化工原理(陈敏恒)思考题
化工原理第四版陈敏恒答案
化工原理陈敏恒第三版上册答案【篇一：化工原理答案第三版思考题陈敏恒】lass=txt>传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。
3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论。
5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。
8、操作中精馏塔，保持f,q,xf,d不变，（1）若采用回流比r小于最小回流比rmin，则xd减小，xw增大（2）若r增大，则xd增大, xw减小 ,l/v增大。
9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态f,xf,q不变，则l/v变小，xd变小，xw变小。
10、精馏塔设计时采用的参数f,q,xf,d,xd,r均为定值，若降低塔顶回流液的温度，则塔内实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增大，所需理论板数减小。
11、某精馏塔的设计任务：原料为f,xf，要求塔顶为xd，塔底为xw，设计时若已定的塔釜上升蒸汽量v’不变，加料热状况由原来的饱和蒸汽改为饱和液体加料，则所需理论板数nt 增加，精馏段上升蒸汽量v 减少，精馏段下降液体量l 减少，提馏段下降液体量l’ 不变。
（增加、不变、减少）不变，增大xf,，则：d 12、操作中的精馏塔，保持f,q，xd,xw,v’，变大,r变小,l/v变小（变大、变小、不变、不确定）1.何种情况下一般选择萃取分离而不选用蒸馏分离?萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同，用一种溶剂(溶解度大的）不同，用一种溶剂(溶解度大的）把溶质从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，从另一种溶剂（溶解度小的）中提取出来，再用分液将它们分离开来。
分液将它们分离开来再用分液将它们分离开来。
萃取适用于微溶的物质跟溶剂分离,蒸馏原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再给液体混合物加热，冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。
化工原理下册(陈敏恒)思考题(整理版)
第八章气体吸收1、吸收的目的和基本依据是什么?吸收的主要操作费用花费在哪?吸收的目的是分离气体混合物。
基本依据是气体混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。
操作费用主要花费在溶剂再生，溶剂损失。
2、选择吸收溶剂的主要依据是什么?什么是溶剂的选择性?溶解度大，选择性高，再生方便，蒸汽压低损失小。
溶剂对溶质溶解度大，对其他组份溶解度小。
3、E、m、H三者各自与温度、总压有何关系?m=E/P=HC M/P，m、E、H均随温度上升而增大，E、H基本上与总压无关，m反比于总压。
4、工业吸收过程气液接触的方式有哪两种?级式接触和微分接触。
5、扩散流J A,净物流N,传递速率N A相互之间有什么联系和区别?N A=J A+NC A/C M，N=N M+J A+J B。
(主体流动N M)J A、J B浓度梯度引起；N M微压力差引起；N A溶质传递，考察所需。
6、漂流因子有什么含义?等分子反向扩散时有无漂流因子?为什么？P/PBm（漂流因子）表示了主体流动对传质的贡献。
无漂流因子。
因为没有主体流动。
7、气体分子扩散系数与温度、压力有何关系?液体分子扩散系数与温度、粘度有何关系?D气∝T1.81/P，D液∝T/μ。
8、修伍德数、施密特数的物理含义是什么?（P14）Sh=kd/D表征对流传质速率与扩散传质速率之比。
Sc=μ/(ρD)表征动量扩散系数与分子扩散系数之比。
9、传质理论中，有效膜理论与表面更新理论有何主要区别?表面更新理论考虑到微元传质的非定态性，从k∝D推进到k∝D0.5。
10、传质过程中，什么时侯气相阻力控制?什么时侯液相阻力控制?mK y<<K x时，气相阻力控制；mK y>>K x时，液相阻力控制。
11、低浓度气体吸收有哪些特点?①G、L为常量，②等温过程，③传质系数沿塔高不变。
12、吸收塔高度计算中，将N OG与H OG分开,有什么优点?分离任务难易与设备效能高低相对分开，便于分析。
陈敏恒 化工原理《思考题》答案skt2
第二章流体输送机械问题1. 什么是液体输送机械的压头或扬程?答1．流体输送机械向单位重量流体所提供的能量(J/N)。
问题2. 离心泵的压头受哪些因素影响?答2．离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。
问题3. 后弯叶片有什么优点? 有什么缺点?答3．后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转换成势能时损失小，泵的效率高。
这是它的优点。
它的缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。
问题4. 何谓"气缚"现象? 产生此现象的原因是什么? 如何防止"气缚"?答4．因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象。
原因是离心泵产生的压差与密度成正比，密度小，压差小，吸不上液体。
灌泵、排气。
问题5. 影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?答5．离心泵的特性曲线指Hｅ～q V，η～q V，Pａ～q V。
影响这些曲线的主要因素有液体密度，粘度，转速，叶轮形状及直径大小。
问题6. 离心泵的工作点是由如何确定的? 有哪些调节流量的方法?答6．离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的。
调节出口阀，改变泵的转速。
问题7. 一离心泵将江水送至敞口高位槽, 若管路条件不变, 随着江面的上升,泵的压头He, 管路总阻力损失H f, 泵入口处真空表读数、泵出口处压力表读数将分别作何变化？答7．随着江面的上升，管路特性曲线下移，工作点右移，流量变大，泵的压头下降，阻力损失增加；随着江面的上升，管路压力均上升，所以真空表读数减小，压力表读数增加。
问题8. 某输水管路, 用一台IS50-32-200的离心泵将低位敞口槽的水送往高出3m的敞口槽, 阀门开足后, 流量仅为3m3/h左右。
现拟采用增加一台同型号的泵使输水量有较大提高, 应采用并联还是串联? 为什么?答8．从型谱图上看，管路特性曲线应该通过H=3m、q V=0点和H=13m、q V=3m3/h点，显然，管路特性曲线很陡，属于高阻管路，应当采用串联方式。
化工原理 陈敏恒 第四版 第13章习题与思考题
第十三章习题过程的方向和极限1．温度为30℃、水汽分压为2kPa的湿空气吹过下列三种状态的水的表面时，试用箭头表示传热和传质的方向。
水温θ 50℃ 30℃ 18℃ 10℃传热方向气水气水气水气水传质方向气水气水气水气水2．在常压下一无限高的填料塔中，空气与水逆流接触。
入塔空气的温度为25℃、湿球温度为20℃。
水的入塔温度为40℃。
求气、液相被加工的极限。
（1）大量空气，少量水在塔底被加工的极限温度。
（2）大量水，少量空气在塔顶被加工的极限温度和湿度。
过程计算3．总压力为320kPa的含水湿氢气干球温度t=30℃，湿球温度为tw=24℃。
求湿氢气的湿度H（kg水/kg 干氢气）。
已知氢-水系统的α/k H≈17.4kJ/kg.℃。
4. 常压下气温30℃、湿球温度28℃的湿空气在淋水室中与大量冷水充分接触后，被冷却成10℃的饱和空气，试求：（1）每kg干气中的水分减少了多少？（2）若将离开淋水室的气体再加热至30℃，此时空气的湿球温度是多少？5．在t1=60℃，H1=0.02kg水/kg干气的常压空气中喷水增湿，每公斤的干空气的喷水量为0.006kg，这些水在气流中全部汽化。
若不计喷入的水本身所具有的热焓，求增湿后的气体状态（温度t2和湿度H2）。
*6．今有CO2－水蒸汽混合物2000kg/h，其中水蒸汽含量为70%（质量），在操作压强0.3MPa(表)下将该混合物的温度下降至80℃，试问冷凝下的水量为多少？7．氮和苯蒸汽的混合气体在297K时含苯蒸汽分压为7.32kPa，总压为102.4 kPa。
现采用加压冷却的方法以回收混合气中的苯，问须将混合气加压至多大的压强并冷却至283K，才能回收75%的苯。
（已知283K时苯的饱和蒸汽压为6.05kPa）。
*8．拟在一填料式凉水塔中用空气将水从34℃冷却至20℃，两者作逆流接触。
水的流率为2.71×10-2 kg/s・m2，空气的流率为4×10-2kg/s.m2，空气入塔温度为20℃，湿度为0.004kg水/kg干空气，当地大气压为100kPa，已知设备的容积系数k Hα=1.6×10-3kg/s・m3，并鉴于凉水塔内水温度变化范围不大，试以焓差为推动力法估算凉水塔的高度。
化工原理第三版上册陈敏恒答案
化工原理第三版上册陈敏恒答案【篇一：化工原理答案第三版思考题陈敏恒】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。
(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？答5．1）图略，受力箭头垂直于壁面、上小下大。
外部压强p=f/a=10/0.008=1.25kpa内部压强4.91kpa。
题5附图题6附图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。
r1不变，因为该u形管两边同时降低，势能差不变。
问题7. 为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?答8．前者指速度分布大小均匀；后者指速度方向平行、无迁移加速度。
陈敏恒化工原理《思考题》答案14
陈敏恒化工原理《思考题》答案14第十四章固体干燥问题1. 通常物料去湿的方法有哪些?答1．机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等。
问题2. 对流干燥过程的特点是什么?答2．热质同时传递。
问题3. 对流干燥的操作费用主要在哪里?答3．空气预热。
问题4. 通常露点温度、湿球温度、干球温度的大小关系如何? 什么时侯三者相等?答4．t d≤t W≤t。
φ=100%时，t d=t W=t。
问题5. 结合水与非结合水有什么区别?答5．平衡水蒸汽压开始小于饱和蒸汽压的含水量为结合水，超出部分为非结合水。
问题6. 何谓平衡含水量、自由含水量?答6．指定空气条件下的被干燥极限为平衡含水量，超出的那部分含水为自由含水量。
问题7. 何谓临界含水量? 它受哪些因素影响?答7．由恒速段向降速段转折的对应含水量为临界含水量。
物料本身性质、结构、分散程度、干燥介质（u、t、H）。
结构松、颗粒小、u↓、t↓、H↑、都会使Xc↓。
问题8. 干燥速率对产品物料的性质会有什么影响?答8．干燥速率太大会引起物料表面结壳，收缩变形，开裂等等。
问题9. 连续干燥过程的热效率是如何定义的?答9．热效率η＝汽化水分、物料升温需热/供热。
问题10. 理想干燥过程有哪些假定条件?答10．①预热段、升温段、热损失忽略不计；②水分都在表面汽化段除去。
问题11. 为提高干燥热效率可采取有哪些措施?答11．提高进口气温t1，降低出口气温t2，采用中间加热，废气再循环。
问题12. 评价干燥器技术性能的主要指标有哪些?答12．①对物料的适应性②设备的生产能力③能耗的经济性(热效率)。
化工原理第三版(陈敏恒)上、下册课后思考题答案(精心整理版)(word文档良心出品)
第一章流体流动1、什么是连续性假定?质点的含义是什么?有什么条件?连续性假设：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。
质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程却要大得多。
2、描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点?拉格朗日法描述的是同一质点在不同时刻的状态；欧拉法描述的是空间各点的状态及其与时间的关系。
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? 粘性的物理本质是分子间的引力和分子的运动与碰撞。
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。
4、静压强有什么特性?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作用于某一点不同方向上的静压强在数值上是相等的；③压强各向传递。
7、为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?由静力学方程可以导出)g -H(p 热冷ρρ=∆，所以H 增加，压差增加，拔风量大。
8、什么叫均匀分布?什么叫均匀流段?均匀分布指速度分布大小均匀；均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。
9、伯努利方程的应用条件有哪些?重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
12、层流与湍流的本质区别是什么?区别是否存在流体速度u 、压强p 的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
13、雷诺数的物理意义是什么?物理意义是它表征了流动流体惯性力与粘性力之比。
14、何谓泊谡叶方程?其应用条件有哪些?232d lu μϕ=∆应用条件：不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。
15、何谓水力光滑管?何谓完全湍流粗糙管?当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。
陈敏恒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%。
陈敏恒 化工原理《思考题》答案14
第十四章固体干燥问题1. 通常物料去湿的方法有哪些?答1．机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等。
问题2. 对流干燥过程的特点是什么?答2．热质同时传递。
问题3. 对流干燥的操作费用主要在哪里?答3．空气预热。
问题4. 通常露点温度、湿球温度、干球温度的大小关系如何? 什么时侯三者相等?答4．t d≤t W≤t。
φ=100%时，t d=t W=t。
问题5. 结合水与非结合水有什么区别?答5．平衡水蒸汽压开始小于饱和蒸汽压的含水量为结合水，超出部分为非结合水。
问题6. 何谓平衡含水量、自由含水量?答6．指定空气条件下的被干燥极限为平衡含水量，超出的那部分含水为自由含水量。
问题7. 何谓临界含水量? 它受哪些因素影响?答7．由恒速段向降速段转折的对应含水量为临界含水量。
物料本身性质、结构、分散程度、干燥介质（u、t、H）。
结构松、颗粒小、u↓、t↓、H↑、都会使Xc↓。
问题8. 干燥速率对产品物料的性质会有什么影响?答8．干燥速率太大会引起物料表面结壳，收缩变形，开裂等等。
问题9. 连续干燥过程的热效率是如何定义的?答9．热效率η＝汽化水分、物料升温需热/供热。
问题10. 理想干燥过程有哪些假定条件?答10．①预热段、升温段、热损失忽略不计；②水分都在表面汽化段除去。
问题11. 为提高干燥热效率可采取有哪些措施?答11．提高进口气温t1，降低出口气温t2，采用中间加热，废气再循环。
问题12. 评价干燥器技术性能的主要指标有哪些?答12．①对物料的适应性②设备的生产能力③能耗的经济性(热效率)。
化工原理(陈敏恒第三版)课后思考题答案
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第八章第九章第十章第十一章第十二章第十三章填空题 1. 254.64。
2. 29.12。
3. 5.6:15.59。
4.高阻，H=3*（35-200qv2），H=35-200*qv2/4。
5. 2,0.56.22．7.液体样特性，不均匀性，恒定的压降。
8.热流量，单位时间或者检验设计是否合理，并考核正常操作下气液量的范围，了解塔的操作弹性，判断有无增产能力，减负荷能否正常运行。
增大，不变，减小，变大，变大。
温度易于调节，饱和蒸汽压低.加热不易挥发，毒性小.使用安全，价格低廉等。
塔顶重组分浓度增大，适当提高加热蒸汽的压力。
升高，不变，降低，不变。
问答题五项标准：1.通过能力，2.塔板效率，3.塔板压降，4.操作弹性，5.结构简单.制造成本低。
见考研教案177页略09答案填空题气液两膜层的分子扩散过程。
平均含水量，自由含水量，不会变化，同温度下纯水的饱和，逐渐下降。
液相传向气相，液相传向气相，气相传向液相，液相传向气相。
无产品，操作线与对角线重合理论塔板数最少，设备开工调试实验研究。
232.64。
fai t ,t tw, t. td.2 :1,1 :1.分离效率，压降。
降低相对湿度，提高温度。
或者增大吸湿能力，增大器热焓。
二.选择题1.C2.B3.C4.C5.C6.C7.C8.D9.B10.D三.问答题1.板式塔的主要构件时塔板。
塔板的主要构造包括筛孔、溢流堰、降液管。
筛孔的作用是共气体自下而上的流动通道；溢流堰的作用是为了保证气液两相在塔板上有足够的接触面积，塔板上必须有一定量的液体。
降液管的作用是作为液体自上层塔板流至下层塔板的通道。
2.tw=t-KH*rw(Hw-H)/a。
点效率是指塔板上某一点的局部效率，反应了该点上气液接触的状况，而单板效率描述的是全板的平均值。
3.略四.0.0127,0.0177。
五.2.226.m．六.y=2x-0.05，0.58.七.24837.38kg干气/h，3.03*1000kj。
陈敏恒化工原理习题思考题答案上册
化工原理习题答案（上册）第一章 流体流动1 P A （绝）= 1.28×105 N/m 2P A （表）= 2.66×104N/m 22 W = 6.15吨3 F = 1.42×104NP = 7.77×104Pa4 H = 0.39m5 △P = 2041×105N/m 26 P = 1.028×105Pa △h = 0.157m7 P （绝）= 18kPa H = 8.36m8 H = R P A > P B9 略10 P = P a exp[-Mgh/RT]11 u = 11.0m/s ; G = 266.7kg/m 2sq m = 2.28kg/s12 R = 340mm13 q v = 2284m 3/h14 τ= 1463s15 H f = 0.26J/N16 会汽化 17 )()(222212121A A P P A u −−=ρ )()(222212112A A P P A u −−=ρ 18 F = 4.02×103N19 略20 u 2 = 3.62m/s ; R = 0.41m21 F = 151N22 v = 5.5×10-6m 2/s 23 max u u−=0.817 a = 1.0624 略25 P （真）= 95kPa ; P （真）变大26 Z = 12.4m27 P （表）= 3.00×105N/m 228 q v = 3.39m 3/h P 1变小 P 2变大29 q v = 1.81m 3/h30 H = 43.8m31 τ= 2104s32 H e = 38.1J/N33 q v =0.052m 3/s=186m 3/h34 q v1 = 9.7m 3/h ; q v2 = 4.31m 3/hq v3 = 5.39m 3/h ; q ,v3 = 5.39m 3/h35 q vB /q vC = 1.31 ; q vB /q vC =1.05 ;能量损失36 P 1（绝）=5.35×105Pa37 = 13.0m/s−u 38 q v = 7.9m3/h39 q VCO2（上限）=3248l/h 40 dydu = 500 l/s ; τ=3×104Pa F = 3×102N P = 150w41 h e = 60.3J/kg42 τy = 18.84Pa μ∞ = 4.55Pa ・s43 τy = 39.7Pa44 略第二章 流体输送机械1 H e = 15+4.5×105q V 2H e = 45.6J/N P e = 4.5KW2 P = ρω2r 2/2 ; Φ/ρg = u 2/2g = 22.4J/N3 H e = 34.6J/N ; η = 64﹪4 略5 q V = 0.035m 3/s ; P e = 11.5KW6 串联7 q V = 0.178m 3/min ; q V , = 0.222m 3/min8 会汽蚀9 安装不适宜，泵下移或设备上移10 IS80-65-160 或 IS100-65-31511 ηV = 96.6﹪12 不适用13 P = 33.6KW ; T 2 = 101.0℃14 q V = 87.5m 3/h ; 选W 2第三章 流体的搅拌1 略2 P = 38.7w ; P’ = 36.8w3 d/d 1 = 4.64 ; n/n 1 = 0.359 ; N/N 1 = 100第四章 流体通过颗粒层的流动1 △φ = 222.7N/m 22 △φ/L = 1084Pa/m3 V = 2.42m 34 K = 5.26×10-4m2/s ; q e = 0.05m3/m25 A = 15.3m2 ; n = 2台6 略7 △V0 = 1.5L8 △V = 13L9 q = 58.4l/m2 ; τw = 6.4min10 τ = 166s ; τw = 124s11 K = 3.05×10-5m2/sV e = 5.06×10-2m3 ; V = 0.25m312 n’ = 4.5rpm ; L’/L = 2/3第五章颗粒的沉降和流态化1 u t = 7.86×10-4m/s ; u t’ = 0.07m/s2 d P = 88.8μm3 τ = 8.43×10-3s ; s = 6.75×10-5m4 d pmax = 3.6μm5 d pmin = 64.7μm ; ηP = 60﹪6 可完全分开7 ζRe2<488 η0 = 0.925 ; x出1 = 0.53x出2 = 0.27 ; x出3 = 0.20x出4 = 0 ; W出 = 59.9kg/day9 ε固 = 0.42 ; ε流 = 0.71 ; ΔФ = 3.14×104N/m210 略11 D扩 = 2.77m12 略第六章传热1 δ1 = 0.22m ; δ2 = 0.1m2 t1 = 800℃3 t1 = 405℃4 δ = 50mm5 (λ’-λ)/ λ = -19.7﹪6 略7 Q,/Q = 1.64 λ小的放内层8 a = 330W/m2*℃9 a = 252.5W/ m2*℃10 q = 3.69kw/m211 q1/q2 =112 w = 3.72×10-3kg/s ; w’= 7.51×10-3kg/s13 T g = 312℃14 T w = 746K15 τ = 3.3hr16 εA = 0.48 ; εB = 0.4017 略18 热阻分率0.3﹪ K’= 49.0W/m2・℃ ; K,, = 82.1W/m2・℃19 w = 3.47×10-5kg/m・s ; t w = 38.7℃20 δ= 82mm21 a1 =1.29×104W/m2・℃ ; a,2 = 3.05×103W/m2・℃ ; R = 7.58*10-5m2・℃/W22 δ= 10mm ; Q max = 11.3KW23 R = 6.3×10-3m2・℃/W24 n = 31 ; L = 1.65m25 L = 9.53m26 q m = 4.0kg/s ; A = 7.14m227 q m2 = 10.9kg/s ; n = 36 ; L = 2.06m ; q,m1 = 2.24kg/s28 q m = 0.048kg/s29 t2 = 76.5℃ ; t2 = 17.9℃30 t,2 = 98.2℃ ; 提高水蒸气压强 T’= 112.1℃31 q m1 = 1.24kg/s32 T,2 = 78.7℃ ; t,2 = 61.3℃33 T = 64.6℃ ; t2a = 123.1℃ ; t2b = 56.9℃34 t2 = 119℃35 τ = 5.58hr36 单壳层Δt m = 40.3℃ ; 双壳层Δt m’= 43.9℃37 a = 781W/m2・℃38 L = 1.08m ; t2’= 73.2℃39 N P = 2 ; N T = 114 ; L实 = 1.2L计 = 3.0m ; D = 460mm第七章蒸发1 W = 1500kg/h ; w1 = 12.8﹪ ; w2 = 18.8﹪2 Δt = 12.0℃3 A = 64.7m2 ; W/D = 0.8394 W = 0.417kg/s ; K = 1.88×103W/m2・℃ ; w’= 2.4﹪5 t1 = 108.6℃ ; t2 = 90.9℃ ; t3 = 66℃6 A1 = A2 = 9.55m2。
化工原理答案第三版思考题陈敏恒
4.什么是传质?简要说明传质有哪些方式?传质是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。
3.在传质理论中有代表性的三个模型分别为双膜理论、溶质渗透理论、外表更新理论。
5. 根据双膜理论两相间的传质阻力主要集中在相界面两侧的液膜和气膜中，增加气液两相主体的湍流程度，传质速率将增大。
8、操作中精馏塔，保持F,q,xF,D不变，〔1〕假设采用回流比R小于最小回流比Rmin，那么xD减小，xW增大〔2〕假设R增大，那么xD增大, xW减小,L/V增大。
9、连续精馏塔操作时，增大塔釜蒸汽用量，而回流量及进料状态F,xF,q不变，那么L/V变小，xD变小，xW变小。
10、精馏塔设计时采用的参数F,q,xF,D,xD,R均为定值，假设降低塔顶回流液的温度，那么塔内实际下降液体量增大，塔内实际上升蒸汽量增大，精馏段液汽比增大，所需理论板数减小。
11、某精馏塔的设计任务：原料为F,xF，要求塔顶为xD，塔底为xW，设计时假设已定的塔釜上升蒸汽量V’不变，加料热状况由原来的饱和蒸汽改为饱和液体加料，那么所需理论板数NT 增加，精馏段上升蒸汽量V 减少，精馏段下降液体量L 减少，提馏段下降液体量L’ 不变。
〔增加、不变、减少〕12、操作中的精馏塔，保持F,q，xD,xW,V’,不变，增大xF,，那么：D变大,R变小,L/V变小〔变大、变小、不变、不确定〕1.何种情况下一般选择萃取别离而不选用蒸馏别离?萃取原理: 原理利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度互不相溶的溶剂中的不同，用一种溶剂(溶解度大的〕不同，用一种溶剂(溶解度大的〕把溶质从另一种溶剂〔溶解度小的〕中提取出来，从另一种溶剂〔溶解度小的〕中提取出来，再用分液将它们别离开来。
分液将它们别离开来再用分液将它们别离开来。
萃取适用于微溶的物质跟溶剂别离,蒸馏原理：利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再给液体混合物加热，冷凝成液体，从而到达别离提纯的目的。
化工原理思考题及解 陈敏恒版
第一章 流体流动 例1.1 单杯式压强计单杯式水银压强计的液杯直径D=100mm ，细管直径d=8mm ，用此压强计测量容器内水面上方的压强p 0，测压点C 位于水面以下h=0.5m ，试求：（1）当压强计读数R ＝300mm ，杯内水银界面与测压点C 的垂直距离h 0=0.4m ，压强p 0等于多少？（2）若表压增加一倍（p 0’=2 p 0），并忽略杯内界面高度的变化，则读数R 为多少？（3）若表压增加一倍（p 0’=2 p 0），并计及杯内界面位置的变化，则读数R 为多少？解：（1）因A 、B 两点位于同一平面，B A p p =（表压）Pa 1012.3 )4.05.0(81.910003.081.913600 )h g(h -gR p 40'0⨯=+⨯-⨯⨯=+=ρρ（2）表压加倍后，设压强计读数为R ’，若忽略杯内水银界面高度的变化，则m 534.0 81.913600)4.05.081.910001012.32 gh h g p R 4'0'0'=⨯+⨯+⨯⨯=++=（）（ρρ（3）与（1）相比，表压加倍后杯内水银面下降了1h ∆，管内水银面上升了2h ∆，压强计读数的增加量为21h h R ∆+∆=∆，而hdD h 222∆=∆则221dD 1R h +∆=∆根据等高面即等压面的原理）（）（R R g h h h g p '10'0∆+=∆+++∴ρρ[]222'0''0d D R d gR g )h g (h gR p +∆-∆=+--ρρρρm234.0008.01.0008.081.9136001012.3d D dg-g p -p R 2224222''0=+⨯⨯⨯=+=∆ρρ则 m 534.0234.03.0R R R '=+=∆+= 此结果表明，使用单杯压强计，因21h h ∆<<∆，完全可以忽略杯内界面高度的变化，既方便又准确。
化工原理 陈敏恒 第四版 第3章习题与思考题
123第 三 章 习 题
旋转液体的自由液面
1.某搅拌器带动槽内全部液体以等角速度ω旋转，搅拌槽为敞口，中心处液面高度为Z 0。
试证：
习题 1 附图
(1)半径为r 处的液面高度满足下式
(2)设槽内液体静置时的液面高度为H ，则
搅拌功率 2．某开启式平直叶涡轮搅拌装置，D/d=3, h 1/d=1, d/B=5（各符号命名参见图3-8）。
搅拌槽内设有挡板，搅拌器有六个叶片，直径为150mm ，转速为300rpm ，液体密度为970kg/m 3, 粘度为1.2mPa ・s ，试估算搅拌器的功率。
若上述搅拌装置中搅拌液体的粘度增加了10倍，密度基本不变，此时搅拌器的功率有何变化？
搅拌器放大
*3．在小规模生产时搅拌某液体所用的搅拌釜容积为10升, 采用直径为75mm 开启平直叶涡轮搅拌器，在转速为1500rpm 时获得良好的搅拌效果。
试以单位体积搅拌功率相等为准则，计算1m 3搅拌釜中搅拌器的直径、转速与功率的放大比值。
设两种情况下均在充分湍流区操作。
第 三 章 思 考 题
1. 搅拌的目的是什么?
2. 为什么要提出混合尺度的概念?
3. 搅拌器应具备哪两种功能?
4. 旋浆式、涡轮式、大叶片低转速搅拌器, 各有什么特长和缺陷?
5. 要提高液流的湍动程度可采取哪些措施?
6. 大小不一的搅拌器能否使用同一根功率曲线? 为什么？
7. 选择搅拌器放大准则时的基本要求是什么?
2
2
02r g z z ω+=2
204R g H z ω−
=。
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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。
R1不变，因为该U形管两边同时降低，势能差不变。
问题7. 为什么高烟囱比低烟囱拔烟效果好?答7．由静力学方程可以导出Δp=H(ρ冷-ρ热)g，所以H增加，压差增加，拔风量大。
问题8.什么叫均匀分布? 什么叫均匀流段?答8．前者指速度分布大小均匀；后者指速度方向平行、无迁移加速度。
问题9. 伯努利方程的应用条件有哪些?答9．重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动，流体微元与其它微元或环境没有能量交换时，同一流线上的流体间能量的关系。
问题10. 如图所示，水从小管流至大管，当流量V、管径D、d及指示剂均相同时，试问水平放置时压差计读数R与垂直放置时读数R’的大小关系如何？为什么？.(可忽略粘性阻力损失)答10．R=R’，因为U形管指示的是总势能差，与水平放还是垂直放没有关系。
题10附图题11附图问题11. 理想液体从高位槽经过等直径管流出。
考虑A点压强与B点压强的关系，在下列三个关系中选择出正确的：(1)p B < p A(2)p B = p A+ρgH(3)p B > p A答11．选（1）p B<p A；因为管道出口通大气，出口压力等于p A，而B处的位置比出口处高，所以，压力较低。
问题12. 层流与湍流的本质区别是什么?答12．是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
问题13. 雷诺数的物理意义是什么?答13．惯性力与粘性力之比。
问题14. 何谓泊谡叶方程? 其应用条件有哪些?答14．△P=32μuL/d2 。
不可压缩流体在直圆管中作定态层流流动时的阻力损失计算。
问题15. 何谓水力光滑管? 何谓完全湍流粗糙管?答15．当壁面凸出物低于层流内层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。
在Re很大，λ与Re无关的区域，称为完全湍流粗糙管。
问题16. 非圆形管的水力当量直径是如何定义的? 能否按uπd e2/4计算流量?答16．定义为4A/Π。
不能按该式计算流量。
问题17. 在满流的条件下，水在垂直直管中向下流动，对同一瞬时沿管长不同位子的速度而言，是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度?答17．因为质量守恒，直管内不同轴向位子的速度是一样的，不会因为重力而加快，重力只体现在压强的变化上。
问题18. 如附图所示管路，试问：(1)B阀不动(半开着)，A阀由全开逐渐关小，则h1，h2，(h1－h2)如何变化？(2)A阀不动(半开着)，B阀由全开逐渐关小，则h1，h2，(h1－h2)如何变化？题18附图题19附图答18．(1)h1下降，h2下降，(h1-h2)下降；(2)h1上升，h2上升，(h1-h2)下降。
问题19. 图示的管路系统中，原1, 2 ,3阀全部全开，现关小1阀开度，则总流量V和各支管流量V1, V2, V3将如何变化？答19．q V、q V1下降，q V2、q V3上升。
问题20. 是否在任何管路中, 流量增大阻力损失就增大; 流量减小阻力损失就减小? 为什么?答20．不一定，具体要看管路状况是否变化。
第二章流体输送机械问题1. 什么是液体输送机械的压头或扬程?答1．流体输送机械向单位重量流体所提供的能量(J/N)。
问题2. 离心泵的压头受哪些因素影响?答2．离心泵的压头与流量，转速，叶片形状及直径大小有关。
问题3. 后弯叶片有什么优点? 有什么缺点?答3．后弯叶片的叶轮使流体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转换成势能时损失小，泵的效率高。
这是它的优点。
它的缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。
问题4. 何谓"气缚"现象? 产生此现象的原因是什么? 如何防止"气缚"?答4．因泵内流体密度小而产生的压差小，无法吸上液体的现象。
原因是离心泵产生的压差与密度成正比，密度小，压差小，吸不上液体。
灌泵、排气。
问题5. 影响离心泵特性曲线的主要因素有哪些?答5．离心泵的特性曲线指Hｅ～q V，η～q V，Pａ～q V。
影响这些曲线的主要因素有液体密度，粘度，转速，叶轮形状及直径大小。
问题6. 离心泵的工作点是由如何确定的? 有哪些调节流量的方法?答6．离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的。
调节出口阀，改变泵的转速。
问题7. 一离心泵将江水送至敞口高位槽, 若管路条件不变, 随着江面的上升,泵的压头He, 管路总阻力损失H f, 泵入口处真空表读数、泵出口处压力表读数将分别作何变化？答7．随着江面的上升，管路特性曲线下移，工作点右移，流量变大，泵的压头下降，阻力损失增加；随着江面的上升，管路压力均上升，所以真空表读数减小，压力表读数增加。
问题8. 某输水管路, 用一台IS50-32-200的离心泵将低位敞口槽的水送往高出3m的敞口槽, 阀门开足后, 流量仅为3m3/h左右。
现拟采用增加一台同型号的泵使输水量有较大提高, 应采用并联还是串联? 为什么?答8．从型谱图上看，管路特性曲线应该通过H=3m、q V=0点和H=13m、q V=3m3/h点，显然，管路特性曲线很陡，属于高阻管路，应当采用串联方式。
问题9. 何谓泵的汽蚀? 如何避免"汽蚀"?答9．泵的汽蚀是指液体在泵的最低压强处(叶轮入口)汽化形成气泡，又在叶轮中因压强升高而溃灭，造成液体对泵设备的冲击，引起振动和腐蚀的现象。
规定泵的实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量；通过计算，确定泵的实际安装高度低于允许安装高度。
问题10. 什么是正位移特性?答10．流量由泵决定，与管路特性无关。
问题11．往复泵有无"汽蚀"现象？答11．往复泵同样有汽蚀问题。
这是由液体汽化压强所决定的。
问题12. 为什么离心泵启动前应关闭出口阀, 而旋涡泵启动前应打开出口阀？答12．这与功率曲线的走向有关，离心泵在零流量时功率负荷最小，所以在启动时关闭出口阀，使电机负荷最小；而旋涡泵在大流量时功率负荷最小，所以在启动时要开启出口阀，使电机负荷最小。
问题13. 通风机的全风压、动风压各有什么含义? 为什么离心泵的H 与ρ无关, 而风机的全风压P T与ρ有关?答13．通风机给每立方米气体加入的能量为全压，其中动能部分为动风压。
因单位不同，压头为m，全风压为N/m2，按ΔP=ρｇｈ可知ｈ与ρ无关时，ΔP与ρ成正比。
问题14. 某离心通风机用于锅炉通风。
如图a、b所示, 通风机放在炉子前与放在炉子后比较, 在实际通风的质量流量、电机所需功率上有何不同?为什么?题14 附图答14．风机在前时，气体密度大，质量流量大，电机功率负荷也大；风机在后时，气体密度小，质量流量小，电机功率负荷也小。
第三章液体搅拌问题1. 搅拌的目的是什么?答1．混合(均相)，分散(液液，气液，液固)，强化传热。
问题2. 为什么要提出混合尺度的概念?答2．因调匀度与取样尺度有关，引入混合尺度反映更全面。
问题3. 搅拌器应具备哪两种功能?答3．①产生强大的总体流动，②产生强烈的湍动或强剪切力场。
问题4. 旋浆式、涡轮式、大叶片低转速搅拌器, 各有什么特长和缺陷?答4．旋桨式适用于宏观调匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；涡轮式适用于小尺度均匀，而不适用于固体颗粒悬浮液；大叶片低转速搅拌器适用于高粘度液体或固体颗粒悬浮液，而不适合于低粘度液体混合。
问题5. 要提高液流的湍动程度可采取哪些措施?答5．①提高转速。
②阻止液体圆周运动，加挡板，破坏对称性。
③装导流筒，消除短路、消除死区。
问题6. 大小不一的搅拌器能否使用同一根功率曲线? 为什么？答6．只要几何相似就可以使用同一根功率曲线，因为无因次化之后，使用了这一条件。
问题7. 选择搅拌器放大准则时的基本要求是什么?答7．混合效果与小试相符。
第四章 流体通过颗粒层的流动问题1. 颗粒群的平均直径以何为基准? 为什么?答1．颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准。
因为颗粒层内流体为爬流流动，流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关。
问题2. 数学模型法的主要步骤有哪些?答2．数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验，实验定模型参数。
问题3. 过滤速率与哪些因素有关?答3．过滤速率u=dq/d η=ΔP/r θμ(q+qe)中，u 与ΔP 、r 、θ、μ、q 、qe 均有关。
问题4. 过滤常数有哪两个? 各与哪些因素有关? 什么条件下才为常数?答4．K 、qe 为过滤常数。
K 与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关；qe 与过滤介质阻力有关。
恒压下才为常数。
问题5. ηopt 对什么而言?答5．ηopt 对生产能力(Q=V/Ση)最大而言。
Q 在V ～η图上体现为斜率，切线处可获最大斜率，即为ηopt 。