南京工业大学研究生入学考试化工原理内部答疑-最新

1、1.什么叫流体？流体不同于固体的特征是什么？什么叫流体？流体不同于固体的特征是什么？2. 流体是由大量分子组成，而每个分子行为千流体是由大量分子组成，而每个分子行为千差万别，且分子间是不连续的。因此，提出连差万别，且分子间是不连续的。因此，提出连续介质模型的意义是什么？续介质模型的意义是什么？(P7)3.流体具有粘性的原因是什么？流体粘度是衡流体具有粘性的原因是什么？流体粘度是衡量粘性大小的物理量，流体静止时是否具有粘量粘性大小的物理量，流体静止时是否具有粘度？度？第一章第一章 流体流动流体流动1.1 基本概念基本概念5.量纲分析（因次分析）可以减少变量，减少量纲分析（因次分析）可以减少变量，

2、减少实验工作量，减少实验设备，减少实验流体种实验工作量，减少实验设备，减少实验流体种类。由无量纲数群（无因次数群）表示的关联类。由无量纲数群（无因次数群）表示的关联式可推广应用于其他设备和其它流体，条件是式可推广应用于其他设备和其它流体，条件是什么？什么？ （P30）7.局部阻力产生的原因和实质是什么？局部阻力产生的原因和实质是什么？6.分析分析U形管压差计受力平衡的重要依据是什形管压差计受力平衡的重要依据是什么？么？4.什么叫速度边界层？产生的原因是什么？什么叫速度边界层？产生的原因是什么？8.如何计算非圆形截面管道的当量直径？如何计算非圆形截面管道的当量直径？1. U形压差计形压差计 12

3、()mmippgR2.机械能守恒方程机械能守恒方程 2211221222fpupugzgzh1.2 基本公式基本公式3.阻力计算阻力计算 22fe()/ /2 ( / )/2hLLd uL du4.Re计算计算 )d/(W)d/(V/dG/duRe441.3 计算举例计算举例 密度是密度是1000kg/m3、粘度是、粘度是1cP的水以的水以10m3/h的流量在的流量在513mm的水平管内流过，在管路的水平管内流过，在管路上某处流体静压强上某处流体静压强1.5kgf/cm（表压），若管路（表压），若管路的局部阻力略去不计，间距该处的局部阻力略去不计，间距该处100m下游处流下游处流体静压强为多少

4、体静压强为多少Pa？（？（或者求压差或者求压差）（Re=31031105时，时，=0.3164 / Re0.25） 解：解：p2112251 3 245dmm 430.045 1.747 1000Re7.8615 101 10dug0.250.31640.0189(78615)210/36001.747/(0.045)4um s3211 10/cpN s m 221122fpppulhd421.5 9.81 1010001.7470.018910000.045214701564.09283.058 /J kg2211221222fpupugzgzh422a8.3058 10p0.8467/()

5、pKgfcm（ ）表5.IS50-32-1255.IS50-32-125型号意义什么？型号意义什么？第二章第二章 流体输送机械流体输送机械2.1 基本概念基本概念1. 离心泵中，叶轮和泵壳分别起什么作用？离心泵中，叶轮和泵壳分别起什么作用？2. 离心泵叶轮有哪几种类型？离心泵叶轮有哪几种类型？3. 离心泵出厂时三条性能曲线是在什么条件离心泵出厂时三条性能曲线是在什么条件 下测定的？下测定的？4. 离心泵扬程的定义是什么？离心泵扬程的定义是什么？211 222kKffkupPHgHHggg6. 离心泵产生气蚀现象过程，产生的原因是什离心泵产生气蚀现象过程，产生的原因是什 么？如何避免气蚀现象产生

6、？（么？如何避免气蚀现象产生？（76）7. 对一台特定的泵，由对一台特定的泵，由20 清水测出的清水测出的h允允与与V的曲线关系，是否可以通用于其它不同温的曲线关系，是否可以通用于其它不同温度下的任何一种流体？度下的任何一种流体？1.管路特性曲线管路特性曲线20HeHKV2HeABV泵特性曲线泵特性曲线2. 泵的最安装高度泵的最安装高度2f,1v11maxg,HhgpgpzzHK允环环境境大大气气压压工工质质温温度度由由流流量量查查附附录录吸吸入入管管路路阻阻力力2.2 基本公式基本公式221111 222111 22222KKKffKKKKffKpupuZZHHggggppuHgZZHHgg

7、g22max1 2,2SfuHgHHg允1 1K K截面截面 以允许吸上真空高度以允许吸上真空高度HS计算计算Hg,max 例例 有一精馏塔，操作压力有一精馏塔，操作压力P塔塔=560mmHg(真空度真空度)，釜内液体，釜内液体处于沸腾状态，塔釜连续出料，处于沸腾状态，塔釜连续出料，泵放在低于液面泵放在低于液面4.2m处处, L=950Kg/m3, 吸入管阻力吸入管阻力Hf1-2=0.92m, h允允=4.0m. 问：泵能否正常操作？问：泵能否正常操作？P塔塔4.2mF1122.3 计算举例计算举例 解解 2f,1v1maxg,HhgpgpH允P1为液体上方环境压力，故为液体上方环境压力，故P

8、1即为塔内的操作压力，即为塔内的操作压力，塔内的绝压为：塔内的绝压为： P1=P塔塔=P0-P真真=760-560=200mmHg塔内液体处于沸腾状态，塔内液体处于沸腾状态，PV=P塔塔，即操作压力等，即操作压力等于液体的饱和蒸汽压于液体的饱和蒸汽压mHhH92. 492. 00 . 42f,1maxg,允因此，把泵放在低于液面因此，把泵放在低于液面4.2m4.2m处不能正常工作，会发处不能正常工作，会发生汽蚀应放在液面以下生汽蚀应放在液面以下4.92m4.92m处（理论上越低越好）处（理论上越低越好）1.颗粒的比表面积颗粒的比表面积a，床层的孔隙率为，床层的孔隙率为，则，则 床层的比表面积是

9、多少？床层的比表面积是多少？2.2.固定床结构的一维简化模型有哪些特点？固定床结构的一维简化模型有哪些特点？第三章第三章 过滤过滤 沉降沉降 流态化流态化3.1 基本概念基本概念6. 什么是临界粒径？旋风分离器性能好坏的标什么是临界粒径？旋风分离器性能好坏的标志是什么？志是什么？3. 流体流过滤饼即为流过一固体颗粒的固定流体流过滤饼即为流过一固体颗粒的固定床，因液体通过滤饼的流速较低，属层流，床，因液体通过滤饼的流速较低，属层流，过滤速率就是流体通过固定床的空速，是采过滤速率就是流体通过固定床的空速，是采用欧拉公式还是柯士尼公式？（用欧拉公式还是柯士尼公式？（P100）4. 颗粒的沉降速度的定

10、义是什么？颗粒的沉降速度的定义是什么？5. 降尘室气体处理能力跟哪些因素有关？降尘室气体处理能力跟哪些因素有关？2dv2()eKAdVVdq2()eKdqq102()SmPKr 22eqqqK222eVVVKA1. 过滤速率计算式过滤速率计算式2. 恒压过滤方程恒压过滤方程3.2 基本公式基本公式某板框压滤机恒压下操作某板框压滤机恒压下操作,经经1h过滤过滤,得滤液得滤液2m3，过滤介质阻力可略。试问，过滤介质阻力可略。试问:若操作条件不变若操作条件不变, 再过滤再过滤1h,共得多少滤液共得多少滤液?在原条件下过滤在原条件下过滤1h后即把压差提高一倍后即把压差提高一倍, 再过滤再过滤1h,已知

11、滤饼压缩性指数已知滤饼压缩性指数s = 0.24 ,共共 可得多少滤液可得多少滤液? 3.3 计算举例计算举例 Ve=0, V 2 = KA2 即即 22 = KA21 KA2 = 4 m6/h 又又 (V 2)2 = 42 =42 , 得得 V 2= 2.828 m3(2)过滤过滤1小时后小时后,压差提高一倍压差提高一倍 由由K p(1-S)得得 K A2 = (p/p)(1-S) KA2 = 2(1-0.24) 4= 6.774 m6/h 则则 (V )2-V2 = K A2( - ) 即即 (V )2-22 = 6.7741 V = 3.282 m3 3. 钢、不锈钢、水、空气在同温度下

12、的导热钢、不锈钢、水、空气在同温度下的导热系数（热导率）的大小比较。它们随温度如系数（热导率）的大小比较。它们随温度如何变化？何变化？1. 传热的三种基本方式是什么？传热的三种基本方式是什么？2. 对流传热的特点是什么？对流传热的特点是什么？第四章第四章 传热与换热器传热与换热器4.1 基本概念基本概念7. 折流板有哪两种类型？折流板的作用折流板有哪两种类型？折流板的作用6. 冷热流体换热时，逆流与并流的优缺点比较冷热流体换热时，逆流与并流的优缺点比较4. 纯净蒸汽膜状层流冷凝给热时，实验测定的纯净蒸汽膜状层流冷凝给热时，实验测定的 给热系数为什么会比努塞尔公式理论计算要给热系数为什么会比努塞

13、尔公式理论计算要 高出高出20%左右？左右？5. 影响沸腾给热的因素有哪些？影响沸腾给热的因素有哪些？1. 流体在管内强制对流给热流体在管内强制对流给热0.80.30.40.023PCdud或流速或流量加倍流速或流量加倍0.822. 串联传热串联传热1221()()( )mhphcpcQKA tW CTTW Cttw4.2 基本公式基本公式3. 传热系数传热系数11oooioomiibddRRKdd（看清题目给的条件，有些热阻项可忽略不计）（看清题目给的条件，有些热阻项可忽略不计）欲设计一列管式换热器欲设计一列管式换热器,用用110的饱和水蒸气将的饱和水蒸气将1400kg/h的常压空气由的常压

14、空气由20预热到预热到95。(1)若初步选定采用单管程换热器若初步选定采用单管程换热器,空气走管程空气走管程, 管束管束由由120根根252.5mm的铜管组成。试确定所需的管的铜管组成。试确定所需的管束长度。束长度。(2)若选用双管程浮头式列管换热器。管子总数、管若选用双管程浮头式列管换热器。管子总数、管长及直径同上。空气流量及进口温度不变。则空气长及直径同上。空气流量及进口温度不变。则空气的出口温度有无变化的出口温度有无变化?试计算之。试计算之。 在计算中在计算中,冷凝液膜的热阻、管壁及其两侧污垢热冷凝液膜的热阻、管壁及其两侧污垢热阻可忽略不计阻可忽略不计,其空气平均温度下的物性可取其空气平

15、均温度下的物性可取:黏度黏度=0.02cP,比热比热:Cp=1.0kJ/(kg),导热率导热率=0.029W/(m), 密度密度=1.076kg/m3。4.3 计算举例计算举例解解：（1） L =? Gi =(1400/3600)/(120/4)0.022 =10.32 kg/(m2s)Re =di Gi / =0.0210.32/(0.0210- 3 )=1.032104 104Pr =Cp/=10000.0210- 3 /0.029=0.69i =0.023Re0. 8 Pr0. 4/d i =0.0230.029(1.032104) 0. 8 0.690. 4/0.02 =46.7W/(

16、m2K)Ki=iQ=WC CpCt =Aiitm Ai =WCCpC (t2 t1 )/(itm )tm =(90-15)/Ln(90/15)=41.86Ai =1400103(95-20)/3600/(46.741.86)=14.92m2 Ai =ndiLL=Ai/(ndi)=14.92/(1200.02)=1.98 m 2 m （2） t2 =? Ln(T-t1)/(T-t2)=KiAi/(WC CpC) (1) Ln(T-t1)/(T-t2)=KiAi/(WC CpC) (2) K/K=/=(Np/Np)0. 8 =20. 8 (Np-管子数量）管子数量） 由由(1)/(2)Ln(T-t

17、1 )/(T-t2)= 20. 8 Ln(T-t1 )/(T-t2)Ln(110-20)/(110-t2) = 20. 8 Ln(110-20)/(110-95) t2=1061. 分子扩散速率即菲克定律只适用于什么分子扩散速率即菲克定律只适用于什么体系？体系？第五章第五章 气体吸收气体吸收5.1 基本概念基本概念2. 双膜理论的要点是什么？双膜理论的要点是什么？4. 用水吸收空气的用水吸收空气的CO2属于气膜控制还是属于气膜控制还是 液膜控制？液膜控制？3. 表面更新模型对溶质渗透模型作了哪些修正？表面更新模型对溶质渗透模型作了哪些修正？6. 某一填料塔进行逆流吸收操作，当吸收因子某一填料塔

18、进行逆流吸收操作，当吸收因子A1且填料为无穷高时，气液两相将在塔顶还是塔且填料为无穷高时，气液两相将在塔顶还是塔底达到平衡？底达到平衡？A1又如何？又如何？5. 降低体系的压力、升高操作温度有利于解吸降低体系的压力、升高操作温度有利于解吸 还是吸收？还是吸收？1222111ln1,11OGOGOLOLOGHNHNHymxLNAAymxAmGAOGyGHK a12OGmyyNy1212lnmyyyyy12min12yyLGxx5.2 基本公式基本公式5.3 计算举例计算举例有一填料层高度为有一填料层高度为3m的逆流操作吸收塔，操作压力的逆流操作吸收塔，操作压力为为101.3kPa，温度为，温度为

19、23C，用清水吸收空气中的氨，用清水吸收空气中的氨气，混合气体流率气，混合气体流率G为为18 kmol/(m2 h)，其中含氨，其中含氨6%（体积（体积%），回收率为），回收率为99%，清水的流率，清水的流率L为为43 kmol/(m2 h)，平衡关系为，平衡关系为y = 0.9x，气相总体积传质系，气相总体积传质系数数 K ya与气相质量流率的与气相质量流率的0.8次方成正比，而受液体次方成正比，而受液体质量流率的影响甚小。质量流率的影响甚小。试估算在塔径及其他操作条件不变的情况下，气体试估算在塔径及其他操作条件不变的情况下，气体流率增加一倍时，出塔气体浓度变为多少？流率增加一倍时，出塔气体

20、浓度变为多少？0006. 0%99106. 0112yy377. 043189 . 01LmGAAyyANAOG111ln1121164. 6377. 00006. 006. 0377. 01ln377. 011属低浓气体吸收属低浓气体吸收 原状况下：原状况下： mNHHOGOG45. 064. 63871. 02122 . 02 . 02 . 0OGOGOGOGyyOGOGHHNNGGaKaKGGHH78. 564. 6871. 0OGN 气体流率增加一倍时：气体流率增加一倍时：753. 0432189 . 01LGmA753. 006. 0753. 01ln753. 01178. 52y2

21、20043. 0yy 第六章第六章 流体蒸馏流体蒸馏6.1 基本概念基本概念1 精馏原理是什么？蒸馏与精馏的区别在哪里？精馏原理是什么？蒸馏与精馏的区别在哪里？2 恒摩尔流假设的要点是什么？什么样的体系基恒摩尔流假设的要点是什么？什么样的体系基 本符合恒摩尔假设？本符合恒摩尔假设？3 操作压力对体系的相对挥发度、塔顶温度、塔操作压力对体系的相对挥发度、塔顶温度、塔 底温度有何影响？底温度有何影响？4 如何根据体系的总压和体系各组份的饱和蒸汽如何根据体系的总压和体系各组份的饱和蒸汽 压来计算体系的液相和汽相组成？压来计算体系的液相和汽相组成？5 在化工生产中全回流用于什么场合？全回流在化工生产中

22、全回流用于什么场合？全回流 时操作线方程是什么？时操作线方程是什么？6 芬斯克方程的推导及应用它计算全回流时最少芬斯克方程的推导及应用它计算全回流时最少 理论板数的基本条件是什么？理论板数的基本条件是什么？7 回流比恒定时，增大塔釜再沸器蒸发量和塔顶回流比恒定时，增大塔釜再沸器蒸发量和塔顶 冷凝器冷凝量对冷凝器冷凝量对XD和和XW有何影响？有何影响？8 萃取精馏与共沸精馏相同点和不同点是什么？萃取精馏与共沸精馏相同点和不同点是什么？FDWFxDWFDxWxDFDxFx回收率11xyxy11DxRxRRywWxLxVVLLqF (1)VVq F6.2 计算公式计算公式11fqZxqqy6.3 计

23、算举例计算举例测定某一精馏塔测实际理论板数为测定某一精馏塔测实际理论板数为5块块, F=100kmol/h , xF=0.5, 泡点进料泡点进料, 在某一回流比下得到在某一回流比下得到D=20kmol/h , xD=0.9, xw=0.4。现要求在进料不变及。现要求在进料不变及xD0.9条件下条件下, 增增大塔顶产量大塔顶产量, 有人认为有人认为, 由于本塔的冷凝器冷凝量和塔釜由于本塔的冷凝器冷凝量和塔釜再沸器的加热量均有富裕再沸器的加热量均有富裕, 因此因此, 完全可以采取操作措施完全可以采取操作措施,提高塔顶产量提高塔顶产量, 并有可能达到并有可能达到D=56kmol/h ,你认为你认为:

24、 （1）此种说法有无根据）此种说法有无根据?可采取的操作措施是什么可采取的操作措施是什么? 馏出量理论上能达多少馏出量理论上能达多少? （2）提高馏出量在实际上受到的限制因素有那些）提高馏出量在实际上受到的限制因素有那些? （1）在一定范围内提高）在一定范围内提高R，相当于提馏段蒸汽回流，相当于提馏段蒸汽回流 量增加，可以降低量增加，可以降低xw，从而提高馏出物产量，从而提高馏出物产量， D的极限值：的极限值： DF ，1000.5/0.9=55.56kmol/h 这是物料衡算的极限这是物料衡算的极限, 因此因此D=56kmol/h是做不是做不 到的。到的。（2）实际生产上的限制还有）实际生产

25、上的限制还有: 当回流量增加时当回流量增加时, 发生塔板上液泛和降液管液泛；发生塔板上液泛和降液管液泛； 塔顶冷凝负荷、塔底加热负荷有一定限制。塔顶冷凝负荷、塔底加热负荷有一定限制。 1. 填料有哪几种类型？填料有哪几种类型？第七章 塔设备3. 影响填料塔液泛速度大小的因素有哪些？影响填料塔液泛速度大小的因素有哪些？4. 空塔液泛气速空塔液泛气速uf是根据埃克特经验关联图计是根据埃克特经验关联图计算而得，其中纵坐标体现不同尺寸的各种填料算而得，其中纵坐标体现不同尺寸的各种填料操作特性的参量是什么？操作特性的参量是什么？5. 筛板塔的塔板上液流类型有几种？筛板塔的塔板上液流类型有几种？6. 塔板

26、负荷性能图，每条线的名称。塔板负荷性能图，每条线的名称。2. 填料塔操作时，哪些因素造成气液相在塔截填料塔操作时，哪些因素造成气液相在塔截 面上分布不均匀？如何解决？面上分布不均匀？如何解决？第八章第八章 干燥干燥8.1 基本概念基本概念1.干燥截止经预热器预热后，湿度干燥截止经预热器预热后，湿度H和温度和温度t如何变化？如何变化？2.2.对热敏性物料，为了提高干燥速度，可采取的方法对热敏性物料，为了提高干燥速度，可采取的方法 是什么？是什么？3.干燥必要条件是什么？干燥必要条件是什么？4.在恒定干燥条件下的恒速干燥阶段，物料表面保持完在恒定干燥条件下的恒速干燥阶段，物料表面保持完 全润湿，物料表面的稳定温度是什么温度？此阶段为全润湿，物料表面的稳定温度是什么温度？此阶段为 何称表面汽化控制阶段？何称表面汽化控制阶段？5.5.降速干燥阶段的干燥速率主要取决于哪些因素？降速干燥阶