最新化工原理复习整理教学提纲
化工原理知识点总结复习重点(完美版)复习课程
第一章、流体流动一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学:● 压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,俗称压强。
表压强(力)=绝对压强(力)-大气压强(力) 真空度=大气压强-绝对压大气压力、绝对压力、表压力(或真空度)之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ水平面上各点压力都相等。
此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。
应用:U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计 微差压差计二、流体动力学● 流量质量流量 m S kg/sm S =V S ρ体积流量 V S m 3/s质量流速 G kg/m 2s(平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论:22112)(d d u u = ● 一实际流体的柏努利方程及应用(例题作业题) 以单位质量流体为基准:f e W pu g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率: e s e W m N = 输送机械的轴功率: ηeN N =(运算效率进行简单数学变换)应用解题要点:1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。
三、流体流动现象:流体流动类型及雷诺准数:(1)层流区 Re<2000 (2)过渡区 2000< Re<4000 (3)湍流区 Re>4000本质区别:(质点运动及能量损失区别)层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值,更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。
化工原理教学大纲
化工原理教学大纲
一、课程概述
1.1 课程背景
化工原理是化学工程及相关专业的基础课程之一,旨在系统地介绍化学工程原理、原则和基本概念,培养学生的化学思维能力和解决工程问题的能力。
1.2 课程目标
本课程旨在使学生掌握化工原理的基本概念、理论模型和计算方法,理解化工过程的原理和工艺流程,能够分析和解决常见的化工工程问题。
1.3 课程内容
本课程的主要内容包括:
- 化学工程基本概念和化学工程计算基础
- 物质平衡和能量平衡
- 流体静力学和流体动力学
- 传递过程和传递方程
- 热平衡和传热过程
- 质量平衡和传质过程
- 化学反应工程和反应动力学
- 化工流程和装备
二、教学方法
2.1 教学形式
本课程采用理论讲授、实践操作和综合应用相结合的教学方法。
理论讲授部分主要通过课堂教学和讲义配套进行,实践操作部分主
要通过实验课和工程实践进行。
2.2 教学手段
- 理论讲授:采用教师讲解、案例分析等方式,深入浅出地讲解化工原理的基本概念和原理。
- 实践操作:通过实验课和工程实践,让学生进行实际操作和实地观察,加深对化工原理的理解和应用。
化工原理上册复习提纲
化工原理第一章流体流动一、流体的压强1.单位:1atm(标准大气压)=1.0125×105Pa=101.25KPa=760mmHg=10.33mH2O=1.033kgf/cm22.表示方法:表压强:用压力表测得的读数,表压=绝压-当地大气压真空度:真空表测得的读数,真空度=当地大气压-绝压表压=-真空度二、流体静力学基本方程应注意液柱高度表示压差大小时必须指明是何种液体。
静压能:液面下方、任一两点的位能和静压能相等等压面原则:在静止的连续的同一液体内部处于同一水平面上各点的压强相等。
P=P0+ρgh三、流量单位时间内通过管道任一流通截面的流体量,称为流量。
单位时间内流过任一流通截面的流体体积称为体积流量,符号为V S,单位为:m3/s单位时间内流过任一流通截面的流体质量称为质量流量,符号为W s,单位为:kg/s二者的关系为:W s=ρV s=uAρ四、流速单位时间内流体在流动方向上,所流过的距离称为流速,以u表示,单位m/s。
实验表明:流体流经一段管路时,由于流体存在黏性,使得管截面上各点的速度不同。
在工程计算上为了方便起见,流体的流速通常指整个管截面上的平均流速。
平均速度:指体积流量与流通截面面积之比:以u表示,单位为m/s。
u=V sW s=ρV s=uAρA五、稳态流动与非稳态流动稳态过程→连续非稳态过程→间歇六、连续性方程公理:质量守恒 能量守恒 u 1d 12=u 2d 22两个流量速度之比等于两个管径平方的反比。
细管比粗管流速高u 1u 2=A 1A 2=u 1u 2=(d2d 1)2七、伯努利方程12u 12+gZ 1+p1ρ=12u 22+gZ 2+p2ρ动能:12u 2 单位:J/Kg 位能:zg 单位:J/Kg 静压能:pρ 单位:J/Kg将上述伯努利方程转换为:12u 12+gz 1+p1ρ+W e =12u 22+gz 2+p2ρ+∑h f 有效功:We 单位:J/Kg总摩擦力:∑h f 克服流动阻力而消耗的机械能。
《化工原理》教学大纲
化工原理》教学大纲一、课程目标1.课程性质《化工原理》是化学工程与工艺类及相近专业的一门主干课,是学生在具备了必要的《高等数学》、《线性代数》、《物理》、《机械制图》、《算法语言》、《物理化学》等基础知识之后必修的技术基础课,也是学生学习《化工原理实验》、《化工原理课程设计》、《化工传递过程》、《化工分离工程》、《化工系统工程》等课程的先修课程。
《化工原理》是研究和探讨化工生产中大规模改变物质物理性质的工程技术学科,它以化工生产中的物理加工过程为背景,研究物理加工过程的基本规律,应用这些规律解决化工生产中的实际问题,并将这些规律按其操作原理的共性归纳成若干单元操作。
《化工原理》是化学工程这一学科中最早形成、基础性最强、应用面最广的学科分支。
2.教学方法以课堂讲授为主,讨论、自学、设备实物或模型现场教学、计算机辅助教学为辅。
3.课程学习目标与基本要求(1)单元操作的理论基础是流体力学(动量传递)、热量传递和质量传递理论。
通过课程教学,应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;掌握本课程的主要研究方法,如数学模型方法和实验研究方法。
(2)通过课程教学,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;具备通过自学获取新知识的能力等。
(3)通过课程教学,应着重培养学生具备以下两方面的良好素质。
一是针对现有生产过程单元操作中存在的问题,能够善于运用所学的基本理论和知识动脑分析、动手解决;二是针对现有单元操作中技术上不合理的地方,能够发现并提出改进措施,达到节能、降耗、提高效率的目的。
4.课程总学时:化学工程与工艺及制药类专业110学时,其中化工原理(一)A55学时,化工原理(一)B55学时。
化工原理知识点总结复习重点(完美版)
第一章、流体流动一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学:● 压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,俗称压强。
表压强(力)=绝对压强(力)-大气压强(力) 真空度=大气压强-绝对压大气压力、绝对压力、表压力(或真空度)之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ水平面上各点压力都相等。
此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。
应用:U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计微差压差计二、流体动力学● 流量质量流量 m S kg/s m S =V S ρ体积流量 V S m 3/s质量流速 G kg/m 2s(平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论:22112)(d d u u = ● 一实际流体的柏努利方程及应用(例题作业题) 以单位质量流体为基准:f e W pu g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率: e s e W m N = 输送机械的轴功率: ηeN N =(运算效率进行简单数学变换)应用解题要点:1、 作图与确定衡算X 围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。
三、流体流动现象:流体流动类型及雷诺准数:(1)层流区 Re<2000 (2)过渡区 2000< Re<4000 (3)湍流区 Re>4000本质区别:(质点运动及能量损失区别)层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值,更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。
化工原理知识点总结复习重点(完美版)
第一章、流体流动一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学:● 压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,俗称压强。
表压强(力)=绝对压强(力)-大气压强(力) 真空度=大气压强-绝对压大气压力、绝对压力、表压力(或真空度)之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ水平面上各点压力都相等。
此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。
应用:U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计 微差压差计二、流体动力学● 流量质量流量 m S kg/s m S =V S ρ体积流量 V S m 3/s 质量流速 G kg/m 2s(平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论:22112)(d d u u = m S =GA=π/4d 2G V S =uA=π/4d 2u● 一实际流体的柏努利方程及应用(例题作业题) 以单位质量流体为基准:f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率: e s e W m N = 输送机械的轴功率: ηeN N =(运算效率进行简单数学变换)应用解题要点:1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。
化工原理下册复习提纲(修改)
αx y= 1 + (α − 1) x
相平衡方程
α的大小可作为用蒸馏分离某一物系的难易程度标志。 的大小可作为用蒸馏分离某一物系的难易程度标志。
P ↓, α ↑ ,两相区扩大,有利于分离
液相组成x对应的y值愈大, α愈大则同一 液相组成x对应的y值愈大, α=1时 y=x,则汽液两相组成相同即y α=1时,y=x,则汽液两相组成相同即yA=xA,yB=xB, 这时用一般精馏方法无法分离。 这时用一般精馏方法无法分离。
二
气液相平衡
1、溶解度曲线 •吸收剂、温度T、p 一定时,不同物质的溶解度不同。 温度、溶液的浓度一定时,溶液上方分压越大的物质越难溶。 •对于同一种气体,分压一定时,温度T越高,溶解度越小。 •对于同一种气体,温度T一定时,分压pA越大,溶解度越大。 •加压和降温对吸收操作有利,而减压和升温则有利于解吸操作 加压和降温对吸收操作有利, 加压和降温对吸收操作有利 溶解度仅取决于溶质分压。
三、四线及最小回流比
L D R 1 y n +1 = xn + xD = xn + xD V V R +1 R +1 L W RD + qF F −D yn +1 = xn − xw = xn − xw ( R + 1) D − (1 − q ) F ( R + 1) D − (1 − q ) F V V
2、亨利定律 相平衡关系数学描述 (1) y e = mx (2) pe = HC (3)
pe = Ex
(1)三种表达形式
E、m、H的数值越小,溶质的溶解度越大 E≈ Hρ s Ms E m= P m除与温度有关外,还与总压有关
E = f(t) H = f(t) t↓ ↓
华南理工大学化工原理复习提纲
1、为什么说分凝器相当于一块理论板?为 什么说再沸器也相当于一块理论板? 因为离开分凝器/再沸器的气液两相组成不想等,分凝器/再沸器起到了分离作用;且离开分凝 器/再沸器的气液两相是平衡的 2、采用全凝器时,塔顶温度比塔顶对应组份的温度低,浓度略高,对热量有损失;而用分凝器塔 顶温度与冷凝液温度基本对应。其他条件不变,精馏塔顶的全凝器改 为分凝器。塔顶产品的 浓度变大 3、欲高纯度分离为什么必须采用回流 蒸馏无回流则不能实现轻、重组分的再分配 用有回流的精馏技术才能得到高纯度产品, 只有回流才有轻、重组分的交换,精馏与蒸馏的区别在于精馏有“回流”, 回流是构成汽、液两相接触的必要条件;没有回流就没有精馏; 精馏过程的基础仍然是组分挥发度的差异。 4、精馏过程的实现: 工业上是在连续精馏塔中对液体混合物实现 多次汽化和多次冷凝而达到高纯度分离的目的 5、为什么回流有产品 6、用什么样设备、采用怎样的技术工艺才能同时实现 多次部分汽化,部分冷凝呢? 连续精馏塔
蒸馏(闪蒸)的结果比 较是 得到的馏出物浓度:Xd 简 >X d平 得到的残液浓度:相同 馏出物总量:D简 <D平 回流对产品质量的影响: 回流增加,塔顶温度降低,塔顶产品的切割点降低,产品变轻,反之;回流减少,塔 顶温度上升,塔顶产品变重。
回流的作用: 1.提供塔板上的液相回流,取走塔内多余的热量,维持塔内的热量平衡; 2.高温回流还能回收部分热能; 3.调节产品质量; 4.催化分馏塔底油浆回流还有脱过热和洗涤油气中的催化剂粉末的作用; 1.理论来来讲,回流的目的就是为传质传热提供液相。 2.顶部回流,就是为了使全塔都有液相回流,确保汽液两相在每一层塔板都有充分的 接触。使部分液相汽化,部分汽相液化。达到精馏的目的。 3.在实际操作中,各段回流,就是为了确保全塔的汽液平衡、压力平衡及热平衡。一 般控制温度(热平衡)为主。以确保各产品合格。 4.从实际操作情况来看,回流量并不是超大超好。液相过大,一是会加重能耗,二是 太大的话会出现局部淹塔的现象。 5.回流和汽化是精馏得以连续稳定操作的必要条件,精馏塔必须包括冷凝器和再沸器。 6.当 F(进料量)确定,同时规定了塔顶及塔底 的产品组成,增加回流比是否意味着 D 减少? 并不意味着D减少,而是意味着上升蒸汽量增加; 增大回流比的措施是增大塔底的加 热速率和塔顶的 冷凝量,增大回流比的代价是能耗的增大。
化工原理教学大纲
《化工原理》课程教学大纲(适用普专非化工类专业)一、课程的性质与任务化工原理是化工类及其相近专业的一门主要的专业技术基础课。
化工原理的研究内容:化工单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、操作性能和设计计算。
化工单元操作是组成各种化工生产过程、完成一定加工目的的基本物理过程。
本课程以“三传”为主线,即以动量传递为基础,讲述了流体输送、搅拌、非均相分离、流态化等单元操作;以热量传递为基础,讲述了传热、蒸发操作;以质量传递为基础,讲述了吸收、精馏、干燥等典型单元操作。
化工原理教学的主要任务为: 培养学生运用辩证唯物主义观点和科学方法考察、分析和处理化学工程实际问题;培养学生的工程观点、实验技能和设计能力;培养学生具有创新性思维能力,把化工单元操作推向新高度。
二、教学内容与要求绪论教学内容:1、化工生产过程与单元操作2、本课程的任务、性质和内容3、化工操作中常用的基本概念和观点教学要求:理解的内容:化工生产过程的构成与分类特征;化工常用单元操作;常用的基本概念;了解的内容:课程的性质、任务和内容;单元操作与“三传”的关系。
教学重点:单元操作概念;化工生产过程;化工常用单元操作。
教学难点:单元操作概念;化工生产过程;化工常用单元操作。
第一章流体流动与输送设备教学内容:第一节液体静力学基本方程1、密度2、压力3、流体静力学平衡方程第二节流体动力学1、流体的流量与流速2、定态流动和非定态流动3、定态流动系统的质量守恒——连续性方程4、定态流动系统的机构能守恒——柏努利方程第三节管内流体流动现象1、流体的粘性2、流体的流动型态3、流体在圆管内的速度分布第四节流体流动阻力1、流体在直管内的流动阻力2、局部阻力3、流体在管路中总阻力第五节管路计算1、简单管路2、复杂管路第六节流速和流量的测量1、测速管2、孔板流量计3、文丘里流量计4、转子流量计第七节流体输送设备1、离心泵2、其他类型化工用泵3、气体输送设备教学要求:掌握的内容:流体的密度和粘度的定义、单位、影响因素,压强的定义、表示法及单位换算;流体静力学方程、连续性方程及柏努利方程的应用;流动形态及其判断,流体在管道内流动的机械能损失计算;简单管路的计算;离心泵的工作原理、性能参数、特性曲线,泵的工作点及流量调节,泵的安装及使用等;理解的内容:测速管、孔板流量计及转子流量计的基本结构、工作原理与计算;往复泵的工作原理及正位移特性;离心通风机的性能参数、特性曲线;了解的内容:层流与湍流的特征;层流内层与边界层;复杂管路计算要点;其他化工用泵的工作原理及特性;往复压缩机的工作原理。
《化工原理》课程复习大纲
《化工原理》课程学习资料继续教育学院《化工原理》课程复习大纲一、考试要求本课程是在学生学完预修课程: 高等数学、物理学和物理化学等课程学习的基础上开设的一门专业基础课,是一门工程学科的课程。
使学生掌握研究化工生产中各种单元操作的基本原理,过程设备和计算方法。
培养学生具有运用课程有关理论来分析和解决化工生产过程中常见实际问题的能力。
并为后续专业课程的学习打下必要的基础。
教学要求:熟练掌握最基本的单元操作的基本概念和基础理论,对单元过程的典型设备具备基础的判断和选择能力;掌握本大纲所要求的单元操作的常规计算方法,常见过程的计算和典型设备的设计计算或选型;熟悉运用过程的基本原理,根据生产上的具体要求,对各单元操作进行调节;了解化工生产的各单元操作中的故障,能够寻找和分析原因,并提出消除故障和改进过程及设备的途径。
据此,本课程的考试着重基本知识考查和应用能力考查两个方面,包括识记、理解、应用三个层次。
各层次含义如下:识记:指学习后应当记住的内容,包括概念、原则、方法的含义等。
这是最低层次的要求。
理解:指在识记的基础上,全面把握基本概念、基本原则、基本方法,并能表达其基本内容和基本原理,能够分析和说明相关问题的区别与联系。
这是较高层次的要求。
应用:指能够用学习过的知识分析、计算和处理涉及一两个知识点或多个知识点的会计问题,包括简单应用和综合应用。
二、考试方式闭卷笔试,时间120分钟三、考试题型●选择题:20%●填空题:20%●计算题:60%四、考核的内容和要求(基本要求、重点、难点)第一章流体流动基本要求:熟练掌握流体静力学基本方程式,连续性方程式和柏努利方程式及其应用;正确理解流体的流动类型和流动阻力的概念;掌握流体流动阻力的计算,简单管路的设计型计算和输送能力的核算。
了解测速管,文丘里流量计,孔板流量计和转子流量计的工作原理和基本计算。
重点:流体流动过程中的基本原理及流体在管内的流动规律;柏努利方程式的应用;流体在管道内的流动阻力产生的原因和摩擦阻力的计算;简单管路的计算。
《化工原理》课程教学大纲
《化工原理》课程教学大纲第一部分大纲说明一、课程性质及任务《化工原理》是化学工程专业极为重要的的专业基础课,通过本课程的学习,使学生掌握化工单元操作的基本原理、计算方法、典型设备以及有关的化学工程实用知识。
并能用以分析和解决工程技术中的一般问题。
以便对现行的化学工业生产过程进行管理,使设备能正常运转,进而对现行的生产过程及设备作各种改进以提高其效率,从而使生产获得最大限度的经济效益。
为深入学习本专业后续课程及从事化工专业的实际工作打下基础。
二、与其他课程的关系先修高等数学、无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等课程。
后续课程为化工设备机械基础、化工仪表、有机化工、石油炼制等专业课程。
三、教学总体要求基本概念:流体流动、输送机械、沉降、过滤、传热、精馏、吸收、干燥等。
基本知识:化工单元操作的基本原理基本技能:一般单元操作的操作能力、典型设备计算选用能力、因次分析法、实验测定法等重点:流体流动、传热、精馏、吸收等难点:阻力计算、对流传热计算、吸收速率计算等四、课程的教学方法和教学形式建议1、本课程的工程性、实践性较强,环节多,因此,教学形式以讲授为主。
2、为加强和落实动手能力的培养,充分重视实践性教学环节,保证上机操作、实验等不少于36课时,课程设计不少于60课时。
五、教学要求的层次课程的教学要求在每一章教学内容之后给出,大体分为了解、理解和熟练掌握三个层次。
了解一般为扩展知识面,知道即可;理解是能正确表达有关概念、掌握定律、计算、结构和方法;熟练掌握是在理解的基础上加以灵活运用。
第二部分教学内容及要求一、课程教学总学时数课程教学总学时数144学时(不含课程设计60课时),其中实验36学时。
二、教材与教学环节1、参考教材:天津大学《化工原理》、李云倩编《化工原理》2、授课内容以教材为主,教材担负起形成整个课程体系系统性和完整性的任务,是学生学习的主要媒体形式。
因此教材要概念清晰、条理分明、深入浅出、便于自学,并要注意加强导学。
化工原理知识点总结复习重点(完美版)
第一章、流体流动一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学:● 压力表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,俗称压强。
表压强(力)=绝对压强(力)-大气压强(力) 真空度=大气压强-绝对压大气压力、绝对压力、表压力(或真空度)之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用:压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ水平面上各点压力都相等。
此方程式只适用于静止的连通着同一种连续的流体。
应用:U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计 微差压差计二、流体动力学● 流量质量流量 m S kg/s m S =V S ρ体积流量 V S m 3/s 质量流速 G kg/m 2s(平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论:22112)(d d u u = ● 一实际流体的柏努利方程及应用(例题作业题)m S =GA=π/4d 2G V S =uA=π/4d 2u以单位质量流体为基准:f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率: e s e W m N = 输送机械的轴功率: ηeN N =(运算效率进行简单数学变换)应用解题要点:1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。
化工原理教学大纲
化工原理教学大纲标题:化工原理教学大纲一、课程简介化工原理是化学工程与工艺专业的一门核心课程,旨在培养学生掌握化工生产过程中基本的工艺原理和工程实践技能。
本课程涵盖了化工生产中的流体动力学、传热、传质以及化工单元操作等多个方面,为后续专业课程的学习和从事化工行业相关工作打下坚实的基础。
二、课程目标1、掌握化工生产过程中流体动力学、传热、传质的基本原理和方法;2、理解化工单元操作的基本原理、设备结构、操作流程及工艺计算方法;3、熟悉化工生产过程中的安全、环保及节能减排等方面的知识;4、能够运用所学的化工原理知识解决实际问题,提高创新能力。
三、课程内容1、流体动力学:流体的性质、流体静力学、流动动力学、层流与湍流的基本概念及水头损失计算;2、传热:热传导、对流传热、辐射传热的基本原理和方法,换热器的结构、设计及选型;3、传质:质量传递的基本概念和原理,扩散原理和分子扩散系数、对流传质系数,多组分传质过程和相际传质;4、化工单元操作:包括流体输送、沉降、过滤、蒸馏、吸收、萃取、干燥等单元操作的基本原理、工艺流程、设备结构及操作要点。
四、教学方法1、采用课堂讲解、案例分析、实验实践等多种教学方式,注重学生实践能力和创新思维的培养;2、结合实际案例进行教学,引导学生运用所学知识解决实际问题,提高学生对化工原理的理解和运用能力;3、开设实验课程,让学生通过实验操作掌握化工原理的基本知识和技能,加深对理论知识的理解;4、鼓励学生参与科研项目和课外实践活动,提高学生的创新能力和实践能力。
五、考试形式1、考试形式采用闭卷笔试形式,考试时间为2小时,满分100分;2、考试内容主要包括选择题、填空题、计算题和综合题等,注重学生对基本概念和实际应用能力的考察;3、考试结束后,老师将根据学生的试卷进行评分,并对考试中存在的问题进行讲解。
六、参考资料1、《化工原理》(第八版),夏清、贾绍义主编,化学工业出版社;2、《化工原理实验教程》,陈敏主编,化学工业出版社;3、《化工原理课程设计》,张振坤主编,化学工业出版社;4、《化工单元操作习题集》,蒋维钧主编,化学工业出版社。
5678化工原理复习提纲
一、教学课题:化工原理复习提纲二、教学目的:通过化工原理复习,使同学们掌握流体流动相关知识。
三、课时:4h(包括期中复习、期中考试及期中讲评),第17次第13周11.21日星期四C25、C26(考试)第18次第13周11.26日星期二C25、C26(1.2节讲评)四、课型:复习课五、教具:白板笔、多媒体、激光笔六、教学重点:第一章流体流动第二章流体输送机械第三章非均相物质分离教学难点:柏努利方程与静力学方程七、教学方法和手段:主要以讲授为主,同学们提问为辅八、主要内容:绪论1.国际单位制与法定单位制之间的换算;2、化工原理的研究对象和内容;3、化工原理的主要研究方法,化工过程,三传;4、物料衡算、能量衡算、过程平衡和过程传递速率的概念以及物料衡算和能量衡算的方法及步骤;5、单元操作的概念;第一章流体流动1、流体的主要物性(密度、粘性)和压强的定义、单位、公式及换算,影响粘度的因素;牛顿粘性定律与非牛顿型流体的概念;2、绝压、表压及真空度概念及关系3、流体静力学基本方程及应用:3种表压强与压强差测定4、流体流动的质量衡算和机械能衡算:流量(体积与质量流量)、流速(平均与质量流速)(流速与管子直径关系)(液体与气体流速范围)、连续性方程5个、理想流体与实际流体的柏努利方程(单位质量、单位重量、单位体积)及各部分的能量与单位;应用柏努利方程进行流体流动过程的一般计算;能进行流体流动时的机械能损失的一般计算(主要为轴功率计算P34例1-37与扬程高度的计算。
5、流体的流动型态:层流与湍流的特征,什么是层流内层,管流速度分布;流动边界层的概念。
6、直管的流动阻力:范宁公式;层流时管中心的最大速度;层流时的摩擦系数;摩擦系数与雷诺数及相对粗糙度的关系;7、局部阻力计算方法;流体在管内流动的总阻力计算;简单管路计算;与管路的结构与常见的管件知识。
8、流量计的测量原理(如孔板流量计主要用于哪里?)。
第二章流体输送机械1、流体输送机械分类与泵的概念;2、离心泵的基本结构和工作原理;3、离心泵的主要性能参数、特性曲线、安装高度、功率和效率、流量调节方法、离心泵选型的基本知识点。
最新化工原理复习提纲
∑h损=196.2J/kg, 则有(x+3)X9.81=3.22/2+196.2
X=17.52m
答:塔底与管出口的垂直距离应为17.52m.
• 例7、附图所示为洗涤塔的供水系统。贮槽液面压力 为100kPa(绝压),塔内水管与喷头连接处的压力 为320 kPa(绝压),塔内水管出口高于贮槽内水面 20m,管路为Φ57mm×2.5mm钢管,送水量为14m3/h, 系统能量损失4.3m水柱,求水泵所需的外加压头。
例5、水在如图所示的水平变径管路中作稳定流动,已知粗管 内直径为200mm,细管内直径为150mm,水在粗管中的流速为 1.5m/s。在粗细两管上连有一U形管压差计,指示液为水银, 其密度为13600kg/m3。水的密度为1000kg/m3,若忽略阻力损 失,求:U形管两侧指示液的液面之差R为多少mm。
即:理想流体进行稳定流动时,在管路任一 截面处流体的总机械能是一个常数 。
(2)若 W功= 0 ; 且 h损0
流体自然流动时 E1E2 h损
即: E1E2
流体自发流动时,只能从机械能较高处流 向机械能较低处,
(3)若 u1=u2= 0 则 hf 0 W功= 0
即流体静止时:
z1g
p1
z2g
p2
• 2000< Re <4000 时,流动可能是层流,也可能是湍 流,该区称为不稳定的过渡区。
第二章
• 离心泵的工作原理 • (1)工作前,先向泵壳内灌满水 • (2)启动电机 • (3)排液 • (4)吸液 • (5)气缚现象 • 特点:无自吸能力
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第1周绪论1化工原理中的“三传”是指( D )。
A.动能传递、势能传递、化学能传递B.动能传递、内能传递、物质传递C.动量传递、能量传递、热量传递D.动量传递、热量传递、质量传递2因次分析法的目的在于( A )。
A.用无因次数群代替变量,使实验与关联工作简化B.得到各无因次数群间的确切定量关系C.用无因次数群代替变量,使实验结果更可靠D.得到各变量间的确切定量关系3下列选项中,不是化工原理研究的内容是( C )。
A.单元操作B.传递过程C.化学反应D.物理过程第2周流体流动(一)2.11在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( D )。
A.同一种流体内部B.连通着的两种流体C.同一种连续流体D.同一水平面上,同一种连续的流体2被测流体的( C )小于外界大气压强时,所用测压仪表称为真空表。
A.大气压B.表压强C.绝对压强D.相对压强3压力表测量的是( B )。
A.大气压B.表压C.真空度D.绝对压强2.21在定稳流动系统中,单位时间通过任一截面的( B )流量都相等A.体积B.质量C.体积和质量D.体积和摩尔2在列伯努利方程时,方程两边的压强项必须( C )。
A.均为表压强B.均为绝对压强C.同为表压强或同为绝对压强D.一边为表压强一边为绝对压强3伯努利方程式中的H项表示单位重量流体通过泵(或其他输送设备)所获得的能量,称为( D )。
A.位能B.动能C.静压能D.有效功2.31( A )可用来判断流体的流动型态。
A.ReB.NuC.PrD.Gr2流体的流动型态有( B )种。
A.1B.2C.3D.43滞流与湍流的本质区别是( D )。
A.流速不同B.流通截面不同C.雷诺准数不同D.滞流无径向运动,湍流有径向运动第2周测验1装在某设备进口处的真空表读数为50kPa,出口压力表的读数为100kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为( A )kPa。
A.150B.50C.75D.1002 U型压差计不可能测出的值为( D )。
A.表压B.真空度C.压强差D.绝对压3研究流体流动形态对化工生产的指导意义是( B )。
A.加速反应过程B.可以提高传质、传热的速率C.增加生产能力D.节省操作费用4流体在圆形直管中作定态流动,如果Re小于2000,则管内流动方向上任一截面处的速度分布为( A )。
A.抛物线B.指数函数C.直线D.平推流5水在一条等直径的垂直管内作定态流动,其流速( C )。
A.会越流越快B.会越流越慢C.不变D.不能判断6在定态流动中,各截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量不随时间和位置而变。
(×)7连续性方程所反映的管路各截面上流速变化规律,与管路上是否装有管件、阀门或输送设备等无关。
(√)8静力学方程是伯努利方程式中流速为零时的特殊形式。
( √ )9在定态流动系统中,水连续地从粗管流入细管。
粗管内径为细管的2倍,则细管内水的流速是粗管的2倍。
(×)第2周作业1当流体的流动型态是层流时,流速沿断面按___________ 分布,平均流速是最大流速的________;当流体的流动型态是湍流时,流速沿断面按______分布,平均流速是最大流速的______左右。
2无论湍流和滞流,在管道任意截面流体质点的速度沿管径而变,管壁处速度为________,管中心速度为________。
3理想流体在导管中作定态流动时,导管任一截面上的___________ 压头、____________压头和_____________压头三者之和是一个常数。
压头的单位是4两容器直径分别为D1=1000mm,D2=400mm,容器1水面上方为真空度pv=1.333×104Pa维持不变,容器2为敞口容器,当两容器间连接管上的阀门F关闭时,两容器的水面高度分别为z1=2.5m,z2= 1.5m。
试问:(1)当阀门开启时,两液面能否维持不变?(2)若不能维持不变,当重新达到平衡时,液面高度各有何变化?5 500C的热水流过水平放置的变管径管道,缩口前管子内径为50mm,压力表读数为0.1kgf/cm2,流量为10m3/h,热水可视为理想流体,已知500C时水的饱和蒸汽压为92.51mmHg,密度1000kg/m3,若要使水正常流动,则缩口处的直径不得小于多少毫米?6高位槽内贮有温度为20℃的水,水深h=1m,并维持不变。
高位槽底部接有一长H=12m,直径d=100mm的垂直管,假定管内的阻力系数为0.02,试求:(1)管内流量为多少?(2)若将垂直管无限延长,管内流量为多少?(3)若将高位槽底部所接垂直管管径加倍,长度不变,管内流量有何变化?第3周流体流动(二)3.11某管路的(l+le)及Q已确定,且是完全湍流,设计时若将直径d增大一倍,其它条件均不变,则阻力损失是原来的( C )。
A.1/4B.1/8C.1/32D.1/162流体流动系统中,管路因直径改变而突然扩大或突然缩小所产生的能量损失为:Hf=ζu2/2g,其中速度u均以( B )为准。
A.大管流体流速B.小管流体流速C.大小管平均流速D.与流向有关3并联管路中两支管的阻力损失Hf1与Hf2的关系是( C )。
A.Hf1> Hf2B.Hf1< Hf2C.Hf1= Hf2D.不能确定3.21流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是( C )。
A.动速度大于零B.管壁不够光滑C.流体具有粘性D.Re大于20002摩擦阻力系数λ与( A )无关。
A.管子长度B.管子相对粗糙度C.流动型态D.流体温度3如果流体在圆形直管中作定态层流流动,则阻力与流速的( B )次方成正比。
A.0.5B.1C.2D.33.31流体在转子流量计中流动方向( B )。
A.由上而下,水平B.由下而上,垂直C.由上而下,垂直D.由下而上,水平2如何读取转子流量计的读数( C )?A.从转子流量计的底端面读数B.从转子流量计的上端面读数C.从转子流量计的最大截面读数D.从转子流量计任何位置读数均可3转子流量计的主要特点是( A )。
A.恒流速,恒压差B.变截面,变压差C.恒截面,恒压差D.变流速,恒压差第3周测验1流体流过管件的局部阻力系数与下列哪些条件有关( A )。
A.管件的几何形状B.流体的流动速度C.管件的材质D.流体的种类2流体流过转子流量计时的压强降随其流量增大而( C )。
A.增大B.减少C.不变D.不确定3在测定直管压降时,已知管内径为d,均压环应安装在( C )。
A.进口处B.出口处C.离进口大于10d处D.离进口小于10d处4由流速大小和方向改变引起的阻力是( B )。
A.摩擦阻力B.局部阻力C.形体阻力D.直管阻力5直径为Φ57mm×3.5 mm的细管逐渐扩到Φ108mm×4mm的粗管,若流体在细管内的流速为4 m/s,则在粗管内的流速为( C )m/s。
A.2B.0.5C.1D.0.256压强差的大小可以用一定高度的液体柱来表示。
(√)7某并联管路中由两支路组成,且两支路中流体均为湍流流动,当u1=2u2,2l1=l2,则Hf1=Hf2。
(√)8任何局部阻力系数的增大,将使管内流量增大。
(×)第3周作业1某设备上,真空表的读数为80mmHg,其绝对压为______________kgf/cm2=________Pa。
(该地区的大气压为720mmHg)2任何局部阻力系数的增大,将使管内流量___________,下游阻力增大将使上游压强___________,上游阻力增大,将使下游压强______________。
3水及—般液体在管道中的常用流速为__________m/s;低压气体在管道中的常用流速为__________m/s;饱和蒸汽在管道中的常用流速为__________m/s;压力高的比压力低的气体在管道中的流速通常要_________。
4某油品以滞流在管中流动,流量不变,问下列条件下摩擦阻力如何变化?(1)管长增加1倍。
(2)管径增加1倍。
(3)温度提高使粘度为原来的一半(密度变化忽略)。
5有一输水系统,敞口高位槽液面与输水出口(与大气联通)之间的垂直距离为5m。
输水管管径为Φ57×3.5mm。
已知管内的阻力损失按hf =45×u2/2计算,式中u为管内流速。
求水的流量为多少m3/s?欲使水量增加20%,应将水槽的水面升高多少?6某一烟囱,其中烟道气的平均温度为400℃,环境空气温度为20℃,烟道气在1atm、0℃下的密度为1.25kg/m3,如要求烟囱进口处压强为300Pa(真空度),计算其高度应为多少米 (假设能量损失不计)?第4周流体输送机械4.11以下哪项( D )不属于离心泵的优点?A.结构简单,易操作B.流量大而均匀C.输送的液体粘度范围广D.有自吸能力2离心泵( C )灌泵,是为了防止气缚现象发生。
A.停泵前B.停泵后C.启动前D.启动后3为提高离心泵的能量利用率,宜采用( B )叶片。
A.前弯B.后弯C.垂直D.水平4.21根据生产任务选用离心泵时,应尽可能使泵在( A )点附近工作。
A.效率最大B.扬程最大C.轴功率最大D.流量最大2在离心泵性能曲线测定实验中,出口阀门开大,流量增大,出口压力表读数则( B )。
A.增大 B.变小 C.不变 D.先变小后变大3离心泵调节法的开度改变时,( C )。
A.不会改变管路特性曲线B.不会改变工作点C.不会改变泵的特性曲线D.不会改变管路所需的压头4.31离心泵的气蚀余量越小,则其抗气蚀能力( A )。
A.越大B.越小C.无关D.不确定2离心泵的吸液高度与( A )无关。
A.排出管路的阻力大小B.吸入管路的阻力大小C.当地大气压D.被输送液体的密度3采用离心泵串并联可改变工作点,而对于高阻管路,采用( B )组合较好。
A.并联 B.串联 C.不确定 D.并联和串联1离心泵停止操作时宜( A )。
A.先关出口阀后停电B.先停电后关阀C.先关出口阀或先停电均可D.单级泵先停电, 多级泵先关出口阀2标出的流量与压头数值是( A )。
A.最高效率点对应值B.操作点对应值C.最大流量下对应值D.计算值3用一气蚀余量为3m的离心泵输送处于沸腾状态下的塔底液体,若泵前管路的全部流动阻力为1.5m液柱,则此泵的安装位置必须( C )。
A.高于塔底液面4.5m的上方B.高于塔底液面1.5m的上方C.低于塔底液面4.5m的下方D.低于塔底液面3.0m的下方4离心泵装置中吸入管路的( B )的作用是防止启动前灌入的液体从泵内流出。
A.调节阀B.底阀C.出口阀D.截止阀5离心泵的轴功率是( D )。
A.在流量为零时最大B.在压头最大时最大C.在工作点处最小D.在流量为零时最小6离心泵的轴功率一般随流量增大而增大,当流量为零时,轴功率亦为零。