“聚合过程原理”习题解读
“聚合过程原理”习题
第二章
1. 按物料的相态、结构形式、操作方式和流体流动及混合形式分类，反应器可分为那几类？
2.名词解释：返混;微观混合; 宏观混合; 停留时间分布函数; 停留时间分布密度函数; 平均停留时间;有效利用系数
3.理想反应器设计的基本原理是什么？
4.反应器的流动模型有哪些？各有何特点？
5.平推流及理想混合反应器的停留时间分布有何特点？
6.返混对简单反应、复杂反应和连串反应各有何影响？
7.描述连续式反应器的重要性质有哪些？
8.微观混合和宏观混合对理想混合反应器各有何影响？
第三章
1. 在双分子热引发和双基终止时，间歇式和连续全混式反应釜对产物的转化率、累积平均聚合度有何影响？
2. 在阳离子聚合中，采用间歇操作和连续操作对其转化率和平均聚合度和分子量分布有何影响？
3. 要制取高分子量的缩聚物时，在理论上和操作方式上可采取哪些措施？
4. 间歇操作的和连续全混反应釜对缩聚反应的分子量分布有何影响?
第四章
1. 非牛顿流体可分为几类？各有何主要特征？
2. 影响高聚物剪切流动曲线的因素有哪些？
3. 宾汉塑性流体为何具有屈服应力？
4. 名词解释:入口效应;孔口膨大(Barns)效应;弹性回缩现象;法向应力效应;Toms效应
5. 利用幂律模型如何计算流动行为指数n？
6. 为何流体的假塑性行为只表现在某一剪切速率范围内？
7. 指出下列体系可能属于哪种非牛顿流体类型？高分子凝胶，饱和聚酯溶液，牙膏，聚丙烯熔体。
8. 可采用哪些仪器和方法可测量非牛顿流体的流变特性?
9. 试讨论高聚物的平均分子量及分子量分布对其剪切流动曲线的影响.
10. 为何胀塑性流体的粘度随剪切应力的增加而增大?
第五章
1.工艺过程对搅拌的要求主要有哪几种?各起何作用?
2.漩涡对聚合过程有何影响？工业上可采取哪些措施消除搅拌所产生的漩涡？
3.说明Navier-Stokes方程式和无因次Navier-Stokes方程式中各项所代表的物理意义。
4.解释功率准数、无因次速度、泵送准数和无因次混合时间的物理意义。
5.工业上处理不相溶液体有哪些方法？各起何作用？
6.在分散体系中,有哪些力作用于分散相?对分散相起什么作用?
7.在“混合和搅动”及“悬浮”类型的聚合体系中,搅拌任务的“尺度” 和“难度”各指什么?
8.表征搅拌器特性和行为的无因次准数有哪些?各与流体及搅拌器的什么特征有关?9.搅拌器功率计算和压力计算的基础是什么?
10.什么是搅拌过程的混合时间?它与搅拌过程有何联系?
11.搅拌器的设计中主要应确定哪些参数?
12. 在搅拌聚合釜的放大时,着重需考虑的问题是什么? “方次法则”中的指数有何意义?
第六章
1.在聚合过程中,可采取哪些措施控制聚合反应所产生的热量?
2.说出搅拌聚合釜的几种传热方式和作用
.
3.可采用那些方法提高总包传热系数K的值?
4.阐述搅拌分散过程和传质过程的关系,它们与搅拌器的设计有何联系?
计算题
1. 有一反应，在一间歇反应器中进行，经过8 min 后， 反应物转化掉80%，经过18min 后，转化掉90%。
求表达此反应的动力学方程式。
2A
A min 18A0min 8A0A
A A0d d 2
19.019.0181)(21
8.018.081)(11kc t
c kc kc x x c kt =-=-?==
-?=-?=
为假设正确，动力学方程 N=2
2. 反应222222H NO N H O +→+，在恒容下用等摩尔H 2和NO 进行实验，测得以下数据：求此反应的反应级数。
总压2/cm kg 0.272 0.326 0.381 0.435 0.443 半衰期 S 256 186 115 104 67
解：作图为
即：已知：总总02
10
02
10000
12110
12
1
ln ~ln 2ln )1(ln 2ln )1()
1(1
2ln ln )
1(12A A A A n n A n p t RT p
n k t RT
P RT p
c c n n k t c n k t -+===-+--=--=---
s
l m ol k n n ?=-=+-==∴=--=----=
2)(21862
.608206
.010ln 42.113212
61.33.42
.458.5得截距即：）
（斜率
3. 可逆一级液相反应?→?A P ，以知000.5/,0A P C mol l C ==，当此反应在间歇反应器中进行时，
经过8min 后，A 的转化率是33.3%，而平衡转化率是66.7%，求此反应的动力学方程式。
4. 三级气相反应2222NO O NO →+，在30℃及12
/cm kg 下，以知反应的速度常数
s mol l k ??=2240/10`65.2，今若以2A P A B r k p p -=表示，反应速度常数P k 应为何值
？
5. 考虑反应
P A 3→，其动力学方程式为)/()/)(/1(V n k dt dn V r A A A =-=-，试推导在恒容下以总压
P 表示的动力学方程。：A
t
A
A A
t
A A A A A
A
A A t A A t A A A t kp dt dp RT p
k kc V n k dt dp RT dt dp RT dt dp RT dt dc r V n k dt dn v r dt
dp
dt dp p p p p p p p 221211(1)(22)
(3)0
0======-=-=-=-=--=--=-+=得即
6. 在700℃及32
/cm kg 恒压下发生下列反应：2421042H H C H C +?→?，反应开始时，系统中含有
C 4H 10为116 kg ，当反应完成50%时，丁烷分压以2.4Kg/cm 2·s 的速率发生变化，试求下列项次的变化速率：（1）乙烯分压；（2）2H 的摩尔数；（3）丁烷的摩尔分率。
]
7. 在一等温操作的间歇反应器中进行某一级液相反应，13min 后反应物转化掉70%。今若把此反应移至平推流反应器或全混流反应器中进行，为达到相同的转化率，所需的空时和空速各是多少？
解：间歇反应器
?
?-==7
.00
7.00000)
1(A A A A A A A X KC dX C r dX C t =1K ln 11-0.7 =13 k=0.0926min -1
平推流反应器
??-=-
=A
A C C A A A A X K dX r dC 07.00)1(τ= 1K ln 1
1-0.7 =13min 全混流反应器 τ=
)1(000A A A A A A A X KC X C r X C -=
= 1K 11-0.7
=25.2min
8. 在555K 及0.3MPa 在平推流管式反应器中进行反应：A → P ，已知进料中含30% A （摩尔百分数），其余为惰性物料，加料流量为6.3 mol/s ，动力学方程式为 A A k C γ=?，为了达到95%转化率，试求：
(1) 所需空速为多少？(2) 反应器容积大小。
解：C AO =
=???=555
314.83.01.9830RT PY A 0.019134mol/l )
03.01)
9.01(019134.01)1(00A A A A A A A X X Y X C C ??+-=
+-=
δ=0.0019134mol/l τ
= ??-=-
A
A C C A A A A C dC r dC 00019134.0019134.027.0=1
0.27 ln10=8.528s
3
00010
019134.03
.6?==
A A C F V =0.3293m 3/s V= V 0τ=0.3293×8.528=2.808m 3
3
0030000
1
0076.15.191
.1189.15.19555
314.83
.03.089.13.03.6%3009.01
.111
1.1105.01ln 27.0111ln 27.01ln 27.0127.0)(000
m c F V m m ol RT p c s
m ol F F s s x c c c dc r dc A A p p A A t A v A A A c c A
A
c c A A p A A A A
=?===??==
=?=?===
==-==
=-=-?
?
τδτ
9. 液相反应A → P 在一间歇反应器中进行，反应速度如下表所示：
C A mol/l 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1.0 1.3 2.0
(-r A ) mol/l ?min 0.1 0.3 0.5 0.6 0.5 0.25 0.1 0.06 0.05 0.045 0.042
(1) 若C A0=1.3mol/l ，C Af =0.3mol/l ，则反应时间为多少？(2) 若在平推流反应器中进行，C A0=1.5mol/l ，F A0=1000mol/hr ，求X A =0.80时所需反应器大小。
(3) 当C A0=1.2mol/l ，F A0=1000mol/hr ，X A =0.75时，求所需的全混流釜式反应器大小。
（1）
由)(~A A r c -表作出
A A c r ~)
(1
-曲线 （1）min
7.12045.005.03.02105.006.02.0212
1
06.01.025.05.06.0215.01.0?3.0,3.11111111111
0=+??++??+?+++++?
?====----------）（）（）
（用梯形法
BR Af A t L m ol c L m ol c
（2）l
m ol x c c l c F V m ol L F V r c r c r dc r dc F V L m ol x c c A A Af A A p A p A A A A A A c c A A Ao
p A A Af A A
3.0)75.01(2.1)1()3(1092
.160
100081.981.9min 81.9)67.2222.22(2.02
1
)22.2237.20)(05.13.1(2167.22)22.228.23(7
.02
.022.22(1,
5.137.2022.2167.020)2022.22(3.005
.020(1,
05.1)
()(05.1)3.01(5.1)1(0000
))5.105.100=-=-==?=?
=?=+??++-?=
=-?+=-==?+=-?+=-=-=-==-?=-=?
?
梯形法：用内插法：
L V r c c c F V f A A Af A A 2560
1000
5.15.15
.02.13
.02.1)(000=?
==?-=--=∴
10. 均相气相反应A → 3P ，服从二级反应动力学。在0.5 MPa 、350℃和V 0 = 4 m 3/hr 下，采用一个2.5 cm 内径、2 m 长的实验反应器，能获得60%转化率。为了设计工业规模反应器，当处理量为320 m 3/hr ，进料中含50%惰性物料时，在2.5 MPa 和350℃下反应，为了获得80%转化率，（1）需用2.5 cm 内径、2 m 长的管子多少根？（2）这些管子应以平行或串联联结？假设流动状况为平推流，忽略压降，反应气体符合理
想气体行为。
11. 丙烷热裂解为乙烯的反应可表示为C 3H 8 → C 2H 4+CH 4（忽略副反应），在772℃等温反应时，动力学方程式为 /A A dp dt kp -= ，其中k=0.4 hr -1。若系统保持恒压，P=0.1MPa ，V 0=800 l/hr （772℃，0.1MPa ），
求当X A =0.5时，所需反应器体积。
解：恒压变容反应
()3
002022
00
0003
6
077.28.0466.3466.32ln 4
.0211ln 2)1(2
)
1(21)()
1(2
)1)(1(21112
))1(1)1()1(1(11)(5.111045
314.8101.0m V x k x k
dx v V x c k
dt dx x c r x k x x k dt dx x x kp kp dt dx x dt dp dt dx x x x p dt dp x x p p x dx c v V m m ol RT p c p A x A A
p A A A A A A A A A A A A A A A A A A
A A A A A A
A
A A x A
A
A p A
A A
A =?===-=
-=∴-=+=--=+-=+--=-=+-=+?--+-=+-=-==??==?
?即：
12. 理想气体分解反应A →P+S ，在初始温度为348K 、压力为0.5MPa ，反应器容积为0.25M 3下进行，反应的热效应在348K 时为-5815J/mol ，假定各物料的比热在反应过程中恒定不便，且分别为C PA =126J/mol ?K ，C PP =C PS =105J/mol ?K ；反应速度常数如下表所示：试计算在绝热情况下达到90%转化率所需的时间。 T ，K 345 350 355 360 365
K ，hr -1
2.33
3.28
4.61 7.20 9.41
T/K 345 350 355 360 365 κ/h -1
2.33
3.28
4.61
7.20
9.41
试计算在绝热情况下达到90℅转化率所需的时间。 解：
11
02
5505
22
2
2
11000010894.49164.26)014091.0(109727.35021778
.0014091.0109727.37779.7ln 021778
.0109727.3014091.07779.7)
(ln 1090.232
.265.1002817.05.8780ln 1
ln 5
.87805.8780002899
.000274.08459.0242.21ln ln ?==-???-??=∴=?===--=
?=∴=+?=+?==∴-=--=-
=?-==----
∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑k k y x x x y x x m x y x x y k k k T
R E k k
E R E T
R E k k e
k k i
i i i i
i
i
i
i
i
i
i
RT
E 用最小二乘法得斜率作图得截距
[][]?
?
??∑∑∑∑∑-?-=-=+-=-=+-=+----=-+???
???+-=??????+-=
++=+-++=
?+∴-+?---=
∴+=
+=
+-=
-++=-=+==?-?-=?+-=-?-=?+?-=?-=∴-=-=-???-?=
--=---A A A x A A x A A A A A A A T
x
A A A A
A A
A
v A A
A
ps ps pA pA v A A s A
A p A
A
A ps s pp p pA A p v v A v t A A T
T
T p A A i i i i i i x R E k dx r dx c t x T T x T x T x T x T
dT
x dx x x x x c x R
x x c c c c c x x y x x y x x y R c y c y c y R c c dt c x n dt c n H dx T T dt
dt
c H H R
E
x x m x y y x m R E 000
011
.111.1348
0348
3482
52
2
)
1)(1exp()()
5548.15548.1(22.6922.41722
.69027.6)15548.1()22.69027.6ln()15548.1ln(7.758422.69ln )2.417ln(8415548.1ln )5548.1ln(7.751
)843504ln(841)7.757.117ln(7.75184350477.757.1177.757.117)
1(34.8184126)1(1)(1111)1()(843504734884845815)1261052(5815))9000900096.8998014091.0109727.35014091
.07779.7021778.05)(0以而
由热量恒算式
（（恒容反应
)1)(1exp(1
)(0A x T R E k x I -?-=
令
用梯形求积分
hr I I I I I x r dx t A A A 2252.0)
2
5234
.03484.0(1.0)2
(
)
(8819
09
.00
=+++?=++++??=-=?
13. 一级反应A →P ，在一体积为V P 的平推流反应器中进行，已知进料温度为150℃，活化能为84 kJ/mol ，今如改用全混流反应器，其所需体积为Vm ，则Vm/V P 应为如何？若转化率分别为0.6和0.9，如要使V m =V P ，反应温度应如何变化？如反应级数分别为n=2，1/2，-1时，全混流反应器的体积将如何变化？
解：平推流反应器 A
X A A A A p X K V X C K dX V V V A
-=-=?
11
ln
)1((0
000
0 n=1 全混流反应器 A
A
A A A A m X X K V X KC X C V V -?
=-=1)1(000
A
A A m P X X X V V --=11
ln
1 n=
2 ?
-?=-=A
X A
A
A A A A A P X X KC V X KC dX C V V 0
002
200
01)1( 2
002210
0)1()
1(A A A A A A A m X X KC V X KV X C V V -?=-= A m P
X V V -=1 n=1
2
A X A A
A X A A A A
A p X K
C
V X dX K
C V X KC dX C V V A
A
--=
-=
-=?
?
11(21)
1(0
210
00
210
02
121
00
n=-1 ?
?
-=-=-=--A
A
X A A X A A A A A A A A p X X K C V dX X K C V X KC dX C V V 0
20
2
02001
100
,0)2
1()1()
1(
A
A
m P A A A A A
A m X X V V X X K C V X KC X C V V --
=-=-=--1211)1()
1(A 20
01
100 平推流反应器 A
P X K V V -=
11
ln
1500 m P V V =
A
A
T X X X K X K -=
-1111ln 1150 全混流反应器
A
A
m X X KT V V -=
10
X A =0.6
6.016
.014.01ln 1150-=
T K K 637.1637.1)423
1
1(314.81084)423
1
1(150
3====-?-
--T T R E T e
e K K
T=423K=159℃
X A =0.9 9.019.019.011ln 1150-=-KT K 90865.390865.3)423
1
1
(314.81084150
3===-?-T T e K K
41034924.11
4231-?=-T
T=44.86K=175.6℃
14. 某一反应，在间歇反应釜中进行实验测定，得到如下数据：试预测：（1）三个全混釜串联，每釜停留时间为2 hr ，（2）一个全混釜，停留时间为6 hr ，其所能达到的转化率为多少？ 时间，hr 0 1 2 3 4 5 6 7
转化率,X A % 027 50 68 82
90
95 97
15. 实验得一聚合物的重量分布如下：计算其数量平均、重量平均及Z 平均聚合度。 j×10-3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 F w (j) ×10-40,2.8,5.2,6.4,6.7,6.1,4.1,2.1,0.8,0.2,0.10, 0
16. 某一自由基聚合反应，用引发剂进行引发，再偶合终止而无链转移反应存在，若
7i r 2.210m o l /l m i n ;-=? 3P k 5.310m o l /l m i n ;=? 7
t k 0.5310m o l /l m i n =? ，单体起始浓度为
0.25mol/l ，求转化率分别为40%及80%时的瞬时重均聚合度分布。
17. 一无链转移的自由基聚合反应，属于单分子自终止的类型，已知4P k 3.5010mol /l min =? ，
2t k 1.8010mol /l min =? ，如果单体起始浓度[M]0=1.1mol/l ，应用拟稳态假设，计算在下列两种情况下
转化率为50%时所得产品的重均聚合度发布。(1) 等温间歇操作；(2) 同样温度下的一个CSTR （连续流动
搅拌釜式反应器）操作，假定物料是完全均匀的。
18. 一引发剂引发，偶合终止的自由基溶液聚合反应，已知其反应速度方程式：
])[/11500exp(103.213M T r M -?=-；单体初浓度[M]0=2.2mol/l ，今在一釜内进行间歇聚合，问
(1)在65℃等温下反应到聚合率为80%所需的时间；
(2)如在达到80%的聚合率后，采用绝热操作，任其聚合到95%还需要多少时间，已知聚合热△H=-1.0×105J/mol,反应液的比热和密度在聚合过程中可当作不变,并分别为C p =3.8J/g ·k,ρ=0.90×103g/l.
中南大学传递过程原理_复习题__解答
《传递过程原理》 习题（部分）解答 2014-12-19
第一篇动量传递与物料输送 3、流体动力学基本方程 P67. 1-3-12. 测量流速的pitot tube如附图所示，设被测流体密度为ρ，测压管液体的密度为ρ1，测压管中液面高度差为h。证明所 测管中的流速为：v=√2gh(ρ1 ρ ?1) 解：设点1和2的压强分别为P1和P2，则 P1+ρgh= P2+ρ1gh，即P1- P2=（ρ1-ρ）gh ① 在点1和点2所在的与流体运动方向垂直的两个面1-1面和2-2面之间列Bernoulli equation: ρ1ρ=ρ2 ρ +ρ2 2 , 即ρ1?ρ2 ρ =ρ2 2 ②( for turbulent flow) 将式①代入式②并整理得：
v =√2gh ( ρ1 ρ ?1) 1-3-15. 用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽水位维持恒定。各部分相对位置如附图所示。管路直径均为φ76×2.5mm ，在操作条件下，泵入口处真空表读数为24.66×103Pa ；水流经吸入管和排出管（不包括喷头）的能量损失分别按∑h f,1=2υ2和∑h f,2=10υ2计，由于管径不变，故式中υ为吸入管和排出管的流速（m/s ）。排水管与喷头连接处的压力为9.807×104Pa （表压）。试求泵的有效功率。 解：查表得，20℃时水的密度为998.2kg/m 3；设贮槽液面为1-1面， 泵入口处所在的与流体运动方向垂直的面为2-2面，排水管与喷头连接处的侧面为3-3面，以贮槽液面为水平基准面，则 (1) 在1-1面和2-2面之间列Bernoulli 方程，有 0=1.5g + ?ρ真空 ρ +ρ 2 2 +2ρ2 ( for turbulent flow) 将已知数据带入：0=1.5×9.81-24660/998.2+2.5υ2 得到υ2=3.996 （即υ=2 m/s ）
聚合反应装置
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 聚酰胺6的聚合工艺 学院：京江学院 班级：J高分子1101 姓名：杨嘉城 学号：4111126036
一．聚酰胺6的简介： (3) 二．聚酰胺6的的发展前景 (3) 三．聚酰胺6的原料及配方 (3) 3.1原料 (3) 3.2配方 (4) 四．聚酰胺6聚合过程与工艺 (4) 4.1PA6聚合方法 (4) 4.1.1常压连续聚合法 (5) 4.1.2二段聚合法 (5) 4.1.3间歇式高压釜聚合法 (6) 4.1.4固相后缩聚法 (6) 4.1.5多段连续聚合法 (8) 4.1.6水解聚合工艺 (9) 五..聚合聚酰胺6的设备 (11) 5.1反应机理 (11) 5.2工艺流程 (12) 5.3聚酰胺反应挤出 (13) 5.4反应挤出机理 (13) 六．挤出成型的影响因素 (14) 6.1原料质量 (14) 6.2温度控制 (14) 七．聚酰胺6的注塑聚合工艺 (14) 八．PA6生产的污水处理 (15) 1处理工艺及设计参数 (16) 九．参考文献 (17)
摘要：聚酰胺6熔点较低，而且工艺温度范围很宽。由己内酰胺聚合而成，是聚酰胺系列中产量最多的一种。有水解聚合固相聚合等。 关键词：聚合、生产工艺、注塑、挤出 一．聚酰胺6的简介： 聚酰胺-6，即尼龙6，又叫PA6，聚酰胺6。中文名聚酰胺-6英文名Polycaprolactam别称锦纶-6;尼龙-6化学式C6H13NO 机械强度、刚度、硬度、韧性高、耐老化性能好、机械减振能力好、良好的滑动性、优异的耐磨性、机械加工性能好、用于精密有效控制时、无蠕动现象、抗磨性能良好、尺寸稳定性好。尼龙6的化学物理特性和尼龙66很相似，然而，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比尼龙66塑料要好,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响，因此使用尼龙6设计产品时要充分考虑到这一点。为了提高尼龙6的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如EPDM和SBR等。对于没有添加剂的产品，尼龙6塑胶原料的收缩率在1%到1.5%之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到0.3%（但和流程相垂直的方向还要稍高一些）。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。实际的收缩率还和塑件设计、壁厚及其它工艺参数成函数关系。二．聚酰胺6的的发展前景 21世纪时绿色、低碳、经济、环保的时代，聚酰胺树脂的发展，也应该遵守这个规律。但是，从聚酰胺树脂的生产过程中来看，存在着工艺流程长、工艺复杂、碳吸收率低、环境污染严重、能耗大等问题。采用绿色工艺、减少污染环境、简化工艺路线、采用先进的化工过程强化技术等已经成为聚酰胺生产发展的方向，目前前景看好。 三．聚酰胺6的原料及配方 3.1原料 原料：己内酰胺 环己酮—羟胺路线 非芳烃路线 聚酰胺加工配方：
《电路原理》作业及答案
第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图（a）、（b）中：（1）u、i的参考方向是否关联？（2）ui乘积表示什么功率？ （3）如果在图（a）中u>0、i<0；图（b）中u>0、i>0，元件实际发出还是吸收功率？ i u- + 元件 i u- + 元件 （a）（b） 题1-1图 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下，写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程（即VCR）。 i u- + 10kΩi u- + 10Ωi u- + 10V - + （a）（b）（c） i u- + 5V + -i u- + 10mA i u- + 10mA （d）（e）（f） 题1-4图 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率（须说明是吸收还是发出）。
15V + - 5Ω 2A 15V +-5Ω 2A 15V + - 5Ω2A （a ） （b ） （c ） 题1-5图 1-16 电路如题1-16图所示，试求每个元件发出或吸收的功率。 0.5A 2U +- 2ΩU + - I 2Ω1 2V + - 2I 1 1Ω （a ） （b ） 题1-16图 A I 2
1-20 试求题1-20图所示电路中控制量u 1及电压u 。 ++2V - u 1 - +- u u 1 + - 题1-20图
第二章“电阻电路的等效变换”练习题 2-1电路如题2-1图所示，已知u S=100V，R1=2kΩ，R2=8kΩ。试求以下3种情况下的电压 u 2 和电流 i2、i3：（1）R3=8kΩ；（2）R3=∞（R3处开路）；（3）R3=0（R3处短路）。 u S + - R 2 R 3 R 1 i 2 i 3 u 2 + - 题2-1图
高分子加工工程复习题 含部分答案
《高分子加工工程》主要习题第一章绪论 1. 何谓成型加工？高分子材料成型加工的基本任务是什么？ 将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工程技术。 1.研究各种成型加工方法和技术； 2.研究产品质量与各种因素之间的关系； 3.研究提高产量和降低消耗的途径。 2. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。 A.如何使聚合物产生流动与变形？方法: a.加热熔体； b.加溶剂溶液； c.加增塑剂或其它悬浮液。 B.如何硬化定型？方法：热固性：交联反应固化定型。热塑性：a.熔体冷却b.溶液加热挥发成溶剂c.悬浮体先加热使颗粒熔合，再冷却硬化定型 3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。 a.形状：满足使用要求而进行，通过流动与变形而实现。 b.结构：组成：非纯聚合物组成方式：层压材料，增强材料，复合材料宏观结构：如多孔泡沫，蜂窝状，复合结构微观结构：结晶度，结晶形态，分子取向等 c.性质： 有意识进行：生橡胶的两辊塑炼降解，硫化反应，热固性树脂的交联固化 方法条件不当而进行：温度过高、时间过长而引起的降解 4. 聚合物成型加工方法是如何分类的？简要分为那几类？
1.根据形变原理分6类：a.熔体加工：b.类橡胶状聚合物的加工：c.聚合物溶液加工：d.低分子聚合物和预聚体的加工：e. 聚合物悬浮体加工：f.机械加工： 2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类： a.主要发生物理变化： b.主要发生化学变化： c.既有物理变化又有化学变化： 5. 简述成型加工的基本工序？ 1.预处理：准备工作：原料筛选，干燥，配制，混合 2.成型：赋予聚合物一定型样 3.机械加工：车，削，刨，铣等。 4.修饰：美化制品。 5.装配：粘合，焊接，机械连接等。 6. 简述塑料的优缺点。 优点：a.原料价格低廉；b.加工成本低；c.重量轻；d.耐腐蚀；e.造型容易；f.保温性能优良；g.电绝缘性好。 缺点：a.精度差；b.耐热性差；c.易燃烧；d.强度差；e.耐溶剂性差；f.易老化。 7. 举实例说明高分子材料在汽车、机械、日用品、化工、航天航空工业等领域的应用。 8. 学习高分子材料加工成型原理的目的、意义？ 1、有利于合理的制定加工工艺方案 2、对推广和开发聚合物的应用有十分重要的意义 3、新材料、新制品、新技术、新…… 第二章聚合物成型加工的理论基础 1、名词解释： 可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。 可挤压性、可挤压性是指聚合物受到挤压作用形变时，获得形状和保持形状的能力。
化工原理传热习题及答案汇总
化工原理习题及答案 第五章传热 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为240mm,λ=0.57w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 1140w 2.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料,其厚度为120mm, λ=0.25w.m.K,此时单位面积的热损失为_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 1000w 3.（6分）某大型化工容器的外层包上隔热层,以减少热损失,若容器外表温度为150℃, 而环境温度为20℃,要求每平方米热损失不大于500w, 采用某隔热材料,其导热系数λ=0.35w.m.K,则其厚度不低于_______。(注:大型容器可视为平壁) ***答案*** 91mm 4.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形直管内湍流的传热系数表达式为___________________.当管内水的流速为0.5m.s,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为0.8m.s,此时传热系数α=_____________. ***答案*** α=0.023(λ/d)Re Pr α=3.81(kw.m.K) 5.（6分）某间壁换热器中,流体被加热时,圆形管内湍流的传热系数表达式为_____________________.当管内水的流速为0.5m.s,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kw.m.K).若水的其它物性不变,仅改变水在管内的流速,当流速为1.2m.s,此时传热系数α=________________. ***答案*** α=0.023(λ/d)Re Pr α=5.26(kw.m.K) 6.（3分）牛顿冷却定律的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_______。 ***答案*** q=αA△t w.m.K 7.（4分）某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为30℃和40℃,此时传热平均温度差△t=_________. ***答案*** 27.9K 8.（4分）某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为15℃和30℃,此时传热平均温度差△t=_________. ***答案*** 41.6K 9.（2分）热量传递的方式主要有三种:_____、_______、__________. ***答案*** 热传导热对流热辐射 10.（6分）圆筒壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数α.αλ的关系为_________.当间壁管规格为φ108×4mm,导热系数为45(w. m.K)时,管内外两侧给热系数分别为8000 (w.m.K)和1200(w.m.K)时,总传热系数K__________. ***答案*** 1/K=1/α+bd/λd+1d/αd 946(w.m.K) 11.（4分）某逆流操作的间壁式换热器中,热流体的进.出口温度为80℃和50℃,冷流体的
电路理论模拟题
《电路理论》模拟题（补） 一． 单项选择题 1.电流与电压为关联参考方向是指（ ）。 A .电流参考方向与电压降参考方向一致 B. 电流参考方向与电压升参考方向一致 C. 电流实际方向与电压升实际方向一致 D .电流实际方向与电压降实际方向一致 2.应用叠加定理时，理想电压源不作用时视为（ ）。 A .短路 B.开路 C.电阻 D.理想电压源 3.应用叠加定理时，理想电流源不作用时视为（ ）。 A.短路 B.开路 C.电阻 D.理想电流源 4.直流电路中，（ ）。 A.感抗为0，容抗为无穷大 B.感抗为无穷大，容抗为0 C.感抗和容抗均为0 D.感抗和容抗均为无穷大 5.电路的最大几何尺寸d 与电路的最高频率对应的波长呈（ ）时，视为集中参数电路？ A.d<0.01 B.d>0.01 C.d<0.02 D.d>0.02 6.如图1-1所示，i=2A ，u=30V ，则元件的功率大小和对此二端电路的描述正确的是（ ）。 图1-1 A.P=15W,吸收功率 B.P=60W,吸收功率 C.P=15W,放出功率 D.P=60W,放出功率 7．如图1-2所示，已知A I A I A I A I 3,1,2,44321-==-==。图中电流5I 的数值为（ ）。 A.4A B.-4A C.8A D.-8A 图1-2
R是（） 。 8.如图1-3所示，a,b间的等效电阻 ab A.12 B.24 C.3 D.6 图1-3 9.如图1-4（a）中，Ra=Rb=Rc=R，现将其等效变换为（b）图联接电路，则（b）中的Rab,Rbc,Rca 分别为（）。 图1-4 A.R,2R,3R B.3R,2R,R C.3R,3R,3R D.R,R,R 10.电阻与电感元件并联，它们的电流有效值分别为3A 和4A，则它们总的电流有效值为( )。 A.7A B.6A C.5A D.4A 11.关于理想电感元件的伏安关系，下列各式正确的有( )。 A.u=ωLi B. u=Li C.u=jωLi D.u=Ldi/dt 12.在正弦交流电路中提高感性负载功率因数的方法是（）。 A.负载串联电感 B.负载串联电容 C.负载并联电感 D.负载并联电容 13.任意一个相量乘以j相当于该相量（）。 A.逆时针旋转90度 B.顺时针旋转90度 C.逆时针旋转60度 D.顺时针旋转60度 14.三相对称电源星型联结，相、线电压的关系为（）。 A.线电压是相电压的3倍，且线电压滞后对应相电压30°
聚合物加工原理复习题
《聚合物加工原理》复习题 1．聚合物的聚集态结构有哪些特点？ （1）非晶态聚合物在冷却过程中分子链堆砌松散，密度低； （2）结晶态聚合物一般晶区、非晶区共存，存在“结晶度”概念； （3）聚合物结晶完善程度强烈依赖于成型工艺冷却条件； （4）结晶聚合物晶态多样，有伸直链晶体、串晶、柱晶、纤维晶等； （5）取向态结构是热力学不稳定结构，高温下易解取向。 2．聚合物的结晶过程。 ①结晶温度范围：Tg-Tm之间 ②结晶过程：晶核生成和晶体生长。 3．成型加工条件对结晶过程经过的影响。 （1）模具温度： 模具温度影响制品的结晶度、结晶速率、晶粒尺寸、数量级分布。 等温冷却：过冷度△T（Tm-TM）很小，晶核少，晶粒粗，力学性能降低。同时生产周期长。快速冷却：过冷度△T大，对于后制品，内外冷却速度不一致，结晶过程不一致，易产生不稳定结晶结构，使制品在储存、使用过程中发生后结晶，造成制品形状及尺寸不稳定。 中速冷却：过冷度△T大适宜，有利于制品内部在Tg温度以上结晶，使结晶生长、完善和平衡。导致制品的尺寸稳定性。 （2）塑化温度及时间 塑化温度低且时间短，熔体中可能存在残存较多晶核，在再次冷却时会产生异相成核，导致结晶速度快，晶粒尺寸小且均匀，制品的内应力小，耐热性提高。反之则相反。 （3）应力作用 结晶性聚合物在成型加工过程中都要受到应力的作用。不同的成型方法和工艺条件，聚合物受到的应力类型及大小不一样，导致聚合物的晶体结构和形态发生变化。如剪切应力是聚合物易得到伸直链晶体、片晶、串晶或柱晶；应力（拉伸应力和剪切应力）存在会增大聚合物熔体的结晶速率，降低最大结晶速度温度Tmax；剪切或拉伸应力增加，聚合物结晶度增加。（4）材料其它组分对结晶的影响 一定量和粒度小的的固态填充剂能成为聚合物的成核剂，加速聚合物结晶进程。如炭黑、二氧化硅、氧化钛、滑石粉、稀土氧化物等。如氧化镧对PA6明显提高PA6的结晶度和结晶速率。
电路原理 模拟试题.pdf
电路原理——模拟试题 一、单项选择题（每题2分，共50分） 1、在进行电路分析时，关于电压和电流的参考方向，以下说法中正确的是（B）。 （A）电压和电流的参考方向均必须根据规定进行设定 （B）电压和电流的参考方向均可以任意设定 （C）电压的参考方向可以任意设定，但电流的参考方向必须根据规定进行设定 （D）电流的参考方向可以任意设定，但电压的参考方向必须根据规定进行设定 2、在图1-1所示电感元件中，电压与电流的正确关系式为（D）。 （A）（B）（C）（D） 3、对图1-2所示电流源元件，以下描述中正确的是（ A ） （A）i恒为10mA、u不能确定（B）i恒为10mA、u为0 （C）i不能确定、u为∞（D）u、i均不能确定 4、在图1-3所示电路中，已知电流，，则电流I2为（D）。 （A）-3A （B）3A （C）-1A （D）1A 图1-1 图1-2 图1-3 5、关于理想变压器的作用，以下说法中正确的是（D）。 （A）只能对电压进行变换（B）只能对电流进行变换 （C）只能对阻抗进行变换（D）可同时对电压、电流、阻抗进行变换
6、理想运算放大器的输入电阻R i是（A）。 （A）无穷大（B）零（C）约几百千欧（D）约几十千欧 7、在图1-4所示电路中，各电阻值和U S值均已知。欲用支路电流法求解流过电阻R G的电流I G，需列出独立的电流方程数和电压方程数分别为( B )。 （A）4和3 （B）3和3 （C）3和4 （D）4和4 8、在图1-5所示电路中，当L S1单独作用时，电阻R L中的电流I L=1A，那么当L S1和L S2共同作用时， I L应是（ C ）。 （A）3A （B）2A （C）1.5A （D）1A 图1-4 图1-5 9、图1-6所示电路中，当R1减少时，电压I2将（C）。 （A）减少（B）增加（C）不变（D）无法确定 10、图1-7所示电路中，电压U AB=20V，当电流源I S单独作用时，电压U AB将（ C ）。 （A）变大（B）变小（C）不变（D）为零 图1-6 图1-7 11、电路如图1-8所示。在开关S闭合接通后，当电阻取值为、、、时得到4条曲线如图所示，则电阻所对应的是（ A ）。 （A）曲线1 （B）曲线2 （C）曲线3 （D）曲线4
《聚合物加工原理试题》
《聚合物加工工程》复习知识点一，名词解释 1、分散性、均匀性、分散相、连续相 分散性：指分散相的破碎程度，用分散相的平均尺寸及其分布表示。尺寸越小，分布越窄，则分散度越高。均匀性：是指被分散物在共混体中的浓度分布均一性，反应在共混物不同部位取样，分散物含量的差异程度。主要取决于混炼效率和混炼时间。分散相：共混物中，间断地分散在连续相中（岛相）。连续相：共混物中，连续而不间断的相称为连续相（海相）。 2、混炼胶:将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中的过程，其产物 叫混炼胶。 塑化料：将各种添加剂混入并均匀分散在塑料熔体中的过程，其产物叫塑化料。 3、橡胶的塑炼：使弹性材料由弹性状态转变为可塑性状态的工艺过 程。 4、塑料的塑化：是借助加热和剪切作用使无聊熔化、剪切变形、进 一步混合，使树脂及各种配合剂组分分散均匀。 5、压延成型p315：压延成型是生产高聚物薄膜和片材的主要方法， 它是将接近粘流温度的物料通过几个相向旋转着的平行辊筒的间隙，使其受到挤压和延展作用，得到表面光洁的薄片状连续制品。 6、螺杆的长径比p115：螺杆长径比L/D ：指工作部分有效长度与直 径之比。 L/D大，温度分布好。混合均匀，减少逆流和漏流，生产能力提高。 7、几何压缩比p116：指加料段第一螺槽的容积与均化段最后一个螺 槽容积之比。一般为2~5，压缩比愈大，挤压作用愈大，排气能力愈强。 8、挤出工作点p104：螺杆特性线AB与口模特性线OK1的交点C，称 为挤出机的工作点。 9、*塑化能力p233：是指注射机塑化装置在1h内所能塑化物料的质 量（以标准塑料聚苯乙烯为准），它是衡量注射机性能优劣的重要 参数。 10、*注射量p231：注射量—注射机的最大注射量或称公称注射量， 指注射机在对空注射（无模具）条件下，注射螺杆或柱塞作一次 最大注射行程时，注射系统所能达到的最大注射量。 11、注射过程p240：塑化良好的聚合物熔体，在柱塞或螺杆的压力作 用下，由料筒经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模腔这一复 杂而又重要的过程称为注射过程。 12、保压过程p256：模腔充满之后，柱塞或移动螺杆仍保持施压状态， 使喷嘴的熔体不断充实模腔，以确保不缺料。这一阶段称为保压 阶段。 13、背压p273：螺杆顶部熔体在螺杆后退时受到的压力，又称塑化压 力，通常小于2MPa。 14、注射压力p273：在注射过程中螺杆对塑料熔体所施加的压力。 15、退火、调湿： 16、热定型：目的是消除纤维的内应力，提高纤维的尺寸稳定性，并 且进一步改善其物理学性能。 17、*硫化——线型聚合物在化学或物理作用下，通过化学键的连接， 成为空间网状结构的化学变化过程称为硫化（交联）。 18、*压延效应p339：物料在压延过程中，在通过压延辊筒间隙时受 剪切力作用，大分子作定向排列，以致制品物理力学性能会出现 纵、横方向差异的现象，即沿片材纵向(沿着压延方向)的拉伸强 度大、伸长率小、收缩率大；而沿片材横向(垂直于压延方向)的 拉伸强度小、伸长率大、收缩率小。这种纵横方向性能差异的现
化工原理习题第二部分热量传递答案
化工原理习题第二部分热量传递 一、填空题： 1.某大型化工容器的外层包上隔热层，以减少热损失,若容器外表温度为500℃, 而环境温度为20℃, 采用某隔热材料，其厚度为240mm，λ=0.57w/m.K，此时单位面积的热损失为____ 1140w ___。(注:大型容器可视为平壁) 2.牛顿冷却定律的表达式为____ q=αA△t _____，给热系数（或对流传热系数）α的单位是__ w/m2.K _____。 3.某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃,冷流体的进出口温度为30℃和40℃,此时传热平均温度差△t=____27.9K _____。 3. 某并流操作的间壁式换热器中,热流体的进出口温度为90℃和50℃，冷流体的进出口温度为15℃和30℃,此时传热平均温度差△t=____ 41.6K _____。 4.热量传递的方式主要有三种:__ 热传导___、___热对流 ____、热辐射。 5.对流传热中的努塞特准数式是＿＿Nu＝αｌ/λ＿＿＿＿, 它反映了对流传热过程几何尺寸对α的影响。 6.稳定热传导是指传热系统中各点的温度仅随位置变不随时间而改变。 7.两流体的间壁换热过程中，计算式Q＝α.A.△ｔ，A表示为α一侧的换热壁面面积_______。 8.在两流体通过圆筒间壁换热过程中，计算式Q=K.A.△t中，A表示为____________ A 泛指传热面, 与K 相对应________。 9.两流体进行传热,冷流体从10℃升到30℃,热流体从80℃降到60℃，当它们逆流流动时, 平均传热温差△tm=_____ 50℃_______，当并流时,△tm=___ 47.2℃______。 10.冷、热气体在间壁换热器中换热，热气体进口温度T＝400℃，出口温度T 为200℃，冷气体进口温度ｔ＝50℃，两股气体的质量流量相同,物性数据可视为相同,若不计热损失时，冷气体出口温度为＿250_＿℃；若热损失为5％时，冷气体出口温度为＿＿240℃＿。 11.一列管换热器，列管规格为φ38×3, 管长4m,管数127根，则外表面积F=__F1=127×4π×0.038=60.6m2，而以内表面积计的传热面积F____ F2=127×4π×0.032=51.1m2__________。
电路原理课程题库(有详细答案)
《电路原理》课程题库 一、填空题 1、RLC串联电路发生谐振时，电路中的（电流）将达到其最大值。 2、正弦量的三要素分别是振幅、角频率和（初相位） 3、角频率ω与频率ｆ的关系式是ω=（2πｆ）。 4、电感元件是一种储能元件，可将输入的电能转化为（磁场）能量储存起来。 5、RLC串联谐振电路中，已知总电压U=10V，电流I=5A，容抗X C =3Ω，则感抗X L =（3Ω），电阻R=（2Ω）。 6、在线性电路中，元件的（功率）不能用迭加原理计算。 7、表示正弦量的复数称（相量）。 8、电路中a、b两点的电位分别为V a=-2V、V b=5V，则a、b两点间的电压U ab=（-7V），其电压方向为（a指向b）。 ) 9、对只有两个节点的电路求解，用（节点电压法）最为简便。 10、RLC串联电路发生谐振的条件是：（感抗=容抗）。 11、（受控源）是用来反映电路中某处的电压或电流能控制另一处电压或电流的现象。 12、某段磁路的（磁场强度）和磁路长度的乘积称为该段磁路的磁压。 13、正弦交流电的表示方法通常有解析法、曲线法、矢量法和（符号）法四种。 14、一段导线电阻为R，如果将它从中间对折，并为一段新的导线，则新电阻值为（R/4）Ω。
15、由运算放大器组成的积分器电路，在性能上象是（低通滤波器）。 16、集成运算放大器属于（模拟)集成电路，其实质是一个高增益的多级直流放大器。 17、为了提高电源的利用率，感性负载电路中应并联适当的（无功)补偿设备，以提高功率因数。 18、RLC串联电路发生谐振时，若电容两端电压为100V，电阻两端电压为10V，则电感两端电压为（100V)，品质因数Q为（10)。 ' 19、部分电路欧姆定律的表达式是（I=U/R)。 20、高压系统发生短路后，可以认为短路电流的相位比电压（滞 后)90°。 21、电路通常有(通路)、(断路)和(短路)三种状态。 22、运算放大器的(输入失调)电压和(输入失调)电流随(温度)改变而发生的漂移叫温度漂移。 23、对称三相交流电路的总功率等于单相功率的(3)倍。 24、当电源内阻为R0时，负载R1获得最大输出功率的条件是(R1=R0)。 25、场效应管是电压控制器件，其输入阻抗(很高)。 26、在电感电阻串联的交流电路中电压(超前)电流一个角。 27、正弦交流电的“三要素”分别为最大值、频率和(初相位)。 28、有三个电容器的电容量分别是C1、C2和C3，已知C1> C2> C3，将它们并联在适当的电源上，则它们所带电荷量的大小关系是(Q1>Q2>Q)。 ;
传递过程原理作业题和答案
《化工传递过程原理（Ⅱ）》作业题 1. 粘性流体在圆管作一维稳态流动。设r 表示径向距离，y 表示自管壁算起的垂直距离，试分别写出沿r 方向和y 方向的、用（动量通量）＝-（动量扩散系数）×（动量浓度梯度）表示的现象方程。 1．(1-1) 解：()d u dy ρτν = (y ，u ，du dy > 0) ()d u dr ρτν =- (r ，u , du dr < 0) 2. 试讨论层流下动量传递、热量传递和质量传递三者之间的类似性。 2. (1-3) 解：从式（1-3）、（1-4）、（1-6）可看出： A A AB d j D dy ρ=- （1-3） () d u dy ρτν =- （1-4） ()/p d c t q A dy ρα=- （1-6） 1. 它们可以共同表示为：通量 = －（扩散系数）×（浓度梯度）； 2. 扩散系数 ν、α、AB D 具有相同的因次，单位为 2/m s ； 3. 传递方向与该量的梯度方向相反。 3. 试写出温度t 对时间θ的全导数和随体导数，并说明温度对时间的偏导数、全导数和随体导数的物理意义。 3.（3-1） 解：全导数： dt t t dx t dy t dz d x d y d z d θθθθθ????=+++???? 随体导数：x y z Dt t t t t u u u D x y z θθ????=+++???? 物理意义： t θ ??——表示空间某固定点处温度随时间的变化率；
dt d θ——表示测量流体温度时，测量点以任意速度dx d θ、dy d θ、dz d θ 运动所测得的温度随时间的变化率 Dt D θ ——表示测量点随流体一起运动且速度x u dx d θ=、y u dy d θ=、z u dz d θ=时， 测得的温度随时间的变化率。 4. 有下列三种流场的速度向量表达式，试判断哪种流场为不可压缩流体的流动。 （1）xy x z y x )2()2(),,(2θθ--+= （2）k y x j z x i x z y x u )22()(2),,(++++-= （3）xz yz xy y x 222),(++= 4.（3-3） 解：不可压缩流体流动的连续性方程为：0u ?=（判据） 1. 220u x x ?=-=，不可压缩流体流动； 2. 2002u ?=-++=-，不是不可压缩流体流动； 3. 002222()u y z x x y z =??≠??=++=++=，不可压缩 ，不是不可压缩 5. 某流场可由下述速度向量式表达： k z j y i xyz z y xyz z y x θθθ33),,,(-+=-+= 试求点（2，1，2，1）的加速度向量。 5. （3-6） 解： y x z i j k Du Du Du Du D D D D θθθθ =++ x x x x x x y z u u u Du u u u u D x y z θθ=+++???????? 0()()3()xyz yz y xz z xy θ=++- (13)xyz yz θ=+- y y Du D θ = 23(3)(3)3(31)z z z z Du D θθθθ =-+--=-
聚合物加工原理习题
名词解释离模膨胀；聚合物熔体挤出后的截面积远比口模面积大。此现象称为巴拉斯效应（Barus Effect），也称为离模膨胀 熔体破裂；熔体破裂是挤出物表面出现凹凸不平或外形发生畸变或断裂的总称。 高分子合金；塑料与塑料或橡胶经物理共混或化学改性后，形成的宏观上均相、微观上分相的一类材料。 螺杆压缩比；螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段的最后一个螺槽的容积之比，它表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。 机头压缩比；是指分流器支架出口处流道的断面积与机头出料口模和芯棒之间形成环隙面积之比。 螺杆的背压；在移动螺杆式注射机成型过程中，预塑化时，塑料随螺杆旋转经螺槽向前输送并熔融塑化，塑化后堆积在料筒的前部，螺杆端部的塑料熔体就产生一定的压力，即背压。热固性塑料收缩率：在常温常压下，模具型腔的单项尺寸和制品相应的的单向尺寸之差与模具型腔的单项尺寸之比。 冷压烧结成型：是将一定量的成型物料（如聚四氟乙烯悬浮树脂粉料）入常温的模具中，在高压下压制成密实的型坯（又称锭料、冷坯或毛坯），然后送至高温炉中进行烧结一定时间，从烧结炉中取出经冷却后即成为制品的塑料成型技术。 第四章 1、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。聚合物流动过程最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。端末效应包括入口效应和模口膨化效应（离模膨胀）即巴拉斯效应。不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。 2、简述高聚物熔体流动的特点。 由于高聚物大分子的长链结构和缠绕，聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比低分子液体复杂。在宽广的剪切速率范围内，这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系，液体的粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。即非牛顿型流动。 3、聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式在塑料成型过程中可采取哪些措施以减少弹性表现对制品质量的不良影响聚合物熔体在加工过程中的弹性行为主要有入口效应、离模膨胀和熔体破裂。随熔体在口模内停留时间延长，弹性变形得到恢复，离模膨胀呈指数关系减小。故增长口模长度可减小离模膨胀。保证挤出速率在临界挤出速率以下，丫C随挤塑温度的增加而变大，但与口模的表面粗糙度 无关。因此，升高温度是挤塑成功的有效办法。入口收敛角af, 丫c j, L/D f , Y c f减小入 口收敛角，增大长径比可增大临界挤出速率。 4、取向度对注塑制品的力学性能有何影响非晶聚合物取向后,沿应力作用方向取向的分子链大大提高了取向方向的力学强度,但垂直于取向方向的力学强度则因承受应力的是分子间的次价键而显著降低。团此拉伸取向的非品聚合物沿拉伸方向的拉伸强度,断裂伸长率和冲击强度均随取向度提高而增大。 取向结晶聚合物的力学强度主要由连接晶片的伸直链段所贡献,其强度随伸直钱段增加而增大,晶片间伸直链段的存在还使结晶聚合物具有韧性和弹性。通常,随取向度提高,材料的密度和强度都相应提高,而伸长率则逐渐降低 5、聚合物在成型过程中为什么会发生取向成型时取向产生的原因及形式有哪几种取向对高分 子材料制品的性能有何影响成型加工时,受到剪切和拉伸力的影响,高分子分子链发生取向。依受力方向分为：1、流动取向：系指在熔融成型或浓缩成型中,高分子化合物的分子链、链段或其他添加剂,沿剪切流动的方向排列。次表层的取向度最高。2、拉伸取向：系指高分子化合物的分子链、链段或结晶等受到拉伸力的作用沿受力方向排列。有单向拉伸和双向拉伸。 影响因素：1、分子结构（结构简单,柔性的有利于取向）2、低分子化合物（降低Tg/Tf 有利于 取向）3、温度（升温有利取向）4、拉伸比（增加有利取向）高分子材料经取向后,拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性等增加，单轴拉伸后，取向方向（纵向）和垂直于取向方向（横向）强度不一样，纵向强度增加，横向减少，对于结晶性高分子，取向拉伸后结晶度增加，玻玻璃化温度增加。 6、入口压力降产生原因有哪些（1）、物料从料筒进入口模时，熔体粘滞流动流线在入口处产生收敛所引起的能量损失；（2）、
热质交换原理与设备复习题答案
第一章第一章 绪论 1答：分为三类。动量传递：流场中的速度分布不均匀（或速度梯度的存在） 热量传递：温度梯度的存在（或温度分布不均匀） ； 质量传递：物体的浓度分布不均匀（或浓度梯度的存在） 。 第二章热质交换过程 1答：单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。传质通量等于 传质速度与浓度的乘积。 以绝对速度表示的质量通量： m A A U A M B B U B E e A U A e B U B 以扩散速度表示的质量通量： j A A （U A u ）, j B B （U B U ）U B , j j A j B e A u 1 e A — G A U A e B U B ） a A （m A m B ） 以主流速度表示的质量通量： e e B U a B （m A m B ） 2、答：碳粒在燃烧过程中的反应式为 C °2 C°2，即为1摩尔的C 与1摩尔的。2反应, 生成1摩尔的C °2,所以°2与C °2通过碳粒表面边界界层的质扩散为等摩尔互扩散。 3、答：当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传递现 象。动量、热量和质量的传递， （既可以是由分子的微观运动引起的分子扩散，也可以是由 旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递） 动量传递、能量传递和质量传递三种分子传递和湍流质量传递的三个数学关系式都是类 似的。 4、答：将雷诺类比律和柯尔本类比律推广应用于对流质交换可知，传递因子等于传质因子 G 2 2 J H J D ~ S t P r S t m S C 且可以把对流传热中有关的计算式用于对流传质， 数及准则数用对流传质中 C, a D , D ,p r S c , N u S h , S t ③当流体通过一物体表面，并与表面之间既有质量又有热量交换时， 同样可用类比关系由传 h m 7 e ① ② 参 t 只要将对流传热计算式中的有关物理 相对应的代换即可，如： S t I m 热系数h 计算传质系数h m
高分子材料成型加工课后部分习题参考答案
2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。 答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有：PE，PP，PVC，PS等； 工程塑料：是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的，刚性好、蠕变小、自 润滑、电绝缘、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等； 工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。 热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；) 热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。 简单组分高分子材料：主要由高聚物组成(含量很高，可达95%以上)，加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。如：PE、PP、PTFE。 复杂组分高分子材料：复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成，如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。如：PF、SPVC。 用天然或合成的聚合物为原料，经过人工加工制造的纤维状物质。可以分类两类 1）人造纤维：又称再生纤维，以天然聚合物为原料，经过人工加工而改性制得。如：粘胶纤维、醋酸纤维、蛋白质纤维等 2）合成纤维：以石油、天然气等为原料，通过人工合成和纺丝的方法制成。如：涤纶、尼龙、腈纶、丙纶、氨纶、维纶等 3．高分子材料成型加工的定义和实质。 高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。 大多数情况下，聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动，并取得所需要的形状，然后设法保持取得的形状(即硬化)，流动-硬化是聚合物工过程的基本程序。 高分子材料加工的本质就是一个定构的过程，也就是使聚合物结构确定，并获得一定性能的过程。 第一章习题与思考题 2．请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。 答：晶态聚合物：Tm～Td；非晶态聚合物：Tf～Td。 对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最高使用温度是Tg，当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在Tg以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。熔点（Tm）：是晶态高聚物熔融时的温度。表征晶态高聚物耐热性的好坏。 3．为什么聚合物的结晶温度围是Tg～Tm？ 答：T>Tm 分子热运动自由能大于能，难以形成有序结构 T 第一章引论 1-1 试描述自动控制系统基本组成，并比较开环控制系统和闭环控制系统的特点。答： 自动控制系统一般都是反馈控制系统，主要由控制装置、被控部分、测量元件组成。控制装置是由具有一定职能的各种基本元件组成的，按其职能分，主要有给定元件、比较元件、校正元件和放大元件。如下图所示为自动控制系统的基本组成。 开环控制系统是指控制器与被控对象之间只有顺向作用，而没有反向联系的控制过程。此时，系统构成没有传感器对输出信号的检测部分。开环控制的特点是：输出不影响输入，结构简单，通常容易实现；系统的精度与组成的元器件精度密切相关；系统的稳定性不是主要问题；系统的控制精度取决于系统事先的调整精度，对于工作过程中受到的扰动或特性参数的变化无法自动补偿。 闭环控制的特点是：输出影响输入，即通过传感器检测输出信号，然后将此信号与输入信号比较，再将其偏差送入控制器，所以能削弱或抑制干扰；可由低精度元件组成高精度系统。 闭环系统与开环系统比较的关键，是在于其结构有无反馈环节。 1-2 请说明自动控制系统的基本性能要求。 答： 自动控制系统的基本要求概括来讲，就是要求系统具有稳定性、快速性和准确性。 稳定性是对系统的基本要求，不稳定的系统不能实现预定任务。稳定性通常由系统的结构决定与外界因素无关。对恒值系统，要求当系统受到扰动后，经过一定时间的调整能够回到原来的期望值（例如恒温控制系统）。对随动系统，被控制量始终跟踪参量的变化（例如炮轰飞机装置）。 快速性是对过渡过程的形式和快慢提出要求，因此快速性一般也称为动态特性。在系统稳定的前提下，希望过渡过程进行得越快越好，但如果要求过渡过程时间很短，可能使动态误差过大，合理的设计应该兼顾这两方面的要求。 准确性用稳态误差来衡量。在给定输入信号作用下，当系统达到稳态后，其实际输出与所期望的输出之差叫做给定稳态误差。显然，这种误差越小，表示系统的精度越高，准确性越好。当准确性与快速性有矛盾时，应兼顾这两方面的要求。 1-3 请给出图1-4炉温控制系统的方框图。 答： “聚合过程原理”习题 “聚合过程原理”习题 第二章 1. 按物料的相态、结构形式、操作方式和流体流动及混合形式分类，反应器可分为那几类？ 2. 名词解释：返混;微观混合; 宏观混合; 停留时间分布函数; 停留时间分布密度函数; 平均停留时间;有效利用系数 3. 理想反应器设计的基本原理是什么？ 4. 反应器的流动模型有哪些？各有何特点？ 5. 平推流及理想混合反应器的停留时间分布有何特点？ 6. 返混对简单反应、复杂反应和连串反应各有何影响？ 7. 描述连续式反应器的重要性质有哪些？ 8. 微观混合和宏观混合对理想混合反应器各有何影响？ 第三章 1. 在双分子热引发和双基终止时，间歇式和连续全混式反应釜对产物的转化率、累积平均聚合度有何影响？ 2. 在阳离子聚合中，采用间歇操作和连续操作对其转化率和平均聚合度和分子量分布有何影响？ 3. 要制取高分子量的缩聚物时，在理论上和操作方式上可采取哪些措施？ 4. 间歇操作的和连续全混反应釜对缩聚反应的分子量分布有何影响? 第四章 1. 非牛顿流体可分为几类？各有何主要特征？ 2. 影响高聚物剪切流动曲线的因素有哪些？ 3. 宾汉塑性流体为何具有屈服应力？ 4. 名词解释:入口效应;孔口膨大(Barns)效应;弹性回缩现象;法向应力效应;Toms效应 5. 利用幂律模型如何计算流动行为指数n？ 6. 为何流体的假塑性行为只表现在某一剪切速率范围内？ 7. 指出下列体系可能属于哪种非牛顿流体类型？高分子凝胶，饱和聚酯溶液，牙膏，聚丙烯熔体。 8. 可采用哪些仪器和方法可测量非牛顿流体的流变特性? 9. 试讨论高聚物的平均分子量及分子量分布对其剪切流动曲线的影响. 10. 为何胀塑性流体的粘度随剪切应力的增加而增大? 第五章 1. 工艺过程对搅拌的要求主要有哪几种?各起何作用? 2. 漩涡对聚合过程有何影响？工业上可采取哪些措施消除搅拌所产生的漩涡？ 3. 说明Navier-Stokes方程式和无因次Navier-Stokes方程式中各项所代表的物理意义。 4. 解释功率准数、无因次速度、泵送准数和无因次混合时间的物理意义。 5.工业上处理不相溶液体有哪些方法？各起何作用？ 6. 在分散体系中,有哪些力作用于分散相?对分散相起什么作用? 7. 在“混合和搅动”及“悬浮”类型的聚合体系中,搅拌任务的“尺度” 和“难度”各指什么? 8. 表征搅拌器特性和行为的无因次准数有哪些?各与流体及搅拌器的什么特征有关?9. 搅拌器功率计算和压力计算的基础是什么? 10. 什么是搅拌过程的混合时间?它与搅拌过程有何联系? 11. 搅拌器的设计中主要应确定哪些参数? 12. 在搅拌聚合釜的放大时,着重需考虑的问题是什么? “方次法则”中的指数有何意义? 第六章 1. 在聚合过程中,可采取哪些措施控制聚合反应所产生的热量? 2. 说出搅拌聚合釜的几种传热方式和作用 . 3. 可采用那些方法提高总包传热系数K的值? 4. 阐述搅拌分散过程和传质过程的关系,它们与搅拌器的设计有何联系?自动控制原理课后习题答案
“聚合过程原理”习题