陈敏恒《化工原理》(第3版)(上册)课后习题-液体的搅拌(圣才出品)
第3章液体的搅拌
（一）习题
旋转液体的自由液面
3-1如图3-1所示。搅拌器带动槽内全部液体以等角速度ω旋转，搅拌槽为敞口，中
心处液面高度为。试证：．
图3-1
（1）半径为r处的液面高度满足下式
（2）设槽内液体静置时的液面高度为H，则
解：（1）搅拌器带动槽内液体以等角速度ω旋转，液体中任一质点m(x,y,z)处的离心惯性力：
F＝mrω2
式中M为质点质量，ω为角速度，r22
（）。
x+y 单位质量离心力F/m在x轴、y轴方向的分量为：
X＝rω2cosα＝xω2
Y＝rω2sinα＝yω2
沿远方向的质量力分量为Z＝－g
将单位质量力带入等压面微分方程式有
dp＝ρ(xω2dx＋yω2dy-gdz)＝0
积分有1/2x2ω2＋1/2y2ω2－gz＝0
1/2r2ω2－gz＝C
在自由表面上当r＝0,z＝0可得积分常数C＝0，
故自由液面方程为
z＝ω2r2/2g
半径为r处的液面高度为：
z＝z0＋ω2r2/2g
（２）槽内液体在搅拌器的带动下液面呈抛物体状
Ｖ抛＝πω2R4/4g①液体体积不变
πR2H－Ｖ抛＝πR2z0②联立①、②可得
z0＝H－ω2R2/4g
搅拌功率
3-2某开启式平直叶涡轮搅拌装置，D/d＝3，h1/d＝1，d/B＝5（各符号命名见图3-2）。搅拌槽内设有挡板，搅拌器有6个叶片，直径为150mm，转速为300r/min，液体密度为970kg/m3，黏度为1.2mPa·s，试估算搅拌器的功率。若上述搅拌装置中搅拌液体的黏度增加了10倍，密度基本不变，此时搅拌器的功率有何变化？
图3-2典型的搅拌器各部比例
涡轮叶片数Z＝6，4块挡板D/d＝3；h/d＝3；B/d＝1/5；l/d＝1/4；h1/d＝1；b/d
＝3/10。
解：（1）已知ρ＝970㎏/m3，n＝300r/min，μ＝1.2mPa·S，d＝150mm
Re＝ρnd2/μ
＝90937.5＞104
此时液体为湍流状态，由曲线3-9曲线2查得K＝4.2
Ｐ＝Kρn3d5
＝38.7W
（2）当μ＝12mPa·S时，其他条件不变
Re＝ρnd2/μ
＝9093.75
由教材图3-9曲线2查得K＝4.0
Ｐ＝Kρn3d5
＝36.8W
搅拌器放大
3-3在小规模生产时搅拌某液体所用的搅拌釜容积为10L，采用直径为75mm 开启平直叶涡轮搅拌器，在转速为1500r/min 时获得良好的搅拌效果。试以单位体积搅拌功率相等为准则，计算1m 3搅拌釜中搅拌器的直径、转速与功率的放大比值。
设两种情况下均在充分湍流区操作。
解：因为大型装置与小型装置几何相似，所以大型搅拌釜的直径
d 2231
V V ×d 1310075＝348mm 搅拌器直径放大比值：
21d d ＝34875
＝4.64又∵单位体积搅拌功率相等
∴
11P V ＝22P V ，即3211n d ＝3222n d ∴21P P ＝21
V V ＝10.01＝10021n n ＝2132
d d （）＝0.359（二）思考题
3-1搅拌的目的是什么？
答：混合（均相），分数（液液，气液，液固），强化传热。
3-2为什么要提出混合尺度的概念？
答：因调匀度与取样尺度有关，引入混合尺度反映更全面。
3-3搅拌器应具备哪两种功能？
答：（1）产生强大的总体流动；（2）产生强烈的湍动或强剪切力场。
3-4旋桨式、涡轮式、大叶片低转速搅拌器，各有什么特长和缺陷？
答：旋桨式适用于宏观调匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；涡轮式适用于小尺度均匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；大叶片低转速搅拌器适用于高粘度液体或固有颗粒悬浮液，而不适合于低粘度液体混合。
3-5要提高液流的湍动程度可采取哪些措施？
答：（1）提高转速；（2）组织液体周围运动，加挡板，破坏对称性；（3）装导流筒，消除短路、消除死区。
3-6大小不一的搅拌器能否使用同一条功率曲线？为什么？
答：只要几何相似就可以使用同一根功率曲线，因为无因次化之后，使用了这一条件。
3-7选择搅拌器放大准则时的基本要求是什么？
答：混合效果与小试相符。
化工原理第四版陈敏恒答案
化工原理陈敏恒第三版上册答案 【篇一：化工原理答案第三版思考题陈敏恒】 lass=txt>传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。 3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理 论、表面更新理论。 5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和 气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。 8、操作中精馏塔，保持f,q,xf,d不变，（1）若采用回流比r小于最小回流比rmin，则xd减小，xw增大（2）若r增大，则xd增大, xw减小 ,l/v增大。 9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态 f,xf,q不变，则l/v变小，xd变小，xw变小。 10、精馏塔设计时采用的参数f,q,xf,d,xd,r均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则塔内 实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增 大，所需理论板数减小。 11、某精馏塔的设计任务：原料为f,xf，要求塔顶为xd，塔底为xw，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量v’不变，加料热状况由原来的 饱和蒸汽改为饱和液体加料，则所需理论板数nt 增加，精馏段上升蒸汽量v 减少，精馏段下降液体量l 减少，提馏段下降液体量l’ 不变。（增加、不变、减少） 不变，增大xf,，则：d 12、操作中的精馏塔，保持f,q，xd,xw,v’， 变大,r变小,l/v变小（变大、变小、不变、不确定） 1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离? 萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同，用一种溶剂(溶解度大的）不同，用一种溶剂(溶解度大的）把溶质从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，从另一种溶剂（溶解度小的） 中提取出来，再用分液将它们分离开来。分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离, 蒸馏原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的 某一组分变成蒸气再给液体混合物加热，冷凝成液体，从而达到分 离提纯的目的。冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般
《化工原理》第四版习题答案解析
《化工原理》第四版习题答案解析
绪 论 【0-1】 1m 3水中溶解0.05kmol CO 2，试求溶液中CO 2的摩尔分数，水的密度为100kg/m 3。 解 水33kg/m kmol/m 1000 100018 = CO 2的摩尔分数 (4005) 89910100000518 -= =?+ x 【0-2】在压力为101325Pa 、温度为25℃条件下，甲醇在空气中达到饱和状态。试求：(1)甲醇的饱和蒸气压A p ；(2)空气中甲醇的组 成，以摩尔分数 A y 、质量分数ωA 、浓度A c 、质量浓度ρA 表示。 解 (1)甲醇的饱和蒸气压 o A p .lg ..1574997197362523886 =- +o A p .169=o A p kPa (2) 空气中甲醇的组成 摩尔分数 (169) 0167101325 = =A y 质量分数 ...(.)016732 01810167321016729 ω?= =?+-?A 浓度 3..kmol/m .A A p c RT -= ==??316968210 8314298 质量浓度 ../A A A c M kg m ρ-=??=3368210320218 = 【0-3】1000kg 的电解液中含NaOH 质量分数10%、NaCl 的质量分数10%、2H O 的质量分数80%，用真空蒸发器浓缩，食盐结 晶分离后的浓缩液中含 NaOH 50%、NaCl 2%、2H O 48%，均为质量分数。试求：(1)水分蒸发量；(2)分离的食盐量；(3)食盐分离 后的浓缩液量。在全过程中，溶液中的 NaOH 量保持一定。 解 电解液1000kg 浓缩液中 NaOH 1000×0.l=100kg NaOH ω=0.5（质量分数） NaOH 1000×0.l=100kg NaCl ω=0.02（质量分数） 2H O 1000×0.8=800kg 2H O ω =0.48（质量分数） 在全过程中，溶液中 NaOH 量保持一定，为100kg 浓缩液量为/.10005 200=kg 200kg 浓缩液中，水的含量为200×0.48=96kg ，故水的蒸发量为800-96=704kg 浓缩液中 NaCl 的含量为200×0.02=4kg ，故分离的 NaCl 量为100-4=96kg
化工原理A卷
重庆理工大学2017年攻读硕士学位研究生入学考试试题 学院名称：化学化工学院学科、专业名称：材料化学工程、化学工程考试科目（代码）：化工原理（817）（A卷）（试题共 6 页） 一、单选择题（每空1分，共10分） 1．通常流体粘度μ随温度t的变化规律为（）。 A.t升高、μ减小 B.t升高、μ增大 C. 对液体粘度t升高μ减小，对气体则相反 D. 对液体t升高μ增大，对气体则相反 2．有人希望使管壁光滑些，于是在管道内壁上涂上一层石蜡，倘若输送任务不变，流体流动属层流区，流动的阻力将会（）。 A.变大 B. 变小 C. 不变 D. 阻力的变化取决于流体和石蜡的浸润情况 3．离心泵的调节阀开大时( )。 A. 吸入管路的阻力损失变小 B. 泵出口的压力减少 C. 泵入口处真空度减少 D. 泵工作点的扬程升高 4．要除去气体中含有的5μm~50μm的粒子。除尘效率小于75%，宜选用（）。 A.降尘室 B. 旋风分离器 C. 离心机 D. 电除尘器 5．稳定间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻( ）。 A. 成正比 B. 成反比 C. 没关系 D. 成指数关系6．如果某精馏塔的加料口原在第七块板(自塔顶向下计数)，现操作工自第四块板加入，可能是下列原因中的( )使他这样做。 A. 生产量加大，料液增加了 B. 生产任务减少，料液减少了 C. 料液中过冷液态改为饱和液态 D. 料液中饱和液态改为过冷液态7．提高传质系数以便强化吸收过程，对气膜控制过程，应采用（）。 A. 升高温度，增大总压，减慢气流速度
B. 降低温度，减少总压，增加气流速度 C. 降低温度，增大总压，增加气流速度 D. 升高温度，减少总压，减慢气流速度 8． 对于一定干球温度的空气，当其湿度越大，湿球温度就( )。 A. 越低 B. 越高 C. 不变 D. 不确定 9． 用一定状态的空气（湿球温度为W t ，露点为d t ）干燥某物料。已知物料 的临界含水量为20%（湿基）。现将该物料从初始含水量0.3（干基，下同）干燥至0.23，则此时物料表面温度θ满足( )；若将物料进一步干燥至0.05，则物料表面温度θ满足( )。 A. W t θ> B. W t θ< C. W t θ= D. d t θ> E.d t θ< F. d t θ= 二、填空题（每空1分，共20分） 1. 孔板流量计的流量系数为C 0，文丘里流量计的流量系数为C V ，它们之 间通常为：C 0 C V 。 2. 依靠 实现颗粒沉降的过程称为离心沉降；离心沉降分 离悬浮物系比重力沉降有效的多，这是因为离心力场强度不是常数，它随 和 而变化。 3. 用板框压滤机过滤水悬浮液，当悬浮液的温度提高时，过滤速率 将 ；当悬浮液的浓度提高时，过滤速率将 ；若滤饼不可压缩，当操作压力加倍时，过滤速率将 。 4. 列管换热器中，用饱和水蒸汽加热空气。空气走管内，蒸汽走管间，则 管壁温度接近 的温度，总传热系数接近 的对流传热系数。 5. 吸收操作时，吸收塔总压增加一倍，相平衡常数m 倍， 增加压力对吸收操作 。 6. 表示填料特性的参数有_____________、_____________、 _____________，选择填料时一般要求_____________、_____________、_____________。 7. 在总压101.33 kPa ，温度20℃下(已知20℃下水的饱和蒸汽压为2.334 kPa)，某湿空气的水汽分压为1.603 kPa ，现空气温度保持不变，将总压升高到250 kPa ，则该空气的水汽分压为________。 8. 已知在常压、25℃下水分在某湿物料与空气之间的平衡关系为：相对湿
化工原理 大题 第二章
第二章 习题 1. 在用水测定离心泵性能的实验中，当流量为26 m 3/h 时，泵出口处压强表和入口处真空表的读数分别为152 kPa 和24.7 kPa ，轴功率为 2.45 kW ，转速为2900 r/min 。若真空表和压强表两测压口间的垂直距离为0.4m ，泵的进、出口管径相同，两测压口间管路流动阻力可忽略不计。试计算该泵的效率，并列出该效率下泵的性能。 解：在真空表和压强表测压口处所在的截面11'-和22'-间列柏努利方 程，得 2 2 1 1 2 2 12,12 22e f p u p u z H z H g g g g ρρ-+ + +=+ + + ∑ 其 中 ： 210.4z z m -=4 12. 4710 p P a = -?表压 5 21.52 10p P a =?(表压) 12u u = ,12 0f H - =∑ 则泵的有效压头为： 5 21 213 (1.520.247)10 ()0.418.41109.81 e p p H z z m g ρ-+?=-+=+ =? 泵的效率3 2618.4110 100%53.2%1023600102 2.45 e e Q H N ρη??= = ?=?? 该效率下泵的性能为： 3 26/Q m h = 18.14H m =53.2%η= 2.45N kW = 3. 常压贮槽内盛有石油产品，其密度为760 kg/m 3，黏度小于20 cSt ，在贮存条件下饱和蒸气压为80kPa ，现拟用65Y -60B 型油泵将此油品以15 m 3/h 的流量送往表压强为177 kPa 的设备内。贮槽液面恒定，设备的油品入口比贮槽液面高5 m ，吸入管路和排出管路的全部压头损失分别为1 m 和4 m 。试核算该泵是否合用。 若油泵位于贮槽液面以下 1.2m 处，问此泵能否正常操作?当地大气压按101.33kPa 计。 解：要核算此泵是否合用，应根据题给条件计算在输送任务下管路所需压头 ,e e H Q 的值，然后与泵能提供的压头数值比较。
化工原理A(一)试卷4
………………………………………………………….…………………………….………………………... 试卷编号 4 拟题教研室（或老师）签名应化与化工教研室教研室主任签名………………………………………………………….…………………………….………………………... 课程名称（含档次）化工原理A（一）课程代号0811019 专业化工、轻工、环工、应化层次（本、专）本科考试方式（开、闭卷）闭卷 一、填空题（每空1分，共20分） 1、离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______. 2、离心泵起动时，先关闭泵的出口开关的原因是。 3、离心泵采用并联操作的目的是________，串联操作的目的是_____________。 4、某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为____kPa；另一设备的真空度为 400mmHg，则它的绝对压强为____ kPa。（当地大气压为101.33 kPa） 5、流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全湍 流（阻力平方区），则λ仅与____有关。 6、局部阻力的计算方法有____和____。 7、在列管换热器中，蒸汽一般通入程，压力高的物料则走程。 8、孔板流量计和转子流量计的最主要区别在于：前者是恒______，变_____；后 者是恒_________，变_________。 9、旋风分离器的作用是。 二、选择题（每题1分，共10分） 1、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生( ) A. 气缚现象 B. 汽蚀现象 C. 汽化现象 D. 气浮现象 2、离心泵最常用的调节方法是 ( ) A. 改变吸入管路中阀门开度 B. 改变排出管路中阀门的开度 C. 安置回流支路，改变循环量的大小 D. 车削离心泵的叶轮 3、1、自由沉降的意思是: ( ) A、颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 B、颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度 C、颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 D、颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 4、助滤剂应具有以下性质： ( ) A、颗粒均匀，柔软，可压缩 B、颗粒均匀，坚硬，不可压缩 C、粒度分布广，坚硬，不可压缩 D、颗粒均匀，可压缩，易变形 5、蒸汽冷凝传热时不凝气体的存在，对冷凝给热系数α的影响是（）。 A. 使α增加 B. 使α降低 C. 无影响 第1页（共3页）
陈敏恒《化工原理》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(传热 复习笔记)
6.1 复习笔记 一、概述 1．传热目的 （1）加热或冷却，使物料达到指定的温度； （2）换热，以回收利用热量或冷量； （3）保温，以减少热量或冷量的损失。 生产上最常遇到的是冷、热两种流体之间的热量交换。若加热和冷却同属一个生产过程，则可采用图6-1所示的换热流程以同时达到加热和冷却的目的。 图6-1 典型的换热流程 1-换热器；2-反应器 2．工业上的传热过程 （1）直接接触式传热 对某些传热过程，可使冷、热流体直接接触进行传热。这种接触方式，传热面积大，设备亦简单。由于冷、热流体直接接触，这种传热方式必伴有传质过程同时发生。因此，直接接触式传热在原理上与单纯传热过程有所不同。 （2）间壁式传热
工业上应用最多的是间壁式传热过程。间壁式换热器类型很多，其中最简单而又最典型的结构是套管式换热器。在套管式换热器中，冷、热流体分别通过环隙和内管，热量自热流体传给冷流体。这种热量传递过程包括三个步骤： ①热流体给热于管壁内侧； ②热量自管壁内侧传导至管壁外侧； ③管壁外侧给热于冷流体。 在冷、热流体之间进行的热量传递总过程通常称为传热（或换热）过程，而将流体与壁面之间的热量传递过程称为热过程，以示区别。 （3）蓄热式传热 这种传热方式是首先使热流体流过蓄热器中固体壁面，用热流体将固体填充物加热；然后停止热流体，使冷流体流过固体表面，用固体填充物所积蓄之热量加热冷流体。如此周而复始，冷、热流体交替流过壁面，达到冷热流体之间传热的目的。 蓄热式换热器又称蓄热器，是由热容量较大的蓄热室构成，室内可填充耐火砖等各种填料。 3．传热过程 （1）传热速率 ①热流量Q：即单位时间内热流体通过整个换热器的传热面传递给冷流体的热量，单位为W； ②热流密度（或热通量）q：单位时间、通过单位传热面积所传递的热量，单位为W/m2。即 与热流量Q不同，热流密度q与传热面积A大小无关，完全取决于冷、热流体之间的
化工原理A(一)考试试题及答案(2014A).doc
………………………………………………………………………………………………………试卷编号 A 拟题教研室（或教师）签名黄灵芝教研室主任签名……………………………………………………………………………………………………… 长沙理工大学考试试卷………………………………………………………………………………………………………课程名称（含档次）《化工原理A》(一) 课程代号0817000245 专业化工层次（本部、城南）本部考试方式（开、闭卷）闭卷 一、填空题（每空1分，共20分） 1、的黏度随着温度的升高而减小，的黏度随着温度的升高而增大。 2、离心泵在启动前应，否则会发生__ __现象；离心泵的安装高度应允 许安装高度，否则会发生现象。 3、局部阻力的计算方法有和两种方法。 4、实现沉降分离的前提条件是和之间存在密度差，并且有的作用。 5、过滤结束后，若采用置换法洗涤，则洗涤速率与过滤终速之比为；若采 用横穿法洗涤时，则洗涤速率与过滤终速之比为。 6、雷诺实验中，277K的液体粘度为1cp，密度为800kg/m3，在内径为10mm的 管子内作稳定层流时的最大流速为。 7、量纲分析的基本依据是________和_______。 8、对流传热是集和于一体的综合现象，对流传热的热阻主要集 中在，因此，是强化对流传热的主要途径。 二、选择题（每题2分，共10分） 1、用皮托管测得圆形管内层流流动的流体中心流速为10.0 m/s，则管内平均流 速应为m/s。 (A) 10.0；(B) 8.2；(C) 5.0；(D) 2.5。 2、格拉晓夫数Gr反映对对流传热的影响。 (A) 流动类型；(B) 流体物性；(C) 自然对流；(D) 对流放热。 3、同一离心泵分别输送密度ρ1和ρ2两种流体，已知两者体积流量相等，ρ2=0.9ρ1， 则__________。 (A) 扬程H2=0.9H1，轴功率N2=0.9N1；(B) 扬程H2=0.9H1，轴功率N2=N1； (C) 扬程H2=H1，轴功率N2=0.9N1；(D) 扬程H2=H1，轴功率N2=N1。 4、穿过三层平壁的稳定导热过程，已知各层温差为Δt1=40℃，Δt2=35℃，Δt3=5℃ 则第一层的热阻R1与第二、三层热阻R2、R3的关系为。 (A) R1>( R2+R3)；(B) R1<( R2+R3)；(C) R1=( R2+R3)；(D) 无法比较。 5、恒压过滤时，如介质阻力不计，要求相同时间所得滤液量增大一倍，则过滤 压差需。 (A) 增大至原来的2倍；(B) 增大至原来的4倍； (C) 增大至原来的2倍；(D) 增大至原来的1.5倍。 共 2 页第 1 页
化工原理答案第三版思考题陈敏恒
4.什么是传质?简要说明传质有哪些方式? 传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。 3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。 5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。 8、操作中精馏塔，保持F,q,xF,D不变，（1）若采用回流比R小于最小回流比Rmin，则x D减小，xW增大（2）若R增大，则xD增大, xW减小,L/V增大。 9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态F,xF,q不变，则L/V变小，xD变小，xW变小。10、精馏塔设计时采用的参数F,q,xF,D,xD,R均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增大，所需理论板数减小。 11、某精馏塔的设计任务：原料为F,xF，要求塔顶为xD，塔底为xW，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量V’不变，加料热状况由原来的饱和蒸汽改为饱和液体加料，则所需理论板数NT 增加，精馏段上升蒸汽量V 减少，精馏段下降液体量L 减少，提馏段下降液体量L’不变。（增加、不变、减少） 12、操作中的精馏塔，保持F,q，xD,xW,V’,不变，增大xF,，则：D变大,R变小,L/V变小（变大、变小、不变、不确定） 1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离? 萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂 中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同，用一种溶剂(溶解度大的）不同，用一种溶剂(溶解度大的）把溶质从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，再用分液将它们分离开来。分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离, 蒸馏原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再给液体混合物加热，冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。也可用于除去水中或其他液体中的难挥发或物。2.蒸馏和蒸发有什么区别? 蒸馏：指利用液体混合物中各组分挥发性的差异而将组分分离的传质过程。 蒸发：是液体在任何温度下发生在液体表面的一种缓慢的汽化现象。 即：前者分离液体混合物，后者则没这方面要求。 蒸馏与蒸发的原理相同，都是使液体加热挥发二者的目的不同，操作也有不同之处蒸馏是用于分离沸点差异显著的两种液体组成的混合物或提取溶液中的溶剂，蒸发是用于提取溶液中的溶质 第八章气体吸收 问题1. 吸收的目的和基本依据是什么? 吸收的主要操作费用花费在哪? 答1．吸收的目的是分离气体混合物。 基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。 操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。
化工原理第四版课后答案(化学工业出版社)
绪论 【0-1】1m3水中溶解0.05kmol CO2，试求溶液中CO2的摩尔分数，水的密度为100kg/m3。 解水 CO2的摩尔分数 【0-2】在压力为101325、温度为25℃条件下，甲醇在空气中达到饱和状态。试求： (1)甲醇的饱和蒸气压；(2)空气中甲醇的组成，以摩尔分数、质量分数、浓度、质量浓度表示。 解(1)甲醇的饱和蒸气压 (2)空气中甲醇的组成 摩尔分数 质量分数 浓度 质量浓度 【0-3】1000kg的电解液中含质量分数10%、的质量分数10%、的质量 分数80%，用真空蒸发器浓缩，食盐结晶分离后的浓缩液中含50%、2%、 48%，均为质量分数。试求：(1)水分蒸发量；(2)分离的食盐量；(3)食盐分离后的浓缩 液量。在全过程中，溶液中的量保持一定。 解电解液1000kg浓缩液中 1000×0.l=100kg=0.5（质量分数） 1000×0.l=100kg=0.02（质量分数） 1000×0.8=800kg=0.48（质量分数） 在全过程中，溶液中量保持一定，为100kg 浓缩液量为 200kg浓缩液中，水的含量为200×0.48=96kg，故水的蒸发量为800-96=704kg 浓缩液中的含量为200×0.02=4kg，故分离的量为100-4=96kg
第一章流体流动 流体的压力 【1-1】容器A中的气体表压为60kPa，容器B中的气体真空度为Pa。试分别求出A、B二容器中气体的绝对压力为若干帕，该处环境的大气压力等于标准大气压力。 解标准大气压力为101.325kPa 容器A的绝对压力 容器B的绝对压力 【1-2】某设备进、出口的表压分别为-12kPa和157kPa，当地大气压力为101.3kPa。试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。 解进口绝对压力 出口绝对压力 进、出口的压力差 流体的密度 【1-3】正庚烷和正辛烷混合液中，正庚烷的摩尔分数为0.4，试求该混合液在20℃下的密度。 解正庚烷的摩尔质量为，正辛烷的摩尔质量为。 将摩尔分数换算为质量分数 正庚烷的质量分数 正辛烷的质量分数 从附录四查得20℃下正庚烷的密度，正辛烷的密度为 混合液的密度 【1-4】温度20℃，苯与甲苯按4:6的体积比进行混合，求其混合液的密度。 解20℃时，苯的密度为，甲苯的密度为。 混合液密度 【1-5】有一气柜，满装时可装混合气体，已知混合气体各组分的体积分数为
1114050102化工原理A
☆ ☆ 密 封 线 内 不 要 答 题 ☆ ☆ 姓 名 学 号 班 级 平顶山工学院2006-2007学年第二学期期末考试 《化工原理》试题（A 卷） 本套试卷共 4 页 一、单项选择题（每题2分，8题共16分） 1、滞流和湍流的本质区别是( )。 A ．湍流流速大于滞流流速 B ．滞流时Re 数小于湍流时Re 数 C ．流道截面大时为湍流，截面小的为滞流 D ．滞流无径向脉动，而湍流有径向脉动 2、水在粗、细两管道内流动，流量相同。粗管内径是细管的两倍，则细 管内水的流速是粗管的（ ）倍。 A. 1 B. 2 C. 3 4. D 3、离心泵开动以前必须充满液体是为了防止发生（ ）。 A.气缚现象 B.汽蚀现象 C.汽化现象 D.气浮现象 4、热传递的基本方式是：（ ）、对流、辐射。 A. 传导； B. 传递； C. 放射； D. 流动。 5、物质导热系数的顺序是：（ ）。 A. 金属＞一般固体＞液体＞气体； B ．金属＞液体＞一般固体＞气体； C ．金属＞气体＞液体＞一般固体； D ．金属＞液体＞气体＞一般固体。 6、自由沉降的意思是（ ）。 A ．颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 B ．颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度 C ．颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 D ．颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 7、降尘室是利用（ ）的作用从气流中分离出尘粒的设备。 A ．重力 B.浮力 C.惯性离心力 D.摩擦力 8、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量（ ）。 A.增大至原来的2倍 B.增大至原来的4倍 C.增大至原来的3倍 D.增大至原来的1.5倍 二、多项选择题（每题2分，4题共8分） 1、流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与下列那些因素有关（ ）。 A ．雷诺准数；B ．流体粘度；C ．管壁相对粗糙度；D ．管道长度 2、流体在管道内流动，局部阻力的计算方法有（ ）。 A ．阻力系数法；B ．单元数法；C ．对数平均值法；D ．当量长度法 3、换热器传热过程的强化，常采用下列那些方法：（ ）。 A ．增大传热面积S ； B ．增大平均温度差Δt m ； C ．增大总传热系数K ； D ．增大物料的流速 4、下列换热器哪几种属于管壳式换热器（ ）。 A ．固定管板式换热器； B ．浮头式换热器； C ．U 形管换热器； D.螺旋板式换热器
化工原理第三章
试题： 球形颗粒在静止流体中作重力沉降，经历________和_______两个阶段。 沉降速度是指_______阶段，颗粒相对于流体的运动速度。 答案与评分标准 加速运动 等速运动 等速运动 （每个空1分，共3分） 试题： 在滞留区，球形颗粒的沉降速度t u 与其直径的______次方成正比；而在湍流区，t u 与其直径的______次方成正比。 答案与评分标准 2 1/2 （每个空1分，共2分） 试题： 降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是_____________________________；而气体的流动应控制在__________________流型。 答案与评分标准 气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间t θ。(2分) 滞流 （1分） （共3分） 试题： 在规定的沉降速度t u 条件下，降尘室的生产能力只取决于_____________而与其__________________无关。 答案与评分标准 降尘室底面积 (2分) 高度 （1分） （共3分） 试题： 过滤常数K 是由__________及___________决定的常数；而介质常数e q 与e θ是反映________________的常数。
物料特性 过滤压强差 过滤介质阻力大小 试题： 过滤操作有________和___________两种典型方式。 答案与评分标准 恒压过滤 恒速过滤 试题： 在重力场中，固体颗粒在静止流体中的沉降速度与下列因素无关的是（ ）。 （A ）颗粒几何形状 （B ）颗粒几何尺寸 （C ）颗粒与流体密度 （D ）流体的流速 答案与评分标准 (D) 试题： 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 ，则降尘室的生产能力为（ ）。 （A ）3m 3/s （B ）1m 3/s （C ）0.75m 3/s （D ）6m 3/s 答案与评分标准 (A) 试题： 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（）。 （A ）增加一倍 （B ）为原来的1/2 （C ）不变 （D ）不确定 答案与评分标准 (C) 试题： 粒径分别为16m μ和8m μ的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，沉降在滞流区，则两种颗粒的离心沉降速度之比为（）。 （A ）2 （B ）4 （C ）1 （D ）1/2
化工原理陈敏恒(少学时)第三版前半部分期中复习 概念部分
化工原理课程期中复习 概念部分 绪论 1.合成氨223+32N H NH ←??????→高温、高压、催化剂 (1) 原料气制备：将煤、天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气； (2) 净化：对粗原料气进行净化处理，除去氢气和氮气以外的杂质； (3) 氨合成：将纯净的氢、氮混合气压缩到高压，在催化剂的作用下合成氨。 ※ 2.对物料进行大规模的物理或化学加工的过程称为化学工业生产过程， 简称化工过程。 3.尽管用不同原料生产不同的产品的化工过程相差很大，但它们都是由若干个简单过程（单元操作）按一定 的顺序和方式组合而成的。 单元操作：指在各种化工过程中，遵守同一基本原理，所用设备相似，作用相同，仅发生物理变化过程的那些操作，称为单元操作。包括两个方面：过程与设备。 化工原理的目的：满足工艺要求。 4.单元操作特点： (1) 都是物理加工过程。 (2) 都是化工生产过程中的共有操作。 (3) 用于不同化工生产过程的同一单元操作，其原理相同，设备通用。 5.单元操作主要分类 动能传递：流体输送、沉降、过滤、离心分离、搅拌、固体流化态等 热量传递：加热、冷却、蒸发 质量传递蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥、结晶、膜分离 6.重要基本概念
(1)物料衡算——质量守恒定律 稳定过程中：进入的物料量=排出的物料量 (2)能量衡水——能量守恒定律 稳定过程中；进入的能力=排出的能量 (3)平衡关系——说明过程进行的方向和所能达到的极限在一定的T、P下，相平衡的两浓度有着确定的关系 反应能否进行以及方向和极限 (4)过程速率——快慢程度，关系到生产过程设备的大小过程速率=过程推动力/过程阻力 推动力：压差、温差、浓差 (5)经济核算
化工原理-第2章-流体输送机械-典型例题题解
化工原理典型例题题解 第2章 流体输送机械 例1 离心泵的工作点 用某一离心泵将一贮罐里的料液送至某高位槽 ，现由于某种原因，贮罐中料液液面升高，若其它管路特性不变，则此时流量将（ ）。 A 增大 B 减少 C 不变 D 不确定 例 2 附图 例2 附图 解：该题实际上是分析泵的工作点的变动情况。工作点是泵特性曲线与管路特性曲线的交点，其中任何一条特性曲线发生变化，均会引起工作点的变动，现泵及其转速不变，故泵的特性曲线不变。将管路的特性曲线方程式列出 2 421212)(8v q g d d l g P P Z Z H πζλρ++-+-= 现贮槽液面升高，1Z 增加，故管路特性曲线方程式中的截距项数值减小，管路特性曲线的二次项系数不变。由曲线1变为曲线2，则工作点由A 点变动至B 点。故管路中的流量增大，因此答案A 正确。 例2 离心泵压头的定义 离心泵的压头是指（ ）。 A 流体的升举高度； B 液体动能的增加； h m ,Q 3 m ,H e A B 1 曲线2曲线
C 液体静压能的增加； D 单位液体获得的机械能。 解：根据实际流体的机械能衡算式 H e =(Z 2-Z 1)+(P 2-P 1)+(u 22-u 12 )/2g+ΣH f 离心泵的压头可以表现为液体升举一定的高度(Z 2-Z 1)，增加一定的静压能(P 2-P 1)/(g ρ)，增加一定的动能(u 22-u 12 )/(2g)以及用于克服流体流动过程中产生的压头损失ΣH f 等形式，但本质上离心泵的压头是施加给单位液体（单位牛顿流体）的机械能量J(J/N=m).故答案D 正确。 例3离心泵的安装高度H g 与所输送流体流量、温度之间的关系 分析离心泵的安装高度H g 与所输送流体流量、温度之间的关系。 解：根据离心泵的必需汽蚀余量(NPSH)r ，计算泵的最大允许安装高度的计算公式为 [][]5.0)() 10(0 +---=∑-r f v g NPSH H g P g P H ρρ (1) 首先分析离心泵的必需汽蚀余量(NPSH)r 的定义过程。在泵内刚发生汽蚀的临界条件下，泵入口处液体的静压能和动能之和(P 1,min /g ρ+u 12 /2g)比液体汽化的势能(P v /g ρ)多余的能量(u k 2 /2g+ΣH f(1-k))称为离心泵的临界汽蚀余量，以符号(NPSH)C 表示，即 ∑-+=-+=)1(2 21 min ,122)(K f K v c H g u g p g u g P NPSH ρρ (2) 由（2）式右端看出，流体流量增加，（NPSH ）C 增加，即必须的汽蚀余量(NPSH)r 增加。由（1）式可知，液体流量增加，泵的最大允许安装高度[] g H 应减少。根据(NPSH)C 的定义可知，当流量一定而且流动状态已进入阻力平方区时(u k 2 /2g+ΣH f(1-k)，均为确定值)，(NPSH)C 只与泵的结构尺寸有关，故汽蚀余量是泵的特性参数，与所输送流体的蒸汽压P V 无关。由（1）式可知，若流体温度升高，则其P V 值增加，从而[] g H 应减小。 例4 离心泵的组合使用 现需用两台相同的离心泵将河水送入一密闭的高位槽，高位槽液面上方压强为（表压强），高位槽液面与河水水面之间的垂直高度为10m ，已知整个管路长度为50m （包括全部局部阻力的当量长度），管径均为50mm ，直管阻力摩擦系数λ=。单泵的特性曲线方程式为2 6100.150v e q H ?-=（式中H e 的单位为m ；q v 的单位为m 3 /s ）。通过计算比较该两台泵如何组合所输送的水总流量更大。 解：泵的组合形式分为串联和并联，由此单泵的特性曲线方程写出串联泵和并联泵的特性曲线方程 2 6100.2100v e q H ?-=串 （1） 2 5105.250v e q H ?-=并 （2） 自河水水面至密闭高位槽液面列出管路特性曲线方程 g u d l l g P Z H e e 22∑++?+?=λ ρ 将有关数据代入 81 .92)050 .0785.0( 050.050 025.081.9100010013.15.1102 2 5 ????+???+ =v e q H 整理得： 2 5103.315.10v e q H ?+= （3）
化工原理-A---答案(1)
安徽农业大学2014―2015学年第二学期 《化工原理》试卷（A 卷） 一、选择题（共8题，每题3分，共24分） 1. 直径为φ57 mm×3.5 mm 的细管逐渐扩大到φ108 mm×4.0 mm 的粗管，若流体在细管内的流速为4 m/s ，则在粗管内的流速为（ B ）。 A. 2 m/s B. 1 m/s C. 0.5 m/s D. 0.25 m/s 2. 在阻力平方区，摩擦系数λ（ C ）。 A. 为常数，与ε/d ，Re 均无关 B. 随Re 值加大而减小 C. 与Re 值无关，是ε/d 的函数 D. 是Re 值与ε/d 的函数 3. 通过三层平壁的稳态热传导，各层界面间接触良好，第一层两侧温度为120℃和80℃，第三层外表面温度为40℃，则第一层热阻R 1和第二、三热阻R 2、R 3的大小为（ D ）。 A. R 1>(R 2+R 3) B. R 1<(R 2+R 3) C. 无法确定 D. R 1=(R 2+R 3) 4. 对间壁两侧流体一侧恒温、另一侧变温的传热过程，逆流和并流时△t m 大小为（ C ）。 A. △t m,逆>△t m,并 B. △t m,逆<△t m,并 C. △t m,逆=△t m,并 D. 无法确定 5. 某吸收过程，已知气膜吸收系数k Y =4×10-4 kmol/(m 2·s)，液膜吸收系数k X =8×10-4 kmol/(m 2·s)，由此可判断该过程（ C ）。 A. 气膜控制 B. 液膜控制 C. 判断依据不足 D. 双膜控制 6. 在吸收操作中，吸收塔某一截面上的总推动力（以液相组成差表示）为（ A ）。 A. X*-X B. X -X* C. X i -X D. X -X i 7. 对流传热速率=系数 推动力，其中推动力是（ B ）。 A. 两流体的温度差 B. 流体温度和壁面温度差 C. 同一流体的温度差 D. 两流体的速度差 8. 流体在长为3 m 、高为2 m 的矩形管道内流动，则该矩形管道的当量直径为（ C ）。 A. 1.2 m ； B. 0.6 m ； C. 2.4 m ； D. 4.8 m 。 学院： 专业班级： 姓名： 学号： 装 订 线
化工原理所有章节试题及答案完整版
化工原理所有章节试题 及答案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指______________________________。 ***答案*** 固体微粒，包围在微粒周围的液体 2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 ***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度 3.（2分）自由沉降是 ___________________________________ 。 ***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降 4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 ***答案*** 小 1 5.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 ***答案*** 重离心沉积
6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep 7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 ***答案*** 增大沉降面积，提高生产能力。 8.（3分）气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 ***答案*** 重力沉降、离心沉降、过滤离心沉降 9.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 ***答案*** 液体或气体中固体微粒 10.（2分）过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 ***答案*** 单位时间内通过单位面积的滤液体积变慢 11.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 ***答案*** 在滤饼中形成骨架，使滤渣疏松，孔隙率加大，滤液得以畅流
2012化工原理a
一、流体流动 ●当20℃的甘油(ρ=1261kg/m3 ,μ=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速 为1.0m/s 时,其雷诺准数Re为__________,其摩擦阻力系数λ为________. ●对于城市供水、煤气管线的铺设应以支管阻力为主。 ●Ａ.总管线阻力可略，支管线阻力为主 ●现场真空表的读数为8×104 Pa，该处绝对压力为（当时当地大气压为1×105 Pa）。用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持两容器的液面高度不变，当关小输送管道的阀门后，管道的总阻力将____。 改变下列条件，对往复泵允许的安装高度没有影响( ) （A）减小泵的出口管路阻力（B）泵从武汉搬迁到拉萨 （C）改变液体的温度（D）改变泵吸入管道的（l＋∑l e ） 以下说法错误的是_____。 A.往复泵流量不均匀，常用旁路调节流量。 B.转子流量计读取流量方便，测量精度高，但不耐高温高压 C.往复泵虽然有自吸能力，但安装位置不合适也会发生汽蚀现象 D．孔板流量计压头损失较文丘里流量计小 ●减少流体在管路中流动阻力Σh 的措施 ●某长方形截面的通风管道, 其截面尺寸为30×20mm,其当量直径de ●.如图示常温水由高位槽以1.5m/s流速流向低位槽，管路中装有孔板流量计和一个截止 阀, 已知管道为φ57×3.5mm的钢管，直管与局部阻力的当量长度(不包括截止阀)总和为60m,截止阀在某一开度时的局部阻力系数ζ为7.5。设系统为稳定湍流,管路摩擦系数λ为0.026，孔板流量计孔流系数近似不变。 求：⑴管路中的质量流量及两槽液面的位差△Z； ⑵阀门前后的压强差及汞柱压差计的读数R2。 若将阀门关小，使流速减为原来的0.8倍，设系统仍为稳定湍流，λ近似不变。问：⑶孔板流量计的读数R1 变为原来的多少倍? ●用一台离心泵将水池中的水(密度为1000 kg/m3)送至一表压为62 kPa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，含入口阻力损失，下同）为60m，泵出口阀全开时排出管线长度200m（含出口阻力损失），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，其它数据如图所示。试求：（1）当离心泵入口处的真空表读数为25 kPa时系统水的流量q V（m3/s）； （2）泵的压头H；若离心泵的效率为80%，泵的轴功率P a； 泵出口阀门全开时管路的特性曲线方程；
化工原理第一二章总结
第一章总结 一、基本概念 1、剪应力τ：单位面积上的内摩擦力，以τ表示。 ——牛顿粘性定律 2、粘度μ：促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。单位：Pa.S 液体：T↑，μ↓ 气体：T↑，μ↑ 3、密度ρ：单位体积的流体所具有的质量，SI单位kg/m3 理想气体在标况下的密度为： 由理想气体方程求得操作条件（T, P）下的密度 液体混合物密度计算式 气体混合物密度计算式 4、压强P ：流体的单位表面积上所受的压力，SI单位N/m2 表压强=绝对压强-大气压强 真空度=大气压强-绝对压强=-表压 5、流量 单位时间内流过管道任一截面的流体量，称为流量。 体积流量qv；单位为：m3/s。 质量流量qm；单位：kg/s。 6、流速 单位时间内流体在流动方向上流过的距离，称为流速u。 单位为：m/s。 7、雷诺数Re 流体在圆形直管内流动时： 可能是滞流，也可能是湍流，与外 界条件有关。——过渡区 流体的流动类型属于层流； 流体的流动类型属于湍流； 8、当量直径de RH-水力半径 9、流体在圆直管中的流动形态 本质区别 分层流动 质点的脉动 10、管路特点 a、串联管路的主要特点 a) 通过各管段的质量不变，对于不可压缩性流体 b）整个管路的阻力损失等于各管段直管阻力损失之和 b、分支管路 a) b） C、并联管路的特点： a）并联管路中各支管的能量损失相等。 b）主管中的流量等于各支管流量之和。
c）并联管路中各支管的流量关系为： 二、基本原理 1、流体的静力学方程 适用条件:用于静止的连通着的同一种流体的内部，对于间断的并非单一流体的内部则不满足这一关系。 2、连续性方程 若流体为不可压缩流体 3、伯努力方程 a) 若以单位重量的流体为衡算基准 [m] b) 若以单位体积流体为衡算基准 [pa] c) 若以单位质量流体为衡算基准 [J/kg] 适用条件：对于可压缩流体的流动，当所取系统两截面之间的绝对压强变化小于原来压强的20%， 仍可使用柏努利方程。式中流体密度应以两截面之间流体的平均密度ρm代替。 4、范宁公式 5、量纲分析法 凡是根据基本的物理规律导出的物理量方程 式中各项的量纲必然相同，也就是说，物理 量方程式左边的量纲应与右边的量纲相同。 量纲一致原则： π定理： i=n-m 1、静力学方程的运用与计算 三、基本计算 6、试差法 等压面的选择 2、伯努力方程的运用与计算 1）截面的截取： 流动方向垂直 流体必须是连续的 未知量应在两截面或两截面之间 尽量选择大截面和与大气相通的截面 2）基准水平面的选取 必须与地面平行， 通常取两个截面中的任意一个截面。 水平管道，基准水平面取通过管道中心线，ΔZ=0。 3）单位必须一致 有关的物理量换算成一致的单位。 压强表示方法一致。 5）大口截面的流速为零