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化工
题目

催化剂床层高度越高,操作气速、流体阻力将越大。A. 正确B. 错误

催化剂床层高度越高,操作气速、流体阻力将越大。

A. 正确

B. 错误

题目解答

答案

A. 正确

解析

考查要点:本题主要考查固定床反应器中床层高度与操作气速、流体阻力之间的关系,涉及流体力学基本原理。

解题核心思路:

  1. 流体阻力与床层高度的关系:根据达西方程,流体阻力与床层高度成正比,因此床层高度越高,阻力越大。
  2. 操作气速的影响:操作气速通常由系统设计或生产需求决定。当床层高度增加时,若维持较高的气速,需克服更大的阻力,这可能导致系统调整(如增大压差),从而使得操作气速和流体阻力同时增大。

破题关键点:

  • 明确操作气速的定义:操作气速是实际流动速度,可能因系统调整而变化。
  • 综合分析两者的关联:床层高度增加直接导致阻力增大,而操作气速的提升可能通过系统调节实现,二者存在正相关性。

流体阻力分析:
根据达西方程,总阻力 $\Delta P = \frac{f \rho v^2}{2} h + \rho g h_{\text{Bed}} h$,其中 $h$ 为床层高度。阻力与床层高度 $h$ 成正比,因此床层高度越高,流体阻力越大。

操作气速分析:
操作气速 $v$ 是体积流量 $Q$ 与床层横截面积 $A$ 的比值($v = Q/A$)。若系统设计要求在床层高度增加时仍保持较高的生产效率(如固定 $Q$),则横截面积 $A$ 可能减小,导致 $v$ 增大。此外,为克服更大的阻力,系统可能通过增大压差 $\Delta P$ 来维持或提升气速。因此,床层高度越高,操作气速可能越大。

结论:
题目中“催化剂床层高度越高,操作气速、流体阻力将越大”的表述符合实际工程中的设计逻辑,答案正确。

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