化工原理复习资料

化工基础复习要点

2009-01-08 10:47

化学工程和工艺的基本规律是：质量守恒定律，能量守恒定律，有关平衡关系和过程速率的规律。

三传一反：质量传递，能量传递，动量传递，化学反应工程。

1.工程观点是指：原理合理，操作可行，经济划算，绿色环保。

3.在管径相同的管道内分别流动着粘油和水,若它们的Re数相同，则油的流速比水的流速：大，因为：油的粘度大于水的粘度。

4.据传热机理不同把传热分为：对流，传导，辐射三种类型。

5.逆流换热的最大优点是：传热温差大，换热彻底。

6.换交换热器的管程是指：换热器的管内通道。

7.物理吸收的依据是：取决于当时条件下吸收质在吸收剂中的溶解度。

8.气体的E值越大就越难溶解，m值越小，就越易溶。

9.最小液气比的物理意义是：当液相出口浓度达到平衡浓度时，吸收剂的摩尔流量。

[ D ]1.流体在直圆管中作湍流流动，若管长和管径都增大一倍，而流量保持不变（设摩擦系数不变）则阻力损失应：

A 增大一倍；

B 减小为1/2；

C 减小为1/4；

D 减小为1/16

[ C ]4.可以提高传热总系数K的途径为： A 增大传热面积；B 增大传热平均温差；C 增大流速；D 提热流体温度

[ B ]5.流体的热阻主要集中在： A 湍流主体； B 滞流底层； C 过度区； D 湍流主体和过度区

[ D ]6.以比摩尔分率表示的亨利定律为： A p*A= ExA B p*A= CA/H C y*A= mxA D Y*A= mXA

A溶液中摩尔分数表示； B物质的量的浓度表示； C两相中摩尔分数。

[ C ]7.以摩尔分率表示的气相吸收分速率方程为： A NA=kgA(p-pi); B NA=KlA(C-C* );

C NA= ky(y-yi);

D NA=KYA(Y-Y*)

[ B ]8.吸收体系亨利定律中的常数值越大，该体系越易溶的常数值

是： A E B H C m D KX

[ C ]9.U形管压差计读数为40mm时，测得两点之间压差为392Pa。若压差计读数为60mm 时，则压强差为：

A 216 Pa；

B 329 Pa；

C 588 Pa；

D 882 Pa

[ B ]10.流量保持不变时, 将管道直径缩小一半, 则雷诺数是原来的： A 0.5 倍 B 2 倍 C 4倍 D 8倍

[ F ] 1.流体在管路中流动时产生局部阻力的主要原因是边界层分离。

[ F ]2.由于压强变化对液体密度影响不大，所以液面上方的压强改变时，对液体内部各点的压强没有影响。

[ T ]3.流体流动时产生摩擦阻力的内因是流体具有粘性。

[ T ]4.启动离心泵时，将出口阀门关闭，是为了减小启动功率。

[ F ]5.用120℃饱和蒸气加热原油，蒸气冷凝成同温度的冷凝水，此时两流体并流时的传热平均温度差小于逆流时的平均温度

[ T ]6.传热速率方程中的分母都是分子温度区间之内的热阻之和。

[ T ]7.吸收过程中，增大吸收剂用量，吸收推动力增大，填料层高度相应降低；但输送液体的动力消耗增大，吸收液（产品）浓度太低。

[ ]8.填料塔的吸收操作线方程其实就是填料塔的物料衡算式。

2.一平面壁炉墙由三层材料组成，内层是δ1=240mm，λ1=1.165W/m.K的耐火砖，外层是δ3=240mm，λ3=0.585W/m.K红砖，中间填有δ2=50mm，λ2=0.095 W/m.K的石棉隔热层，已知炉墙内壁温度t1=500℃，外壁温度t2=50℃。

求：(1) 每小时通过每平方米炉墙的热量损失。

(2)中间换以λ'2=0.0585的矿棉，则需多少mm才能保持与原来相同的热损失？

解：平面壁的热传导

1)Φ/A=Δt/Σ(δ/λ)=(500-50)/(0.23/1.163+0.05/0.093+0.24/0.582)

=450/(0.1978+0.5376+0.4124)=450/1.1478=392 W/m2

2)当δ2/λ2=δ2`/λ2`时，能保持与原来相同的热损失。所以：

δ2`=λ2`*δ2/λ2=0.0582*0.5376=0.0313m=31.3 mm

第一章

流体是气体与液体的总称。

质点：由大量分子构成的微团，其尺寸远小于设备尺寸、远大于分子自由程。

流体的特征：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。

理想流体:没有粘性,不可压缩,无流动摩擦阻力。

实际流体:有粘性,可压缩,有流动摩擦阻力。

比容：单位质量的流体所具有的体积。

比重(相对密度)：某物质的密度与4℃下的水的密度的比值。

1atm=1.033kgf/cm2=760mmHg=10.33mH2O=1.0133ba r=1.0133×105Pa;

1工程大气压=1kgf/cm2=735.6mmHg=10mH2O=0.9807bar=9.807×104Pa。

表压强=绝对压强-大气压强真空度=大气压强-绝对压强=-表压

当容器液面上方压强P0一定时，静止液体内部的压强P仅与垂直距离h有关，处于同一水平面上各点的压强相等。

液面上所受的压强能以同样大小传递到液体内部的任一点(它们只能用于静止的连通着的同一种流体的内部)。

若U型管的一端与被测流体相连接，另一端与大气相通，那么读数R就反映了被测流体的绝对压强与大气压之差，也就是被测流体的表压。

若希望读数R清晰，可采取三种措施：两种指示液的密度差尽可能减小、采用倾斜U型管压差计、采用微差压差计。

扩大室内径与U型管的内径之比＞10，且指示液与被测流体不互溶。

液封的作用就是：当气体压力超过这个限度时，气体冲破液封流出，又称为安全性液封。公称管径不是实际意义上的外径或内径，其数值与内径较为接近或相等。

无缝钢管的公称直径是指管子的外径,但它不等于外径,却与内径数值相近. 有缝钢管的公称直径是指管子的外径. 容器、筒体、封头的公称直径是指其内径。用无缝管制做的筒体容器的公称直径是指钢管的外径。法兰的公称直径是指与其相配的筒体、封头、管道的公称直径。螺栓螺母的公称直径是指螺纹的大径,即外螺纹(螺栓)的牙顶或内螺纹(螺母)的牙底径.

定态流动：流动系统中流体的流速、压强、密度等有关物理量仅随位置而改变，而不随时间而改变。

非定态流动：上述物理量不仅随位置而且随时间变化的流动。

当体积流量VS一定时，管内流体的流速与管道直径的平方成反比。