化工原理上册复习
化工原理上复习资料(订正版)
化工原理绪论有流体输送、蒸发、结晶、离心分离、干燥等过程用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应产物后处理制成纯净产品，成为单元操作。
第一章1、1atm=101.3kPa=760mmHg ≈10.33mH 2O1、 压力主要有两种计量基准：以绝对真空为基准的所计量的压力，成为绝对压力，简称绝压。
2、 表压=绝压—当地大气压 真空度=当地大气压—绝压3、 静止流体内部任一点的压力称为该点的静压力。
4、 222211d u d u =5、 如图所示，管路由一段内径60mm 的管1、一段内径100mm 的管2及两段内径50mm 的分支管3a 及3b 连接而成。
水以3×10-3m3/s 的体积流量自左侧入口送入，若分支管的体积流量相等，试求各段管内的流速。
6、 )z -ρg(z +ρ)gR -(ρ=p -p 12021;与R 、ρ0有关，与粗细无关。
7、 若U 形管的一端与被测流体连接，另一端与大气连接，则U 形管压差计就成为了压力计，可测量流体表压或真空度。
8、 U 形管压差计两侧壁上增设两个小室，分别装入两种互不相容的而且密度相差不大的指示液。
9、 选择两种适当的指示液，使)(21ρρ-很小，便可将R 放大到普通U 形管的好几倍或更大。
10、流体单位时间内流过管路任一流通截面的体积，称为体积流量，单位为m ³/s ， 11、 单位时间内流过任意截面的质量，称为质量流量，又称质量流速，用ms 表示，s s m ρυ= kg/s 。
12、流量除以截面积所得的平均速度，简称流速，A u s /υ= m/s ， 13、 以质量流量除以截面积所得的平均速度作为质量流速，A m G s /= kg/㎡。
14、 流体流动时，若任意一点处的流速，压力，密度等与流动有关的物理参数都不随时间改变，就称之为稳定流动。
15、 在水中或空气中运动的物体都会受到阻力，其产生的根本原因就是流体的黏性。
16、 温度升高，气体的黏度增大，液体的黏度减小。
《化工原理》(上)复习提要
1.各章要点1.1流体流动1.1.1基本概念连续介质模型；组成的表示（质量分率、摩尔分率、体积分率）；流体的密度及影响因素；流体静压强的特征、单位、表示方式及等压面；流量、流速的各种表达方式及计算；净功、有效功率、轴功率；牛顿粘性定律、 粘度μ及其影响因素；流体的流动类型、雷诺数、层流与湍流的本质区别；边界层厚度、边界层的形成和发展、边界层分离；局部阻力与直管阻力、当量直径与当量长度、相对粗糙度、圆形直管内的速度分布、摩擦系数、因次一致性原则、π定理与因次分析法、局部阻力系数；简单管路、并联管路、分支（汇合）管路。
1.1.2仪器设备各种液柱式压差计、测速管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计等的结构、测试原理、安装要求。
1.1.3基本公式流体静力学基本方程：g p Z g p Z ρρ2211+=+柏努利方程： f e f e f e P p u Z W p u g Z H g u g p Z H g u g p Z h u p g Z W u p g Z Δ+++=++++++=++++++=+++∑222212112222211122222111222222ρρρρρρρρ连续性方程：22121221111u d d u u A u A W W c s s ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=⎯⎯→⎯=⎯⎯→⎯==圆管ρ 阻力计算方程： ）；出口阻力系数进口阻力系数流区）时在阻力平方区（完全湍（湍流：层流：15.0(22)(()Re,Re 64222'2====⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧====u d l u h d f d u d l h e f f λζελεϕλλλ1.2流体输送机械1.2.1基本概念流体输送设备的类型；离心泵的主要部件及其作用；工作原理；类型；气缚现象产生的原因及消除措施；离心泵的理论流量与理论扬程、离心泵的基本方程式及影响扬程、流量的主要因素；离心泵的主要性能参数——流量、扬程、轴功率、效率（容积效率、机械效率、水力效率）；特性曲线的测定、换算和应用及设计点；离心泵的设计点；离心泵的工作点及其调节方法；气蚀现象（避免措施）、临界气蚀余量、必需气蚀余量、最大吸上真空高度、允许吸上真空高度等概念及测定；泵的安装高度及其计算；离心泵的主要类型及型号表示、选择原则；正位移式输送设备的特点及操作要点。
化工原理上册复习
化工原理上册复习化工原理是化学工程专业的一门重要的基础课程，本篇文档将重点介绍化工原理上册的复习内容。
1. 化学反应平衡化学反应平衡是化学反应过程中最基本的概念。
通过化学反应平衡，我们可以计算反应物和生成物的量，以及确定反应过程中的热量变化。
在复习时需要重点掌握Le Chatelier定理，即在影响反应平衡的外部条件改变时，反应系统会自我调节以保持平衡。
2. 热力学基础热力学是描述热量、能量和物质的转化和运动方式的一门学科。
在热力学中需要掌握一些基本的概念和公式，如内能、焓、熵、Gibbs自由能，以及它们之间的关系。
此外，需要掌握一些常见的热力学过程，如等容、等压、等温、绝热等等。
3. 流体力学基础流体力学是描述流体运动的一门学科。
在学习流体力学时，需要掌握流体的物理性质如密度、粘度，以及运动的基本概念如速度、加速度、流量等等。
此外，需要重点学习伯努利定理、连续方程式、组成方程式、纳维-斯托克斯方程等基本理论及其应用。
4. 燃烧学基础燃烧学是描述燃烧过程的一门学科。
在学习燃烧学时，需要掌握燃烧的基本概念如燃烧机制、燃烧反应速率等等。
此外，需要掌握燃烧的热力学和动力学基础，如生成热、燃烧反应热、燃烧热效率等。
5. 物理化学基础物理化学是决定化学反应过程的物理过程的一门学科。
需要掌握一些基本的概念，如化学动力学、溶解度、表面张力等等。
同时还需要学习一些物理方法，如阿伦尼乌斯方法、玻尔兹曼方程等等。
在复习化工原理上册时，需要重点掌握以上几个基础知识，同时还需要掌握其实际应用，如反应器性能、热力学计算、输送系统设计等等。
此外，还需要练习一些例题，加强对各个知识点的理解与掌握。
最后，建议在复习的过程中及时总结，并重点掌握重要的知识点和规律，这有助于更好地理解化工原理的相关内容。
化工原理(上)复习资料1
《化工原理》（上）复习资料11. 单选题（每题3分）1）并联管路中流体作层流流动。
若两支管的内径之比为2: 1、长度之比也为2: 1（包括所有局部阻力的当量长度），则两管内的流速之比21/V V 为（ ）。
A. 2B. 4C. 8D. 16答案：C2）若保持离心泵的效率不变，将其叶轮直径增加5%，则其压头增加（ ）。
A. 5%B. 10.2%C. 15.8%D. 21.6%答案：B3）边长为3 mm 的正方形颗粒，其体积当量直径为（ ）。
A. 2.18 mmB. 3.72 mmC. 3.91 mmD. 4.13 mm答案：B4）将灰体表面的热力学温度升高为原来的2倍，则其辐射能力较原来提高了（ ）。
A. 8倍B. 15倍C. 16倍D. 32倍答案：B5）单效蒸发中，将10%NaOH 水溶液浓缩至20%，则蒸发量为500 kg/h ，则原料处理量为（ ）。
A. 800 kg/hB. 1000 kg/hC. 1500 kg/hD. 2000 kg/h答案：B6）管壳式换热器中设置折流挡板，主要是为了（ ）。
A. 增加管程对流传热系数B. 增加壳程对流传热系数C. 增加传热面积D. 固定加热管答案：B7 ）并联管路中流体作层流流动。
若两支管的内径之比为d1: d2=1: 2、长度之比l1: l2=2: 1（包括所有局部阻力的当量长度），则两管内的流速之比u1: u2为（ ）。
A. 1/16B. 1/8C. 1/4D. 1/2答案：B8）若灰体表面的温度由27 ℃增加到327 ℃，则其辐射能力变为原来的（ ）倍。
A. 2B. 4C. 8D. 16答案：D2. 多选题（每题4分）1）流体在圆形直管内做层流流动，若管径变为原来的2倍，则下列说法正确的是（）。
A.管内平均流速变为原来的1/4B. 管内流动雷诺数变为原来的1/2C. 管内流动摩擦系数变为原来的2倍D. 管内流动能量损失变为原来的1/16答案：A、B、C2）随着离心泵输送流体黏度的增加，其（）。
化工原理复习集合(上)
四川理工学院★汇南校区★男生宿舍二栋★123数码文印（整理）长期售各专业往年复习参考资料★答案及试题★课程设计毕业设计模版★化工原理（上册）导师系统概念题第一章流体流动一、单选题[1] 流体流速增大,摩擦系数( )。
A)增大B)减小或不变C)增大或不变D)(B)正确! 流速增大,则Re增大,根据Moody摩擦因数图可知,Re增大,摩擦因数λ下降,达到阻力平方区后,摩擦因数λ不随Re变化,只与相对粗糙度有关。
[2] 通常用毕托管直接测得的是管道内流体的( )。
A)平均速度B)点速度C)流量D)压力(B)正确! 毕托管又名测速管,直接测得的就是某一点的流速[3] 如图所示，液体在管内流动，在1、2两点插入玻璃小管，试比较玻璃小管内的液面高低,忽略流动阻力( )。
A)两小管液面相等B)第一根小管的液面比第二根高C)第二根小管的液面比第一根高D)不定(A)正确! 根据理想流体柏努力方程,z1+p1/ρg+u1^2/2g=z2+p2/ρg+u2^2/2g,取2点为基准面(即z2=0),那么1点玻璃管内的液面高度表示该处的机械能之和(z1+p1/ρg+u1^2/2g),2点玻璃管内的液面高度表示该处的机械能之和(z2+p2/ρg+u2^2/2g),因此两小管液面当然相等。
[4] 牛顿流体在管内作层流流动,流体层之间的剪切应力在( )。
A)管中心最大B)管壁处最大C)管中处处相等D)管壁处最小(B) 正确!管中心的速度最大,但速度梯度为零,所以管中心的剪切应力当然最小,等于零。
管壁处速度梯度当然最大,剪切应力也为最大。
[5] 在层流流动的范围内,流速增大,摩擦因数λ( ),阻力损失( )。
A)减小,减小B)减小,增大C)增大,增大D)增大,减小(B)正确! 层流时,λ=64/Re,流速增大,λ减小,但根据范宁公式:Wf=λ×(l/d)×(u^2/2)=(64/Re)×(l/d)×(u^2/2)∝u,即层流时阻力损失与流速一次方成正比,故流速增大,阻力损失增大。
化工原理复习题 及习题答案
化工原理（上）复习题及答案一、填空题1.在阻力平方区内，摩擦系数λ与（相对粗糙度）有关。
2.转子流量计的主要特点是（恒流速、恒压差）。
3.正常情况下，离心泵的最大允许安装高度随泵的流量增大而（减少）。
4.气体在等径圆管内作定态流动时，管内各截面上的（质量流速相等）相等。
5.在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是（在同一种水平面上、同一种连续的流体）6.离心泵的效率η和流量Q的关系为（Q增大，η先增大后减小）7.从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差与（指示液密度、液面高度）有关。
8.离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（气缚）现象。
9.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)，则扬程（不变）。
10.已知列管换热器内外侧对流传热系数分别为αi和αo且αi>>αo,则要提高总传热系数，关键是（增大αo）。
11.现场真空表的读数为8×104 Pa，该处绝对压力为（2×104 Pa ）（当时当地大气压为1×105 Pa）。
12.为防止泵发生汽蚀，则要求装置的汽蚀余量（大于）泵的必需汽蚀余量。
（大于、小于、等于）13.某流体于内径为50mm的圆形直管中作稳定的层流流动。
其管中心处流速为3m/s，则该流体的流量为（10.60 ）m3/h，管壁处的流速为（0 ）m/s。
14.在稳态流动系统中，水连续地从粗管流入细管。
粗管内径为细管的两倍，则细管内水的流速是粗管内的（4 ）倍。
15.离心泵的工作点是指（泵）特性曲线和（管路）特性曲线的交点。
16.离心泵的泵壳做成蜗壳状，其作用是（汇集液体）和（转换能量）。
17.除阻力平方区外，摩擦系数随流体流速的增加而（减小）；阻力损失随流体流速的增加而（增大）。
18.两流体通过间壁换热，冷流体从20℃被加热到50℃，热流体从100℃被冷却到70℃，则并流时的Δt m= （43.5 ）℃。
化工原理上册复习题
第一章流体流动与输送一、填空题1.流体的密度是指单位体积流体所具有的质量,其单位为 kg/m3 ;2. 20℃时苯的密度为880kg/m3,甲苯的密度为866kg/m3,则含苯40%质量苯、甲苯溶液的密度为3/mkg;3.流体的粘度是描述流体流动性能的物理量,一般用符号μ表示；流体的粘度越大,流动时阻力损失越大 ;4.流体的流动形态有层流和湍流两种,可用雷诺数Re 判断;5.流体阻力产生的根本原因是流体本身的粘性 ,而流动型态与管路条件是产生流体阻力的外因;6转子流量计应垂直安装,流体由下而上流动；读数读转子的最大截面处 ,一般为转子的顶部 ;8.离心泵的构造主要包括叶轮和泵轴组成的旋转部件以及泵壳和轴封组成的固定部件;9.离心泵开车时,泵空转、吸不上液体、进口处真空度低,此时泵发生了气缚现象,其原因可能是没有灌泵或轴封不严密 ;10.离心泵运转时,泵振动大、噪音大、出口处压力低、流量下降,此时泵发生了气蚀现象,其原因可能是安装高度过高或吸入管路阻力太大或者被输送流体温度过高;11.流体的特征是具有一定的体积；无一定的形状 ,其形状随容器的形状而改变；在外力作用下内部会发生相对运动 ;二、选择题1.有一串联管道,分别由管径为d1与d2的两管段串接而成;d1＜d2;其流体稳定流过该管道;今确知d1管段内流体呈层流;请断定流体在d2管段内的流型为 c ;A.湍流B.过渡流C.层流D.须计算确定;2.有两种关于粘性的说法： a ;1 无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性;2 粘性只有在流体运动时才会表现出来;A.这两种说法都对B.第一种说法对,第二种说法不对C.这两种说法都不对D.第二种说法对,第一种说法不对3.水以2 m·s-1的流速在35 mm×2.5 mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3Pa·s,密度为1000 kg·m-3,其流动类型为 b ;A.层流B.湍流C.过渡流D.无法确定4.装在某设备进口处的真空表读数为－50 kPa,出口压力表的读数为100 kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为 a kPa;A. 150B. 50C. 75D. 255.各种型号的离心泵特性曲线 d ;A.完全相同B.完全不相同C.有的相同,有的不同D.图形基本相似6.某设备上真空表读数为,若当地大气压强为,则设备内绝对压强为 b ;A. kPaB. 10 kPaC. kPaD. 90 kPa8.当两个同规格的离心泵串联使用时,只能说 c ;A.串联泵较单台泵实际的扬程增大一倍B.串联泵的工作点处较单台泵的工作点处扬程增大一倍C当流量相同时,串联泵特性曲线上的扬程是单台泵特性曲线上的扬程的两倍D.在管路中操作的串联泵,流量与单台泵操作时相同,但扬程增大两倍10.判断流体流动类型的准数为 a ;A. Re数B. Nu数C. Pr数D. Fr数11.牛顿粘性定律适用于牛顿型流体,且流体应呈 c ;A.过渡型流动B.湍流流动C.层流流动D.静止状态12.在一水平变径管路中,在小管截面A和大管截面B连接一U型压差计,当流体流过该管时,压差计读数R值反映 a ;A. A、B两截面间的压强差B. A、B两截面间的流动阻力C. A、B两截面间动压头变化D. 突然扩大或缩小的局部阻力14. 关于黏性和黏度的叙述错误的是 c ;A.静止的流体和流动的流体都具有黏性B.黏度是衡量流体黏性大小的物理量C.流体的黏度随温度的升高而减小D.压力改变对液体黏度的影响很小,可以忽略,不很高的压力对气体黏度的影响也可以忽略15.下列说法正确的是 d ;A.柏努利方程不能表示静止流体内部能量转化与守恒的规律B.流体作用在单位面积上的压力,称为静压强C.可以用液柱高度表示压力的大小D.在静止、连通的流体中,处于同一水平面上各点的压力均相等16.关于U 形管压差计的指示液,下列说法错误的是 c ;A.指示液与被测流体不互溶B.指示液不能与被测流体发生化学反应C.指示液的密度一定要比被测流体大D.指示液最好带一些颜色,方便读数17.下列说法错误的是 b ;A.黏性是流体阻力产生的根本原因B.静止的流体没有黏性C.静止的流体没有阻力D.流体的流动型态与黏度有关18.下列说法正确的是 b ;A.流体的流动型态有层流、过度流和湍流三种B.湍流与滞流的本质区别是流体质点有无作径向运动C.流体在管内流动时,湍流和滞流不可能同时存在D.直管阻力与局部阻力均与流体的动能成正比例关系19.流体在直管内作湍流流动时,若管径和长度都不变,且认为λ不变,若流速为原来的2倍,则阻力为原来的 d 倍; A. 41 B. 21C. 2D. 420.不能减少流体阻力的措施是 c ;A.减短管路,减少管件、阀门B.放大管径C.增大流速D.加入某些药物,以减少旋涡23.下列说法正确的是 d ;A.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止“气蚀”B.“气蚀”与“气缚”的现象相同,发生原因不同C.调节离心泵的流量可用改变出口阀门或入口阀门开度的方法来进行D.允许安装高度可能比吸入液面低24.对由外管直径为d 1,内管直径为d 2组成的套管而言,按润湿周边计算而得得当量直径为 c ; A.221d d + ＋2 C －d 2 －d 1 三、判断题1.压力的单位也可用流体的液柱高度来表示;√2.国际单位制中表示压力的单位为大气压即atm; ×3.流体的流速是指单位时间流体质点流过的距离,化工计算中一般用管路截面上的平均流速,通过体积流量除以流通截面积得到; √4.流体的粘度是表示流体流动性能的一个物理量,粘度越大的流体,同样的流速下阻力损失越大; √5.流体的粘度是流体的动力学性质,静止时粘度为0; ×6. U 形管压差计中指示液密度必须大于被测流体的密度; ×7.压差一定时,U 形管压差计的读数R 与U 形管的长、短无关; √8.柏努利方程是流体的机械能衡算式,不包括能量损失; ×9.流体的流动型态有三种,即层流、过渡流和湍流; ×10.雷诺数Re 是一个描述流体流动型态的无因次数群,只要各参数用同一单位制的数值代入,其计算结果都是一样的; √ 11. μρdu =Re ,所以,当管路中流量不变时,管径增大Re 也增大; ×12.当量直径等于4倍的水力半径; √ 13.粘性是产生流体阻力的根本原因; √14.摩擦系数λ随Re 的增大而增大;× 15.转子流量计应垂直安装在管路中,流体自上而下流过流量计; ×16.离心泵上铭牌注明的性能参数是轴功率最大时的参数; ×17.离心泵的扬程为用泵将液体从低处送到高处的高度差; ×18.在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为了防止“气蚀”; ×四、简答题1.静止的流体有粘度吗温度对流体粘度影响如何试分析之答：有,但没有表现；液体的黏度随温度的升高而降低,气体的粘度随温度的升高而升高,因为温度升高,液体的分子间距增大,分子之间的作用力减小,粘度降低,而对于气体,分子之间的作用是靠碰撞进行的,温度越高,碰撞机会越多,所以粘度增大;2.流体的流动型态有哪两种如何来判断流体的流动型态影响流动型态的因素有哪些答：流体的流动型态有层流和湍流；用Re 来判定,Re 小于等于2000为层流,Re 大于4000为湍流；影响流动型态的因素主要有管径、流速及流体的密度和粘度;3.试述减小流体阻力的途径答：缩短直管长度、减少不必要的管件,适当放大管径,加入一些添加剂以减小流体粘度,减小管路的相对粗糙度;4.离心示输送流体的工作原理答：借助于高速旋转的叶轮施加于流体离心力,使流体获得较高的动能,在泵壳的作用下,部分动能转化为静压能排出泵外,而叶轮旋转中心随流体抛出后形成负压而吸入流体; 5.什么是离心泵的气缚现象,试分析引起原因答：现象：泵空转,吸不上流体; 原因：泵内有空气;一是没灌泵或没灌满；二是可能轴封不严密;6.什么是离心泵的气蚀现象,试分析引起原因答：现象：泵振动大,噪音大,流量与扬程下降,泵壳和叶轮金属离子被剥落;原因：叶轮旋转中心负压太大;一是泵的安装高度可能过高；二是可能吸入管路阻力太大；三是可能被输送流体的温度过高;第二章非均相物系的分离一、填空题1.非均相物系一般有两相组成,其中一相称为连续相另一相称为分散相 ;2.非均相物系的主要分离方法有沉降、过滤、离心分离及湿法分离;3.沉降分离是依据分散介质与分散物质间的密度差来分离的;4.沉降器的生产能力与面积和颗粒的沉降速度正比；与降尘室的沉降高度无关;5.沉降分离的必要条件是颗粒在沉降器中的停留时间大于或等于沉降时间;6.旋风分离器的操作是混合气体从筒体上部的切向方向进入径向或切向, 顶部排出净化气体, 底部间歇排灰顶部或底部;7.过滤方法有饼层过滤、深床过滤和动态过滤三种;8.常用的过滤介质有织物状、粒状和固体多孔三种;9.根据连续相的状态不同,非均相物系可分为气态非均相物系和液态非均相物系;10.过滤操作中,待过滤的悬浮液称为滤浆,而过滤后分离出的固体称为滤渣或滤饼 ,通过过滤介质的液体称为滤液;二、选择题2.在重力场中,固体颗粒的沉降速度与下列因素无关的是 D ;A .粒子几何形状 B. 粒子几何尺寸 C .粒子与流体密度 D .流体的流速3.描述颗粒特性的参数不包括 C ;A.形状B.大小C.密度D.表面积4.含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室,已知颗粒的沉降速度为0.25m/s,则除尘室的生产能力为 A ;A. 3 m3/sB. 1 m3/sC. 0.75m3/sD. 6 m3/s5.某粒径的颗粒在降尘室中沉降,若降尘室的高度增加一倍,则该降尘室的生产能力将C ;A.增加一倍B.为原来1/2C.不变D.不确定6.织物状过滤介质不包括 D ;A.滤布B.滤纸C.滤网D.滤板7.过滤方法不包括 B ;A.饼层过滤B.滤布过滤C.深层过滤D.动态过滤8.下列各项中不用于表示过滤推动力的是 B ;A.液柱静压力B.浓度差C.惯性离心力D.压力差9.固液分离不可以选用的分离设备是 A ;A.旋风分离器B.砂滤器C.转筒真空过滤机D.叶滤机10.下列为连续式操作设备的是 B ;A.板框压滤机B.转筒真空过滤机C.叶滤机D.三足式离心机11.旋液分离器是利用离心力分离 B ; A.气液混合物的设B.液固混合物的设备C.液液混合物的设备D.气固混合物的设备12.下列说法哪种是错误的 C ;A.降尘室是分离气固混合物的设备B.叶滤机是分离液固混合物的设备C.沉降式离心机是分离气固混合物的设备D.沉降槽是分离液固混合物的设备13.下列不属于沉降设备的是 D ;A.旋风分离器B.降尘室C.增稠器D.叶滤机三、判断题1.液-液相物系不构成非均相物系; ×2.沉降操作只能用来分离悬浮液; ×3.过滤操作适用于分离含固体物质的非均相物系; √4.沉降分离的原理是依据分散物质与分散介质之间的粘度差来分离的; ×5.沉降分离的必要条件是物料的停留时间必须大于或等于粒子的沉降间√6.沉降速度一般是指粒子在匀速沉降时的速度;√7.过滤推动力是指悬浮液的压力大小; ×8.过滤阻力主要是过滤介质的阻力; × 9.滤饼是主要的过滤阻力; √10.转筒真空过滤机是连续生产的过滤机;√ 11.旋风分离器是分离气-固相混合物的设备;√12.离心机是分离液-固相混合物的设备; √四、问答题1.什么是非均相物系答：物系内部存在有稳定的相界面,界面两侧物质的性质是完全不同的,这种物系称为非均相物系;2.过滤方法有几种分别适用于什么场合答：有饼层过滤、深床过滤以及动态过滤三种饼层过滤适用于固粒浓度较高的物料,深床过滤适用于固粒浓度极低的物料,动态过滤适用于固粒浓度较低的物料;3.工业上常用的过滤介质有哪几种,分别适用于什么场合答：有织物状介质、固体多孔介质以及粒状介质三种；织物状介质适用于过滤颗粒浓度高、粒径小的物料；固体多孔介质适用于过滤颗粒浓度小、粒径较大的物料；粒状介质适用于过滤固粒浓度小于%的物料;4.过滤得到的滤饼是浆状物质,使过滤很难进行,试讨论解决方法答：采用活性碳助滤剂,直接混合在悬浮液中,让其随机地停留在滤饼层中起支撑作用,使过滤过程得以进行;5.旋风分离器的进口为什么要设置成切线方向答：①以使气流进入分离器后沿筒壁作向下的螺旋运动,减小沉降距离；②不至于将已沉降的颗粒再重新卷起;第三章传热一、填空题1.列管式换热器中,用饱和水蒸气加热空气,则传热管的壁温接近饱和水蒸气,总传热系数K的值接近空气传热膜系数 ;2.多程列管式热交换器的壳程中常装有一定数目与管束相垂直的折流挡板简称挡板,其目的是提高对流传热系数 ;3.在换热过程中,温度较高放出热量的流体称为热载热体；温度较低吸收热量的流体称为冷载热体 ;5.导热速率与温度梯度以及垂直于热流方向的导热面积成正比;7.间壁式换热器中传热速度与传热温度差成正比,与传热热阻成反比;8.换热器中两流体的流动形式有：并流、逆流、错流和折流等;9.强化传热的途径有增大传热面积提高传热温度差及提高传热系数 ;二、选择题1.下列说法中错误的是C ;A.热量总是自发地从高温处向低温处传递B.固体中存在热传导,不存在热对流C.液体中存在热对流,不存在热传导D.辐射传热不仅是能量的传递,同时还拌有能量形式的转换2.关于热导率的叙述错误的是 D ;A.金属的热导率随纯度的增高而增大B.气体的热导率随压力的升高而增大C.与固体和液体相比气体的热导率最小D.物质的热导率均随温度的升高而增大3.气体的导热系数数值随温度的变化趋势为 A ;A. T升高,λ增大B. T升高,λ减小C. T升高,λ可能增大或减小D. T变化,λ不变5.下列比较铜、铁、熔化的铁水三种物质导热系数的大小论断中正确的是 A ;A.铜的导热系数最大,铁水的最小B.铁水导热系数最大,铁的最小C铜的导热系数最大,铁的最小 D.铁的导热系数最大,铁水的最小6.多层平壁定态热传导时,各层的温差与各相应层的热阻 A ;A.成正比B.成反比C.没关系D.不确定7.对由三层平壁组成的多层平壁稳定热传导而言,若三层的传热推动力△t1＞△t2＞△t3,则三层平壁的传热阻力R1,R2,R3之间的关系是 A ;＞R2＞R3＜R2＜3C＞R3＞R2＞R1＞R38.双层平壁稳定热传导,壁厚相同,各层的导热系数分别为λ1和λ2,其对应的温度差为△t1和△t2,若△t1＞△t2,则λ1和λ2的关系为 A ;A.λ1＜λ2B.λ1＞λ2C.λ1＝λ2D.无法确定9.由厚度都相同的平壁组成的三层平壁而言,若λ1＞λ2＞λ3,则热阻R1,R2,R3之间的关系为 B ;＞R2＞R3＜R2＜3C＞R3＞R2＞R1＞R211.能显着提高传热速率的是 B ;A.尽量减少管壁的厚度B.定期检查除垢C.间壁两侧对流传热系数相差很大时,增加对流传热系数大的那一侧流体的流速D.间壁两侧对流传热系数相差很小时,增加对流体热系数小的那一侧流体的流速12.对于三层圆筒壁的稳定热传导而言,若Q1,Q2,Q3为从内向外各层的导热量,则它们之间的关系为 C ;＞Q2＞Q3＞Q1＞2C＝Q2＝Q3D.无法比较13.某燃烧炉炉壁内外表面温度分别为t1,t2,今在炉壁外表面加一层保温层,炉壁内外表面的温度变化为T1,T2;下列判断中正确的是 B ;=T2,T1－T2＞t1－t2＞T2,T1－T2＞t1－t2＜T2,T1－T2＞t1－t2D.以上都不对14.由傅立叶定律,可以定义出导热系数λ；由牛顿冷却定律,可以定义出对流传热系数α;对于λ及α的下列认识中正确的是 C ;A.λ和α皆为物质的热物理性质B.λ和α具有相同的因次C.λ和α不一样,仅λ为物质的热物理性质D.λ和α不一样,仅α为物质的热物理性质15. 一般情况下,下列说法错误的是 B ;A.湍流时α的值比滞流时大得多B.无相变时α的值比有相变时大得多C.强制对流时α的值比自然对流大D.计算α常采用实验得到的关联式16.生产中为提高传热推动力尽量采用 A ;A.逆流B.并流C.错流D.折流17.适用于壳程流体清洁且不结垢,两流体温差不大或温差较大但壳程压力不高场合的是A 换热器;A.固定管板式B.浮头式形管式 D.填料函式18.下列结构最紧凑且流体作严格的逆流流动的是 B 换热器;A.列管式B.套管式C.夹套式D.螺旋板式19.可在器内设置搅拌器的是 C 换热器;A.套管B.釜式C.夹套D.热管20.在列管换热器中,用饱和蒸气加热空气,下面两项判断中正确的是 A ;甲：传热管的壁温将接近加热蒸气温度乙：换热器总传热系数K将接近空气侧的对流传热系数A.甲、乙均合理B.甲、乙均不合理C.甲合理、乙不合理D.乙合理、甲不合理三、判断题1.化工生产中对传热的要求可分为强化传热和削弱传热两种情况; √3.多管程换热器中,一般管程数为偶数; √4.热负荷是对换热器换热能力的要求,而传热速率是换热器本身具有的换热能力; √5.换热器还未选定或设计出来之前无法确定传热速率,但可计算热负荷; √6.显热法可用于物质无相变或有相变的传热量的计算; ×7.冷、热流体间的平均温度差即流体进出口温度差的算术平均值×8.水蒸气是生产过程中最常见的加热剂; √ 9.水是生产过程中最常用的冷却剂; √12.换热器内设置挡板是为了提高管外流体流速,提高传热速率; √13.在蒸气冷凝传热中,不凝气体的存在对α没有影响;× 14.温度升高,气体的热导率增大; √15.对流传热过程既包括热对流,也包括热传导; √ 16.传热过程中,热负荷一定小于或等于换热器的传热速率;√ 17.传热速率是冷、热流体在单位时间内通过传热面所传递的热量;√四、简答题2.什么叫稳态传热什么叫不稳态传热答稳定传热：流体在管道内流动时,任一管截面处的物理量如流量、流速、压强等不随时间而改变; 不稳定传热：流体在管道内流动时,任一管截面处的物理量如流量、流速、压强等要随时间而改变;3.何谓换热器的传热速率和热负荷两者关系如何答换热器的传热速率是指单位时间内通过换热面传递的热量,常用Q表示,单位为W或J/s.换热器的热负荷是指工艺上或生产任务对换热器提出的换热要求;一台合用的换热器,其传热速率必须等于或稍大于热负荷;4.换热器热负荷的确定方法有哪几种答换热器的确定方法有以下三种：1显热法,适用于流体在换热过程没有相变的情况;2潜热法,适用于换热过程中流体仅发生恒温相变时的情况;3焓差法;5.热导率λ的物理意义和单位是什么答热导率λ的物理意义：热导率也称导热系数,表示当导热面积为1m2,温度梯度为1K/m时,单位时间内以导热方式传递的热量,其单位为W/m·K6.传热系数K的物理意义和单位是什么提高传热系数的具体方法有哪些答传热系数K的物理意义为：当冷、热流体主体的温度差为1K时单位时间内单位传热面积所传递的热量;其单位为：W/m2·K; 由K的关联式：可知,在忽略管壁热阻的情况下,要提高传热系数K,必须要提高壁面两侧的对流给热系数αi、αo及减小管壁两侧的污垢热阻Rsi和Rso;具体来说就是提高α较小侧的流体的流速及湍动程度、改变流动条件和经常清洗管壁以减小管壁热阻等;7.当间壁两则流体均无相变时,试写出传热的平均温差的计算式,为什么工程上并不都采用逆流传热8.什么叫强化传热强化传热的有效途径是什么可采取哪些具体措施9.当间壁两侧流体的给热系数α相差较大时,为提高传热系数K,以提高哪一侧流体的给热系数更为有效为什么当间壁两侧流体的给热系数α相差较大时,为提高传热系数K,以提高较小侧的α更为有效;因为根据讨论,此时的总传热系数K数值上接近于较小侧的给热系数;。
化工原理上册主要考点及重点复习公式-
化工原理Ⅰ主要考点及重点复习公式第一章 流体流动流体的连续性假设控制体和控制面压力和压强及单位；绝对压强、表压强和真空度。
流体静力学基本方程式推导及应用：)(2112z z g p p -+=ρ或 gh p p ρ+=0 注意应用条件 质量流量、体积流量、平均流速和质量流速的关系：GA uA V w S s ===ρρ 管径与流速：u d uA V S 24π== 稳态流动和非稳态流动连续性方程式：ρρρuA A u A u w s =⋅⋅⋅===222111,uA A u A u V s =⋅⋅⋅===2211 伯努利方程式及应用： 单位质量流体：f h u P gZ We u P gZ ∑+++=+++22222111ρρ [J/kg] 理想流体，无外功输入时，机械能守恒式：2222222111u P gZ u P gZ ++=++ρρ 单位重量流体： f e H gu g p Z H ∑+∆+∆+∆=22ρ [m] （压头） 位压头、静压头和动压头雷诺准数Re 及流型： μρdu R e = 流体在管内流动时的阻力损失：ρph h h f f f ∆=+=∑' [J/kg] 圆形直管阻力损失：ρλf f p u d l h ∆==22 范宁公式 圆形直管内层流的摩擦系数：Re 64=λ 局部阻力损失：①阻力系数法，22'u h f ζ=；②当量长度法，22'u d l h e f λ= 并联管路与分支管路的特点，计算应遵循的原则流速、流量的测量装置第二章 流体输送机械离心泵的基本原理及主要部件,不正常现象,开停机注意事项 离心泵的基本方程离心泵的主要性能参数及特性曲线有效功率 )(102KW HQ N HgQ N e ηρρ==轴功率 离心泵的性能的改变和性能换算： 比例定律：32⎪⎭⎫ ⎝⎛'='⎪⎭⎫ ⎝⎛'=''='n n N N n n H H nn Q Q 切割定律：32222222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'='⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛'=''='D D N N D D H H D D Q Q 管路特性方程式：2e e BQ K H +=离心泵工作点及调节其他类型液体输送机械第三章 非均相物系的分离和固体流态化 当量直径：3p e π6V d = 形状系数：p s S S φ=颗粒床层的特性自由沉降与实际沉降斯托克斯定律 沉降速度：ζρρρ3)(4-=s t gd u 沉降器生产能力：t s blu n V 1)(+≤降尘室与旋风分离器离心分离因数过滤的基本概念与基本原理过滤基本方程vV LA = 恒压过滤：v r k '=μ1 es V V p kA d dV +∆=-12θ s p k K -∆=12 )()(22e e KA V V θθ+=+ )()(2e e K q q θθ+=+ 滤饼的洗涤：W W W d dV V )/(θθ=，板框过滤机： )(8412e E W V V KA d dV d dV +=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛θθ 过滤机的生产能力：D W T θθθ++= D W V T V Q θθθ++==36003600 转筒真空过滤机：nT ψψθ60== 板框过滤机与转筒真空过滤机的基本结构与原理固体流态化的基本原理、流化床的主要特征第四章 传热热传导、热对流和热辐射三种基本传热方式的基本原理与特点 典型的间壁式换热器载热体热传导基本概念及傅里叶定律、导热系数 平壁的稳定热传导：∑∑∑∆=-==+Rt S b t t Q n i i i n 111λ 圆筒壁的稳定热传导：∑=+-=n i mi i i n S b t t Q 111λ 或 ∑++-=i i in r r t t L Q 111ln 1)(2λπ 对流传热的基本概念、牛顿冷却定律、对流传热系数、热边界层概念 传热过程计算：热量衡算关系：)()(1221t t c W T T c W Q pc c ph h -=-=,)(12t t c W r W Q pc c h -== 平均温度差法和总传热速率方程：m t KS Q ∆=，)/ln(2121t t t t t m ∆∆∆-∆=∆，o m o i i o o d bd d d K αλα11++= 管壳式换热器换热面积：dL n S π=传热单元数法、传热效率、热容量流率、最小值流体对流传热系数的准数关联式蒸气冷凝方式、液体沸腾及沸腾曲线辐射传热的基本概念，黑体、镜体、透热体、灰体普朗克定律、斯蒂芬-玻耳兹曼定律、克希霍夫定律4040100⎪⎭⎫ ⎝⎛==T C T E b σ 4100⎪⎭⎫ ⎝⎛=T C E 两灰体间辐射传热：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=--42412121100100T T S C Q ϕ 换热设备：管壳式换热器的型式及特点、热补偿方法同学们注意：以上内容仅供参考，要有好成绩必须进行全面复习！ 此资料严禁带入考场，一经发现将以不及格论处！。
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离心沉降设备－－－旋风分离器
B过滤
过滤方式：深层（床）过滤 滤饼（饼层）过滤，架桥现象 过滤介质：滤饼的支撑物 助滤剂：防止滤饼的孔隙率随压差增大而减小 过滤设备：板框过滤机、加压叶滤机 （设备外形和结构、洗涤方式）
完全湍流时 ∝ｄ－5
生产选用管径需权衡操作费和设备投资费） （3）不装不必要的管件阀门。
EX:用泵将水从水池送至高位槽。高位
槽液面高于水池液面50 m，管路全部 能量损失为20 J/kg，流量为36 m3/h， 高位槽与水池均为敞口。若泵的效率 为60%，求泵的轴功率。（水的密度 取为1000 kg/m3）
第二章
流体输送设备
主要内容： A离心泵 • 离心泵的开、停车 • 离心泵的性能参数及其影响因素 • 管路特性曲线、工作点、工作点的调节 • 气缚现象、气蚀现象及其避免手段 • 选泵（Q、He） B其它类型的泵及风机 正位移式泵在安装、调节上的不同
第三章
A沉降 1.重力沉降： 重力沉降速度
非均相物系的分离
解：设水池液面为1-1’截面，高位槽液面为2-2’，以 水池液面为基准水平面，在两截面间列柏努利方程 式。
Z1 = 0，Z2 = 50 m，u1≈0，u2≈0，P1 = P2 = 0（表 压），Σhf = 20 J/kg ∴ we = 9.81×50 + 20 = 510.5 J/kg 水的质量流率 ws = 36×1000/3600 = 10 kg/s 有效功率Ne = we· = 510.5×10 = 5105 W ws 轴功率N = 5105/0.6 = 8508.3 W
EX:用泵把20℃的苯从地下贮罐送到高位槽，流 量为0.3m3/min，高位槽表压1.1工程大气压。 输送管为Φ89×4mm的无缝钢管。直管长度 65m，并在吸入管口有一底阀(x=0.5)，一个 标准弯头(Le=2.5m)，出口管管路上，有一个 安全阀（Le=10m），一个全开球阀(x=6.4)和 三个标准弯头。求泵输送时所需泵的扬程He。
恒压过滤方程式
K 2kp1 s
K 、θe与qe（Ve)三者 总称为过滤常数
2 p r 1 k ' r
EX:用一台BMS50/810-25型板恒压滤机过滤 某悬浮液，已知滤饼体积与滤液体积之比 V=0.1584,操作条件下的过滤常数 K=2.72×10 5 m 2 / s , qe 3.45 10 3 m 3 / m 2 ， 滤框尺寸为810×810×25mm，共38个框。 试求： 1)恒压过滤方程式； 2)过滤至滤框内部全部充满滤渣所需的时间 及所得的滤渣体积。
Q WhCph (T1 T2 ) Wc Cpc (t 2 t1 ) Q Wh r WcCpc (t2 t1 )
a
Q K o So tm
b d
bd d d 1 1 RSo 0 RSi o 0 Ko o d m di i di
t 2 t1 t m t 2 ln t1
SO nd o L
c
t m t t m,逆
di u 0.8 c p n i 0.023 ( ) ( ) di
EX:有一套管换热器，内管为Φ180×10mm的钢管 用水冷却原油，采用逆流操作，水在内管中流动， 冷却水的进口温度为15℃，出口温度为55℃。原 油在环隙中流动，流量为500kg/h，其平均比热 为3.35kJ/kg· ℃，要求从90℃冷却至40℃。已知 油侧的传热系数为299W/m2· ℃(管壁热阻及垢层 热阻忽略不计)。试求： • (1)所需冷却水用量； • (2)总传热系数； • (3)套管换热器的有效长度(忽略热损失)。
复习课
第一章 流体流动
柏努利方程的应用部分
有效功率Ne = we· ws 轴功率N = Ne/η
表压、绝压、真空度 压强的单位换算
流体静力学部分 流量测量仪部分
流动形态：层流、湍流
根据上述可分析欲降低
可采取如下的措施： （1）合理布局，尽量减少管长，不走不必要 的弯路； （2）适当加大管径并尽量选用光滑管； （层流时 ∝ｄ－4