化工原理复习资料

化工原理复习资料《化工原理》复习:第一章基本概念：连续性假定质点拉格朗日法欧拉法定态流动轨线与流线系统与控制体粘性的物理本质总势能理想流体与实际流体的区别可压缩流体与不可压缩流体的区别牛顿流体与非牛顿流体的区别伯努利方程的物理意义平均流速均匀分布均匀流段层流与湍流的本质区别稳定性与定态性量纲雷诺数的物理意义量纲分析实验研究方法的主要步骤摩擦系数完全湍流粗糙管局部阻力当量长度驻点压强孔板流量计、转子流量计的特点2重要公式：牛顿粘性定律静力学方程

机械能守恒式雷诺数

阻力损失，

层流或

局部阻力

当量直径3孔板流量计，4第二章基本概念：管路特性方程输送机械的压头或扬程离心泵理论压头的影响因素叶片后弯原因气缚现象离心泵特性曲线离心泵工作点离心泵的调节手段汽蚀现象必需汽蚀余量(NPSH)r离心泵的选型(类型、型号)正位移特性往复泵的调节手段离心泵与往复泵的比较(流量、压头)通风机的全压、动风压真空泵的主要性能参数5重要公式：管路特性

泵的有效功率

泵效率

最大允许安装高度

风机全压换算6第四章基本概念：非球形颗粒的当量直径形状系数颗粒群平均直径的基准床层比表面床层空隙率数学模型法的主要步骤架桥现象过滤速率基本方程过滤常数及影响因素洗涤速率过滤机的生产能力τopt叶滤机板框压滤机回转真空过滤机加快过滤速率的途径7重要公式：物料衡算：三个去向：滤液，滤饼中固体，滤饼中液体过滤速率基本方程，其中恒速过滤

恒压过滤

生产能力回转真空过滤

板框压滤机洗涤时间()8第五章基本概念：曳力系数斯托克斯区牛顿区(自由)沉降速度重力沉降室加隔板离心分离因数旋风分离器主要评价指标总效率粒级效率分割直径dpc流化床的特点(混合、压降)两种流化现象聚式流化的两种极端情况起始流化速度带出速度气力输送9重要公式：斯托克斯沉降公式，重力降尘室生产能力除尘效率流化床压降10第六章基本概念：载热体三种传热机理的物理本质间壁换热传热过程的三个步骤导热系数热阻推动力流动对传热的贡献强制对流自然对流(加热、冷却面的位置)Prb的定性尺寸、定性温度，b值液体沸腾的两个必要条件核状沸腾膜状沸腾临界点沸腾给热的强化蒸汽冷凝的两种形式排放不凝性气体各种的相对大小斯蒂芬-波尔兹曼定律黑体黑度灰体传热过程的控制步骤传热操作线K与A的对应逆流并流冷、热流体流动通道的主要选择原则11重要公式：傅立叶定律

牛顿冷却定律

努塞尔数

普朗特数圆管内强制湍流传热系数

传热基本方程式12热量衡算式或13第八章基本概念：吸收的目的和基本依据主要操作费解吸方法选择吸收溶剂的主要依据相平衡常数及影响因素传质机理气液相际物质传递步骤有效膜理论与溶质渗透理论的结果差别传质阻力控制低浓度气体吸收特点建立操作线方程的依据HOG的含义返混最小液气比NOG的计算方法常用设备的HOG吸收剂三要素及对吸收结果的影响化学吸收与物理吸收的区别14重要公式：亨利定律，；相平衡费克定律传递速率；

对流传质总传质系数

传质速率方程式15吸收过程基本方程式对数平均推动力吸收因数法最小液气比物料衡算式16第九章基本概念：蒸馏的目的及基本依据主要操作费用双组份汽液平衡自由度泡点露点总压对相对挥发度的影响平衡蒸馏简单蒸馏连续精馏间歇精馏特殊精馏精馏的必要条件理论板板效率恒摩尔流假设及主要条件加料热状态参数q值的含义及取值范围建立操作线的依据操作线为直线的条件最优加料位置挟点恒浓区的特征全回流芬斯克方程最小回流比最适宜回流比灵敏板恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点17相平衡方程物料衡算

轻组分回收率默弗里板效率q线方程

塔内气液流率

精馏段操作方程18提馏段操作方程最小回流比芬斯克方程19第十章基本概念：对传质过程最有利的理想流动条件板式塔三种气液接触状态转相点筛板塔负荷性能图全塔效率操作弹性常用塔板类型常用填料类型载点泛点最小喷淋密度等板高度HETP20重要公式：全塔效率填料塔高度21第十一章基本概念：萃取的目的及原理溶剂的必要条件分配系数萃取相萃余相萃取液萃余液选择性系数单级萃取图解法重要公式：分配系数选择性系数单级萃取22第十二章基本概念：溶液结晶的基本原理造成过饱和度方法溶解度曲线超溶解度曲线溶液结晶的两个阶段过饱和度对结晶速率的影响吸附现象物理吸附与化学吸附的区别吸附分离的基本原理常用的吸附解吸循环常用吸附剂吸附等温线负荷曲线浓度波透过曲线透过点饱和点膜分离基本原理膜分离过程膜分离推动力浓差极化阴膜阳膜23第十三章基本概念：过程方向的判据tas与tw在物理含义上的差别重要公式：湿度

相对湿度,当;,当焓

比容

湿球温度

绝热饱和温度24路易斯规则空气-水系统℃，25第十四章基本概念：物料去湿的常用方法对流干燥过程的特点主要操作费用td,tW,t的大小关系改变湿空气温度、湿度的工程措施平衡蒸汽压曲线结合水与非结合水平衡含水量自由含水量恒速干燥阶段物料表面温度临界含水量及其影响因素热效率理想干燥过程的条件提高热效率的措施26重要公式：干燥速率

恒速段速率

间隙干燥恒速段时间：

降速段时间：(近似直线处理)27连续干燥物料衡算

热量衡算预热器理想干燥热效率当Q损=0,Q补=0时,28典型试卷分析一、填空（25分） 1、对于气体，温度升高，粘度

；对于液体，温度降低，粘度

。水在管道中的常用流速范围是

m/s；低压气体在管道中的常用流速范围是

m/s。 2、湍流与层流的根本区别在于

。在圆形直管内，如Re=1600，则=

，管内的平均流速是管中心流速的

倍。 3、流体以一定的质量流量在水平直管内作层流流动时，Re值随管径增加而

，随流体密度增加而

；压降随管子相对粗糙度增加而

。（增大、减小、不变、不确定）294．属于正位移泵形式，除往复泵外，还有

，

等型式。5．往复泵的流量调节方法有

和

。6．启动离心泵前，应先

和

。7、吸收操作的依据是____________________；精馏操作的依据是_______________________。8、精馏操作中，若上升，而回流量L和进料状态（F，xf，q）均保持不变，则

R____，xD____，xW____,____。(变大，变小，不变，不确定)9．吸收、解吸操作时，低温对________有利；低压对________有利。3010．恒摩尔流的主要前提是_________________。连续精馏塔设计时，如将原来的泡点回流改为冷回流，其他设计条件不变，则所需理论板数______________（增加、减少）。11、在常压下，常温不饱和湿空气经预热器间接加热后，该空气的下列状态参数有何变化？湿度H____，相对湿度φ____，湿球温度tw____，露点td____，焓I____。（升高，降低，不变，不确定）31一、1．增大，增大，1~3，8~153．降低，不变，不变4．齿轮泵，螺杆泵5．旁路阀，改变转速6．灌泵，排气7．气体各组分溶解度的不同，液体混合物各组分挥发度的不同8．变小，变小，变小，变小9．吸收，解吸10．混合物各组分的摩尔汽化潜热相等，减少11．不变，降低，升高，不变，升高32二、带泵管路(18分)图示输水管路，用离心泵将江水输送至常压高位槽。已知吸入管直径φ70×3mm，管长lAB=25m，压出管直径φ60×3mm，管长lCD=80m（管长均包括局部阻力的当量长度），摩擦系数λ均为0.025，ΔZ=11m，离心泵特性曲线为He=30-6×105qV2，式中He：m；qV：m3/s。试求：(1)管路流量为多少m3/h，(2)旱季江面下降2m，与原流量相比，此时流量下降百分之几？33解:(1)管路特性：

He’=ΔZ+Δp/ρg+8λl1qV2/(π2gd15)+8λl2qV2/(π2gd25)55)×qV2/(π2×9.81)=11+4.08×105qV2泵的特性：He=30－6×105qV2He=He'解得qV=4.34×10-3m3/s=15.6m3/h(2)当江面下降2m时，He’=11+4.08×105qV2，He=He'解得qV=4.11×10-3m3/s=14.78m3/h流量下降(4.34-4.11)/4.34=5.4%34三、传热计算（20分）在某套管换热器中用饱和水蒸汽加热苯液，苯在Φ54×2mm的钢管内流动。120℃的饱和水蒸汽在环隙冷凝。已测出苯的进口温度为30℃，出口温度为60℃，流量为4000kg/h。苯和水蒸汽的的对流给热系数分别为500W/m2·K和10000W/m22·K/W，忽略管壁热阻、管外壁的污垢热阻及热损失。已知操作条件下苯的热容为1.9kJ/kg·K，蒸汽的汽化潜热为2204kJ/kg，试求：1、饱和水蒸汽的消耗量； 2、套管的长度。35解：1）2）℃

363）得所以t2’=56.3℃

37四、吸收计算（17分） 某填料吸收塔，用清水逆流吸收混合气中的可溶组分A。入塔气体中A组分浓度y1=0.05（摩尔分数，下同），相平衡yx，回收率要求95%，操作液气比为最小液气比的1.4倍。填料的传质单元高度为0.2m。 1、所需的填料层高度为多少？ 2、在上述塔高下进行操作，现入塔气体中A组分浓度上升为y1=0.06，则出塔气体浓度将为多少？38解：1）x2=0,

39H=HOGNOG=1.40m2）H不变，NOG不变，