化工原理 (1)
化工原理(1)-作业题文
绪论1.从基本单位换算入手，将下列物理量的单位换算为SI单位。
(1) 水的粘度?=0.00856g/(cm?s)(2) 密度?=1386kgf?s2/m4(3) 某物质的比热容c p=0.24BTU/(lb??F)(4) 传质系数K G=34.2kmol/(m2?h?atm)(5) 表面张力?=74dyn/cm(6) 导热系数?=1kcal/(m?h?K)2. 湿物料原来含水16%(wt%)，在干燥器中干燥至含水0.8%，试求每吨物料干燥出的水量。
第一章流体流动1. 已知甲地区的平均大气压力为85.30kPa，乙地区的平均大气压力为101.33kPa，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20kPa。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的绝对压力与甲地区操作时相同？2. 用一复式U管压差计测定水流管道A、B两点的压差，压差计的指示液为汞，两段汞柱之间放的是水，今若测得h1=1.2m，h2=1.3m，R1=0.9m，R2=0.95m，问管道中A、B两点间的差压?p AB为多少？(先推导关系式，再进行数字运算)。
第2题图3. 在稳定流动系统中，水连续从粗管流入细管。
粗管内径d1=10cm，细管内径d2=5cm，当流量为4×10－3m3/s时，求粗管内和细管内水的流速？4.高位槽内的水面高于地面8m，水从φ108×4mm的管路中流出，管路出口高于地面2m。
在本题中，水流经系统的能量损失可按h f=6.5u2计算，其中u为水在管内的流速，试计算：（1）A－A截面处水的流速；（2）出口水的流量，以m3/h计。
第4题图5. 将高位槽内料液向塔内加料。
高位槽和塔内的压力均为大气压。
要求料液在管内以0.5m/s 的速度流动。
设料液在管内压头损失为1.2m （不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？6. 用泵将贮槽中密度为1200kg/m 3的溶液送到蒸发器内，贮槽内液面维持恒定，其上方压强为101.33×103Pa ，蒸发器上部的蒸发室内操作压强为26670Pa （真空度），蒸发器进料口高于贮槽内液面15m ，进料量为20m 3/h ，溶液流经全部管路的能量损失为120J/kg ，求泵的有效功率。
化工原理第一章(1)
本门课程主要讨论的内容
1、研究遵循流体动力学基本规律的单元操 作，包括流体流动、流体输送、流体通过 颗粒层的流动。 2、研究遵循热量传递基本规律的单元操 作，包括加热、冷却、冷凝。 3、研究遵循质量传递基本规律的单元操 作，包括蒸馏、吸收、萃取。 4、研究同时遵循热质传递规律的单元操 作，包括气体的增湿与减湿、干燥。
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p1 表压 当地大气压 p2 真空度 绝对压强 绝对真空 压强的基准和度量
22
绝对压强
1-2-3流体静力学基本方程式 ——研究流体柱内压强沿高度变化的规律
1、推导 在垂直方向上，力的平衡：
p2=p1+ρg（Z1−Z2）
p2A=p1A+W=p1A+ρgA（Z1−Z2）
若Z1面在水平面上
p2=p0+ρgh
p1 = p A + ρgh1
p2 = p B + ρg (h2 − R) + ρ I gR
( p A + ρgz A ) − ( p B − ρgz B ) = Rg ( ρ i − ρ )
(℘ A − ℘B ) = Rg ( ρ i − ρ )
U形压差计直接测得的读数R不是 真正的压差，而是虚拟压强差。
PM m ρm = RT
体积分率表示
yA、yB…yn—气体混合物中各组分的体积分率。
或
M m = M A y A + M B y B + LL + M n y n
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1-2-2 流体的静压强
1、 静压强 定义：流体垂直作用于单位面积上的压力。
P p = A
2、压强的单位 （1）直接按压强定义：N/m2，Pa（帕斯卡） （2）间接按流体柱高度表示：m H2O柱，mm Hg柱 （3）以大气压作为计量单位：标准大气压(atm)， 工程大气压（at）kgf/cm2
柴诚敬化工原理课后答案(01)第一章 流体流动
第一章 流体流动流体的重要性质1．某气柜的容积为6 000 m 3，若气柜内的表压力为5.5 kPa ，温度为40 ℃。
已知各组分气体的体积分数为：H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、C H 4 1%，大气压力为 101.3 kPa ，试计算气柜满载时各组分的质量。
解：气柜满载时各气体的总摩尔数()mol 4.246245mol 313314.860000.10005.53.101t =⨯⨯⨯+==RT pV n 各组分的质量：kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =⨯⨯=⨯=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =⨯⨯=⨯=M n mkg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =⨯⨯=⨯=M n m2．若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起，试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m331221121t m 157.0m 7106083060=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=ρρm m V V V 33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ 流体静力学3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯（2）真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。
化工原理第一章主要内容
化⼯原理第⼀章主要内容第⼀章流体流动流体：⽓体和液体统称流体。
流体的特点：具有流动性；其形状随容器形状⽽变化；受外⼒作⽤时内部产⽣相对运动。
质点：⼤量分⼦构成的集团。
第⼀节流体静⽌的基本⽅程静⽌流体的规律：流体在重⼒作⽤下内部压⼒的变化规律。
⼀、流体的密度ρ1. 定义：单位体积的流体所具有的质量，kg/m 3。
2. 影响ρ的主要因素液体：ρ=f(t)，不可压缩流体⽓体：ρ=f(t ，p)，可压缩流体3.⽓体密度的计算4.混合物的密度5.与密度相关的⼏个物理量⽐容υ⽐重(相对密度) d ⼆、压⼒p 的表⽰⽅法定义：垂直作⽤于流体单位⾯积上的⼒ 1atm=760mmHg=1.013×105Pa=1.033kgf/cm 2 =10.33mH2O 1at=735.6mmHg=9.807×105Pa =1kgf/cm 2 =10mH20 表压 = 绝对压⼒ - ⼤⽓压⼒真空度 = ⼤⽓压⼒ - 绝对压⼒三、流体静⼒学⽅程特点：各向相等性；内法线⽅向性；在重⼒场中，同⼀⽔平⾯上各点的静压⼒相等，但其值随着点的位置⾼低变化。
1、⽅程的推导 2、⽅程的讨论液体内部压强 P 随 P 0 和 h ⽽改变的； P ∝h ，静⽌的连通的同⼀种液体内同⼀⽔平⾯上各点的压强相等；当P 0改变时，液体内部的压⼒也随之发⽣相同的改变；⽅程成⽴条件为静⽌的、单⼀的、连续的不可压缩流体；h=(P-P 0)/ρg ，液柱⾼可表⽰压差，需指明何种液体。
3、静⼒学⽅程的应⽤ (1)压⼒与压差的测量 U 型管压差计微差压差计（2）液位的测定（3）液封⾼度的计算 m Vρ=(),f t p ρ=4.220M =ρ000T p p T ρρ=PM RT ρ=12121n m n a a a ρρρρ=+++1122......m n nρρ?ρ?ρ?=+++mm PM RTρ=1/νρ=41/,gh p p ρ+=0()12A C P P gR ρρ-=-() gz21A B A gR P P ρρρ+-=-第⼆节流体流动的基本⽅程⼀、基本概念（⼀）流量与流速1.流量：单位时间流过管道任⼀截⾯的流体量。
新版化工原理习题答案(01)第一章 流体流动
第一章 流体流动流体的重要性质1．某气柜的容积为6 000 m 3，若气柜内的表压力为 kPa ，温度为40 ℃。
已知各组分气体的体积分数为：H 2 40%、 N 2 20%、CO 32%、CO 2 7%、CH 4 1%，大气压力为 kPa ，试计算气柜满载时各组分的质量。
解：气柜满载时各气体的总摩尔数()mol 4.246245mol 313314.860000.10005.53.101t =⨯⨯⨯+==RT pV n 各组分的质量：kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =⨯⨯=⨯=M n m kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =⨯⨯=⨯=M n mkg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =⨯⨯=⨯=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =⨯⨯=⨯=M n m2．若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ m 3的油各60 kg 混在一起，试求混合油的密度。
设混合油为理想溶液。
解： ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m331221121t m 157.0m 7106083060=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=+=ρρm m V V V 33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ 流体静力学3．已知甲地区的平均大气压力为 kPa ，乙地区的平均大气压力为 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。
若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同 解：（1）设备内绝对压力绝压=大气压-真空度= ()kPa 3.65Pa 1020103.8533=⨯-⨯ （2）真空表读数真空度=大气压-绝压=()kPa 03.36Pa 103.651033.10133=⨯-⨯4．某储油罐中盛有密度为960 kg/m 3的重油（如附图所示），油面最高时离罐底9.5 m ，油面上方与大气相通。
化工原理一
化工原理一
化工原理是化学工程专业的基础课程之一，它主要介绍了化工领域的基本原理
和基本知识。
化工原理一是化工原理课程中的第一部分，主要涉及化工基本概念、化工热力学和化工动力学等内容。
首先，化工原理一介绍了化工的基本概念，包括化工的定义、范围、发展历史
和重要性等方面。
化工是一门综合性强、应用广泛的学科，它涉及到化学、物理、工程等多个学科的知识，是现代工业生产的重要基础。
其次，化工原理一还涉及了化工热力学的基本内容。
热力学是研究能量转化和
能量传递规律的科学，而化工热力学则是将热力学原理应用于化工领域的一个重要分支。
化工热力学主要包括热力学基本概念、热力学过程、热力学定律等内容，它为化工工程的设计、运行和优化提供了重要的理论基础。
另外，化工原理一还涉及了化工动力学的基本内容。
动力学是研究物质在化学
反应过程中的行为规律的科学，而化工动力学则是将动力学原理应用于化工领域的一个重要分支。
化工动力学主要包括反应速率、反应机理、反应动力学方程等内容，它为化工工程的反应器设计、反应过程控制和优化提供了重要的理论支持。
综上所述，化工原理一是化学工程专业学生必修的一门重要课程，它为学生打
下了化工领域的基础知识和基本理论，为他们今后的学习和工作奠定了坚实的基础。
同时，化工原理一也为学生提供了一扇了解化工领域的窗口，让他们对化工这门学科有了更深入的了解和认识。
总之，化工原理一涵盖了化工的基本概念、化工热力学和化工动力学等内容，
它对于化学工程专业学生来说具有重要的意义。
希望学生们能够认真学习化工原理一这门课程，掌握其中的基本原理和知识，为将来的学习和工作打下坚实的基础。
2020年春【中石油】化工原理(一)第一阶段在线作业(标准)
【石油大学】化工原理（一）-第一阶段在线作业试卷总分:100 得分:100第1题,1.（2.5分）水在内径一定的圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，当水温度升高时，Re值将。
A、变大B、变小C、不变D、不确定正确答案:A第2题,2.（2.5分）不可压缩流体在均匀直管内作定态流动，平均速度沿流动方向。
A、增大B、减小C、不变D、无法确定正确答案:C第3题,3.（2.5分）离心泵铭牌上标注的是泵在_____时的主要性能参数。
A、流量最大B、压头最大C、效率最高D、轴功率最小正确答案:C第4题,4.（2.5分）离心泵吸入管路底阀的作用是。
A、阻拦液体中的固体颗粒B、防止启动前灌入的液体从泵内漏出C、避免出现气蚀现象D、维持最低的允许吸上高度正确答案:B第5题,5.（2.5分）由离心泵和某一管路组成的输送系统，其工作点__。
A、由泵铭牌上的流量和扬程所决定B、即泵的最大效率所对应的点C、由泵的特性曲线所决定D、是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点正确答案:D第6题,6.（2.5分）离心泵的扬程是指。
A、实际的升扬高度B、泵的吸上高度C、单位重量液体通过泵获得的能量D、液体出泵和进泵的压强差换算成的液柱高度正确答案:C第7题,7.（2.5分）往复泵适用于：A、大流量且流量要求特别均匀的场合B、流量较小，扬程较高的场合C、介质腐蚀性特别强的场合D、投资较小的场合正确答案:B第8题,8.（2.5分）在下面几种叶轮中，的效率最高。
A、敞式B、半蔽式C、蔽式正确答案:C第9题,9.（2.5分）开大离心泵出口阀门，提高泵的排液量，则。
A、泵的效率必将随流量的增大而提高B、泵的效率一定随流量的增大而降低C、泵的效率可能提高也可能降低D、泵的效率只决定于泵的结构及泵的转速，与流量变化无关正确答案:C第10题,10.（2.5分）当一台泵的扬程可以满足输液需要，但流量不足时，既可以选用两台离心泵并联也可以将其串联操作。
下列讨论正确的是：A、无论串联或并联，流量都比单泵大，所以串、并联方式可以任选B、若流量增加管路阻力损失增加平缓，宜选并联方式C、若流量增加管路阻力损失增加急剧，宜选并联方式D、若流量增加管路阻力损失增加平缓，宜选串联方式正确答案:B第11题,11.（2.5分）如果管内流体流量增大1倍以后，仍处于滞流状态，则流动阻力增大到原来的_____倍。
化工原理总结(第一章)ppt课件
)hf
u2
.
（3）de4 润 流 湿 通 周 截 边 面 长 积、uqAv A A： 真 4 1实 d面 e2 积
圆形套管的环隙：de d2d1
.
l le)u2
d
2
le d
（ 1 ） 管 管 进 出 口 口 ： ： 外 外 侧 侧 1 0 .5 u 2 u 1 0 、 0 、 内 内 侧 侧 0 0 u u 1 2 u u
Re2000层流=6R4ehf u
（2）Re
du
Re4000湍流一 完般 全湍 湍流 流 =fRd(ed
③有效功率: Pe、 轴功率: P
pf hf gHf
WgH、Pe
qmW、
.
Pe P
④应用要点: •确定上、下游截面及截面的选取； •位能基准面的选取； •单位的选取：即压力应同为绝压或表压； •外加能量（泵）：W（J/kg）、Pe=qmW、η=Pe/P；
.
6、阻力损失
h fhf h ， f (
第一章 流体流动
1、流体定义: 由无数流体质点所组成的连续介质
2、流体参数
① 流体的静压强
p P A
单位：N/m2或Pa、atm、mmHg、mH2O或
以流体柱高度表示 p gh
基准：P表 = P绝 －P大、P真=P大－P绝 = - P表
.
② 密度
（1）流体的密度： m f (p,T)
V
（2）气体的密度：
A A1 2 dd1 22
.
5、流体的机械能衡算式：
z1g12u12
p1
Wz2g12u22
p2
hf
（J/kg）
z121gu12 pg1 Hz221gu22pg2 Hf （J/N=m）
化工原理-第一章
29
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（3） 倒U形压差计
指示剂密度小于被测流体密度，如空 气作为指示剂
p1 p2 Rg( 0 ) Rg
（4） 倾斜式压差计 适用于压差较小的情况。
30
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例1-1 如附图所示，水在水平管道内流动。为测量流
体在某截面处的压力，直接在该处连接一U形压差计，
指示液为水银，读数
18
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表 压 = 绝对压力 － 大气压力 真空度 = 大气压力 － 绝对压力
p1
表压
大气压
真空度 绝对压力
p2
绝对压力 绝对真空
19
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1.1.3 流体静力学平衡方程
一、静力学基本方程 设流体不可压缩， （1）上端面所受总压力
P1 p1 A
Const.
p1 G p2
p0
重力场中对液柱进行受力分析：
5
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1.0.0 流体的特征
液体和气体统称为流体。
• 具有流动性；
• 无固定形状，随容器形状而变化； • 受外力作用时内部产生相对运动。 不可压缩流体：流体的体积不随压力变化而变化，
如液体；
可压缩性流体：流体的体积随压力发生变化，
如气体。
6
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1.0.1 研究流体流动的目的
1、流体输送：选择适宜流速、确定管路直径、 选用输送设备； 2、压强、流速和流量的测量：便于了解和控制 生产； 3、为强化设备提供适宜流动条件：如传热、传 质设备的强化。
9
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1.0.3 流体流动中的作用力
1、体积力： 体积力作用于流体的每一个质点上，并与流体的 质量成正比，也称为质量力，如重力、离心力。 2、表面力：包括压力与剪力 压力：垂直于表面的力 剪力：平行于表面的力，又称粘性力，与流体运动 有关。 返回
化工原理(一)过关题答案
第一章答案1．某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为____kPa；另一设备的真空度为400mmHg，则它的绝对压强为____。
（当地大气压为101.33 kPa）*****答案***** 201.33 kPa，360mmHg2．流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的________。
*****答案***** 1/163. 粘度值随温度变化而变化，对于液体，温度升高，粘度________；对于气体，温度升高，粘度________。
*****答案***** 减少增大4．流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是____型曲线。
其管中心最大流速为平均流速的____倍，摩擦系数λ与Re关系为____。
*****答案***** 抛物线，2， =64/Re5．流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全湍流（阻力平方区），则λ仅与____有关。
*****答案***** Re，；6．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一____，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚度____。
*****答案***** 滞流内层；愈薄7．从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量将____，管路的局部阻力将____，直管阻力将____，管路总阻力将____。
（设动能项可忽略。
） *****答案***** 变小、变大、变小、不变8．牛顿粘性定律的表达式为____，该式应用条件为____ ___ 。
*****答案***** 牛顿型流体作滞流流动9．水力半径的定义式为____，当量直径为____倍水力半径。
*****答案***** 410．局部阻力的计算方法有____和____。
*****答案***** 阻力系数法，当量长度法11．一转子流量计，当通过水流量为1m3/h时，测得该流量计进、出间压强降为20Pa；当流量增加到1.5m3/h时，相应的压强降____。
化工原理第一章 流体流动1
机械能：位能、动能、静压能及外功，可用于输 送流体； 内能与热：不能直接转变为输送流体的能量。
下午6时51分 23喻国华
2．实际流体的机械能衡算 (1) 以单位质量流体为基准 假设 流体不可压缩， 则 1 2
流动系统无热交换，则 qe 0
流体温度不变， 则 U1 U 2 并且实际流体流动时有能量损失。 设1kg流体损失的能量为Σ Wf（J/kg），有：
下午6时51分 2喻国华
例: 如附图所示，水在水平管道内流动。为测量流体 在某截面处的压力，直接在该处连接一U形压差计， 指示液为水银，读数 R ＝ 250mm ， h ＝ 900mm 。
已知当地大气压为101.3kPa，
水 的 密 度 1000kg/m3 ， 水 银 的
密度13600kg/m3 。试计算该截
u2 d1 0.656 u1 d 2
u2=0.656×1.747=1.146m/s
2
由连续性方程,对管１和管２有
9 103 u1 1.747m / s 2 2 0.785 0.081 d1 4 Vs
1
2
3a
对管1和管3有
下午6时51分
u3 d1 2.62 u1 d3
不可压缩性流体， Const.
Vs u1 A1 u2 A2 uA 常数
圆形管道 ： u 1
A2 d 2 u2 A1 d 1
2
即不可压缩流体在管路中任意截面的流速与 管内径的平方成反比 。
下午6时51分
17喻国华
例:如附图所示，管路由一段φ 89×4mm的管1、一 段φ 108×4mm的管2和两段φ 57×3.5mm的分支管
化工原理内容总结(1)
化工原理内容总结绪论篇1.物料衡算、能量衡算步骤。
步骤：画出简单流程示意图，并用带箭头的简单线条表明物料的流入、流出关系，且标注已知流量和单位。
确定好衡算范围、衡算基准。
列出衡算式。
能量衡算的步骤：[1]列出已知条件，即物料衡算的量和选定的工艺参数[2]选定计算基准，一般以KJ/h 计[3]对输入、输出热量分项进行计算[4]列出热平衡方程式，求出传热介质的量[5]热量衡算式如下:Q1+Q2=Q3+Q4+Q5式中:Q1-所处理原料带入热量Q2-由加热剂(或制冷剂)传给设备(或物料)的热量Q3+-所处理的物料从设备中带走的热量Q4-消耗在设备上的热量Q5-设备向四周散发的热量(热损失)2.物料衡算式中，积累量等于0和积累量不等于0的情况判别？因为，输人物料的总和∑G i =输出物料的总和∑G0+累积的物料量∑G a积累量=0则：输人物料的总和=输出物料的总和属于稳态过程,一般连续不断的流水作业(即连续操作)为稳态过程,其特点是在设备的各个不同位置上,物料的流速、浓度、温度、压强等参数可各自不相同，但在同一位置上这些参数都不随时间而变。
积累量<>0,则属于非稳态过程,一般间歇操作(即分批操作)属于非稳态过程,在设备的同一位置上诸参数随时间而变。
3.国际单位制中的基本单位是哪七个？七个基本单位：长度（m）、质量（kg）、时间（s）、温度（k）、物质量（mol）、电流强度（A）、发光强度（烛光或坎德拉，cd）4.哪几个单元操作同时遵循传热和传质基本规律？哪几个遵循流体流动基本规律？各种单元操作依据不同的物理化学原理,采用相应的设备,达到各自的工艺目的。
对于单元操作,可从不同角度加以分类。
根据各单元操作所遵循的基本规律,将其划分为如下几种类型。
①遵循流体动力学基本规律的单元操作,包括流体输送、沉降、过滤、物料混合(搅拌)等。
②遵循热量传递基本规律的单元操作,包括加热、冷却、冷凝、蒸发等。
③遵循质量传递基本规律的单元操作,包括蒸馏、吸收、萃取、吸附、膜分离等。
化工原理第1章--流体流动-习的题目及答案详解
一、单选题1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。
AA 质量；B 粘度；C 位能；D 动能。
2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。
AA 密度；B 粘度；C 位能；D 动能。
3．层流与湍流的本质区别是（）。
DA 湍流流速＞层流流速；B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流；C 层流的雷诺数＜湍流的雷诺数；D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。
4．气体是（）的流体。
BA 可移动；B 可压缩；C 可流动；D 可测量。
5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。
CA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。
AA 绝对压力；B 表压力；C 静压力；D 真空度。
7．当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。
DA 真空度；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
8．当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。
AA 大于；B 小于；C 等于；D 近似于。
9．（）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。
AA 压力表；B 真空表；C 高度表；D 速度表。
10．被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。
DA 大气压；B 表压力；C 相对压力；D 绝对压力。
11. 流体在园管内流动时，管中心流速最大，若为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。
BA. Um＝1/2Umax；B. Um＝0.8Umax；C. Um＝3/2Umax。
12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。
AA. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关；B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关；C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。
13.层流底层越薄( )。
CA. 近壁面速度梯度越小；B. 流动阻力越小；C. 流动阻力越大；D. 流体湍动程度越小。
化工原理第一章
（2）怎样看成连续性？
考察对象：流体质点（微团）-------足够大，足够小
流体可以看成是由大量微团组成的，质点间无空
隙，而是充满所占空间的连续介质，从而可以使
用连续函数的数学工具对流体的性质加以描述。
第二节 流体静力学 本节将回答以下问题： 静力学研究什么？
采用什么方法研究？
主要结论是什么？ 这些结论有何作用？
在静止流体中，任意点都受到大小相同方向不同的压强
静压强的特性：具有点的性质，p=f(x,y,z)，各相同性
1．流体静力学方程的推导
向上的力 : pA 向下的力: ( p dp) A
重力: mg gAdZ
静止时三力平衡,即 :
pA ( p dp) A gAdz 0
dp gdZ 0
p A pB ( i ) gR g ( Z A Z B ) ( p A gZ A ) ( pB gZB ) ( i ) gR
p gZ
A B ( i ) gR
4. 斜管压差计
R R' sin
流体静力学(二）
1-4
流体静力学基本方程的应用
一. 压强与压强差的测量 1.简单测压管
p A p0 hR
A点的表压强
p A (表） p A p0 gR
特点：适用于对高于大气压的液体压强的测定，不适用于气体。
2. U型测压管 由静力学原理可知
p1 p A gh
p 2 p 0 i gR
这是两个非常重要的方程式，请大家注意。
1-5 流量及流速
一、流量：单位时间内流过管道内任一截面的流体量
体积流量qV
m3 / s
化工原理复习题(1)
第一章：流体流动1、何谓理想流体？实际流体与理想流体有何区别？如何体现在伯努利方程上？ 理想流体就是指没有黏性的流体，即没有内摩擦力导致机械能损失的流体。
P10 实际流体有黏性，要消耗机械能以克服摩擦阻力。
P112、何谓绝对压力、表压和真空度？表压与绝对压力、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？P43、流体静力学方程式有几种表达形式/他们都能说明什么问题？应用静力学方程分析问题时如何确定等压面？P4-54、如何利用柏努利方程测量等直径管的机械能损失？测量什么量？如何计算？在机械能损失时，直管水平安装与垂直安装所得测结果是否相同？P115、如何判断管路系统中流体流动的方向？6、何谓流体的层流流动与湍流流动？如何判断流体的流动是层流还是湍流？P15-177、一定质量流量的水在一定内径的圆管中稳定流动，当水温升高时，Re 将如何变化？P178、何谓牛顿粘性定律？流体粘性的本质是什么？P79、何谓层流底层？其厚度与哪些因素有关？P1810、摩擦系数λ与雷诺数Re 及相对粗糙度ε/d 的关联图分为4个区域。
每个区域中，λ与哪些因素有关？哪个区域的流体摩擦损失h f 与流速u 的一次方成正比？哪个区域的h f 与u 2成正比？光滑管流动时的摩擦损失h f 与u 的几次方成正比？P26-2811、管壁粗糙度对湍流流动时的摩擦阻力损失有何影响？何谓流体的光滑管流动？P26 12、在用皮托测速管测量管内流体的平均流速时，需要测量管中哪一点的流体流速，然后如何计算平均流速？例1-1 如本题附图所示，用开口液柱压差计测量敞口贮槽中油品排放量。
已知贮槽直径D 为P3m ，油品密度为900kg/m 3。
压差计右侧水银面上灌有槽内的油品，其高度为h 1。
已测得当压差计上指示剂读数为R 1时，贮槽内油面与左侧水银面间的垂直距离为H 1。
试计算当右侧支管内油面向下移动30mm 后，贮槽中排放出油品的质量。
801化工原理(一)
801化工原理(一)801化工原理1. 介绍在化工领域，801化工原理是一门非常重要的基础课程。
它涉及了许多化工工程的基本原理和技术，对于理解化工过程与反应的机制、优化化工操作以及解决实际问题都有着重要的作用。
2. 化学反应的基本原理化学反应是化工过程的核心。
在801化工原理中，我们需要理解反应的速率、平衡以及热力学等基本原理。
化学反应速率化学反应速率是指在单位时间内反应物消失或产物生成的量。
它受到多种因素的影响，如温度、浓度、催化剂等。
我们可以通过实验来确定反应速率并建立数学关系，以了解反应的动力学特性。
反应平衡在化学反应中，反应物将会转化为产物，但并不是所有反应都能完全转化。
这是由于反应速率的差异所导致的。
当反应速率达到一个动态平衡时，反应物与产物的浓度将保持在一定的比例，此比例称为平衡常数。
平衡常数与温度有关，不同温度下会产生不同的平衡常数。
热力学是研究能量转换、能量传递以及系统在不同条件下的稳定性的物理学科。
在801化工原理中，我们需要了解不同反应的热力学特性，如焓变、反应熵以及自由能等。
3. 常见化工操作在化工工程中，有许多常见的化工操作，如混合操作、分离操作、反应操作等。
这些操作涉及不同的原理和技术。
混合操作混合操作是将不同的物料进行混合以得到所需的物料组成。
常见的混合操作包括搅拌、搅拌反应、喷淋以及液固搅拌等。
混合操作的目的是使不同物料均匀地分布在反应体系中，以提高反应效率。
分离操作分离操作是将混合物中的不同组分分离出来。
常见的分离操作包括蒸馏、萃取、结晶、过滤以及离心等。
分离操作的目的是根据不同组分的特性，将其分离出来并得到所需的纯度。
反应操作反应操作是将反应物转化为产物的过程。
常见的反应操作包括连续流动反应、间歇操作反应、聚合反应以及催化反应等。
反应操作的目的是提高反应速率、选择性以及产物的纯度。
801化工原理是化工工程中的一门重要课程，通过学习化学反应的基本原理以及常见的化工操作，我们能够更好地理解化工过程与反应的机制，并能够应用这些原理解决实际问题。
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单元操作;在各种化工生产过程中，除化学反应外的其余物理操作称为单元操作。
连续介质模型;把流体视为由无数个流体微团（或流体质点）所组成，这些流体微团紧密接触，彼此没有间隙。
这就是连续介质模型。
真空度;当被测流体的绝对压强小于外界压强时，用真空表进行测量。
真空表的读数表示被测流体的绝对压强低于当地大气压强的数值，称为真空度，即：真空度=大气压强—绝对压强=—表压强。
内摩擦力;运动着的流体内部相邻两流体层间的相互作用力称为流体的内摩擦力或剪应力。
牛顿流体;凡遵循牛顿黏性定律的液体为牛顿型液体，所有气体和大多数液体为牛顿液体。
层流（或滞流）;流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不混合。
湍流（或紊流）;流体质点除了沿管轴方向向前流动外，还有径向脉动，各质点的速度在大小和方向上都随时变化，质点互相碰撞和混合。
理想流体;黏度为零的流体。
实际自然中并不存在，引入理想流体的概念，对研究实际流体起重要作用。
粘性;在运动状态下，流体还有一种抗拒向前运动的特性，称为粘性。
哈根-泊谡叶公式;流体在圆管内作层流流动时的直管阻力计算式。
泵的特性曲线;特性曲线是在一定转速下，用常温清水在常压下测得。
表示离心泵的压头、效率和轴功率与流量之间的关系曲线。
泵的安装高度;泵的吸入口轴线与贮液槽液面间的垂直距离（Zs，m）。
泵的压头;也称泵的扬程。
离心泵对单位重量的液体所能提供的有效能量，其单位为m。
离心泵的流量;离心泵在单位时间内派送到管路系统的液体体积。
边界层分离;当物体沿曲面流动或流动中遇到障碍物时，不论是层流还是湍流，会发生边界层脱离壁面的现象。
完全湍流区;λ—Re曲线趋于水平线，即摩擦系数λ只与ε/d有关，而与Re准数无关的一个区域，又h f与u2成正比，所以又称为阻力平方区。
风压;风压是单位体积的气体流过风机时所获得的能量，以H T表示，单位为J/m3（Pa）。
由于H T的单位与压强单位相同，故称风压，风压单位习惯上用mmH2O表示。
直管（沿程）阻力;是流体流经一定管径的直管时，由于流体摩擦而产生的阻力。
其阻力大小与路径长度成正比。
局部阻力;主要是由于流体流经管路中的管件、阀门及截面的突然扩大或缩小等局部地方所引起的阻力。
当量直径;非圆形管的直径采用4倍的水力半径来代替，称当量直径，以d e表示，即d e=4 r H =4x流通截面积/润湿周边长。
汽蚀现象;由于泵的吸上高度过高，使泵内压力等于或低于输送液体的温度下的饱和蒸汽压时液体汽化，气泡形成、破裂等过程中引起的剥蚀现象。
滤饼;在过滤操作中，被截留在过滤介质上方的由固体颗粒堆积而成的床层称为滤饼。
助滤剂;为了减少可压缩滤饼的流动阻力，有时将某种质地坚硬而能形成疏松饼层的另一种固体颗粒混入悬浮液或预涂于过滤介质上，以形成疏松饼层，使滤液得以流畅。
这种预混或预涂的粒状物质称助滤剂。
床层空隙率;单位体积床层中的空隙体积，表示床层的疏密程度。
旋风分离器的分割粒径;粒级效率恰为50%的颗粒直径，称为分割粒径。
自由沉降;粒子浓度较低时，颗粒间无相互干扰且不受器壁影响的沉降。
过滤速度;单位时间通过单位过滤面积的滤液体积（过滤速率：单位时间的滤液体积）。
过滤常数;由物料特性及过滤压强差所决定的常数。
沉降分离;在外力场作用下，利用分散相和连续相之间的密度差，使之发生相对运动而实现非均相混合物分离的操作。
降尘室;藉重力沉降从气流中分离出尘粒的设备。
过滤;过滤是以某种多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固、液分离的操作。
比阻;单位厚度滤饼的阻力，数值上等于粘度为1Pa·s的滤液以1m/s的平均流速通过厚度为1m的滤饼层时所产生的压强降。
过滤介质;过滤介质是滤饼的支承物，它应具有足够的力学强度和尽可能小的流动阻力，同时，还应具有相应的耐腐蚀性和耐热性。
分离因数;离心力与重力（UT2/Rg ）之比，以Kc表示。
对流传热系数;单位时间内，壁面与流体的温差为1 0C(K)时，单位面积的传热量。
导热系数;数值等于单位温度梯度单位面积上所传导的热量，是表示物质导热能力的物性参数，单位为W/（m.0c）。
热传导;物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导，又称导热。
传热速率Q;热流量，单位时间内通过换热器的整个传热面传递的热量，单位J/s 或W。
热流密度q;热通量，单位时间内通过单位传热面积传递的热量，单位J/(s. m2)或W/m2。
热边界层;流体和壁面间进行换热时，会引起壁面法向方向上温度分布的变化，形成一定的温度梯度，近壁处，流体温度发生显著变化的区域，称为热边界层或温度边界层。
热辐射;物体因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为热辐射。
黑体;能完全吸收辐射能，即吸收率A=1的物体，称为黑体或绝对黑体。
白体;能全部反射辐射能，即反射率R=1的物体，称为镜体或绝对白体。
透热体;能透过全部辐射能，即透过率D=1的物体。
一般单原子气体和对称的双原子气体是为透热体。
灰体;凡能以相同的吸收率且部分地吸收由0到无穷所有波长范围的辐射能的物体。
灰体的吸收率不随辐射线的波长而变，是不透热体。
灰体是理想物体，大多数的工程材料都可视为灰体。
总传热系数;单位为W/（m2、0C）物理意义为间壁两侧流体温度差为1 0C(K)时，单位时间内通过单位间壁面积所传递的热量。
热阻;总热阻等于两侧流体的对流传热热阻、污垢热阻及管壁热传导热阻之和。
黑度;灰体的辐射能力与同温度下黑体辐射能力之比（E/E b），用ε表示。
牛顿冷却定律;即对流传热速率方程。
斯蒂芬-波尔茨曼定律;表明黑体的辐射能力仅与热力学温度的四次方成正比。
膜状冷凝;若冷凝液能够湿润壁面，则在壁面上形成一层完整的液膜，称膜状冷凝。
滴状冷凝;若冷凝液不能很好地润湿壁面，仅在其上凝结成小液滴，此后长大或合并成较大的液滴而脱落。
克希霍夫定律;表明任何物体的辐射能力和吸收率的比值恒等于同温度下黑体的辐射能力，即仅和物体的绝热温度有关。
普朗克定律;表示黑体的单色辐射能力随波长和温度变化的函数关系。
蒸馏;是利用混合液中各组分挥发性的差异，而将混合液中各组分进行分离的单元操作。
全回流;塔顶上升蒸汽经冷凝后全部回流至塔内，这种方式称为全回流。
流体的流动形态流体的流动形态有两种：层流和湍流；用雷诺准数来判断，当Re<2000，为层流，当Re>4000为湍流。
层流内层影响因素在湍流主体内靠近管壁处始终存在着一层作层流流动的流体薄层，此薄层称为层流内层。
影响因素：管径、流速、粘度和密度。
流体输送机械的作用：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。
离心泵的工作原理离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。
由于作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸入口液体池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。
离心泵的特性曲线离心泵的H、P、η与q v之间的关系曲线称为特性曲线，共三条①离心泵的压头H一般随流量加大而下降②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③η随q v的增大，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。
离心泵启动时关闭出口阀门的原因：关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。
离心泵启动后没有液体流出的可能原因①可能是泵内充满气体（发生气缚），解决的办法是离心泵启动前要灌泵②可能是没有打开出口阀门，解决办法是打开出口阀门。
气缚现象离心泵只能空转而不能输送液体的现象。
离心泵启动前应灌满液体。
离心泵的气蚀现象：叶轮入口处最低压力小于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体汽化或析出气体，产生汽泡，含气泡的液体进入叶轮高压区后，受压缩破灭，产生局部真空，周围液体以高速涌向原气泡所占据的空间，造成冲击和振动。
叶轮受冲击而出现剥落，气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面产生电化学腐蚀，使叶轮表面受到破坏，泵体振动并发出噪音的现象。
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的安装高度加以限制。
离心泵的流量调节①改变阀门开度调节流量，从而改变管路特性曲线②改变泵的转速，以改变泵的特性曲线③离心泵的并联操作④离心泵的串联操作。
球形颗粒自由沉降受力：重力，浮力，阻力。
沉降速度影响因素：粒径、颗粒密度、流体密度、阻力系数、颗粒形状、壁效应、干扰沉降。
离心沉降与重力沉降的不同：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。
工业上的换热方法：间壁式、混合式、蓄热式。
对流传热系数α，其物理意义为：当流体与壁面温度差为1K时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。
提高管内α值的有效方法：增加流程，提高管外α值的有效方法：加拆流挡板。
蒸汽冷凝方式：即滴状冷凝和膜状冷凝。
由于滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下，传热效果好。
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①冷凝液膜两侧的温度差②液膜的密度、粘度，蒸汽的冷凝潜热等物理参数③蒸汽的流速和流向④蒸汽中不凝气体含量⑤传热面的形状与布置（强化措施：减少冷凝液膜的厚度—水平管束，垂直板或管）影响沸腾冷凝的因素①液体物性②温度差③操作压力④加热面状况（强化措施：表面粗糙化，加表面活性剂）换热器的设计中采用逆流操作的原因推动力大，所需的传热面积小，减少载热体的用量。
并流操作在某些生产工艺要求下，若对流体的温度有所限制，如冷流体被加热时不得超过某一温度，或热流体被冷却时不得低于某一温度，宜采用并流操作。
列管式换热器进行热补偿的原因列管式换热器中，由于两流体的温度不同，使管束和壳体的温度也不相同，因此它们的热膨胀程度也有区别。
若两流体的温度差较大（50℃以上）时，由于热应力会引起设备的变形，甚至弯曲和破裂。
因此我们要考虑热补偿热负荷与传热速率的概念及两者之间的关系传热速率：单位时间内通过传热面的传热量。
热负荷：当生产上需要加热（或冷却）某物料时，便要求换热器在单位时间内向该物料输入或输出一定的热量，这是生产对换热器换热能力的要求，称为该换热器的热负荷。
一个满足生产的换热器应该是：传热速率等于（略大于）热负荷加热剂和冷却剂加热剂：给出热量对物料起加热作用的载热体称为加热剂。
例蒸汽。
冷却剂：取走热量对物料起冷却作用的载热体称为冷却剂。