031118化工原理-13
《化工原理》课程教学大纲
化工原理课程教学大纲课程名称：化工原理英文名称：Principles of Chemical engineering/ Unit operations of Chemical engineering 课程编码：x2030212学时数：96其中实践学时数：16课外学时数：0学分数：6.0适用专业：生物工程一、课程简介《化工原理》将课堂教学、化工单元实验操作与设计型教学内容相结合，使学生掌握化工单元操作各部分的基本原理，掌握流体输送过程的基本理论；掌握气体和液体混合物分离操作的基本理论和实际操作要求，掌握不同单元操作条件对化工单元过程生产效果的影响；掌握传热过程的基本定律和实际生产设备应用；掌握传热，精馏和吸收单元操作所应用典型装置的设计方法；了解本学科领域热点问题；熟悉新型化工单元操作中生物化工生产的典型应用。
最终掌握生物化工生产单元操作有机结合的典型案例及设计方法，了解生产安全相关法律法规，能够针对具体化工单元操作过程，编制完整的具有典型生物工程单元操作的设计方案，培养掌握具有化工基本知识的生物和化工领域的技术人才。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点绪论1、教学内容化工过程与单元操作；《化工原理》课程的性质与任务；2、基本要求了解部分：《化工原理》课程的性质、研究对象、任务与基本内容理解部分：因次、单位制和单位换算掌握部分：物料衡算与能量衡算熟练掌握：无3、重点和难点（1）重点：单元操作及基本特点（2）难点：无第一章流体流动1、教学内容流体概述；流体静力学方程及其应用；流体流动中的守恒原理；流体的流动状态分析；流体的阻力损失原因及阻力计算；简单管路的计算；流速和流量的测定方法。
2、基本要求了解部分：流体概述；流速和流量的测定方法理解部分：流体静力学方程及其应用；流体流动中的守恒原理；流体的流动状态分析；流体的阻力损失原因及阻力计算；简单管路的计算；掌握部分：流体静力学方程及其应用；流体的流动状态分析；简单管路的计算；熟练掌握：流体流动中的守恒原理；3、重点和难点（1）重点：流体静力学方程；连续性方程；柏努利方程；雷诺实验及应用；阻力计算（2）难点：柏努利方程；雷诺实验及应用；阻力计算第2章流体输送机械1、教学内容常用液体输送机械；离心泵的理论压头和实际压头(扬程)，功率和效率；离心泵的气缚与气蚀现象；泵的安装高度、流量调节、泵的选择；离心风机的性能与选择。
化工原理各章知识点汇总
恒速过滤：
颗粒
沉降
概念
曳力；表面曳力；形体曳力；离心分离因素；流化床；固定床；散式流化；聚式流化；沟流；腾涌；起始流化速度（或知识点）
曳力系数；颗粒沉降速度；降尘室生产能力；分级器特点；旋风分离器分离效率；空隙率计算；流化床主要特性（及最大特性）；起始流化速度；
重要理论
重要理论
傅里叶导热定律：
对流给热系数及其方程（无相变管内对流给热）：
总传热速率方程：
热阻分析：
蒸发
概念
温差损失；生产强度；蒸发操作的经济性；
基本理论
（或知识点）
蒸发操作的特点；蒸发器类型；蒸发辅助设备及其功能；单效蒸发计算；
重要理论
单效蒸发计算（不计浓缩热）：
物料衡算：
热量衡算：
章次
内容汇总（下册）
重要理论
相平衡方程：
连续精馏过程计算（物料衡算、热量衡算、操作线方程、q线方程、最小回流比）：
逐板计算法；
气液
传质
设备
概念
液沫夹带；气泡夹带；漏液；夹带液泛；溢流液泛；板效率；返混；湿板效率；正系统；负系统；填料的特性（比表面积、空隙率、几何形状）
基本理论
（或知识点）
传质设备分类；板式塔构件；填料塔构件；筛板塔气液接触状态分类；筛板塔阻力（组成、各自特点）；气液两相非理想流动；负荷性能图（组成、操作弹性、调节）；液体成膜的条件；填料塔的持液量；填料塔液泛；填料塔实际气速与液泛气速的关系；填料塔的附属机构；
基本理论
（或知识点）
固体去湿方法；对流干燥特点；间歇干燥过程计算；连续干燥的一般特性；理想干燥及其计算；
重要理论
干燥参数计算：
间歇干燥过程计算：
化工原理第四版王志魁刘丽英刘伟编课后答案(化学工业出版社)讲义
绪 论【0-1】 1m 3水中溶解0.05kmol CO 2，试求溶液中CO 2的摩尔分数，水的密度为100kg/m 3。
解 水33kg/m kmol/m 1000100018=CO 2的摩尔分数 (4005)89910100000518-==⨯+x 【0-2】在压力为101325Pa 、温度为25℃条件下，甲醇在空气中达到饱和状态。
试求：(1)甲醇的饱和蒸气压A p ；(2)空气中甲醇的组成，以摩尔分数A y 、质量分数ωA 、浓度A c 、质量浓度ρA 表示。
解 (1)甲醇的饱和蒸气压A p.lg ..1574997197362523886=-+Ap.169=ApkPa(2) 空气中甲醇的组成 摩尔分数 (169)0167101325==A y质量分数 ...(.)01673201810167321016729ω⨯==⨯+-⨯A浓度 3..kmol/m .A A p c RT -===⨯⨯316968210 8314298质量浓度 ../A A A c M kg m ρ-=⨯⨯=3368210320218 =【0-3】1000kg 的电解液中含NaOH 质量分数10%、NaCl 的质量分数10%、2H O 的质量分数80%，用真空蒸发器浓缩，食盐结晶分离后的浓缩液中含NaOH 50%、NaCl 2%、2H O 48%，均为质量分数。
试求：(1)水分蒸发量；(2)分离的食盐量；(3)食盐分离后的浓缩液量。
在全过程中，溶液中的NaOH 量保持一定。
解 电解液1000kg 浓缩液中NaOH 1000×0.l=100kg NaOH ω=0.5（质量分数） NaOH 1000×0.l=100kg NaCl ω=0.02（质量分数） 2H O 1000×0.8=800kg 2H O ω=0.48（质量分数）在全过程中，溶液中NaOH 量保持一定，为100kg浓缩液量为/.10005200=kg 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 NaCl 的含量为200×0.02=4kg ，故分离的 NaCl 量为100-4=96kg第一章 流体流动流体的压力【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 。
《化工原理》课程教学大纲-化学工程学院
《化⼯原理》课程教学⼤纲-化学⼯程学院课程编号：11101515/11101526《化⼯原理》课程教学⼤纲⼀、课程的地位、性质和任务化⼯原理课程是化学⼯程与⼯艺及其相近专业的⼀门主⼲课，是在学⽣具备了必要的⾼等数学、物理、物理化学、计算技术等基础知识之后，必修的技术基础课，是⼀个承上启下的课程，并为各专业课程打下坚实的基础，起到由理及⼯的作⽤。
化⼯原理的主要内容是研究化⼯⽣产中的各主要单元操作及典型设备的基本原理和计算⽅法。
通过课堂教学、实验和课程设计等环节、强调⼯程观点，定量运算，实验技能和设计能⼒的训练．强调理论与实际的结合，培养学⽣分析和解决⼯程实际问题的能⼒。
⼆、⼤纲编写依据根据《化⼯类专业⼈才培养⽅案及教学内容体系改⾰的研究与实践》、《⾼等教育⾯向21世纪教学内容和课程体系改⾰计划》及《⾼等教育⾯向21世纪“化学⼯程与⼯艺”专业⼈才培养⽅案》，参照使⽤教材及近年来的教学实践在原教学⼤纲的基础上进⾏修订的。
三、⼤纲适⽤范围本⼤纲适⽤于化学⼯程与⼯艺及相关专业，过程装备与控制专业可参照执⾏。
四、⼤纲正⽂绪论本课程的内容、性质及任务1．流体流动1.1 概述1.定态流动与⾮定态流动2.粘度、⽜顿粘性定律1.2 流体静⼒学压强的表⽰⽅法及单位换算、静⼒学测量⽅法与计算1.3 流体流动中的守恒原理1.流量与流速2.连续性⽅程3.机械能守衡，柏努利⽅程的应⽤。
1.4 流体流动的内部结构1.流动型态与雷诺准数；2.层流与湍流的⽐较3.流动边界层及边界层分离现象1.5 阻⼒损失1.层流时直管阻⼒损失2.湍流时直管阻⼒损失的实验研究⽅法——因次分析法3.直管阻⼒损失的计算4.⾮园形管内的阻⼒计算5.局部阻⼒损失与计算1.6 流体输送管路的计算1.管路计算的类型和基本⽅法2.简单管路、分⽀和汇合管路的特点和计算3.阻⼒对管内流动的影响4.可压缩流体的管路计算1.7 流速和流量的测定毕托管、孔板流量计(⽂丘⾥)、转⼦流量计的原理及计算⽅法1.8 ⾮⽜顿型流体的基本概念2．流体输送机械2.1 概述1.管路特性曲线2.流体输送机械的主要技术指标与分类2.2 离⼼泵1.⼯作原理、主要部件和类型2.主要性能参数、理论压头与实际压头3.特性曲线、影响性能的因素，⼯作点及流量调节4.离⼼泵的选⽤与泵的并串联5.汽蚀现象与安装⾼度2.3 往复泵往复泵的⼯作原理、特点和流量调节⽅法2.4 其他化⼯⽤泵各种化⼯⽤泵的⽐较2.5 ⽓体输送机械1.离⼼通风机的主要性能参数与特性曲线，选型计算2.⿎风机、压缩机、真空泵的分类、主要结构和应⽤3．流体通过颗粒层的流动3.1概述3.2颗粒床层的特征3.3流体通过固定床的压降因次分析法和数学模型法的⽐较3.4过滤原理及设备过滤基本概念与典型过滤设备的⼯作原理3.5 过滤过程计算1.过滤基本⽅程式与恒压过滤⽅程式2.过滤常数的测定3.恒压过滤的计算3.6 加快过滤速率的途径4．颗粒的沉降和流态化4.1 概述4.2 颗粒的沉降运动4.3 沉降分离设备1.重⼒沉降：重⼒沉降速度、除尘室的计算、分级沉降．2.离⼼沉降：离⼼沉降速度、旋风分离器的构造原理、性能指标以及影响性能的主要因素、旋风分离器的选⽤计算、旋液分离器．4.4 固体流态化技术基本概念、流化床的主要特征、流化床的流化类型与不正常现象、流化床的压降与流速的关系、起始流化速度与带出速度的概念。
《化工原理》(一)教学大纲
《化工原理》(一)教学大纲一、课程中英文名称中文名称：化工原理英文名称：Principle of Chemical Engineering二、授课对象：化学工程与工艺专业总学时110三、本课程与其他课程的联系先修课程：高等数学、线性代数、机械制图、物理、算法语言、数值方法、物理化学后续课程：化工传递过程、化工分离工程、化工系统工程四、课程教学的目的《化工原理》是化学工程与工艺类及相近专业的一门主干课，它以化工生产中的物理加工过程为背景，研究和探讨化工生产中大规模改变物质物理性质的基本规律。
通过课程教学，使学生掌握流体力学、热量传递和质量传递的基本理论知识；掌握本课程的主要研究方法及主要单元操作的基本原理、工艺计算和典型设备结构与设计。
培养学生具备根据各单元操作在技术上和经济上的特点，进行“单元过程和设备”选择的能力、过程的计算和设备设计的能力；具备进行单元过程的操作和调节以适应不同生产要求的能力；具备单元过程在操作中发生故障时如何寻找故障的原因并加以解决的能力；具备应用计算机进行单元操作辅助计算的能力；具备综合运用所学的基本理论和知识解决工程实际问题的能力。
五、课程教学的主要内容［化工原理（一）上的内容为1~6点，55学时；化工原理（一）下的内容为7~12 ，55学时］1．绪论（1学时）知识点：课程性质、内容、特点及研究学习方法；物料衡算；热量衡算；单位制与单位换算。
重点：物料衡算；热量衡算；单位制与单位换算。
难点：热量衡算；单位换算。
2．流体流动（18学时）知识点：流体主要物性（粘度、密度）与压强定义、单位与换算；流体静力学平衡方程及其应用；连续性方程及其应用；柏努利方程及其应用；稳定流动与不稳定流动；层流和湍流的基本特征与判别；雷诺准数计算；流体管内流速分布；湍流特性与边界层概念；当量直径概念与计算；圆管与非圆管内流动阻力计算；局部阻力计算；简单管路与复杂管路设计型问题和操作型问题的定量计算；管路操作型问题的定性分析；管路设计型及操作型问题的计算机辅助计算；变截面、变压头流量计基本结构、特点、测量原理及使用方法；最优管径的确定。
833化工原理大纲
2020年硕士研究生统一入学考试《化工原理》第一部分考试说明一、考试性质化工原理是冶金、化工硕士生入学的专业基础课。
考试对象为参加2020年全国硕士研究生入学考试的准考考生。
二、考试形式与试卷结构（一）答卷方式：闭卷，笔试（二）答题时间：180分钟（三）考试题型及比例概念题约占30％简答题约占30％计算题约占40％（四）参考书目谭天恩,窦梅等，化工原理，北京：化学工业出版社，2013,6（第四版）。
第二部分考查要点一、绪论掌握单元操作的基本概念；理解单元操作依据的理论基础（物理本质）、单元操作的研究方法。
二、流体流动掌握依据流体随压力、温度、时间变化定性分类的基本概念：流体流动、可压缩流体、不可压缩流体、稳定流动与不稳定流动、牛顿流体与非牛顿流体等；掌握压力表示方法的概念。
掌握流体流动中体积流量、质量流量、流速、质量流速、黏度与运动黏度等基本概念；掌握管内流体流动型态决定因素、雷诺数的概念与物理意义；牛顿流体在圆形直管内流动时，层流和湍流的判断方法；能解释边界层与边界层分离现象及其对传热、传质过程的影响；掌握特征数的概念和量纲分析法原理；了解流体在管路系统内流动的基本方程，其中包括质量衡算的连续性方程和机械能衡算方程，理解管内流动阻力损失产生的原因，掌握用连续性方程及柏努利方程进行管路计算。
三、流体输送机械掌握离心泵的压头、理论压头与实际压头的概念、离心泵的主要性能参数，包括有效功率、轴功率和效率等概念；掌握汽蚀现象的概念；了解离心泵操作原理；了解气缚现象及其防止措施；了解离心泵的特性曲线及其应用；掌握离心泵的工作点的确定与流量调节方法；会用汽蚀余量确定离心泵的安装高度。
了解离心泵选用的原则。
四、机械分离与固体流态化理解均相混合物、非均相混合物的概念；掌握表征颗粒特征的基本概念：如球形度等；理解筛分的原理和“目”的涵义。
掌握自由沉降与干扰沉降的区别；掌握深层过滤与滤饼过滤的概念、了解滤饼的可压缩性及比阻等概念；掌握不同洗涤方式的概念；掌握重力沉降原理及沉降速度概念及表达式（重点掌握层流态）；离心沉降原理及离心沉降速度表达式（重点掌握层流态）；掌握降尘室、旋风分离器的工作原理；掌握滤饼过滤中流体流动简化的方法；掌握过滤问题的计算：包括过滤时间、洗涤时间、生产能力、最佳操作周期及最大生产能力的计算等，掌握连续过滤机的操作周期和生产能力的计算；掌握固体流态化各个阶段，了解流化床的两种状态和流化床的主要特性；掌握起始流化速度和带出速度的概念，了解其计算方法（层流状态）；掌握流化床压力损失与气速的关系。
《化工原理》课程教学大纲
《化工原理》课程教学大纲合用专业：工艺类专业有化学工程工艺、应用化学、环境工程、制药工程、生物工程、食品工程、轻化工工程，非工艺专业有工份子材料、安全工程、生物技术、过程装备与控制；对非工艺类专业，带*部份不做要求，也可根据专业特点选择下册中的气体吸收和塔设备等部分。
课程性质：技术基础课一、目的及任务学时数： 120/80 学时学分： 7.5/5 学分第一部份教学基本要求化工原理是化学工程与工艺及相关专业最重要的技术基础课之一。
通过这门课程的学习，要使学生系统地获得：‘三传’的基本概念；各单元操作的原理、典型设备的结构、工艺尺寸计算、设备选型与校核和工程学科的研究方法。
培养学生的工程观念、分析和解决单元操作中各种问题的能力。
突出课程的实践性，使学生受到利用自然科学的基本原理解决实际工程问题的初步训练，提高学生的定量运算能力、实验技能、设计能力、单元操作的分析与调节能力。
二、本课程的先行课程数学、普通物理、物理化学、计算方法、化工设备设计基础。
三、各章节具体内容要求绪论掌握的内容：1、掌握单位换算方法；2、掌握物、热衡算的原则以及衡算的方法和步骤。
熟悉的内容：1、熟悉单元操作的概念及其在化工过程中的地位。
了解的内容：1、了解化工原理的目的、任务、化学工程的发展简史；2、了解过程速率、平衡关系。
第一章流体流动掌握的内容：1、流体的密度和粘度的定义、单位、影响因素及数据获取；2、压强的定义、表达方法、单位换算；3、流体静力学方程、连续性方程、柏努利方程及其应用； 4、流体的流动类型及其判断、蕾诺准数的物理意义、计算；5、流体阻力产生的原因、流体在管内流动的机械能损失计算；6、管路的分类、简单管路计算及输送能力核算；7、液柱式压差计、测速管、孔板流量计和转子流量计的工作原理、基本结构、安装要求和计算；8、因次分析的目的、意义、原理、方法、步骤；熟悉的内容：1、流体的连续性和压缩性，定常态流动与非定常态流动；2、层流与湍流的特征；3、圆管内流速分布公式及应用；4、Hagon-Poiseeuill方e程推导和应用；5、复杂管路计算的要点；6、正确使用各种数据图表；了解的内容：1、牛顿粘性定律，牛顿流体与非牛顿流体；2、边界层的概念、边界层的发展、层流底层、边界层分离。
《化工原理》课程简介 - 南京工程学院
《化工原理》课程简介二、课程内容与教学目标《化工原理》课程是过程装备与控制工程专业的一门限选课，是综合性技术学科化学工程学的一个基础组成部分，是学习后续专业课的基础。
通过本课程的学习，要使学生掌握流体流动、流体输送、沉降与过滤、传热、蒸馏、吸收、蒸馏、干燥等单元操作的基本原理及典型设备的设计计算方法，为进一步学习专业课程及从事工程实践奠定必要的理论基础。
同时，要求通过各个教学环节培养学生的工程观点，使学生理解流体流动、传热与传质的共性与特殊性，提高分析和解决化工实际问题的能力。
学完本课程应达到以下基本要求：1．掌握流体流动、沉降与过滤、传热、吸收、蒸馏等单元操作的基本原理。
2．熟练掌握流体流动、沉降与过滤、传热、吸收、蒸馏等单元操作的基本计算方法，了解基本计算公式的物理意义、使用方法和适用范围。
3．了解流体流动、沉降与过滤、传热、吸收、蒸馏等单元操作的典型设备的构造、性能和操作原理，了解设备选型的原则和校核计算方法。
教材：《化工原理》(第四版)，王志魁主编，化学工业出版社, 2010年。
参考书：《化工原理(第三版)，管国锋，化学工业出版社, 2008年。
《化工原理(上、下册)》，张弓，化学工业出版社, 2004年。
《化工原理(上、下册)(第二版)》，谭天恩，化学工业出版社, 2004年。
《化工原理课程学习指导》，柴诚敬，天津大学出版社, 2003年。
《化工原理详解与应用》，丛德滋，化学工业出版社, 2003年。
三、对教学方式、实践环节、学生自主学习的基本要求本课程采用板书与多媒体课件结合的方式进行课堂教学，学生应能独立完成教学大纲规定的课程内容要求。
四、考核方式与学习效果评价的结构比例本课程为考试课程，期末考试为闭卷笔试。
学生的课程总评成绩由平时成绩（占30%）和期末考试成绩（占70%）两部分构成，平时成绩中实验成绩占10%，出勤、作业、学习主动性等占20%。
五、对先修课的要求、课程班规模要求、实践类课程方案等本课程的先修课程为：高等数学、大学物理、工程化学，小班授课，实践环节为实验教学。
河南大学《831化工原理》历年考研真题汇编
目 录2010年河南大学854化工原理（含化学反应工程）考研真题2009年河南大学850专业基础课（化工原理、化学反应工程）考研真题2008年河南大学841专业基础课（化工原理、化学反应工程）考研真题2010年河南大学854化工原理（含化学反应工程）考研真题河庵大学的1。
年孳士受招生入学考就业务事域卷学魅专业；化学工程际中方毒”**•；：-砂过M及代茸：生三唐霎合空学E立二蒲3必。
二W________________z W?!、答隹必余全柬写主专学和星塞嚏冬二与三L肃一二土—…一注，2不准左答蛭±作em此标记.否盘*志E，s女H时必箓使用毫色.瞿色色铐W Baa!一丸考生常帮募函弟鸵氏子和计寡■.---**■化工原建部分，新拓芬，一散既疑爪，；墅.与;盛2分，芸20分‘胃烤悬廉幕果事左兴慝岳笠摇号内*有笑打乙堂•=/L一般情此下液*的弑度裳遥度升高无忠去.£费蓬革雪春堇承缗善莪堂史的手芯春.3嚣心豪碧鬓上嫁泠芬流蠢是工毋点.斩勇归关次蹙,I基吨场蛇的重力iKW度是指佐垂*招时亍受妹缝瞬度.4就猝耗风分喜春适若处理壹琴大.WM多台稣分建乌赛Z<7.左褰我例境致中.不凝些气钵的寿左会侵二千*住等瞬反对Its待艰攀妇—缘列龄睑c9-当粉£卷作三*金，物菜筋布爵挥套券/大.M.扬玲艺正智丈会一M是宓W左分.二*F小虱剖点2分*共勿分J'软正袤答钏左彩透魄号札不成.耋卷攻』.:'盹管丢堂巨毙盘上竺()亲..左一定套出、，芸」炭三三头览更量增大海(}*架?殉量大敢竺F；对于间部fHi股*境<)迪T由等装、堇券盟甥^耳.%斐嘉差爵整建暨氨脚，略由孵fiW屉聊购^层第心关〕.%多差就萎二主产堑力兜拿戒蒸发器若孑假妻().策I荚共尊顶!维稳定的分2一种简单常见形式.除分离要求-定兑脚段和提慎段操作线为直线时条程玄）或膂作条件和塔板结构外，影响塔板效率的因素还有（'.“、二章;相正衡的莘取相和萃余相的组成点的连线祢为*0空气相对湿度意商，其吸收水汽的能力（7 °）折散两二、77夏题「4小题’色小题12分，共48分）! 1-用压缩空气将密闭容器《酸查）中的硫酸压送至敞口高位橡如附图所示,捋忐鱼为O.!E/min,输送管路为 螂邱唤p 的无缱钢管.酸蛋中的液面离S 当鸾二的之差为I°m,且在压送过程中不变,设管琵的总压头损失为做.不色担-皓W ）,硫酸的密度为lS30kg/m 3t 问酸登中应保持多大玳压力？£在一套管换热器中，用冷却水将4500 kgh 的苯由80 'C 冷却至35 °C.：冷却水在^25^2.5 nun 的内管中流动，其进、出口温度分别为17 P 诵打.匚己知水和苯的对流传热系数分别为$50 W/（m* ©和1700W.''（m : ' S 试未帘梏的管长和冷却水的消耗量。
化工原理(郝晓刚、樊彩梅)课后答案
第一章 流体流动1-1在大气压强为98.7×103Pa 的地区，某真空精馏塔塔顶真空表的读数为13.3×103Pa ，试计算精馏塔塔顶的绝对压强与表压强。
[绝对压强：8.54×103Pa ；表压强：-13.3×103Pa] 【解】由 绝对压强 = 大气压强–真空度 得到：精馏塔塔顶的绝对压强P 绝= 98.7×103Pa - 13.3×103Pa= 8.54×103Pa 精馏塔塔顶的表压强 P 表= -真空度= - 13.3×103Pa1-2某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，指示液为水银，为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管灌入一段水，如本题附图所示。
测得R 1=400mm, R 2=50 mm ，R 3=50 mm 。
试求A 、B 两处的表压强。
[A ：7.16×103Pa ；B ：6.05×103Pa]【解】设空气的密度为ρg，其他数据如图所示a –a′处：P A + ρg gh 1= ρ水gR 3+ ρ水银gR 2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记 即：P A =1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05 =7.16×103Pab-b′处：P B + ρg gh 3= P A + ρg gh 2 + ρ水银gR 1即：P B =13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa1-3用一复式Ｕ形管压差计测定水流过管道上A 、B 两点的压差，压差计的指示液为水银，两段水银之间是水，今若测得h 1=1.2 m ，h 2=1.3 m ， R 1=0.9 m ，R 2=0.95 m ，试求管道中A 、B 两点间的压差ΔP AB 为多少mmHg ？（先推导关系式，再进行数字运算）[1716 mmHg]【解】 如附图所示，取水平面1-1'、2-2'和3-3'，则其均为等压面，即'11p p =，'22p p =，'33p p =根据静力学方程，有112p gh p O H A =+ρ'112p gR p Hg =+ρ因为'11p p =，故由上两式可得1212gR p gh p Hg O H A ρρ+=+即1122gR gh p p Hg O H A ρρ-+= (a)设2'与3之间的高度差为h ，再根据静力学方程，有322'p gh p O H =+ρ')(32222p gR R h g p Hg O H B =+-+ρρ32因为'33p p =，故由上两式可得2222)('22gR R h g p gh p Hg O H B O H ρρρ+-+=+ (b)其中 112R h h h +-= (c)将式(c)代入式(b)整理得2112)()('22gR R h g p p O H Hg O H B ρρρ-+-+= (d)因为'22p p =，故由式(a)和式(d)得21111)()(222gR R h g p gR gh p O H Hg O H B Hg O H A ρρρρρ-+-+=-+即 )()(212R R g p p p O H Hg B A AB+-=-=∆ρρ=(13600-1000)×9.81×(0.9+0.95)=228.7kPa 或1716mmHg1-4 测量气罐中的压强可用附图所示的微差压差计。
2018年西安建筑科技大学考研专业课真题833化工原理
西安建筑科技大学2018 年攻读硕士学位研究生招生考试试题（答案书写在本试题纸上无效。
考试结束后本试题纸须附在答题纸内交回）共4页考试科目: （833）化工原理适用专业: 化学工艺一、填空题（共10 题，每空1 分，共25 分）1. 湍流与层流的本质区别在于。
在圆形直管内，如Re=1280，则λ = ，管内的平均流速是管中心最大流速的倍。
2. 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小后，水流量将，阀门的阻力系数将，管路总阻力将。
（选填“增大” 、“减小”或“不变” ）3. 离心泵常采用调节流量。
4. 恒定干燥条件下，恒速干燥阶段属于控制阶段；降速干燥阶段属于控制阶段。
5. 当旋风分离器切向进口速度相同时，随着旋风分离器的直径增大，其离心分离因数越；而离心分离机随着转鼓直径的增大其离心分离因数越。
6. 沸腾传热可分为三个区域，工业上一般应维持在区操作。
7. 在设计列管式换热器时，设置，以提高壳程的传热系数；设置，以提高管程的传热系数。
如该换热器用水蒸汽冷凝来加热原油，那么水蒸汽应在流动（选填“壳程” 或“管程”）。
8. 板式塔的不正常操作现象有、和。
9. 常用的解吸方法有、和。
10. 简单蒸馏过程中，釜内易挥发组分浓度逐渐，其沸点逐渐。
精馏操作中，若采用回流比R 小于最小回流比R min，则X D ，X w ，（选填“增大” 、“减小”、“不变”或“不确定”）A 11.8%B 9.54%C 20%D 44%3. 根据因次分析法，对于湍流强制对流传热，其准数关联式可简化为。
A Nu=f （Re，Pr，Gr）B Nu=f （Pr，Re）C Nu=f （Re，Gr）D Nu=f （Pr，Gr）4. 在常压单效蒸发器中蒸发某种盐溶液。
已测知该盐溶液在常压下因蒸汽压降低引起的沸点升高为12℃，液柱静压引起的平均沸点升高为 5 ℃，请根据下表选定该蒸发操作至少得用表压的生蒸汽。
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031118化工原理-13《化工原理》课程综合复习资料一、填空选择题：1．在列管式换热器中用饱和蒸汽加热空气，下面两项判断是否合理。
甲（）乙（）甲：传热管的壁温将接近加热蒸汽温度。
乙：换热器总传热系数将接近空气侧的对流传热系数Ａ.合理Ｂ.不合理2．写出三种常见的间壁式换热器的名称、和__________。
3．多层平壁导热时，各层的温度差与各相应层的热阻所呈关系是（）Ａ.没关系Ｂ.反比Ｃ.正比Ｄ.不确定4．当设计一台用饱和蒸汽加热空气的列管式换热器时，__ ___宜在壳程流动。
5．写出三种常见填料的名称：_ ___、_ ____ ____、 _____ 及三种常用塔板的指。
11. 写出离心泵的性能参数、、、。
12. 蒸汽冷凝传热中，有不凝气存在时，对流传热系数α将。
①急剧下降②急剧增大③不变化13. 下列几种换热器中，目前石油化工中应用最广泛的是。
①套管式②蛇管式③夹套式④列管式14. 强化传热的途径有、、。
15. 下面是几组二元溶液的相对挥发度值，通过蒸馏方式最容易分离的是。
①α=2 ②α=3 ③α=0.4④α=0.2516. 写出几种常见的鼓泡元件、、。
17. 液体经过离心泵，主要使液体的增加。
A. 位能B. 动能C. 静压能D. 热能18. 流体进行热量传递时有、、和三种传热方式。
19. 按流体接触方式不同换热器可分为：式换热器、式换热器或式换热器。
20. 连续性方程是；柏努利方程是。
A、物料衡算式B、能量衡算式C、相平衡式D、过程速率式21. 增大阀门的开度，管路中流体流量减小，这时由于。
A、增大了流动截面；B、减小了阻力系数；C、增加了当量长度；D、增加了当量直径22. 流体在圆直管内层流流动时，其摩擦阻力系数λ与有关。
C、管A、雷诺准数Re B、相对粗糙度d长l D 、流体导热系数λ23. 单层圆筒壁稳定导热速率计算公式为)A b/(t -t m 21=Q ，其中A m 为 。
A 、πr m 2B 、2πr m 2C 、2πr m 2LD 、2πr m L24. 下列物质中，最不适于作保温（隔热）材料的是 。
A 、铜B 、岩棉C 、玻璃棉D 、软木25. 某设备真空表读数为60kPa ，当地大气压强为760mmHg ，则设备内的绝压为 Pa ，表压为 kgf/cm 2。
26. 一密封容器内盛有一定量的水，水面下的压力与水层深度 ；水面上方气体中的压力与离开水面的高度 。
①无关； ②有关27. 连续性方程是 ；柏努利方程是 ；柏努利方程是 。
A、物料衡算式B、能量衡算式C、相平衡式D、过程速率式28. 工业上的液体沸腾装置一般总维持在状态下操作。
29. 一套管式换热器，用水蒸汽冷凝加热管内的空气，则管内壁温度接近于（水蒸汽，空气）的温度，因为。
30. 用蒸馏方法分离液体混合物的依据是，用吸收方法分离气体混合物的依据是。
31. 气液传质设备的类型有、。
32. 以下物理量不属于流体机械能的是。
A、动能B、位能C、静压能D、外加功33. 离心泵汽蚀余量越，表明泵的抗汽蚀性能越好。
A、大B、小C、不一定34. 重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素无关的是。
A、粒子的几何尺寸；B、颗粒与流体的密度差；C、流体的粘度；D、流体的速度35. 灰体辐射能力同温度下黑体辐射能力；灰体的吸收率该灰体的黑度。
A.大于；B.小于；C.等于。
36. 试指出下列传质过程中的扩散类型：①恒摩尔流假定成立的蒸馏过程：。
②惰性组分不溶于液相的吸收过程：。
③稀释剂与萃取剂互不相溶的萃取过程：。
A、单向扩散B、等分子反向扩散37. 一精馏塔，若进料量、进料状态、塔板数均，不变，回流比增大，则塔顶产品浓度xD精馏段操作线斜率，塔低产品浓度x。
（填变大、变小或不变）W38. 气相通过浮阀塔板的压力降可以看作是、与之和。
二、简答题1．简述传热的三种基本方式及各自的特点。
2．画出塔板负荷性能图，并标出每条线的名称。
3．简述流体在圆直管中流动时的三种流动状态及各自的特点。
4．画出塔板上的三种溢流形式并标明其名称。
5. 简述离心泵的工作原理。
6. 影响对流传热系数的主要因素有哪些？并说明如何影响。
7. 试述恒摩尔流假定的内容及其应用条件。
三、判断题1.流体经过如图管路进行稳定输送，流经各截面的质量流量相等，质量流速相等。
2.流体在圆形直管内流动时，流动阻力与流体物理性质、管路情况和流体流动状态相关。
3.固定管板式换热器是一种间壁式换热器。
4.导热系数和对流传热系数都是物体的物理性质。
5.套管换热器在进、出口条件相同的情况下，采用逆流操作时的传热推动力比并流操作时大。
6.凉水塔是一种间壁式换热器。
四、计算题1．如附图所示，是一丙烯粗馏塔的回流系统，精馏塔的操作压力为15kgf/cm2（表），槽内液面上方压力为20kgf/cm2(表)。
塔内丙烯出口管距贮槽液面高差为30m，管内径为100mm，输送量为为27m3/h，丙烯的密度为600kg/m3。
管路全部摩擦损失为100J/kg（包括所有的局部阻力在内），试核算丙烯从贮槽送至塔顶是否需要泵。
2．用一连续精馏塔分离由A（轻组分）、B组成的二元理想溶液，已知原料液中A组分占0.44（摩尔分率），泡点进料，全塔平均相对挥发度为 2.5，该塔两段操作线方程为：Ⅰ，y＝1.48x—0.0096；Ⅱ，y＝0.6x＋0.38。
试确定：①哪一个是精馏段操作线方程？②操作回流比为多少？③塔顶产品中A、B两组分的摩尔分率；④塔顶、塔底产品量的摩尔比，D/W。
3．如图所示用泵将贮槽内的石油产品以40m3/h 的流量，经内径为100mm的管子输送到高位槽。
两槽的液面差为20m，管子总长（包括所有的局部阻力的当量长度在内）为400m。
操作条件下，石油产品的密度为900kg/m3，粘度为0.1Pa·s；设两槽液面恒定不变，试计算：①泵的有效功率，kW；②若泵的效率为50%，求泵的轴功率，kW。
4．某双组分连续精馏塔，饱和液体进料，进料流量为1200kmol/h，要求在塔顶得到轻组分含量为0.8（摩尔分率，下同）的产品240kmol/h，塔底产品中轻组分含量为0.05，已知塔顶为全凝器，回流比为5，轻重组分的相对挥发度为2.0，试求：①原料的组成；②操作回流比是最小回流比的多少倍？《化工原理》课程综合复习资料参考答案一、填空选择题：1．参考答案：A；A2．参考答案：夹套式换热器；蛇管式换热器；列管式换热器3．参考答案：C4．参考答案：饱和蒸汽5．参考答案：拉西环；鲍尔环；阶梯环；泡罩塔板；筛板；浮阀塔板6．参考答案：D7．参考答案：D8．参考答案：C9. 参考答案：①10.参考答案：流体输送机械提供给单位重量流体的能量11.参考答案：流量；扬程；效率；轴功率12. 参考答案：①13. 参考答案：④14. 参考答案：增加传热面积；提高传热温差；提高总传热系数15. 参考答案：④16.参考答案：泡帽（泡罩）；筛孔；浮阀17. 参考答案：C18. 参考答案：导热；对流；热辐射19. 参考答案：直接接触；蓄热；间壁20. 参考答案：A；B21. 参考答案：C22. 参考答案：A23. 参考答案：D24. 参考答案：A25. 参考答案：41330；0.421426. 参考答案：②；①27. 参考答案：A；B；C28. 参考答案：核状29. 参考答案：水蒸气；热阻小30. 参考答案：挥发性；溶解度31. 参考答案：板式塔；填料塔32. 参考答案：D33. 参考答案：B34. 参考答案：D35. 参考答案：B；C36. 参考答案：B；A；A37. 参考答案：变大；变大；变小38. 参考答案：干板压降；液层压降；表面压降二、简答题1．参考答案：导热:流体无宏观位移，传热物体相互接触。
对流:流体存在宏观位移，仅发生在流体中。
热辐射:不需要介质，有能量形式转换。
2．参考答案：如图：①液相负荷下限线；②雾沫夹带上限线；③液泛线；④降液管超负荷线；⑤过量漏液线。
3．参考答案：层流：流体质点沿管轴作直线运动，即流体分层流动，且各层流体以不同的速度向前运动，把这种流型称为层流或滞流。
过渡流：流体质点不但沿管轴向前运动，而且开始有径向运动。
湍流：流体质点在总体上沿管路向前运动外，还有各个方向上的随机运动，把这种流型称为湍流或紊流。
4．参考答案：U型溢流单溢流双溢流5. 参考答案：离心泵启动前在泵壳内充满被输送液体，当叶轮开始转动并携带其中液体一起旋转时，在离心力的作用下液体被甩出叶轮，在叶轮中心区域形成低压区。
在压差的作用下储槽中的液体被吸进泵壳。
被甩出叶轮的液体汇集在泵壳和叶轮之间的空隙并继续随叶轮旋转，随着旋转液体通道扩大使得液体所获得的部分动能转变为静压能；在静压能的推动下液体被挤压进入出口管路。
6. 参考答案：因素包括：流体物理性质，引起的原因；湍动程度，流体与传热面的相对位置、有无相变化。
7. 参考答案：内容：①恒摩尔汽化，塔内精馏段各塔板上升的气相摩尔流率相等，提馏段也是如此；②恒摩尔溢流，塔内溢流段各塔板下降的液相摩尔流率相等，精馏段也是如此。
应用条件：①各组分汽化摩尔潜热相等；②气液相接触时的热损失可忽略。
三、判断题1.参考答案：×2.参考答案：√3.参考答案：√4.参考答案：×5.参考答案：√6.参考答案：×四、计算题1．参考答案：取贮槽液面为1-1截面，塔内丙烯管出口为2-2截面；假设需要泵（We>0），则在两截面间列柏努利方程得：2．参考答案：①Ⅰ为提馏段操作线方程；Ⅱ为精馏段操作线方程。
②精馏段操作线方程一般形式为：1R x x 1R Ry D+++=与Ⅱ式比较R=1.5，③x D =0.95；（2）所以A 组分在塔顶的组成为x A,D =0.95；B 组分在塔顶的组成为x B,D =0.05 ④W D F +=；WD Fx W x D xF ⋅+⋅=⋅h/kmol 5.1187300002.098.002.04.0F x x x x D W D W F =⨯--=--=hkmol D F W /5.18125.11873000=-=-=6552.05.18125.1187==W D3．参考答案：取贮槽液面为1-1截面，并设为基准水平面，高位槽液面为2-2截面；则：由范宁公式得：有效功率：②若η＝50%，则：4．参考答案：①h kmol D F W W D F /9602401200=-=-=⇒+=2.0120005.09608.0240=⨯+⨯=+=⇒+=F Wx Dx x Wx Dx Fx W D F W D F②q 线方程为：11---=q x x q q y F其中：1=q 则：2.0==Fx x()()3333.02.012.02121211=+⨯=-+=-+=x x x x y αα 则： 5.32.03333.03333.08.0min=--=--=e e e D x y y x R428.15.35min==R R。