化工原理答疑

1.什么叫流体？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？(P7)3.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？第一章流体流动1.1基本概念5.量纲分析（因次分析）可以减少变量，减少实验工作量，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）表示的关联式可推广应用于其他设备和其它流体，条件是什么？（P30）7.局部阻力产生的原因和实质是什么？6.分析U形管压差计受力平衡的重要依据是什么？4.什么叫速度边界层？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？1.U形压差计2.机械能守恒方程

1.2基本公式3.阻力计算

4.Re计算

1.3计算举例

密度是1000kg/m3、粘度是1cP的水以10m3/h的流量在Φ51×3mm的水平管内流过，在管路上某处流体静压强1.5kgf/cm（表压），若管路的局部阻力略去不计，间距该处100m下游处流体静压强为多少Pa？（或者求压差）（Re=3×103～1×105时，λ=0.3164/Re0.25）

解：p211225.IS50-32-125型号意义什么？第二章流体输送机械2.1基本概念1.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？3.离心泵出厂时三条性能曲线是在什么条件下测定的？4.离心泵扬程的定义是什么？6.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？（76）7.对一台特定的泵，由20℃清水测出的Δh允与V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？1.管路特性曲线泵特性曲线2.泵的最安装高度环境大气压工质温度由流量查附录吸入管路阻力2.2基本公式1～K截面

以允许吸上真空高度[HS]计算Hg,max[例]有一精馏塔塔，操作压压力P塔=560mmHg(真空度)，釜内液液体处于沸沸腾状态，，塔釜连续续出料，泵泵放在低于于液面4.2m处,ρL=950Kg/m3,吸入入管阻力ΣHf1-2=0.92m,Δh允=4.0m.问：泵能否否正常操作作？P塔4.2mF1122.3计计算举例[解]P1为液体上方方环境压力力，故P1即为塔内的的操作压力力，塔内的的绝压为：：P1=P塔=P0-P真=760-560=200mmHg∵塔内液体体处于沸腾腾状态，PV=P塔，即操作压压力等于液液体的饱和和蒸汽压因此，把泵泵放在低于于液面4.2m处不不能正常工工作，会发发生汽蚀应应放在液面面以下4.92m处处（理论上上越低越好好）1.颗粒的的比表面积积a，床层层的孔隙率率为ε，则则床层的比表表面积是多多少？2.固定第三章过过滤沉沉降流流态化化3.1基基本概概念6.什什么是临临界粒径径？旋风风分离器器性能好好坏的标标志是什什么？3.流流体流过过滤饼即即为流过过一固体体颗粒的的固定床床，因液液体通过过滤饼的的流速较较低，属属层流，，过滤速速率就是是流体通通过固定定床的空空速，是是采用欧欧拉公式式还是柯柯士尼公公式？（（P100）4.颗颗粒的沉沉降速度度的定义义是什么么？5.降降尘室气气体处理理能力跟跟哪些因因素有关关？1.过过滤速率率计算式式2.恒恒压过滤滤方程3.2基基本公公式某板框压压滤机恒恒压下操操作,经经1h过过滤,得得滤液2m3，过滤介介质阻力力可略。。试问:①若操作条条件不变变,再再过滤1h,共共得多少少滤液?②在原条件件下过滤滤1h后后即把压压差提高高一倍,再过滤1h,已已知滤饼饼压缩性性指数s=0.24,共可得多少少滤液?3.3计计算举举例∵Ve=0,V2=KA2τ即22=KA2×1∴KA2=4m6/h又(V2)2=4××τ2=4×2,得V2=2.828m3(2)过过滤1小小时后,压差提提高一倍倍由K∝∝Δp(1-S)得K'A2=(ΔΔp'/Δp)(1-S)KA2=2(1-0.24)×4=6.774m6/h则(V')2-V2=K'A2(τ'-τ)即(V')2-22=6.774×1∴∴V'=3.282m33.钢钢、不锈锈钢、水水、空气气在同温温度下的的导热系系数（热热导率））的大小小比较。。它们随随温度如如何变化化？1.传传热的三三种基本本方式是是什么？？2.对对流传热热的特点点是什么么？第四章传传热与与换热器器4.1基基本概概念7.折折流板有有哪两种种类型？？折流板板的作用用6.冷热流流体换热时，，逆流与并流流的优缺点比比较4.纯净蒸蒸汽膜状层流流冷凝给热时时，实验测定定的给热系数为什什么会比努塞塞尔公式理论论计算要高出20%左左右？5.影响沸沸腾给热的因因素有哪些？？1.流体在在管内强制对对流给热流速或流量加加倍2.串联传传热4.2基本本公式3.传热（看清题目给给的条件，有有些热阻项可可忽略不计））欲设计一列管管式换热器,用110℃℃的饱和水蒸蒸气将1400kg/h的常压空气气由20℃预预热到95℃℃。(1)若初步步选定采用单单管程换热器器,空气走管管程,管束束由120根根φ25×2.5mm的铜管管组成。试确确定所需的管管束长度。(2)若选用用双管程浮头头式列管换热热器。管子总总数、管长及及直径同上。。空气流量及及进口温度不不变。则空气气的出口温度度有无变化?试计算之。。在计算中,冷冷凝液膜的热热阻、管壁及及其两侧污垢垢热阻可忽略略不计,其空空气平均温度度下的物性可可取:黏度μ=0.02cP,比热:Cp=1.0kJ/(kg··℃),导热热率λ=0.029W/(m··℃),密密度ρ=1.076kg/m3。4.3计算算举例解：（1）L=?Gi=(1400/3600)/[(120π/4)×0.022]=10.32kg/(m2·s)Re=diGi/μ=0.02××10.32/(0.02×10-3)=1.032×104>104Pr=Cpμ/λ=1000××0.02××10-3/0.029=0.69αi=0.023λRe0.8Pr0.4/di=0.023×0.029×(1.032×104)0.8×0.690.4/0.02=46.7W/(m2·K)∴Ki=αi∴Q=WCCpCΔt=AiαiΔtmAi=WCCpC(t2–t1)/(αiΔtm)Δtm=(90-15)/Ln(90/15)=41.86℃Ai=[1400×103×(95-20)/3600]/(46.7××41.86)=14.92m2∴Ai=nπdiLL=Ai/(nπdi)=14.92/(120π×0.02)=1.98m≈2m（2）t2’=?∵Ln((T-t1)/(T-t2’))=Ki’Ai/(WCCpC)(1)Ln((T-t1)/(T-t2))=KiAi/(WCCpC)(2)∵K‘/K=α’/α=(Np’/Np)0.8=20.8(Np---管子子数量）由(1)/(2)∴Ln((T-t1)/(T-t2’))=20.8Ln((T-t1)/(T-t2))∴Ln((110-20)/(110-t2’))=20.8Ln((110-20)/(110-95))∴t2’=106℃℃1.分子扩扩散速率即菲菲克定律只适适用于什么体体系？第五章气体体吸收5.1基本本概念2.双膜理理论的要点是是什么？4.用水吸吸收空气的CO2属于气膜控制制还是液膜控制？3.表面更更新模型对溶溶质渗透模型型作了哪些修修正？6.某一填填料塔进行逆逆流吸收操作作，当吸收因因子A＜1且且填料为无穷穷高时，气液液两相将在塔塔顶还是塔底底达到平衡？？A>1又如如何？5.降低低体系的压压力、升高高操作温度度有利于解解吸还是吸收？？5.2基基本公式5.3计计算举例有一填料层层高度为3m的逆流流操作吸收收塔，操作作压力为101.3kPa，，温度为23°C，，用清水吸吸收空气中中的氨气，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？属低浓气体体吸收原状况下：：气体体流流率率增增加加一一倍倍时时：：第六六章章流流体体蒸蒸馏馏6.1基基本本概概念念1精精馏馏原原理理是是什什么么？？蒸蒸馏馏与与精精馏馏的的区区别别在在哪哪里里？？2恒恒摩摩尔尔流流假假设设的的要要点点是是什什么么？？什什么么样样的的体体系系基基本符符合合恒恒摩摩尔尔假假设设？？3操操作作压压力力对对体体系系的的相相对对挥挥发发度度、、塔塔顶顶温温度度、、塔塔底温温度度有有何何影影响响？？4如如何何根根据据体体系系的的总总压压和和体体系系各各组组份份的的饱饱和和蒸蒸汽汽压来来计计算算体体系系的的液液相相和和汽汽相相组组成成？？5在在化化工工生生产产中中全全回回流流用用于于什什么么场场合合？？全全回回流流时操操作作线线方方程程是是什什么么？？6芬芬斯斯克克方方程程的的推推导导及及应应用用它它计计算算全全回回流流时时最最少少理论板数数的基本本条件是是什么？？7回流流比恒定定时，增增大塔釜釜再沸器器蒸发量量和塔顶顶冷凝器冷冷凝量对对XD和XW有何影响响？8萃取取精馏与与共沸精精馏相同同点和不不同点是是什么？？6.2计计算公公式6.3计计算举举例测定某一一精馏塔塔测实际际理论板板数为5块,F=100kmol/h,xF=0.5,泡泡点进料料,在在某一回回流比下下得到D=20kmol/h,xD=0.9,xw=0.4。现要要求在进进料不变变及xD≥0.9条件下下,增增大塔顶顶产量,有人人认为,由于于本塔的的冷凝器器冷凝量量和塔釜釜再沸器器的加热热量均有有富裕,因此此,完完全可以以采取操操作措施施,提高高塔顶产产量,并并有可可能达到到D=56kmol/h,你认为为:（1）此此种说法法有无根根据?可可采取的的操作措措施是什什么?馏出量理理论上能能达多少少?（2）提提高馏出出量在实实际上受受到的限限制因素素有那些些?（1）在在一定范范围内提提高R，，相当于于提馏段段蒸汽回回流量增加，，可以降降低xw，从而提提高馏出出物产量量，D的极限限值：ＤｘD≤ＦｘｘF，Ｄ≤≤100××0.5/0.9=55.56kmol/h这是物物料衡衡算的的极限限,因到的。（2））实际际生产产上的的限制制还有有:当回流流量增增加时时,发发生生塔板板上液液泛和和降液液管液液泛；；塔顶冷冷凝负负荷、、塔底底加热热负荷荷有一一定限限制。。1.填填料料有哪哪几种种类型型？第七章章塔塔设备备3.影影响响填料料塔液液泛速速度大大小的的因素素有哪哪些？？4.空空塔塔液泛泛气速速uf是根据据埃克克特经经验关关联图图计算而得得，其其中纵纵坐标标体现现不同同尺寸寸的各各种填填料操作特特性的的参量量是什什么？？5.筛筛板板塔的的塔板板上液液流类类型有有几种种？6.塔塔板板负荷荷性能能图，，每条条线的的名称称。2.填填料料塔操操作时时，哪哪些因因素造造成气气液相相在塔塔截面上分分布不不均匀匀？如如何解解决？？第八章章干干燥8.1基基本概概念1.干干燥截截止经经预热热器预预热后后，湿湿度H和温温度t如何何变化化？2.对对热敏敏性物物料，，为了了提高高干燥燥速度度，可可采取取的方方法是什么么？3.干干燥必必要条条件是是什么么？4.在在恒定定干燥燥条件件下的的恒速速干燥燥阶段段，物物料表表面保保持完完全润湿湿，物物料表表面的的稳定定温度度是什什么温温度？？此阶阶段为为何称表表面汽汽化控控制阶阶段？？5.降降速干干燥阶阶段的的干燥燥速率率主