《化工原理》复习提要(上)

1、化工原理复习提要（上）1.各章要点1.1流体流动基本概念连续介质模型；组成的表示（质量分率、摩尔分率、体积分率）；流体的密度及影响因素；流体静压强的特征、单位、表示方式及等压面；流量、流速的各种表达方式及计算；净功、有效功率、轴功率；牛顿粘性定律、 粘度及其影响因素；流体的流动类型、雷诺数、层流与湍流的本质区别；局部阻力与直管阻力、当量直径与当量长度、相对粗糙度、圆形直管内的速度分布、摩擦系数、局部阻力系数；简单管路、并联管路、分支（汇合）管路。仪器设备各种液柱式压差计、测速管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计等的结构基本公式流体静力学基本方程：柏努利方程：连续性方程：阻力计算方程：1.2

2、流体输送机械基本概念流体输送设备的类型；离心泵的主要部件及其作用；工作原理；气缚现象产生的原因及消除措施；离心泵的理论流量与理论扬程、离心泵的基本方程式及影响扬程、流量的主要因素；离心泵的主要性能参数流量、扬程、轴功率、效率（容积效率、机械效率、水力效率）；特性曲线的测定及设计点；离心泵的设计点；离心泵的工作点及其调节方法；气蚀现象（避免措施）、临界气蚀余量、必需气蚀余量、最大吸上真空高度、允许吸上真空高度等概念及测定；泵的安装高度及其计算； 基本公式比例定律 切割定律 管路特性曲线方程 离心泵特性曲线方程 允许吸上真空高度的换算 离心泵的安装高度 1.3非均相物系的分离基本概念：颗粒特性（体

3、积、表面积、比表面积、形状系数）、床层特性（空隙率、比表面积、各向同性）、沉降操作（重力沉降、离心沉降；自由沉降、干扰沉降；沉降速度及影响因素）；降尘室的特点及生产能力；离心沉降的原理、离心沉降的沉降速度的特点；离心分离因素；旋风分离器的临界直径及影响因素降、分离效率、压降；滤饼、料浆、滤液；饼层过滤与深层过滤；可压缩滤饼、不可压缩滤饼、助滤剂；过滤基本方程、比阻、过滤速度与过滤速率、恒压过滤、恒速过滤、先恒速后恒压过滤；滤饼洗涤、洗涤速率；板框压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机的特点；生产能力及影响因素。仪器设备降尘室、旋风分离器、板框压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机等的结构、特点。基本公式重力沉

4、降速度 降尘室的生产能力 过滤基本方程 过滤过程的物料衡算恒压过滤方程 先恒速后恒压的过滤方程 洗涤时间 生产能力 转筒真空过滤机的生产能力1.4传热基本概念：热传导、热对流、热辐射；对流传热、辐射传热；传热速率、热通量；稳态传热、非稳态传热；牛顿冷却定律、热边界层、对流传热系数及影响因素、进口段；热负荷；总传热系数、污垢热阻；平均温度差、逆流、并流、错流、折流、管程数、壳程数、温度差校正系数；传热效率、传热单元长度、传热单元数、最小值流体；自然对流、强制对流；黑体、镜体、白体、灰体、吸收率、反射率、透过率；辐射能力、辐射系数、单色辐射能力；各种换热器的结构及特点。基本公式：热传导：对流传热系

5、数 热量衡算 总传热系数 传热速率方程 平均温度差 辐射能力 辐射传热速率 2.基本联系1. 1at=_kgf/cm2=_ m.H2O=_mm.Hg=_N/m2。3.流体粘度的因次表达式是 。理想流体的粘度等于 ，通常流体的粘度随流体的温度而变化，气体的粘度随温度的升高而 ，液体的粘度随温度的升高而 。4.当地大气压为760mmHg，则0.25MPa(表)= Kg(f)/cm2(绝)。5.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力及液位恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小使时，水的流量将 ，摩擦系数将 ，管路总机械能损失将 。6.稳态流动时，流速只与 有关，而非稳态时的流速却与 和 有关。7.流

6、体粘度的因次式是 。通常流体的粘度随流体的温度而变化，气体的粘度随温度的升高而 ，液体的粘度随温度的升高而 。8.当地大气压为760mmHg，则70Kpa（绝）= mmHg(真空度)。9.当流体在圆形直管内作滞流时，其速度分布是 型曲线，其管中心最大流速为平均流速的 倍，摩擦系数与Re的关系式为 。10.气体的粘度随温度的升高而 ，液体的粘度随温度的升高而 。11.孔板流量计和转子流量计最主要的区别在于：前者是恒 ，变 ；后者是恒 ，变 。12.边长为0.5m的正方形通风管道的当量直径为 。13.在压强恒定的条件下，空气的粘度随温度的降低而 。14.当Re为已知时，流体在圆形直管中呈层流时的摩

7、擦系数= 。在粗糙管中呈湍流时，摩擦系数与 、 有关。15.当流体在圆形直管内的Re=1500时，其速度分布是 型曲线，其管中心最大流速为平均流速的 倍，摩擦系数= 。16.液体的粘度随温度的升高而 。17.当地大气压为760mmHg。测得某容器内的绝对压强为90kPa，则容器内的压强为 mmHg（真空度）= at（表压）。18.密度为kg/m3、粘度为Pa.s的流体在内径为di的圆形直管内以流速u流动，则Re= 。当Re< ，流体呈现为层流（滞流），= ，管内速度分布是 型曲线，此时管中心处的流速等于平均流速的 倍。19.理想流体的粘度为 ，液体粘度随温度的升高而 。20.层流和湍流的

8、本质区别是 。21.因次分析法的基础是 ，粘度的因次表达式为 。22.减小流体在管路中流动阻力hf的措施有 、 、 。23.当地大气压强为1at，某系统的表压强为0.5at，该系统的绝对压强为 at= mH2O。24.流体的粘度与温度有关。其中，液体的粘度随温度的升高而 。25.当地大气压为760mmHg。测得某容器内的绝对压强为90kPa，则容器内的压强为 mH2O（真空度）= at（表压）。×0.4m的矩形通风管道，其润湿周边长为 ，当量直径为 。27.功率的因次是 。因次分析的基础是 。28.已知某油品在管的进口稳定段后的半径为R的圆形管道内流动，其Re=700，平均流速为0.

9、25m/s，流过100m直管的流体阻力为7J/kg，则管道中 流速最大，最大流速为 m/s，摩擦系数= 。若将流量增大一倍而其它条件不变，流过100m的流体阻力hf= 。29.水由液位的敞口高位槽通过一管道流进一液位及压力恒定的反应器。当管道上的阀门开度减小时，管路中水的流量将 ，摩擦系数将 ，管路的总能量损失将 。30.理想流体是指 的流体。实际流体在可分为牛顿型流体和非牛顿型流体，其中牛顿型流体是指 。31.当地大气压为10mH2O，则49kPa(真空度)= mmHg(绝)= at(表)。32.实际流体在内径为D的等径直管的进口稳定段后流动，其边界层厚度为 ；若Re=500，则最大流速等于

10、平均流速的 倍。 33.测量流体流量时，随着流体的流量增加，孔板流量计中孔板两侧的压差将 ；若改用转子流量计，当流量增加时转子上下两端的压差将 。34.密度为kg/m3、粘度为Pa.s的流体在内径为di的圆形直观内流动，则Re= 。当Re< ，流体呈现为层流（滞流），= ，管的速度分布是 型曲线，此时管中心处的流速等于平均流速的 倍。35.理想流体的粘度为 ，液体的粘度随温度的升高而 。36.流体粘度是流体分子 的宏观表现，粘度的因次表达式为 ，其中液体的粘度随温度的升高而 。37.以Pa为单位的柏努利方程表达式为： 。38.流体的流动类型分为 、 。若流体在直管内流动的摩擦系数只与Re

11、有关的，则流体处于 ，而且摩擦系数的表达式为= 。39.当地大气压强为1at，某系统的表压强为0.5at，该系统的绝对压强为 at= mH2O。40.套管有57×2.5mm和25×2.5mm的钢管组成，则环隙的流通截面积等于 、润湿周边等于 、当量直径等于 。41.产品样本上离心泵的特性曲线是在一定的 下，输送 时的性能曲线。42.当地大气压强为1at，一设备上压力表的读数为0.1MPa，其绝对压强为 Kg(f)/cm2。43.当地大气压强为1at，一设备上真空表的读数为450mmHg，其绝对压强为 Pa。44.已知密度为800Kg/m3的油在内径为20mm、长度为L的圆形

12、直管中稳态流动，其平均流速为0.25m/s，其Re=800、Pf=800Pa，则油的粘度= Pa.s，管道中心的流速= m/s。当油的流量增加一倍，则hf= J/Kg。45.处在等温液体中同一水平高度的各个点压强相等的条件必须是： 、 、 。46.非稳态流动系统中，流体的流速与 、 有关。47.实际流体在管内流动时产生流动阻力的主要原因是 。48.以N为单位的柏努利方程表达式为 。49.压强的因次表达式为 。因次分析的理论基础是 ，因次分析的目的是 。50.已知1kg流体流过离心泵所获得的总机械能为245.25J/Kg，则泵的扬程为 m。51.圆管中有常温下的水流动,管内径d=100mm,测得

13、其中的质量流量为11.8kg/（s.m2），其体积流量为_.平均流速为_.(水的密度取：1000 kg/m3)52.当20的甘油(=1261kg/m3、=1499厘泊)在内径为100mm的管内流动时,若流速为2.5m/s时,其雷诺准数Re为_ _，其摩擦阻力系数为_ _.。53.某长方形截面的通风管道,其截面尺寸为40×30mm,其当量直径de为_ _。54.管出口的局部阻力系数等于_ _，管入口的局部阻力系数等于_ _。55.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。56.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_。测得另一容器内

14、的表压强为360mmHg,则其绝对压强为_。57.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,当一端与大气相通时,读数R表示的是_或_。58.米糠油在管中作完全湍流流动,若流量不变,管径不变,管长增加一倍,则摩擦阻力损失为原来的_倍。59.流体在管内作湍流流动时(不是阻力平方区),其摩擦系数随_ 和_而变。60.流体的位能是指在_作用下,流体距_一定高度所具有的能量。61.流体在管道内作稳定流动时，任一截面处的流速、压强等只随_ 变化。62. 98.1kPa、67的空气的密度为_kg/m3。(气体常数R=8.314J/mol.K,空气的平均分子量取为29g/mol)63.静止液体

15、中两处压力相等的条件是_。64.当20的甘油（=1261kg/m3，=1499cP），在内径为100mm的管内流动时，若流速为1.0 m/s,其雷诺数Re为_，流体的流动型态为_，摩擦系数= 。65.某环形截面的流道，由108×4mm 和76×3mm的钢管构成，当量直径de为_。66.流体的粘度是组成流体的分子、原子等微观微粒间 的宏观表现。一般液体的粘度随温度的升高而 。今有黏度为4×10-2Pa.s、密度为800kg/m3的油以0.4m/s的平均流速在内径为150mm长度为100m的直管段内流动，则雷诺准数Re= ，其流动类型为 ，其管内的最大流速为 ，其摩擦

16、系数= ，体积流量为 ，质量流速= ，流体阻力Pf= 。67.离心泵的工作点是 曲线与 曲线的交点。68.离心泵的主要部件有 、 和密封装置。调节离心泵流量的方法有 、 和泵的组合操作等三种。69.离心泵的轴功率N、有效功率Ne与效率的关系是 ，泵的效率包含 、 、 等三种效率。70.泵铭牌上的轴功率和允许吸真空高度是指 时的数值。71.产品样本上离心泵的特性曲线是在一定的 下，输送 时的性能曲线。72.离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会发生 现象。73. 离心泵的主要部件有 、 和 。其中 是将原动机的能量传递给液体的部件。74. 管路特性曲线和离心泵特性曲线的交点称为 ，若需要改

17、变这一交点的位置，常采用 的方法以改变管路特性曲线，或采用 的方法以改变泵的特性曲线。75. 推导离心泵的基本方程的两个基本假设分别是 、 。77. 调节离心泵流量可采用的方法有 、 、 。78. 离心泵的轴功率N、有效功率Ne与效率之间的关系是Ne= ，离心泵的效率包括 效率、 效率和 效率。79. 离心泵的主要性能参数有 、 、 、 和允许吸上真空高度(或允许气蚀余量)80. 用离心泵将一个低位敞口水池中的水送至敞口高位槽中，若改输送密度为1200Kg/m3、其他物性与水相同，则流量将 ，扬程将 ，轴功率将 。（减小，不变，增大，不确定）81.。离心泵的安装高度超过允许安装高度时，离心泵会

18、发生_现象。82. 离心泵的扬程含义是_。83. 离心泵起动时，如果泵内没有充满液体而存在气体时，或吸入管路泄漏，使离心泵启动后不能输送液体。这种现象称为_现象。84. 输水的水泵系统，经管路计算需泵提供的压头为He=19m水柱，输水量为0.0079m/s，则泵的有效功率为_。85. 离心泵的允许吸上真空高度和允许气蚀余量描述了离心泵的 性能，随离心泵工作条件下的流量增大，离心泵的允许吸上真空高度将 、允许气蚀余量将 。88.半径为R、高为H的圆柱体颗粒，其比表面积a= ，形状系数（球形度）= 。86. 对于旋风分离器，其尺寸增大，分离效率将 ；若颗粒直径增大，则分离效率将 ；若流体粘度增大，

19、则分离效率将 。87. 降尘室的生产能力只与 、 有关，而与降尘室的 无关。89. 球形颗粒在空气进行自由沉降。若沉降在stokes区内，当空气的温度从20升高到80，则沉降速度将 。90. 恒压过滤时升高料浆温度，则过滤速率将 ，若升高料浆中固相浓度，则过滤速率将 。91. 在Stokes区域沉降时，沉降速度与颗粒直径的 次方成正比，与流体的 成反比92. 边长为a的正方体的球形度= .93.。一球形颗粒在空气进行自由沉降，若沉降在stokes区内，当空气的温度从100下降到30，则沉降速度将 。94. 颗粒的球形度（形状系数）= 与 之比。在体积相等的不同形状的颗粒中，表面积最小的是 颗粒

20、。95. 颗粒沉降过程可分为 阶段和 阶段，沉降速度是指 时相对于 的速度。96. 将重力沉降速度和离心沉降速度相比，离心沉降速度的 、 都在变化，若都在Stokes进行，离心沉降速度与重力沉降速度之比被称为 。97.有一边长为d的立方体颗粒，其比表面积为 ，其形状系数（球形度）为 。98.评价旋风分离器性能的三个参数是 、 、 。99.已知一旋风分离器的平均旋转半径为0.5m，气体的切向进口速度为20m/s，该旋风分离器的离心分离因数为 。100.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

21、运动速度，称为_ 。101.在液一固分离过程，为了增大沉降速度Ut，必须使液体的温度_ _ 。102.边长为b的正方体颗粒的比表面积为 ，其球形度为 。体积相同的颗粒中， 颗粒的比表面积最小。103.影响旋风分离器的临界直径的因素有 、 、 、 、 。104.灰体的辐射能力与 成正比，还与 成正比。1050.在列管式换热器中，烟道气与水换热，烟道气由170C降至70C，水由20C升至35C,此换热器的传热效率= 。106.厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好，已知b1>b2>b3；导热系数1<2<3。在稳态热传导过程中，各层热阻的关系为：R1 R2 R3,各层的

22、传热速率关系为：Q1 Q2 Q3。（<或>或=）107、两流体通过间壁换热，冷流体从20ºC被加热到50ºC，热流体从100ºC被冷却到50ºC，则逆流时的tm= ºC，并流时的tm= ºC。108.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 侧的对流传热系数，而壁温接近于 侧的流体温度。109.在SI单位制中，对流传热系数的单位是 。110.两流体通过间壁换热，冷流体从20ºC被加热到50ºC，热流体从100ºC被冷却到65ºC，则最小平均温差推动力tmmin= ºC。111.对流传热是指 和 间的传热过程。112.在SI单位制中，对流传热系数的单位是 。113.两流体通过间壁换热，冷流体从20升高到50，热流体从120降低到70，则最大平均温差推