南京工业大学2015年考研化工原理答疑班复习资料

1、2014 考研化工原理复习考研化工原理复习流体具有粘性的原因是什么？流体粘度是衡量粘性大小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度？的物理量，流体静止时是否具有粘度？第一章第一章 流体流动流体流动1.1 基本概念基本概念流体是由大量分子组成，而每个分子行为千差万别，且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，提出连续介质模型的意义是分子间是不连续的。因此，提出连续介质模型的意义是什么？什么？1.连续介质模型连续介质模型2.牛顿粘性定律牛顿粘性定律分析分析U形管压差计受力平衡的重要依据形管压差计受力平衡的重要依据3.U形压差计

2、形压差计p7P15 p16P15 p164.量纲分析量纲分析6.流量测量流量测量毕托管测速特点、毕托管测速特点、孔板流量计、转子流量计的特点孔板流量计、转子流量计的特点量纲分析的量纲分析的3条原则。条原则。5.湍流阻力湍流阻力影响湍流阻力的因素。湍流阻力无量纲数群的整理影响湍流阻力的因素。湍流阻力无量纲数群的整理P47-48P29-31 3 U形管压差计形管压差计 流体流体静力学方程静力学方程110gzppgRgzppi220Rzz21gRppi)(211122p1p2z1z2RU 形管压差计00gRppim)(2,1,m量纲分析三原则 任何由物理规律推导的方程，都能改成有“无量纲数群”作为变

3、量的方程。 如果待分析的物理现象的未知函数由n个物理量构成，其中采用了m个基本因次，则描述这个物理现象所需的相互独立的量纲为一的数有(n-m)个。 可把物理量间的不定函数式表达为幂函数形式，然后据等式两侧的量纲相同原则，整理得到有关的无量纲的数群。湍流阻力的计算湍流阻力的计算Re),( fd22udlhf),(uldhf影响湍流阻力的因素影响湍流阻力的因素111112345 6 823 4 5 623 4 5623 4 5 623 4 5688880.10.090.080.070.060.050.040.030.020.01103104107105106Re/d层流区层流区过渡区过渡区湍流区湍

4、流区完全湍流区，粗糙管完全湍流区，粗糙管层流层流=64/Re0.050.040.030.020.01光滑管光滑管/d=0.000001(2) 由经验公式计算由经验公式计算布拉修斯布拉修斯(Blasius公式公式) Re=31031105Re6422lg274. 1d232dluhf25. 0Re3164. 0Re51. 27 . 3log21d层流层流: 海根海根-泊谡叶泊谡叶(Hagen-Poiseuille Equation)湍流湍流: 粗糙管粗糙管 光滑管光滑管柯尔布鲁克柯尔布鲁克(Colebrook)完全湍流区完全湍流区流量计总结流量计总结 02 gRCu第二章第二章 流体输送机械流体

5、输送机械2.1 基本概念基本概念2. 离心泵中，叶轮和泵壳在流体输送中分别所起作用离心泵中，叶轮和泵壳在流体输送中分别所起作用1. 离心泵叶轮的类型离心泵叶轮的类型3. 离心泵出厂时三条性能曲线的测定条件离心泵出厂时三条性能曲线的测定条件5. 离心泵扬程的定义离心泵扬程的定义6. 泵的类型泵的类型4. 流体性质对离心泵性能曲线影响因素流体性质对离心泵性能曲线影响因素p62p70p72p84-88 能举能举4个个p68p69影响离心泵性能的因素分析和性能换算影响离心泵性能的因素分析和性能换算 (1).(1).密度的影响密度的影响 泵的效率也不随泵的效率也不随而改变，所以而改变，所以HeV与与V曲

6、线保持不变。曲线保持不变。变变Na也变也变. (2). 粘度的影响粘度的影响 Na 电机功率电机功率 He V Na 20水 20oC 不计影响第三章第三章 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, 则床层的比表面则床层的比表面积是多少？积是多少？2. 颗粒的自由沉降速度颗粒的自由沉降速度5. 降尘室气体处理能力的影响因素降尘室气体处理能力的影响因素4. 在固体流态化中在固体流态化中, 固体颗粒床层有固定床、流化床和输固体颗粒床层有固定床、流化床和输送床送床3种类型，各种床层流体真正流速与颗粒沉降速度种类型，各

7、种床层流体真正流速与颗粒沉降速度分别有何变化？分别有何变化？3. 板框压滤机过滤与洗涤时的板框压滤机过滤与洗涤时的滤布阻力特点滤布阻力特点P99P116P107-108P125-126P11934pptgduepR24颗粒的自由沉降速度颗粒的自由沉降速度1) 滞流滞流 or Stokes 区区 Rep2218ptdpgu34evgdupt洗液洗液废洗液废洗液洗涤过程：洗涤过程：滤 液滤浆过滤过程：过滤过程：洗涤L过滤L滤液穿过滤饼厚度L/2L 流通截面2A(A框面积)A推动力过滤终了p洗涤p速率EddVwddV洗涤方法：横穿洗涤法洗涤方法：横穿洗涤法 速率间关系：EwddVddV)(41)(板

8、框压滤机相关计算 过滤过程过滤过程222KAVVVe 洗涤过程洗涤过程当洗涤液量为当洗涤液量为VW时，时，洗涤洗涤时间为：时间为：wwwddVV)(28()wwFeVKAVV当当VW= JVF时时2)(8KAVVJVeFFwFwJKAJVF8822当当Ve= 0时时 流化床流化床 u ut 单层降尘室单层降尘室 VS Aut 多层降尘室生产能力多层降尘室生产能力(n层水平隔板层水平隔板)： VS(n+1)utA3. 钢、不锈钢、水、空气在同温度下的导热系数钢、不锈钢、水、空气在同温度下的导热系数(热导率热导率)的大小比较。它们随的大小比较。它们随温度如何变化温度如何变化1. 传热的三种基本方式

9、传热的三种基本方式2. 对流传热的特点对流传热的特点第四章第四章 传热与换热器传热与换热器4.1 基本概念基本概念5. 冷热流体换热时冷热流体换热时, 逆流与并流的优缺点比较逆流与并流的优缺点比较4. 影响蒸汽冷凝给热的因素影响蒸汽冷凝给热的因素6. 折流板有哪两种类型？折流板有哪两种类型？折流板折流板的作用的作用p137传导、对流、辐射传导、对流、辐射p137P139-140P158P172-173p181热导率与温度的关系热导率与温度的关系 t t液体的随温度的变化趋势液体的随温度的变化趋势气体的随温度的变化趋势气体的随温度的变化趋势绝大多绝大多数液体数液体甘油甘油水水)1 (0t多数匀质

10、固体：多数匀质固体：金属金属/液体液体 04 影响因素影响因素 冷凝液膜两侧的温度差冷凝液膜两侧的温度差t4132)(13. 1wsttLgr 流体物性的影响流体物性的影响 不凝性气体的影响不凝性气体的影响 蒸气过热的影响蒸气过热的影响tr, 蒸气流速的影响蒸气流速的影响1%不凝气可使60%）包括冷却和冷凝两个过程 各种流动形式的比较各种流动形式的比较v在冷热流体进出口温度一定时， t逆 最大， t并最小，其余界于两者之间。相同处理量时，加热剂或冷却剂的用量减少。t2逆流优点：逆流优点：t2T2,可有效布置加热面可有效布置加热面逆流缺点是冷热流体逆流缺点是冷热流体最高温度都在同一侧最高温度都在

11、同一侧采用折流和其他复杂流动的目的是为了提高传热系采用折流和其他复杂流动的目的是为了提高传热系数，然而其代价是减小了平均传热温差数，然而其代价是减小了平均传热温差并流：热敏性并流：热敏性物质，可限制物质，可限制温升。温升。 折流挡板：折流挡板：为提高壳程流体流速为提高壳程流体流速，往往在壳体，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。安装挡板的优点：安装挡板的优点：u u壳壳aa0 0；减少减少流动死角，防污垢增长；流动死角，防污垢增长；支撑管束，防弯、支撑管束，防弯、防振。缺点：流阻防振。缺点：流阻。 。1. 分子扩散速率即分子扩散速率即菲克定

12、律菲克定律及适用范围及适用范围第五章第五章 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？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？5. 体系的压力、操作温度对吸收过程的影响体系的压力、操作温度对吸收过程的影响4. 分子扩散单向传质及传质速率分子扩散单向传质及传质速率NAP231p237p238低温高压有利于吸收低温高压有利于吸收p232-233Fick定律 对于两组分物系，某种组分的扩散通量（对于两组分物系，某种组分的扩散通量（JA）与该组分方向上的浓度梯度成正比）与该组分方向上的浓度梯度成正比单位时间内

13、通过单单位时间内通过单位截面积的量位截面积的量kmol/(s.m2)浓度梯度，单位为浓度梯度，单位为：kmol/(m3.m)组分组分A在介质在介质B中的中的扩散系数，单位为扩散系数，单位为：m2/sdZdCDJAABA适用范围：适用范围：(1)双组分物系；双组分物系；(2)一维分子扩散一维分子扩散 (3)定态过程定态过程;(4)描述空间一点描述空间一点(point)分子扩散单向传质分子扩散单向传质1)1)过程分析过程分析以截面以截面I-I 为考察对象为考察对象v扩散流：分子微观运动扩散流：分子微观运动，传递的是纯组分，传递的是纯组分A或或B 因为：因为： CM CA+ CB所以：所以： JA

14、= JBNGL v界面上无界面上无B的传入的传入 NB=0v主体流动主体流动：同时携带组分：同时携带组分A和和B)(ln21121221AABMMABBBBAAMACCCCDNCCCCCCCDN)(21AABmABAppppRTDN 与等摩尔反向扩散的传质通量相比，多与等摩尔反向扩散的传质通量相比，多一项一项(P/PB m)或或(CM/CB m)； (P/PB m) 称之为漂流因子，当称之为漂流因子，当CA较低较低时，时， P/PB m =1.0 。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

15、尔流假设的要点是什么？恒摩尔流假设的要点是什么？3 在化工生产中全回流用于什么场合？全回流时操作线在化工生产中全回流用于什么场合？全回流时操作线方程是什么？方程是什么？4 冷液回流时冷液回流时, 冷液回流比与第一板以下的正常用操作冷液回流比与第一板以下的正常用操作回流比有何区别与联系？回流比有何区别与联系？5 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？P273P276P282对角线方程对角线方程P297-299P290-2912 2 恒摩尔流假设恒摩尔流假设 组分的摩尔汽化潜热相等；组分的摩尔汽化潜热相等； 汽汽液两相接触时因温度不同而交换的显热可以忽略；

16、液两相接触时因温度不同而交换的显热可以忽略； 设备保温良好，热损失可以忽略。设备保温良好，热损失可以忽略。 VVVnn1LLLnn11VVVnn1LLLnn精馏段：精馏段：提馏段：提馏段：3 3 全全回流回流 0F0D0Wnnxy1对角线为操对角线为操作线作线所需理论塔板所需理论塔板数最小数最小（3）塔顶冷液回流）塔顶冷液回流对第一块塔板进行物料衡算对第一块塔板进行物料衡算01VLVL对第一块塔板进行热量衡算对第一块塔板进行热量衡算0 01VIL iV ILi110 0()VV ILiL i00RIiLqLIi0RLL q10(1)RVVqLD,xDVLV1L00RRLqRL1. 填料类型填料

17、类型第七章第七章 塔设备塔设备3. 影响填料塔液泛速度大小的因素影响填料塔液泛速度大小的因素5. 筛板塔的液流型式筛板塔的液流型式6. 筛板塔操作负荷性能图筛板塔操作负荷性能图, 5条线的名称、意义和作法。条线的名称、意义和作法。 液相上、下线，漏液线，过量液沫夹带线液相上、下线，漏液线，过量液沫夹带线(ev)，溢流液泛线，溢流液泛线2. 填料塔操作时，哪些因素造成气液相在塔截面上分布填料塔操作时，哪些因素造成气液相在塔截面上分布不均匀？如何解决？不均匀？如何解决？4. 筛板塔的板面布置筛板塔的板面布置P310-311P315P310P333P326-327P327第八章第八章 干燥干燥8.1

18、 基本概念基本概念1.干燥介质经预热器预热后干燥介质经预热器预热后, 湿度湿度H和温度和温度t如何变化？如何变化？3.对热敏性物料对热敏性物料, 为了提高干燥速度为了提高干燥速度,可采取的方法是么？可采取的方法是么？4.“I-H”图及其应用图及其应用5.等焓干燥过程的条件等焓干燥过程的条件6.6.降速干燥阶段的干燥速率主要取决于哪些因素？降速干燥阶段的干燥速率主要取决于哪些因素？2.干燥必要条件是什么？干燥必要条件是什么？湿度湿度H不变，温度不变，温度t增加增加p369p369真空干燥真空干燥P374-377p387P38010.1.2 10.1.2 湿空气的湿度图湿空气的湿度图 常用的有焓常用的有焓湿度（湿度（I-H）图、温度）图、温度湿度（湿度（t-H）图。本章采用图。本章采用IH图。图。图图 101.3kPa下空气的下空气的tH图图（1）等湿度线（等线）群）等湿度线（等线）群（1）（2）t，IH（3）（4）( 5)（2）等焓线（等线）群）等焓线（等线）群 （3）等干球温度线（等）等干球温度线（等线）群线）群（4）等相对湿度线（等）等相对湿度线（等线）群线）群 ( 5) 水汽分压线水汽分压线HttI)250088. 1 (01. 1ss622.0pppH一已知参数确定状态点一已知参数确定状态点H-I图