化工原理重点
第一章知识要点与习题
1.牛顿粘性定律用内摩擦力的表达式为_____________. 用剪应力的表达式为____________. 答案：F=μAdu/dy; τ=μdu/dy
2.当地大气压为750mmHg时,测得某体系的表压为50mmHg,则该体系的绝对压强为_________mmHg。
答案： 800
3.计算流体局部阻力损失的方法有:_______________,_________________,其相应的阻力损失计算公式为_______________,____________________。
答案：当量长度法; 阻力系数法;
hf =λ(le/d)(u2/2g); hf =ζ(u2/2g)。
4.理想流体是指________________________________；而实际流体是指___________________________。
答案：没有粘性、没有摩擦阻力、液体不可压缩；
具有粘性、有摩擦力、液体可压缩、受热膨胀、消耗能量。
5.牛顿粘性定律表达式为______________，其比例系数(粘度) 的物理意义是_____________________。
答案：τ＝F/A＝μdu/dy；在单位接触面积上，速度梯度为1时，流体层间的内摩擦力。
6. 流体流动的型态用_____来判断，当________时为湍流，当________时为滞流，当______时为过渡流。
答案：雷诺准数，Re≥4000，Re≤2000，Re在2000-4000之间。
7.化工生产中，物料衡算的理论依据是_________________，热量衡算的理论基础是________________。
答案：质量守恒定律，能量守恒定律。
8.当流体的体积流量一定时,流动截面扩大,则流速__________,动压头___________,静压头___________。
答案：减少，减少，增加。
9.流体的粘度指______________________________________。粘度随温度变化而变化,液体的粘度随温度升高而________；气体的粘度则随温度升高而________。
答案：流体流动时,相邻流体层间,在单位接触面上,速度梯度为1时,所产生的内摩擦力减少；增大。
10.液柱压力计量是基于______________原理的测压装置,用U形管压差计测压时,当压差计一端与大气相通时,读数R表示的是_________或___________。
答案：流体静力学；表压；真空度。
11.应用柏努利方程所选取的截面所必须具备的条件是______________,______________，____________，__________________。
答案：处于稳定段，连续，垂直于流体流动方向，流体平行流动。
12.若Re值已知时,则流体在圆形管内呈层流时的摩擦系数λ=________,在管内呈湍流时,摩擦系数λ与_______、_______有关。
答案： 64/Re; Re; ε/d
13.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_________。
答案：截面；压差；压差；截面
14.液体的粘度随温度升高而________,气体的粘度随温度的升高而_______。
答案：减小；增大
15.若流体在圆形直管中作滞流流动,其速度分布呈_______型曲线,其管中心最大流速是平均流速的____倍,摩擦系数λ与Re的关系为_________。
答案：抛物线； 2倍；λ＝64/Re
16.牛顿粘性定律的数学表达式为_________________,牛顿粘性定律适用于________型流体。答案：τ=μdu/dy ；牛顿
17.流体做层流流动时,管内平均流速是最大流速的____倍,湍流时,管内平均流速是最大流速的______倍。
答案： 0.5； 0.82
18.流体在管路中作连续稳态流动时，任意两截面流速与管径的关系为______________，所以,流速随着管径的减小而________。
答案：u1/u2=d22 /d12 增大
19.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是__________________.
答案：流体具有粘性
20.按照化工单元操作所遵循的基本规律的不同,可将单元操作分为_________、 __________、________。
答案.动量传递、热量传递、质量传递。
21.流体沿壁面流动时,有显著速度梯度的区域称为_____________。
答案：流动边界层
22.液体在等直径的管中作稳态流动,其流速沿管长______,由于有摩擦阻力损失,静压强沿管长_______。
答案：不变；降低
23.稳态流动是指流动系统中,任一截面上流体的流速、压强、密度等物理量仅随_____________________。
答案：空间位置而变，而均不随时间改变。
二、选择题：
1.流体在圆管内流动时,若为湍流时,平均流速与管中心的最大流速的关系为（）
A. Um＝1/2Umax
B. Um＝0.8Umax
C. Um＝3/2Umax
答案：B
2.从流体静力学基本方程可得知，U型管压力计测量的压强差( )
A. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关
B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关
C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关
答案：A
3.流体的层流底层越薄，则( )。
A. 近壁面速度梯度越小
B. 流动阻力越小
C. 流动阻力越大
D. 流体湍动程度越小
答案：C
4.为提高微差压强计的测量精度，要求指示液的密度差( )。
A. 大
B. 中等
C. 越小越好
D. 越大越好
答案：C
5. 一个工程大气压等于( )Pa; ( )Kgf.cm-2。
A. 1.013×105
B. 9.8×104
C. 1
D. 1.5
答案：B C
6. 转子流量计的主要特点是( )。
A. 恒截面、恒压差；
B. 变截面、变压差；
C. 变截面、恒压差；
D. 变流速、恒压差。
答案：C
7.层流与湍流的本质区别是：( )。
A. 湍流流速>层流流速；
B. 流道截面大的为湍流，截面小的为层流；
C. 层流的雷诺数<湍流的雷诺数；
D. 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动
答案：D
8.圆管内流动流体湍流时的雷诺准数值应为（）
A. Re<2000
B. Re>4000
C. Re=2000～4000
答案：B
9.流体在管路中作稳态流动时,具有（）的特点。
A. 呈平缓的滞流
B. 呈匀速运动
C. 在任何截面处流速、流量、压强等物理参数都相等；
D. 任一截面处的流速、流量、压强等物理参数不随时间而变化
答案：D
10.表压与大气压、绝对压间的关系是（）。
A. 表压＝绝对压-大气压
B. 表压＝大气压-绝对压
C. 表压＝绝对压+真空度
答案：A
11.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是（）。
A. 流动速度大于零
B. 管边不够光滑
C. 流体具有粘性
答案：C
12.流体在管内流动时,滞流内层的厚度随流速的增加而（）。
A. 变小
B. 变大
C. 不变
答案：A
13.圆管的摩擦系数λ=64/Re的适用流型是（）。
A. 滞流
B. 过渡流
C. 湍流
答案：A
14.为使U形压差计的灵敏度较高,应使指示液和被测流体的密度差（）。
A. 偏大
B. 偏小
C. 越大越好
答案：B
15.设备内的真空度愈高,即说明设备内的绝对压强（）。
A. 愈大
B. 愈小
C. 愈接近大气压、
答案：B
16.在静止的、连续的、同一液体中,处于同一水平面上各点的压强（）
A. 均相等
B. 不相等
C. 不一定相等
答案：A
17.流体在圆管内作滞流流动时,阻力与流速的（）成比例,作完全湍流时,则阻力与流速的（）
成比例。
A. 平方
B. 五次方
C. 一次方
答案：C A
18.流体在管内作湍流流动时,滞流内层的厚度随雷诺数Re的增大而（）。
A. 增厚
B. 减薄
C. 不变
答案：B
19.将管路上的阀门关小时,其阻力系数（）。
A. 变小
B. 变大
C. 不变
答案：B
20. u2/2的物理意义是表示流动系统某截面处（）流体具有的动能。
答案：A
21.流体流动时产生阻力的根本原因是流体流动（）。
A. 遇到了障碍物；
B. 与管壁产生摩擦
C. 产生了内摩擦切向力
答案：C
22.转子流量计的设计原理是依据（）。
A. 流动的速度
B. 液体对转子的浮力
C. 流动时在转子的上、下端产生了压强差。
答案：C
23.公式λ=64/Re仅适用于流体在（）管内作（）时应用。
A. 湍流
B. 滞流
C. 各种流动型态
D. 圆形
E. 非圆形
答案：D B
24.转子流量计的主要特点是（）
A. 恒截面、恒压差
B. 变截面、变压差
C.变截面、恒压差
答案：C
三、判断题：
1.流体在园管内作稳定流动时，其流速与管径的一次方成反比。（）×
2.流体在园管内的流动阻力主要有沿程阻力和局部阻力。（）√
3.化工单元操作是一种物理操作，只改变物质的物理性质而不改变其化学性质。√
4.在稳态流动过程中，流体流经各截面处的体积流量相等。（）×
5.当输送流体的管子的管径一定时，增大流体的流量，则雷诺准数减少。（）×
6.流体在等径的管中作稳态流动时，由于有摩擦阻力损失，因此流体的流速沿管长而逐渐变小。（）×
7.当流体充满圆管作稳态流动时,单位时间通过任一截面的体积流量相等。（）×
8.流体作层流流动时,摩擦系数λ只是Re的函数,而与管壁的粗糙度无关。（）
9.在相同的设备条件下,密度越大,粘度越小的流体越易形成湍流状态。（）√
10.牛顿粘性定律是：流体的粘度越大,其流动性就越差。( ) ×
11.孔板流量计是文丘里流量计的改进,其压头损失比文氏流量计小得多。（）×
12.实际流体在导管内作稳态流动时,各种形式的压头可以互相转换，但导管任一截面上的位压头、动压头与静压头之和为一常数。（）×
13.为了提高压强计的灵敏度以测量微小的压强差,可采用微差压强计。当其中的两指示液密度
相差越大时,其灵敏度就越高。（）×
14.经过大量实验得出,雷诺Re<2000时,流型呈层流,这是采用国际单位制得出的值,采用其他单位制应有另外数值。( ) ×
15.流体在管内以湍流流动时,在近管壁处存在层流内层,其厚度随Re的增大而变薄。（）√
16.表压强就是流体的真实压强。（）×
17.设备内的真空度愈高表明绝对压强愈大。（）×
18.一般情况下气体的粘度随温度的升高而增大；液体的粘度随温度的升高而减小。（）√
19.用U形管液柱压差计测量流体压强差时,测压管的管径大小和长短都会影响测量的准确性。（）×
20.流体在圆管内流动时,管的中心处速度最大,而管壁处速度为零。（）√
21.稳定流动时,流体的流速、压强、密度等均不随时间和位置而变。（）×
22.流体在管内作稳定湍流时,当Re一定时,摩擦系数λ随管子的相对粗糙度的增加而增大。（）√
23.流体阻力产生的根本原因是由于流体与壁面之间的摩擦引起的。（）×
24.实验证明,当流体在管内流动达完全湍流时,λ与雷诺数的大小无关。（）√
25.液体在圆形管中作滞流流动时,其它条件不变,仅流速增加一倍,则阻力损失增加一倍（）√
26.理想流体流动时,无流动阻力产生。（）√
27.流体在水平管内作稳定连续流动时,直径小处,流速增大；其静压强也会升高。（）×
28.滞流内层的厚度随雷诺数的增大而增厚。（）×
29.在静止的、处于同一水平面上的、各点液体的静压强都相等。（）×
第二章填空、选择、判断等练习题
1 用离心泵输送某种液体，离心泵的结构及转速一定时，其输送量取决于 ________。
答案：管路特性
2 用离心泵将江水送往敞口高位槽。现江水上涨，若管路情况不变，则离心泵流量_____，轴功率_____，管路总能量损失_____。
答案：增加；增加；增加
3 往复泵、旋转泵等正位移泵，其流量取决于_____，而压头取决于_____。
答案：泵特性；管路特性
4 属于正位移泵，除往复泵外，还有_____， _____等型式，它们的流量调节通常采用_____方法。
答案：齿轮泵；隔膜泵；旁路
5 离心泵输送的液体粘度越大，其扬程__________，流量_________,轴功率__________，效率_________。
答案：越小；越小；越大；越小
6 往复压缩机的实际工作循环，是由__________、__________、________、________四个阶级组成。
答案：吸气、压缩、排气、膨胀
7 离心泵叶轮的作用是__________________________________，使液体的______________均得到提高。
答案：将原动机的机械能传给液体；静压能和动能
8
往复式压缩机的工作原理和__________泵相似，是靠往复运动的活塞使气缸的工作容积__________，从而进行_________。
答案：往复； 增大或减少； 吸气和排气
9 已知转速为n1时，离心泵的特性曲线方程为H1=f(Q1)，则转速为n2时，离心泵的特性曲线方程将变为_________。
答案：
H 2=2)(1
2n n f(n 1/n 2)Q 2 1 某泵在运行的时候发现有气蚀现象应( )
(A)停泵,向泵内灌液
(B)降低泵的安装高度
(C)检查进口管路是否漏液
(D)检查出口管阻力是否过大
（答案 C ）
2 用离心泵将水池的水抽吸到水塔中,若离心泵在正常操作范围内工作,开大出口阀门将导致
( )
(A) 送水量增加,整个管路压头损失减少
(B) 送水量增加,整个管路压头损失增加
(C) 送水量增加,泵的轴功率不变
3 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) 改变出口管路中阀门开度
(C)安装回流支路,改变循环量的大小
(D)车削离心泵的叶轮
（答案 B ）
4 旋涡泵常用的调节方法是( )
(A)改变吸入管路中阀门开度
(B) 改变出口管路中阀门开度
(C)安装回流支路,改变循环量的大小
（答案 C ）
5 当管路性能曲线写成L=A+BQ2时 ( )
(A)A 只包括单位重量流体需增加的位能
(B)A 只包括单位重量流体需增加的位能和静压能之和
(C)BQ2代表管路系统的局部阻力和
(D)BQ2代表单位重量流体动能的增加
（答案 B ）
6. 8B29离心泵的含义是( )
(A)流量为29m3/h,扬程为8m
(B)扬程为29m3/h,流量为8m3/h 第一章、第二章知识要点与习题
(C )扬程为29m,允许吸上高度为8m
(D)入口直径为8英寸,扬程为29m
（答案 D）
7 有两种说法(1)往复泵启动不需要灌水(2)往复泵的流量随扬程增加而减少则( )
(A)两种说法都不对
(B)两种说法都对
(C)说法(1)正确,说法(2)不正确
(D) 说法(1)不正确,说法(2)正确
（答案 C）
8 离心泵的调节阀的开度改变,则(C)
(A)不改变管路性能曲线
(B)不会改变工作点
(C)不会改变泵的特性曲线
（答案 C）
9 离心泵的扬程是指单位重量流体经过泵后以下能量的增加值( )
(A)包括内能在内的总能量
(B)机械能
(C)静压能
（答案 B）
10 离心泵铭牌上标明的扬程是（）
（A）功率最大时的扬程 (B)最大流量时的扬程
(C)泵的最大量程 (D)效率最高时得扬程
（答案 D）
11 由离心泵基本方程式导出的理论特性曲线(H-Q)其形状是( )
（答案 A）
(A)直线 (B)抛物线 (C)双曲线 (D)三次曲线
12 离心通风机铭牌上的标明风压是100mmH2O意思是( )
(A)输任何条件的气体介质的全风压都达到100mmH2O
(B)输送空气时不论流量的多少,全风压都可达到100mmH2O
(C)输送任何气体介质当效率最高时,全风压为100mmH2O
(D)输送 20℃,101325Pa的空气,在效率最高时全风压为100mmH2O
（答案 D）
13 用离心泵将液体由低处送到高处的垂直距离，称为（
扬程 B. 升扬高度 C. 吸液高度
答案：B
14 离心泵并联操作的目的是（）.
A. 增大位能
B. 增大扬程
C. 增大流量
答案：C
15 离心泵的性能曲线中的H－Q线是在( )情况下测定的。
A. 效率一定；
B. 功率一定；
C. 转速一定；
D. 管路（ｌ＋∑ｌe）一定。
答案：C
1 离心泵启动时,为减小启动功率，应将出口阀门关闭，这是因为随流量的增加，功率增大。（）√
2 离心泵扬程随着流体流量的增大而下降。（）√
3 离心泵的扬程随其送液能力（流量）的改变而变化，当流量达到最大时，其扬程也最大；而流量为零时，其扬程亦等于零。（）×
第四章传热习题课
传热–––基本概念和基本理论
传热是由于温度差引起的能量转移，又称热传递。由热力学第二定律可知，凡是有温度差存在时，就必然发生热从高温处传递到低温处。
根据传热机理的不同，热传递有三种基本方式：热传导（导热）、热对流（对流）和热辐射。热传导是物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递；热对流是流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程（包括由流体中各处的温度不同引起的自然对流和由外力所致的质点的强制运动引起的强制对流），流体流过固体表面时发生的对流和热传导联合作用的传热过程称为对流传热（给热）；热辐射是因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。任何物体只要在绝对零度以上，都能发射辐射能，只是在高温时，热辐射才能成为主要的传热方式。传热可依靠其中的一种方式或几种方式同时进行。传热速率Q是指单位时间通过传热面的热量（W）；热通量q是指每单位面积的传热速率（W/m2）。对流过程是流体和壁面之间的传热过程，定性温度是指确定准数中各物性参数的温度。
沸腾传热可分为三个区域，它们是自然对流区、核状沸腾区和膜状沸腾区，生产中的沸腾传热过程应维持在核状沸腾区操作。
无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在传热边界层或滞流层内，减少热阻的最有效的措施是提高流体湍动程度。
引起自然对流传热的原因是系统内部的温度差，使各部分流体密度不同而引起上升、下降的流动。
用无因次准数方程形式表示下列各种传热情况下诸有关参数的关系：
无相变对流传热 Nu=f（Re，Pr，Gr）
自然对流传热 Nu=f（Gr，Pr）
强制对流传热 Nu=f（Re，Pr）
在两流体的间壁换热过程中，计算式Q=KSΔt，式中Δt表示为两流体温度差的平均值；S表示为泛指传热面，与K相对应。
在两流体的间壁换热过程中，计算式Q=SΔt，式中Δt=tw-tm 或 Tm-Tw；S表示为一侧的传热壁面。
滴状冷凝的膜系数大于膜状冷凝膜系数。
水在管内作湍流流动时，若使流速提高至原来的2倍，则其对流传热系数约为原来的 20.8倍。若管径改为原来的1/2而流量相同，则其对流传热系数约为原来的40.8×20.2倍。（设条件改变后，仍在湍流范围）
四、换热器
间壁式换热器有夹套式、蛇管式、套管式、列管式、板式、螺旋板式、板翅式等。提高间壁式换热器传热系数的主要途径是提高流体流速、增强人工扰动；防止结垢，及时清除污垢。消除列管换热器温差应力常用的方法有三种，即在壳体上加膨胀节，采用浮头式结构或采用U型管式结构。翅片式换热器安装翅片的目的是增加传热面积；增强流体的湍动程度以提高α。为提高冷凝器的冷凝效果，操作时要及时排除不凝气和冷凝水。
间壁换热器管壁温度tw接近α大的一侧的流体温度；总传热系数K的数值接近热阻大的一侧
的α值。如在传热实验中用饱和水蒸气加热空气，总传热系数接近于空气侧的对流传热膜系数，而壁温接近于水蒸气侧的温度。
对于间壁换热器m1Cp1(T1-T2)=m2Cp2(t1-t2)=KAΔtm等式成立的条件是稳定传热、无热损失、无相变化。
列管换热器，在壳程设置折流挡板的目的是增大壳程流体的湍动程度，强化对流传热，提高α值，支撑管子。
在确定列管换热器冷热流体的流径时，一般来说，蒸汽走管外；易结垢的流体走管内；高压流体走管内；有腐蚀性的流体走管内；粘度大或流量小的流体走管外。
填空题
1. 蒸汽冷凝液的型态有滴状冷凝和膜状冷凝两种，工程设计采用____________冷凝。
2. 大容积的饱和沸腾传热可分为___________、_________和_______三个阶段，而在工业生产中常在________阶段操作。
自然对流、核状沸腾、膜状沸腾；核状沸腾
3. 在对流传热中，按其产生的原因，可分为_____________对流与_____________对流。
4. 在包有二层相同厚度保温材料的圆形管道上，应该将导热系数___________（填大，小）的材料包在内层。
5. 工业上冷热流体的接触方式有___________， ___________和___________。
直接接触（或混合）、间壁、蓄热
1. 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.不确定
（答案 A）
2. 翅片管换热器的翅片应安装在( )。
A. α小的一侧
B. α大的一侧
C. 管内
D. 管外
（答案 A）
3. 套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时:
（1）传热系数K应 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( )
（2）空气出口温度 A 增大 B 减小 C 基本不变 ( )
（3）壁温 A 增大B 略有减小 C 基本不变 ( )
（答案 A、B、 C）
4. 工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（）。
A. 增加热阻，减少热量损失;
B. 节约钢材、增强美观
C. 增加传热面积，提高传热效果。
（答案 C）
5. 蒸汽冷凝时，膜状冷凝的α( )滴状冷凝的α。
A. 等于
B. 大于
C. 小于
（答案 C）
6. 导热是（）热量传递的主要方式。
A. 固体中
B. 液体中
C. 气体中
（答案 A）
7. 热量传递的基本方式是（）。
A. 恒温传热和稳态变温传热
B. 导热给热和热交换
C. 气化、冷凝与冷却
D. 传导传热、对流传热与辐射传热
（答案 D）
8. 湍流体与器壁间的对流传热（即给热过程）其热阻主要存在于（）。
A. 流体内;
B. 器壁内;
C. 湍流体滞流内层中;
D. 流体湍流区域内。
（答案 C）
9. 对一台正在工作的列管式换热器，已知α1＝116，α2＝11600，要提高传热系数（K），最简单有效的途径是（）。
A. 设法增大α1;
B. 设法增大α2;
C. 同时增大α1α2（答案 A）
10. 在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气，此过程的总传热系数K值接近于（）。
A. α蒸汽
B. α空气
C. α蒸汽与α空气的平均值
（答案 B）
11. 对于沸腾传热，工业生产一般应设法控制在（）沸腾下操作。
A.核状
B. 稳定的膜状
C. 不稳定的膜状
（答案 A）
12. 蒸汽中不凝性气体的存在，会使它的对流传热系数α值（）。
A. 降低
B. 升高
C. 不变
（答案 A）
13. 为了减少室外设备的热损失，在保温层外包一层金属皮，一般而言，应该选择__________材料。
A. 表面粗糙，颜色较深
B.表面粗糙，颜色较浅
C. 表面光滑，颜色较深
D.表面光滑，颜色较浅
（答案 D）
1 在定态的多层平壁导热中，若某层的热阻大，则这层的导热温差就小。（）×
2 保温材料应该选用导热系数小的绝热材料。（）√
3 强化传热过程最有效的途径是增大传热面积。（）×
4 自然对流主要受温度引起的流体密度变化的影响。（）√
5 辐射传热与传导传热和对流传热的主要差别在于辐射传热可以在真空中传播。（）√
6 辐射能力强的物体其吸收能力也强。（）√
7 物质的黑度在数值上等于该物体对辐射能的吸收率。（）√
第五章
气体吸收习题
1 低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，仅增加入塔气量，则：气相总传质单元高度将_____；气相总传质单元数将_____; 出塔气相组成将_____；出塔液相组成将____；溶质
回收率将____；
Ａ.增加；Ｂ.减小；Ｃ.不变；Ｄ.不确定
答案：Ａ；Ｂ；Ａ；Ａ；Ｂ
2 低浓度逆流吸收操作中，若其他操作条件不变，仅降低入塔液体组成,则：气相总传质单元高度将______; 气相总传质单元数将______;气相出塔组成将_____; 液相出塔组成将___。
A 增加；
B 减小；
C 不变；D不确定.
答案：C；C；B；B
3 低浓度逆流吸收操作中，若其他入塔条件不变，仅增加入塔气体浓度，则：出塔气体浓度将_____; 出塔液体浓度____;
A 增大；
B 减小；
C 不变；
D 不确定
答案：A；A
4 低浓度逆流吸收操作，当气液进塔组成不变，而改变操作条件使脱吸因数S增大，则：气体出塔浓度将_____; 液体出塔浓度将_____。
A 增大；
B 减小；
C 不变；
D 不确定。
答案：A；D
5 低浓度难溶气体的逆流吸收过程，若其他操作条件不变，仅入塔气量有所下降，则：液相总传质单元数将_____; 液相总传质单元高度将______；气相总传质单元数将_______；气相总传质单元高度将______；操作线斜率将_____。
Ａ. 增加；Ｂ. 减小；Ｃ. 基本不变；Ｄ. 不确定。
答案：Ｃ；Ｃ；Ａ；Ｂ；B
6 操作中的吸收塔，当其他操作条件不变，仅降低吸收剂入塔浓度，则吸收率将；又当用清水作吸收剂时，其他操作条件不变，仅降低入塔气体浓度，则吸收率将。
A 增大；
B 降低； C. 不变；D. 不确定。
答案A：C
1 对常压下操作的低浓度吸收系统,系统总压在较小范围增加时,享利系数将____,相平衡常数将____,溶解度系数将___.
A. 增加； C. 不变；
B. 降低； D. 不确定
答案：C；B；C
2 下述说法中错误的是_____.
A. 溶解度系数H值很大，为易溶气体；
B. 亨利系数E值很大，为易溶气体；
C. 享利系数E值很大，为难溶气体；
D. 平衡常数m值很大，为难溶气体；
答案：B
5 下述说法中正确的是______。
A 用水吸收氨属难溶气体的吸收，为液膜阻力控制；
B 常压下用水吸收二氧化碳属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制；
C 用水吸收氧属难溶气体的吸收，为气膜阻力控制；
D 用水吸收二氧化硫为具有中等溶解度的气体吸收，气膜阻力和液膜阻力均不可忽略。
答案：Ｄ
6 由于吸收过程气相中的溶质分压总是__________液相中溶质对应的平衡分压，所以吸收过
程的操作线总是在其平衡线的_________。
(A) 小于，上方；(B) 大于，上方；(C) 小于，下方；
(D) 大于，下方
答案： B
7 在逆流吸收塔内,入塔条件不变,填料层高度趋向无穷大,当吸收因数A<1时,气液相在( )处达到平衡。
(A)塔顶；(B)塔底；(C)塔中部；(D)塔中某一位置
答案： B
8 正常操作的逆流吸收塔,因故吸收剂入塔量减少,以致使液气比小于原定的最小液气比,将会发生( )。
x1↑, η↑；(B) y2↑, x1不变；
(C) y2↑, x1↑； (D)在塔下部发生解吸现象
答案： C
1. 用水吸收NH3属于______控制，其气膜阻力_______（> = <）液膜阻力；气膜中的浓度梯度_______（> = <）液膜中的浓度梯度。
2. 气体吸收计算中表示设备（填料）效能高低的一个量是_______，而表示传质任务难易程度的一个量______。
总传质单元高度；总传质单元数
3. 吸收过程物料衡算时的基本假定是： (1)＿＿＿＿＿＿＿＿。 (2)＿＿＿＿。
气相中惰性气体不溶于液相；溶剂不挥发
1. 吸收过程中，当操作线与平衡线相切或相交时所用的吸收剂最少，吸收推动力最大。（×）
2. 计算填料吸收塔时，其N的含义是传质单元高度。（×）
3. 填料吸收逆流操作，当液气比增大时，则出塔吸收液浓度下降，吸收推动力减小。（×）
4. 惰性气体和吸收剂在吸收过程前后的物质的量是不变的。（√）
5. 减压和升温使气体的溶解度下降，故减压升温有利于解吸操作。（√）
化工原理下册答案
第五章 蒸馏 一、选择与填空 1、精馏操作的依据是 混合液中各组分挥发度的差异 。实现精馏操作的必要条件是 塔顶液相回流 和 塔底上升蒸汽 。 2、汽液两相呈平衡状态时，汽液两相温度_相同_，但液相组成_小于_汽相组成。 3、用相对挥发度α表达的汽液平衡方程可写为1(1)x y x αα= +-。根据α的大小，可用 来 判定用蒸馏方法分离的难易程度 ，若α=1则表示 不能用普通的蒸馏方法分离该混合液 。 4、在精馏操作中，若降低操作压强，则溶液的相对挥发度 增加 ，塔顶温度 降低 ，塔釜温度 降低 ，从平衡角度分析对该分离过程 有利 。 5、某二元物系，相对挥发度α=3，在全回流条件下进行精馏操作，对第n 、n+1两层理论板，已知 y n =0.4，则 y n+1=_0.182_。全回流通常适用于 开工阶段 或 实验研究 。 6、精馏和蒸馏的区别在于 精馏必须引入回流；平衡蒸馏和简单蒸馏的主要区别在于前者为连续的稳态过程而后者是间歇的非稳态过程 。 7、精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因是 塔底压强高 和 塔底难挥发组分含量高 。
8、在总压为101.33kPa 、温度为85℃下，苯和甲苯的饱和蒸汽压分别为p A 0 =116.9kPa,p B 0 =46 kPa ，则相对挥发度α= 2.54，平衡时液相组成x A = 0.78 ，气相组成y A = 0.90 。 9、某精馏塔的精馏段操作线方程为y=0.72x+0.275，则该精馏塔的操作回流比为_2.371_，馏出液组成为_0.982_。 10、最小回流比的定义是 在特定分离任务下理论板数为无限多时的回流比 ，适宜回流比通常取 1.1~2.0 R min 11、精馏塔进料可能有 5 种不同的热状况，当进料为气液混合物且气液摩尔比为2:3时，则进料热状况q 值为 0.6 。 注：23() 550.6V V L V F V L V L I I I I I q I I I I -+-===-- 12、在塔的精馏段测得 x D =0.96、x 2=0.45、x 3=0.40（均为摩尔分率），已知R=3 ，α=2.5，则第三层塔板的气相默弗里效率 E MV _44.1%_。 注：1 * 1 n n MV n n y y E y y ++-= - 13、在精馏塔设计中，若F 、x F 、q 、D 保持不变，若增加回流比R ，则x D 增加, x W 减小 ,V 增加,L/V 增加 。 14、在精馏塔设计中，若F 、x F 、x D 、x W 及R 一定，进料由原来的饱和蒸气改为饱和液体，则所需理论板数N T 减小 。精馏段上升蒸气量V 不变 、下降液体量L 不变 ；
化工原理基础理论知识
十万吨/年聚丙烯装置基础理论知识（化工原理） 一、现场设备知识 1、什么叫泵？ 答：加压或输送液体的流体机械叫泵。 2、为什么离心泵启动前要灌泵？ 答：由于泵内空气密度远小于液体密度，在离心泵的运转条件下，气体通过离心泵所能得到的压升很小，即叶轮入口真空度很低，与吸液室的压差不足以吸入液体，使泵不上量，产生“气缚”现象，故离心泵启动前均要灌泵排气。 3、启动电机前应注意些什么？ 答：停机时间较长的电机及重要电机的启动，要与电工联系进行绝缘和电气部分的检查：螺栓是否松动、接地和清洁卫生情况合格，电机外部检查正常，盘车，防止定子与转子间有卡住的情况，用手盘车，禁止电动盘车，电机处于热态时只允许启动一次，冷态下允许启动三次，要求低负荷启动，当电机自动跳闸后，要查明原因，排除故障，然后再启动。 4、电动机为什么要装接地线？ 答：当电机内绕组绝缘被破坏漏油时，机壳带电，手摸上去就会造成触电事故。安装接地线是为了将漏电从接地线引入大地回零。这样形成回路，以保证人身安全，所以当接地线损坏或未接上时应及时处理。 5、在电机运转时检查风叶工作应注意些什么？ 答：在电机运转时检查风叶工作应注意：要注意风扇叶片螺丝有无松动，以防止固定螺丝松动造成叶片打坏，要注意站在电机侧面检查，站在风机前面检查时要保持一定距离，以防止衣襟下摆或其他东西被吸入风罩的事故。 6、设备常规检查的要点是什么？ 答：要检查各设备的介质流量、压力、物位、温度情况；电机电流、功率、温度、振动、噪音情况；润滑油温度、压力、液位、油质及密封情况；联锁投用情况；转动设备的温度、振动、声音等机械性能情况；并且应重点进行检查对比，尽短时间发现隐患，确保各设备运行正常。 7、离心泵扬程的意义？ 答：单位重量流体进出泵的机械能差值。 8、离心泵启动前先关出口阀，停泵前也先关出口阀的原因？ 答：离心泵启动前先关出口阀，其流量为零，泵对外不做功，启动功率为零，电机负载最小，避免由于启动泵过程中负荷过大，而烧坏电机或跳闸；停泵时先关出口阀是由于离心泵的扬程均很高，停泵
化工原理考试大纲
（825）化工原理考试大纲 一、考察目标 该考试的主要目标是考察考生对于化工生产中流体流动、传热和传质过程的基本原理、主要单元操作及设备的计算方法、典型设备的构造及性能等内容的理解和掌握程度，要求考生能够系统地运用化工原理的相关知识来准确分析、解释和处理工程实际问题。 二、考试主要内容 第一章绪论 1、了解化工过程与单元操作的关系； 2、了解化工原理课程的内容和性质、单元操作的研究方法； 3、熟悉单位制，掌握变量和公式的单位换算。 第二章绪论 1、了解流体质点、连续介质、可压缩流体与不可压缩流体； 2、掌握流体静止的基本方程及其应用； 3、掌握流体流动的基本方程（连续性方程、伯努利方程）； 4、了解流体流动现象（流动型态、湍流、管内流动分析、边界层与边界层分离）； 5、掌握流体流动阻力损失的计算； 6、理解和掌握简单管路和复杂管路的计算； 7、理解压差式流量计（测速管、孔板流量计、文丘里流量计）和体积式流量计（转子流量计）的工作原理和使用方法。
第三章流体输送机械 1、了解流体输送机械的分类（泵与机）、化工过程对流体输送机械的要求； 2、理解离心泵的工作原理、主要部件及基本方程式（理论压头）；掌握离心泵的主要性能参数与特性曲线（实际压头、功率、效率）；掌握离心泵工作点与流量调节；了解双泵串、并联工作点的变化；掌握离心泵的安装高度（汽蚀现象与吸上高度）和离心泵选用。 3、了解其他类型泵； 4、了解气体输送机械。 第四章机械分离与固体流态化 1、了解筛分的概念和固体颗粒的性质（粒度分布、平均粒径、当量直径与形状因子）； 2、了解固体颗粒对流体的相对运动规律。掌握颗粒沉降运动（重力沉降、离心沉降）的基本原理，理解重力沉降设备和离心沉降设备的计算。 3、理解过滤过程、过滤设备；掌握过滤基本方程式和过滤计算（间歇过滤与连续过滤）； 4、了解固体流态化现象，了解固体流态化水力学特性，包括压力降、起始流化速度、带出速度与气流输送等。 第五章传热 1、了解传热的基本方式（热传导、对流传热、辐射传热）和两流体间的热交换方式；
化工原理(下)期末考试试卷
化工原理（下）期末考试试卷 一、 选择题： (每题2分，共20分) 1.低浓度难溶气体吸收,其他操作条件不变,入塔气量增加,气相总传质单元高度 H OG 、出塔气体浓度2y 、出塔液体浓度1x 将会有__A______变化。 A OG H ↑, 2y ↑, 1x ↑ B OG H ↑, 2y ↑, 1x ↓ C OG H ↑, 2y ↓, 1x ↓ D OG H ↓, 2y ↑, 1x ↓ 2.在吸收塔某处，气相主体浓度y=0.025，液相主体浓度x=0.01，气相传质分系 数k y =2kmol/m2h ， 气相总传质系数Ky=1.5kmol/ m2h ，则该处气液界面上气相 浓度y i 应为__B______。平衡关系y=0.5X 。 A .0.02 B.0.01 C.0.015 D.0.005 3.下述说法中正确的是_B____。 A.气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11<< B 气膜控制时有：*p p i ≈，L G Hk k 11>> C 液膜控制时有：i c c ≈*，G L k H k <<1 D 液膜控制时有：i c c ≈，G L k H k >>1 4.进行萃取操作时，应使溶质的分配系数___D_____1。 A 等于 B 大于 C 小于 D 都可以。 5.按饱和液体设计的精馏塔，操作时D/F 、R 等其它参数不变，仅将料液改为冷 液进料，则馏出液中易挥发组分浓度____A____，残液中易挥发组分浓度______。 A 提高，降低； B 降低，提高； C 提高，提高； D 降低，降低 6.某精馏塔的理论板数为17块（包括塔釜），全塔效率为0.5，则实际塔板数为 ____C__块。 A. 30 B.31 C. 32 D. 34 7.在馏出率相同条件下，简单蒸馏所得馏出液浓度____A____平衡蒸馏。 A 高于； B 低于； C 等于； D 或高于或低于 8.指出“相对湿度，绝热饱和温度、露点温度、湿球温度”中，哪一个参量与空 气的温度无关_____B___
化工原理答案下册
化工原理第二版夏清，贾绍义课后习题解答（夏清、贾绍义主编.化工原理第二版（下册）.天津 大学出版）社,2011.8.） 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由 于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9
饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压 以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。
化工原理各章节知识点总结
第一章流体流动 质点含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程 却要大得多。 连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 拉格朗日法选定一个流体质点,对其跟踪观察，描述其运动参数(如位移、速度等)与时间的关系。 欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p不随时间而变化。 轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果。流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流体的。 理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增 加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主。 总势能流体的压强能与位能之和。 可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。有关的称为可压缩流体，无关的称为不可压缩流体。 伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。 动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。 均匀分布同一横截面上流体速度相同。 均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上
的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。 层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。 稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应。定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。 边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。 边界层分离现象在逆压强梯度下，因外层流体的动量来不及传给边界层，而形成边界层脱体的现象。 雷诺数的物理意义雷诺数是惯性力与粘性力之比。 量纲分析实验研究方法的主要步骤: ①经初步实验列出影响过程的主要因素； ②无量纲化减少变量数并规划实验； ③通过实验数据回归确定参数及变量适用围，确定函数形式。 摩擦系数 层流区,λ与Re成反比，λ与相对粗糙度无关； 一般湍流区，λ随Re增加而递减，同时λ随相对粗糙度增大而增大； 充分湍流区，λ与Re无关,λ随相对粗糙度增大而增大。 完全湍流粗糙管当壁面凸出物低于层流层厚度，体现不出粗糙度过对阻力 损失的影响时，称为水力光滑管。Re很大，λ与Re无关的区域，称为完全湍流粗糙管。同一根实际管子在不同的Re下，既可以是水力光滑管，又可以是完全湍流粗糙管。 局部阻力当量长度把局部阻力损失看作相当于某个长度的直管，该长度即为局部阻力当量长度。 毕托管特点毕托管测量的是流速，通过换算才能获得流量。 驻点压强在驻点处，动能转化成压强(称为动压强)，所以驻点压强是静压强与动压强之和。 孔板流量计的特点恒截面，变压差。结构简单，使用方便，阻力损失较大。转子流量计的特点恒流速，恒压差，变截面。 非牛顿流体的特性 塑性：只有当施加的剪应力大于屈服应力之后流体才开始流动。
青岛科技大学化工原理考研大纲
课程编号：0101102 化工原理Ⅱ Principles of Chemical Engineering 总学时：48 总学分：3 课程性质：技术基础课 开设学期及周学时分配：第5学期，每周3学时 适用专业及层次：化学工程与工艺、生物工程、轻化工程、药物制剂专业本科 相关课程：高等数学、物理化学、分离工程、传递过程原理等 教材：夏清、陈常贵编著，化工原理（下册），天津大学出版社，2005年 推荐参考书： [1]蒋维钧, 雷良恒, 刘茂林编著,化工原理，清华大学出版社, 1993 [2] 谭天恩、丁惠华等编著，化工原理，化学工业出版社，2000年 [3] 赵汝溥、管国锋编著，化工原理，化学工业出版社，1999年 [4] 陈敏恒、丛德滋等编著，化工原理，化学工业出版社，2001年 [5]贾绍义, 柴诚敬编著，化工传质与分离过程，化学工业出版社，2001 [6] J. C. Smith.，Unit Operations of Chemical Engineering, 6th ed. W. L. McCabe, New York: McGraw. Hill Inc., 2001 一、课程目的及要求 本门课程的目的是为学生今后学习相关的专业课程打好工程技术理论基础，并使他们受到必要的基本工程技能工程训练。 本门课程的任务是使学生初步掌握化工过程的基本原理，以三种传递原理为主线，以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率等基本概念为理论依据，使学生掌握典型单元操作通用的学习方法和分析问题的思路，培养理论联系实际的观点，进行典型单元操作设备的设计、操作及选型的计算，并进行基本实验技能和设计能力的训练，以增强学生解决工程实际问题的能力。 本门课程的要求是，通过该课程的学习，培养学生工程技术观点及独立分析和解决实际工程问题的能力。 二、课程内容及学时分配 第一章蒸馏（16学时） 第一节两组份理想物系的气液平衡（2学时） 相律和拉乌尔定律、理想溶液相图、相对挥发度、非理想溶液相图。 第二节蒸馏方式简介（2学时） 简单蒸馏、平衡蒸馏、精镏。 第三节精馏原理和流程（2学时）
化工原理期末考试试题(2012年版)
1 化工原理期末考试试题 一．填空题 1．精馏操作的目的是 使混合物得到近乎完全的分离 ，某液体混合物可用精馏方法分离的必要条件是 混合液中各组分间挥发度的差异 。 2．进料热状态参数q 的物理意义是 代表精馏操作线和提馏段操作线交点的轨迹方程 ，对于饱和液体其值等于 0 ，饱和蒸汽q 等于 1 。 3．简单蒸馏与平衡蒸馏的主要区别是 简单蒸馏是非定态过程 。 4．吸收操作的目的是 分离气体混合物 ，依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 。 5．连续精馏正常操作时，增大再沸器热负荷，回流液流量和进料量和进料状态不变，则塔顶馏出液中易挥发组成的摩尔组成X D 将 增大 ，塔底采出液中易挥发组成的摩尔组成X W 将 减小 。（减小，增大，不变，变化不确定） 6．平衡蒸馏（闪蒸）的操作温度是在操作压力下混合物的泡点和露点温度之间。 （泡点温度，露点温度，泡点和露点温度之间） 7．液－液萃取操作中，操作温度 ，有利于分离。（降低，升高，保持恒定）。 8．多级逆流萃取操作，减少溶剂用量，完成规定的分离任务所需的理论级数 。（增 大、减小、不变） 9．实际生产中进行间歇精馏操作，一般将 和 两种操作方式结合起来。（恒定回流比，恒定产品组成） 10．请写出两种常用的解吸操作方法： 和 。升温，气提，降压(三写二) 11．在吸收塔的设计中，气体流量，气体进出口组成和液相进口组成不变，若减少吸收剂用量，则传质推动力 减小 ，设备费用 增多 。（减小，增多） 12．当温度升高时，溶质在气相中的分子扩散系数 升高 ，在液相中的分子扩散系数 升高 。（升高，升高） 13．吸收操作的基本依据是 组分在溶剂中溶解度之差异 ，精馏操作的基本依据是 各组分间挥发度的差异 。 14．蒸馏是分离 均相液体混合物 的一种方法，蒸馏分离的依据是 挥发度差异 。 15．恒沸精馏与萃取精馏都需加入第三组分，目的分别是 使组分间相对挥发度增大 、 改变原组分间的相对挥发度 。 16．如果板式塔设计不合理或操作不当，可能产生 严重漏液 、 严重泡沫夹带及 液泛 等不正常现象，使塔无法工作。 17．板式塔的类型有 泡罩塔 、 浮阀塔 、 筛板塔 （说出三种）；板式塔从总体上看汽液两相呈 逆流 接触，在板上汽液两相呈 错流 接触。 18．易溶气体溶液上方的分压 小 ，难溶气体溶液上方的分压 大 ，只要组份在气相
化工原理下册答案
化工原理（天津大学第二版）下册部分答案 第8章 2. 在温度为25 ℃及总压为 kPa 的条件下，使含二氧化碳为%（体积分数）的混合空气与含二氧化碳为350 g/m 3的水溶液接触。试判断二氧化碳的传递方向，并计算以二氧化碳的分压表示的总传质推动力。已知操作条件下，亨 利系数51066.1?=E kPa ，水溶液的密度为 kg/m 3。 解：水溶液中CO 2的浓度为 对于稀水溶液，总浓度为 3t 997.8kmol/m 55.4318 c ==kmol/m 3 水溶液中CO 2的摩尔分数为 由 54* 1.6610 1.44310kPa 23.954p Ex -==???=kPa 气相中CO 2的分压为 t 101.30.03kPa 3.039p p y ==?=kPa < *p 故CO 2必由液相传递到气相，进行解吸。 以CO 2的分压表示的总传质推动力为 *(23.954 3.039)kPa 20.915p p p ?=-=-=kPa 3. 在总压为 kPa 的条件下，采用填料塔用清水逆流吸收混于空气中的氨气。测得在塔的某一截面上，氨的气、液相组成分别为0.032y =、3 1.06koml/m c =。气膜吸收系数k G =×10-6 kmol/(m 2skPa)，液膜吸收系数k L =×10-4 m/s 。假设操作条件下平衡关系服从亨利定律，溶解度系数H ＝ kmol/(m 3kPa)。 （1）试计算以p ?、c ?表示的总推动力和相应的总吸收系数； （2）试分析该过程的控制因素。 解：(1) 以气相分压差表示的总推动力为 t 1.06*(110.50.032)kPa 2.0740.725 c p p p p y H ?=-=- =?-=kPa 其对应的总吸收系数为 6G 1097.4-?=K kmol/(m 2skPa) 以液相组成差表示的总推动力为 其对应的总吸收系数为 （2）吸收过程的控制因素 气膜阻力占总阻力的百分数为 气膜阻力占总阻力的绝大部分，故该吸收过程为气膜控制。 4. 在某填料塔中用清水逆流吸收混于空气中的甲醇蒸汽。操作压力为 kPa ，操作温度为25 ℃。在操作条件下平衡关系符合亨利定律，甲醇在水中的溶解度系数为 kmol/(m 3kPa)。测得塔内某截面处甲醇的气相分压为 kPa ，液相组成为 kmol/m 3，液膜吸收系数k L =×10-5 m/s ，气相总吸收系数K G ＝×10-5 kmol/(m 2skPa)。求该截面处（1）膜吸收系数k G 、k x 及k y ；（2）总吸收系数K L 、K X 及K Y ；（3）吸收速率。 解：(1) 以纯水的密度代替稀甲醇水溶液的密度，25 ℃时水的密度为 0.997=ρkg/m 3 溶液的总浓度为
(完整版)化工原理基本知识点
第一章 流体流动 一、压强 1、单位之间的换算关系： 221101.3310330/10.33760atm kPa kgf m mH O mmHg ==== 2、压力的表示 （1）绝压：以绝对真空为基准的压力实际数值称为绝对压强（简称绝压），是流体的真实压强。 （2）表压：从压力表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压高出的值。 表压=绝压-大气压 （3）真空度：从真空表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压低多少 真空度=大气压-绝压 3、流体静力学方程式 0p p gh ρ=+ 二、牛顿粘性定律 F du A dy τμ= = τ为剪应力； du dy 为速度梯度；μ为流体的粘度； 粘度是流体的运动属性，单位为Pa ·s ；物理单位制单位为g/(cm·s)，称为P （泊），其百分之一为厘泊cp 111Pa s P cP ==g 液体的粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。 三、连续性方程 若无质量积累，通过截面1的质量流量与通过截面2的质量流量相等。 111222u A u A ρρ= 对不可压缩流体 1122u A u A = 即体积流量为常数。 四、柏努利方程式 单位质量流体的柏努利方程式： 22u p g z We hf ρ???++=-∑ 22u p gz E ρ ++=称为流体的机械能 单位重量流体的能量衡算方程： Hf He g p g u z -=?+?+?ρ22
z ：位压头（位头）；22u g ：动压头（速度头） ；p g ρ：静压头（压力头） 有效功率：Ne WeWs = 轴功率：Ne N η = 五、流动类型 雷诺数：Re du ρ μ = Re 是一无因次的纯数，反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系。 （1）层流： Re 2000≤：层流（滞流） ，流体质点间不发生互混，流体成层的向前流动。圆管内层流时的速度分布方程： 2 max 2(1)r r u u R =- 层流时速度分布侧型为抛物线型 （2）湍流 Re 4000≥：湍流（紊流） ，流体质点间发生互混，特点为存在横向脉动。 即，由几个物理量组成的这种数称为准数。 六、流动阻力 1、直管阻力——范宁公式 2 2 f l u h d λ= f f f p h H g g ρ?== （1）层流时的磨擦系数：64 Re λ=，层流时阻力损失与速度的一次方成正比，层流区又称为阻力一次方区。 （2）湍流时的摩擦系数 ①(Re,)f d ελ=（莫狄图虚线以下）:给定Re ，λ随d ε增大而增大；给定d ε ，λ 随Re 增大而减小。（2f p u λ?∝,虽然u 增大时, Re 增大, λ减小，但总的f p ?是增大的） ②()f d ελ=（莫狄图虚线以上），λ仅与d ε 有关，2f p u ?∝,这一区域称为阻力 平方区或完全湍流区。 2、局部阻力 （1）阻力系数法
化工原理实验大纲
《化工原理》实验教学大纲 实验名称：化工原理 学时：32学时 学分：2 适用专业：化学工程与工艺、应用化学、环境工程、高分子材料与工程、生物工程、过程装备与控制专业等。 执笔人：傅家新，王任芳 审订人：吴洪特 一、实验目的与任务 化工原理实验课是化工原理课程教学中的一个重要教学环节，其基本任务是巩固和加深对化工原理课程中基本理论知识的理解，培养学生应用理论知识组织工程实验的能力及分析和解决工程问题的能力，并在实验中学会一些操作技能。 二、教学基本要求 化工原理实验由基础型实验、综合型试验、设计型实验和仿真型实验几部分组成。学生在进实验室之前应做好实验预习，了解实验装置流程及实验操作，掌握实验数据处理中的一些技巧，为能顺利完成实验做好准备。 三、实验项目与类型 注：本实验装置都可以开验证型实验，同时可以开设综合、设计和研究型实验。各专业可根据专业需要和实验学时进行选择和组合。 四、实验教学内容及学时分配 实验一离心泵性能测定（1验证）（4学时）1．目的要求 了解离心泵的操作；掌握离心泵性能曲线的测定方法；了解气缚现象；掌握离心泵的操作方法。 2．方法原理 依据机械能衡算式对离心泵作机械能衡算可得H~Q线，利用马达-天平测功器可测得N~Q线，利用有效功与轴功的关系可得η~Q线。 3．主要实验仪器及材料
离心泵性能曲线测定装置一套。 4．掌握要点 注意离心泵的气缚与气蚀现象。 5．实验内容： 测定离心泵在恒定转速下的性能曲线。 实验一离心泵性能测定—汽蚀现象测定（2演示） （2学时） 1. 目的要求 通过对离心泵汽蚀特性曲线的测定，以便在离心泵的安装过程中正确掌握其安装高度。 2．方法原理 离心泵汽蚀特性结合机械能衡算式。 3．主要实验仪器及材料 离心泵汽蚀现象测定装置一套。 4．掌握要点 5．实验内容 实验二 流体流动阻力测定（1验证） （4学时） 1． 目的要求 掌握因次分析方法，学会用实验数据关联摩擦因数与雷诺数的关系。 2．方法原理 由范宁公式知，管路阻力损失可表示成)2/)(/(2g u d l p f λ?=，在一连续、稳定、均一、且水平的恒截面直管段内，p p f ??-=。只要测定出两截面处的压强之差和管内流体的流速，即可关联出Re ~λ关系。 3．主要实验仪器及材料 阻力测定装置一套。 4．掌握要点 5．实验内容 实验二 流体流动阻力测定（2综合） （6学时） 2． 目的要求 掌握因次分析方法，学会用实验数据关联摩擦因数与雷诺数的关系，测定阀门及突然扩大的局部阻力。 2．方法原理 由范宁公式知，管路阻力损失可表示成)2/)(/(2g u d l p f λ?=，在一连续、稳定、均一、且水平的恒截面直管段内，p p f ??-=。只要测定出两截面处的压强之差和管内流体的流速，即可关联出Re ~λ关系。 管路局部阻力损失可表示)2/(h 2 g u f ζ=，只要测定出阀门两端的压强之差和管内流体的流速，即可关联出Re ~ζ关系。 3．主要实验仪器及材料 阻力测定装置一套。 4．掌握要点 5．实验内容 实验三 板框过滤实验（1验证） （4学时）
化工原理期末试题及答案
模拟试题一 1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395 mmH?测得另一容器内的表压 强为1360 mmHg 则其绝对压强为 2105mmHg _____ 。 2、 流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为 _0 _______，临近管壁处存在层流底层，若 Re 值越大，则该层厚度 越薄 3、 离心泵开始工作之前要先灌满输送液体，目的是为了防止 气缚 现象发生；而且离心泵的安装高度也不能 够太高，目的是避免 汽蚀 现象发生。 4 、离心泵的气蚀余量越小，则其抗气蚀性能 越强 。 5、 在传热实验中用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数 K 接近于 空气 侧的对流传热系数，而壁温接近于 饱和水蒸汽 侧流体的温度值。 6、 热传导的基本定律是 傅立叶定律。间壁换热器中总传热系数K 的数值接近于热阻 大 （大、小）一侧的：?值。 间壁换热器管壁温度t w 接近于：.值 大 （大、小）一侧的流体温度。由多层等厚平壁构成的导热壁面中，所用材料的 导热系数愈小，则该壁面的热阻愈 大 （大、小），其两侧的温差愈 大 （大、小）。 7、 Z= （V/K v a. Q ） .（y 1 -丫2 ）/ △ Y m 式中：△ Y m 称 气相传质平均推动力 ，单位是kmol 吸 收质/kmol 惰气;（Y i — Y 2） / △ Y m 称 气相总传质单元数。 8、 吸收总推动力用气相浓度差表示时，应等于 气相主体摩尔浓度 和同液相主体浓度相平衡的气相浓度之 差。 9、 按照溶液在加热室中运动的情况，可将蒸发器分为循环型和非循环型两大类。 10、 蒸发过程中引起温度差损失的原因有：溶液蒸汽压下降、加热管内液柱静压强、管路阻力。 11、工业上精馏装置，由精馏^_塔、冷凝器、再沸器等构成。 12、分配系数k A 是指y A /X A ，其值愈大，萃取效果 量传递相结合的过程。 1、气体在直径不变的圆形管道内作等温定态流动，则各截面上的（ 6、某一套管换热器，管间用饱和水蒸气加热管内空气（空气在管内作湍流流动） 13、萃取过程是利用溶液中各组分在某种溶剂中 溶解度的差异 而达到混合液中组分分离的操作。 14、在实际的干燥操作中，常用 干湿球温度计来测量空气的湿度。 15、对流干燥操作的必要条件是 湿物料表面的水汽分压大于干燥介质中的水分分压 ;干燥过程是热量传递和质 越好。 A. 速度不等 B.体积流量相等 C. 速度逐渐减小 D.质量流速相等 2、装在某设备进口处的真空表读数为 -50kPa ，出口压力表的读数为 100kPa , 此设备进出口之间的绝对压强差为 A. 50 B . 150 C . 75 D .无法确定 3、离心泵的阀门开大时，则（ B ）。A ?吸入管路的阻力损失减小 .泵出口的压力减小 C .泵入口处真空度减小 .泵工作点的扬程升高 4、下列（A ）不能实现对往复泵流量的调节。 A .调节泵出口阀的开度 ?旁路调节装置 C .改变活塞冲程 ?改变活塞往复频率 5、已知当温度为 T 时，耐火砖的辐射能力大于铝板的辐射能力，则铝的黑度（ ）耐火砖的黑度。 A.大于 .等于 C .不能确定 D .小于 ，使空气温度由20 C 升至80 C,
化工原理课后习题答案上下册
下册第一章蒸馏 1. 苯酚(C 6H 5OH)(A )和对甲酚(C 6H 4(CH 3)OH)(B )的饱和蒸气压数据为 解： 总压 P=75mmHg=10kp 。 由拉乌尔定律得出 0 A p x A ＋0 B p x B =P 所以 x A = 000B A B p p p p --；y A =p p A 00B A B p p p p --。 因此所求得的t-x-y 数据如下： t, ℃ x y 1 1 0 0. 2. 承接第一题，利用各组数据计算 （1）在x=0至x=1范围内各点的相对挥发度i α,取各i α的算术平均值为α，算出α对i α的最大相对误差。 （2）以平均α作为常数代入平衡方程式算出各点的“y-x ”关系,算出由此法得出的各组y i 值的最大相对误差。 解： （1）对理想物系，有 α＝00B A p p 。所以可得出
t, ℃ i α 算术平均值α= 9 ∑i α=。α对i α的最大相对误差＝ %6.0%100)(max =?-α ααi 。 （2）由x x x x y 318.01318.1)1(1+=-+= αα得出如下数据： t, ℃ x 1 0 y 1 0 各组y i 值的最大相对误差= =?i y y max )(%。 3.已知乙苯(A )与苯乙烯(B )的饱和蒸气压与温度的关系可按下式计算: 95.5947 .32790195.16ln 0 -- =T p A 72 .6357.33280195.16ln 0 --=T p B 式中 0 p 的单位是mmHg,T 的单位是K 。 问:总压为60mmHg(绝压)时，A 与B 的沸点各为多少在上述总压和65℃时,该物系可视为理想物系。此物系的平衡气、液相浓度各为多少摩尔分率 解： 由题意知 T A ==-- 0195.1660ln 47 .327995.59＝℃ T B ==--0195 .1660ln 57 .332872.63=℃ 65℃时，算得0 A p ＝；0 B p = mmHg 。由0 A p x A ＋0 B p （1－x A ）=60得 x A ＝， x B =; y A =0A p x A /60=; y B ==。 4 无
化工原理大纲
一、课程的性质 本课程是化工及相关专业的一门专业基础课。通过本课程的教学使学生掌握流体流动、传热和传质基础理论及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理；工艺设计、设备计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中的各种工程实际问题的能力。并通过实验教学，使学生能巩固加深对课堂教学内容的理解，强调理论与实际结合，综合分析问题、解决问题的能力。 二、课程的基本要求和内容 绪论 本课程的性质、任务、研究对象和研究方法，本课程与其他有关课程的关系。 Δ物理量的因次、单位与单位换算：单位制与因次的概念。几种主要单位制 （SI．CGS制．MKS工程单位制）及我国的法定计量单位。单位换算的基本方式。 第一章流体流动 流体的性质：连续介质的假定、密度、重度、比重、比容、牛顿粘性定律与粘度。 牛顿型与非牛顿型流体。 流体静力学：静压强及其特性；压强的单位及其换算；压强的表达方式；重力场中静止流体内压强的变化规律及其应用；离心力场中压强的变化规律。 流体流动现象：流体的流速和流量；稳定流动与不稳定流动；流体的流动型态；雷诺准数；当量直径与水力半径；滞流时流体在圆管中的速度分布；湍流时的时均速度与脉动速度；湍流时圆管中时均速度的分布；边界层的形成、发展及分离。 流体流动的基本方程：Δ 物料衡算——连续性方程及其应用；Δ能量衡算方程；柏势利方程；Δ能量衡算方程和柏势利方程的应用。 流体阻力：Δ阻力损失的物理概念；边界层对流动阻力的影响；粘性阻力与惯性阻力；湍流粘度系数；Δ沿程阻力的计算；滞流时圆管直管中沿程阻力计算；滞流时的摩擦系数；湍流时的摩擦系数；因次分析法：用因次分析法找出表示摩擦阻力关系中的数群；粗糙度对摩擦系数的影响；Δ局部阻力的计算。
化工原理下册期末考试试卷和答案
新乡学院2011 —2012学年度第一学期 《化工原理》期末试卷A卷 课程归属部门：化学与化工学院试卷适用范围：09化学工程与工艺（本科） 题号-一一-二二-三总分 得分 111 1 8.吸收过程中的总阻力可表示为恳仁臥，其中-表 示，当H 时（很大、很小），1 1可忽略，则该过程 Hk L 近似为控制。 9.在常压下，X A 0.2 （摩尔分数，下同）的溶液与y A0.15的气体接触，已知 得分—.评卷人一、填空（每题1分，共30 分） 1. 吸收操作是依据_________________________________ ，以达到分离均相 气体混合物的目的。 2. 干燥速率曲线包括：恒速干燥阶段和___________ 阶段。在恒速干燥阶段，物料 的表面温度等于空气的__________ 温度，所干燥的水分为___________ 水分。 3. 二元理想物系精馏塔设计，若q n,F、X F、X D、X W、一定，将饱和液体进料改为 饱和蒸汽进料，则最小回流比___________ ，若在相同回流比下，所需的理论板 数_______ ，塔釜热负荷________ ，塔顶冷凝器热负荷_________ 。 4. 已知精馏段操作线方程 ______________ y=0.75x+0.2,则操作回流比R ，馏出液组成 X D=_____ ;提馏段操作线方程y 1.3x 0.021，则x w= . m 2，此时将发生_________ 。 10. 在分离乙醇和水恒沸物时，通常采用________ 精馏，加入的第三组分____ ， 无水乙醇从塔 ____ （顶、底）引出。 11. 塔的负荷性能图中包括5条线，这5条线包围的区域表示________________ 。 12. 全回流操作时回流比R等于_________ ，精馏段操作线方程为 __________ 。 1 13.板式塔漏液的原因是______________ ，溢流堰的作用__________________ 。 14当空气相对湿度巾=98%寸.则空气的湿球温度t w、干球温度t、露点温度t d 之间的关系为 ____________________ 。 15.某两组份混合物的平均相对挥发度 2.0，在全回流下，从塔顶往下数对第 得分评卷人 选择题（每题2分，共30分） 5. 若x*-x近似等于X i - X，则该过程为_____________ 控制。 6. 用纯溶剂逆流吸收，已知q n,i /q n,v =m,回收率为0.9，则传质单元数 N D=_______ 。 7. 蒸馏在化工生产中常用于分离均相_____________ 混合物，其分离的依据是根据_____________________ 。1. 在恒定干燥条件下将含水20%（干基，下同）的湿物料进行干燥，开始时 干燥速度恒定，当干燥至含水量为5%寸，干燥速度开始下降，再继续干燥至物料衡重，并设法测得此时物料含水量为0.05%，则物料的临界含水量为（），平衡含水量（）。 （A）5% （B）20% （C）0.05% （D）4.95%
化工原理下册计算答案
j06a10013 用不含溶质的吸收剂吸收某气体混合物中的可溶组分A，在操作条件下，相平衡关系为Y=mX。试证明：(L/V)min ＝mη，式中η为溶质A的吸收率。 j06a10103 一逆流操作的常压填料吸收塔，用清水吸收混合气中的溶质A，入塔气体中含A 1%(摩尔比)，经吸收后溶质A 被回收了80%，此时水的用量为最小用量的1.5倍，平衡线的斜率为1，气相总传质单元高度为1m，试求填料层所需高度。 j06a10104 在常压逆流操作的填料吸收塔中用清水吸收空气中某溶质A，进塔气体中溶质A的含量为8%（体积%），吸收率为98%，操作条件下的平衡关系为y=2.5x，取吸收剂用量为最小用量的1.2倍，试求： ①水溶液的出塔浓度； ②若气相总传质单元高度为0.6 m，现有一填料层高为6m的塔，问该塔是否合用？ 注：计算中可用摩尔分率代替摩尔比，用混合气体量代替惰性气体量，用溶液量代替溶剂量。 j06a10105 在20℃和760 mmHg，用清水逆流吸收空气混合气中的氨。混合气中氨的分压为10mmHg，经吸收后氨的分压下降到0.051 mmHg。混合气体的处理量为1020kg/h，其平均分子量为28.8，操作条件下的平衡关系为y=0.755x。 若吸收剂用量是最小用量的5 倍，求吸收剂的用量和气相总传质单元数。 j06a10106 在常压逆流操作的填料塔内，用纯溶剂S 吸收混合气体中的可溶组分A。入塔气体中A的摩尔分率为0.03，要求吸收率为95%。已知操作条件下的解吸因数为0.8，物系服从亨利定律，与入塔气体成平衡的液相浓度为0.03(摩尔分率)。试计算： ①操作液气比为最小液气比的倍数； ②出塔液体的浓度； ③完成上述分离任务所需的气相总传质单元数N OG。 j06a10107 某厂有一填料层高为3m 的吸收塔，用水洗去尾气中的公害组分A。测 得浓度数据如图，相平衡关系为y=1.15x。 试求：该操作条件下，气相总传质单元高度H OG为多少m ？ 参见附图：j06a107.t j06a10108 总压100kN/m2，30℃时用水吸收氨，已知k G=3.84?10-6kmol/[m2·s(kN/m2)]， k L=1.83?10-4kmol/[m2·s(kmol/m3)]，且知x=0.05时与之平衡的p*=6.7kN/m2。 求：k y、K x、K y。（液相总浓度C 按纯水计为55.6 kmol/m3） j06a10109 有一逆流填料吸收塔，塔径为0.5m，用纯溶剂吸收混合气中的溶质。入塔(惰性/混合？？)气体量为100kmol/h，，溶质浓度为0.01（摩尔分率），回收率要求达到90% ，液气比为1.5，平衡关系y=x。试求： ①液体出塔浓度； ②测得气相总体积传质系数K y a=0.10kmol/（m3·s），问该塔填料层高度为多少？ (提示：N OG=1/(1-S)ln[(1-S)(y1-m x1)/(y2-m x2)+S]) j06b10011 当系统服从亨利定律时，对同一温度和液相浓度，如果总压增大一倍则与之平衡的气相浓度（或分压）(A) y 增大一倍；(B) p增大一倍；(C) y减小一倍；(D) p减小一倍。 j06b10019 按图示流程画出平衡线与操作线示意图： 1. ⑴低浓度气体吸收 2. ⑴低浓度气体吸收 ⑵部分吸收剂循环⑵气相串联
化工原理主要知识点
化工原理（上）各章主要知识点 三大守恒定律：质量守恒定律——物料衡算；能量守恒定律——能量衡算；动量守恒定律——动量衡算 第一节 流体静止的基本方程 一、密度 1. 气体密度：RT pM V m = = ρ 2. 液体均相混合物密度： n m a a a ρρρρn 22111+++=Λ （m ρ—混合液体的密度，a —各组分质量分数，n ρ—各组 分密度） 3. 气体混合物密度：n n m ρ?ρ?ρ?ρ+++=Λ2211（m ρ—混合气体的密度，?—各组分体积分数） 4. 压力或温度改变时，密度随之改变很小的流体成为不可压缩流体（液体）；若有显著的改变则称为可压缩流体（气体）。 二、.压力表示方法 1、常见压力单位及其换算关系： mmHg O mH MPa kPa Pa atm 76033.101013.03.10110130012===== 2、压力的两种基准表示：绝压（以绝对真空为基准）、表压（真空度）（以当地大气压为基准，由压力表或真空表测出） 表压 = 绝压—当地大气压 真空度 = 当地大气压—绝压 三、流体静力学方程 1、静止流体内部任一点的压力，称为该点的经压力，其特点为： （1）从各方向作用于某点上的静压力相等； （2）静压力的方向垂直于任一通过该点的作用平面； （3）在重力场中，同一水平面面上各点的静压力相等，高度不同的水平面的经压力岁位置的高低而变化。 2、流体静力学方程（适用于重力场中静止的、连续的不可压缩流体） )(2112z z g p p -+=ρ )(2121z z g p g p -+=ρρ p z g p =ρ（容器内盛液体，上部与大气相通，g p ρ/—静压头，“头”—液位高度，p z —位压头 或位头） 上式表明：静止流体内部某一水平面上的压力与其位置及流体密度有关，所在位置与低则压力愈大。 四、流体静力学方程的应用 1、U 形管压差计 指示液要与被测流体不互溶，且其密度比被测流体的大。 测量液体：)()(12021z z g gR p p -+-=-ρρρ 测量气体： gR p p 021ρ=- 2、双液体U 形管压差计 gR p p )(1221ρρ-=- 第二节 流体流动的基本方程 一、基本概念 1、体积流量（流量s V ）：流体单位时间内流过管路任意流量截面（管路横截面）的体积。单位为13 -?s m 2、质量流量（s m ）：单位时间内流过任意流通截面积的质量。单位为1 -?s kg s s V m ρ=