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工程基础复习要点

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第二章:铸造

1,什么是铸造?有何特点?

定义:将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中,待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法,称为铸造。

特点:1)成形方便,可铸造内外形复杂的零件

2)适应性强,工艺灵活性大

3)成本较低

4)铸件的组织性能较差、力学性能差、精度低、劳动条件差。

2,说明砂型铸造,金属型铸造,离心铸造,熔模铸造和压力铸造的原理,特点及应

1)壁厚要合理

2)铸件壁厚应力求均匀

图一:铸件的壁厚应薄且均匀,壁越厚,金属液体流动的阻力越小,因而容易充满型腔,但金属液体冷却速度慢,造成晶粒粗大,同时产生缩孔,缩松的可能性也越大,机械性能明显下降。

图二:壁厚不均匀,可采用带加强筋的薄壁代替厚壁,可保证在减轻铸件重量的同时,不降低甚至提高铸件的承载能力。

3)铸件壁的联接形式要合理

图一:铸件壁的联接形式壁厚要有过度,不能太直接,会导致金属液体不能完全充满。

图二:铸件壁应尽量避免金属聚集。

图三:当转弯处有直角结构时,会由于结晶的方向性以及该处聚集了过多的金属而使该处机械性能下降,且尖角部分易产生应力集中。

4)尽量避免道大的水平面

图四:在交叉处或成锐角处必然聚集较多的金属,这些地方容易缩孔,缩松。

图五:应尽量避免大的水平面,其容易导致金属液体不能充满型腔。

5)铸件结构应避免冷却收缩受阻和有利于减小变形。

图六:轮廓与轮缘冷却的速度不同而在某些方面轮辐或轮缘中产生过大的拉应力,使轮辐或轮缘断裂。改用弯曲辐条,借助辐条的变形使应力大大降低,从而防止裂纹产生。

6)减少铸件分型面的数量(上右图)

7)应尽量使分型面平

8)避免外部侧凹

上图:不容易取出阴模。

9)改进妨碍起模的凸台、凸绿和肋条的结构

10)铸件要有结构斜度

11)应使铸件尽可能不用或少用型芯

12)铸件结构设计中应避免封闭空腔

4,说明一般大型铜像的铸造过程;

第三章:压力加工

1,什么是压力加工?有哪些方法?每种方法各举一个实例;

压力加工概念:固态金属在外力作用下产生塑性变形,获得所需形状、尺寸及力学性能的毛坯或零件的加工方法。

压力加工常见方法:1)自由锻造:只用简单的通用性工具,或在缎造设备的上、下砧

间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质

量的锻件

2)模型锻造:模锻是将加热好的坯料放在锻模模膛内,在锻压力

的作用下迫使坯料变形而获得锻件的一种加工方

法。

3)挤压:挤压成形是使坯料在外力作用下,使模具内的金属坯

料产生定向塑性变形,并通过模具上的孔型,而获得

具有一定形状和尺寸的零件的加工方法。

4)辊轧:用一对相向旋转的扇形模具使坯料产生塑性变形,从

而获得所需锻件或锻坯的锻造工艺。

5)碾环:环形毛胚在旋转的轧辊中进行轧制的方法称为辗环。

用这种方法可以生产火车轮箍、轴承座圈.法兰等环

形锻件”

6)轧制:轧制是金属材料(或非金属材料)(加热或不加热)在

旋转轧辊的压力作用下,产生连续塑性变形,获得要

求的截面形状并改变其性能的加工方法

7)拉拔:坯料在牵引力作用下通过模孔拉出,使之产生塑性变

形而得到截面缩小、长度增加的制品的工艺称为拉拔。2,自由锻和模锻在原理、特点、应用场合方面有什么不同?

自由锻:只用简单的通用性工具,或在缎造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件

模锻:将加热好的坯料放在锻模模膛内,在锻压力的作用下迫使坯料变形而获得锻件的一种加工方法。

自由锻的特点

优点:

1)自由锻使用工具简单,不需要造价昂贵的模具;

2)可锻造各种重量的锻件,对大型锻件,它是唯一方法

3)由于自由锻的每次锻击坯料只产生局部变形,变形金属的流动阻力也小,故同重量的锻件,自由锻比模锻所需的设备吨位小。

缺点:

1)锻件的形状和尺寸靠锻工的操作技术来保证,故尺寸精度低,加工余量大,金属材料消耗多;

2)锻件形状比较简单,生产率低,劳动强度大。故自由锻只适用于单件或小批量生产。

自由锻主要用于单件、小批生产,也是生产大型锻件的唯一方法。

模锻特点:

与自由锻相比,模锻的优点是:

1)由于有模膛引导金属的流动,锻件的形状可以比较复杂;

2)锻件内部的锻造流线比较完整,从而提高了零件的力学性能和使用寿命。

3)锻件表面光洁,尺寸精度高,节约材料和切削加工工时;

4)生产率较高;

5)操作简单,易于实现机械化;

6)生产批量越大成本越低。

模锻的缺点:

1)模锻是整体成形,摩擦阻力大,故模锻所需设备吨位大,设备费用高;

2)锻模加工工艺复杂,制造周期长,费用高。故只适用于中小型锻件的成批或大批生产。

模锻广泛应用于国防工业和机械制造业,按质量计算模锻件在飞机上占85%,坦克占70%,汽车占80%,机车占60%。

3,什么是挤压、轧制、拉拔成型?各举一例;

挤压:挤压成形是使坯料在外力作用下,使模具内的金属坯料产生定向塑性变形,并通过模具上的孔型,而获得具有一定形状和尺寸的零件的加工方法。

轧制:轧制是金属材料(或非金属材料)(加热或不加热)在旋转轧辊的压力作用下,产生连续塑性变形,获得要求的截面形状并改变其性能的加工方法

应用:用于钢板、型材、无缝钢管、机械零件等

拉拔:坯料在牵引力作用下通过模孔拉出,使之产生塑性变形而得到截面缩小、长度增加的制品的工艺称为拉拔。

应用:拉拔的制品有线材、棒材、异形管材等。

4,自由锻锻件的结构和工艺;

1)零件结构应尽可能简单、对称、平直;

2)应避免零件上的锥形、楔形结构;

图一:将圆锥体改为圆柱体,可减少锻造中的麻烦,降低锻造的工时,使得锻造更方便,成本降低。

图二:将斜面改为平面,可减少锻造中的麻烦,降低工时从而降低成本。

3)应避免圆柱面与圆柱面、圆柱面与棱柱面相交;

4)避免圆柱面与圆柱面、圆柱面与棱柱面相交;

5)零件上不允许有加强筋;

图一:圆柱体与圆柱交接处的锻造很困难,因此改为平面与圆柱相交。

图二:难以用自由锻的方式获得加强筋,改成简单的直角或平面的形状。

第四章:特种加工

1,什么是特种加工?有何特点?

特种加工概念:特种加工是指除常规切削加工以外的利用电、磁、声、光、化学等能量或其各种组合作用在工件的被加工部位上,实现对材料的去除、变

形、改变性能和镀覆的加工方法。

特种加工特点:①不是主要依靠机械能,而是主要用其他的能量(如电能、热能、

光能、声能以及化学能等)去除工件材料;

②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度,有些情况下不需要加

工工具,例如在激光加工、电子束加工、离子束加工等

③在加工过程中,工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用,特

别适合于精密和低刚性零件加工。

2,说明电火花加工原理,并说明电火花、线切割加工的应用场合;

电火花加工的原理:工具4和工件1接脉冲电源的两极,自动进给装置3使工具和工

件始终保持设定的距离,工具和工件放置在绝缘介质(煤油)

中,并通过泵进行循环。

当工具和工件达到放电距离,此时二者通电,在最近处产生火花

放电,电蚀掉一点金属,电源断电,恢复绝缘逐步推进,再通

电,再电蚀…如此反复,直到加工完毕。

应用:主要用于加工金属等导电材料,一般加工速度较慢存在电极损耗,影响成形精度主要用于复杂型腔,小孔等加工。

电火花线切割加工的原理:工具电极为金属丝(钼丝或铜丝),在金属丝与工件间施

加脉冲电压,利用脉冲放电对工件进行切割加工,因而也

称线切割。

应用:1)切割各种高硬度材料,用于加工淬火后的模具、硬质合金模具和强磁材料; 2)由于采用数控技术,可编程切割形状复杂的型腔,易于实现CAD/CAM;

3)由于几乎无切削力,故可切割极薄工件;

4)由于金属丝直径小,因而加工时省料,特别适宜于切割贵重金属材料;

5)试制新产品时,可直接将某些板类工件切割出,省去了模具、刀具、工夹具等工装,使开发产品周期明显缩短。

3,说明激光加工特点和实例;

1)由于激光加工的功率密度高,几乎可以加工任何材料;

2)激光束可调焦到微米级,其输出功率可以调节,因此,激光可用于精细加工;

3)激光属非接触式加工,无明显机械切削力,因而具有无工具损耗、加工速度快、热影响区小、热变形和加工变形小,易实现自动化等优点;

4)能透过透视窗孔对隔离室或真空室内的零件进行加工;

应用:激光焊接(接线焊接)、激光打孔(钟表宝石等)、激光切割(切割板材)、激光雕刻(印章,水晶制品等);

第五章:连接成型

1说明手工电弧焊和埋弧焊的原理、主要特点和应用;

焊条电弧焊(手工电弧焊):通电--接触--瞬时断开(保持小距离)--产生电

弧--局部熔化金属--凝固成一体。

特点:使用设备简单、不需要辅助气体防护、工艺灵活、适应性强,对各种位置、常用钢种、不同厚度的工件都能适用的特性。特别是对不规则的焊缝、短焊缝、仰焊缝、高空和狭窄位置的焊缝,更显得机动灵活。应用广泛。

但生产效率低,焊接质量受焊工水平影响,劳动强度大.不适于特殊金属以及薄板的焊接。

埋弧焊:埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法,其电弧的引燃、焊条送进和电弧移动都采用机械来完成。

特点:1)生产效率高

2)焊缝质量稳定,表面美观

3)节省焊接材料和电能

4)改善了工人劳动条件

5)坡口精度要求高

6)应用范围比较窄,一般限于平焊位置、形状简单的长焊缝

2,什么是电阻焊,点焊与缝焊的原理和应用有什么不同?

电阻焊:是利用电流通过焊接接头的接触面及邻近区域产生的电阻热,把焊件加热到塑性或局部熔化状态,再在电极压力作用下形成接头的一种焊接方法。

电阻焊可分为点焊、缝焊、对焊。

点焊缝焊

点焊适于低碳钢、不锈钢、铜合金、铝镁合金,厚度4mm以下的薄板冲压结构及钢筋

的焊接。缝焊适于板厚3mm以下,焊缝规则的密封结构的焊接。

3,焊条的焊芯和药皮各有什么作用?

1)焊芯:一方面作电极,起导电作用,产生电弧,提供焊接热源;另一方面作为填充金属,与熔化的母材共同组成焊缝金属。焊芯采用焊接专用金属丝。如H08C

等。

2)药皮:稳弧;添加合金元素提高焊缝力学性能;冶金处理作用,脱氧、脱硫等;造气,保护熔池不受有害气体侵入。

焊条药皮的组成物按其作用分为:稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金

剂、粘结剂、稀渣剂、增塑剂等。

第六章:快速成型

1,快速成型有哪些方法?原理是什么?

见书上;

第七章:反求工程

1,什么是反求工程,与正常设计有什么不同?

逆向工程:是将实物转变为CAD模型相关的数字化技术,几何模型重建技术和产品制造技术的总称,是将已有产品或实物模型转化为工程设计模型和概念模型,在

此基础上对已有产品进行解剖,深化和再创造的过程

与正向工程的区别:

正向工程:设计从实现某一功能的概念开始要对产品进行功能分析,在满足功能要求的前提下选择合适的结构组合成产品雏形,再根据约束条件来修正,

直至产品定型.难点和关键在于充分了解产品的使用要求,找到合理

的物化过程和物化结构。

逆向工程:几何实现的设计过程,产品设计是从模型数字化的实现过程开始的,已有产品的仿制或仅局部修改,对产品的功能不做主要因素考虑,难点/

关键在于模型的重构技术(对已有模型进行合理几何表达的方法)。

第一章:

1,什么是主运动和进给运动?分别说明车削、铣削、刨削、钻削的主运动和进给运动;

切削运动:切削运动是为了形成工件表面所必需的、刀具与工件之间的相对运动。切削运动分为主运动和进给运动。

1)主运动:切除工件多余金属所需要的最基本的运动,主运动速度高、消耗功率大。

2)进给运动:使金属层连续投入切削,从而加工出完整表面的运动。

车削加工的运动

主运动--主轴旋转;

进给运动--刀具移动

铣床的运动

主轴回转--主运动

工作台的X 、Y 、Z 方向移动--进给运动

刨床的运动和功用

滑枕往复移动--主运动

工作台间歇移动--进给运动

磨床的运动

砂轮旋转--主运动

工件旋转、工件移动、砂轮径向移动--进给运动

镗床

主轴旋转(平旋盘旋转)--主运动

主轴轴向移动、工作台Y 、X 方向移动--进给运动

钻床运动

主轴(钻头)旋转--主运动

钻头移动--进给运动

2,以车削为例,说明切削用量的三个参数;

1) 切削速度:切削刃的选定点相对于工件主运动的瞬时速度。主运动是旋转运

动时,切削速度计算公式如下:

式中: ——工件加工表面或刀具某一点的回转直径(mm );

——工件或刀具的转速(r/s 或r/min )。

1000

πdn c =υn

z f n f ??=?=z f υ

2)进给量:在工件或刀具的每一转或每一往复行程的时间内,刀具与工件之间沿

进给运动方向的相对位移。通常用 表示,单位为mm/r 或mm /行

程。

3)背吃刀量:背吃刀量是在通过切削刃基点并垂直于工作平面方向上测量的吃刀

量,单位为mm ,也就是工件待加工表面与已加工表面之间的垂直

距离,习惯上也将背吃刀量称为切削深度。 外圆车削时:式中——工件待加工表面的直径(mm); ——工件已加工表面的直径(mm)。

3,刀具材料应该具备哪些性能?

刀具材料应具备的性能:刀具切削部分在切削时要承受高温、高压、强烈的摩擦、冲击和振动。

高的硬度和耐磨性;

足够的强度和韧性;

高的耐热性;

良好的工艺性;

好的导热性和小的膨胀系数。

4,说明本课程所讲的七种刀具的特点及应用;

1)碳素工具钢:工艺性好,容易磨得锋利,但热硬 性差,能承受200-250oc.用

于手工、低速刀具。如锉刀、锯条等

2)合金工具钢:性能与碳素工具钢相近,热硬性稍好。300-350oc.用于结构复杂

低速刀具发。如铰刀、拉刀。

3)高速钢:高速钢是加入了钨(W )、钼(Mo )、铬(Cr )、钒(V )等合金元素

的高合金工具钢。它具有较高的硬度(62~67HRC )和耐热性(550~

6000C ),较高的强度和韧性,抗冲击、振动的能力较强。适用于制造

各种形状复杂的刀具(如钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具

等)。常用的通用型高速钢牌号为W6M05Cr4V2和W18Cr4V 。

4)硬质合金:硬质合金可分为K 、P 、M 三个主要类别,是当今主要的刀具材料之

一,大多数车刀、端铣刀和部分立铣刀等均已采用硬质合金制造。

5)涂层刀具材料: 它是在硬质合金或高速钢基体上,涂敷一层几微米厚的高硬

度、高耐磨性的金属化合物(如碳化钛、氮化钛、氧化铝等)

而制成

6) 金刚石: 它是目前已知的最硬材料,硬度接近于10000HV (硬质合金为

1300~1800HV )。能对陶瓷、硬质合金等高硬度耐磨材料进行切削

加工,使用寿命极高。但金刚石的热稳定性较差,因此不宜加工

钢铁材料。

7)陶瓷刀具:它的主要成分是A1203,刀片硬度高,耐磨性好,耐热性高、允许均

较高的切削速度,但脆性大,怕冲击,切削时容易崩刃。

5,外圆表面有哪些加工方法?各种加工方法能达到什么样的精度和表面粗糙度? 外圆面的加工主要采用车削和磨削两种方法。要求精度高、粗糙度低时,还可能要用到光整加工的研磨、超精加工和抛光。

1)外圆面的车削加工:车削可分为粗车、半精车、精车和精细车。

车削外圆的特点:(1)生产率高;

(2)易于保证各加工面的位置精度;

(3)成本低;

(4)适用范围广。

2)外圆面的磨削加工:外圆面精加工的主要方法,可分为粗磨和精磨。

2p d D a -=

外圆磨削的特点:

(1)较易达到高精度、低粗糙度和较高的形状和位置公差要求;

(2)可磨削各种硬度的材料;

(3)磨削的温度很高,必须要作强制冷却。

3)研磨:是一种常用的光整加工方法。它采用研具与磨料从工件表面磨去一层极薄金属,用于外圆表面,可使加工精度提高到IT6~IT5,表面粗糙度降

至 0.1~0.008μm。

超精加工:是将工件装夹在顶尖上作低速回转,装有油石的磨头轻压在工件上作短距离密集交叉的网纹,从而获得良好的表面质量。它仅能除去

表面的细观凸起,不能提高加工精度;对前道工序要求较高,

0.1~0.008μm。

抛光:是用涂有抛光膏的软轮对表面进行高速光整加工的过程。抛光可使表面的粗糙度降至 0.012μm,但不能提高加工精度。

6,内孔加工有什么方法?各种加工方法能达到什么样的精度和表面粗糙度?

孔的加工方法较多,常用的有钻、扩、铰、镗、拉、磨、研磨和珩磨等。

钻孔:用钻头在零件的实体部分加工出孔的唯一方法,也是最基本的孔加工方法。钻孔的精度较低,表面粗糙度大,一般为IT10级以下,为50~12.5μm,所以只

能用作粗加工。

扩孔:用扩孔钻对工件上已有的孔进行加工,以扩大孔径,并提高加工质量。扩孔后,精度可达IT10~IT9,表面粗糙为6.3~3.2μm。

铰孔:用铰刀从工件孔壁上切削下微量的金属的加工方法。铰孔的精度可达IT8~IT6,表面粗糙度为1.6~0.4μm 。

镗孔:用镗刀对已有的孔进行加工的常用方法之一。镗孔可分为粗镗、半精镗、精镗和精细镗。精镗时精度可达IT7,表面粗糙度为1.6~0.8μm。精细镗则可达

IT6,表面粗糙度为0.2~0.6μm。镗孔可在车床和镗床上进行。

拉孔:一种高生产率的孔加工方法。一般加工精度可达IT7,表面粗糙度为0.8~0.4μm 磨孔:用砂轮对已经粗加工或半精加工的孔进行进一步精加工的方法。磨孔也可分为粗磨和精磨。精磨的精度可达IT7,表面粗糙度为1.6~0.4μm。

研磨和珩磨:对精镗、精较或精磨后的孔进一步作光整加工的常用方法。精度可达IT7~IT6,表面粗糙度为0.1~0.008μm,还能部分提高孔的形状精度7,平面有哪些加工方法?各种加工方法能达到什么样的精度和表面粗糙度?

平面的加工方法较多,有车削、刨削、插削、拉削、铣削、磨削和光整加工的研磨及刮研等。

车削:车削平面与车削外圆的方法和特点相似,用于加工回转零件的端面。用于轴、盘上端面加工。非回转体上平面一般不用车削

刨削:是刨刀在牛头刨床或龙门刨床上与工件作相对直线往复切削的平面加工方法,是平面的主要加工方法之一。刨削平面可分为粗刨、精刨和宽刀精刨。精刨的

加工精度可达IT9~IT8,表面粗糙度为6.3~1.6μm。宽刀精刨的精度可达

IT7,表面粗糙度为1.6~0.4μm。

插削:可看作是刨削的一种,只是插刀作垂直方向往复运动切削。插削主要用于加工工件的内表面。生产率与加工精度较低。用于加工内孔键槽、内多边形。

铣削:是平面的主要加工方法之一。铣削也可分为粗铣、精铣和高速精铣。精铣的加工精度可达IT9~IT8,表面粗糙度为6.3~1.6μm;高速精铣更可达IT7~IT6,表面粗糙度为0.8~0.4μm。

拉削:平面拉削的特点与内孔拉削相似,生产率与加工质量高,而且对前道工序要求不高。加工精度可达IT7~IT6,表面粗糙度为0.8~0.2μm。设备投资大,用

于大批量生产。

磨削:平面磨削是平面精加工的主要方法,一般都在铣、刨削的基础上进行的。精磨后平面的精度可达IT6~IT5,表面粗糙度为0.8~0.2μm。此外,粗磨还可作为粗加工来代替铣削或刨削。

研磨:也是常用的平面光整加工方法之一。平面研磨后,能获得很高的精度和很小的表面粗糙度。研磨后两平面间的尺寸精度可达IT5~IT3,表面粗糙度为0.1 ~ 0.008μm,而且平面度和直线度也有提高。

8,螺纹有哪些加工方法?各有什么特点?

1)车螺纹:在车床上车螺纹。加工精度较高,但效率不高。一般用于轴上螺纹、丝杠等

2)铣削螺纹:在铣床上用铣刀铣螺纹生产效率较高,精度一般。用于尺寸较大的丝杠

3)攻螺纹(攻内螺纹,套外螺纹):效率高,精度不高。主要用于箱体、水管等

连接螺纹

4)滚压螺纹:用丝板或丝轮挤压零件表面,使其塑性变形形成螺纹。效率高,精度一般。用于标准件。

5)磨螺纹:在螺纹磨床上磨螺纹。加工精度高,但效率不高。用于高精度螺纹或淬火后螺纹精加工。大多为机床丝杠

9,圆柱齿轮有哪些加工方法?各有什么特点?

滚齿:滚齿机运动:滚刀旋转、滚刀沿工件轴向移动、工件旋转、工件间歇径向移动滚齿加工特点:生产效率高,精度中等(7-9级),能加工直齿、斜齿。插齿:插齿机和插齿运动:插刀上下往复运动、插刀旋转、工件旋转、工件径向移

动、让刀运动

插齿特点:能加工直齿、斜齿、内、外齿、齿条,加工精度与滚齿相近,粗糙度较小,效率低。

剃齿:剃齿运动:剃齿刀旋转,工件正反旋转并作轴向移动

特点:加工精度较高(6-7级),生产效率高于磨齿。

珩齿:原理同剃齿,将剃齿刀换为珩轮即为珩齿

加工精度6-7级,主要用于淬火后6级齿轮加工。

磨齿:是目前高精度齿轮的加工方法(3-7级),锥形砂轮磨齿效率高但精度稍低(5-7级),碟形砂轮磨齿精度高(3-7级)但效率低。

齿形加工方案:7-8级齿轮:滚齿或插齿

6级齿轮:不淬火:滚或插-剃齿

淬火:滚或插-珩齿

5级及以上齿轮:滚或插-剃-(淬火)-磨齿

10,零件的机械加工结构工艺性;

(一次)刀动),工作轴向移动

(进给运动)

5 先粗车后精车车床高速钢或硬质

合金车刀

同表面2

6 在车床上切槽车床高速钢切槽刀同上

7 粗车-半精车-淬火-

磨削车床、磨

硬质合金外圆

车刀、砂轮

车削运动同上。磨

削:砂轮旋转(主运

动),工件移动、旋

转(进给运动)

8 装配后钻-粗铰—精

钻床高速钢麻花钻同表面1

9 与车外圆同时进行

倒角车床硬质合金外圆

车刀

同表面2

10 在车外圆之前进行

车端面车床硬质合金端面

车刀

同表面2

系统工程考试复习重点

1.系统工程的研究对象是:组织化的大规模复杂系统。 2.系统的定义:由两个以上的有机联系、相互自作用的要素组成,具有特定功能、结构很环境的整体。 3.该定义的四个要点:系统及其要素、系统和环境、系统的结构、系统的工程。 4.系统的一般属性:整体性(是系统最基本、最核心的特性、是系统性最集中的体现。)、关联性(构成系统的要素是相互联系、相互作用的)、环境适应性、目的性、层次性。 简答:1.说明系统的一般属性的含义,并据此归纳出若干系统思想或观点。 整体性:是系统最基本、最核心的特性,是系统性最集中的体现。 关联性:构成系统的要素是相互联系、相互作用的;同时,所有要素均隶属于系统整体,并具有互动关系。 环境适应性:环境的变化必然引起系统功能及结构的变化。系统必须首先适应环境的变化,并在此基础上使环境得到持续改善。 目的性、层次性 系统思想或观点:比如:从综合系统的整体性和目的性,可归纳出整体最优的思想。 5.系统工程所研究对象系统的复杂性主要表现在:系统工程工程和属性多样性,由此带来的多层目标间经常会出现相互消长、或冲突的关系;系统通常由多维且不同质的要素所构成;一般为人—机系统,而人及其组织或群体表现出固有的复杂性;由要素间相互作用关系所形成的系统结构日益复杂化和动态化。大会莫复杂性系统还具有规模庞大及经济性突出等特点。 6.系统的类型:自然系统和人造系统;实体系统和概念系统;动态系统和静态系统;封闭系统和开放系统(举例:现在工业企业及其生产经营活动具有许多系统性特征。首先,工业企业及其生产经营是一个由人、财、物信息等基本要素构成的整体性系统;其次工业企业是一个投入—产出系统。第三,工业企业是个开放系统。第四,宫爷爷接生产经营过程形成一个具有自适应能力的动态系统过程。 7.系统工程的概念:指是从整体出发、合理开发、运行和革新一个大规模复杂系统所需思想、理论、方法论、方法和技术的总称,属于一门综合性的工程技术。 8.系统工程是一门交叉性的学科 9.系统工程方法的思想和及应用要求:需要确立系统的观点(系统工程工作的前提)、总体最优及平衡协调的观点(目的)、综合运用方法和技术的观点(解决问题的手段)、问题导向和反馈控制的观点(有效的保障)。 10.系统工程方法的特点:系统工程是一门交叉性的学科。系统工程是一般采用先决定整体框架、后进入内部详细设计的程序;系统工程试图通过将构成事物的要素加以适当配置来提高整体工程,其核心思想是“综合即创造”;系统工程属于“软科学”;科学性与艺术性兼容;多领域,多科学的理论、方法与技术的集成;定性分析与定量分析有机结合;需要有关各方面的(人员,组织)等的协作。 11.系统工程方法论:指分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法。踏实系统工程思考问题和处理问题的一般方法和总体框架。 12.系统工程的应用领域:工程项目管理系统工程。研究工程项目的总体设计、可行性、国民经济评价、工程进度管理、工程质量管理、风险投资分析、可靠性分析、工程成本效益分析等。 13.霍尔三维结构集中体现了系统工程方法的系统化、结合化、最优化、程序化和标准化等特点,是系统工程方法论的重要基础内容。 14.霍尔三维:时间维:是系统工程的工作阶段或进程。系统工程工作从规划到更新的整个过程或寿命周期分为七个阶段:规划阶段、设计阶段、分析或研制阶段、运筹或生产阶段、

生态工程期末考试答案

一、名词解释 生态工程:模拟自然生态的整体、协同、循环、自生原理,并运用系统工程方法去分析、设计、规划和调控人工生态系统的结构要素、工艺流程、信息反馈关系及控制机构,疏通物质、能量、信息流通渠道,开拓未被有效利用的生态位,使人与自然双双受益的系统工程技术。 环境容量:是指某一环境区域内对人类活动造成影响的最大容纳量。大气、水、土地、动植物等都有承受污染物的最高限值,就环境污染而言,污染物存在的数量超过最大容纳量,这一环境的生态平衡和正常功能就会遭到破坏。 概念模型:是对真实世界中问题域内的事物的描述,不是对软件设计的描述。概念的描述包括:记号、内涵、外延,其中记号和内涵(视图)是其最具实际意义的。 十分之一定律:生物量从绿色植物向食草动物、食肉动物等按食物链的顺序在不同营养级上转移时,有稳定的数量级比例关系,通常后一级生物量只等于或者小于前一级生物量的1/10。而其余9/10由于呼吸,排泄,消费者采食时的选择性等被消耗掉。林德曼把生态系统中能量的不同利用者之间存在的这种必然的定量关系,叫做“十分之一定律”。 种植业生态工程:是一种生态经济优化的农业技术体系,它既是当代全球经济与生态系统可持续发展要求的必然产物,也是解决我国农村人口、资源、环境需求与经济发展矛盾的一种带有方向性的途径。 系统:指由一群有相互联系、相互作用的个体组成,根据预先编排好的规则工作,能完成个别元件不能单独完成的工作的群体。系统分为自然系统与人为系统两大类。 二、简答题 1、简述生态工程、环境工程和生物工程的区别 答:第一,从理论原理来说,生态工程的理论原理是生态学,环境工程是环境学,生物工程是遗传学和细胞生物学。第二,从组织水平来说,生态工程是生态系统水平,环境工程是环境系统水平,生物工程是细胞水平。第三,从控制内容来说,生态工程是力学功能(水气、太阳能、生物),环境工程是对废水、废气、废渣、噪声的控制,而生物工程的控制内容主要包括:遗传结构和密码。第四,从生物多样性来说,生态工程是自我设计加人类设计对生物多样性的保护,环境工程是人类设计对生物多样性的保护,生物工程则是人类设计对生物多样化的改变,增加生物多样性。 2、简述生态工程学的核心原理(涉及到具体原理) 答:生态工程的基本原理(1)物质循环再生原理,理论基础:物质循环,意义:可避免环境污染及其对系统稳定性和发展的影响(2)物种多样性原理,理论基础:生态系统的抵抗力稳定性,意义:生物多样性程度可提高系统的抵抗力稳定性,提高系统的生产力(3)协调与平衡原理,理论基础:生物与环境的协调与平衡,意义:生物数量不超过环境承载力,可避免系统的失衡和破坏(4)整体性原理,理论基础:社会—经济—自然复合系统意义:统一协调各种关系,保障系统的平衡与稳定(5)系统学与工程学原理,理论基础:系统的结构决定功能原理:分布式优于集中式和环式,意义:改善和优化系统的结构以改善功能,理论基础:系统整体性原理:整体大于部分。意义:保持系统很高的生产力。 3、简述生态工程的生物学原理 答:生态工程系统中,生物学原理在于物质循环再生,物种多样性,物种协调。物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度。物种多样性包括两个方面,其一是指一定区域内的物种丰富程度,可称为区域物种多样性;其二是指生态学方面的物种分布的均匀程度。在群落生态学的研究中,常需了解物种之间是怎样联系的,即种

分离工程综合复习资料

《分离工程》综合复习资料 一、填空题 1. 请在下列选项中选择: 超滤属于 、 过程;沉降属于 ;共沸精馏属于 、 过程。 A. 平衡分离 B. 传质分离 C. 机械分离 D. 速率分离 2. 膜分离的推动力可以是 、 或 。 3. 相平衡状态下,从热力学上看,整个物系自由焓处于 ;从动力学来看,相间 。 4. 宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于 ,因此将热衡算放在 循环中。 5. 推导Underwood 公式所用假设是:1) ;2) 。 6. 根据右图中恒浓区(阴影部分)的位置, HNK 为 ,LNK 为 。 7. 汽相为理想气体,液相为非理想溶液时, 活度系数法计算相平衡常数的简化形式是 。 8. 液液平衡的分离因子又称为 。 9. 化学工业中最常使用的结晶技术是 和 。 10. MESH 方程分别指 ; ; ; 。 11.分离过程是将 分成 的两种或几种产品的操作。 12.平衡分离过程是借助 ,使均相混合物系统变成 ,再以混合物中各组分在处于 的两相中 为依据而实现分离。 13.传质分离过程用于各种 混合物的分离,其特点是有 发生,依据 的不同,传质分离过程又分为 过程和 过程。 14.活度系数的基准态是指活度系数等于 的状态。 15.从动力学上讲,相平衡是指相间 为零的状态。 16.膜分离过程包括 、 、 、 、微孔过滤、气体分离等多种分离过程。 (第6

17.恩特伍德公式的假设条件是(1);(2)数。 18.由设计者指定浓度或提出要求的两个组分称为,其中相对易于挥发的组分成为,不易挥发的组分称为。 19.相平衡指的是混合物或溶液形成若干相,这些相保持着而的状态。 20.吸收过程是用液体处理气体混合物,是利用不同而达到分离有关组分的传质分离过程。 21.分离媒介包括和。 22.离子交换的步骤分为、、交换反应、、五步。 23.相平衡常数计算方法有、两种计算方法。 24.最小理论塔板数与无关,只取决于。 25.萃取剂的作用是和。 二、简答题 1. 试描述“逆行精馏”效应,实际操作中如何减弱或消除? 2. 萃取精馏流程中,溶剂加入口如何确定?解释原因。 3.某厂一多组分精馏塔,正常操作时塔顶底产品都合格,乙班接班后操作两小时分析发现塔顶产品不合格,请你告诉操作工如何调节操作参数? 4.非均相催化反应精馏的定义是什么?利用非均相催化反应精馏进行反应与固定床反应器相比有什么优点? 5.萃取精馏和共沸精馏的相同点和不同点是什么? 6.画出萃取精馏的流程简图,指出萃取剂的加入位置,并说明原因? 7.计算最小回流比所用恩特伍德公式的假设条件是什么?当简单精馏塔在最小回流比下操作时,当轻重组分均为分配组分和均为非分配组分两种情况下,塔内恒浓区的位置分布情况。 8.物理吸收过程与精馏相比,传质特点是什么?吸收塔内气液相浓度和温度如何变化? 9.如何判断闪蒸问题是否成立? 10.简述简单分离塔序排列的五条经验原则。 三、综合题(20分)

系统工程复习资料2

系统工程复习整理: 一、名词解释(20分)(线性规划,动态规划) 二、解答题(单纯循环,对偶单纯循环,化标准形式,Matlab求解线性规划,解整数规划) 三、论述题(灰色预测,时间序列(实验),最小二乘,马尔克夫例题) 四、案例应用(25分)动态规划 一、名词解释(20分) (1)系统工程:是从系统的观点出发,跨学科的考虑问题,运用工程的方法去研究和解决各种系统问题,以实现系统目标的综合最优化。 (2)线性规划: a、可行解:满足线性约束条件和非负条件的决策变量的一组取值。 b、可行解集:所有可行解的集合。 c、可行域:LP问题可行解集构成n维空间的区域,可以表示为: d、最优解:使目标函数达到最优值的可行解。 e、最优值:最优解对应目标函数的取值。 f、求解LP问题:求出问题的最优解和最优值。 g、基:设A是约束方程组m×n的系数矩阵,A的秩R(A)=m,B是A中m×m阶非奇 异子式, 即|B|≠0, 则称B是LP问题的一个基。(B是由m个互相独立列向量组成) h、基变量:B=[P1,P2,…,Pm],称Pj(j=1,2, …,m)为基向量, 与Pj对应的变量xj (j=1,2, …,m) 称为基变量,其余的xm+1 , …,xn为非基变量。 i、基本解:令非基变量等于0,从AX=b中解出的基变量所得的解称为LP关于基B的基 本解。 j、基本可行解(对应的基为可行基):满足非负条件的基本解。 (3)动态规划: a、阶段:是针对所给的问题,依据其若干个相互联系的不同部分,给出的对整个过程 的自然划分。通常根据时间顺序或空间特征来划分阶段,以便按阶段的次序解决优化问题。引入了一个变量来表示阶段,通常称为阶段变量。 b、状态:就是决策者在作决策时所依据的某一阶段开始时或结束时所处的自然状况或 客观条件,它描述过程的特征具有无后效性,即当某阶段的状态给定时,这个阶段以后过程的演变与该阶段以前的状态无关而只与当前的状态有关。第1阶段的起始状态--s1(也是整个过程的初始状态),sn+1是第n阶段的终止状态.描述第K阶段状态的变量就是状态变量。 c、决策:当过程处于某一阶段的某个状态时,可以作出不同的选择,从而确定下一阶段的 状态,在最优控制中也称控制.,描述决策的变量叫决策变量。 }0 , | {≥ = =X b AX X D

生物分离工程期末考试试卷B

试卷编号: 一、名词解释题(本大题共3小题,每小题3分,总计9分) 1.Bioseparation Engineering:回收生物产品分离过程原理与方法。 2.双水相萃取:某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相, 并且在两相中水分均占很大比例,即形成双水相系统(two aqueous phase system)。 利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质,Albertsson于50年代 后期开发了双水相萃取法(two aqueous phase extraction),又称双水相分配法(two aqueous phase partitioning)。 3.电渗:在电场作用下,带电颗粒在溶液中的运动。 二、辨别正误题并改正,对的打√,错的打×(本大题共15小题,每小题2分,总计30分) 1.壳聚糖能应用于发酵液的澄清处理是由于架桥作用。错(不确定) 2.目前国内工业上发酵生产的发酵液是复杂的牛顿性流体,滤饼具有可压缩性。错 3.盐析仅与蛋白质溶液PH和温度有关,常用于蛋白质的纯化。错 4.超临界流体是一种介于气体和液体之间的流体,可用于热敏性生物物质的分离。 对 5.膜分离时,当截留率δ=1时,表示溶质能自由透过膜。错 6.生产味精时,过饱和度仅对晶体生长有贡献。对 7.阴离子纤维素类离子交换剂能用于酸性青霉素的提取。对 8.卡那霉素晶体的生产可以采用添加一定浓度的甲醇来沉淀浓缩液中的卡那霉 素。 9.凝胶电泳和凝胶过滤的机理是一样的。错 10.PEG-硫酸钠水溶液能用于淀粉酶的提取。对 11.乙醇能沉淀蛋白质是由于降低了水化程度和盐析效应的结果。对 12.冷冻干燥一般在-20℃—-30℃下进行,干燥过程中可以加入甘油、蔗糖等作为保 护剂。对 13.反相层析的固定相和流动相都含有高极性基团,可用来分离生物物质。错 14.大网格吸附剂由于在制备时加入致孔剂而具有大孔径、高交联度,高比表面积 的特点。错(不确定) 15.PEG沉淀蛋白质是基于体积不相容性。错 三、选择题(本大题共10小题,每小题2分,总计20分) 1.对于反胶束萃取蛋白质,下面说法正确的是:A A 在有机相中,蛋白质被萃取进表面活性剂形成的极性核里 B 加入助溶剂,可用阳离子表面活性剂CTAB萃取带正电荷的蛋白质 C 表面活性剂浓度越高越好 D 增大溶液离子强度,双电层变薄,可提高反胶束萃取蛋白质的能力 2.能进行海水脱盐的是:C A 超滤 B 微滤

化工分离工程重点

化工分离工程复习题 第一章 1、求解分子传质问题的基本方法是什么? 1)分子运动理论2)速率表示方法(绝对、平均)3)通量 2、漂流因子与主体流动有何关系? p/p BM反映了主体流动对传质速率的影响,定义为“漂流因子”。因p>p BM,所以漂流因数p/p BM>1,这表明由于有主体流动而使物质A的传递速率较之单纯的分子扩散要大一些。 3、气体扩散系数与哪些因素有关? 一般来说,扩散系数与系统的温度、压力、浓度以及物质的性质有关。对于双组分气体混合物,组分的扩散系数在低压下与浓度无关,只是温度及压力的函数。 4、如何获得气体扩散系数与液体扩散系数? 测定二元气体扩散系数的方法有许多种,常用的方法有蒸发管法,双容积法,液滴蒸发法等。液体中的扩散系数亦可通过实验测定或采用公式估算。 5、描述分子扩散规律的定律是费克第一定律。 6、对流传质与对流传热有何异同? 同:传质机理类似;传递的数学模型类似;数学模型的求解方法和求解结果类似。 异:系数差异:传质:分子运动;传热:能量过去 7、提出对流传质模型的意义是:对流传质模型的建立,不仅使对流传质系数的确定得以简化,还可以据此对传质过程及设备进行分析,确定适宜的操作条件,并对设备的强化、新型高效设备的开发等作出指导。 8、停滞膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的要点是什么?各模型求得的传质系数与扩散系数有何关系,其模型参数是什么?

停滞膜模型要点:①当气液两相相互接触时,在气液两相间存在着稳定的相界面,界面两侧各有一个很薄的停滞膜,溶质A经过两膜层的传质方式为分子扩散。②在气液相界面处,气液两相出于平衡状态。③在两个停滞膜以外的气液两相主体中,由于流体的强烈湍动,各处浓度均匀一致。关系:液膜对流传质系数k°G=D/(RTz G),气膜对流传质系数k°L=D/z L 对流传质系数可通过分子扩散系数D和气膜厚度z G或液膜厚度z L来计算。模型参数:组分A 通过气膜扩散时气膜厚度为模型参数,组分A通过液膜扩散时液膜厚度为模型参数。 溶质渗透模型要点:①液面是由无数微笑的流体单元所构成,当气液两相出于湍流状态相互接触时,液相主体中的某些流体单元运动至界面便停滞下来。在气液未接触前,液体单元中溶质的浓度和液相主体的浓度相等,接触开始后,相界面处立即达到与气相平衡状态。②随着接触时间的延长,溶质A通过不稳态扩散方式不断地向液体单元中渗透。③液体单元在界面处暴露的时间是有限的,经过时间θc后,旧的液体单元即被新的液体单元所置换而回到液相主体中去。在液体单元深处,仍保持原来的主体浓度不变。④液体单元不断进行交换,每批液体单元在界面暴露的时间θc 都是一样的。关系:k cm=2[D/(πθc)]1/2对流传质系数可通过分子扩散系数D和暴露时间θc计算。模型参数:暴露时间。 表面更新模型要点:①溶质向液相部传质为非稳态分子扩散过程。②界面上液体单元有不同的暴露时间或称年龄,界面上各种不同年龄的液体单元都存在。③不论界面上液体单元暴露时间多长,被置换的概率是均等的。单位时间表面被置换的分率称为表面更新率,用符号S表示。关系:k cm=(DS)1/2对流传质系数可通过分子扩散系数D和表面更新率S计算。模型参数:表面更新率。 9、对流传质系数有哪几种求解方法,其适用情况如何? 对流传质系数的分析解法和类比解法,仅适用于一些较为简单的传质问题;由于传质设备的结构各式各样,传质机理、尤其是湍流下的传质机理又极不完善,所以目前设计上还要靠经验方法,即通过实验整理出来的对流传质系数关联式来计算对流传质系数。 10、雷诺类比有何意义? 雷诺类比把整个边界层作为湍流区处理,但根据边界层理论,在湍流边界层中,紧贴壁面总有一层流层存在,在层流层进行分子传递,只有在湍流中心才进行涡流传递,故雷诺类比有一定的局限性。 第二章 1、温度和压力对吸收过程的平衡关系有何影响? 加压和降温有利于吸收操作,因为加压和降温可提高气体溶质的溶解度。 2、亨利定律的适用条件是在一定温度小,当总压不很高时。

系统工程期末复习资料

系统工程期末复习资料 一、名词解释题 1、系统 2、工程 3、模型 4、工程系统 5、系统工程学 6、系统工程 7、反馈 8、系统模型 9、系统评价 10、价值工程 二、填空题 1、工程系统的特性包括:()()()()()()()() 2、Hall系统工程三维形态的第一维是逻辑维,包括()()()()()()()七个步 骤 3、切克兰德系统工程方法论的步骤为:()、()、()、()、()和实施。 4、系统的属性主要有()、()、()、()、()、()、() 5、Hall系统工程三维形态的第一维是时间维,包括()、()、()、()、()、()、()七个阶段, 6、霍尔系统工程方法论的步骤为弄清问题、()、()、()、()、()、() 三、判断题 1、系统工程的理论基础不包括“系统论、信息论、控制论以及运筹学”等() 2、控制论的发展经历了:经典控制论、现代控制论、大系统控制论三个时期。() 3、信息论可分为狭义信息论、一般信息论、广义信息论三种不同的类型。() 4、切克兰德系统工程方法论的核心是“比较”和“学习”。() 5、系统工程方法的特征:先总体后详细的设计程序、综合即创造的思想、系统工程的“软科学”性。() 6、系统工程方法论是分析和解决系统开发、运作及管理实践中的问题所应遵循的工作程序、逻辑步骤和基本方法,是系统工程考虑和处理问题的一般方法和总体框架。() 7、从提出或建立一个系统到该系统停止运行或为其他系统代替的这段时间,称为系统的生命周期。() 8、系统分析是一种运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术对系统各个方面进行定量和定性相结合的分析为达到费用和效益最佳的辅助决策的方法和过程。() 9、决策分析的类型主要有:确定型决策分析、不确定型决策分析、风险型决策分析、对抗

化工分离工程Ⅰ期末复习试试题库及答案

分离工程复习题库 第一部分填空题 1、分离作用是由于加入(分离剂)而引起的,因为分离过程是(混合过程)的逆过程。 2、分离因子是根据(气液相平衡)来计算的。它与实际分离因子的差别用(板效率)来表示。 3、汽液相平衡是处理(汽液传质分离)过程的基础。相平衡的条件是(所有相中温度压力相等,每一组分的化学位相等)。 4、精馏塔计算中每块板由于(组成)改变而引起的温度变化,可用(泡露点方程)确定。 5、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为(设计)型计算和(操作)型计算。 6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。 7、吸收有(轻)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。 8、对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用(吸收蒸出塔)的流程。 9、对宽沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(进料热焓)决定,故可由(热量衡算)计算各板的温度。 10、对窄沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(组成的改变)决定,故可由(相平衡方程)计算各板的温度。 11、为表示塔传质效率的大小,可用(级效率)表示。 12、对多组分物系的分离,应将(分离要求高)或(最困难)的组分最后分离。 13、泡沫分离技术是根据(表面吸附)原理来实现的,而膜分离是根据(膜的选择渗透作用)原理来实现的。 14、新型的节能分离过程有(膜分离)、(吸附分离)。

15、传质分离过程分为(平衡分离过程)和(速率分离过程)两大类。 16、分离剂可以是(能量)和(物质)。 17、Lewis提出了等价于化学位的物理量(逸度)。 18设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示(Ni-Nv-Nc 即设计变量数-独立变 量数-约束关系) 19、设计变量分为(固定设计变量)与(可调设计变量)。 20、温度越咼对吸收越(不利) 21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设(萃取剂回收段)。 22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为(V - SL )。 23、精馏有(两个)个关键组分,这是由于(双向传质)的缘故。 24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面,即(通过一定压力梯度的动量传递), (通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合)和(通过一定浓度梯度 的质量传递或者不同化学位物流的直接混合) 25、通过精馏多级平衡过程的计算,可以决定完成一定分离任务所需的(理论板数), 为表示塔实际传质效率的大小,则用(级效率)加以考虑。 27、常用吸附剂有(硅胶),(活性氧化铝),(活性炭)。 28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时,恒沸剂从塔(顶)出来。 29、分离要求越高,精馏过程所需的最少理论板数(越多)。 30、回流比是(可调)设计变量。 第二部分选择题 1下列哪一个是速率分离过程() a. 蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离

分离工程复习题

1、什么是清洁工艺? 2、实现清洁工艺的要点是 、 。 3、传质分离过程分为 和 分离过程。 4、平衡分离过程所加的ESA 是指 ,如 ;MSA 是指 ,如 。 5、醋酸和水的分离过程中,加入醋酸丁酯作为 。正庚烷和甲苯的分离过程中加入苯酚作为 。 6、从稀溶液中分离出有机溶质,通常用解吸的方法。这种解吸过程也叫汽提,汽提过程的ESA 是 ;MSA 是 。 7、C8芳烃中对二甲苯和间二甲苯沸点的沸点非常接近,工业上采用 方法加以分离。 8、要从含氢的烃类混合物中分离获得纯氢,常采用吸附和 联合操作的方法。 9、谈谈分离过程和反应过程集成化对分离工程的意义。 10、平衡分离过程是借助于 ( 如:热能, 或 等 )使均相混合物系统变成两相系统,以混合物中各组分在两相中不同的平衡分配为依据实现组分分离。 11、速率分离式借助于 ( 如:浓度差, 或 等 )的作用下,同时在 配合下,利用各组分扩散速率的差异实现组分分离。 12、常用的膜分离技术有: 、 、 、 和 。 13、膜分离过程不受平衡的限制,能耗低,适用于特殊物系或特殊范围的分离。( ) 14、反应精馏过程,可以提高反应效率,同时也可以提高分离效率。( ) 15、达到相平衡的物系,整个物系的自由焓处于 状态,相间的表观传递速率为 。 16、相平衡常数表征了物系在一定条件下相变过程进行的方向和限度。( ) 17、相平衡常数仅仅是物系温度和压力的函数,与物系的组成无关。( ) 18、相平衡常数是任意条件下,组分i 在不同相中的摩尔分数的比值,即:i i i x y k = ( ) 19、相平衡的判据有三个,即: 、 和 。 20、化学势的定义为:( ) A 、j n P T i i n G ,,???? ????=μ B 、j n P T i i n H ,,???? ????=μC 、j n P i T G ,??? ????=μD 、j n T i P G ,??? ????=μ 21、非理想气体的压力与相应的理想气体的压力的差异可以用 定量的衡量。 22、实际气体混合物的逸度系数的定义为:( ) A 、 ?p y f i i i =? B 、 ??p y f i i i =? C 、 ?p f i i =?D 、 ?i i i p f =? 23、如果确定了压缩因子Z 与压力P 的关系,纯组分逸度系数可用( )计算, A 、?-=P P p dp Z 0)1(ln ?B 、?-=P P dp Z 0)1(ln ? C 、? -= P P dp Z RT 0 )1(1ln ?D 、 ? -= P P p dp Z RT ) 1(1 ln ? 24、当纯液体处于饱和状态时,其逸度等于 的逸度。

系统工程期末复习资料(全)

系统:由两个及以上有机联系、相互作用的要素组成,具有特定结构、功能和环境的整体。系统边界:从空间结构上看,把系统和环境分开的所有点的集合;从逻辑上看,边界是系统构成关系从起作用到不起作用的边界,系统质从存在到消失的边界。 系统的属性:整体性{是系统最核心的特性,是系统性最集中的体现} 关联性(由多个有机联系、相互作用的要素组成,具备独立要素所不具备的功能) 环境适应性(环境输入系统,系统输出环境,系统要生存,一定要适应环境) 层次性(作为总体来看,系统可以分解一系列子系统,并有一定的层次结构) 目的性(有一定目的,为达到既定目的而具备一定的功能) 集合性(把具备某种属性的一些对象看成一个整体,从而形成一个集合) 系统的类型:人造系统和自然系统 实体系统和概念系统、动态系统和静态系统、封闭系统和开发系统 系统工程的概念:是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验、使用的科学方法,是一种对所有系统具有普遍意义的科学方法。 系统工程方法论:是研究、探索系统问题的一般规律和途径 重要思想:最优思想、总体思想、组合思想、分解和协调思想、反馈思想 霍尔三维结构:知识维、时间维、逻辑维 时间维(6个阶段):规划阶段、方案阶段、研制阶段、生产阶段、运行阶段、更新阶段 逻辑维(7个步骤):明确问题、选择目标、系统综合、系统分析、方案优化、做出决策、付诸实施 特点:强调目标明确,核心是最优化,认为一切现实问题都可以规划为工程系统问题,运用定量分析法,做最优解答。该方法论在研究方法上有整体性,在技术应用上有综合性,在组织管理上有科学性,在系统工程上有问题导向性。 切克兰德方法论:主要内容:问题、根底定义、建立概念模型、比较与探索、选择、设计与实施、评估与反馈 主要步骤(略) 比较:同:同为系统工程方法论,均以问题为起点,具备相应的逻辑结构 异:前者主要研究工程系统问题,后者更适用于“软”系统问题的研究 前者以优化分析为核心,后者以比较学习为核心 前者使用定量分析方法,后者使用定性、定量与定性相结合的方法 前者研究对象为良结构,后者则为不良结构 系统分析:运用建模及预测、优化、仿真、评价等技术,对系统的各方面进行定性与定量相结合的分析,为选择最优或满意的方案提供决策依据的分析研究过程。 6要素:问题、目的及目标、方案、模型、评价、决策者 步骤(SA):认识问题——>探寻目标——>综合方案——>模型化——>优化或仿真分析——>系统评价——>决策 系统原则:坚持以问题为导向,以整体为目标,多方案模型分析与选优、以定量与定性相结合、多次反复进行 创新方法:提问法、头脑风暴法、德尔菲法、情景分析法、定性研究方法、数据挖掘方法结构模型:定性表示系统构成要素以及它们之间本质存在的相互依赖、相互制约和联系情况的模型 结构模型化:建立系统结构模型的过程 结构分析:实现系统结构模型化并加以解释的过程 SD流程图:认识问题——>界定系统——>要素及因果关系分析——>建立结构模型——>建立量化分析模型——>比较与评价——>政策分析

分离工程期末A卷试题答案

2007 —2008 学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A 卷)答案及评分标准 二、选择题(本大题20分,每小题2分) 1、由1-2两组分组成的混合物,在一定T 、P 下达到汽液平衡,液相和汽相组成分别为 11,y x ,若体系加入10 mol 的组分(1),在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡,此时汽、液相的组成分别为 ' 1'1,y x ,则 ( C ) (A )1'1x x >和 1'1y y > (B )1'1x x <和1'1y y < (C )1'1x x =和1'1y y = (D )不确定 2、对于绝热闪蒸过程,当进料的流量组成及热状态给定之后,经自由度分析,只剩下一个自由度由闪蒸罐确定,则还应该确定的一个条件是 ( D ) (A )闪蒸罐的温度 (B )闪蒸罐的压力 (C )气化率 (D )任意选定其中之一 3、某二元混合物,其中A 为易挥发组分,液相组成5.0=A x 时泡点为1t ,与之相平衡的气相组成75.0=A y 时,相应的露点为2t ,则 ( A ) (A )21t t = (B )21t t > (C )21t t < (D )不能确定 4、用郭氏法分析可知理论板和部分冷凝可调设计变量数分别为 ( A ) (A )1,1 (B )1,0 (C )0,1 (D )0,0 5、如果二元物系有最高压力恒沸物存在,则此二元物系所形成的溶液一定是 ( A ) (A )正偏差溶液 (B )理想溶液 (C )负偏差溶液 (D )不一定 6、用纯溶剂吸收混合气中的溶质,逆流操作,平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y 1上升,而其它入塔条件不变,则气体出塔浓度y 2和吸收率的变化为 ( C ) (A )y 2上升,下降 (B )y 2下降,上升 (C )y 2上升,不变 (D )y 2上升,变化不确定 7、逆流填料吸收塔,当吸收因数A 1且填料为无穷高时,气液两相将在哪个部位达到平衡 ( B ) (A) 塔顶 (B)塔底 (C)塔中部 (D)塔外部 8、平衡常数较小的组分是 ( D ) (A )难吸收的组分 (B )较轻组份 (C )挥发能力大的组分 (D )吸收剂中的溶解度大 9、吸附等温线是指不同温度下哪一个参数与吸附质分压或浓度的关系曲线。 ( A ) (A) 平衡吸附量 (B) 吸附量 (C) 满吸附量 (D)最大吸附量 10、液相双分子吸附中,U 型吸附是指在吸附过程中吸附剂 ( A ) (A) 始终优先吸附一个组分的曲线 (B) 溶质和溶剂吸附量相当的情况 (C) 溶质先吸附,溶剂后吸附 (D) 溶剂先吸附,溶质后吸附

生化分离工程基本概念复习要点.

生化分离工程基本概念复习要点 一类 1、过滤是指利用多孔介质(滤布)截留固液悬浮液中的固体粒子,进行固液分离的方法。速度和质量是过滤操作的指标,滤饼阻力是关键,故先多对滤液絮凝或凝聚处理,或加助滤剂如硅藻土等。 2、广泛用于生化实验室及生化工业的分离设备是离心机,根据其离心力大小可分为: 低速离心机、高速离心机和超离心机。细胞的分离一般可用低速离心机或高速离心机,蛋白质的分离一般要用超离心机。 3、膜在分离过程中功能:①物质的识别与透过;②相界面;3、反应场。 4膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程,按分离粒子大小进行分为微滤(MF)超滤(UF)反渗透(RO)透析(DS)电渗析(ED)和渗透气化(PV)等,其中传质推动力为压差和浓差,适合于有机物与水分离,共沸物分离的是渗透气化(PV)。 5、膜组件主要有管式、中空纤维、螺旋卷绕式、平板式,其共同的特点是尽可能大的膜表面积、可靠的支撑装置、可引出透过液、膜表面浓度差极化达到最小。 6、双水相萃取的特点为:平衡时间短、含水量高、界面张力低、为生物活性物质提供了温和的分离环境。操作简便、经济省时、易于放大。 7、液膜根据结构可分为多种,但具有实际应用价值的主要有三种乳状液膜、支撑液膜、流动液膜。 8、在双水相系统中,影响分配系数的主要因素有,成相聚合物分子质量和浓度、盐的种类和浓度、PH值、温度。 9、溶质、溶剂、萃取剂、萃取相、萃余相 10、超临界流体的密度接近于液体,这使它具有液体溶剂相当的萃取能力;超临界流体的粘度和扩散系数又于气体相近似,而溶剂的低粘度和高扩散系数的性质也是有利于传质。 11、离子交换树脂按活性基团不同可分为强酸性阳离子交换树脂在PH1~14范围内均可使用、弱酸性阳离子交换树脂、强碱性阴离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂只能在 PH<7的溶液中使用,按理化性质分类透明的凝胶型树脂,吸水后形成微细的空隙,失水后,孔隙消失。适用于吸附交换无机离子等小离子不透明的大孔型树脂外:孔径大,为永久性孔隙,可在非水溶涨下使用,善于吸附大分子有机物。 12、评价离子交换剂性能的重要参数是孔径大小、孔径分布、比表面积和孔隙率。 13、聚苯乙烯型离子交换树脂结构:骨架、活性基团、可交换离子。 14、树脂的交联度越大,则网眼越小,形成的树脂结构紧密,机械强度高。反应的速度慢,树脂的交联度一般为4-14%。 15、对离子交换树脂的选择原则是:被分离物质带正电荷,应采用阳离子交换树脂;强碱性离子宜用弱酸性树脂,弱酸性离子宜用强碱性树脂,吸附大分子离子选择交联度较低的树脂。 16、吸附分离技术的特点操作简便、设备简单、价廉、安全;常用于从大体积料液(稀溶液)中提取含量较少的目的物;不用或少用有机溶剂,吸附和洗脱过程中pH变化小,较少引起生物活性物质

山东大学-软件工程复习重点整理

第一章 1.1软件工程(SE)的定义、向、作用: SE:在将有关软件开发与应用的概念科学体系化的基础上,研究如有计划、有效率、经济的开发和利用能在就算机上正确运行的软件的理论和技术的工程法学,一些开发和维护软件的法、过程、原则。是一个系统工程,既有对技术问题的分析与综合,也有对开发过程和参与者的管理。 SE的向:面向对象模式,结构化模式,基于过程的模式等 SE的作用:付出较低的开发成本,达到要求的软件功能,取得较好的软件性能,开发的软件易于移植,需要较低的维护费用,能按时完成开发工作,及时交付使用。 1.2开发模式:软件开发的全部过程,活动和任务的结构框架,它能直观的表达的表达软件开发全过程,明确要完成的主要活动,任务和开发策略。 1.3说明错误、故障和失效的含义及联系(并举例): 错误:是在软件生产过程中人为产生的错误(需求说明中的错误,代码中的错误) 故障:是在功能实现过程中产生的问题;是错误导致的结果,是在软件中一个错误的表现(一个错误可能产生多个缺陷,静态存在的) 失效:是相对于系统指定行为的偏离,系统违背了它应有的行为(动态存在的) 联系:当一个开发者编写程序时,会在代码中出现错误。当这个程序被编译或集成到一个系统中时,系统就存在故障。当你运行这个系统时,可能会导致失效,即人们产生错误,故障是错误的结果(部观角:从开发者的角度看待问题),当故障执行时出现失效(外部视角:从用户角度看到的问题)。并不是所有的错误会导致故障,并非每个缺陷都对应相应的失败。1.4软件质量应从哪几个面衡量,论述之: (1产品的质量)(2过程的质量)(3商业环境背景下的质量) (1)产品的质量:用户从失败的数目和类型等外部特征进行评价,如果软件具有足够的功能并且易于学习和使用,用户就断定软件是高质量的;开发者从缺陷的数目和类型等部特征来作为产品质量的依据。 (2)过程的质量:有很多过程都会影响到最终的产品质量,只要有活动出了差错,产品的质量就会受到影响;开发和维护过程的质量与产品的质量是同等重要的。 (3)商业环境背景下的软件质量:将技术价值和商业价值统一起来。 1.5软件系统的系统组成(系统的要素有哪些):对象(实体)+ 活动+ 关系+ 系统边界活动:活动是发生在系统中的某些事情,通常描述为由某个触发器引发的事件,活动通过改变属性把一个事物变成另一个事物。 对象:活动中涉及的元素称为对象。 关系:是指活动与对象之间的关系。 系统边界:即系统包含的功能与系统不包含的功能之间的界限。 1.6现代软件工程大致包含几个阶段及各个阶段的文档: (1)需求分析:主要包括问题定义、可行性分析、需求分析《需求规格说明书》

化工系统工程期末考试试卷(含主观题)

化工系统工程期末考试试卷(含主观题) 一、单选题(共20 道试题,共20 分) 1.过程是对原料进行某些物理或化学变换,使其性质发生预期变化,以下哪个不属 于过程的范畴() A.烃类分离 B.烃类裂解 C.不锈钢棒加工成螺栓 D.海水晒盐 2.某换热系统,当I1=0时,温度区间之间的最小传热负荷为-200kW,最后一个温度区间输出负荷为60kW,则该系统的最小加热负荷和最小冷却负荷是多少kW?() A.0,60 B.200,60 C.200,260 D.0,260 3.输送剧毒介质管道的管材质量证明书应有()检测结果,否则应进行补项试验。 A.外观 B.磁粉 C.厚度 D.超声 4.正常生产时,工程师不能选择哪个变量作为优化变量() A.设备操作压力 B.反应器温度 C.塔的进料位置

D.泵的输入功率 5.计算机是利用哪一种图来识别过程系统的结构信息() A.原则流程图 B.节点-边有向图 C.方框图 D.以上3种图形均可 6.在对炼油厂进行生产计划优化时,下面哪种叙述是错误的?() A.约束条件包括各设备的物料平衡、生产能力、产品质量、产品供求量等 B.一股物料分成多股去向不同的设备时每个去向都必须设置为变量 C.在目标函数中,数值是固定值的变量可以忽略,只保留可变变量,不会对最优解产生影响 D.可以把系统中所有的选定的独立变量作为优化变量 7.换热网络中有一股热流热容流率为4kW/K,温度从180→80℃;另一股冷流热容流率为2kW/K,温度从80→160℃;系统的最小允许传热温差为20℃,这两股物流的最大可交换热量是多少kW?热量富裕的物流换热开始或者结束的温度点是多少℃?() A.160,140 B.320,100 C.100,160 D.120,160

分离工程期末习题

一、填空题(每空2分,共30分) 1.相对挥发度依次降低顺序排列的混合物ABCDEFG分离,要求馏出液中D组 分的浓度≤2.5mol%,釜液中C组分的浓度≤5.0mol%,则轻关键组分 是,重关键组分是。假定为清晰分割,则馏出液中的组分 为 ,釜液中的组分为。 2.利用状态方程法计算汽液相平衡常数K i的公式为;活度系数法 计算汽液相平衡常数的通式是,当汽相为理想气体,液相 为非理想溶液时,活度系数法计算汽液相平衡常数的通式简化 为。 3.萃取精馏中溶剂的作用可以概括为两点: 和,当原有两组分的沸点接近,非理想性不大时,加入溶剂主要目 的是。 4.多组分多级分离严格计算平衡级的理论模型,简称为 方程,分别是、、和 方程。 二、选择题(每题1分,共10分) 1.按所依据的物理化学原理不同,传质分离过程可分为两类,即速率分离过程和( C )两大类。 A.机械分离;B.膜分离;C.平衡分离。 2.在多组分精馏中,最小回流比下由于非关键组分的存在使塔中出现( C )个恒浓区。 A.3; B.2; C.1; D.4。 3.在化工生产中常常会遇到欲分离组分之间的相对挥发度接近于1或形成共沸 物的系统,如向这种溶液中加入一种新组分,该新组分和被分离系统中的一 个或几个组分形成最低共沸物从塔顶蒸出,这种特殊精馏称为( D )。 A.热泵精馏;B.萃取精馏; C.普通精馏;D.共沸精馏。 4.多组分吸收和精馏同属于传质过程,多组分吸收过程中,对操作起关键作用的关键组分有( C )个。 A.2; B.3; C.1; D.0。 5.萃取塔内两相之间的相际传质面积愈大,传质效率( B )。 A.愈大; B.愈小; C.不变; D.先增大后减小。 6.在给定温度下进行闪蒸计算时,先需核实闪蒸问题是否成立,可采用泡点方 第 1 页共3 页

《分离工程》综合复习资料.docx

《分离工程》综合复习资料 一、填空题 1.在分离工程中,分离过程分为机械分离和传质分离两大类。传质分离过程用 于___________ 混合物的分离。工业上的传质分离过程可分为 _____________________ 和____________________________ O 2.膜分离的推动力可以是________ 、_______ 或___________ 。 3.相平衡状态下,从热力学上看,整个物系自由焙处于_;从动力学来看,相间_______________ □ 4.宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于_________ ,因此将热衡算放在________ 循环屮。 5.MESH方程分别指_____________ ; _____________ ; __________ ; ________________ o 6.分离媒介包括 __________________和____________________ o 7.吸收过程是用液体处理气体混合物,是利用___________________ 不同而达到分离有关组分 的传质分离过程。 8.____________________________________________ 离子交换的步骤分为________ 、、交换反应、_________________ 、___________________ 五步。 9.液液平衡的分离因子又称为____________________ o 二、选择题 1?膜分离属于()。 A.平衡分离 B.吸附分离 C.机械分离 D.传质分离 2.下列不属于速率分离过程的是()o A.超滤 B.反渗透 C.过滤 D.电渗析 3.公式KU〕f:适用于下面哪种情况?() 汽相为理想溶液,液相为理想溶液; 汽相为理想气体,液相为理想溶液; 汽相为理想溶液,液相为非理想溶液; 汽相为理想气体,液相为非理想溶液。 4.在设汁变量中,表示() 装置设计变量数 B.单元固定设计变量数

《系统工程》复习资料

第一章 一、名词解释 1.系统:系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成,具有特定功能、结构和环境的整体。 2.系统工程:用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题,无论是系统的设计或组织的建立,还是系统的经营管理,都可以统一的看成是一类工程实践,统称为系统工程。 3.自然系统:自然系统主要指由自然物(动物、植物、矿物、水资源等)所自然形成的系统,像海洋系统、矿藏系统等。 4.人造系统:人造系统是根据特定的目标,通过人的主观努力所建成的系统,如生产系统、管理系统等。 5.实体系统:凡是以矿物、生物、机械和人群等实体为基本要素所组成的系统称之为实体系统。 6.概念系统:凡是由概念、原理、原则、方法、制度、程序等概念性的非物质要素所构成的系统称为概念系统。 二、判断正误 1.管理系统是一种组织化的复杂系统。( T ) 2.大型工程系统和管理系统是两类完全不同的大规模复杂系统。( F ) 3.系统的结构主要是按照其功能要求所确定的。( F ) 4.层次结构和输入输出结构或两者的结合是描述系统结构的常用方式。( T) 三、简答 1.为什么说系统工程时一门新兴的交叉学科? 答:系统工程是以研究大规模复杂系统为对象的一门交叉学科。它是把自然科学和社会科学的某些思想、理论、方法、策略和手段等根据总体协调的需要,有机地联系起来,把人们的生产、科研或经济活动有效地组织起来,应用定量分析和定性分析相结合的方法和电子计算机等技术工具,对系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等功能进行分析、设计、制造和服务,从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目的,以便最充分填发挥人力、物力的潜力,通过各种组织管理技术,使局部和整体之间的关系协调配合,以实现系统的综合最优化。 系统工程在自然科学与社会科学之间架设了一座沟通的桥梁。现代数学方法和计算机技术,通过系统工程,为社会科学研究增加了极为有用的定量方法、模型方法、模拟实验方法和优化方法。系统工程为从事自然科学的工程技术人员和从事社会科学的研究人员的相互合作开辟了广阔的道路。 2.简述系统的一般属性 答: (1)整体性:整体性是系统最基本、最核心的特征,是系统性最集中的体现; (2)关联性:构成系统的要素是相互联系、相互作用的;同时,所有要素均隶属于系统整体,并具有互动关系。关联性表明这些联系或关系的特性,并且形成了系统结构问题的基础; (3)环境适应性:任何一个系统都处于一定的环境之中,并与环境之间产生物质、能量和信息的交流。环境的变化必然会引起系统功能及结构的变化。 除此之外,很多系统还具有目的性、层次性等特征。

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