题目
10,平推流反应器的无因次方差是()。 A. 2B. 1C. 0D. -1
10,平推流反应器的无因次方差是()。
- A. 2
- B. 1
- C. 0
- D. -1
题目解答
答案
C
解析
平推流反应器(PFR)的无因次方差是考察反应工程中停留时间分布的重要概念。
关键点在于理解平推流反应器的流动特性:
- 理想平推流中物料以恒定速度推进,停留时间分布函数为脉冲函数(δ函数),即所有物料的停留时间完全相同。
- 无因次方差反映停留时间的分散程度,其公式为 $\frac{\sigma^2}{\tau^2}$,其中 $\sigma^2$ 是方差,$\tau$ 是平均停留时间。
- 由于平推流中停留时间无分散,方差 $\sigma^2 = 0$,因此无因次方差为 0。
平推流反应器的停留时间分布函数为 $E(t) = \delta(t - \tau)$,其中 $\tau$ 是平均停留时间。
- 计算平均停留时间:
$\tau = \int_0^\infty t E(t) dt = \int_0^\infty t \delta(t - \tau) dt = \tau$ - 计算 $E(t^2)$:
$E(t^2) = \int_0^\infty t^2 E(t) dt = \int_0^\infty t^2 \delta(t - \tau) dt = \tau^2$ - 计算方差:
$\sigma^2 = E(t^2) - \tau^2 = \tau^2 - \tau^2 = 0$ - 无因次方差:
$\frac{\sigma^2}{\tau^2} = \frac{0}{\tau^2} = 0$