化工原理修改

一、填空.

1、流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一层流底层，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度越薄。

2、因次分析的依据是物理方程式因次的一致性。

3、离心泵压头的物理意义是：单位重量液体从泵处获得的能量，它的单位是m。

4、含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室，颗粒的沉降速度为0.03m/s，则降尘室的最大生产能力为0.36m3/s。

5、离心泵启动前需先向泵内充满被输送的液体，否则将可能发生气缚现象；而当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生气蚀现象。

6、在列管换热器中，用水冷却某气体，气体中有稀酸冷凝出来，冷却水应安排走_壳____程，气体应是走___管_____程。

7、用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A，已知在操作条件下相平衡关系为y = mx，若溶质A 的吸收率为η，则有(L/V)min= ηm。

8、二元溶液连续精馏计算中，进料热状态的变化将引起q线和操作线线的变化。

9、以空气作为湿物料的干燥介质，当所用空气的相对湿度较大时，湿物料的平衡水分相应升高，自由水分相应下降。

10、评价旋风分离器性能的主要参数为临界粒径，分离效率，压强降。

11、某间壁换热器中，流体在圆形直管内强制湍流被加热，当管内水的流速为0.5m/s时,计算得到管壁对水的传热系数α=2.61(kW/m2?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时,此时传热系数α=___3.8__________。

12、某连续精馏塔，饱和蒸汽加料，已知精馏段操作线方程为：y＝0.75x＋0.18，提馏段操作线方程为：y＝1.2x-0.024。则原料液组成x F＝0.52。

13、流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是流体具有___黏性______。

14、静止液体中两处压力相等的条件是_同一流体,连续,同一水平面__。

15、已知：一密闭管路，管的内径为d，管长为L，液体在管内作稳定连续层流流动，流量为V m3/s,总的阻力损失为h m。现将管的内径换成d/2，其它均不改变，此时新管路内的流速为4u m/s，流体流动的总阻力损失为1/16m。

16、某液体在套管环隙内流动，大管规格为φ56×3mm，小管规格为φ30×2.5mm,液体粘度为1mN*s*m－2，密度为1000kg/m3，流速为1m/s，则该液体在套管环隙内流动的Re= 104。

17、离心泵起动时，应把出口阀关闭，这是因为保护电机。

18、往复泵属于正位移泵，其流量与管路特性无关，主要通过旁路阀调节。

19、悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是减少过滤时流体流动阻力。

20、在精馏塔的任意一块理论板上，其离开塔板的液相泡点温度等于离开塔板的气相露点温度。

21、已知某双组分混合液服从拉乌尔定律，在一定温度下，纯组分A的饱和蒸汽压为总压的2倍，x A=0.3，则y A= 0.6。

22、Kx是以浓度差为推动力的传质系数，其单位是_kmol/m2.s_。

23、相对湿度φ值可以反映湿空气吸收水汽能力的大小，当φ值大时，表示该湿空气的吸收水汽的能力_小_；当φ=0时，表示该空气为_绝干空气__。

24、对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统,当系统温度增加时，其亨利系数E将上升。而当系统中压强增加时,其相平衡常数m将下降。

25、精馏分离依据是__组分间挥发度__的差异。要使混合物中的

组分得到完全分离，必须进行多次_部分气化与部分冷凝__。

26、难溶气体属_液膜_控制，主要传质阻力集中于__液膜_侧。

27、如图1所示为同一温度下A、B、C三种气体在水中的溶解度曲线。由图可知，它们溶解度大小的次序是__C>B>A___。28、当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为100mmHg,则该体系的绝对压强为_850__mmHg,真空度为_-100_mmHg. 29、管出口的局部阻力系数等于_1___,管入口的局部阻力系数等于_0.5__.

30、流体在等径管中作稳定流动,流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长不变_。p, k

0l/m3图1气体溶解度曲线

31、水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小后,水流量将_减小__,摩擦系数_增大___,管道总阻力损失_不变_.

32、当20℃的水（ρ=998.2kg/m3,μ=1.005 厘泊）在内径为100mm的圆管内流动时,若流速为1.0 m/s 时,其雷诺数Re为_ 9.23×10 4_,流动型态为_湍流__。

33、当地大气压为745mmHg，测得一容器内的绝对压强为350mmHg，则真空度为__395mmHg_。测得另一容器内的表压强为1360mmHg，则其绝对压强为_2105mmHg_____。

34、空气在内径一定的圆管中稳定流动，若气体质量流速一定，当气体温度升高时，Re值将___减小________。

35、流体在等径水平直管的流动系统中，层流区：压强降与速度的__一____次方成正比；完全湍流区：压强降与速度的___二______次方成正比。

36、米糠油在管中作层流流动，若流速、管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失__增加一倍___。

37、在套管环间流动的流体，外管的内径是d2，内管的外径是d1，则当量直径d e=_d2-d1_____，对边长为a 的正方形风管当量直径d e=_α____。

38、管路特性曲线，是当泵输送液体通过一定的管路系统时，需要_He_____与__Q____的关系曲线。

39、若降尘室高度增加（其他不变），则沉降时间增大，生产能力不变。

40、板框过滤机框尺寸为：长×宽×厚＝800mm×800mm×30mm，生产中该过滤机使用了10块框，则此时过滤机的过滤面积约为12.8 m2。

41、流体在间壁换热器中并流流动，热流体进出口温度为T1=320K，T2=300K，冷流体进出口温度t1=280K，t2=295K，则该换热的平均温差16.8。

42、在间壁换热器选用时，为清洗方便，不洁净和易结垢的液体宜走管程。

43、蒸馏是分离液体混合物的典型单元操作。这种操作是利用混合物中各组分

挥发度不同的特性实现分离的目的。

44、吸收是分离气体混合物的典型单元操作。这种操作是利用混合物中各组分在液体中的溶解度不同的特性实现分离的目的。

45、当物料与一定温度和湿度的空气接触时，势必会释放出水分或吸收水分，最后使物料的含水量恒定。只要空气的状态不变，物料中所含水分就总是维持这个定值，并不因和空气接触时间的延长而改变，这种恒定的含水量称为该物料在一定空气状态下的平衡水分。

46、某液体在套管环隙内流动，大管规格为φ56×3mm，小管规格为φ30×2.5mm,液体粘度为1mN.s.m-2，密度为1000kg/m3，流速为1m/s，则该液体在套管环隙内流动的Re= 104。

47、层流区即Re≤2000，λ与相对粗糙度无关，和Re准数呈直线下降关系。其表达式为λ=64/Re 。

48、恒密度流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失Σh f所损失的是机械能中的__静压能___项。恒密度流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长_______不变_________。

49. 流体机械能衡算式如衡算基准以J/kg表示, 则该方程可表示为，若用N/m2表示则可表示为。（无外加机械能）

50、为了提高降尘室的生产能力，可采取将沉降室做多层措施。

51、离心泵开动前必须充满液体，是为了防止发生气缚现象；为了减小启动功率，应将出口阀关闭。

52、一降尘室长8m，中间装有14块隔板，板间距为0.1m。最小颗粒沉降速度为0.02 m/s，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来，则含尘气体的最大流速不能超过 1.6m/s。

53、工业上常用过滤方式有深层过滤和滤饼过滤。

54、下列各种情况下的对流传热系数：空气流速为6m/s时的α1；空气流速为25m/s时的α2；水的流速为1.2m/s 时的α3；水的流速为2.5m/s时的α4；蒸汽膜状冷凝时的α5之间的数值按自大而小的顺序为：

_____σ5>σ4>σ3>σ2>σ1___________。

55、用水吸收氧、氢或二氧化碳等气体的过程都是液膜控制的吸收过程，用水吸收氨或氯化氢等的吸收过程是气膜控制的吸收过程。

56、已知SO2水溶液在三种温度t1、t2下的亨利系数分别为E1=0.0035atm, E2=0.011atm, 则t1_<_ t2。

57、空气的干球温度为t,湿球温度为t w，露点为t d，当空气的相对湿度φ=98%时，则t、tw、t d之间的关系为t > tw > td。

58、以空气作为湿物料的干燥介质，当所用空气的相对湿度较大时，湿物料的平衡水分含量相应大，自由水分含量相应小。

二、简答.

1、如何判断液体在直管中的流动类型？

当R e≤2000时：层流此为层流区

当R e≥4000时湍流此为湍流区其中Re为雷诺数=ρdu/μ2、简述恒压过滤常数K、qe、θe如何测定。

（q+q

e ）2=K（θ+θ

e

）2（q+q

e

）dq=Kdθ即dθ/dq=2q/K+2q

e

/K 把dθ/dq用Δθ/Δq代替Δθ/Δ

q=2q/K+2q

e

/K

在直角坐标系中绘Δθ／Δｑ与ｑ间的函数关系可得一条直线斜率２／K及截距2q

e

/K的数值，便可求得K与

q e 再用q

e

2=Kθ

e

，求出θ

e

之值。

3、包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温效果如何变化？说明原因。

变差，水的导热系数比空气的大

4、工业上常用水来吸收混合气中的氨，对于这个吸收过程传质阻力集中于哪一侧？为什么？

气膜当溶质的溶解度很大，即其溶解度系数H很大时，由1/KG=1/kG+1/Hkl可知，液膜传质阻力1/Hkl比

气膜传质阻力1/kG小得很多，则可简化为KG=kG 此时传质阻力集中于气膜中称为气膜阻力控制或气膜控制5、理想流体和实际流体如何区别？

理想流体:流体无黏性，流动时无摩擦阻力不会被压缩，受热不会膨胀. 而实际流体相反

6、何谓层流流动？何谓湍流流动？用什么量来区分它们？

层流：流体质点在作直线运动时层次分明彼此互不混杂，故才能使着色线流保持着线形。

湍流：流体在总体上沿管道向前运动，同时还在各个方向上做随机的脉动，正是这种混乱运动着色线抖动弯曲以致断裂冲散。用雷诺数区分

1、为什么安装离心泵时要控制其安装高度？

1．防止气蚀2.保证离心泵吸液

2、为什么工业上气体的除尘(在沉降室进行，Ret＜2)常放在冷却后进行?而在悬浮液的过滤分离中，滤浆却不宜在冷却后才进行过滤?

沉降公式可见u t 与μ成反比对气体：温度升高，其黏性增大，温度下降，黏度减小所以对气体的除尘常放冷却后进行，这样可以增大沉降速度u t

而悬浮液的过滤，过滤速率当悬浮液的温度降低时，黏度增大，为提高过滤速率，不宜冷却后过滤

3、提高传热系数时，为什么要着重提高给热系数小的这一侧?

忽略金属壁面的导热热阻有1/K=1/α1+1/α 2 =(α1+α2)/(α1*α2) 若α1》α2。则α1+α2≈α 1 所以k≈α2即k 接近α小的数值

4、物料中的非结合水分是指哪些水分？在干燥过程中能否除去？

指附着水分和粗毛细管内的水分能去除

5、求取最小液气比有何意义?适宜液气比如何选择?增大液气比对操作线有何影响?

溶质气体A得以吸收的最小溶剂用量，最小液气比时，欲达到分离要求需填料层高度无穷大，所以在最小液气比时，吸收操作只在理论上才能进行，当液气比比最小液气比还小时，有一部分操作线会在平衡之下，吸收在理论上都行不通了，而为脱吸了与解吸的分界线

适宜液气比常在最小液气比的1.1倍~2.0倍范围内，增大液气比操作线更远离平衡线，越加有利于吸收6、如图所示的某一输水管路中，高位槽液位保持恒定，输水管径不变。有人说：由于受到重力的影响，水在管路中会越流越快，即水通过2-2'截面的流速u大于通过1-1'截面的流速u。这种说法对吗？为什么？

7、何谓离心泵的“气蚀”现象,对泵的操作有何危害?应如何防止?

气蚀：含气泡的液体进入叶轮后，因流道扩大压强升高，气泡立即凝聚，气泡的消失产生局部真空，周围液体以高速涌向气泡中心，造成冲击和振荡。尤其是当气泡的凝聚发生在叶片表面附近时，众多液体质点犹如细小的高频水锥撞击叶片，另外气泡中可能带有氧气等对金属材料发生化学腐蚀作用，泵在这种状态下长期运转，将导致叶片过早损坏，这种现象称为气蚀。

泵的安装位置不能太高，以保证叶轮中各处压强高于液体的饱和蒸汽压。

8、过滤时向滤浆中加入助滤剂用途是什么？

为了降低可压缩滤饼的流动阻力，有时将某种质地坚硬而能形成疏松饼层的另一种固体颗粒混入悬浮液或预涂于过滤介质上以形成疏松饼层使滤液得以畅流，这种预混及预涂的粒状物质称为助滤。一般以获得清净滤液为目的。

9、精馏操作有几种进料热状况？其对应的进料热状况参数为多少？

1.冷液进料q>1

2.饱和液体进料q=1

3.气液混合进料0

4.饱和蒸汽进料q=0

5.过热蒸汽进料q<0 10、简述吸收操作双膜理论的内容。

1.在气液界面两侧各存在一层静止或滞流的气膜和液膜

2.全部阻力集中于该两层静止或滞流中膜中的传质是定态分子扩散

3.在相界面处两相达平衡

11、湿空气进入干燥器前常进行预热，这样做有什么好处？

先预热t升高H不变φ下降从而提高湿空气的吸收水分能力另外t升高加大传热温度从而提高干燥速率

12、图示说明如何利用焓湿图根据空气的干球温度和露点温度确定湿球温度。

13、如何调节离心泵管路系统的输送流量。

1.改变阀的开度

2.改变泵的转数

3.切割叶轮外径

4.离心泵并联操作

5.离心泵串联操作

14、如何强化换热器的传热过程？

所谓强化传热过程就是指提高冷热流体间的传热速率从传热速率方程Q=KSΔtm不难看出增大总传热系数K，传热面积和平均温差Δtm都可提高传热速率Q

15、操作过程中，回流比变化对产品纯度有什么影响？

回流比增加操作线接近对角线所需理论板数减少实际板数不变的情况下，产品纯度提高，同理回流比减小产品纯度降低

16、什么是体积吸收系数？写出其物理意义及单位。

是总传质系数Ky与表面积Q的乘积其单位均为Kmol/（cm3 s）

物理意义是：在推动力一个单位的情况下，单位时间单位体积填料层内吸收的溶质量

17、测定干燥速率曲线必须在恒定条件下进行，恒定条件是什么？

恒定条件是指空气的温度相对湿度流速以及与物料接触的状况均不变

三、计算.

1、用离心泵经φ57×3.5mm的钢管, 将敞口贮槽内的有机溶剂(密度为800kg/m3, 粘度为20×10-3 Pa?s)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器内的液面高度保持16m，见附图。已知钢管总长度(包括局部阻力当量长度) 为25m，反应器内的压力恒定为4kgf/cm2(表压) ,有机溶液输送量为6m3/h，试确定泵提供的压头。

2、100℃的水蒸气在管壳式换热器的管外冷凝，冷凝潜热为2258.4kJ/kg ，总传热系数为2039W/(m2?℃)，传热面积为12.75m2，15℃的冷却水以2.25×105kg/h 的流量流进管内，水的比热为4.187kJ/(kg?℃)，求水蒸气冷凝量？

3、在一连续常压精馏塔中分离某理想混合液，x D=0.94，x W=0.04。已知此塔进料q线方程为y=6x-1.5，采用回流比为最小回流比的1.2倍，塔釜间接蒸汽加热，混合液在本题条件下的相对挥发度为2，求：（1）精馏段操作线方程。（2）提馏段操作线方程。

4、在一逆流常压操作的填料塔中，用含A组分0.2%的矿物油吸收混合气中的A组分。已知进塔混合气中A组分的含量为1.5%（以上均为mol%），系统为理想物系，操作温度下y=0.5x。试求：（1）出塔矿物油中A组分的最大浓度；（2）A组分的回收率为85%时的最小液气比；（3）当吸收剂用量是最小用量的3倍，气相总传质单元高度H OG=1.2m时，填料层高度为多少。（此时回收率不变）

5、用泵将密度为1100kg/m3的某液体从敞口储槽送至表压为1kgf/cm2的塔中，储槽液面恒定，其与输送管出口端的垂直距离为20m，输送管路采用φ108*4mm的钢管，管长30m，管路上有吸滤底阀1个（ξ阀=7），90o标准弯头2个（ξ弯=0.75），全开闸阀1个（ξ闸阀=0.17），管路摩擦系数λ=0.02，当输送量为43m3/h时泵对单位质量的流体提供的功为多少？对单位重量流体提供的功为多少？如果泵的效率为70%，泵轴功率为多少？

7、用一精馏塔分离二元理想混合物，塔顶为全凝器冷凝，泡点温度下回流，原料液中含轻组分0.5(摩尔分数，下同)，操作回流比取最小回流比的1.4倍，所得塔顶产品组成为0.95，釜液组成为0.05，料液的处理量为100，料液的平均相对挥发度为3，若进料时蒸汽量占一半，试求：提馏段上升蒸汽量。

9、将20℃的水以30立方米每小时的流量从敞口水池送至塔顶。已知塔顶压强为0.05MPa（表），输水管89×4mm，长18m，管出口处与水池水面高差为10m，管线局部阻力系数∑ξ=13（阀全开时，不包括进出口损失），摩擦系数λ=0.01227+0.7543/Re0.38。求所需的有效功率。（20℃时水的黏度为1cP）

10、用100℃的饱和水蒸气将20℃的水预热至70℃，水在列管换热器管程以0.6m/s的流速流过，管子的尺寸为25mm×2.5mm。水蒸气冷凝的对流传热系数为104W/(m2·℃)，水侧污垢热阻为6×10-4(m2·℃)/W，蒸汽侧污垢热阻和管壁热阻可忽略不计，试求：

（1）此换热器的总传热系数；

（2）设备操作一年后，由于水垢积累，换热能力下降，出口温度只能升至60℃，试求此时的总传热系数及水侧的污垢热阻。

水的λ=0.6478W/（m·℃），ρ=988.1kg/m3，μ=0.5494mPa·s，cp=4.174kJ/(kg·℃)。

11、在一连续精馏塔内分离某二元混合液，馏出液浓度为0.94（摩尔浓度，下同），釜液浓度为0.04，此塔进料的q线方程为:y=5x-1，采用回流比为最小回流比的1.2倍，相对挥发度为2.0。

试求: 1.精馏段方程；2.提馏段方程。

12、800m3/h（25℃及1.013×105Pa）的空气-氨的混合物，用水吸收其中的氨，使其含量由5%（体积）降低到0.04%。今有一填料塔，塔径D=0.8m，填料层高Z=3m，总传质系数K Y a=300kmol/（m3·h），溶剂用量为最小用量的1.3倍。在此操作条件下，平衡关系Y*=1.44X，计算说明这个塔是否适用？

13、如图的输水系统。已知管内径d=50mm,在阀门全开时输送系统的Σ(ι+ιe)=50m, 摩擦系数可取λ=0.03, 泵的性能曲线, 在流量为6m3/h至15m3/h范围内可用下式描述H e=18.92-0.82V0.8，此处He为泵的扬程m, V为泵的流量m3/h, 请问如要求流量为10m3/h，单位质量的水所需外加功为多少?单位重量的水所需外加功为多少?此泵能否完成任务?

14、用一传热面积为3m2由φ25×2.5mm的管子组成的单程列管式换热器，用初温为10℃的水将机油由200℃冷却至100℃，水走管程，油走壳程。已知水和机油的质量流量分别为1000kg/h和1200kg/h，其比热分别为4.18kJ.kg-1.K-1和2.0kJ.kg-1.K-1；水侧和油侧的对流传热系数分别为2000 W.m-2.K-1和250 W.m-2.K-1，两流体呈逆流流动，忽略管壁和污垢热阻。

（1）计算说明该换热器是否合用?

（2）夏天水初温达到30℃，而油的流量及冷却程度不变时，该换热器是否合用?(假设传热系数不变)

15、某精馏塔用于分离苯－甲苯混合液，泡点进料，进料量30kmol/h，进料中苯的摩尔分率为0.5，塔顶、底产品中苯的摩尔分率分别为0.95和0.10，采用回流比为最小回流比的1.5倍，操作条件下可取系统的平均相对挥发度α=2.40;(1)求塔顶、底的产品量；(2) 若塔顶设全凝器，各塔板可视为理论板，求离开第二块板的蒸汽和液体组成。

16、拟在常压填料吸收塔中，用清水逆流吸收废气中的氨气。废气流量为2500m3/h（标准状态），废气中氨的浓度为15g/m3（以标准状态计），要求回收率不低于98%。若吸收剂用量为3.6 m3/h，操作条件下的平衡关系为y = 1.2x，气相总传质单元高度为0.7m。试求：

(1)全塔气相平均吸收推动力；

(2)所需填料层高度。

化工原理实验传热实验报告

传热膜系数测定实验（第四组） 一、实验目的 1、了解套管换热器的结构和壁温的测量方法 2、了解影响给热系数的因素和强化传热的途径 3、体会计算机采集与控制软件对提高实验效率的作用 4、学会给热系数的实验测定和数据处理方法 二、实验内容 1、测定空气在圆管内作强制湍流时的给热系数α1 2、测定加入静态混合器后空气的强制湍流给热系数α1’ 3、回归α1和α1’联式4.0Pr Re ??=a A Nu 中的参数A 、a * 4、测定两个条件下铜管内空气的能量损失 二、实验原理 间壁式传热过程是由热流体对固体壁面的对流传热，固体壁面的热传导和固体壁面对冷流体的对流传热三个传热过程所组成。由于过程复杂，影响因素多，机理不清楚，所以采用量纲分析法来确定给热系数。 1）寻找影响因素 物性：ρ，μ ，λ，c p 设备特征尺寸：l 操作：u ，βg ΔT 则：α=f （ρ，μ，λ，c p ，l ，u ，βg ΔT ） 2）量纲分析 ρ[ML -3]，μ[ML -1 T -1]，λ[ML T -3 Q -1]，c p [L 2 T -2 Q -1]，l [L] ，u [LT -1]， βg ΔT [L T -2]， α[MT -3 Q -1]] 3）选基本变量（独立，含M ，L ，T ，Q-热力学温度） ρ，l ，μ, λ 4）无量纲化非基本变量 α：Nu ＝αl/λ u: Re ＝ρlu/μ c p : Pr ＝c p μ/λ βg ΔT : Gr ＝βg ΔT l 3ρ2/μ2 5）原函数无量纲化 6）实验 Nu ＝ARe a Pr b Gr c 强制对流圆管内表面加热：Nu ＝ARe a Pr 0.4 圆管传热基本方程： 热量衡算方程： 圆管传热牛顿冷却定律： 圆筒壁传导热流量：)] /()ln[)()()/ln(11221122121 2w w w w w w w w t T t T t T t T A A A A Q -----?-?=δλ 空气流量由孔板流量测量：54.02.26P q v ??= [m 3h -1，kPa] 空气的定性温度：t=(t 1+t 2)/2 [℃]

化工原理公式和重点概念

《化工原理》重要公式 第一章 流体流动 牛顿粘性定律 dy du μτ= 静力学方程 g z p g z p 2211 +=+ρ ρ 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111 ρρ 动量守恒 )(12X X m X u u q F -=∑ 雷诺数 μμρ dG du ==Re 阻力损失 22 u d l h f λ= ????d q d u h V f ∞∞ 层流 Re 64=λ 或 2 32d ul h f ρμ= 局部阻力 2 2 u h f ζ= 当量直径 ∏ =A d e 4 孔板流量计 ρP ?=20 0A C q V ， g R i )(ρρ-=?P 第二章 流体输送机械 管路特性 242)(8V e q g d d l z g p H πζλ ρ+∑+?+?= 泵的有效功率 e V e H gq P ρ= 泵效率 a e P P =η

最大允许安装高度 100][-∑--=f V g H g p g p H ρρ]5.0)[(+-r NPSH 风机全压换算 ρ ρ''T T p p = 第四章 流体通过颗粒层的流动 物料衡算： 三个去向： 滤液V ，滤饼中固体） （饼ε-1V ，滤饼中液体ε饼V 过滤速率基本方程 )(22 e V V KA d dV +=τ ， 其中 φμ 012r K S -?=P 恒速过滤 τ22 2 KA VV V e =+ 恒压过滤 τ222KA VV V e =+ 生产能力 τ ∑=V Q 回转真空过滤 e e q q n K q -+=2? 板框压滤机洗涤时间(0=e q ,0=S ) τμμτV V W W W W 8P P ??= 第五章 颗粒的沉降和流态化 斯托克斯沉降公式 μρρ18)(2 g d u p p t -=， 2R e

化工原理 传热综合实验报告 数据处理

化工原理 传热综合实验报告 数据处理 七、实验数据处理 1.蒸汽冷凝与冷空气之间总传热系数K 的测定，并比较冷空气以不同流速u 流过圆形直管时，总传热系数K 的变化。 实验时蒸汽压力：0.04MPa （表压力），查表得蒸汽温度T=109.4℃。实验装置所用紫铜管的规格162mm mm φ?、 1.2l m =，求得紫铜管的外表面积 200.010.060318576281.o S d l m m m ππ=??=??=。 根据2 4s s V V u A d π= =、0.012d m =，得到流速u ，见下表2： 表2 流速数据 取冷空气进、出口温度的算术平均值作为冷空气的平均温度，查得冷空气在不同温度下的比热容p c 、黏度μ、热传导系数λ、密度ρ，如下表3所示： 表3 查得的数据 t 进/℃ t 出/℃ t 平均/℃ ()p c J kg ????? ℃ Pa s μ? ()W m λ?????℃ ()3 kg m ρ-? 22.1 77.3 49.7 1005 0.0000196 0.0283 1.093 24.3 80.9 52.6 1005 0.0000197 0.02851 1.0831 26.3 82.7 54.5 1005 0.0000198 0.02865 1.0765 27.8 83 55.4 1005 0.0000198 0.02872 1.0765 29.9 83.6 56.75 1005 0.0000199 0.02879 1.0699 31.8 83.7 57.75 1005 0.00002 0.02886 1.0666 33.7 83.8 58.75 1005 0.0000200 0.02893 1.0633 35.6 84 59.8 1005 0.0000201 0.029 1.06 根据公式()()=V s p s p Q m c t t c t t ρ=--出进出进、 ()()ln m T t T t t T t T t ---?=--进出进出 ， 求出Q 序号 ()31s V m h -? ()1u m s -? 1 2.5 6.140237107 2 5 12.28047421 3 7.5 18.42071132 4 10 24.56094843 5 12.5 30.70118553 6 15 36.84142264 7 17.5 42.98165975 8 20 49.12189685

化工原理知识点总结复习重点完美版

化工原理知识点总结复习重点完美版 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

第一章、流体流动 一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象 四、 流动阻力、复杂管路、流量计 一、流体静力学： 压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上所受的压力，称为静压力，简称压力，俗称压强。 表压强（力）＝绝对压强（力）-大气压强（力） 真空度＝大气压强-绝对压 大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的关系 流体静力学方程式及应用： 压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注：1)在静止的、连续的同一液体内，处于同一 能量形式 g z p g z p 22 11 += +ρ ρ 水平面上各点压力都相等。 此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。 应用： U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计 微差压差计 二、流体动力学 流量 质量流量 m S kg/s m S =V S ρ 体积流量 V S m 3/s 质量流速 G kg/m 2s (平均)流速 u m/s G=u ρ 连续性方程及重要引论： 一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题） 以单位质量流体为基准：f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ρ ρ2222121121 21 J/kg 以单位重量流体为基准：f e h g p u g z H g p u g z ∑+++=+++ ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率： e s e W m N = 输送机械的轴功率： η e N N = （运算效率进行简单数学变换） m S =GA=π/4d 2 G V S =uA=π/4d 2 u

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

化工原理重要概念和公式

《化工原理》重要概念 第一章流体流动 质点含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。 连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 拉格朗日法选定一个流体质点 , 对其跟踪观察，描述其运动参数 ( 如位移、速度等 ) 与时间的关系。 欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。 轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果。流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。 系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流体的。 理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。 粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主。 总势能流体的压强能与位能之和。 可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。有关的称为可压缩流体，无关的称为不可压缩流体。 伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。 平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。 动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。 均匀分布同一横截面上流体速度相同。 均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直 , 在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度 , 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。

层流与湍流的本质区别是否存在流体速度 u 、压强 p 的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。 第二章流体输送机械 管路特性方程管路对能量的需求，管路所需压头随流量的增加而增加。 输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量 (J/N) 。 离心泵主要构件叶轮和蜗壳。 离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。 叶片后弯原因使泵的效率高。 气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象。 离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指 H ｅ～ q V ，η～ q V ， P ａ～ q V 。 离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点。 离心泵的调节手段调节出口阀，改变泵的转速。 汽蚀现象液体在泵的最低压强处 ( 叶轮入口 ) 汽化形成气泡，又在叶轮中因压强升高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和侵蚀的现象。 必需汽蚀余量 (NPSH)r 泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少 离心泵的选型 ( 类型、型号 ) ①根据泵的工作条件，确定泵的类型；②根据管路所需的流量、压头，确定泵的型号。 正位移特性流量由泵决定，与管路特性无关。 往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程。 离心泵与往复泵的比较 ( 流量、压头 ) 前者流量均匀，随管路特性而变，后者流量不均匀，不随管路特性而变。前者不易达到高压头，后者可达高压头。前者流量调节用泵出口阀，无自吸作用，启动时关出口阀；后者流量调节用旁路阀，有自吸作用，启动时开足管路阀门。 通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压 (Pa=J/m 3 ) ，其中动能部分为动风压。

化工原理第10章

第10章习题解答 1 在操作条件下，以纯净的氯苯为萃取剂，在单级接触萃取器中，萃取含丙酮的水溶液。丙酮－水－氯苯三元混合液的平衡数据见本题附表。试求： ⑴在直角三角形坐标系下，绘制此三元体系的相图，其中应包括溶解度曲线、联接线和辅助曲线； ⑵若近似地将前五组数据中B与S视为不互溶，试在X－Y直角坐标图上标绘分配曲线； ⑶若丙酮水溶液质量比分数为0.4，并且m B/m S=2.0，在X－Y直角坐标图上求丙酮在萃余相中的浓度； ⑷求当水层中丙酮浓度为45％（质量%，下同）时，水与氯苯的组成以及与该水层成平衡时的氯苯层的组成； ⑸由0.12kg氯苯和0.08kg水所构成的混合液中，尚需加入多少kg丙酮即可成为三元均相混合液； ⑹预处理含丙酮35％的原料液800kg，并要求达到萃取平衡时，萃取相中丙酮浓度为30％，试确定萃取剂（氯苯）的用量； ⑺求条件⑹下的萃取相和萃余相的量，并计算萃余相中丙酮的组成； ⑻若将条件⑹时的萃取相中的溶剂全部回收，求可得萃取液的量及组成。 解：⑴依平衡数据绘出溶解度曲线如附图1-1所示，图中各点代号与数据的对应关系注于附表1-1中。联结互成平衡的两液层组成点得E1R1、E2R2、E2R2……等平衡联结线。 由E1、E2、E3……各点作平行于AB边的直线，再由R1、R2、R3……各点作平行于AS边的

直线，两组线分别相交于点G、H、I、J、K，连接P、G、H、I、J、K即得辅助曲线。 ⑵将前五组数据转换为质量比浓度，其结果列于附表1-2中，并在X－Y直角坐标图上标绘分配曲线，如图1-2。 附表1-2 ⑶由X F=0.4，在图1-2上，自点X F作斜率为－m B/m S=－2.0的直线与分配曲线相交于点T，点T的横坐标即为丙酮在萃余相中的浓度X R=0.25。 图1-1 图1-2 ⑷水层中各组分的浓度 由所绘制的溶解度曲线如图1-3，在AB边上确定组分A的浓度为45％的点F，由点F绘直线FW平行于三角形底边BS，则FW线上各点表示A的组成均为45％。FW与溶解度曲线左侧的交点R，即代表水层中含A为45％的组成点，由图可读得点R组成为(质量％)： x A=45％x B=52.8％x S=2.2％

化工原理复习题及答案

1.某精馏塔的设计任务为：原料为F, X f ，要求塔顶为X D，塔底为X w 。 设计时若选定的回流比R不变，加料热状态由原来的饱和蒸汽加料改为饱和液体加料，则所需理论板数N T减小，提馏段上升蒸汽量V 增加，提馏段下降液体量L' 增加，精馏段上升蒸汽量V 不变，精馏段下降 液体量L不变。（增加，不变，减少） 2.某二元理想溶液的连续精馏塔,馏出液组成为X A=0.96（摩尔分率）.精馏段操 作线方程为y=0.75x+0.24?该物系平均相对挥发度a =2.2,此时从塔顶数起的第二块理论板上升蒸气组成为y 2= ______________ . 3.某精馏塔操作时，F，X f ，q，V保持不变，增加回流比R,贝吐匕时X D增 加_，X w减小，D减小，L/V 增加。（增加，不变，减少） 6.静止、连续、—同种_的流体中，处在—同一水平面_上各点的压力均相等。 7.水在内径为? 105m M 2.5mm的直管内流动，已知水的黏度为1.005mPa?s， 密度为1000kg ? m流速为1m/s,贝U忌= _________________ ，流动类型为_______ 湍流________ 。 8.流体在圆形管道中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为原来 的_4_倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的 __1/4_倍。 9.两个系统的流体力学相似时，雷诺数必相等。所以雷诺数又称作相似准数。 10.求取对流传热系数常常用_____ 量纲_________ 析法，将众多影响因素组合 成若干_____ 无因次数群_____ 数群，再通过实验确定各—无因次数群 ________ 间的关系，即得到各种条件下的 _______ ■关联____ 。 11.化工生产中加热和冷却的换热方法有______ 传导____ 、—对流_________ 和 ____ 辐射—。 12.在列管式换热器中，用饱和蒸气加热空气，此时传热管的壁温接近—饱和蒸 汽一侧_____ 体的温度，总传热系数K接近—空气侧—流体的对流给热系 数.

化工原理概念汇总汇总

化工原理知识 绪论 1、单元操作：（Unit Operations）： 用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应物分离制成纯净品，在化工生产中共有的过程称为单元操作（12）。 单元操作特点： ①所有的单元操作都是物理性操作，不改变化学性质。②单元操作是化工生产过程中共有的操作。③单元操作作用于不同的化工过程时，基本原理相同，所用设备也是通用的。单元操作理论基础：（11、12） 质量守恒定律：输入=输出+积存 能量守恒定律：对于稳定的过，程输入=输出 动量守恒定律：动量的输入=动量的输出+动量的积存 2、研究方法： 实验研究方法（经验法）：用量纲分析和相似论为指导，依靠实验来确定过程变量之间的关系，通常用无量纲数群(或称准数)构成的关系来表达。 数学模型法（半经验半理论方法）：通过分析，在抓住过程本质的前提下，对过程做出合理的简化，得出能基本反映过程机理的物理模型。（04） 3、因次分析法与数学模型法的区别：（08B） 数学模型法（半经验半理论）因次论指导下的实验研究法 实验：寻找函数形式，决定参数

第二章：流体输送机械 一、概念题 1、离心泵的压头（或扬程）： 离心泵的压头（或扬程）：泵向单位重量的液体提供的机械能。以H 表示，单位为m 。 2、离心泵的理论压头： 理论压头：离心泵的叶轮叶片无限多，液体完全沿着叶片弯曲的表面流动而无任何其他的流动，液体为粘性等于零的理想流体，泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头。 实际压头：离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异，原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失，它主要包括：1）叶片间的环流，2）流体的阻力损失，3）冲击损失。 3、气缚现象及其防止： 气缚现象：离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体，它便没有抽吸液体的能力，这是因为气体的密度比液体的密度小的多，随叶轮旋转产生的离心力不足以造成吸上液体所需要的真空度。像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚。 防止：在吸入管底部装上止逆阀，使启动前泵内充满液体。 4、轴功率、有效功率、效率 有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne 表示。 效率： 轴功率：电机输入离心泵的功率,用N 表示，单位为J/S,W 或kW 。 二、简述题 1、离心泵的工作点的确定及流量调节 工作点：管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点，就是将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量，该交点称为泵在管路上的工作点。 流量调节： 1）改变出口阀开度——改变管路特性曲线； 2）改变泵的转速——改变泵的特性曲线。 2、离心泵的工作原理、过程： 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向 g QH N e ρ=η/e N N =η ρ/g QH N =

化工原理课后题答案(部分)

化工原理第二版 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由 于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压

以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。 解：①计算平均相对挥发度 理想溶液相对挥发度α= P A */P B *计算出各温度下的相对挥发度： t(℃) 248.0 251.0 259.1 260.6 275.1 276.9 279.0 289.0 291.7

化工原理复习题 (2)

化工原理复习题 一 判断题 流体流动与输送 1. 当流体在管内流动达完全湍流时，摩擦系数λ与雷诺数Re 的大小无关。（ ） 2. 文丘里流量计和转子流量计均属变压差流量计。（ ） 3. 离心泵启动时，为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加，功率增大。（ ） 4. 流体做层流流动时，摩擦系数λ只是Re 的函数，而与管壁的粗糙度无关。（ ） 5. 流体在圆管内流动时，管的中心处速度最大，而管壁处速度为零。（ ） 6. 离心泵启动时，为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加，功率增大。（ ） 7. 理想流体流动时，无流动阻力产生。（ ） 8. 设备内的真空度愈高，表明绝对压强愈大。（ ） 9. 离心泵扬程随着流体流量的增大而下降。（ ） 转子流量计可以读出任何流体的流量。 离心泵铬牌上的性能参数是指泵效率最高点下的性能参数。 离心泵流量为零时轴功率最小。 （） 孔板流量计测流量时，流量大小不仅与压差计读数R 有关，而且与孔板孔径有关。 （） 转子流量计在测流量时，转子稳定后，其上下两截面的压差随流量增大而增大。 （） 离心泵使液体的实际升扬高度总是小于泵所提供的扬程。 （ ） 传热 1. 冬天，室外温度为2℃，刮着风，潮湿的衣服晒在外面不可能会结冰。（ ） 2. 在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需的传热面积小。（ ） 3. 导热系数和给热系数都是物性常数之一。（ ） 4. 换热器的平均传热温度差，是指热流体进出口的平均温度与冷流体进出口的平均温度的差值。( ) 5. 在相同条件下，采用逆流操作比采用并流操作所需传热面积小。（ ） 给热系数也是物质的一种物理性质 冬天坐在铁板上比坐在木板上要冷些，是因为木板的温度比铁板高。 （） 使用列管式换热器时，压力高的物料走管内，这样外壳可以不承受高压。 （） 对流传热过程热阻主要集中在流体的滞流内层上。 （） 在套管式换热器中，以水蒸汽加热空气，壁温一定很接近水蒸汽的温度。（） 逆流传热时的平均温度差一定大于并流时的平均温度差（） 蒸馏 1. 当精馏塔各板的板效率相等时，其全塔效率与板效率相等。（ ） 2. 若精馏段操作线方程 3.080.0+=x y ，则这个方程是错误的。（ ） 3. 根据恒摩尔流假设，精馏塔内气、液两相的摩尔流量一定相等。（ ）

化工原理基本概念

基本定义 理想溶液 ideal solution(s)：溶液中的任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律[1]的溶液称为理想溶液。 这是从宏观上对理想溶液的定义。从分子模型上讲，各组分分子的大小及作用力，彼此相似，当一种组分的分子被另一种组分的分子取代时，没有能量的变化或空间结构的变化。换言之，即当各组分混合成溶液时，没有热效应和体积的变化。即这也可以作为理想溶液的定义。除了光学异构体的混合物、同位素化合物的混合物、立体异构体的混合物以及紧邻同系物的混合物等可以(或近似地)算作理想溶液外，一般溶液大都不具有理想溶液的性质。但是因为理想溶液所服从的规律较简单，并且实际上，许多溶液在一定的浓度区间的某些性质常表现得很像理想溶液，所以引入理想溶液的概念，不仅在理论上有价值，而且也有实际意义。以后可以看到，只要对从理想溶液所得到的公式作一些修正，就能用之于实际溶液。 各组成物质在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。[2]对于理想溶液，拉乌尔定律与亨利定律反映的就是同一客观规律。其微观模型是溶液中各物质分子的大小及各种分子间力(如由A、B二物质组成的溶液，即为A-A、B-B及A-B 间的作用力)的大小与性质相同。由此可推断：几种物质经等温等压混合为理想溶液，将无热效应，且混合前后总体积不变。这一结论也可由热力学推导出来。理想溶液在理论上占有重要位臵，有关它的平衡性质与规律是多组分体系热力学的基础。在实际工作中，对稀溶液可用理想溶液的性质与规律作各种近似计算。 泡点： 液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度，称为在这压力下的泡点。 若不特别注明压力的大小，则常常表示在0.101325MPa下的泡点。泡点随液体组成而改变。对于纯化合物，泡点也就是在某压力下的沸点。 一定组成的液体，在恒压下加热的过程中，出现第一个气泡时的温度，也就是一定组成的液体在一定压力下与蒸气达到汽液平衡时的温度。泡点随液相组成和压力而变。当泡点与液相组成的关系中，出现极小值或极大值时，这极值温度相应称为最低恒沸点或最高恒沸点，这时，汽相与液相组成相同，相应的混合物称为恒沸混合物。汽液平衡时，液相的泡点即为汽相的露点。

化工原理实验数据处理关于

离心泵特性曲线原始数据 序号 水流量Q/m3/h 水温°C 出口压力/m 入口压力 /m 电机功率 /KW 1 0.00 27.70 21.50 0.00 0.49 2 1040.00 27.70 20.40 0.00 0.53 3 2170.00 27.70 19.20 0.00 0.58 4 3110.00 27.60 18.10 -0.30 0.64 5 3890.00 27.60 17.10 -0.40 0.69 6 4960.00 27.50 15.20 -0.70 0.75 7 5670.00 27.50 14.30 -1.00 0.80 8 6620.00 27.30 13.10 -1.20 0.85 9 7380.00 27.40 11.50 -1.50 0.88 10 8120.00 27.00 8.90 -1.70 0.90 11 8950.00 26.60 5.80 -2.10 0.93 已知 ΔZ=0.2m η电=0.9 η转=1.0 此温度下水的密度约为ρ=997.45kg/m3 以第 组数据为例计算 根据扬程Z g p g p H ?+-= ρρ12e 转电电轴ηη??=N N 102Q e e ρ??= H N 轴 N N e =η He= N 轴= e N = η=

离心泵特性曲线 序号 水流量 Q/m3/s He/m N 轴/KW Ne/KW η 1 0.00 21.70 0.44 0.00 0.00 2 0.29 20.60 0.48 0.06 0.12 3 0.60 19.40 0.52 0.11 0.22 4 0.86 18.60 0.58 0.16 0.27 5 1.08 17.70 0.62 0.19 0.30 6 1.38 16.10 0.68 0.22 0.32 7 1.58 15.50 0.72 0.24 0.33 8 1.84 14.50 0.77 0.26 0.34 9 2.05 13.20 0.79 0.26 0.33 10 2.26 10.80 0.81 0.24 0.29 11 2.49 8.10 0.84 0.20 0.24 2 0.00 0.050.100.150.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.700.750.800.85Q （m3/s ） 离心泵 特 性曲线 η N E (K W ) 8 1012141618 2022 He-Q η-Q N 轴-Q He （m ）

最新化工原理复习整理教学提纲

第1周绪论 1化工原理中的“三传”是指( D )。 A.动能传递、势能传递、化学能传递 B.动能传递、内能传递、物质传递 C.动量传递、能量传递、热量传递 D.动量传递、热量传递、质量传递2因次分析法的目的在于（ A ）。 A.用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化 B.得到各无因次数群间的确切定量关系 C.用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠 D.得到各变量间的确切定量关系 3下列选项中，不是化工原理研究的内容是（ C ）。 A.单元操作 B.传递过程 C.化学反应 D.物理过程 第2周流体流动（一） 2.1 1在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( D )。 A.同一种流体内部 B.连通着的两种流体 C.同一种连续流体 D.同一水平面上，同一种连续的流体 2被测流体的（ C ）小于外界大气压强时，所用测压仪表称为真空表。 A.大气压 B.表压强 C.绝对压强 D.相对压强 3压力表测量的是( B )。 A.大气压 B.表压 C.真空度 D.绝对压强 2.2

1在定稳流动系统中，单位时间通过任一截面的( B )流量都相等 A.体积 B.质量 C.体积和质量 D.体积和摩尔 2在列伯努利方程时，方程两边的压强项必须( C )。 A.均为表压强 B.均为绝对压强 C.同为表压强或同为绝对压强 D.一边为表压强一边为绝对压强 3伯努利方程式中的H项表示单位重量流体通过泵(或其他输送设备)所获得的能量，称为（ D ）。 A.位能 B.动能 C.静压能 D.有效功 2.3 1( A )可用来判断流体的流动型态。 A.Re B.Nu C.Pr D.Gr 2流体的流动型态有( B )种。 A.1 B.2 C.3 D.4 3滞流与湍流的本质区别是( D )。 A.流速不同 B.流通截面不同 C.雷诺准数不同 D.滞流无径向运动，湍流有径向运动 第2周测验 1装在某设备进口处的真空表读数为50kPa，出口压力表的读数为100kPa，此设备进出口之间的绝对压强差为（ A ）kPa。 A.150 B.50 C.75 D.100 2 U型压差计不可能测出的值为( D )。

化工原理传热练习题(DOC)

传热 概念： 1、传热的三种基本方式 2、如何测定及如何提高对流传热的总传热系数K 4、如何强化传热 计算公式 （1）热量衡算（有相变、无相变）K的计算、平均温度差、总传热速率方程、传热面积的计算（判别是否合用）（例4－8） （2）流体在圆形管内作强制湍流流动时α计算式（公式、条件），粘度μ对α的影响。（3）实验测K (例4－9) （4）换热器操作型问题（求流体出口温度，例4－10） 二实验题（10） 1．利用过热蒸汽进行传热实验的过程中，若运行一段时间后，传热膜系数下降，可能的原因是什么？如何解决？ 2.蒸汽冷凝传热时，为什么要排放不凝性气体？内管壁温接近于哪一侧流体的温度？ 3.为了提高换热器的总传热系数K，应提高空气侧，还是水侧的 和S？为什么？ 换热器中冷热流体的流动方向有几种，当选择流向时应如何考虑？ 4．阐述液体沸腾曲线的基本形状，一般沸腾应处于什么状态才能达到较好的换热效果？ 1、（4分）换热器中冷热流体的流动方向有：逆流，并流，折流和错流。（1分） 当采用逆流时，在传热量和总换热系数一定的情况下，换热器的传热面积较小，另外，采用逆流还可以节省加热介质或冷却介质的用量。通常，换热器尽可能采用逆流操作。（1分）当某些特殊工艺要求时，对流体的温度有所限制，如冷流体被加热时不能超过某一温度，或热流体被冷却时不能低于某一温度时，可采用并流。（1分）采用折流或错流时，主要是为了满足换热器的结构要求，或提高总传热系数。（1分） 2、（6分）液体沸腾曲线主要包括自然对流、泡状沸腾和膜状沸腾。（3分） 一般沸腾应处于泡状沸腾状态才能达到较好的效果，此时传热系数和热通量都较大。 （3分）5．灰体的定义及特点 6、设计一套实验装置要求既可以测量总传热系数，又可同时测量对流传热系数，标注仪表、 仪器名称。并简要说明试验步骤，需要测量那些参数。？ 三计算题（60分） 3 （20分）在一列管式换热器内用水冷却苯。苯走管程，流量为 1.5kg/s，由80o C 被冷却至30o C。冷却水在壳程内呈湍流流动，且与苯逆流流动，其进口温

化工原理基本概念和原理

化工原理基本概念和原理 蒸馏––––基本概念和基本原理 利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。 对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）；吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。 一、两组分溶液的气液平衡 1．拉乌尔定律 理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律： p A =p A 0x A p B =p B 0x B =p B 0（1—x A ） 根据道尔顿分压定律：p A =Py A 而P=p A +p B 则两组分理想物系的气液相平衡关系： x A =（P—p B 0）/（p A 0—p B 0）———泡点方程 y A =p A 0x A /P———露点方程 对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成；反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法）。

2．用相对挥发度表示气液平衡关系 溶液中各组分的挥发度v可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示，即v A=p A/x A v B=p B/x B 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。其表达式有： α=v A/v B=（p A/x A）/（p B/x B）=y A x B/y B x A 对于理想溶液：α=p A0/p B0 气液平衡方程：y=αx/[1+（α—1）x] Α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大，挥发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法分离。 3．气液平衡相图 （1）温度—组成（t-x-y）图 该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线）组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。 气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。 （2）x-y图

化工原理复习题

1.一个被测量体系外柱按上一个U型压差计,出现如图情况,说明体系与大气压是（）关系 A. 体系＞大气压 B. 体系＜大气压 C. 体系＝大气压 （第1小题图）（第2小题图） 2.如图所示,连接A.B两截面间的压差计的读数R表示了( )的大小。 A. A.B间的压头损失H f ； B. A.B间的压强差△P C. A.B间的压头损失及动压头差之和； D. A.B间的动压头差(u A2- u B2)/2g 3.层流与湍流的本质区别是( )。 A. 湍流流速>层流流速； B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数； D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。

4.离心泵起动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超负荷工作，这是因为（） A. Q启动＝0，N启动≈0 ； B. Q启动〉0，N启动〉0； C. Q启动=0，N启动〈0 5..离心泵在一定的管路系统工作，如被输送液体的密度发生变化(液体其余性质不变)，则( ) A. 任何情况下扬程与ρ无关； B. 只有当（Z2－Z1）＝0时扬程与ρ无关； C. 只有在阻力损失为0时扬程与ρ无关； D. 只有当P2－P1＝0时扬程与ρ无关。 6.为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度，应采用（）的转鼓。 A. 高转速、大直径； B. 高转速、小直径； C. 低转速、大直径； D. 低转速，小直径。 7.为提高旋风分离器的效率，当气体处理量较大时，应采用（）。 A. 几个小直径的分离器并联； B. 大直径的分离； C. 几个小直径的分离器串联； D.与并联和串联的方式无关。 8.穿过三层平壁的稳定导热过程，如图所示，试比较第一层的热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的大小( )。 A. R1>(R2+R3)； B. R1<(R2+R3)； C. R1=(R2+R3) ； D. 无法比较。 （第8小题图） 9.有一列管换热器，用饱和水蒸汽（温度为120 ℃）将管内一定流量的氢氧化钠溶液由20℃加热到80℃，该换热器的平均传热温度差Δt m为（）。 A. -60/ln2.5; B. 60/ln2.5; C. 120/ln5； D.100/ ln5.

化工原理复习

(1) 静力学方程 1 2 122112() p p gz gz p p g z z ρ ρ ρ+ =+ =+- 522 4 21atm 1.01310Pa 760mmHg 10.33mH O 1kgf/cm 9.8110Pa 735.6mmHg 10mH O =?===?== (2) U 形压差计 ()() A B i A B p p p Rg g z z ρρρ?=-=---(两测压口不在同一高度) () i i p Rg ρρρρ?=-3 (两测压口在同一高度) 、——分别为指示液和被测液体的密度,kg/m (3) 流体的速度u 、体积流量q v 、质量流量q m 、及质量流速G v m v q uA G u q q uA GA =====ρ ρρ (4) 牛顿粘性定律 a a 2p .s, 1p .s=10Ρ=1000c Ρm s du dy S S τμ μ μνρ =I = I 粘度制单位为运动粘度制单位为 (5) 连续性方程 111222 1122 22 1122 () (,:)(,) u A u A u A u A u d u d ρρρρ=====稳定流动稳定流动,常数如液体稳定流动,常数圆管内 (6) 机械能守恒式 均质不可压缩流体等温稳态流动的柏努利方程如下： 22 11221212 2211221212 ) 22(m) 22e f e f u p u p gz h gz h u p u p z H z H g g g g ρρρρ--+++=++++++=+++J (kg (8) 雷诺数 2000,4000,e e e e du dG du R R R R ρ μ μ ν = = = ≤≥层流湍流2000<<4000,过渡区 (9) 阻力损失