化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）

1、化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）計算題重點第一章 流體流動第四章 傳熱第六章 蒸餾化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）第一章 流體流動計算題型: 設計型 給定流體輸送任務,選用合理且經濟的管路和輸送設備. 操作型 管路系統(tǒng)已固定,核算在某些條件下的輸送能力或某些技術指標. 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答） (1)欲將流體由一處輸送到另一處，已規(guī)定出管徑、管長、管件、閥門等，以及流體的輸送任務,要求計算輸送設備的功率。（設計型） （2）規(guī)定管徑、管長、管件、閥門等，以及允許的能量損失，要求核算管路

2、的輸送量。（操作型） （3）規(guī)定管長、管件、閥門等，以及流量的輸送量及允許的能量損失，求輸送管路的管徑。（設計型） 兩類計算可歸納為三種情況:化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）應用公式: 流體靜力學基本方程 連續(xù)性方程 機械能衡算式 范寧公式化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答） 計算實例：用泵將20某溶液(=880kg/m3, =6.510-4Pas)從地下儲罐送到高位槽，流量300l/min。高位槽液面比儲罐液面高10m。泵吸入管路用894mm的無縫鋼管，直管長為15m，管路上裝有一個底閥(可粗略的按旋啟式止回閥全開時計)、一個標準彎頭；泵排出管用mm的無縫鋼管

3、，直管長度為50m，管路上裝有一個全開的閘閥、一個全開的截止閥和三個標準彎頭。儲罐及高位槽液面上方均為大氣壓。設儲罐液面維持恒定。泵的效率為70%，取管壁絕對粗糙度e。試求泵的軸功率?；ぴ砜倧土曇c（精選習題、填空選擇和分析簡答）1122 Z=10mab20某溶液 300l/min894mml=15mmm l=50m=70%化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）已知條件: =880kg/m3 =6.510-4Pas Vs=300l/min=30010-3m3/60s Z=10m吸入管路:894mm da=89-42=81mm=0.081m 管長la=15m 1個底閥:le= 1

4、個標準彎頭:le=排出管路mm db2=50mmm 管長lb=50m 1個閘閥(全開) :le= 1個全開的截止閥:le=17m 3個標準彎頭：le=1.63= 離心泵效率：=70%化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）分析：求N柏努利方程Z、u、p已知求Wf管徑不同吸入管路排出管路范寧公式l、d 已知求由Re、e/d摩擦因數圖當量長度阻力系數查圖/表求:泵的軸功率N=Ne/NeNe=We msVs化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）解:第一步:取儲罐液面為上游截面1-1，高位槽液面為下游截面2-2，并以截面1-1為基準水平面。 第二步:在1-1與2-2間列柏努利方程

5、式:第三步:考察（1）吸入管路上的能量損失Wf,a考察:?化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）管件、閥門的當量長度：底閥(按旋轉式止回閥全開時計標準彎頭 進口阻力系數（i） 已知:20某溶液的密度=880kg/m3，粘度=6.510-4Pas取管壁絕對粗糙度e=0.3mme/da摩擦因素圖化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）（2）排出管路上的能量損失 Wf,b考察:管件、閥門的當量長度：全開的閘閥m全開的截止閥17m三個標準彎頭1.63=4.8 m出口阻力系數（o）1.0 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）取管壁絕對粗糙度e=0.3mme/d（3）管

6、路系統(tǒng)的總能量損失b摩擦因素圖第四步:求解化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）第五步:求解其他問題質量流量：泵的有效功率：泵的軸功率：化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答） 習題1-33附圖P60：【1-33】如習題1-33附圖所示，用離心泵從河邊的吸水站將20的河水送至水塔。水塔進水口到河水水面的垂直高度為。管路為 的鋼管，管長1800m，包括全部管路長度及管件的當量長度。若泵的流量為 ，試求水從泵獲得的外加機械能為多少？鋼管的相對粗糙度。 解 水在20時，流量 流速 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）湍流查得摩擦阻力損失以河水水面為基準面，從河水水

7、面至水塔處的水管出口之間列伯努利方程： 外加機械能 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）例：如圖1所示，某流體由一敞口池用泵送到一表壓力為196KPa的塔內，流量為20 m3h-1，管徑為573.5mm,管路全長100m(包括局部阻力的當量長度，管的進、出口當量長度也包括在內)。已知：流體的密度為1000kgm-3，粘度為510-4PaS，管路總摩擦阻力為86J/kg,取泵的效率為。試計算：(1)水在管內的流動形態(tài)； (2)泵所需的軸功率。 解：(1)水在管內的流動形態(tài)化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）(2)求泵所需的軸功率 以敞口池水面為基準面，在池水面至塔內管

8、出口之間列伯努利方程： 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）例：如圖3所示，用泵將密度為1200kg/m3，粘度為610-4PaS的溶液從貯槽送到塔中, 送料量為20m3/h，貯槽內液面維持恒定，其上方壓強為大氣壓，塔內操作壓強為300mmHg(真空度)，塔進口高于貯槽內的液面20m，輸送管道為不銹鋼管，管長為30m，直徑為684mm，管壁絕對粗糙度為mm。管線上有兩個全開的閘閥（全開閘閥1=0.17 ），3個90o標準彎頭（90o標準彎頭2），摩擦系數按右式計算泵的效率為70%，求泵的軸功率。 解：以敞口池水面為基準面，在池水面至管進塔出口之間列伯努利方程： 化工原理總復習要點

9、（精選習題、填空選擇和分析簡答）化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）泵的有效功率泵的軸功率化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）第四章 傳熱計算題型: 設計型 根據工藝提出的條件,確定換熱器面積? 操作型 已知換熱器面積,核算其在非工況條件下能否勝任新的換熱任務?通常是核算傳熱量、流體的流量和溫度. 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）傳熱的三種基本方式：熱傳導 傅利葉定律：Q dt/dx 熱對流 牛頓冷卻定律： Q （T-Tw） 熱輻射 4 斯-波定律： Q （T）化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）P182 習題4-4： 燃燒爐的平壁從

10、里到外依次由下列三種材料組成：第一層耐火磚：厚度為230mm，導熱系數為（m）；第二層絕熱磚：每塊厚度為，導熱系數為（m）；第三層普通磚：厚度為，導熱系數為（m）； 若耐火磚內側溫度為1000，外側溫度為940，絕熱磚與普通磚間的最高溫度不超過138，試求： （1）絕熱層需幾塊磚？ （2）此時普通磚的外側溫度是多少？ P125 例題4-2化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）【解】（1）絕熱層所需厚度耐火磚層熱流密度q為： (1000-940)/0.23=274W/m2設絕熱層厚度b2,絕熱層的熱流密度等于耐火磚層熱流密度： q=2(t2-t3)/b2，則(940-138)/274

11、=0.442m 每塊絕熱磚厚度為0.23 m, 取2塊絕熱磚，則厚度為： b2=0.46m （2）普通磚外側溫度 絕熱層與普通磚接觸處真實溫度為： 由q =2(t2-t3)/b2 則t3= t2-q b2/2 =940-274 0.46/0.151=105.3 該溫度小于138 ，合乎要求 由普通層的熱傳導 q =3(t3-t4)/b3 則t4= t3-q b3/3 =105.3-274 0.24/0.93=34.6化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）例：有一碳鋼制造的套管換熱器,其內徑為流量為2000kg/h的苯在內管中從80冷卻到50,冷卻水在環(huán)隙從15升到35。苯對流傳熱系

12、數水對流傳熱系數忽略污垢熱阻。 苯的平均比熱容為（kg），水的平均比熱容為（kg）。試求: (1)冷卻水用量? (2)并流和逆流操作時所需傳熱面積?P145 例題4-12P183 習題4-20 ；習題 4-19、4-21；化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）【解】（1）冷卻水用量由熱量守衡：Q= ms1Cp(T1-T2) = ms2Cp(t2-t1) 20001.86(80-50)= ms24.18(35-15)冷卻水用量為 ms2 = 1334.9 kg/h (2)并流和逆流操作時所需傳熱面積?由 Q=KAtm則 A=Q/Ktm化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）

13、并流時平均傳熱溫度差逆流時平均傳熱溫度差80 5015 3580 5035 15總傳熱系數化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）并流操作時所需傳熱面積：逆流操作時所需傳熱面積：化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）第六章 蒸餾計算題型: 設計型 根據生產任務F、XF，規(guī)定分離要求（XD或A）,確定操作條件（P、q、R），計算所需精餾塔理論板層數？ 操作型 已知精餾塔的總板數、進料位置及進料熱狀態(tài)、回流比和D/F或W/F,核算在非工況條件下操作結果XD或XW?化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）蒸餾計算題型：1、根據生產任務（F、XF），規(guī)定分離要求（XD、

14、XW），計算餾出液量、釜液量和塔頂易揮發(fā)組分回收率？（P248例6-4、例6-5）2、根據生產任務（F、XF），規(guī)定分離要求D/F、XD。試建立：精段或提段操作線方程？試計算某塊理論板上升蒸汽或下降液體組成？（ P254例6-7 ）3、根據生產任務F、XF，規(guī)定分離要求（XD或A）,確定操作條件（P、q、R），計算所需精餾塔理論板層數？ （P259例6-10）化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）P293 習題6-12、6-13、6-14例：在連續(xù)精餾塔中，已知精餾段操作線方程 ；q線方程 y=-0.5x+1.5 xf； 試求:（1）回流比； （2）餾出液組成xD； （3）進料液x

15、f時，加料板上液體組成xj為多少 （4）進料熱狀況q值為多少？ 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）（1）回流比（2）餾出液組成xD（3）進料液xf 時，加料板上液體組成xj即 jjxj=0.362 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）（4）求進料熱狀況q值化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）例：有一苯-甲苯連續(xù)精餾塔，塔頂餾出液易揮發(fā)組分的摩爾分率為；泡點進料，料液中易揮發(fā)組分的摩爾分率為。已知常壓操作時,全塔平均相對揮發(fā)度為，回流比為2。設塔頂采用全凝器，泡點回流；每層塔板用液相組成表示的塔板效率為。試求：離開第一層塔板的液相組成和離開第二層塔板的

16、汽相組成。 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）解： 以精餾段作物料衡算，可得 ： xD= y1； V=L+D R=L/D精餾段操作關系為：即 離開第一板的液相組成與y1 達平衡時： X1* = 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）每層塔板用液相組成表示的塔板效率為即因此，離開第一板的液相組成為離開第二層塔板的汽相組成為：由于 y2 與 x1 為操作關系，即 y21+0.32=0.670.946+0.32= 0.954 化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）分析、簡答題各章節(jié)定義、原理、結論應用化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答） P A

17、B如圖所示管路，試問：（1）B閥不動（1/2開）A閥由全開逐漸關小，則表P讀數將如何變化？（2）A閥不動（1/2開）B閥由全開逐漸關小，則表P讀數將如何變化？第一章化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答） 對如下特定輸送管路，離心泵若需組合操作，宜采用串聯或并聯為佳？為什么？試以圖解的方式說明之。 H Q第二章化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答） 試推導出顆粒在重力場中沉降速度的計算式。Fg Fb FD第三章化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）雙塔吸收操作線定性標示（練習題）Y3 X2X1Y1 Y2X2Y2X3CDABY1YDX2XBXDABCD(1)(2

18、)IIII第五章化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）IIIIX2XBY1ABACDBCD(3)(4)X2Y1YDXBYC化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）兩塔吸收操作如下圖所示，定性畫出兩塔的操作線。Y3 X2X1Y1 Y2X2Y2X3CDABY1Y2Y3X1X2X3（1）化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答） Y1 Y2Y3 X1 X2 X3 B A C DX2 YB1XB1XD1 YC2YA2（2）化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）第六章 設計一精餾塔時, 回流比（或進料熱狀態(tài)）的選取對理論塔板數有何影響? 試以圖解說明。 yxw

19、xF xD q=1 q1 q=0 q1 0q1化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答） 下圖為某物料25下的平衡含水量曲線。物料初始干基X0水/Kg干料，在相對濕度=60%下進行干燥，則：非結合水分為 Kg水/Kg干料；結合水分為 Kg水/Kg干料；平衡水分為 Kg水/Kg干料；自由水分為 Kg水/Kg干料；要求進一步降低物料的平衡水分，則可以采取的措施是： 某物料25下的平衡含水量曲線 第七章化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）（2）試用HI圖演示濕空氣在預熱、理想干燥過程的狀態(tài)變化。說明:空氣A（t0，two）經預熱至狀態(tài)B（ t1，tw1）后進入干燥器，離開干燥器

20、的狀態(tài)為C(t2，tw2 )。濕空氣的HI圖（1）試用H-I圖標示濕空氣在的狀態(tài)：A、B、C、D。已知：A（t，tw）、B（ td，tw）、C （H，）和 D （ t，pw） ?；ぴ砜倧土曇c（精選習題、填空選擇和分析簡答）各章節(jié)基本概念-定義、原理、結論填空題與選擇題化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）1.如果離心泵高于輸送液體的液面，啟動離心泵前必須使離心泵內先充滿液體，這是為了防止發(fā)生 現象。2.離心泵的工作點由 曲線與 曲線交點共同決定。（第一章）3.流體在管內做層流流動時，管中心的流速是平均流速的 倍。 （第一章）4.離心泵中，起到匯集液體作用的基本部件是 。（第二

21、章）5.工業(yè)過濾方式主要有 過濾和 過濾兩種。（第三章） 6.過濾速度是指 。（第三章）7.斯蒂芬-波爾茲曼定律表明：黑體輻射能力與絕對絕對溫度的 成正比。（第四章）8.采用滾筒干燥器干燥物料時，熱量的傳遞主要是通過 方式進行傳遞的。（第七章）真空題類型：化工原理總復習要點（精選習題、填空選擇和分析簡答）9.有臺離心泵，正常運行了2年后吸不上液體，可能是發(fā)生了 現象。10.離心泵的工作點由 曲線與 曲線交點共同決定。11.流體在阻力平方區(qū)流動，若其他條件不變，其壓降隨著管子的相對粗糙度減小而 。12.離心泵中，基本的兩個部件是 。13.工業(yè)過濾方式主要有 過濾和 過濾兩種. 14.過濾速度是指 。15.黑體的表面溫度從400升至800，其輻射能力增大到原來的 倍。16.換熱過程，用飽和水蒸汽（Ts=120）加熱冷流體，使其溫度由30上升50，試求逆流平均傳熱溫度差tm= ?；ぴ砜倧土曇c（精選習題、填空選擇和分析簡答）17.間壁換熱器內外兩側流體的對流傳熱系數分別為a1（內側）、a2（外側），(a1 a2 )，則總傳熱系數K的大小同 側更接近， 熱阻主要集中在 側。（第四章）18.易溶氣體的吸收過程主要是 控制。 （第五章）19.吸收的原理是利用混合氣中各組分在溶劑（吸收劑）中的 差異。 （第五章）20.蒸餾總塔板效率是在 條