化工原理上复习资料(订正版)

化工原理

绪论

有流体输送、蒸发、结晶、离心分离、干燥等过程用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应产物后处理制成纯净产品，成为单元操作。

第一章

1、1atm=101.3kPa=760mmHg≈10.33mH2O

1、 压力主要有两种计量基准：以绝对真空为基准的所计量的压力，成为绝对压力，简称绝

压。

2、 表压=绝压—当地大气压 真空度=当地大气压—绝压 3、 静止流体内部任一点的压力称为该点的静压力。 4、 u1d1u2d2

5、 如图所示，管路由一段内径60mm的管1、一段内径100mm的管2及两段内径50mm的分支管3a及3b连接而成。水以3×10-3m3/s的体积流量自左侧入口送入，若分支管的体积流量相等，试求各段管内的流速。

6、 p1-p2=(ρ0-ρ)gR+ρg(z2-z1);与R、ρ0有关，与粗细无关。

7、 若U形管的一端与被测流体连接，另一端与大气连接，则U形管压差计就成为了压力计，可测量流体表压或真空度。

8、 U形管压差计两侧壁上增设两个小室，分别装入两种互不相容的而且密度相差不大的指示液。

9、 选择两种适当的指示液，使(12)很小，便可将R放大到普通U形管的好几倍或更大。 10、 11、

流体单位时间内流过管路任一流通截面的体积，称为体积流量，单位为m³/s， 单位时间内流过任意截面的质量，称为质量流量，又称质量流速，用ms表示，

22mss kg/s。

12、 13、

流量除以截面积所得的平均速度，简称流速，us/A m/s，

以质量流量除以截面积所得的平均速度作为质量流速，Gms/A kg/㎡。

14、 流体流动时，若任意一点处的流速，压力，密度等与流动有关的物理参数都不随时

间改变，就称之为稳定流动。 15、 在水中或空气中运动的物体都会受到阻力，其产生的根本原因就是流体的黏性。 16、 温度升高，气体的黏度增大，液体的黏度减小。 17、 连续性方程的意义:研究流体流动基本规律，根据质量守恒定律建立的用来解决流

体流速管径计算及管路控制。 18、 伯努利方程：

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upupgz111wegz2222122upupgz111wegz222wf22upupz111hez222hf2gg2gg19、 20、 21、 22、

222222

Redu；雷诺数是一个无量纲的数群。 P12-15 （例题1-3）（例题1-4）（例题1-5） P28-39 (例题1-7) (例题1-10) (例题1-15)

umax/2；层流时平均速度等于管中心处最大速度的1/2。

23、 24、

2n2umax；当n=7时，u0.82max。

(n1)(2n1)单位质量流体沿程损失

wflu2d2lu2pfwf

d2wflu2hfgd2gu；层流时λ与Re成反比。 udRe 层流区（Re≤2000）：λ=/Re。 湍流区（Re≤4000）

完全湍流区：λ与Re无关

当量直径de4(/4)(Dd)/(Dd)Dd。

流体流到孔口时，流股截面收缩，到截面最小处，及速度最大处，此处称为缩脉。 测速管所测得的是管道截面上某一点的轴向速度。

第二章

1、气缚现象：离心泵开动时如果泵壳内和吸入管路内没有充满液体，就会抽不上液体，这是因为空气的密度比液体小得多，旋转所产生的离心力不足以造成吸上液体所需的真空度。像这种因泵壳内存在气体而导致吸不上液的现象，称为气缚现象。 2、离心泵最基本的部件为叶轮与泵壳。

3、泵向单位重量液体提供的机械能，称为泵的压头（或扬程），用符号H表示，单位为米。 4、根据泵的压头H和流量Q按式NeHQg计算出的功率为泵的输出功率，即泵的有效

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22 .

功率，以Ne表示。

5、各种型号的离心泵各有其特性曲线，其共同特点如下：压头随流量的增大而下降轴功率随流量增大而上升，故离心泵启动前应该关闭出口阀，使泵在所需功率最小的条件下启动，以减小电动机的启动电流，同时也避免出口管线的水力冲击。效率先随流量的增大而上升，达到一最大值后再下降。

6、离心泵的流量与液体的密度无关，故输送不同密度的液体，泵的流量应不随密度改变。泵的效率也与液体密度无关

7、将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头恰好相等时的流量，称为泵在管路上的工作点。

8、为调节流量，即改变工作点，可采用两种方法，一是改变管路特性曲线，二是改变泵的特性曲线。

9、P (例题2-3)

10、若将泵的安装高度提高，将导致泵内压力降低，泵内最低压力点通常位于叶片进口稍后的K点附近。 11、对于压头，则应以输送系统在最大流量下的压头的1.05~1.1倍作为所选泵的额定压头。 12、离心泵的应用范围最广，对基地的要求比往复泵要低，它的缺点是压头较低，一般没有自吸能力。

13、往复泵的优点是压头高，送液量固定，有自吸作用，效率较高，但其结构比较复杂，用电动机带动时还需要一套曲柄连杆机构。

第三章

1、自由沉降与干扰沉降的比较

在干扰沉降中，由于颗粒之间的距离较小，颗粒在沉降过程中相互影响，使沉降速度要比自由沉降时的小。这种相互影响主要表现在以下两个方面：一是颗粒沉降时，流体被置换而向上运动，从而阻滞了邻近颗粒的沉降；二是大量颗粒的存在使流体的表观粘度和密度较纯流体的大。通常，干扰沉降速度可先按自由沉降计算，然后用经验法予以校正。

d2(s)g2、u0

183、

lH VsBHuA0u0 uu0含尘气的最大处理为降尘室的面积A。与沉降速度u。之积，而与降尘室的高度H无关。 公式dmin18Vs

g(s)A0d24、颗粒被除去的百分数2

dmin5、离心沉降速度时刻变化

6、滤饼过滤时滤饼起过滤作用。助滤剂：硅藻土、珍珠岩、炭粉、纤维素等

7、叶滤机：滤浆中的液体在压力作用下穿过滤布进入滤叶内部，成为滤液从其周边引出。转筒过滤是连续的其它都不是

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dV过滤推动力dVKA28、u、、V2KA2 Ad过滤阻力d2(VVe)9、洗涤速度(dV/d)w只有最终过滤速率(dV/d)e的1/4。 10、c,optwR2R

第五章

1、传热的三种基本方式：热传导、对流传热、热辐射 2、热导率表示单位温度差下热传导能力的大小

3、固体的热导率：纯金属的热导率一般随温度升高而升高而略有减少，金属的纯度对热导率的影响很大0(1t)单位是Wm1K1

4、非金属液体以水的热导率最大。除水和甘油以外，绝大多数液体的热导率随温度的升高而略有减小。一般来说丶纯液体的热导率比其溶液的热导率为大 5、Qt1t4Ri13

i6、习题5-4和P145页图5-12

7、层流底层、对流给热阻力存在的地方 8、

11d2dbd21Rs12Rs2 K21d1d1dm29、P151页例5-7

10、逆流操作的优点：推动力大、所需的传热面积小、减小截热体的用量 11、tmtItII

ln(tI/tII)求逆流时的对数平均温差，可取两端温度较大的一个作为温度、以使分子分母都是正值 12、P152页例5-9

13、雷诺数阐明是惯性力与黏性力之比。普郎特数代表流体物性对给热过程的影响

13、给热糸数：不明气体存在时给热系数变小、增大空气流速增加给热糸数、同水加热提高水的流速

14、强制对流和自然对流时给热糸数是无相变、蒸气冷凝和液体沸腾时给热糸数是有相变。 15、

ad0.023(du)0.8Prn、Nu0.023Re0.8Prn、

当液体被加热时n=0.4、当流体被冷却时，n=0.3。这一差别主要是由温度对层流底层中液体黏度的影响所引起的。

16工业上，一般应控制在核状沸腾区操作。

17、能全部吸收辐射的，即A=1的物体称为黑体。能全部反射能力的、即A=1的物体称为绝对白体。

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18、斯蒂芬-波尔茨曼定律表明绝对黑体的发射能力与热力学温度的4次方成正比。 19、不随波长而变的值通称为黑度。 20、灰体：其E/E0为一常数ε

21、A'E/E0,即在同一温度下，物体的吸收速率和黑度在数值上是相等的。ε 和A在物理意义上并不相同 19、Q12TTC12A(1)(2)4

100100

4

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第六章

1、哪些属于间壁式传热器？

答：夹套式换热器 蛇管式换热器 套管式换热器 列管式换热器等 2、列管式换热器诶和要进行热补偿?

答：列管式换热器在操作时，由于冷热两流体温度不同，是壳体和管壁的温度互有差异。这种差异使壳体和管子的热膨胀程度不同，当两者温度差较大（50摄氏度以上）时可能将管子扭曲，或者从管板上拉松，甚至毁坏整个换热器。 3、提高传热系数的方法？ 答：（1）：提高流速，增强绕动 （2）：防止结垢，及时清垢 4、列管式换热器流程的选择？ 答：（1）：不洁净或易于分解结垢的物料应当流经交易清洗的一侧 （2）：需要提高流速以增大其给热系数的流体应当走管内

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（3）：具有腐蚀性的物料应当走管内，这样可以用普通材料制造壳体，而管束，管板和封头仍要采用耐腐蚀材料。 （4）：压力高的物料走管内，这样外壳可以不承受高压。 （5）：温度哼或者很低的物料应走管内以减少热量的散失。 （6）：蒸汽一般通入壳程，因为这样便于排除冷凝液，而且蒸汽较清洁，其给热系数又与流速关系不大。 （7）：粘度较大的物体，一般在壳程空间流过，因为设有挡板中流动时，流道截面和流向都在不断改变，在低Re下（Re＞100），即可达到湍流，有利于提高管外流体的给热系数。 5、一般液体的流速（粘度不高）的管程流速：0.5-3.0 m/s。 气体的管程流速：5-30 m/s

6、由于翅片管换热器的管外安装了翅片，既增强了管外流体的湍流程度，又增大了传热面积。

第七章

1．蒸发也液中溶液的沸点温度高于二次蒸汽的温度。 2．二次蒸汽利用一次为多效，单效蒸发、多效蒸发

3．蒸发器的主体结构：下部加热器 、蒸发器上部为蒸发室、分离室 4．加热蒸汽和二次蒸汽的区别？

答：工业上供给热能的热源通常为水蒸气，而蒸发的物料大多是水溶液，其蒸发出的蒸汽也是水蒸气。为了区别，前者称为加热蒸汽（生蒸汽），后者称为二次蒸汽。

5．蒸发器的分类：按蒸发器操作空间的压力可分为常压 加压 或减压蒸发。按二次蒸汽的利用情况分类，可分为单效蒸发和多效蒸发。 6．与一般传热过程相比，蒸发需要注意一下特点：

（1） 沸点升高 （2）能耗大 （3）节约能源 （4）物料的工艺特性 （5）传热文峰逐渐

减小 （6）传热条件有转件恶化的趋势

7、生蒸汽用于什么？ 答：（1）用于产生二次蒸汽 （2）预热原料液 （3）补偿蒸发器的热损失

8、蒸发中温度损失主要由于溶液中的不挥发溶质，液柱的静压头及管路阻力引起的沸点升高

9、真空蒸发的优点？

（1） 在减压下溶液的沸点较在常压下低，因此可以提高加热蒸气与沸腾液体间的温差，

于是蒸发器的传热面积可以相应减小。

（2） 可以利用低压蒸汽甚至废气作为加热蒸汽 （3） 适用于浓缩不耐高温的溶液

（4） 由于溶液的温度较低，蒸发器损失于外界的热量较小

10、蒸发1KG水所需的生蒸汽（D/W） 效数 D/W 单效 1.1 双效 0.57 三效 0.4 四效 0.3 五效 0.27 11、提高蒸汽的经济性措施？ （1） 采用多效 （2）额外蒸汽引出 （3）减压闪蒸 （4）使用热泵蒸发

12、额外蒸汽:由于某效引出的，不通入次一效而用于别处的二次蒸汽，陈伟额外蒸汽。 13、效数增加，温度损失增加，操作费用降低。

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