化工原理第四版课后思考题
化工原理第四版思考题标准答案
化工原理第四版思考题答案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：3-2 球形颗粒在流体中从静止开始沉降，经历哪两个阶段？何谓固体颗粒在流体中的沉降速度？沉降速度受那些因素的影响？答：1、加速阶段和匀速阶段；2、颗粒手里平衡时，匀速阶段中颗粒相对于流体的运动速度t μ3、影响因素由沉降公式确定ξρρ以及、、p p d 。
（93页3-11式）3-6 球形颗粒于静止流体中在重力作用下的自由沉降都受到哪些力的作用？其沉降速度受哪 些因素影响?答：重力，浮力，阻力；沉降速度受 颗粒密度、流体密度 、颗粒直径及阻力系数有关 3-7 利用重力降尘室分离含尘气体中的颗粒，其分离条件是什么？答：停留时间>=沉降时间（tu u H L ≥) 3-8 何谓临界粒径？何谓临界沉降速度？答：能 100%除去的最小粒径；临界颗粒的沉降速度。
3-9 用重力降尘室分离含尘气体中的尘粒，当临界粒径与临界沉降速度为一定值时，含尘气 体的体积流量与降尘室的底面积及高度有什么关系？答：成正比 WL V ·u q t s ≤ 3-10 当含尘气体的体积流量一定时，临界粒径及临界沉降速度与降尘室的底面积 WL 有什么 关系。
答：成反比3-12 何谓离心分离因数？提高离心分离因数的途径有哪些？答：离心分离因数：同一颗粒所受到离心力与重力之比；提高角速度，半径（增大转速） 3-13 离心沉降与重力沉降有何不同？答：在一定的条件下，重力沉降速度是一定的，而离心沉降速度随着颗粒在半径方向上的位置不同而变化。
3-15 要提高过滤速率，可以采取哪些措施？答：过滤速率方程 ()e d d V V P A V +∆=γμυτ 3-16 恒压过滤方程式中，操作方式的影响表现在哪里？ 答：3-17 恒压过滤的过滤常数 K 与哪些因素有关？ 答：μγυP K ∆=2表明K 与过滤的压力降及悬浮液性质、温度有关。
化工原理第四版第一章课后习题答案
第一章 流体的压力【1-1】容器A 中的气体表压为60kPa ，容器B 中的气体真空度为.⨯41210Pa 。
试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干帕，该处环境的大气压力等于标准大气压力。
解 标准大气压力为101.325kPa容器A 的绝对压力 ..p kPa ==A 101325+60161325 容器B 的绝对压力 ..B p kPa =-=1013251289325【1-2】某设备进、出口的表压分别为-12kPa 和157kPa ，当地大气压力为101.3kPa 。
试求此设备的进、出口的绝对压力及进、出的压力差各为多少帕。
解 进口绝对压力 ..进101312893 =-=p kPa出口绝对压力 ..出101 31572583 =+=p kPa 进、出口的压力差..p kPa p kPa ∆=--=+=∆=-=157（12）15712169 或 258 389 3169流体的密度【1-3】正庚烷和正辛烷混合液中，正庚烷的摩尔分数为0.4，试求该混合液在20℃下的密度。
解 正庚烷的摩尔质量为/kg kmol 100，正辛烷的摩尔质量为/kg kmol 114。
将摩尔分数换算为质量分数 正庚烷的质量分数 (104100)03690410006114ω⨯==⨯+⨯正辛烷的质量分数 ..2103690631ω=-=从附录四查得20℃下正庚烷的密度/kg m ρ=31684，正辛烷的密度为/kg m ρ=32703 混合液的密度 /..3169603690631684703ρ==+m kg m【1-4】温度20℃，苯与甲苯按4:6的体积比进行混合，求其混合液的密度。
解 20℃时，苯的密度为/3879kg m ，甲苯的密度为/3867kg m 。
混合液密度 ../3879048670．68718 ρ=⨯+⨯=m kg m 【1-5】有一气柜，满装时可装36000m 混合气体，已知混合气体各组分的体积分数为2224H N COCO CH .04 0.2 0.32 0.07 0.01操作压力的表压为5.5kPa ，温度为40℃。
化工原理思考题答案
流体流动阻力1，以水作介质所测得的λ~Re关系能否适用于其他流体？答：可以用于牛顿流体的类比，牛顿流体的本构关系一致。
应该是类似平行的曲线，但雷诺数本身并不是十分准确，建议取中间段曲线，不要用两边端数据。
雷诺数本身只与速度，粘度和管径一次相关，不同流体的粘度可以查表。
（建议读一读流体力学三大相似的那一章，应该能有更深入的理解。
）2，在不同设备上（包括不同管径），不同水温下测定的λ~Re数据能否关联在同一条曲线上？答：一次改变一个变量，是可以关联出曲线的，一次改变多个变量时不可以的离心泵性能测定实验1，试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？答：关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门意味着扬程极小，这意味着电机功率极大，会烧坏电机。
2，为什么用泵的出口阀调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？答：用出口阀门调解流量而不用崩前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。
还有的调节方式就是增加变频装置，很好用的。
3，正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？答：不合理容易产生节流损失产生压损压力降低，易造成汽蚀的发生对流给热系数测定实验1，蒸汽冷凝过程中，若存在不凝性气体，对传热有何影响？应采取什么措施？答：①会由于空气中含有水分造成冰堵。
冰堵不单使制冷效率下降。
而且会导致系统停机。
压力不断降低，还会损坏压缩机。
②空气混入压缩腔，由于空气中含有不凝性气体，如氮气。
这些不凝性气体会减少制冷剂的循环量，使制冷量降低。
③并且不凝性气体会滞留在冷凝器的上部管路内，致使实际冷凝面积减小，冷凝负荷增大，冷凝压力升高，从而制冷量会降低。
而且由于冷凝压力的升高致使排气压力升高，还会减少压缩机的使用寿命2，在实际生产中，冷热流体逆流还是并流的传热效果好？为什么？答：在实际生产中，传热的平均线温差标志传热量的大小，传热公式Q=KA(ΔTm)知,ΔTm越大则传热Q越大，在逆流，顺流，叉流中，逆流的平均温差最大，因此在无特殊情况下换热器多采用逆流的形式。
化工原理课后思考题答案
第一章流体流动问题1. 什么是连续性假定? 质点的含义是什么? 有什么条件?答1．假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
质点是含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
问题2. 描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?答2．前者描述同一质点在不同时刻的状态；后者描述空间任意定点的状态。
问题3. 粘性的物理本质是什么? 为什么温度上升, 气体粘度上升, 而液体粘度下降?答3．分子间的引力和分子的热运动。
通常气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主；温度上升，热运动加剧，粘度上升。
液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主，温度上升，分子间的引力下降，粘度下降。
问题4. 静压强有什么特性?答4．静压强的特性：①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力；②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等；③压强各向传递。
问题5. 图示一玻璃容器内装有水，容器底面积为8×10-3m2，水和容器总重10N。
(1)试画出容器内部受力示意图(用箭头的长短和方向表示受力大小和方向)；(2)试估计容器底部内侧、外侧所受的压力分别为多少？哪一侧的压力大？为什么？题5附图题6附图答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。
2）内部压强p=ρgh=1000×9.81×0.5=4.91kPa；外部压强p=F/A=10/0.008=1.25kPa<内部压强4.91kPa。
因为容器内壁给了流体向下的力，使内部压强大于外部压强。
问题6.图示两密闭容器内盛有同种液体，各接一U形压差计，读数分别为R1、R2，两压差计间用一橡皮管相连接，现将容器A连同U形压差计一起向下移动一段距离，试问读数R1与R2有何变化？(说明理由)答6．容器A的液体势能下降，使它与容器B的液体势能差减小，从而R2减小。
化工原理 陈敏恒 第四版 第4章习题与思考题
第 四 章 习 题固定床压降1．某种圆柱形颗粒催化剂其直径为d p ，高为h ，试求等体积的当量直径d e 及球形度ψ。
现有h= d p =4mm 的颗粒，填充在内径为1m 的圆筒形容器内，填充高度为1.5m ，床层空隙率为0.43。
若在20℃、1atm 下使360m 3/h 的空气通过床层，试估算床层压降为多少？*2．用20℃、1atm 空气通过某固定床脱硫器，测得如下数据：空塔气速 0.3m/s, 单位床层高度的压降 220 Pa/m ；0.8m/s, 1270 Pa/m 。
试利用欧根公式估计甲烷在30℃、0.7MPa 下以空塔气速0.4m/s 通过床层时，单位床层高度的压降为多少？已知在操作条件下甲烷物性：μ=0.012mPa ・s ；ρ=4.50kg/m 3。
过滤物料衡算3．某板框压滤机共有20只滤框，框的尺寸为0.45×0.45×0.025m, 用以过滤某种水悬浮液。
每m 3悬浮液中带有固体0.016 m 3, 滤饼中含水50%（质量）。
试求滤框被滤饼完全充满时，过滤所得的滤液量（m 3）。
已知固体颗粒的密度ρp =1500kg/ m 3, ρ水=1000kg/ m 3。
过滤设计计算4．在恒压下对某种滤浆进行过滤实验，测得如下数据：滤液量（m 3） 0.1 0.20 0.30 0.40过滤时间（s ） 38 115 228 380过滤面积为1 m 2，求过滤常数K 及q e 。
5．某生产过程每年欲得滤液3800 m 3，年工作时间5000hr ，采用间歇式过滤机，在恒压下每一操作周期为2.5hr ，其中过滤时间为1.5hr, 将悬浮液在同样操作条件下测得过滤常数为K=4×10-6 m 2/s ； q e =2.5×10-2m 。
滤饼不洗涤，试求：（1） 所需过滤面积，m 2；（2） 今有过滤面积为8 m 2的过滤机，需要几台？*6．叶滤机在恒定压差下操作，过滤时间为τ，卸渣等辅助时间τD 。
化工原理第四版课后思考题答案
1、何谓绝对压力、表压和真空度？表压和绝对压力、大气压力之间有什么关系？真空度与绝对压力、大气压力有什么关系？"<1>由空气质量产生的压力称为大气压力，简称大气压。
<2>以绝对真空为基准度量得到得到的压力，称为绝对压力。
<3>以大气压为基准度量得到的压力，称为相对压力。
通常用压力表测得液压系统中的压力数值是相对压力，所以又将相对压力称为表压力。
<4>当液体中某点的绝对压力低于大气压时，绝对压力比大气压力小的那部分压力数值，称为该处的真空度。
<5>大气压力、绝对压力、相对压力和真空度之间的关系是绝对压力=大气压力+相对压力；相以压力=绝对压力-大气压力；真空度=大气压力-绝对压力。
<6>在液压系统中所提到的压力，一般均指相对压力（表压力）。
第二章流体输送机械2-2 离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？泵入口的压力处于什么状体？答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。
由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。
此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。
虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）；启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。
泵入口处于一定的真空状态（或负压）2-3 离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？1、流量qv: 单位时间内泵所输送到液体体积，m3/s, m3/min, m3/h.。
2、扬程H：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N，m3、功率与效率：轴功率P：泵轴所需的功率。
或电动机传给泵轴的功率。
有效功率Pe：效率：2-6 在测定离心泵的扬程与流量的关系时，当离心泵出口管路上的阀门开度增大后，泵出口压力及进口处的液体压力将如何变化？答：泵出口压力变小，进口处真空度增加2-10 何谓离心泵的气蚀现象？如何防止发生气蚀？答：1、当叶片入口附近的最低压力等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体将在此处汽化或者是溶解在液体中的气体析出并形成气泡。
化工原理 陈敏恒 第四版 第11章习题与思考题
第十一章 习 题单级萃取1．现有含15%（质量）醋酸的水溶液30kg ，用60kg 纯乙醚在25℃下作单级萃取，试求： （1）萃取相、萃余相的量及组成；（2）平衡两相中醋酸的分配系数，溶剂的选择性系数。
物系的平衡数据如下表：在25℃下，水（B ）－醋酸（A ）－乙醚（Ｓ）系统的平衡数据如下表（均以质量％表示）水层乙醚层 水 醋酸 乙醚 水 醋酸 乙醚 93.3 88.0 84.0 78.2 72.1 65.0 55.70 5.1 8.8 13.8 18.4 23.1 27.96.7 6.97.28.09.5 11.9 16.42.33.6 5.0 7.2 10.4 15.1 23.60 3.8 7.3 12.5 18.1 23.6 28.797.7 92.6 87.7 80.3 71.5 61.3 47.72．图示为溶质（A ），稀释剂（B ）、溶剂（S ）的液液相平衡关系，今有组成为x f 的混合液100kg ，用80kg 纯溶剂作单级萃取，试求： （1）萃取相、萃余相的量及组成；（2）完全脱除溶剂之后的萃取液E °、萃余液R °的量及组成。
*3．醋酸水溶液100kg ，在25℃下用纯乙醚为溶剂作单级萃取。
原料液含醋酸x f =0.20，欲使萃余相中含醋酸x A =0.1（均为质量分率）。
试求：（1）萃余相、萃取相的量及组成； （2）溶剂用量S 。
已知25℃下物系的平衡关系为 y A =1.356 x A 1.201y S =1.618-0.6399exp(1.96 y A ) 习题2附图 x S =0.067+1.43 x A 2.273式中y A －与萃余相醋酸浓度x A 成平衡的萃取相醋酸浓度； y S －萃取相中溶剂的浓度； xS －萃余相中溶剂的浓度； y A 、y S 、x S 均为质量分数。
多级萃取4．丙酮（A ）、氯仿（B ）混合液在25℃下用纯水作两级错流萃取，原料液中含丙酮40%（质量），每级溶剂比均为1：1。
《化工原理》第四版柴诚敬课后答案
感谢您选择了《化工原理》第四版柴诚敬教授的课程，以下是部分课后答案供您参考。
1、什么是化学反应速率？速率常数的单位是什么？答：化学反应速率是指化学反应物质参加反应的速度，通常用反应物的消失速率或生成物的出现速率来表示。
速率常数是反应速率与各反应物摩尔浓度的乘积之比，单位为L/(mol·s) 或mol/(L·s)。
2、简述气体扩散的弥散定律。
答：气体扩散的弥散定律是指在稳态下，气体分子的自由扩散速率与浓度梯度成正比。
即 Fick 定律：$\frac{\mathrm{d}C}{\mathrm{d}t}=-D\frac{\mathrm{d}^2C}{\mathrm{d}x^2} $，其中 $C$ 表示气体浓度，$D$ 表示气体扩散系数。
3、液-液萃取的原理是什么？答：液-液萃取是指将需要分离的两种液体混合物加入到另一种相容性差的溶剂中，通过溶剂与其中一种液体成分亲和力不同而实现分离的过程。
其原理是基于液体分子之间的相互作用力和表面张力的不同，利用溶剂与其中一种液体成分的亲和力不同，使其在液液界面上产生不同的分配系数，从而实现分离。
4、什么是难溶物？答：难溶物是指在水或其他溶剂中，由于溶剂对溶质的溶解度有限，因而无法完全溶解的物质。
难溶物的形成主要是由于溶质和溶剂之间的相互作用力不足以克服其相互之间的相互作用力而导致的。
5、什么是表面活性剂？请举例说明。
答：表面活性剂是指在液-液界面或液-气界面上能够降低表面张力的一类化合物。
常见的表面活性剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂等。
例如：肥皂就是一种阴离子表面活性剂，其主要成分是油酸钠或棕榈酸钠；十二烷基苯磺酸钠是一种阴离子表面活性剂，广泛用于洗涤剂中；十六烷基三甲基溴化铵是一种阳离子表面活性剂，常用于消毒剂中。
6、什么是热力学第一定律？答：热力学第一定律是指能量守恒定律，即在任何过程中，能量的总量都保持不变。
【最新试题库含答案】化工原理王志魁第四版课后思考题答案_0
化工原理王志魁第四版课后思考题答案：篇一：化工原理王志魁第四版课后思考题答案4-1 根据传热机理的不同，有哪三种基本传热方式？他们的传热机理有何不同？答：根据传热机理的不同，热的传递有三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热。
热传导（简称导热）：热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程。
在固体、液体和气体中都可以发生。
对流传热：由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，只能发生在有流体流动的场合。
热辐射：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。
可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。
4-3 固体、液体、气体三者的热导率比较，哪个大，哪个小？答：一般固体液体气体4-13 答：一是液体的温度要达到沸点,二是需要从外部吸热。
4-20 答：能透过全部辐射能的物体，称为透热体；能全部反射辐射能的物体，称为白体；能全部吸收辐射能的物体，称为黑体或绝对黑体；能够以相等的吸收率吸收所有波长辐射能的物体，称为灰体。
4-21 答：在同一温度下，实际物体的辐射能力与黑体的辐射能力之比，定义为灰体的黑度。
影响固体表面黑度的主要因素有：物体的性质、温度及表面情况（如表面粗糙度及氧化程度）。
4-29答：根据公式可以采取如下措施：提过对流换热系数，尤其是提高较小一层的对流换热系数降低污垢热阻，及时清洗换热器，降低热传导热阻，选择导热率大的材料，降低换热壁的厚度。
第五章吸收5-1 选择吸收剂时，应从哪几个方面考虑？答：(1) 溶解度吸收剂对溶质组分的溶解度越大，则传质推动力越大，吸收速率越快，且吸收剂的耗用量越少。
(2) 选择性吸收剂应对溶质组分有较大的溶解度，而对混合气体中的其它组分溶解度甚微，否则不能实现有效的分离。
(3) 挥发度在吸收过程中，吸收尾气往往为吸收剂蒸汽所饱和。
故在操作温度下，吸收剂的蒸汽压要低，即挥发度要小，以减少吸收剂的损失量。
(4) 粘度吸收剂在操作温度下的粘度越低，其在塔内的流动阻力越小，扩散系数越大，这有助于传质速率的提高。
化工原理第四版思考题答案
化工原理第四版思考题答案【篇一：化工原理(王志奎)第四版课后答案】345【篇二：化工原理第四章思考题答案】>4-1 根据传热机理的不同，有哪3种基本传热方式？他们的传热机理有何不同？答：（1）基本传热方式有热传导、热对流和热辐射3种。
（2）热传导简称导热，是通过物质的分子、原子或自由电子的热运动来传递热量；对流传热是通过冷、热不同部位的流体质点做宏观移动和混合来传递热量；辐射传热是物体因自身具有温度而激发产生电磁波，向空间传播来传递热量。
4-2 傅里叶定律中的负号是什么意思？答：由于x方向为热流方向，与温度梯度的方向正好相反。
q是正值,而是负值,加上负号,故式中加负号。
4-3 固体、液体、气体三者的热导率比较，哪个大，哪个小？答：物质热导率的大小主要与物质种类（固、液、气）和温度有关。
一般来说，固体、液体、气体三者的热导率大小顺序:固体液体气体。
4-4 纯金属与其合金比较，热导率哪个大？答：在各类物质中，纯金属的热导率为 ,合金的热导率为 , 故热导率纯金属比合金大。
4-5 非金属的保温材料的热导率为什么与密度有关？答：大多数非金属的保温材料呈纤维状或多孔结构，其孔隙中含有值小的空气。
密度越小，则所含的空气越多。
但如果密度太小，孔隙尺寸太长，其中空气的自然对流传热与辐射作用增强，反而使增大。
故非金属的保温材料的热导率与密度有关。
4-6 在两层平壁中的热传导，有一层的温度差较大，另一层较小，哪一层热阻大？热阻大的原因是什么？答：（1）温度差较大的层热阻较大。
（2）对于两层平壁导热,由于单位时间内穿过两层的热量相等，即导热速率相同，采用数学上的等比定律可得。
由此可见，热阻大的保温层，分配与该层的温度差就越大，即温度差与热阻成正比。
4-7 在平壁热传导中可以计算平壁总面积a的导热速率q，也可以计算单位面积的导热速率（即热流密度）。
而圆筒壁热传导中，可以计算圆筒壁内、外平均面积的导热速率q，也可以计算单位圆筒长度的壁面导热速率 ,为什么不能计算热流密度？答：在稳态下通过圆筒壁的导热速率q与坐标r无关，但热流密度却随着坐标r变化，故不能计算热流密度。
化工原理思考题答案
化工原理思考题答案第一章流体流动与输送机械1、压力与剪应力的方向及作用面有何不同答：压力垂直作用于流体表面，方向指向流体的作用面，剪应力平行作用于流体表面，方向与法向速度梯度成正比。
2、试说明粘度的单位、物理意义及影响因素原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？答：层流时W f∝u，流量增大一倍能量损失是原来的2倍，完全湍流时Wf∝u2，流量增大一倍能量损失是原来的4倍。
9、圆形直管中，流量一定，设计时若将管径增加一倍，则层流时能量损失时原来的多少倍？完全湍流时流体损失又是原来的多少倍？答：10、如图所示，水槽液面恒定，管路中ab及cd两段的管径、长度及粗糙度均相同，试比较一下各量大小11、用孔板流量计测量流体流量时，随流量的增加，孔板前后的压差值将如何变化？若改用转子流量计，转子上下压差值又将如何变化？答：孔板前后压力差Δp=p1-p2，流量越大，压差越大，转子流量计属于截面式流量计，恒压差，压差不变。
于消耗阀门的附加阻力上，且使泵在低效率下工作，经济上不合理。
2.改变泵特性曲线，通常通过改变泵的转速来实现流量调节，实质是改变工作点。
优点：不额外增加阻力且在一定范围内可保证泵在高效率下工作，能量利用率高，经济性好。
缺点：需配备可调速的原动机或增加调速器，通常在调节幅度大、时间又长的季节性调节中使用。
14、比较正位移泵与离心泵在开车步骤、流量调节方法及泵的特性等方面的差异答：正位移泵即容积式泵2、热传导、对流传热，辐射传热在传热速率影响因素方面各有什么特点？答：热传导：热导率与物质的结构、组成、温度、压强等许多因素有关3、气体、液体和固体（包括金属和非金属）在热导率数值上有什么差异？认识这些差异在工程上有什么意义？答：固体：金属的热导率与材料的纯度有关，合金材料热导率小于纯金属，各种固体材料的热导率均与温度有关，对绝大数均质固体而言，热导率与温度近似成线性关系。
在工程计算中常遇到固体壁面两侧温度不同的情况，此时可按平均温度确定温度场中材料的热导率。
化工原理第四版课后答案(化学工业出版社)
=0.5（质量分数）
1000×0.l=100kg 1000×0.8=800kg
=0.02（质量分数） =0.48（质量分数）
在全过程中，溶液中 浓缩液量为
量保持一定，为 100kg
200kg 浓缩液中，水的含量为 200×0.48=96kg，故水的蒸发量为 800-96=704kg
浓缩液中
的含量为 200×0.02=4kg，故分离的
增大到 时，试求压差计中水银指示液读数 是 R 的多少倍。设管内水的流动处于粗糙 管完全湍流区。
解 从习题 2-25 与习题 2-28 可知，U 形管液柱压差计的读数 R 与两截面间流体流动的
解已知管内径水的温度t20密度黏度流速雷诺数湍流管壁相对粗糙度查得摩擦系数这两个直管的摩擦阻力损失相同为1弹簧压力表读数之差值水平管在ab两截面列伯努利方程因故得垂直管在ab两截面间列伯努利方程以截面a为基准面上述计算结果表明垂直管的大于水平管的
绪论
【 0-1】 1m3 水 中 溶 解 0.05kmol CO2， 试 求 溶 液 中 CO2 的 摩 尔 分 数 ， 水 的 密 度 为 100kg/m3。
。这是因为流体在垂直管中
12
另从 U 形管压差计等压面处力的平衡，求得
由式 与式 ，求得 ②垂直管与前面相同，由伯努利方程得
另从 U 形管压差计等压面处力的平衡，求得
由式
，求得
从上述推导可知，垂直管与水平管的液柱压差计的读数 R 相同。有了读数 R 值，就可
以分别用式
求得水平管及垂直管的
。
【1-27】有一输送水的等直径（内径为 d）垂直管路，在相距 H 高度的两截面间安装一 U 形管液柱压差计。当管内水的流速为 时，测得压差计中水银指示液读数为 R。当流速由
化工原理课后思考题参考答案
第二章 流体输送机械2-1 流体输送机械有何作用？答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。
2-2 离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？泵入口的压力处于什么状体？答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。
由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。
此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。
虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）；启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。
泵入口处于一定的真空状态（或负压）2-3 离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？1、流量q v : 单位时间内泵所输送到液体体积，m 3/s, m 3/min, m 3/h.。
2、扬程H ：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N ，m3、功率与效率：轴功率P ：泵轴所需的功率。
或电动机传给泵轴的功率。
有效功率P e ：gH q v ρ=e P效率η：p P e=η2-4 离心泵的特性曲线有几条？其曲线的形状是什么样子？离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门？答：1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。
共三条；2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。
η与q v 先增大，后减小。
额定流量下泵的效率最高。
该最高效率点称为泵的设计点，对应的值称为最佳工况参数。
3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。
2-5 什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、2间列伯努利方程得：f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度而改变，因而当被输送液体密度发生变化时，H-Q 与η-Q 曲线基本不变，但泵的轴功率与液体密度成正比。
化工原理 陈敏恒 第四版 第10章习题与思考题
第十章习题板式塔1．某筛板塔在常压下以苯―甲苯为试验物系，在全回流下操作以测定板效率。
今测得由第九、第十两块板（自上向下数）下降的液相组成分别为0.652与0.489（均为苯的摩尔分率）。
试求第十块板的默弗里湿板效率。
2．甲醇－水精馏塔在设计时规定原料组成x f=0.40，塔顶产品组成0.90，塔釜残液组成0.05（均为甲醇的摩尔分率），常压操作。
试用O’connell关联图估计精馏塔的总塔效率。
3．一板式吸收塔用NaOH水溶液吸收氯气。
氯气的浓度为2%(mol)，要求出塔浓度低于0.002%。
各块塔板的默弗里板效率均为50%，不计液沫夹带，求此塔应有多少块实际板。
NaOH溶液与氯气发生不可逆化学反应，可设相平衡常数m=0。
4．某厂常压操作下的甲苯－邻二甲苯精馏塔拟采用筛板塔。
经工艺计算知某塔板的气相流量为2900m3/h，液相流量为9.2m3/h。
有关物性数据如下：气相密度为3.85kg/m3，液相密度为770kg/m3，液体的表面张力为17.5mN/m。
根据经验选取板间距为450mm，泛点百分率为80%，单流型塔板，溢流堰长度为75%塔径。
试用弗尔的泛点关联图以估计塔径。
填料塔5．某填料精馏塔用以分离氯仿-1,1-二氯乙烷，在全回流下测得回流液组成x D = 8.05×10-3，残液组成x W=8.65×10-4（均为1,1-二氯乙烷的摩尔分率）。
该塔的填充高度8m，物系的相对挥发度为α=1.10，问该种填料的理论板当量高度（HETP）是多少？6．在装填（乱堆）25×25×2mm瓷质拉西环之填料塔内，拟用水吸收空气与丙酮混合气中的丙酮，混合气的体积流量为800m3/h，内含丙酮5%（体积）。
如吸收是在101.3kPa、30℃下操作，且知液体质量流量与气体质量流量之比是2.34。
试估算填料塔直径为多少米？（每米填料层的压降是多少？）设计气速可取泛点气速的60%。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
体的体积流量与降尘室的底面积及高度有什么关系？
答：成正比
3-10当含尘气体的体积流量一定时，临界粒径及临界沉降速度与降尘室的底面积WL有什么
关系。
答：成反比
3-11如果已知含尘气体中的临界沉降速度，如何计算多层隔板式降尘室的气体处理量？
第二章流体输送机械
2-1流体输送机械有何作用？
答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。
2-2离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体？启动后，液体在泵内是怎样提高压力的？
泵入口的压力处于什么状体？
答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心
力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能
1、流量qv:单位时间内泵所输送到液体体积，m3/s, m3/min, m3/h.。
2、扬程H：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N，m
3、功率与效率：
轴功率P：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。
有效功率Pe：
效率：
2-4离心泵的特性曲线有几条？其曲线的形状是什么样子？离心泵启动时，为什么要关闭出
保温效果是否有影响？
答：圆筒壁：有影响
平壁没有影响
4-9对流传热速率方程中的对流传热系数α与哪些因素有关
答：流动状态（气、液、蒸汽）、流体的性质（热导率、热容、粘度、密度）、壁面形状
等
[流体有无相变化、流体流动的原因、流动状态、流动物性和壁面情况（换热器结构）等都影
响对流传热系数。]
4-10流体在圆管内强制对流时对流换热系数α的计算式中，Pr的指数n由什么决定？流体
答：
3-12何谓离心分离因数？提高离心分离因数的途径有哪些？
答：离心分离因数：同一颗粒所受到离心力与重力之比；
3-13离心沉降与重力沉降有何不同？
答：在一定的条件下，重力沉降速度是一定的，而离心沉降速度随着颗粒在半径方向上的位
置不同而变化。
3-14对于旋风分离器，提高离心分离因数的有效方法是什么？
3-15要提高过滤速率，可以采取哪些措施？
输送液体（气缚）；
启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体
沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流
到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。
泵入口处于一定的真空状态（或负压）
2-3离心泵的主要特性参数有哪些？其定义与单位是什么？
答：；往复泵的流量由泵缸尺寸、活塞行程及往复频率所决定，(即单位时间内活塞扫过的
体积)。与管路情况（几乎）无关。
2-14往复泵的扬程（对液体提供压头）与什么有关？最大允许扬程是由什么决定的？
答：1、2、最大允许扬程由泵的机械强度、密封性能及电动机的功率等决定。
2-15何谓通风机的全风压？其单位是什么？如何计算？
气泡在高压作用下急剧地缩小而破灭，气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极高的速度
冲向原气泡所占据的空间，造成冲击和振动。金属表面受到压力大，频率高的冲击而剥蚀以
及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀等，使叶轮表面呈现海绵状、
鱼鳞状破坏。这种现象称为汽ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
2、为了避免气蚀的发生，泵的安装高度不能太高，可用泵规格表中给出的气蚀余量对泵
降速度增加。
3-6球形颗粒于静止流体中在重力作用下的自由沉降都受到哪些力的作用？其沉降速度受哪
些因素影响?
答：重力，浮力，阻力；沉降速度受dp、、及阻力系数有关
3-7利用重力降尘室分离含尘气体中的颗粒，其分离条件是什么？
答：
3-8何谓临界粒径？何谓临界沉降速度？
答：临界粒径：能100%除去的最小粒径；临界沉降速度。
率（即热流密度）。而圆筒壁热传导中，可以计算圆筒壁内、外平均面积的导热速率Q，也可
以计算单位圆周长度的壁面导热速率ql，为什么不能计算热流密度？
答：圆筒壁的传热面积和热流密度不再是常量，但传热速率在稳态时是常量
4-8输送水蒸气的圆管外包覆两层厚度相同、热导率不同的保温材料。若改变两层保温材料
的先后次序，其保温效果是否改变？若被保温的不是圆管而是平壁，保温材料的先后顺序对
在管内的流速及管径对α的影响有多大？管长、弯管的曲率对管内对流传热有何影响？
答：被加热n=0.4;被冷却n=0.3
在传热管的长度小于进口段以前，管子愈短，则边界层愈薄，就愈大。曲率越大，就愈
大。
4-11水的对流传热系数一般比空气大，为什么？
答：按照强制对流公式
4-12为什么滴状冷凝的对流传热系数比膜状冷凝的大？由于壁面不容易形成滴状冷凝，蒸汽
在固体、液体和气体中都可以发生。
对流传热：由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，只能发生在有
流体流动的场合。
热辐射：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。可以在完全真空的地方传递而无需
任何介质。
4-2傅立叶定律中的负号表示什么意思？
答：热量传递的方向沿着温度梯度下降的方向。
4-3固体、液体、气体三者的热导率比较，哪个大，哪个小？
度？沉降速度受哪些因素影响？
答：1、加速阶段和等速阶段
2、匀速阶段中颗粒相对于流体的运动速度ut称为沉降速度
3、影响因素由沉降公式可以确定。dp、、及阻力系数有关。
重点掌握层流区
3-3固体颗粒在流体中沉降，其雷诺数越大，流体粘度对沉降速度的影响如何？
答：粘度越大沉降速度越小。
3-4固体颗粒在流体中沉降，其沉降速度在层流层区（斯托克斯区）和湍流区（牛顿区）与
答：一是液体的温度要达到沸点,二是需要从外部吸热。
4-14为什么核状沸腾的对流传热系数比膜状沸腾的传热系数大？影响核状沸腾的因素主要
有哪些？
答：核状沸腾，气泡的生成速度、成长速度以及浮升速度都加快。气泡的剧烈运动使液体受
到剧烈的搅拌作用，增大。膜状沸腾传热需要通过气膜，所以其值比核状沸腾小。
冷凝多为膜状冷凝。影响膜状冷凝的因素有哪些？
答：在滴状冷凝过程中，壁面的大部分面积直接暴露在蒸汽中，在这些部位没有液膜阻碍着
热流，故滴状冷凝的传热系数可比膜状冷凝高十倍左右。
影响膜状冷凝的因素有：
（1）冷凝液膜两侧的温度差当液膜呈滞流流动时，若温度差加大，则蒸汽冷凝速率增加，
因而液膜层厚度增加，使冷凝传热系数降低。
答：一般固体>液体>气体
4-4纯金属与其合计比较，热导率哪个大？
答：纯金属大于合金
4-5非金属的保温材料的热导率为什么与密度有关？
答：密度小，则所含的空气越多，气体的导热系数低于固体。
4-6在厚度相同的两层平壁中的热传导，有一层的温度差较大，另一层较小。哪一层热阻大。
答：温差大的热阻大，热导率低。
4-7在平壁热传导中，可以计算平壁总面积A的导热速率Q，也可以计算单位面积的导热速
口阀门？
答：1、离心泵的H、P、与qv之间的关系曲线称为特性曲线。共三条；
2、离心泵的压头H一般随流量加大而下降
离心泵的轴功率P在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。
与qv先增大，后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵的设计点，对应
的值称为最佳工况参数。
3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。
的安装高度加以限制。
2-11影响离心泵最大允许安装高度的因素有哪些？
答：最大允许安装高度；环境大气压，工作温度下的液体饱和蒸气压，允许气蚀余量，吸入
管路的压头损失。
2-12往复泵有没有气蚀现象？
答：往复泵一样有气蚀问题，只是相对较小，但在实际使用中一样需要满足入口压力要求。
2-13往复泵的流量由什么决定？与管路情况是否有关？
颗粒直径的关系有何不同？
答：沉降速度在层流层区（斯托克斯区），与颗粒粒径的平方成正比；
在湍流区（牛顿区），与颗粒粒径的平方根成正比。
3-5某微小颗粒在水中按斯托克斯定律沉降，试问在50℃水中的沉降速度与在20℃水中的沉
降速度比较，有何不同？
答：按照沉降速度在层流层区（斯托克斯区），液体温度升高，粘度降低，密度降低，所以沉
降，故在设计和安装冷凝器时，应正确安放冷凝壁面。例如，对于管束，冷凝液面从上面各
排流到下面各排，使液膜逐渐增厚，因此下面管子的传热系数比上排的要低。为了减薄下面
管排上液膜的厚度，一般需减少垂直列上的管子数目，或把管子的排列旋转一定的角度，使
冷凝液沿下一根管子的切向流过，
4-13液体沸腾的两个基本条件是什么？
系数急剧增大。
（4）蒸汽中不凝气体含量的影响若蒸汽中含有空气或其它不凝性气体，则壁面可能为气
体（导热系数很小）层所遮盖，增加了一层附加热阻，使对流传热系数急剧下降。因此在冷
凝器的设计和操作中，都必须考虑排除不凝气。含有大量不凝气的蒸汽冷凝设备称为冷却冷
凝器，其计算方法需参考有关资料。
（5）冷凝壁面的影响若沿冷凝液流动方向积存的液体增多，则液膜增厚，使传热系数下
2-5什么是液体输送机械的扬程？离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的？液体的流量、
泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响？
答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量
2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、2间列伯努
利方程得：
3、离心泵的流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度而改变，因而当被输送
（2）流体物性由膜状冷凝传热系数计算式可知，液膜的密度、粘度及导热系数，蒸汽的
冷凝潜热，都影响冷凝传热系数。
（3）蒸汽的流速和流向蒸汽以一定的速度运动时，和液膜间产生一定的摩擦力，若蒸汽