化工原理(上)课后习题解答天津大学化工学院柴诚敬

化工原理上册天津大学柴诚敬2728学时

16
恒压过滤
当过滤介质阻力可以忽略时，恒压过滤方程式
V 2 KA2 q2 K
17
恒压过滤
Ve
介质常数
过滤常数
qe
K
由实验测定
18
第三章、非均相混合物分离及固体流态化
3.2 过滤分离原理及设备 3.2.1 流体通过固体颗粒床层的流动 3.2.2 过滤操作的原理 3.2.3 过滤基本方程式 3.2.4 恒压过滤 3.2.5 恒速过滤与先恒速后恒压的过滤
(V VR ) 转入恒压操作后所得的滤液体积。
( R ) 转入恒压操作后所经历的过滤时间。
23
第三章、非均相混合物分离及固体流态化
3.2 过滤分离原理及设备 3.2.1 流体通过固体颗粒床层的流动 3.2.2 过滤操作的原理 3.2.3 过滤基本方程式 3.2.4 恒压过滤 3.2.5 恒速过滤与先恒速后恒压的过滤 3.2.6 过滤常数的测定
19
恒速过滤与先恒速后恒压的过滤
恒速过滤
恒速过滤是维持过滤速率恒定的过滤方式。在这种情况下，由于随着过滤的进行，滤饼不断增厚，过滤阻力不断增大，要维持过滤速率不变，必须不断增大过滤的推动力——压力差。
dV
Ad
V
A
q
uR
常数
20
恒速过滤与先恒速后恒压的过滤
代入过滤基本方程式，得到
p ruR2 ruRqe
27
一、板框压滤机
28
一、板框压滤机
29
一、板框压滤机
30
一、板框压滤机
动画17
31
二、加压叶滤机
动画27
32
三、转筒真空过滤机
33
练习题目
思考题 1.从过滤基本方程式分析提高过滤速率的措施。 2.板框压滤机与叶滤机的洗涤方式有什么差别？ 3.试分析过滤压力差对过滤常数的影响。作业题: 6、7、8

化工原理上册天津大学柴诚敬11-12学时共26页

7
第一章流体流动
1.7 流体输送管路的计算 1.7.1 简单管路 1.7.2 复杂管路
8
图1-25 并联与分支管路示意图
9
并联管路与分支管路计算的主要内容为：（1）规定总管流率和各支管的尺寸，计算各支管的流率；（2）规定各支管的流率、管长及管件与阀门的设置，选择合适的管径；（3）在已知的输送条件下，计算输送设备应提供的功率。
22
一、测速管
由点速度获得管截面上的平均流速
23
一、测速管
测速管的优点是流体流经测速管的能量损失较小，通常适于测量大直径管路中的气体流速，但不能直接测量平均流速，且压差读数较小，通常需配用微压压差计。当流体中含有固体杂质时，会堵塞测压孔，故不宜采用测速管。
24
练习题目
思考题 1.管路计算有哪几种类型？ 2.管路计算依据的基本关系式是什么？ 3.分支管路和并联管路的特性分别是什么？作业题: 20 、21、22
10
一、并联管路
在A、B两截面之间列机械
能衡算方程对于支管1，有
gzAu 2A 2pAgzBu 2 B 2pBhf,1
对于支管2，有
gzAu 2 A 2pAgzBu 2 B 2pBhf,2
11
一、并联管路
并联管路中流动必须满足： 1、尽管各支管的长度、直径可能相差很大，但
第一章流体流动
1.7 流体输送管路的计算
1
管路计算
管路计算
设计型计算操作型计算
设计型计算
通常指对于给定的流体输送任务(一定的流体体积流率)，选用合理且经济的管路和输送设备操作型计算
管路系统已固定，要求核算在某些条件下的输送能力或某些技术指标。

化工原理(上册)—化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案

化工原理(上册) - 化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案第一章：引言习题1.1答案：该题为综合性问题，回答如下：根据流体力学原理，液体在容器中的自由表面是一个等势面，即在平衡时，液体表面上各点处的压力均相等。

所以整个液体处于静止状态。

习题1.2答案：该题为计算题。

首先，根据流速的定义：流体通过某个截面的单位时间内通过的体积与截面积之比，可得流速的公式为：v = Q / A，其中v表示流速，Q表示流体通过该截面的体积，A表示截面积。

已知流速v为10m/s，截面积A为0.5m²，代入公式计算得：Q = v × A = 10m/s × 0.5m² = 5m³/s。

所以，该管道内的流体通过的体积为5立方米每秒。

习题1.3答案：该题为基础性知识题。

流体静压头表示流体的静压差所能提供的相当于重力势能的高度。

根据流体的静压力与流体的高度关系可知，流体静压力可以通过将流体的重力势能转化为压力单位得到。

由于重力势能的单位可以表示为m·g·h，其中m为流体的质量，g为重力加速度，h为高度。

而流体的静压头就是将流体静压力除以流体的质量得到的，即流体静压力除以流体的质量。

所以，流体静压头是等于流体的高度。

第二章：流体动力学方程习题2.1答案：该题是一个计算题。

根据题意，已知流体的密度ρ为1.2 kg/m³，截面积A为0.4 m²，流速v为2 m/s，求流体的质量流量。

根据质量流量公式：Q = ρ × A × v，代入已知数值计算得：Q = 1.2 kg/m³ × 0.4 m² × 2 m/s = 0.96 kg/s。

所以，流体的质量流量为0.96 kg/s。

习题2.2答案：该题为综合性问题，回答如下：流体动量方程是描述流体运动的一个重要方程，其中包含了流体的质量流量、速度和压力等参数。

柴诚敬《化工原理》笔记和课后习题(含考研真题)详解气体吸收【圣才出品】

圣才电子书

十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
第 8 章气体吸收
8.1 复习笔记
一、概述 1．气体吸收过程与流程（1）气体吸收过程 ①定义气体吸收是指在化工生产中，常常会遇到从气体混合物中分离其中一种或几种组分的单元操作过程。 ②吸收的原理根据混合气体中各组分在某液体溶剂中的溶解度不同而将气体混合物进行分离。 ③吸收的应用 a．制取某种气体的液态产品如用水吸收氯化氢气体制取盐酸，用水吸收三氧化硫气体制取硫酸等。 b．回收混合气体中所需的某种组分如用洗油处理焦炉气以回收其中的芳烃，用液态烃处理石油裂解气以回收其中的乙烯和丙烯等。 c．净化或精制气体如合成氨生产工艺中，采用碳酸丙烯酯脱除合成气中的二氧化碳，采用碳酸钾脱除合成气中的硫化氢等。 d．工业废气的治理
4 / 65
圣才电子书

（4）黏度
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台

吸收剂在操作温度下的黏度越低，其在塔内的流动阻力越小，扩散系数越大，这有助于
传质速率的提高。
（5）其他
所选用的吸收剂应尽可能满足无毒性、无腐蚀性、不易燃易爆、不发泡、冰点低、价廉
易得以及化学性质稳定等要求。
二、吸收过程的相平衡关系 1．气体在液体中的溶解度（1）相平衡相平衡是指在一定的温度和压力下，使一定量的吸收剂与混合气体接触，气相中的溶质便向液相溶剂中转移，直至液相中溶质组成达到饱和，在任何时刻进入液相中的溶质分子数与从液相逸出的溶质分子数恰好相等的状态。（2）温度和压力对溶解度的影响 ①对同一溶质，在相同的气相分压下，溶解度随温度的升高而减小； ②对同一溶质，在相同的温度下，溶解度随气相分压的升高而增大； ③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。反之，减压和升温则有利于解吸操作。

化工原理天大柴诚敬

第一章流体流动1.4流体流动的基本方程—、概述流体动力学流体动力学主要研究流体流动过程中流速、压力等物理量的变化规律，研究所采用的基本方法是通过守恒原理（包括及）进行质量、能量及动量衡算，获得物理量之间的内在联系和变化规律。

作衡算时，需要预先指定衡算的空间范围，称之为 ,而包围此控制体的封闭边界称为控制面。

第一章流体流动1.4流体流动的基本方程1・4.1总质量衡算-连续性方程131-11管路系统的总质量衡算如图1・11所示，选择一段管路或容器作为所研究的控制体，该控制体的控制面为管或容器的内壁面、截面1・1与2・2组成的封闭表面。

管路系统的总质量衡算根据质量守恒原理可得_ dM £2,2 q加,1 +」门au=0(1-28)对于定态流动，dM/d0 = O则％,1 = %,2PyLlyAy —(1-29)推广到管路上任意截面q m-QM/i = P2U2^2~........ - puA二常数(1-30) 枉定态流动系统中,流体流经各截面时的质量流量恒定。

对于不可压缩流体，p=常数，则为q v s = u x A x—U2^2= .... —必=常数” -31)冇页压缩性流体流经各截面时的体积流量也不变.流速u与管截面积成反比，截面积越小，流速越大；反之, 截面积越大，流速越小。

此规律与管路的布畫形式及管路上是否有管件、阀则可变形为:(1-31 a)不可压缩流体征圆形管道申,任意截面的对于圆形管道u {%2g 加———... —puA.—吊不可压缩流体Qv.s—LI | iA | ― Lt 2 ^~2 ~—nA二常数—二（牛）2管内定态流动的连续性方程%2 ]注意：以上各式的适用条件例10、例11 （P26）例如附图所示，管路由一段^39 X4mm的管1、一段4 108 X 4mm的管2和两段© 57 XS.&nm 的分支管3a^3b连接而成。

若水以9X10 3JTL/S的体积流量流动，且在两段分支管內的流量相等，试求水在各段管內的速度。

化工原理柴诚敬答案

化工原理柴诚敬答案化工原理是化学工程专业的基础课程，对于学生来说，掌握化工原理是非常重要的。

柴诚敬老师的课堂讲解深入浅出，让学生受益匪浅。

下面，我将就柴诚敬老师所讲授的化工原理课程答案进行总结和解析。

首先，我们来看一下柴诚敬老师提出的第一个问题，化工原理的定义是什么？化工原理是研究化工过程中的基本原理和规律的学科，它涉及到物质的转化、传递、分离等过程，是化学工程专业的基础。

在化工原理的学习过程中，我们需要了解物质的性质、热力学、动力学等方面的知识，这些都是化工原理的核心内容。

其次，柴诚敬老师提出了化工原理中的热力学问题。

热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科，它在化工过程中起着至关重要的作用。

热力学的基本概念包括热力学系统、热力学过程、热力学平衡等，学生需要深入理解这些概念，并能够运用到实际问题中去。

另外，柴诚敬老师还提到了化工原理中的传质问题。

传质是指物质在不同相之间传递的过程，包括扩散、对流、传热等。

在化工过程中，传质是不可或缺的环节，学生需要掌握传质的基本原理和计算方法，以便能够解决实际的传质问题。

最后，柴诚敬老师强调了化工原理的实践应用。

化工原理不仅仅是理论知识，更重要的是能够应用到实际工程中去。

学生需要通过实验和工程实践来加深对化工原理的理解，培养解决实际问题的能力。

综上所述，化工原理是化学工程专业的基础课程，学生需要深入理解其中的热力学、传质等内容，并能够将理论知识应用到实际工程中去。

柴诚敬老师所讲授的化工原理课程答案涵盖了这些重要内容，对学生的学习和成长有着积极的促进作用。

希望学生们能够认真对待化工原理课程，不断提高自己的理论水平和实践能力，为将来的工程实践打下坚实的基础。

化工原理（上）课后习题解答-天大柴诚敬主编

化⼯原理（上）课后习题解答-天⼤柴诚敬主编第⼀章流体流动10．有⼀装满⽔的储槽，直径1.2 m ，⾼3 m 。

现由槽底部的⼩孔向外排⽔。

⼩孔的直径为4 cm ，测得⽔流过⼩孔的平均流速u 0与槽内⽔⾯⾼度z 的关系为： zg u 262.00=试求算（1）放出1 m 3⽔所需的时间（设⽔的密度为1000 kg/m 3）；（2）⼜若槽中装满煤油，其它条件不变，放出1m 3煤油所需时间有何变化（设煤油密度为800 kg/m 3）？解：放出1m 3⽔后液⾯⾼度降⾄z 1，则 ()m 115.2m 8846.032.1785.01201=-=?-=z z由质量守恒，得21d 0d M w w θ-+=，01=w （⽆⽔补充）200000.622w u A A gzA ρρ==（为⼩孔截⾯积）AZ M ρ= (A 为储槽截⾯积) 故有 0262.00=+θρρd dz A gz A即θd AA gzdz 062.02-= 上式积分得 ))((262.022112100z z A A g -=θ ()m i n 1.2s 4.126s 115.2304.0181.9262.0221212==-??? ???=18．某液体以⼀定的质量流量在⽔平直圆管内作湍流流动。

若管长及液体物性不变，将管径减⾄原来的1/2，问因流动阻⼒⽽产⽣的能量损失为原来的多少倍？解：流体在⽔平光滑直圆管中作湍流流动时 f p ?=f h ρ∑ 或f h ∑=f p ?/ρ=λ2b 2u L d ρ∑∑f1f2hh =（2b1b22112))()(u u d d λλ式中 21d d =2 ，b2b1u u =（21d d）2 =4因此∑∑f1f2hh=221()(2)(4)λλ=3212λλ⼜由于 25.0Re316.0=λ12λλ=（25021.)Re Re =（0.251b12b2)d u d u =（2×25041.)=（0.5）0.25=0.841 故∑∑f1f2hh =32×0.84=26.919．⽤泵将2×104 kg/h 的溶液⾃反应器送⾄⾼位槽（见本题附图）。