- •Ответы на вопросы по курсу пахт.
- •1. Дать определение единичной массовой силы и перечислить известные Вам единичные массовые силы. (Курс «Гидравлика»).
- •4. Закономерности турбулентного течения реальной жидкости в трубопроводе. Какие силы являются преобладающими? Объяснить физический смысл критерия Рейнольдса.
- •5. Дать определение поверхности уровня в гидравлике. Чем характеризуется поверхность уровня? Привести примеры поверхности уровня.
- •8. Что такое критерий гидродинамического подобия Эйлера Eu? Расшифровать входящие в критерий Эйлера символы и пояснить физический смысл критерия.
- •11. Объяснить принцип действия поршневых насосов. Для чего устанавливают воздушный колпак на всасывающей линии? Объяснить принцип работы воздушного колпака на всасывающей линии насоса.
- •12. Укажите способы регулирования производительности поршневого насоса.Напишите формулу для вычисления производительности поршневого насоса.
- •15. Законы пропорциональности центробежного насоса. Влияние частоты вращения рабочего колеса на производительность, на создаваемый им напор и на потребляемую мощность.
- •17. Назначение и принцип действия циклонов
- •18. Укажите два возможных варианта проведения процесса фильтрации. Что является движущей силой процесса фильтрации?
- •19. В каких случаях при выводе уравнений рабочих линий в массообменных процессах используются относительные потоки и концентрации? Указать, какие концентрации связывает рабочая линия процесса.
- •22. Понятие «флегмовое число» в процессах ректификации бинарных смесей. Влияние флегмового числа на затраты тепла в кубе колонны, на разделяющую способность колонны.
- •23. Назначение отгонной части ректификационной колонны непрерывного действия, используемой при разделении бинарных смесей?
- •26. При проведении процесса разделения смесей жидкостной экстракцией наибольшую эффективность достигают:
- •28. В чем преимущества проведения процесса сушки с частичной рециркуляцией сушильного агента по сравнению с процессом без рециркуляции? Представьте проведение этого процесса в I – d диаграмме.
- •30. Назначение, принцип действия и схема работы щековой дробилки.
- •Ответы на вопросы по курсу охт
- •3. В реакционной системе в газовой фазе протекают две реакции:
- •4. С какой целью в процессе пиролиза нефтепродуктов проводят резкое снижение температуры газов на выходе из реактора ( “закалку” )? Обосновать ответ. В каких ещё случаях применяется данный приём?
- •9. Почему реакции горения различных органических веществ вне зависимости от величины теплового эффекта (степени экзотермичности) являются необратимыми? Обосновать ответ.
- •10. Что является главной причиной большой кратности рециркуляции исходных веществ в синтезе аммиака? Обосновать ответ.
- •12. Получение этанола методом прямой гидратации этилена:
- •13. Как повлияет наличие инертных примесей в сырье для обратимых процессов при реализации принципа наилучшего использования сырья, если:
- •15. С чем связана необходимость рециркуляции продуктов реакции в хтс?
- •16. Зачем нужен избыток кислорода в процессе обжига колчедана? Обосновать способы интенсификации гетерогенных процессов в системах газ твердое в зависимости от природы лимитирующей стадии.
- •17. Как повлияет повышение температуры процесса на равновесный выход продуктов реакции Rи s при условиях 1) и 2)?
- •20. Производство стирола каталитическим дегидрированием этилбензола
- •23. Как изменится равновесный выход продукта с увеличением концентрации инертных примесей в исходной смеси для реакции:
- •27.В исследуемой системе основная (1) и побочная(2) реакции идут в газовой фазе.
- •28.Синтез аммиака проводят с большими объёмными скоростями для:
- •30. Современные производства серной кислоты работают по методу дк-да –двойного контактирования - двойной адсорбции. Что это дает? Обосновать ответ.
- •31.Скорость гетерогенной каталитической реакции лимитирует стадия внутренней диффузии. Какое изменение приведет к наиболее эффективному увеличению интенсивности процесса? Обосновать ответ.
- •40. В исследуемой системе основная (1) и побочная (2) реакции протекают в газовой фазе и обратимы в широком диапазоне температур:
- •41. Парокислородная конверсия метана протекает в шахтном конверторе и описывается реакциями:
- •41.Какие приемы можно использовать для увеличения селективности при протекании последовательных побочных реакций в химической системе:
- •43. С какой целью синтез метанола проводят с большими объемными скоростями? Что необходимо предусмотреть при выборе оптимальной объемной скорости?
- •44. В исследуемой системе в газовой фазе протекают основная (1) и побочная (2) реакции, которые обратимы в широком диапазоне температур:
- •47. Производство стирола дегидрированием этилбензола по реакции
- •50. Для чего необратимую гетерогенную экзотермическую реакцию в системе «газ-твердое тело»:
- •51. Какие системы называют энерготехнологическими и каковы приёмы рационального использования энергии внутри хтс?
- •52. Какие основные технологические принципы реализуются одновременно при применении рециркуляции исходных реагентов?
- •54. Какие основные технологические принципы реализуются одновременно при применении оптимальных больших объемных скоростей?
- •55. Какие приемы применяют при абсорбции нитрозных газов в процессе производства азотной кислоты для увеличения движущей силы?
- •57. При производстве серной кислоты на последней стадии – абсорбции – протекает реакция:
- •58. Какими приемами увеличивают движущую силу процесса (принцип наибольшей интенсивности процесса)? Какие еще приемы применяются для реализации принципа наибольшей интенсивности процесса?
- •59. Каталитическую конверсию оксида углерода водяным паром :
- •60. Какие приёмы используют для подавления побочных реакций и повышения селективности?
- •63. Для чего используется обратная связь(рецикл) в хтс? Что является причиной рециркуляции исходных реагентов?
4. Закономерности турбулентного течения реальной жидкости в трубопроводе. Какие силы являются преобладающими? Объяснить физический смысл критерия Рейнольдса.
Ответ: Критерий Рейнольдса Re=wdρ ⁄ μ это соотношение сил инерции и сил вязкости. Можно утверждать, что увеличение Re означает относительное возрастание сил инерции, уменьшение Re – возрастание сил вязкости (внутреннего трения). Рейнольдс установил, что склонность жидкости к турбулентному течению возрастает при увеличении ее плотности и понижении вязкости. При увеличении Re в прямых круглых трубах сверх 104 течение становится существенно турбулентным (преобладают силы инерции). Однако вблизи стенок канала (в очень тонком слое), где скорости малы, течение остается близким к ламинарному. В турбулентном ядре перенос импульса осуществляется преимущественно за счет пульсационного движения так называемых ансамблей. Перемещаясь из одной области течения в другую, они стремятся по инерции сохранить свою первоначальную скорость в направлении движения. Смешиваясь с остальной жидкостью, быстрые ансамбли увеличивают ее скорость, медленные – уменьшают. В результате в поперечном сечении турбулентного ядра происходит существенная нивелировка осредненных скоростей в направлении движения потока. Именно в этом проявляется преобладающая роль сил инерции в турбулентных течениях. Лишь при очень высоких Re (для круглых труб свыше 2•107 ) пристенный слой оказывается практически сорванным – доминируют силы инерции, а влияние сил вязкости вырождается.
5. Дать определение поверхности уровня в гидравлике. Чем характеризуется поверхность уровня? Привести примеры поверхности уровня.
Ответ: Поверхность уровня - совокупность точек пространства с одинаковым давлением. Вдоль каждой такой поверхности давление не изменяется (p=const), так что dp=0. Уравнение поверхности уровня в дифференциальной форме имеет вид:
pxdx+pydy+pzdz=0
Примером поверхности уровня может служить поверхность жидкости в неподвижном сосуде на постоянной глубине.
6. При выводе уравнения для перепада давления в неподвижном зернистом слое используют понятия «идеальный» и «фиктивный» слой. Равенство какого параметра для этих слоёв необходимо принять для вывода указанного уравнения? Нарисовать кривые псевдоожижения ∆ p = ƒ (w) для идеального и реального слоёв.
Ответ: Идеальный слой – слой, составленный из одинаковых шарообразных зерен. Фиктивный слой – слой, обладающий тем же гидравлическим сопротивлением, что и идеальный, но газ в ФС движется по прямым каналам, а не по искривленным, как в ИС
Кривые псевдоожижения: а-идеальная, б-реальная.
На рис.а-идеальная кривая для аппарата постоянного поперечного сечения f. На участке 0-А, где w<w0, слой еще неподвижен. В точке А воздействие газового потока становится равным весу ТМ в аппарате, и слой переходит в псевдоожиженное состояние. При дальнейшем повышении скорости в аппарате с постоянным сечением перепад давления не будет меняться на всем диапазоне ПОС-состояния.
Реальная кривая отличается от идеальной
Наличием пика давления в близи начала ПО. Причина – необходимость преодоления сцепления частиц друг с другом и со стенками аппарата.
Некоторым отклонением ∆рпс от постоянной величины на участке АВ, это связано с ликвидацией застойных зон
Наличием гистерезиса, которое объясняется более плотной упаковкой частиц при прямом ходе и менее плотной при обратном. Меняется порозность, меняется и ∆р
7. Записать формулу для определения перепада давления псевдоожиженного слоя, если известны характеристики слоя: плотность твердых частиц (ρт), плотность ожижающего агента (ρ), порозность ( εо) и высота (Hо) неподвижного зернистого слоя. От каких факторов зависит перепад давления псевдоожиженного слоя?
Ответ: Δрпс=(ρт-ρ)g(1-ε0)H0
Это выражение справедливо для точки А, когда w=w0. Для этой точки, принадлежащей одновременно к псевдоожиженому и неподвижному слоям, ε= ε0 и Н= H0.
а б
Кривые псевдоожижения: а-идеальная, б-реальная.
На рис.а-идеальная кривая для аппарата постоянного поперечного сечения f. На участке 0-А, где w<w0, слой еще неподвижен. В точке А воздействие газового потока становится равным весу ТМ в аппарате, и слой переходит в
псевдоожиженное состояние. Как следует из формулы, перепад давления зависит от плотности, высоты и порозности ПОС