化工原理学习指导
化工原理学习指导.
第一章 流体流动1-17如图所示，水以20/h m 3的流量流经一扩大管段，已知d 1=50mm ，d 2=80mm, 水流经扩大段的阻力系数ζ=(1－A 1/A 2)2，式中A (1) 倒U 形压差计读数R ；(2) 如将粗管一端抬高，流量不变，则读数R 解：（1）在1－2间列柏努利方程，则：∑+++=++f 2222211122h u p gz u p gz ρρ∵ 21z z =，m/s 83.205.0785.03600/204221s 1=⨯==d V u π，m/s 10.183.2)8050()(212212=⨯=⋅=u d d u又 371.0))8050(1()1(22221=-=-=A A ζ ∴ J/kg 49.1283.2371.02221f =⨯=⋅=∑u h ζJ/kg 91.149.1210.183.2222f 222112=--=--=-∑h u u p p ρ 又由压差计可得（取图中3－3等压面）∴ m 195.081.991.1==R (2) 若管道倾斜，s V 不变，则u 1、u 2及又∵ +++=++2222211122u p gz u p gz ρρ∴ (p 2+ρgz 2)－(p 1+ρgz 1)=恒值=ρgR ∴ R 相同。
关。
1-18管流入另一水槽，水管内径0.08m ，管长90°弯头，一个全开球阀，如将球阀拆除, 摩擦系数λ=0.023，90°弯头阻力系数ζ=0.75能增加百分之几?解：在1－1与2－2截面间列柏努力方程：∑+++=++f 2222211122h u p gz u p gz ρρ∵ 0212112====-u u p p H z z ，， ∴ gH h =∑f 恒定（1）拆除球阀之前，设管内流速为u ，则：222f 2.162)15.04.675.0208.080023.0(2)(u u u d l h =⨯+++⨯+⨯=+=∑∑ζλ （2）拆除球阀之后，管内流速为u '，则：222f 132)15.075.0208.080023.0(2)(u u u d l h '='⨯++⨯+⨯=''+='∑∑ζλd 1d 2R112233水空气又 ∵ ∑∑'=f f h h ∴16.1 16.1132.16s s ='='=='uu V V u u 即管路中的流量增加16％。
《化工原理》教案
通过调整操作参数如回流比、进料量、加热量等，实现精馏过程的优化。同时 ，可采用先进的控制策略如自适应控制、智能控制等，提高精馏过程的稳定性 和经济性。
05
吸收过程与设备
Chapter
吸收基本概念及分类
吸收定义
吸收是指气体或液体中的某一组分在 另一不相混溶的液体中的溶解过程。
吸收分类
根据吸收质与吸收剂是否发生化学反 应，可分为物理吸收和化学吸收。
管道压力降计算 管道布置与安装
不同材料的性能特点和使用范围 。
根据管道长度、直径、流量和摩 擦系数计算压力降的方法。
03
传热过程与设备
Chapter
传热基本概念及方式
传热定义
01
热量自发地由高温物体传向低温物体的过程。
传热方式
02
热传导、对流传热、辐射传热。
传热在化工生产中的应用
03
加热、冷却、蒸发、冷凝等。
流体的压力
静压力的概念、单位、表 示方法，以及压力与高度 的关系。
流体静力学方程
推导和应用，包括U型管 压差计的原理和使用方法 。
流体动力学基础
流量与流速
定义、单位、测量方法，以及层流和湍流的判别 。
伯努利方程
推导和应用，包括流速与压力的关系，以及在管 道流动中的应用。
连续性方程
推导和应用，包括管道截面变化对流速和流量的 影响。
干燥方法分类
根据干燥介质与物料的接触方式，将干燥方法分为对流干燥、传导干燥、辐射干燥等，并对每种方法 进行简要介绍。
常见干燥方法及设备介绍
对流干燥方法及设备
详细介绍气流干燥、喷雾干燥、流化床干燥等对流干燥方法及其 相应设备的结构、工作原理和特点。
化工原理学习指导与及训练题
流体流动1.2习题1．某流体的相对密度（又称为比重）为0.7，用SI单位制表示，其密度为＿＿，重度为＿＿。
2．（1）1atm=＿＿mH2O=＿＿N·m-2；1Cp=＿＿P=＿＿Pa·s（2）当理想流体在变径管路中作稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力＿＿＿。
3．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＿＿；测得另一容器内的表压强为1360mmHg，则绝对压强为＿＿。
4．（1）粘度因不同流体而异，是流体的＿＿；粘度值随温度变化而变，当液体温度升高，粘度一般＿＿；而气体温度升高，粘度一般＿＿。
（2）牛顿型流体与非牛顿型流体的主要区别是＿＿。
5．不同管径的管子串联，其中大管内径为d1=45mm，小管内径为d2=19mm，若大管管内流速为0.5m/s,则小管管内流速为＿＿，这是根据＿＿得来的。
6．理想流体波努利方程，如衡算基准以J·kg-1表示，则可表示为＿＿，若用Pa（或J·m-3）表示，则可表示为＿＿，若用m（J·N-1）表示，则可表示为＿＿。
7．将波努利方程不加修改地应用于管流时，需具备的条件是：＿＿，＿＿，＿＿。
8．流体在水平等径直管中流动时的摩擦阻力损失h f所损失的是机械能中的＿＿项。
9．减少流体在管路中机械能损失∑f h的措施有：＿＿＿，＿＿＿，＿＿＿。
10．水由敞口恒液位高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管路上阀门开度减小时，水流量＿＿，摩擦系数＿＿，管路总阻力损失＿＿。
11．当流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是＿＿型曲线，其管中心最大流速为平均流速的＿＿倍，摩擦系数λ与Re的关系为＿＿。
12．（1）流体在圆形管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，则阻力损失为愿来的＿＿倍；如果只将管径增加一倍、流速不变，则阻力损失为愿来的＿＿倍；（2）流体在等径直管中作稳定流动，流体由于流动产生阻力损失，此时流体流动沿管程＿＿。
化工原理学习指导
化工原理学习指导化工原理是化学工程专业的重要基础课程，它涉及到化学工程领域的基本理论、基本知识和基本技能。
学好化工原理对于提高化学工程专业学生的专业素养和综合素质具有重要意义。
下面，我们将从几个方面来介绍化工原理的学习指导，希望能够对同学们的学习有所帮助。
首先，化工原理学习的基本内容包括热力学、传热学、传质学和流体力学等。
在学习这些内容时，同学们要注重理论与实践相结合，既要掌握基本理论知识，又要注重实际应用。
在学习热力学时，要深入理解热力学基本定律，掌握热力学分析方法，能够应用热力学知识解决实际工程问题。
在学习传热学和传质学时，要了解传热传质的基本规律，熟练掌握传热传质的计算方法，能够分析和解决传热传质问题。
在学习流体力学时，要理解流体的基本性质，掌握流体的运动规律，能够分析和解决流体力学问题。
其次，化工原理学习需要注重实践操作能力的培养。
化工原理不仅仅是理论知识的学习，更重要的是要能够将理论知识应用到实际工程中。
因此，同学们在学习化工原理的过程中，要注重实验操作能力的培养。
要多参加实验课，认真进行实验操作，掌握实验技能，培养实际动手能力。
只有通过实践操作，才能更好地理解和掌握化工原理的知识，提高解决实际问题的能力。
再次，化工原理学习需要注重理论与实践相结合。
化工原理是一个理论性和实践性都很强的学科，理论知识只有结合实际才能够更好地理解和掌握。
因此，同学们在学习化工原理的过程中，要注重理论与实践相结合，既要掌握理论知识，又要注重实际应用。
要多参加工程实践，了解工程实际，结合理论知识解决实际问题，提高综合素质。
最后，化工原理学习需要注重综合能力的培养。
化工原理是一个综合性很强的学科，它需要学生具备较强的综合能力。
在学习化工原理的过程中，同学们要注重综合能力的培养，要善于思考，善于分析，善于解决问题。
要多进行课外阅读，了解最新的科技发展动态，提高自己的综合素质。
综上所述，化工原理学习是一个系统性、综合性很强的学习过程，需要同学们注重理论与实践相结合，注重实践操作能力的培养，注重综合能力的培养。
化工原理学习指导
化工原理学习指导
化工原理是化学工程专业中的一门重要课程，主要涉及化学反应原理、热力学、质量平衡、流体力学等内容。
为了帮助学生更好地学习化工原理，以下提供一些学习指导：
1. 理解化学反应原理：化工原理中涉及到许多化学反应的原理。
学生需要掌握基本的化学反应类型，了解反应的平衡条件和速率方程，并能够根据给定的反应条件进行计算和预测。
2. 掌握热力学知识：热力学是化工原理的基础，包括热力学定律、热力学平衡和热力学循环等内容。
学生需要学习热力学的基本原理，理解热力学参数的物理意义，并能够应用到化学工程实际问题的计算和分析中。
3. 学好质量平衡：质量平衡是化工过程中的重要环节，涵盖了物质输入、输出和转化的平衡关系。
学生需要学会建立化工系统的质量平衡方程，了解不同操作条件对平衡的影响，并能够进行质量平衡计算和优化设计。
4. 熟悉流体力学原理：化工过程中的流体行为是化工原理的核心内容，涉及流体流动的基本方程、流体动力学、传热和传质等。
学生需要熟悉流体力学的基本原理，掌握流体行为的定量描述方法，并能够进行流体流动的计算和分析。
5. 多做练习题和案例分析：化工原理是一门理论与实践相结合的课程，通过做练习题和案例分析可以帮助学生巩固理论知识，提高问题解决能力。
学生可以选择一些经典教材中的习题进行
练习，并尝试做一些实际工程案例的分析。
总之，化工原理学习需要掌握基本的化学、物理和数学知识，理解化工过程中的基本原理和规律。
通过理论学习和实践操作相结合，才能真正掌握化工原理，并能够应用到实际工程问题中。
化工原理复习指导
化工原理复习指导化工原理是化学工程专业的基础课程，是学生打好专业基础的重要一环。
在学习化工原理的过程中，我们需要掌握一些基本的知识和技能，以便能够更好地理解和应用这门课程。
本文将对化工原理的复习进行指导，希望能够帮助大家更好地复习和掌握这门课程。
一、基本概念的复习。
在复习化工原理的过程中，首先要复习和掌握一些基本的概念，比如物质的性质、化学反应的基本规律、热力学基本概念等。
这些基本概念是化工原理的基础，对于理解和应用后续的知识都非常重要。
二、常见的化工过程。
化工原理涉及到很多常见的化工过程，比如蒸馏、萃取、结晶、干燥等。
在复习的过程中，要对这些常见的化工过程进行梳理和总结，掌握它们的基本原理和应用场景，以便能够在实际工程中灵活运用。
三、化工设备的原理和操作。
化工原理还涉及到很多化工设备，比如反应釜、塔式设备、换热设备等。
在复习的过程中，要对这些化工设备的原理和操作进行深入的了解，掌握它们的结构特点、工作原理和操作技巧，以便能够在实际工程中熟练操作和维护这些设备。
四、安全环保知识的复习。
在化工生产过程中，安全环保问题是非常重要的。
复习化工原理的过程中，要重点复习和掌握安全环保知识，包括化工生产中常见的安全事故原因、预防措施、环保政策等内容，以便能够在实际工程中做好安全生产和环保工作。
五、案例分析与实际应用。
最后，在复习化工原理的过程中，要结合一些实际的案例进行分析和应用。
通过对实际案例的分析，可以更好地理解和应用化工原理的知识，提高解决实际工程问题的能力。
综上所述，化工原理是化学工程专业的基础课程，对于学生打好专业基础非常重要。
在复习化工原理的过程中，要重点复习和掌握基本概念、常见的化工过程、化工设备的原理和操作、安全环保知识，并结合实际案例进行分析和应用。
希望本文对大家复习化工原理有所帮助，祝大家学习进步！。
《化工原理实验》教案精选全文
思考题
（1）请分析比较萃取实验装置与吸收、精馏实验装置的异同点？
（2）说说本萃取实验装置的转盘转速是如何调节和测量的？从实验结果分析转盘转速变化对萃取传质系数与萃取率的影响。
（3）测定原料液、萃取相、萃余相的组成可用哪些方法？采用中和滴定法时，标准碱为什么选用KOH－CH3OH溶液，而不选用KOH－H2O溶液？
实验原理的讲解要结合教材；
超临界萃取装置的流程及构造和操作
难点
设备结构与实验操作;
注意事项
实验过程中必须时刻注意仪表的指示，防止出现过压问题。
注意按操作说明进行操作。
实验报告要求
（1）记录原理数据。
（2）进行数据处理并在坐纸上绘制液－固及气－固系统的△P～u关系曲线。
思考题
（1）什么是超临界状态？
（2）实验过程中应如何调节阀门，使每个釜内压力维持所需状态？
（3）该装置有哪些方面的应用？
《化工原理实验》教案
授课内容
实验六膜分离实验
授课对象
应用化学专业
学时安排
4学时
目的要求
（1）了解膜的结构和影响膜分离效果的因素，包括膜材质、压力和流量等。
（2）了解膜分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。
（3）掌握膜分离流程，比较各膜分离过程的异同。
（4）掌握电导率仪、紫外分光光度计等检测方法。
（2）在双对数坐标纸上绘图表示二氧化碳解吸时体积传质系数、传质单元高度与液体流量的关系。
（3）列出实验计算结果与计算示例。
思考题
1．本实验中，为什么塔底要有液封？液封高度如何计算？
2．能否用自来水代替高位槽水？为什么？
《化工原理实验》教案
化工原理学习指导与习题精解
化工原理学习指导与习题精解1. 引言化工原理是化工专业学习的重点和基础课程之一，它为学生打下了深入学习和研究化工领域的基础。
本文旨在提供化工原理学习的指导方针，并提供习题的精解，以帮助读者更好地掌握和应用化工原理知识。
2. 学习指导在学习化工原理的过程中，需要注重以下几个方面的内容：2.1 理论基础的学习化工原理的学习需要有一定的理论基础，包括物理学、化学、数学等方面的知识。
在学习过程中，要理解各个概念的定义和原理，并能够应用数学方法解决相关问题。
2.2 实验操作的掌握化工原理的学习离不开实验操作的实践，需要通过实验来验证理论知识的正确性，并掌握实验操作的基本技能。
2.3 多媒体教学的应用化工原理的学习可以借助多媒体教学的手段，如视频、动画、模拟实验等，可以更直观地理解复杂的原理和过程，并提高学习效果。
2.4 足够的练习与习题解析化工原理是一门理论与实践相结合的课程，需要通过大量的练习来巩固和加深理解。
在学习过程中，可以参考相关习题的解析，帮助理解和掌握解题方法和技巧。
3. 习题精解以下是一些常见的化工原理习题，通过详细解析和讲解，帮助读者更好地理解和应用化工原理的知识：3.1 质量守恒习题问题描述：一个装有500kg水的容器，加入了100kg的盐溶液，混合后浓度为20%。
问加入了多少盐溶液后，浓度可以达到25%？解析：根据质量守恒定律，初始质量等于最终质量。
设加入的盐溶液质量为x，则有：500 + 100 = 500 + x（0.25）。
解得x = 100kg。
3.2 能量守恒习题问题描述：一个体积为1L的容器内有2mol的气体，温度为300K。
如果体积保持不变，温度升高50K，需要吸收多少热量？解析：根据理想气体状态方程PV = nRT，我可以知道气体体积和温度成正比。
由于体积不变，所以根据能量守恒定律，温度升高所需要的热量等于气体内能的增加，即ΔQ = nCΔT，其中C为气体的摩尔定容热容量。
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(2) = =3.95m
或 =g =38.72 J/kg
(3)取水池液面为1-1截面，水塔液面为2-2截面，且以1-1截面为基准，在1-2面间列柏努利方程，则：
∵z1=0,u1=0,p1=p2=0(表压),z2=13m,u2=0
∴He=z2+ =13+3.95=16.95m
∴p3=ρ(We+ +g(z2－z3))=1000×(222－39.19－9.81×0.1) =181.8kPa（表压）
即泵出口处压力表的指示值p3为181.8kPa。
1-23如图所示的输水管路中，管径 ，AB段管长为30m，BC段管长为20m（均包括管件等局部当量长度，但不包含进出口），两水槽液面高度不变。设 ，求：
编号
1
2
3
4
流量/ (m3/min)
0.5
1
1
2
扬程/ m
10
10
15
15
试问选用哪一号泵，并说明理由。
解：∵Ws=5×104kg/h
∴ =0.01389m3/s
与上表作比较，显然1号泵不合适。
(1)管路流量为多少？
(2)若B点装一球阀，问管路总阻力损失有何变化，为什么？
解：(1)在A-C面间列柏努利方程，以C-C面为基准面，则有：
∵
∴
又
∴
(2)若在B点装一球阀，B处局部阻力 ，但在A-C列柏努利方程仍可得： 。即管路的总阻力不变。但由于
第二章流体输送机械
2-17混合式冷凝器的真空度为78.48kPa，所需冷却水量为5×104kg/h，冷水进冷凝器的入口比水池的吸水液面高15 m，用 114×7 mm的管道输水，管长80 m，管路配有2个球形阀和5个90o弯头，已知阀门的阻力系数 = 3，90o弯头阻力系数 = 1.26，摩擦系数λ= 0.02。现仓库中有四种规格离心泵如下：
(4)Ne=We·Ws=We·ρVs=HegρVs=16.95×9.81×1000×48/3600=2.22 kW
(5) =2.92kW
1-22用离心泵将密闭储槽中20℃的水通过内径为100mm的管道送往敞口高位槽。两储槽液面高度差为10m，密闭槽液面上有一真空表读数p1为600mmHg(真)，泵进口处真空表读数p2为294mmHg(真)。出口管路上装有一孔板流量计，其孔口直径d0=70mm，流量系数C0= 0.7，U形水银压差计读数R=170mm。已知管路总能量损失为44J/kg，水银密度ρA为13600 kg/m3,水的密度ρ为1000 kg/m3。
∵ ， ，
又
∴
又由压差计可得（取图中3－3等压面）：
∴
(2) 若管道倾斜， 不变，则u1、u2及 必然不变
又∵
∴(p2+gz2)－(p1+gz1)=恒值=gR
∴R相同。
讨论：流体在非等径管内定常流动时，压差计上的读数反映了两截面间动能变化和阻力损失之和，其值与管道的放置无关。
1-18有二个敞口水槽，其底部用一水管相连，水从一水槽经水管流入另一水槽，水管内径0.08m，管长80m，管路中有两个90°弯头，一个全开球阀，如将球阀拆除,而管长及液面差H等其他条件均保持不变。已知摩擦系数λ=0.023，90°弯头阻力系数ζ=0.75，全开球阀阻力系数ζ=6.4。试问管路中的流量能增加百分之几?
解：在1－1与2－2截面间列柏努力方程：
∵
∴ 恒定
（1）拆除球阀之前，设管内流速为u，则：
（2）拆除球阀之后，管内流速为 ，则：
又∵
∴
即管路中的流量增加16％。
1-19有一内径为系数Ｃ0=0.64，孔板内孔直径d0=25mm，U形压差计的指示液为汞。
(1) U形压差计读数R=300mm，问水的流量为多少？
(2) U形压差计的最大读数Rmax=900mm，问能测量的最大水流量为多少?
解：(1)∵
∴
(2)∵
∴
1-20用泵向压力容器输水，已知：管内径d=0.1m，粗糙度ε=10-4m，管路总长(包括局部阻力的当量长度)l=220m，水的物性：ρ=1000kg/m3，μ=10-3N·s/m2,容器内压力p2=124kPa (表)，外加能量We=364.5J/kg。试求：
(1)总阻力损失Σhf等于多少J/kg？
(2)管内流速u等于多少m/s？
解：(1)取计算截面为1－1、2－2，基准面为1－1，在1－2间列柏努利方程可得：
∵
∴
即总阻力损失为142.4J/kg。
（2）
∵ ∴
设 ，则：
查Moody图知 。
∴假设成立，故管内流速为2.23m/s。
1-21用泵将水以48m3/h的流量由水池送入水塔。已知水塔液面比水池液面高出13ｍ，水塔和水池均通大气，输水管路均为φ114×4mm无缝钢管，管长180m（包括所有局部阻力损失的当量长度）。摩擦阻力系数可取为0.02，此时泵的效率为76%。试求：（1）管内流速；（2）管路系统的总阻力损失；（3）泵的扬程；（4）泵的有效功率；（5）泵的轴功率。
第一章流体流动
1-17如图所示，水以20 的流量流经一扩大管段，已知d1=50mm，d2=80mm,水流经扩大段的阻力系数=(1－A1/A2)2，式中A为管道截面积。若测点间的直管阻力可略，试求：
(1) 倒U形压差计读数R；
(2)如将粗管一端抬高，流量不变，则读数R有何改变？
解：（1）在1－2间列柏努利方程，则：
∵z1=0,u1=u4=0,p1=-600×133.3＝-79.98kPa（表压）,
z4=10m,p4=0（表压）, =44J/kg
∴We=gz4－ + =98.1×10+79.98+44=222J/kg
在2-3面间列柏努利方程，则：
∵z3－z2=0.1m,u2=u3,p2=-294×133.3＝-39.19kPa（表压）,
试求：(1)出口管路中水的流速；
(2)泵出口处压力表(与图对应)的指示值p3为多少?(已知p3与p2垂直高度相距0.1m，p3与p2之间的管路阻力损失可以不计)。
解：（1）∵ 孔板流量计流量计算式为：
＝0.7×0.785×0.072× ＝0.0174m3/s
∴ m/s
（2）取供液槽液面为1-1截面，泵进口处真空表p2所在的截面为2-2截面，泵出口处压力表p3所在的截面为3-3截面，高位槽液面为4-4截面，且以1-1截面为基准，在1-4面间列柏努利方程，则：