化工基础练习整理版

第一章:绪论

思考题：1、单元操作特点；

（1.）单元操作特点

1）通用物理过程

2）同一单元操作，可采用不同条件及设备类型。

3）同一工程目的，采用不同（组合）单元操作。

（2）.分类

1）流体动力学基本规律

流体输送、沉降、过滤、物料混合。

2）热量传递基本规律

传热、冷冻、蒸馏、蒸发等。

3）质量传递基本规律.

蒸馏、吸收、萃取、膜分离

4) 热质传递规律

蒸发、蒸馏、结晶、干燥等。

2.三种传递指什么；三种传递为主线

（动量传递、热量传递、质量传递）

3、工程计算的理论基础是什么；

1.过程计算分类

设计型计算

操作型计算

2.计算的理论基础

质量守恒——物料衡算

能量守恒——能量（热量）衡算

平衡关系

速率方程

第二章流体的流动和输送

流体输送练习

例2-10. 从贮罐向反应器输送某液态物质。贮罐上方绝对压力为6.65kgf/cm2。泵位于贮罐液面以下1.5m处，吸入管路的全部压头损失为1.6m。液体密度为530kg/m3，饱和蒸汽压为6.5kgf/cm2。泵的性能表查得，允许汽蚀余量为3.5m。试确定该泵能否正常操作。

例2-11.用IS65-50-160型离心泵从敞口容器输送液体，流量为25m3 /h，离心泵的吸入管长为10m，直径为68mm，设吸入管内流动进入阻力平方区，直管阻力系数0.03,局部阻力系数∑ζ=2，当地大气压为 1.013×105 Pa,试求此泵在输送以下液体时的允许安装高度为多少？

1）输送20℃水；

2）输送20℃的油品（pv=2.67×104 Pa,ρ=740kg/m3 );

3)输送沸腾的水；

第二章流体输送作业：

P86 : 22, 23，28,29

修改题：

28、某离心泵的容许汽蚀余量为3m，在高原上使用，当地大气压为90kPa。已知吸入管路的阻力为3m水柱，当地夏季最高温度30℃，拟将该泵装在水源上3m处，问该泵能否正常操作。

29、用2B31A型（即2BA-6A型）水泵输送50℃的清水，该型号水泵的性能为：流量20m3h-1 时，扬程25.2m，效率65.6%，容许汽蚀余量3m，转速2900r.min-1。若吸入管为Dg50 水管（内径53mm)，设吸入管路的阻力损失为2m水柱，供水的水面压力为0.1MPa。试求该水泵的最大安装高度。

若该水泵的输液量为30m3.h-1 ，此时容许汽蚀余量2m ,则最大安装高度为多少？

例2-1 某台离心泵进、出口压力表读数分别为220mmHg(真空度)及1.7kgf/cm2(表压)。若当地大气压力为760mmHg，试求它们的绝对压力各为若干（以国际单位表示）？

例2-2 如附图所示，常温水在管道中流过。为测定a、b两点的压力差，安装一U型压差计，R=0.1m.试计算a、b两点

的压力差为若干？

已知水与汞的密度分别为

1000kg/m3及13600kg/m3。

图2-1 例2-2

2-3 (P38，例2-2) 贮槽内存放密度为860kg.m-3的油品，槽侧边测压孔的U形管压力计中汞柱的读数为15cm，设汞柱面的高度与油槽测压孔的高度相同或接近，试求该条件下贮槽内全部油品的质量和体积，贮槽上端与大气相同。

例2-4. 图示,调节阀1控制流量在鼓泡观察器2内有气泡缓慢逸出即可。气体流动阻力可忽略不计。U压差计读数R反映贮罐5内液面高度。指示液为汞。

1.分别由a管或由b管输送空气时，压差计读数分别为R1或R2，试推导R1、R2分别同Z1、Z2的关系。

2.当（Z1－Z2）＝1.5m，

R1＝0.15m，R2＝0.06m时，

试求产品的密度ρP及Z1。

图2-2 例2-3 附图

例2-5 从高位槽向塔内加料。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, 试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？

2-6(P44，例2-7) 用泵将碱液抽往吸收塔顶，经喷头喷出作吸收剂用，碱液池中碱液深度为1.5m池底至塔顶喷头口的垂直距离为16m。泵的吸入管为Dg70水管，压出管为Dg50水管。碱液在喷头口前的静压力按压力表指示为30kPa（表压），密度为1100kg·m-3。输送系统中压头损失为3m 碱液柱。计划送液量为25t·h-1。若泵的效率为55%,试求泵的所需功率。

例2-10 将贮槽中的稀碱液送到蒸发器中。泵进口管为Φ89×3.5mm的钢管，碱液在进口管的流速为1.5m/s，泵的出口管Φ76×2.5mm的钢管。贮槽中的液面距蒸发器入口处的垂直距离为7m，管路的能量损失为40J/kg，蒸发器压力保持在0.2kgf/cm2（表压），碱液的密度为1100kg/m3。试计算所需的外加能量。

第二章作业1:

《化工基础》上册P83

1, 2, 3, 14，15

第三章：传热过程

作业14、套管换热器的内管为ϕ25mm ×2.5mm ，外管为 ϕ57mm ×3.5mm 的无缝钢管，液体以5400kg/h 的流量流过环隙，液体密度为1200kg/m3，粘度2×10-3Pa ·s 。试判断液体在环隙中流动的流型。

作业29、用2B31A 型（即2BA-6A 型）水泵输送50℃的清水，该型号水泵的性能为：流量20m3h-1 时，扬程25.2m ，效率65.6%，容许汽蚀余量3m ，转速2900r.min-1。若吸入管为Dg50 水管（内径53mm)，设吸入管路的阻力损失为2m 水柱，供水的水面压力为0.1MPa 。试求该水泵的最大安装高度。

若该水泵的输液量为30m3.h-1 ，此时容许汽蚀余量2m ,则最大安装高度为多少？ 问题

1、传热的分类

2、材料导热系数的一般规律

3、沸腾传热中，是否温差越高越好，为什么？

4、换热器分类

5、如何强化传热。

第三章小结

1、传热基本方式和特点。

2、平壁、圆筒壁热传导的计算。

3、对流传热系数的计算。

4、蒸汽冷凝与沸腾传热的方式。

5、热负荷、Δtm 的计算。

6、换热器计算的有关问题。

本章主要公式一、1、多层平壁热传导

∑=+-=n i i

i i n A b t t Q 111λ

2、多层圆筒壁热传导 ∑=++-=n i i i i

n r r t t L Q 1111ln 1)(2λπ

二、热负荷计算

p

m

p

m

KA

t

t

c

q

T

T

c

q

Q∆

=

-

=

-

=)

(

)

(

1

2

2

2

2

1

1

1

平均温差: