化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）

1、化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）计算题重点第一章 流体流动第四章 传热第六章 蒸馏化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）第一章 流体流动计算题型: 设计型 给定流体输送任务,选用合理且经济的管路和输送设备. 操作型 管路系统已固定,核算在某些条件下的输送能力或某些技术指标. 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答） (1)欲将流体由一处输送到另一处，已规定出管径、管长、管件、阀门等，以及流体的输送任务,要求计算输送设备的功率。（设计型） （2）规定管径、管长、管件、阀门等，以及允许的能量损失，要求核算管路

2、的输送量。（操作型） （3）规定管长、管件、阀门等，以及流量的输送量及允许的能量损失，求输送管路的管径。（设计型） 两类计算可归纳为三种情况:化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）应用公式: 流体静力学基本方程 连续性方程 机械能衡算式 范宁公式化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答） 计算实例：用泵将20某溶液(=880kg/m3, =6.510-4Pas)从地下储罐送到高位槽，流量300l/min。高位槽液面比储罐液面高10m。泵吸入管路用894mm的无缝钢管，直管长为15m，管路上装有一个底阀(可粗略的按旋启式止回阀全开时计)、一个标准弯头；泵排出管用mm的无缝钢管

3、，直管长度为50m，管路上装有一个全开的闸阀、一个全开的截止阀和三个标准弯头。储罐及高位槽液面上方均为大气压。设储罐液面维持恒定。泵的效率为70%，取管壁绝对粗糙度e。试求泵的轴功率。化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）1122 Z=10mab20某溶液 300l/min894mml=15mmm l=50m=70%化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）已知条件: =880kg/m3 =6.510-4Pas Vs=300l/min=30010-3m3/60s Z=10m吸入管路:894mm da=89-42=81mm=0.081m 管长la=15m 1个底阀:le= 1

4、个标准弯头:le=排出管路mm db2=50mmm 管长lb=50m 1个闸阀(全开) :le= 1个全开的截止阀:le=17m 3个标准弯头：le=1.63= 离心泵效率：=70%化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）分析：求N柏努利方程Z、u、p已知求Wf管径不同吸入管路排出管路范宁公式l、d 已知求由Re、e/d摩擦因数图当量长度阻力系数查图/表求:泵的轴功率N=Ne/NeNe=We msVs化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）解:第一步:取储罐液面为上游截面1-1，高位槽液面为下游截面2-2，并以截面1-1为基准水平面。 第二步:在1-1与2-2间列柏努利方程

5、式:第三步:考察（1）吸入管路上的能量损失Wf,a考察:?化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）管件、阀门的当量长度：底阀(按旋转式止回阀全开时计标准弯头 进口阻力系数（i） 已知:20某溶液的密度=880kg/m3，粘度=6.510-4Pas取管壁绝对粗糙度e=0.3mme/da摩擦因素图化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）（2）排出管路上的能量损失 Wf,b考察:管件、阀门的当量长度：全开的闸阀m全开的截止阀17m三个标准弯头1.63=4.8 m出口阻力系数（o）1.0 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）取管壁绝对粗糙度e=0.3mme/d（3）管

6、路系统的总能量损失b摩擦因素图第四步:求解化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）第五步:求解其他问题质量流量：泵的有效功率：泵的轴功率：化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答） 习题1-33附图P60：【1-33】如习题1-33附图所示，用离心泵从河边的吸水站将20的河水送至水塔。水塔进水口到河水水面的垂直高度为。管路为 的钢管，管长1800m，包括全部管路长度及管件的当量长度。若泵的流量为 ，试求水从泵获得的外加机械能为多少？钢管的相对粗糙度。 解 水在20时，流量 流速 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）湍流查得摩擦阻力损失以河水水面为基准面，从河水水

7、面至水塔处的水管出口之间列伯努利方程： 外加机械能 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）例：如图1所示，某流体由一敞口池用泵送到一表压力为196KPa的塔内，流量为20 m3h-1，管径为573.5mm,管路全长100m(包括局部阻力的当量长度，管的进、出口当量长度也包括在内)。已知：流体的密度为1000kgm-3，粘度为510-4PaS，管路总摩擦阻力为86J/kg,取泵的效率为。试计算：(1)水在管内的流动形态； (2)泵所需的轴功率。 解：(1)水在管内的流动形态化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）(2)求泵所需的轴功率 以敞口池水面为基准面，在池水面至塔内管

8、出口之间列伯努利方程： 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）例：如图3所示，用泵将密度为1200kg/m3，粘度为610-4PaS的溶液从贮槽送到塔中, 送料量为20m3/h，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为大气压，塔内操作压强为300mmHg(真空度)，塔进口高于贮槽内的液面20m，输送管道为不锈钢管，管长为30m，直径为684mm，管壁绝对粗糙度为mm。管线上有两个全开的闸阀（全开闸阀1=0.17 ），3个90o标准弯头（90o标准弯头2），摩擦系数按右式计算泵的效率为70%，求泵的轴功率。 解：以敞口池水面为基准面，在池水面至管进塔出口之间列伯努利方程： 化工原理总复习要点

9、（精选习题、填空选择和分析简答）化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）泵的有效功率泵的轴功率化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）第四章 传热计算题型: 设计型 根据工艺提出的条件,确定换热器面积? 操作型 已知换热器面积,核算其在非工况条件下能否胜任新的换热任务?通常是核算传热量、流体的流量和温度. 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）传热的三种基本方式：热传导 傅利叶定律：Q dt/dx 热对流 牛顿冷却定律： Q （T-Tw） 热辐射 4 斯-波定律： Q （T）化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）P182 习题4-4： 燃烧炉的平壁从

10、里到外依次由下列三种材料组成：第一层耐火砖：厚度为230mm，导热系数为（m）；第二层绝热砖：每块厚度为，导热系数为（m）；第三层普通砖：厚度为，导热系数为（m）； 若耐火砖内侧温度为1000，外侧温度为940，绝热砖与普通砖间的最高温度不超过138，试求： （1）绝热层需几块砖？ （2）此时普通砖的外侧温度是多少？ P125 例题4-2化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）【解】（1）绝热层所需厚度耐火砖层热流密度q为： (1000-940)/0.23=274W/m2设绝热层厚度b2,绝热层的热流密度等于耐火砖层热流密度： q=2(t2-t3)/b2，则(940-138)/274

11、=0.442m 每块绝热砖厚度为0.23 m, 取2块绝热砖，则厚度为： b2=0.46m （2）普通砖外侧温度 绝热层与普通砖接触处真实温度为： 由q =2(t2-t3)/b2 则t3= t2-q b2/2 =940-274 0.46/0.151=105.3 该温度小于138 ，合乎要求 由普通层的热传导 q =3(t3-t4)/b3 则t4= t3-q b3/3 =105.3-274 0.24/0.93=34.6化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）例：有一碳钢制造的套管换热器,其内径为流量为2000kg/h的苯在内管中从80冷却到50,冷却水在环隙从15升到35。苯对流传热系

12、数水对流传热系数忽略污垢热阻。 苯的平均比热容为（kg），水的平均比热容为（kg）。试求: (1)冷却水用量? (2)并流和逆流操作时所需传热面积?P145 例题4-12P183 习题4-20 ；习题 4-19、4-21；化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）【解】（1）冷却水用量由热量守衡：Q= ms1Cp(T1-T2) = ms2Cp(t2-t1) 20001.86(80-50)= ms24.18(35-15)冷却水用量为 ms2 = 1334.9 kg/h (2)并流和逆流操作时所需传热面积?由 Q=KAtm则 A=Q/Ktm化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）

13、并流时平均传热温度差逆流时平均传热温度差80 5015 3580 5035 15总传热系数化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）并流操作时所需传热面积：逆流操作时所需传热面积：化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）第六章 蒸馏计算题型: 设计型 根据生产任务F、XF，规定分离要求（XD或A）,确定操作条件（P、q、R），计算所需精馏塔理论板层数？ 操作型 已知精馏塔的总板数、进料位置及进料热状态、回流比和D/F或W/F,核算在非工况条件下操作结果XD或XW?化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）蒸馏计算题型：1、根据生产任务（F、XF），规定分离要求（XD、

14、XW），计算馏出液量、釜液量和塔顶易挥发组分回收率？（P248例6-4、例6-5）2、根据生产任务（F、XF），规定分离要求D/F、XD。试建立：精段或提段操作线方程？试计算某块理论板上升蒸汽或下降液体组成？（ P254例6-7 ）3、根据生产任务F、XF，规定分离要求（XD或A）,确定操作条件（P、q、R），计算所需精馏塔理论板层数？ （P259例6-10）化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）P293 习题6-12、6-13、6-14例：在连续精馏塔中，已知精馏段操作线方程 ；q线方程 y=-0.5x+1.5 xf； 试求:（1）回流比； （2）馏出液组成xD； （3）进料液x

15、f时，加料板上液体组成xj为多少 （4）进料热状况q值为多少？ 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）（1）回流比（2）馏出液组成xD（3）进料液xf 时，加料板上液体组成xj即 jjxj=0.362 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）（4）求进料热状况q值化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）例：有一苯-甲苯连续精馏塔，塔顶馏出液易挥发组分的摩尔分率为；泡点进料，料液中易挥发组分的摩尔分率为。已知常压操作时,全塔平均相对挥发度为，回流比为2。设塔顶采用全凝器，泡点回流；每层塔板用液相组成表示的塔板效率为。试求：离开第一层塔板的液相组成和离开第二层塔板的

16、汽相组成。 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）解： 以精馏段作物料衡算，可得 ： xD= y1； V=L+D R=L/D精馏段操作关系为：即 离开第一板的液相组成与y1 达平衡时： X1* = 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）每层塔板用液相组成表示的塔板效率为即因此，离开第一板的液相组成为离开第二层塔板的汽相组成为：由于 y2 与 x1 为操作关系，即 y21+0.32=0.670.946+0.32= 0.954 化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）分析、简答题各章节定义、原理、结论应用化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答） P A

17、B如图所示管路，试问：（1）B阀不动（1/2开）A阀由全开逐渐关小，则表P读数将如何变化？（2）A阀不动（1/2开）B阀由全开逐渐关小，则表P读数将如何变化？第一章化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答） 对如下特定输送管路，离心泵若需组合操作，宜采用串联或并联为佳？为什么？试以图解的方式说明之。 H Q第二章化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答） 试推导出颗粒在重力场中沉降速度的计算式。Fg Fb FD第三章化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）双塔吸收操作线定性标示（练习题）Y3 X2X1Y1 Y2X2Y2X3CDABY1YDX2XBXDABCD(1)(2

18、)IIII第五章化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）IIIIX2XBY1ABACDBCD(3)(4)X2Y1YDXBYC化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）两塔吸收操作如下图所示，定性画出两塔的操作线。Y3 X2X1Y1 Y2X2Y2X3CDABY1Y2Y3X1X2X3（1）化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答） Y1 Y2Y3 X1 X2 X3 B A C DX2 YB1XB1XD1 YC2YA2（2）化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）第六章 设计一精馏塔时, 回流比（或进料热状态）的选取对理论塔板数有何影响? 试以图解说明。 yxw

19、xF xD q=1 q1 q=0 q1 0q1化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答） 下图为某物料25下的平衡含水量曲线。物料初始干基X0水/Kg干料，在相对湿度=60%下进行干燥，则：非结合水分为 Kg水/Kg干料；结合水分为 Kg水/Kg干料；平衡水分为 Kg水/Kg干料；自由水分为 Kg水/Kg干料；要求进一步降低物料的平衡水分，则可以采取的措施是： 某物料25下的平衡含水量曲线 第七章化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）（2）试用HI图演示湿空气在预热、理想干燥过程的状态变化。说明:空气A（t0，two）经预热至状态B（ t1，tw1）后进入干燥器，离开干燥器

20、的状态为C(t2，tw2 )。湿空气的HI图（1）试用H-I图标示湿空气在的状态：A、B、C、D。已知：A（t，tw）、B（ td，tw）、C （H，）和 D （ t，pw） 。化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）各章节基本概念-定义、原理、结论填空题与选择题化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）1.如果离心泵高于输送液体的液面，启动离心泵前必须使离心泵内先充满液体，这是为了防止发生 现象。2.离心泵的工作点由 曲线与 曲线交点共同决定。（第一章）3.流体在管内做层流流动时，管中心的流速是平均流速的 倍。 （第一章）4.离心泵中，起到汇集液体作用的基本部件是 。（第二

21、章）5.工业过滤方式主要有 过滤和 过滤两种。（第三章） 6.过滤速度是指 。（第三章）7.斯蒂芬-波尔兹曼定律表明：黑体辐射能力与绝对绝对温度的 成正比。（第四章）8.采用滚筒干燥器干燥物料时，热量的传递主要是通过 方式进行传递的。（第七章）真空题类型：化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）9.有台离心泵，正常运行了2年后吸不上液体，可能是发生了 现象。10.离心泵的工作点由 曲线与 曲线交点共同决定。11.流体在阻力平方区流动，若其他条件不变，其压降随着管子的相对粗糙度减小而 。12.离心泵中，基本的两个部件是 。13.工业过滤方式主要有 过滤和 过滤两种. 14.过滤速度是指 。15.黑体的表面温度从400升至800，其辐射能力增大到原来的 倍。16.换热过程，用饱和水蒸汽（Ts=120）加热冷流体，使其温度由30上升50，试求逆流平均传热温度差tm= 。化工原理总复习要点（精选习题、填空选择和分析简答）17.间壁换热器内外两侧流体的对流传热系数分别为a1（内侧）、a2（外侧），(a1 a2 )，则总传热系数K的大小同 侧更接近， 热阻主要集中在 侧。（第四章）18.易溶气体的吸收过程主要是 控制。 （第五章）19.吸收的原理是利用混合气中各组分在溶剂（吸收剂）中的 差异。 （第五章）20.蒸馏总塔板效率是在 条