化工原理 大工
大连理工大学化工原理课程讲义-传热1
其中，t ti t1 tn1
r1 λ
t1
bi R Ri i Ai
r2
t2
4.2.4 长圆筒壁的稳态热传导
L/d >10，可按一维导热处理。 与平壁稳态热传导相比， 相同点：一维稳态导热，Φ=常数 单层圆筒壁的导热
不同点： ① 热流方向（径向）； ② 传热面积沿径向不同 Ar 2πrL
第4章 传 热
4.1 概述
4.1.1 传热在化工生产中的应用
热力学第二定律：只要存在温度差，热量会自发从高温传递
向低温，直至温度相等。
传热方向： 传热极限： 高温→低温 温度相等
传热推动力： 温度差 传热应用：科研、生产、生活
传热在化工生产过程中的应用：
1）加热或冷却，使物料达到指定的温度；
2）通过换热，回收利用热量；
液体：分子间作用力较强，由相邻分子振动导致热传递。 固体：相邻分子的碰撞或电子的迁移。
4.2.1 基本概念和傅里叶定律
（1）温度场
所研究的具有一定温度分布的空间范围。
t f ( x，y，z， )
稳态温度场：t f ( x，y，z ) 非稳态温度场： t f ( x，y，z， )
t/℃
t1
t
Φ
t2
输入热流率 输出热流率 热量积累率
对稳态传热：
b
输入热流率 输出热流率
即：热流量Φ 常数
x1
x2
x
单层平壁的稳态热传导
①
热导率为常数 热流量：
dt Φ A dx
积分：Φdx A
0
b
t2
dt
t1
t1 t2 t 传热推动力（温差） 得：Φ (t 2 t1 ) b R 传热阻力（热阻） b A
(完整word版)化工原理试题及答案 华东理工大学
一、填空（1）定态是指全部过程参数。
流体的连续性假定指______________________________________ 。
（2）层流与湍流的本质区别在于。
直管阻力损失体现在。
（3）液体的黏度随温度升高而，气体的黏度随温度降低而。
常温下水的黏度 Pa•s，空气的黏度 Pa•s。
（4）水在管道中的常用经济流速范围是 ______ m/s，压强较高的气体在管道中的常用经济流速范围是____ m/s。
（5）离心泵采用后弯叶片是因为，为防止，离心泵在启动时必须先灌泵。
（6）当管径相同、喉径与孔径相同时，文丘里流量计的孔流系数C比孔板流量V，文丘里流量计的能量损失比孔板流量计的。
（大、计的孔流系数CO小）=45mm，液体在大管内流速为 0.5m/s，小（7）如图所示系统，其大管内径为 d1=19mm，从1-1到2-2截面的阻力损失为 15 J/kg,则2-2截面处的管内径为d2流速为______ m/s，此值是根据方程而得。
（8）操作中的离心泵，若将泵的出口阀关小，则泵的扬程，轴功率，泵入口处的真空度。
（变大，不变，变小）（9）离心泵的特性曲线通常包括曲线，____ 曲线和曲线。
这些曲线表示在一定下，输送某种特定的液体时泵的性能。
选用离心泵时，先根据确定泵的类型，然后根据具体管路对泵提出的和________要求确定泵的型号。
（10）旋桨式搅拌器的特点是；涡轮式搅拌器的特点是。
（11）从混合机理看，大尺度的混合均匀主要来源于，而小尺度的混合均匀主要来源于。
强化液流湍动的措施有___________ 、和。
（12）边界层是指________________ 的区域。
边界层分离的后果是。
（13）非牛顿流体的黏度不再为一常数而与有关。
根据表现出的不同力学特性，非牛顿流体可以分为 _____流体、流体和_____ ___流体。
二、选择题:（1）在高度湍流（阻力平方）区时，粗糙管的摩擦系数λ值。
（A）与光滑管一样；（B）只取决于相对粗糙度（C）只取决于雷诺数；（D）与粗糙度无关；（2）如图所示，管中的水处于。
大连理工大学 - 化工原理课件全集
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3）单元操作的分类 根据单元操作所遵循的基本规律，分为三类： •流体动力过程 ——遵循流体动力基本规律，用动量传 递理论研究 如：流体输送、沉降、过滤、固体流态化 •热过程 ——遵循传热基本规律，用热量传递理论研究 如：传热、冷凝、蒸发等 •传质过程 ——遵循传质基本规律，用质量传递理论研究 如：蒸馏、吸收、萃取、结晶、干燥等
一、化工原理课程简介
1.化工原理的研究对象 2.化工原理的学科性质与研究方法 3.化工原理的学习方法
绪论
二、化工原理处理问题的方法
1.物料衡算 2.能量衡算 3.平衡与速率
三、单位与单位制
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一、化工原理课程简介
1. 化工原理的研究对象 ——单元操作（Unit Operations）
Q 257.3 89 346.3kw I
输出的热量：
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QO Q3 Q4
冷凝水带出的热量： Q 0.095 503.67 47.8kw 3
Q4 1.0 3.56 80 0 284.8kw 溶液带出的热量：
Q0 Q3 Q4 7.8 284.8 332.6kw
2、辐射干燥
热能以电磁波的形式由辐射器发射到湿物料表面，被物
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料吸收转化为热能，而将水分加热汽化。 优点：生产能力强，干燥产物均匀 缺点：能耗大
3、介电加热干燥
将需干燥的物料置于交频电场内，利用高频电场的交变作 用将湿物料加热，水分汽化，物料被干燥。 优点：干燥时间短，干燥产品均匀而洁净。 缺点：费用大。
120℃饱和水蒸气
0.095kg/s 25℃溶液 1.0kg/s
换热器
化工原理问答范文
化工原理问答范文1.什么是化工原理？化工原理是研究化学工程中的基本原理和基础知识的学科。
它涵盖了化学反应工程、物料平衡、能量平衡、传质、传热等方面的知识，通过对化工过程中的物质和能量转化、传递、调控的研究，来解决化工过程中的问题。
2.化工原理的重要性是什么？化工原理是化学工程的基础和核心，它对于化工工程师来说具有重要的指导和参考作用。
了解化工原理可以帮助工程师更好地设计和优化化工过程，提高生产效率，降低成本。
同时，化工原理对于研究新材料、新工艺以及处理环境污染等方面也具有重要的意义。
3.化工过程的物料平衡是什么？物料平衡是指在化工过程中，对物质进出量之间的平衡进行分析和计算。
它是化工工程设计和优化的基础。
通常通过简化的控制体积、物料输入输出的考虑，建立物质平衡方程来描述和解决物料平衡问题。
4.化工过程中的能量平衡是什么？能量平衡是指在化工过程中，对能量的进出量之间的平衡进行分析和计算。
它是化工工程设计和优化的重要内容。
通过考虑化工过程中各种能量输入和输出的关系以及其转化的热力学过程，建立能量平衡方程，解决能量平衡问题。
5.传质在化工过程中的作用是什么？传质是指物质在化工过程中由高浓度区向低浓度区传递的过程。
在化工过程中，传质过程是很常见的，对于溶质的扩散、渗透等进行研究有助于化工产品的分离和提纯，也有助于推动化学反应的进行。
6.传热在化工过程中的作用是什么？传热是指热量在物体之间由高温区向低温区传递的过程。
在化工过程中，传热是很重要的一个过程。
良好的传热设计可以提高化工设备的效率，降低能源消耗，并且对于一些过程来说，还可以控制反应速率和产物分布。
7.化学反应工程的研究内容是什么？化学反应工程主要研究化学反应的速率、产物分布、反应机理以及如何设计和优化反应过程。
它关注的是如何通过控制反应条件（温度、压力、反应物浓度等）和反应器的设计等手段，提高反应的效率和选择性，从而实现工业生产的目标。
8.化工原理在新材料研究中的应用是什么？化工原理在新材料研究中有着广泛的应用。
804化工原理-大连工业大学研究生学院
（所有答案请写在答题纸上，答在试卷上的一律无效）一、填空题（每空1分，共20分）1．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一层，雷诺数越大，湍动程度越剧烈，则该层厚度越，流动阻力。
2．采用闭式（蔽式）叶轮的离心泵，效率开式（敞式）叶轮的离心泵，抗污物阻塞能力开式（敞式）叶轮的离心泵。
3．用板框式压滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，过滤常数，生产能力。
4．根据冷热流体的接触情况，工业上的传热过程可分为三种基本方式，分别为：直接接触式传热、式传热以及式传热。
5．列管换热器中管板的作用是；折流板的作用是。
6．吸收操作中，其他条件不变，如果降低吸收剂进口溶质含量，则吸收平均推动力，吸收因数A ，回收率，出塔气相组成。
7．精馏塔结构不变，操作时若保持进料的组成、流率、热状态及塔顶流率一定，只减少塔釜的热负荷，则塔顶x D将，塔底x W将，提馏段操作线斜率。
8．用空气作为湿物料的干燥介质，当所用的空气相对湿度较大时，湿物料的平衡水分相应，自由水分相应。
二、选择题（每小题2分，共20分）1．空气在内径一定的圆形管路中作定态流动，当温度下降时雷诺准数将（）。
A．增大B．减小C．不变D．不确定2．某并联管路由A、B两个支管组成，流体在两支管中均作层流流动。
当d A=2d B，L A=2L B 时，q mA/q mB为（）。
A．16 B．8 C．4 D． 23．用叶滤机过滤固含量10%（体积分数）的悬浮液，若形成的滤饼空隙率为50%，且滤饼不可压缩，则滤饼体积与滤液体积之比为( )。
A．0.1 B．0.15 C．0.2 D．0.254．某板框过滤机，在一恒定的操作压差下，过滤某一水悬浮液，过滤介质阻力略而不计。
经过2小时后，滤渣刚好充满滤框，并得滤液15m3。
它第一小时滤出滤液为（）m3。
A．7.5 B．10 C．215D．无法计算/科目代码：804（A）科目名称：化工原理共4 页第2 页5．20℃时四种材料的热导率分别为0.599 W/(m·℃)、0.380 W/(m·℃)、0.0259 W/(m·℃)、45.4 W/(m·℃)，推测这四种材料依次分别为（）A．硫酸、空气、钢、水B．水、硫酸、空气、钢C．硫酸、空气、水、钢D．空气、水、硫酸、钢6．离心泵铭牌上标明的扬程可理解为（）。
大连理工大学化工原理课程讲义干燥3
又 qmc qm1(1 w1) qm2 (1 w2 )
所以
qmw
qm1
w1 w2 1 w2
qm2
w1 w2 1 w1
（2）空气用量
进入和排出干燥器的湿分相等，故有：
qmc X1 qmLH1 qmc X 2 qmLH2
cw1
或
I1 I2 H2 H1
q1
qL
qD
cw1
kW/kg
因I=cHt+r0H，如不计干燥过程中cH的变化，则上式可改写为：
t1 t2 q1 qL qD cw1 r0
H2 H1
cH
（2） 理想干燥过程和非理想干燥过程
① 理想干燥过程
▲ 无热损失； ▲ 不加入补充热量； ▲ 物料足够湿润。
适用范围： u 2450 ~ 29300kg/(m2 h)
t 45 ~ 150 C
● 空气垂直流向固体表面
h 1.17(u)0.37
适用于： u 3900 ~ 19500kg/(m2 h)
b） 降速阶段的干燥时间
① 积分法
2
mc A
Xc dX X2 R
◆ 求解：干燥曲线已知，将1/R对相应的X值进行标绘，求得 X2-Xc之间的面积，再由上式求得时间τ2。
▲ 也可按传质或传热速率式估算恒速阶段的干燥速率R。
R kH (Hw H)
R
h rw
(t
tw )
1
mc ( X1 X c ) AkH (H w H )
或
1
mc ( X1 X c )rw Ah(t tw )
kH 、 h 可由实验求得 ，可供参考的经验式：
化工原理实验绪论大连理工大学化工原理及实验课程
量纲分析法的步骤
找出影响过程的独立变量 确定独立变量所涉及的基本量纲 构造变量和自变量间的函数式，通常以指数
方程的形式表示 用基本的量纲表示所有独立变量的量纲，并
写出独立变量的量纲式 依据物理方程的量纲一致性和π定理得出量
纲为一数群方程 通过实验归纳总结两岗位一的具体函数式
传热系数
化工原理实验教学研1究4 室
四、实验内容简介
➢ 板式塔流体力学性能实验 ➢ 填料塔流体力学性能实验 ➢ 气体膜分离实验 ➢ 液-液萃取实验 ➢ 单层圆筒流化床干燥实验
化工原理实验教学研1究5 室
五、实验课堂纪律和注意事项
准时进入教室，不得迟到或早退，不得无故缺课 遵守课堂纪律，严肃认真的进行实验。不准吸烟，打闹说
化工原理实验教学研究9 室
三、实验要求
3.实验报告
实验结束后应及时处理实验报告，按实验要求，认真 完成报告。实验报告应包括以下内容
实验题目
实验目的或任务
实验基本原理
试验设备及流程（绘制简图），简要操作说明
原始数据记录
数据整理方法及计算实例，实验结果可用列表，图形曲线 或经验公式来表示
分析讨论
一、实验意义及目的
配合理论教学，通过实验从实践中进一步 学习，掌握和运用学过的基本理论
运用学过的化工基本理论，分析实验过程 中的各种现象和问题，培养训练学生分析 能力和解决问题的能力
了解化工实验设备的结构，特点，学习常 用实验仪器仪表的使用，使学生掌握化工 实验的基本方法，并通过实验操作训练学 生的实验技能，通过设计性综合实验，提 高学生素质。
化工原理实验教学研究1 室
一、实验意义及目的
以用计算机进行实验数据的分析处理，编 写报告，培养训练学生实际计算和组织报 告的能力。
化工原理实验_大连理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
化工原理实验_大连理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.燃烧必须具备可燃物、助燃物和点火源三大条件，缺一不可。
因此，可以采取尽量隔离的方式来防止实验室火灾发生。
参考答案:正确2.流体阻力实验中，必需用到的主要设备包括参考答案:离心泵、阀门、流量计、差压变送器、温度传感器3.为保证板式精馏塔具有较高的塔板效率，工业精馏塔塔板上主要的气液相接触状态为参考答案:泡沫态_喷射态4.流量计校正实验中，可以采用的流量测定方法有参考答案:待测流量计与标准流量计串联_使用置于电子称上方的容器收集液体，计量单位时间收集的液体质量_使用带刻度的容器收集液体，计量单位时间收集的液体体积5.下列流量计中，可以水平安装的流量计有参考答案:文丘里流量计_孔板流量计_涡轮流量计6.实验中如果出现了异常现象或实验数据有明显误差，正确的做法是参考答案:和指导教师一起研究异常现象发生的原因，解决问题_在数据记录中如实注明_对异常现象或有明显误差的数据做出合理的分析、解释7.在进行球阀的局部阻力测试时，可以通过管路系统中的（）调整流量参考答案:管路系统中除待测球阀之外的其他阀门开度8.在实验室发生事故时，现场人员应迅速组织、指挥，切断事故源，尽量阻止事态蔓延、保护现场；及时有序的疏散学生等人员，对现场已受伤人员做好自助自救、保护人身及财产。
参考答案:正确9.为方便进出专人管理的设备房间，可自行配制钥匙。
参考答案:错误10.实验室内可以堆放个人物品。
参考答案:错误11.为了预防电击（触电），电气设备的金属外壳须接地，最好是埋设接地电阻很小专用线。
参考答案:正确12.动某些非固定安装的电气设备时（如电风扇，照明灯），可以不必切断电源。
参考答案:错误13.有易燃易爆危险品的实验室禁止使用明火。
参考答案:正确14.从事特种作业（如电工、焊工、辐射、病原微生物等）的人员，必须接受相关的专业培训通过考核并持有相应的资质证书才能上岗。
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姓名：__________ 大 连 理 工 大 学
学号：
课程名称： 化工原理（上） 试卷 A 试卷共
6 页 院系： 授课院（系）：化工学院 考试日期： 2005
年1月7日
_____ 级 一、（30分）填空题 1. 研究流体在静止和流动状态下的规律时，常将流体视为由无数质点组成的 介质。
（A. 可压缩 B. 不可压缩 C. 间断 D. 连续） 2.现场压力表测得的压力为6×105Pa ，则该处的绝对压力为 （当时当地大气压为1×105Pa ） 。
3. 稳态流动时，液体在管内的流动速度是 变化的。
（A. 可能 B. 不可能 C. 一定 D. 一定不） 4. 理想流体流动时阻力为 。
5. A 管路的管径是B 管路管径的3倍，A 、B 管路串联，稳态操作时，A 管路的质量流量是B 管路质量流量的___________倍。
6. 边长为b 的正方形直管的当量直径为 。
7. 测速管测出的速度是 。
（A. 平均速度 B. 点速度 C. 不确定） 8. 离心泵在启动前没有灌满被输送的流体，则会发生 。
9. 当两台泵组合使用，在低阻管路中输送液体时，首选两台泵___________联。
10. 离心泵的转速提高10%，则泵的流量提高 。
11. 离心泵的气蚀余量NPSH 越小，泵允许的安装高度越 。
（A. 不变 B. 越大 C. 越小）
12. 往复泵的压头随流量的增加而 。
（A. 基本不变 B. 减小 C. 增大）
13. 在输送腐蚀性液体时，选用 泵较适宜。
（A. 隔膜泵 B. 螺杆泵 C. 齿轮泵）
14. 由于压缩机气缸余隙的存在，实际吸气量比理论吸气量 。
(A. 不变 B. 增大 C.减小)
15. 当沉降室的高度增加2倍，则其生产能力。
（A. 基本不变 B. 减小 C. 增大）
16. 离心分离在层流区操作，颗粒的旋转半径为0.2m，旋转速度为20m/s，则离心分离
因数为。
17. 对于非球形颗粒，其球形度1。
（A. 等于 B. 大于 C. 小于）
18. 气体在旋风分离器中的运行圈数减少，则旋风分离器的临界半径。
（A. 不变 B. 增大 C.减小）
19. 叶滤机是式操作设备。
（A. 间歇 B. 连续式）
20. 通过流化床层的流体速度减小，流化床的高度。
（A. 不变 B. 增大 C. 减小）
21. 通过固定床层的流体速度减小，床层阻力。
（A. 基本不变 B. 减小 C. 增大）
22. 横穿洗涤时，洗液流经的距离为过滤液流经距离的_______倍。
23. 相同厚度的两层平壁的稳态热传导的过程中，热导率小的平壁的两侧温差
__________________。
（A. 相等 B. 大 C.小）
24. 对于灰体而言，其反射率越小，吸收率越__________________。
（A. 相等 B. 大 C. 小）
25. 在间壁换热器中壁温接近于表面传热系数h____________的那一侧的流体温度。
26. 在列管式换热器中，壳程h o很小，管程h i很大，若要强化传热，则要采取措施增加
___________侧的表面传热系数。
27. 生蒸汽的经济性____________ 1
（A. 总是小于等于 B. 总是大于等于 C. 不可能大于 D. 可能大于）
28. 进料量为3000kg/h，浓度为1%（质量分率）的盐溶液，应用单效蒸发器被浓缩到
1.5%。
蒸发水量是_____________kg/h，浓缩液量是____________kg/h。
29. 一切物体的发射率与其吸收率的比值等于__________________。
二、（25分）用一台离心泵将水池中的水(密度为1000kg/m3)送至一表压为62kPa的水洗
塔顶，其流程如图所示。
已知离心泵吸入管段长度（包括局部阻力的当量长度，下同）为60m，泵出口阀全开时排出管线长度200m，全部管路均用φ108×4的碳钢管，管内流体流动摩擦系数均为0.025
1.当离心泵入口处的真空表读数为25 kPa
（m3/s）；
2. 泵的压头，若离心泵的效率为80%
3. 泵出口阀门全开时管路的特性曲线方程；
4. 若塔顶表压降低到9.81kPa ，测得系统中水的
流量为40m 3/h ，假设泵的特性曲线方程可以表示为2V Bq A H -=，求泵的
特性曲线方程。
三、（5分）如图所示为一稳态流动管路系统，管路截面1处的管内径为50mm ，流速为
1.5m/s ，截面2处的管内径为40mm 。
在截面1和截面2 之间按装一U 型管压差计，其中指示剂的密度为13600kg/m 3，指示剂高度为R=200mm ，管内流体密度为1000kg/m 3，试求流体由截面1到截面2的流动阻力。
四、（10分）拟用一板框过滤机在恒压下过滤某悬浮液。
已知过滤常数K=0.02m 2/h ，操
作压力为1.962×105Pa(表压)。
过滤2小时后停止过滤，共得滤液6 m 3
（滤饼不可压缩，介质阻力忽略不计）。
求：
1.若滤框尺寸为1000 mm ×1000 mm ×30mm ，则需要滤框和滤板各几块？
2.过滤终了用水进行洗涤，洗涤水粘度与滤液相同，洗涤压力与过滤压力相同，若洗涤水量为获得滤液量的10%，卸渣等辅助时间为1小时，试求该过滤机的生产能力？
3.若洗涤时间与辅助时间均不变，操作压力降至9.81×104Pa (表压)，需增加多少过滤面积才能维持生产能力不变？
五、（20分）某溶液在新清洗的单壳程单管程列管换热器中用冷却水进行冷却，溶液的流量为105kg/h ，比热容为3.34kJ/(kg ⋅︒C)，从150︒C 被冷却到80︒C ，溶液走壳程，壳程对流表面传热系数为1163W/(m 2⋅︒C)，水在管内与壳程的溶液呈逆流流动，从50 ︒C 升到65 ︒C ，平均温度下水的比热容为c p=4.18 kJ/(kg ⋅︒C)，密度2.992=ρkg/m 3，热导率为λ=0.634 W/(m ⋅︒C)，粘度310653.0-⨯=ηPa ⋅s ，换热器管子根数为200根，管直径为Φ25⨯2.5，忽略热损失及管壁热阻，试求：
1. 冷却水的流量，管内对流表面传热系数，总传热系数，实际传热面积；
2. 换热器使用六个月后，由于管内壁沉积水垢而影响传热效果（壳程污垢热阻仍可忽
略），在水流量不变的条件下，测得水出口温度为60︒C，此时总传热系数为多少？水垢热阻为多少？
3.若仍希望溶液冷却到80︒C，将冷却水量提高一倍，问能否符合要
求（设水的物性参数不变）？若不符合要求，可采取何措施（定性
指出两个）？。