1、四川理工 化工原理复习提要上化工原理复习提要（上）1.各章要点1.1流体流动1.1.1基本概念连续介质模型；组成的表示（质量分率、摩尔分率、体积分率）；流体的密度及影响因素；流体静压强的特征、单位、表示方式及等压面；流量、流速的各种表达方式及计算；净功、有效功率、轴功率；牛顿粘性定律、 粘度及其影响因素；流体的流动类型、雷诺数、层流与湍流的本质区别；边界层厚度、边界层的形成和发展、边界层分离；局部阻力与直管阻力、当量直径与当量长度、相对粗糙度、圆形直管内的速度分布、摩擦系数、因次一致性原则、定理与因次分析法、局部阻力系数；简单管路、并联管路、分支（汇合）管路。1.1.2仪器设备各种液柱式压差计
2、、测速管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计等的结构、测试原理、安装要求。1.1.3基本公式流体静力学基本方程：柏努利方程：连续性方程：阻力计算方程：1.2流体输送机械1.2.1基本概念流体输送设备的类型；离心泵的主要部件及其作用；工作原理；类型；气缚现象产生的原因及消除措施；离心泵的理论流量与理论扬程、离心泵的基本方程式及影响扬程、流量的主要因素；离心泵的主要性能参数流量、扬程、轴功率、效率（容积效率、机械效率、水力效率）；特性曲线的测定、换算和应用及设计点；离心泵的设计点；离心泵的工作点及其调节方法；气蚀现象（避免措施）、临界气蚀余量、必需气蚀余量、最大吸上真空高度、允许吸上真空高度等概
3、念及测定；泵的安装高度及其计算；离心泵的主要类型及型号表示、选择原则；正位移式输送设备的特点及操作要点。1.12.2仪器设备离心泵、往复泵的的结构、操作与调节。基本公式比例定律 切割定律 管路特性曲线方程 离心泵特性曲线方程 允许吸上真空高度的换算 离心泵的安装高度 往复泵的流量 单动往复泵 双动往复泵 1.3非均相物系的分离和固体流态化1.3.1基本概念：颗粒特性（体积、表面积、比表面积、形状系数）、颗粒群的性质（筛分分析、分布函数、密度函数、平均直径、密度）、床层特性（空隙率、比表面积、各向同性）、沉降操作（重力沉降、离心沉降；自由沉降、干扰沉降；沉降速度及影响因素）；尘室的特点及生产能力
4、；离心沉降的原理、离心沉降的沉降速度的特点；离心分离因素；旋风分离器的临界直径及影响因素降、分离效率、压降；滤饼、料浆、滤液；饼层过滤与深层过滤；可压缩滤饼、不可压缩滤饼、助滤剂；过滤基本方程、比阻、过滤速度与过滤速率、恒压过滤、恒速过滤、先恒速后恒压过滤；滤饼洗涤、洗涤速率；板框压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机的特点；生产能力及影响因素。1.3.2仪器设备降尘室、旋风分离器、板框压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机等的结构、特点。1.3.3基本公式重力沉降速度 降尘室的生产能力 过滤基本方程 过滤过程的物料衡算恒压过滤方程 先恒速后恒压的过滤方程 洗涤时间 生产能力 转筒真空过滤机的生产能力1.4传
5、热1.4.1基本概念：热传导、热对流、热辐射；对流传热、辐射传热；传热速率、热通量；稳态传热、非稳态传热；冷热流体的接触方式；载热体、加热剂、冷却剂；温度场、温度梯度、等温面及其特点；傅立叶定律、导热系数及影响因素，接触热阻；传热推动力、热阻；牛顿冷却定律、热边界层、对流传热系数及影响因素、进口段、保温层的临界直径；热负荷；总传热系数、污垢热阻；平均温度差、逆流、并流、错流、折流、管程数、壳程数、温度差校正系数；传热效率、传热单元长度、传热单元数、最小值流体；自然对流、强制对流、努塞尔准数(Nu)、普兰特准数(Pr)、格拉斯霍夫准数(Gr)；滴装冷凝、膜装冷凝；大容积沸腾、表面汽化、泡核沸腾、
6、膜状沸腾、沸腾曲线；黑体、镜体、白体、灰体、吸收率、反射率、透过率；辐射能力、辐射系数、单色辐射能力；黑度；克希霍夫定律；总辐射系数、角系数；各种换热器的结构及特点。1.4.2仪器设备：套管换热器、列管换热器的结构、特点。1.4.3基本公式：热传导： 对流传热系数 热量衡算 总传热系数 传热速率方程 平均温度差 辐射能力 辐射传热速率 2.基本练习2.1基本概念填空1. 1at=_kgf/cm2=_ m.H2O=_mm.Hg=_N/m2。2.实际流体在内径为D的等径直管的进口稳定段后流动，其边界层厚度为 ；若Re=500，则最大流速等于平均流速的 倍，摩擦系数= 。若保持流量不变，采用内径为为
7、D/2的管道输送该流体，则压降等于原来压降的 倍。3.流体粘度的因次表达式是 。理想流体的粘度等于 ，通常流体的粘度随流体的温度而变化，气体的粘度随温度的升高而 ，液体的粘度随温度的升高而 。4.当地大气压为760mmHg，则0.25MPa(表)= Kg(f)/cm2(绝)。5.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力及液位恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小使时，水的流量将 ，摩擦系数将 ，管路总机械能损失将 。6.稳态流动时，流速只与 有关，而非稳态时的流速却与 和 有关。7.流体粘度的因次式是 。通常流体的粘度随流体的温度而变化，气体的粘度随温度的升高而 ，液体的粘度随温度的升高而 。8
8、.当地大气压为760mmHg，则70Kpa（绝）= mmHg(真空度)。9.当流体在圆形直管内作滞流时，其速度分布是 型曲线，其管中心最大流速为平均流速的 倍，摩擦系数与Re的关系式为 。10.气体的粘度随温度的升高而 ，液体的粘度随温度的升高而 。11.孔板流量计和转子流量计最主要的区别在于：前者是恒 ，变 ；后者是恒 ，变 。12.边长为0.5m的正方形通风管道的当量直径为 。13.在压强恒定的条件下，空气的粘度随温度的降低而 。14.当Re为已知时，流体在圆形直管中呈层流时的摩擦系数= 。在粗糙管中呈湍流时，摩擦系数与 、 有关。15.当流体在圆形直管内的Re=1500时，其速度分布是
9、型曲线，其管中心最大流速为平均流速的 倍，摩擦系数= 。16.液体的粘度随温度的升高而 。17.当地大气压为760mmHg。测得某容器内的绝对压强为90kPa，则容器内的压强为 mmHg（真空度）= at（表压）。18.密度为kg/m3、粘度为Pa.s的流体在内径为di的圆形直管内以流速u流动，则Re= 。当Re ，流体呈现为层流（滞流），= ，管内速度分布是 型曲线，此时管中心处的流速等于平均流速的 倍。19.理想流体的粘度为 ，液体粘度随温度的升高而 。20.层流和湍流的本质区别是 。21.因次分析法的基础是 ，粘度的因次表达式为 。22.减小流体在管路中流动阻力hf的措施有 、 、 。2
10、3.当地大气压强为1at，某系统的表压强为0.5at，该系统的绝对压强为 at= mH2O。24.流体的粘度与温度有关。其中，液体的粘度随温度的升高而 。25.当地大气压为760mmHg。测得某容器内的绝对压强为90kPa，则容器内的压强为 mH2O（真空度）= at（表压）。26.对0.20.4m的矩形通风管道，其润湿周边长为 ，当量直径为 。27.功率的因次是 。因次分析的基础是 。28.已知某油品在管的进口稳定段后的半径为R的圆形管道内流动，其Re=700，平均流速为0.25m/s，流过100m直管的流体阻力为7J/kg，则管道中 流速最大，最大流速为 m/s，摩擦系数= 。若将流量增大
11、一倍而其它条件不变，流过100m的流体阻力hf= 。29.水由液位的敞口高位槽通过一管道流进一液位及压力恒定的反应器。当管道上的阀门开度减小时，管路中水的流量将 ，摩擦系数将 ，管路的总能量损失将 。30.理想流体是指 的流体。实际流体在可分为牛顿型流体和非牛顿型流体，其中牛顿型流体是指 。31.当地大气压为10mH2O，则49kPa(真空度)= mmHg(绝)= at(表)。32.实际流体在内径为D的等径直管的进口稳定段后流动，其边界层厚度为 ；若Re=500，则最大流速等于平均流速的 倍。 33.测量流体流量时，随着流体的流量增加，孔板流量计中孔板两侧的压差将 ；若改用转子流量计，当流量增
12、加时转子上下两端的压差将 。34.密度为kg/m3、粘度为Pa.s的流体在内径为di的圆形直观内流动，则Re= 。当Reb2b3；导热系数123。在稳态热传导过程中，各层热阻的关系为：R1 R2 R3,各层的传热速率关系为：Q1 Q2 Q3。（或=）112、两流体通过间壁换热，冷流体从20C被加热到50C，热流体从100C被冷却到50C，则逆流时的tm= C，并流时的tm= C。113.在传热实验中，用饱和水蒸汽加热空气，总传热系数K接近于 侧的对流传热系数，而壁温接近于 侧的流体温度。114.蒸汽冷凝时的对流传热系数较大的原因是 。115.冷凝现象有 冷凝和 冷凝，工业冷凝器的设计都按 冷凝
13、设计；沸腾现象有 沸腾和 沸腾，工业上的沸腾装置一般是按 沸腾设计的。116.蒸汽冷凝放热时，要经常注意排放 ，这是因为 。117.在SI单位制中，对流传热系数的单位是 。118.两流体通过间壁换热，冷流体从20C被加热到50C，热流体从100C被冷却到65C，则最小平均温差推动力tmmin= C。119.对流传热是指 和 间的传热过程。120.某物体（近似为灰体）的黑度为0.7，物体的温度为300，其辐射能力为 ，其吸收率为 。121.密度为、导热系数为、粘度为、比热为Cp的流体的Pr= ,若该流体Pr1,则该流体是 。122.在SI单位制中，对流传热系数的单位是 。123.列管式换热器可分
14、为三种类型，即 、 、 。124.两流体通过间壁换热，冷流体从20升高到50，热流体从120降低到70，则最大平均温差推动力tmmax= ，则传热效率= 。125.设置隔热挡板是 辐射散热的有效方法。隔热挡板的黑度越小，辐射散热量 。126.某物体（近似为灰体）的黑度为0.9，物体的温度为423，其辐射能力为 ，其吸收率为 。127.物体的辐射能力与热力学温度的 成正比。128.计算蒸汽冷凝的对流传热系数，关联式中的t表示 。当t增大时， 将 ，传热速率Q将 。129.在列管换热器中，当冷、热流体的进、出口温度一定，平均温差推动力最小的冷、热流体流动方式是 。130.温度为223、黑度为0.6
15、的物体的辐射能力E= ，该物体的吸收率等于 。131.在传热设备中，实现冷热流体接触的基本方式是 、 、 。132.影响辐射传热的因素有 、 、 、 。133.在传热实验中，用饱和水蒸汽加热空气，总热阻接近于 侧的对流传热热阻，而壁温接近于 侧的流体温度。134.传热的三种基本方式是 、 、 。135.大容积液体沸腾根据温度差的大小可分为 、 、 三个阶段，实际操作中应控制在 。136.在一换热器中，热流体从200冷却到140，冷流体从20被加热到35，则最大平均温度差tm= ，最小平均温度差tm= ，则传热效率= 。137.定性温度为tm的空气在列管换热器的管程呈湍流流动，列管的内径为d，空
16、气的物性参数：粘度为、导热系数为、密度为比热为Cp，空气的流速为U，则空气的Pr= ，在SI单位制中导热系数的单位是 。当空气流量增大一倍，则空气的对流传热系数为原来的 倍。138.克希霍夫定律指出：任何灰体的 和 之比均相等，且等于同温度下黑体的 。139.某大型化工容器的外层包上隔热层，以减少热损失,若容器外表温度为500，而环境温度为20，采用某隔热材料，其厚度为120mm，=0.25w/m.K,此时单位面积的热损失为_。(注:大型容器可视为平壁)140.某并流操作的间壁式换热器中，热流体的进出口温度为90和50，冷流体的进出口温度为20和30，此时传热平均温度差tm=_.。141.实现
17、传热过程的设备主要有如下三种类型_、_、_。142.强化传热的方法之一是提高K值，而要提高K值，则应提高对流传热系数_。143.平壁总传热系数K与间壁两侧对流传热系数1.、2以及间壁导热系数的关系为_。当平壁厚4mm、导热系数为45(w./m.K)时，两侧给热系数分别为8000(w/m2.K)和800(w/m2.K)时，总传热系数K=_.。144.间壁传热的总传热速率方程为_ _。某换热过程中，要求 q=30 kw，K=555(w/m2.K)，tm=25K,则传热面积为_.145.某逆流操作的间壁式换热器中，热流体的进.出口温度为80和50，冷流体的进出.口温度为20和40,此时传热平均温度差tm=_ _.。146.对流体传热中普兰德准数式为
