化工試卷答案復(fù)習(xí)提綱

1、緒論重要概念:單元操作:化學(xué)工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中使用的物理過(guò)程,根據(jù)它們的操作原理,將其歸納為應(yīng)用較廣的數(shù)個(gè)基本操作過(guò)程,這些基本操作過(guò)程稱為單元操作.三傳一量傳遞,熱量傳遞,質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng).物料平衡:依據(jù)質(zhì)量守恒定律,進(jìn)入與離開某一化工過(guò)程的物料質(zhì)量之差,等于該過(guò)程中累計(jì)的物料質(zhì)量. 熱量平衡:（相）平衡關(guān)系傳遞速率:推動(dòng)力/阻力 P8單元操作中的 5 個(gè)基本概念:物料平衡,能量衡算,物系的平衡關(guān)系,傳遞速率和核算. 第一章流體絕對(duì):以絕對(duì)真空為基準(zhǔn)測(cè)得的. P11.表壓=絕對(duì)表壓:以外界大氣壓為基準(zhǔn)測(cè)得的-大氣真空度:表壓為負(fù)值時(shí),其絕對(duì)值即為真空度.真空度=大氣靜力學(xué)基本方程式:-絕對(duì)p

2、p2p = p + rg(z - z )+ z g =+ z g1形式能量形式 P142112r1r2流量:1.體積流量:時(shí)間內(nèi)流體流經(jīng)管路任一截面的體積,以 qv 表示,m3/s;2質(zhì)量流量:時(shí)間內(nèi)流體流經(jīng)管路任一截面的質(zhì)量,以 qm 表示,kg/s.質(zhì)量流量=密度*體積流量時(shí)間內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)在流速:方向上所流經(jīng)的距離. 平均流速,質(zhì)量流速 P18連續(xù)性方程:qm = r1u1 A1 = r2u2 A2 = L = ruA = 常數(shù)對(duì)圓形管路:即連續(xù)穩(wěn)定的不可壓縮流體的伯努利方程式 :中,流體速度與管路截面積成反比,與管路內(nèi)徑的平方成正比.P20能量形式質(zhì)量流體所具有的位能，p/為gz 為質(zhì)量流

3、體所具有的靜壓能， 為質(zhì)量流體所具有的動(dòng)能.或壓頭形式 P21Z 為位壓頭，p/g 為靜壓頭， 動(dòng)壓頭壓頭損失:流體在管路內(nèi)黏度:時(shí),由于流體的內(nèi)摩擦力作用而消耗的一部分機(jī)械能.Hf,m. P22z + 1 u 2 + p1 + H = z + 1 u 2 + p2 + SH12g 1r g22g 2r gfz g + 1 u 2 + p1 + W = z g + 1 u 2 + p2 + Sh12 1r22 2rf流體時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)成為黏性.牛頓黏性定律:，為黏性系數(shù),簡(jiǎn)稱黏度黏度的物理意義:當(dāng) =1 時(shí),面積上產(chǎn)生所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力的大小. P25類型:P27滯流(層流):流體在管中時(shí)

4、,其質(zhì)點(diǎn)始終沿著與管軸平行的方向作直線運(yùn)動(dòng).(Re<=2000)過(guò)渡流 (2000<Re<4000 流體類型不穩(wěn)定)湍流(紊流): 流體在管中時(shí),其質(zhì)點(diǎn)除了沿著管路向前外,各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度大小和方向都隨時(shí)發(fā)生變化,質(zhì)點(diǎn)間相互碰撞,相互混合的狀態(tài).(Re>=4000)雷諾數(shù):摩擦阻力損失:，P33h = l × l × u 2范寧公式fd2（J / kg)(層流，湍流)摩擦系數(shù)：l = 64(層流)Re摩擦系數(shù)（影響因素）P36(1) 層流區(qū),hf 與 u 的一次方成正比;(2) 過(guò)渡區(qū),按湍流計(jì)算;(3) 湍流區(qū),與 Re 及/d 均有關(guān)系;(4)

5、完全湍流區(qū),與 Re 無(wú)關(guān),隨/d 增大而增大,且 hf 與流速 u 的平方成正比,又稱阻力平方區(qū). 量綱分析法 P34局部阻力 P39qV = Aup - pu 2 - u 2W = g(z2 - z1) +21 + 21r+ å hf2é l + å l ù u 2=êl+ åx úå hfe管路計(jì)算:d2ëûl = f (Re, e / d )Re = durm流量計(jì)（類型）:測(cè)速管,孔板流量計(jì),轉(zhuǎn)子流量計(jì),濕氏氣體流量計(jì) P48范寧公式，當(dāng)量直徑，計(jì)算題型:連續(xù)性方程靜力學(xué)基本方程 式伯

6、努利方程式管路計(jì)算第二章 流體輸送機(jī)械泵的類型離心泵的工作原理 P62氣縛:在離心泵啟動(dòng)前未充滿液體,吸體的現(xiàn)象. P63主要部件:葉輪,泵殼 P63主要性能參數(shù):處所形成的真空不足以將液體吸入泵內(nèi),導(dǎo)致啟動(dòng)泵而不能輸送液流量:時(shí)間內(nèi)泵所輸送的液體的體積,/或 m3/揚(yáng)程(壓頭):重量(1N)液體流經(jīng)泵所獲得的能量,J/N=m.功率:時(shí)間內(nèi)所做的功.效率:有效功率 Pe 與軸功率 P 之比. 轉(zhuǎn)速,汽蝕余量特征曲線:H,P，與 qv 之間的關(guān)系曲線. P651H 隨 qv 的增大而減小;2.P 隨 qv 的增大而增大液體黏度和密度的影響:輸送液體黏度大于水時(shí),泵的流量、揚(yáng)程減小,軸功率、效率下

7、降. 密度對(duì) qv 和H 無(wú)影響,軸功率 P 隨密度增大而增大.流量調(diào)節(jié)的方法: P68 1）改變閥門的開度2）改變泵的轉(zhuǎn)速3）改變?nèi)~輪的管路特征方程:H=H0+kqv2,k 為管路特性系數(shù),k 值大的為高阻力管路,k 值小的為低阻力管路. 工作點(diǎn):離心泵特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn). P68離心泵的串聯(lián)與并聯(lián) P71汽蝕現(xiàn)象 P72汽蝕余量:P73有效汽蝕余量ha , 必需汽蝕余量hr (ha>hr 時(shí),不發(fā)生汽蝕) 安裝高度 HgP73最大安裝高度:Hg=(hr 加上 0.3m 作為汽蝕余量h)氣體輸送機(jī)械的分類:通風(fēng)機(jī),鼓風(fēng)機(jī),壓縮機(jī)和真空泵. P80第三章均相物系，沉降與過(guò)濾非均

8、相物系中處于分散狀態(tài)的物質(zhì)統(tǒng)稱為分散物質(zhì)或分散相,處于連續(xù)狀態(tài)的物質(zhì)則統(tǒng)稱為分散介質(zhì)或連續(xù) 相.P91重力沉降:有地球引力作用而發(fā)生的顆粒沉降過(guò)程. P92自由沉降速度以及主要影響因素 P93沉降速度(終端速度):5層流區(qū)(Re<2): ut=gdp2(p-)/18(斯托克斯定律);過(guò)渡區(qū)(2<Re<500);湍流區(qū)(500<Re<2*10 )則 dp 及p 愈大,ut 就愈大,層流區(qū)與過(guò)渡區(qū)中,ut 還與流體黏度有關(guān). 沉降以及分類:重力沉降,離心沉降停留時(shí)間: L/u沉降時(shí)間: H/ut顆粒在降塵室中分離出來(lái)的條件: 停留時(shí)間>=沉降時(shí)間,即 ut>

9、;=qvs/WL . P95離心沉降:依靠離心力作用,使流體中的顆粒產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng). P98離心分離因數(shù): Kc=r2/g rN2/900，表示離心力大小的指標(biāo).旋風(fēng)分離器 P99過(guò)濾:使含固體顆粒的非均相物系通過(guò)布,網(wǎng)等多孔性材料,分離出固體顆粒的操作. P103過(guò)濾介質(zhì):過(guò)濾用的多孔材料,常用的有織物介質(zhì),堆積的粒狀介質(zhì),多孔性介質(zhì).過(guò)濾方式:過(guò)濾和濾餅過(guò)濾.恒壓過(guò)濾 P108恒壓過(guò)濾的特點(diǎn)V 2 + 2VV = KA2te過(guò)濾方程式: q2 + 2= Kte¯t12=q +qeqKK過(guò)濾常數(shù): K=2p/rv(與懸浮液性質(zhì)、溫度及差有關(guān)), qe=Ve/A過(guò)濾設(shè)備: 板框壓濾機(jī),

10、轉(zhuǎn)同真空過(guò)濾機(jī)及離心過(guò)濾機(jī). P111第四章傳熱熱量傳遞的基本方式:傳導(dǎo),對(duì)流和輻射. P119傳熱速率:Q=KAtm=tm/=熱推動(dòng)力/熱阻,K 為總傳熱系數(shù),為 W/(m2·K)Q = lA (t - t) = t1 - t2 = Dt = 推動(dòng)力(平壁 P124)12b lAR熱阻b熱流密度:時(shí)間內(nèi)通過(guò)傳熱面積傳遞的熱量,/A,W/m2. P119穩(wěn)態(tài)傳熱:物體中各點(diǎn)溫度不隨時(shí)間變化的熱量傳遞過(guò)程. 同一熱流方向上的傳遞速率為常量.傅立葉定律（導(dǎo)熱速率）:在質(zhì)地均勻的物體內(nèi),若等溫面上各點(diǎn)的溫度梯度相同,則與溫度梯度 dt/dx 及垂直于熱流方向的導(dǎo)熱面積成正比,即:時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)

11、的熱量 QQ=-AP121式中為導(dǎo)熱系數(shù). 熱阻:R=b/A傳熱推動(dòng)力:t=t1-t2對(duì)流傳熱速率方程(牛頓冷卻公式): P129Dt = DtQ = aADt =1aAorR為對(duì)流傳熱系數(shù)或膜系數(shù),W/(m2·K)或 W/(m2·)Dt = T - TwDt = tw - t影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素:1.流體的物理性質(zhì);2.對(duì)流起因;3.狀態(tài);4.相態(tài)變化;5.傳熱面的形狀,相對(duì)位置和P130準(zhǔn)數(shù)符號(hào)及意義:P131膜狀冷凝和滴狀冷凝 P136滴狀冷凝的熱阻比膜狀冷凝的小.準(zhǔn)數(shù)名稱符號(hào)意義努塞爾特準(zhǔn)數(shù)Nu=l/表示對(duì)流傳熱系數(shù)的準(zhǔn)數(shù)雷諾準(zhǔn)數(shù)Re=lu/確定狀態(tài)的準(zhǔn)數(shù)普蘭特準(zhǔn)

12、數(shù)Pr=cp/表示物性影響的準(zhǔn)數(shù)格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)（Grashof）Gr=gtl32/2表示自然對(duì)流影響的準(zhǔn)數(shù)傳熱速率基本方程式Q = KADtmQ：傳熱速率，W A：傳熱面積，m2K：傳熱系數(shù)，w/(m2)tm：兩流體的平均溫度差，m1cp1(T1 -T2 ) = qm2cp2 (t2 - t1)熱量衡算式:P142(r + c (T -T )= q c (t - t )r = q c(t - t )m1m2 p221m1p1s2m2 p2 21Cp 為平均定壓比熱容,J/( kg),r 為飽和蒸汽的比汽化熱,J/kg 并流與逆流 P143傳熱平均溫度差（對(duì)數(shù)平均溫度差）:P144當(dāng)<2

13、時(shí),可用算術(shù)平均值代替對(duì)數(shù)平均值.總傳熱系數(shù): P146平壁與薄壁管的總傳熱系數(shù)計(jì)算 , 由于A1 » Am » A2 , 或d1 » dm » d2111=+K 必趨近且小于1 與2 中小的一個(gè)Ka1a2傳熱計(jì)算示例換熱器的分類P153P167管程:管內(nèi)的流程 P146殼程:管外的流程傳熱過(guò)程的強(qiáng)化:1.增大傳熱面積 A :重點(diǎn)從設(shè)備的結(jié)構(gòu)入手，提高體積的傳熱面積，如采用螺旋管、波紋管、翅片管等2. 增大平均溫差 tm :溫度一般由生產(chǎn)工藝條件所規(guī)定，可調(diào)范圍有限，盡可能逆流操作3. 增大總傳熱系數(shù) K: 1.提高流速及流體的擾動(dòng)程度 ;2.采用相變、

14、l較大的流體 ;3.減小壁厚、防止結(jié)垢和及時(shí)清除垢層計(jì)算題型:熱傳導(dǎo)熱量衡算傳熱速率基本方程第五章吸收吸收操作的種類:1.物理吸收與化學(xué)吸收;2.單元吸收與多組分吸收;3.非等溫吸收與等溫吸收. P185吸收過(guò)程分類吸收劑的選擇:1.對(duì)溶質(zhì)具有較大的溶解度;2.對(duì)溶質(zhì)具有良好的選擇性;3.再生容易;4.揮發(fā)性小;5.黏度小;6.化學(xué)穩(wěn)定性高;7.腐蝕性低.氣液兩相達(dá)到平衡時(shí),氣相中溶質(zhì)的分壓,稱為平衡分壓或飽和分壓;液相中溶質(zhì)的濃度稱為溶質(zhì)在液相中的平衡溶解度,簡(jiǎn)稱為溶解度.Dtm =Dt1 - Dt2ln Dt1Dt2影響因素:溫度,平衡分壓,吸收劑,總壓溫度與溶解度的關(guān)系、總壓對(duì)溶解度的關(guān)

15、系 P187亨利定律:P188在一定溫度下,稀溶液上方氣相中溶質(zhì)的平衡分壓與液相中溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比.= cAE, m, H之間的關(guān)系p*y*= Ex，p*HrsE = mp = mx，Y * = mXHMsE 為亨利系數(shù),kPaH 為溶解度系數(shù),kmol 溶質(zhì)/(kPa·m3 溶液)m 為相平衡常數(shù)費(fèi)克定律:由兩組分 A 和 B 組成的混合物,在恒定溫度和恒定下,若組分 A 只沿 z 方向擴(kuò)散,濃度梯度為dcA/dZ,則 A 組分的擴(kuò)散速率 JA 與濃度梯度 dcA/dZ 成正比,只適用于雙組份混合物. P193傳質(zhì)速率:時(shí)間通過(guò)面積傳遞的物質(zhì)量,以 N 表示總傳質(zhì)速率方程:P2

16、05（濃度）摩爾分?jǐn)?shù)摩爾比NA = kG (pA - pi ) = ky (y - yi ) = kY (Y -Yi )NA = kL (ci - cA ) = kx (xi - x) = kX (Xi - X )NA = KG (pA - p )= Ky (y - y )= KY (Y - Y )*氣相液相雙膜氣相雙膜液相 N = K (c - c )= K (x* - x)= K)*ALAAx傳質(zhì)推動(dòng)力雙膜理論（假設(shè)） P201傳質(zhì)系數(shù): KY 氣相總傳質(zhì)系數(shù)(Y-Y*)為傳質(zhì)推動(dòng)力11m=+KYkYkX（5 - 35）相間傳質(zhì)總阻力= 氣膜阻力+ 液膜阻力N = K (Y - Y *)（

17、5 - 34）KX AYYX相間傳質(zhì)總阻力= 氣膜阻力+ 液膜阻力NA = KX ( X - X )*氣膜與液膜:P204（5 - 38）1.當(dāng)溶質(zhì)的溶解度很大,液膜傳質(zhì)阻力 m/kx 比氣膜傳質(zhì)阻力 1/ky 小很多時(shí),即 Ky kY 傳質(zhì)阻力集中于氣膜,稱為氣膜.2.當(dāng)溶質(zhì)的溶解度很小,氣膜傳質(zhì)阻力 1/mkY 比液膜傳質(zhì)阻力 1/kx 小很多時(shí),即 KX kX 傳質(zhì)阻力集中于液膜,稱為液膜.回收率: =P208吸收塔物料衡算:物料衡算氣相溶質(zhì)的減小量 = 液相溶質(zhì)增加（吸收）的量L = Y1 - Y2或VX1 - X 2最小液氣比的計(jì)算吸收劑用量P209æ L ö®