA 溶质传递，考察所需。6P/PBm 表示了主体流动对传质的贡献。无漂流因子。因为没有主体流动。7D 气T1.81/P，D 液T/。8Sh=kd/D 表征对流传质速率与扩散传质速率之比。87Sc=/D 表征动量扩散系数与分子扩散系数之比。9表面更新理论考虑到微元传质的非定态性，从kD 推进到k D0.5。10mkykx 时，液相阻力控制。11G、L 为常量，等温过程，传质系数沿塔高不变。12分离任务难易与设备效能高低相对分开，便于分析。13塔段的物料衡算。14返混是少量流体自身由下游返回至上游的现象。15完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。无。16通常，x2max=y2/m，(L/G)min=(y1-y2)/(x1e-x2)。相平衡和物料衡算。17对数平均推动力法，吸收因数法，数值积分法。相平衡分别为直线和过原点直线。18气体流经这一单元高度塔段的浓度变化等于该单元内的平均推动力。0.151.5 m。19 t、x2、L。t，x2，L均有利于吸收。20传热过程数学描述可视作 m=1 时的吸收过程的情况。21G、L 沿程变化，非等温，传质分系数与浓度有关。22溶质是否与液相组分发生化学反应。高的选择性，较高的吸收速率，降低平衡浓度 ye。23快反应使吸收成表面过程；慢反应使吸收成容积过程。9.5 教材思考题解：1分离液体混合物。液体中各组分挥发度的不同。2加热和冷却的费用。3自由度为F=2(P 一定，tx 或y；t 一定，Px 或y)；P 一定后，F=1。4泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度。露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度。对于一定的组成和压力，露点大于或等于泡点。5强正偏差出现最低恒沸点；强负偏差出现最高恒沸点。6范拉方程、马古斯方程。7P、。8因为此时y=x，没有实现相对分离。9平衡蒸馏是连续操作且一级平衡；简单蒸馏是间歇操作且瞬时一级平衡。10唯其如此，才能实现汽液两相充分接触、传质，实现高纯度分离，否则，仅为一级平衡。11离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板。经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比。12在没有加料、出料的情况下，塔段内的汽相或液相摩尔流量各自不变。组分摩尔汽化热相近，热损失不计，显热差不计。13一摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比。它表