流体流动和输送1、液体高度：, 器底所受的力： 压强： 指示液为CCl4, 其读数： 2、人孔面积： 压力： 槽壁面积： 槽壁所受压力：3、 4 、
6、（1）求空气的体积流量流通截面： 体积流量： （2）求质量流量 表压：绝压：空气的平均分子量：当时温度：空气密度： ∴质量流量： 7**、对容器A 孔口流速： 体积流量： 流出的总体积： 液体降至0.5m 处所需时间： 剩余部分为非稳定流动，所需时间： 对于容
B 由于B下端有短管，管内流体在流动中有下拉液体的作用，故需时间短。 8、以水平管中心线为基准面，在1－1，，2－2，间列柏式， 在操作条件下，甲烷的密度： 水柱压差计读数： 9、
10、对孔板流量计：流量与流速度关系：，即， (1)当读数为80mmHg时，，即误差＝1.2% (2)读数为20mmHg时，，即误差＝ 4.9% (3)指示液为四氯化碳时，∴流量的相对误差与以上相同。 11、 体积流量： 质量流量： 导管中苯的流速： 12、忽略阻力， ，，，
将数据代入，得体积流量：13、，，, , ∴ ＝ ， 空气流量： 质量流量： ， ∵，，，解得，，体积流量：14、当量直径：
流速： 湍流 15、相对粗糙度：，查图得 16、 ，，查图得 H1=0，H2=10，v1=0，v2=2.2，P2=0 ， 17 、用试差法求流量，∵λ＝f(Re),Re=f(v),难以直接求解。 由Re～λ图可见，对ε＝0.001的无缝钢管而言，Re在2×104～1×107之间，λ值在0.02～0.028之间，设λ＝0.025，H1=5，H2=0，P1=P2=0（表压），v1=0
第三章热量传递 一、选择题 1.稳态传热的特点是（） A、传热速率在任何时刻恒为常数 B、热通量在任何时刻恒为常数 C、热负荷在任何时刻恒为常数 2.（）是热传导的基本定律，也是求解导热问题的一个基本公式。 A.、牛顿粘性定律 B.傅立叶定律 C.牛顿冷却定律 3.在间壁式换热器里，当间壁两侧对流传热分系数相差较大时（不在同一个数量级上）要提高总传热系数K的值，关键在于提高（）。 A.对流传热分系数较大一侧的值 B.必须同时提高两侧的α才能提高总传热系数K C.对流传热分系数较小一侧的值 4,。固体非金属的导热系数随温度的升高而（）。 A. 加大 B.减小 C.不变 二、填空题 1.根据传热机理不同、热传递还有三种基本方式为_________、_________和_______。 2.辐射传热的特点是：不仅有___________的传递，而且还有___________的转换。 3.对于列管式换热器：管程流体在管束内流经两次，称为__________换热器。 4.传热边界层就是沿传热方向存在着__________的区域，_____________就集中在这一区域内，__________是强化传热过程的关键. 5.在流体的进出口的温度一定的条件下，对流传热分系数α与成正比，与成反比 6.热量的传递过程称为_______。物体内热流的产生，是由于__________的结果，而且热流的方向______的方向一致。 三．简答题 1.导热系数、对流传热分系数及总传热系数有什么不同？ 2.提高流体的流速是否一定能提高K？是否就一定能达到强化传热的目的？为什么? 3.并流与逆流操作各有什么优越性？ 4.强化传热的途径有哪几条？ 第四章气体吸收 一、选择题 1.不管是吸收过程还是解吸过程，都是向着（）的方向进行。A 、增加液相浓度B、减少气相浓度C、趋近于平衡 2.逆流操作有利于降低（）的浓度，提高吸收质的吸收率。 A、进塔气体 B、吸收尾气 C、出塔吸收液 3.（）定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述。 A、费克 B、傅立叶 C、牛顿定律 4.传质过程的推动力通常用一相的实际组成与其平衡组成的（）来表示。 A、对比值 B、偏离程度 C、和
一 1.（12分）水塔供水系统，管路总长Lm(包括局部阻力在内当量 长度), 1-1'到2-2'的高度H (m),规定供水量V m3/h。当忽略管出口局部阻力损失时，试导出管道最小直径d min的计算式。若L=150m，H=10m, V=10 m3/h , λ=0.023，求d min ***答案*** 在1-1′与2-2′间列柏努利方程，以通过水平管的中心线 为水平基准面 gZ A+u A2/2+p A/ρ= gZ B+u B2/2+p B/ρ+∑W f (Z1-Z2)+(p1-p2)/ρg=Wf =λ(L/d)u22/2g；由(p1-p2)=0 (Z1-Z2)=H ∴H=λ(L/d)u22/2g 而u2=V h/[3600(πd2/4)]代入上式 H=λ(8V h L/3600πgd2) => d2=λ(8LV h/3600πgH)∴d=[λ(8LV h/3600πgH)]0.5 代入数据：d=[0.023×(8×150×10/3600×π×9.81×10)] =0.0466m=46.6mm 2.（12分）某厂如图所示的输液系统将某种料液由敞口高位槽A输送至一敞口搅拌反应槽B中,输液管为φ38×2.5mm的铜管,已知料液在管中的流速为u m/s,系统的ΣW f=20.6u2/2 [J/kg],因扩大生产，须再建一套同样的系统, 所用输液管直径不变，而要求的输液量须增加30%,问新系统所设的高位槽的液面需要比原系统增高多少? ***答案*** 低液面2-2为基准，在1-1与2-2间列柏努力方程： gZ A+u A2/2+p A/ρ= gZ B+u B2/2+p B/ρ+∑W f ∵u1≈0≈u2; p1=p2 于是gZ1=gZ2+ΣW f g(Z1-Z2)=ΣW f =20.6 u2/2 u=[2g(Z1-Z2)/20.6]0.5 =(2×9.81×6/20.6)0.5=2.39m/s Z1′=Z2+20.6u′2/2g =5+20.6(1.3×2.39)2/(2×9.81) =15.14m 增高为：Z1′-Z1=15.14-11=4.14m 3.（15分）如图所示的管路系统中，有一直径为φ38×2.5mm、长为30m的水平直管段AB, 并装有孔径为16.4mm的标准孔板流量计来测量流量,流量系数Co=0.63。流体流经孔板永久压强降为3.5×104N/m2，AB段的摩擦系数可取为0.024。试计算: ⑴液体流经AB管段的压强差； ⑵若泵的轴功率为500W，效率为60%，则AB管段所消耗的 功率为泵的有效功率的百分率。 ***答案*** ⑴在A-B之间列柏方程(管中心线为基准面)： gZ A+u A2/2+p A/ρ= gZ B+u B2/2+p B/ρ+∑W f p A-p2=ρ∑W f=ρλLu2/2d+△p孔 u0=C0[2gR(ρ2-ρ)/ρ] =0.63[2×9.81×0.6(13600-867)/867] =8.284m/s u=(16.4/33)2×8.284=2.046 m/s ∴p A -p B=0.024×(30/0.033)×(2.0462/2)×867+3.5×104 =74590 N/m2 ⑵Ne=We .Ws=(74590/867)[(π/4)d2uρ] =86(0.785×0.0332×2.046×867)=130w 有效功率百分数=130/(500×0.6)×100%=43.3% 4.（18分）如本题附图所示，槽内水位维持不变。槽底部与内径 为100mm钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端 15m处安有一个指示液为汞的U管压差计，测压点与管路出口
第一章传质过程基础 一、选择与填空（30分，每空2分）https://www.doczj.com/doc/0a1993477.html,/month.200807.html 1. 传质通量与_____相对应。 A. ； B. ； C. ； D. 。 2. 传质通量j A与_____相对应。 A.； B.； C.； D. 。 3. 传质通量与_____相对应。 A. ； B. ； C. ； D. 。 4. 等分子反方向扩散通常发生在_______单元操作过程中；一组分通过另一停滞组分的扩散通常发生在_______单元操作过程中。 5. 描述动量和质量传递类似律的一层模型是________________；两层模型是 _____________；三层模型是_______________。 6. 通常，气体的扩散系数与_____________有关，液体的扩散系数与_____________有关。 7. 表示_____________________对流传质系数，表示_______________________对流传质系数，它们之间的关系是__________________。 8. 对流传质系数与推动力_____相对应。 A. ； B. ； C. ； D. 。
9. 推动力与对流传质系数_____相对应。 A. ； B. ； C. ； D. 。 二、计算题（40分，每题20分） 1. 在一根管子中存在有由CH4（组分A）和He（组分B）组成的气体混合物，压力为1.013×105 Pa、温度为298K。已知管内的CH4通过停滞的He进行稳态一维扩散，在相距0.02m的两端，CH4 的分压分别为Pa及Pa，管内的总压维持恒定。扩散条件下，CH4 在He中的扩散系数为m2/s 。试求算CH4的传质通量。 2. 298 K的水以0.5 m/s的主体流速流过内径为25mm的萘管，已知萘溶于水时的施密特数为2330，试分别用雷诺、普兰德—泰勒、卡门和柯尔本类比关系式求算充分发展后的对流传质系数。 三、推导题（30分，每题15分） 1. 对于A、B 二组元物系，试采用欧拉（Euler）方法，推导沿x、y方向进行二维分子传 质时的传质微分方程。设系统内发生化学反应，组分A的质量生成速率为kg/（m3·s） 2. 试利用传质速率方程和扩散通量方程，将转换成。 一、选择与填空（30分） 1. 吸收操作的原理是__________________。 2. 对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增大时，亨利系数将_____，相平 衡常数将_____，溶解度系数将_____。 A. 增大； B. 不变； C. 减小； D. 不确定。 3. 在吸收操作中，以液相浓度差表示的吸收塔某一截面上的总推动力为_____。
《化工传递过程》课程教学大纲 一、课程说明 课程编码4302026 课程类别专业主干课 修读学期第五学期学分 2 学时48 课程英文名称Transfer Processes in Chemical Engineering 适用专业化学工程与工艺 先修课程物理化学、化工原理、化工热力学 二、课程的地位及作用 《化工传递过程》是针对化学工程与工艺方向的必修课。是一门探讨自然现象和化工过程中动量、热量和质量传递速率的课程。化学工程中各个单元操作均被看成传热、传质及流体流动的特殊情况或特定的组合，对单元操作的任何进一步的研究，最终都是归结为这几种传递过程的研究。将化工单元操作（化工原理）的共性归纳为动量、热量和质量传递过程（三传）的原理系统地论述，将化学工程的研究方法由经验分析上升为理论分析方法。各传递过程既有独立性又有类似性，虽然课程中概念、定义和公式较多，基本方程又相当复杂，给学习带来一定的困难，但可运用三传的类似关系进行研究理解，使学生掌握化学工程专业中有关动量、热量和质量传递的共性问题。该课程的学习有助于学生深入了解各类传递过程的机理，为改进各种传递过程和设备的设计，操作和控制提供理论基础；为今后的科学研究提供各种的基础数学模型；为速度、温度、浓度分布及传递速率的确定提供必要的帮助，为分析和解决过程工程和强化设备性能等问题提供坚实的理论基础。 三、课程教学目标 1. 侧重于熟悉掌握传递过程的各种基本理论；正确的提供所求强度量的分布规律及传递速率表达式； 2. 掌握传递过程的微分方程并达到能够熟练地运用方程的水平；
3. 能够正确地分析、简化三传基本微分方程；对实际情况建立必要的数学模型； 4. 了解传递过程的发展趋势、方向和其在化学工程中的具体运用领域； 5. 通过学习加深对化学工程基本原理的理解，使学生能顺利学习后续的专业课，提高自学与更新本专业知识的能力。 四、课程学时学分、教学要求及主要教学内容 (一) 课程学时分配一览表 章节主要内容总学时 学时分配讲授实践 第1章传递过程概论 2 2 0 第2章动量传递概论与动量传递微分方程 6 6 0 第3章动量传递方程的若干解 6 6 0 第4章边界层流动 6 4 0 第5章湍流 6 4 0 第6章热量传递概论与能量方程 6 6 0 第7章热传导 2 2 0 第8章对流传热 2 2 0 第9章质量传递概论与传质微分方程 4 4 0 第10章分子传质 4 4 0 第11章对流传质 2 2 0 第12章多种传递同时进行的过程 2 2 0 (二) 课程教学要求及主要内容 第一章传递过程概论 教学目的和要求： 1.流体流动的基本概念； 2.掌握传递过程的类似性； 3.传递过程的衡算方法。 教学重点和难点：
《传递工程基础》复习题 第一单元传递过程概论 本单元主要讲述动量、热量与质量传递的类似性以及传递过程课程的内容及研究方法。掌握化工过程中的动量传递、热量传递和质量传递的类似性，了解三种传递过程在化工中的应用，掌握牛顿粘性定律、付立叶定律和费克定律描述及其物理意义，理解其相关性。熟悉本课程的研究方法。 第二单元动量传递 本单元主要讲述连续性方程、运动方程。掌握动量传递的基本概念、基本方式；理解两种方程的推导过程，掌握不同条件下方程的分析和简化；熟悉平壁间的稳态层流、圆管内与套管环隙中的稳态层流流动情况下连续性方程和奈维－斯托克斯方程的简化，掌握流函数和势函数的定义及表达式；掌握边界层的基本概念；沿板、沿管流动边界层的发展趋势和规律；边界层微分和积分动量方程的建立。 第三单元热量传递 本单元主要讲述热量传递基本方式、微分能量方程。了解热量传递的一般过程和特点，进一步熟悉能量方程；掌握稳态、非稳态热传导两类问题的处理；对一维导热问题的数学分析方法求解；多维导热问题数值解法或其他处理方法；三类边界问题的识别转换；各类传热情况的正确判别；各情况下温度随时间、地点的分布规律及传热通量。结合实际情况，探讨一些导热理论在工程实践中的应用领域。 第四单元传量传递 本单元主要介绍传质的基本方式、传质方程、对流传质系数；稳定浓度边界层的层流近似解；三传类比；相际传质模型。掌握传质过程的分子扩散和对流传质的机理；固体中的分子扩散；对流相际传质模型；熟悉分子扩散微分方程和对流传质方程；传质边界层概念；沿板、沿管的浓度分布，传质系数的求取，各种传质通量的表达。
第一部分 传递过程概论 一、填空题： 1. 传递现象学科包括 动量 、 质量 和 热量 三个相互密切关联的主题。 2. 化学工程学科研究两个基本问题。一是过程的平衡、限度；二是过程的速率以及实现工程所需要的设备。 3. 非牛顿流体包括假塑性流体，胀塑性流体，宾汉塑性流体 （至少给出三种流体）。 4．分子扩散系数（ν ，α ，D AB ）是物质的物理性质常数，它们仅与__温度__ ， ___压力 ___和___组成__等因素有关。 5.涡流扩散系数（E ）则与流体的__性质____无关、而与__湍动程度_____，流体在管道中的 ____所处位置____和___边壁糙度_____等因素有关。 6.依据流体有无粘性，可以将流体分为____粘性_______流体和理想_______流体。 7.用于描述涡流扩散过程传递通量计算的三个公式分别为：____ _、_______ 和 ________ __。 8.动量、热量及质量传递的两种基本方式是 对流 和 扩散 ，其中，前者是指由于 流 体宏观流动 导致的传递量的迁移，后者指由于传递量 浓度梯度 所致传递量的迁移。 9.分子传递的基本定律包括 牛顿粘性定律 ， 傅立叶定律 和 费克定律 ，其数学定 义式分别为 dy du μτ-= ， dy dt k A q -=?? ? ?? 和 dy dC D j A AB A -= 。 10. 依据守恒原理运用微分衡算方法所导出的变化方程包括连续性方程、能量方程、运动方 程和对流扩散方程。 11.描述分子传递的现象方程及牛顿粘性定律 、傅立叶定律和费克定律称为本构方程。 12. 依据质量守恒、能量守恒和动量守恒原理，对设备尺度范围进行的衡算称为总衡算或宏 观衡算；对流体微团尺度范围进行的衡算称为微分衡算或微观衡算。 13.通过微分衡算，导出微分衡算方程，然后在特定的边界和初始条件下通过梳理解析方法， 将微分方程求解，才能得到描述流体流动系统中每一点的有关物理量随空间位置和时间的变 化规律。 14. 传递现象所遵循的基本原理为一个过程传递的通量与描述该过程的强度性质物理量的 梯度成正比，传递的方向为该物理量下降的方向。 15.传递现象的基本研究方法主要有三种，即理论分析方法、实验研究方法和数值计算方法。 二、基本概念 1. 流体质点 2. 连续介质 3. 稳态流动、非稳态流动 三、名词解释 1.压力、黏度、通量 2 不可压缩流体，可压缩流体，粘性流体，理想流体，非牛顿流体，非牛顿流体的几种类型？
化工传递Array过程过程 性考核试 卷 （一） 一．填空题（每空1分，本大题共41分） 1. 流体静力学基本方程的应用包括压力压差的测量、液位的测量和液封高度的计算。 2. 甲地大气压为100 kPa，乙地大气压为80 kPa。某刚性设备在甲地，其内部的真空度为25 kpa，则其 内部的绝对压强为75 kpa；若将其移至乙地，则其内部的表压强为-0.5 mH2O。 3. 流体流动有两种基本形态，即层流和湍流。判断流体流动形态的无量纲数群为雷诺数， 其表达形式为Re=duρ/μ，物理意义为表示流体惯性力与与黏性力比值。 4. 复杂管路分为分支管路和并联管路。 5. 常用的流量计中，孔板流量计和文丘里属于差压流量计；转子流量计属于截面流量计； 测速管可测量点速度。 6. 流体在圆形直管内做层流流动，若流量不变，将管径变为原来的两倍，则平均流速变为原来的1/4 ， 流动摩擦系数变为原来的2倍，直管阻力损失变为原来的1/16 。 7. 流体在一套管环隙内流动，若外管内径为50 mm，内管外径为25 mm，则其流动当量直径为 25 mm．
8. 流体在圆形直管内做稳态层流流动，若管截面上平均流速为0.05 m/s ，则最大流速为 1.0 m/s 。 9. 联系各单元操作的两条主线为 传递过程 和 研究工程问题的方法论 。 10. 湍流边界层可以分为 层流底层 、 过渡层 和 湍流主体 ，其中传热、传质阻力主要集中在 层流底层 。 11. 随体导数的表达形式为 z u y u x u θz y x ??+??+??+??=θD D 。 12. 不可压缩流体连续性方程的一般表达形式为0=??u 。 13. 量纲分析的基础是 量纲一致性原则 和 π 定理。 14. 在研究流体的运动时，常采用两种观点，即 欧拉 观点和 拉格朗日 观点。 15. 牛顿黏性定律的表达形式为y u x d d μ τ-=。 16. 流体质点的运动轨迹称为 迹线；在某一时刻，在流线上任一点的切线方向与流体在该点的速度方向 相同 。 17. 流体在管路中的流动总阻力应为 直管 阻力和局部阻力之和，其中局部阻力的计算方法有 局部 阻力系数 法和 当量长度 法。 18. 流体静力学基本方程适用于 连通着的 、 同一种连续的 、 不可压缩 的静止流体。 二、单项选择题：（每空1分，本大题共8分） 在每小题列出的四个备选项中选出一个正确答案的代号填写在题后的括号内。 19. 流体在并联的两支管内层流流动，两支管的长度之比l 1: l 2=2: 1，内径之比d 1: d 2=1: 2，则两支管内的 流量之比Q 1: Q 2为（ D ） A. 1/4 B. 1/8 C. 1/16 D. 1/32 20. 黏度为1 cP ，密度为800 kg/m 3的流体以16 m 3/h 的流量在Ф89 mm×4.5 mm 的管内流动，其流动雷诺数为（ B ） A. 4.3×104 B. 5.7×104 C. 3.3×104 D. 7.8×104 21. 一般说来，温度升高，液体的黏度（ B ），气体的黏度（ A ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 不确定 22. 在摩擦系数图中，在层流区，摩擦系数λ与平均流速的（ A ）成正比；在完全湍流区，摩擦系数λ
?小测验 ?第五章 ?第一章 ?第二章 ?第三章 ?第四章 第六章 第五章传热 1.翅片管换热器的翅片应安装在(A)。 A. α小的一侧 B. α大的一侧 C. 管内 D. 管外 2.工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是（C）。 A. 增加热阻，减少热量损失; B. 节约钢材、增强美观; C. 增加流体的湍动，提高传热效果。 3. 对流传热是由（C）因素产生的。 A. 流体分子的热振动（传导）; B.流体体内电子的移动; C. 流体质点的位移、扰动。 4.热量传递的基本方式是（D）。 A. 恒温传热和稳态变温传热; B. 导热给热和热交换; C. 气化、冷凝与冷却; D. 传导传热、对流传热与辐射传热 5.传热基本方程Q＝KAΔtm，式中的Δtm是指（B）的平均温度差。 A.器壁内外壁面; B.器壁两侧流体; C.流体进出口; D.器壁与流体之间。 6.流体主体与器壁间的对流传热,其热阻主要存在于（ C ）。 A. 流体主体内; B. 器壁内; C. 滞流内层中; D. 流体湍流区域内。 7.对一台正在工作的列管式换热器，已知αi＝116w/m2.K,α0＝11600 w/m2.K，要提高传热系数K，最简单有效的途径是（A ）。 A. 设法增大αi; B. 设法增大α0; C. 同时增大αi和α0。 8.用饱和水蒸汽加热空气时，传热管的壁温接近（ B ） ? A. 蒸汽的温度； ? B. 空气的出口温度； ? C. 空气进、出口平均温度 9.（C）是指当间壁两侧泠、热流体之间的温度为1K时，在单位时间内通过单位传热面积， 由热流体传给冷流体的热能。 ? A. 导热系数λ； ? B. 对流传热系数ａ； ? C. 总传热系数K 10. 间壁两侧流体的对流传热系数相差较大时，要提高K值，关键在于提高对流传热系数ａ （B ）之值。 ? A. 大者； ? B. 小者； ? C. 两者； 11. 在间壁式换热器内用饱和水蒸汽加热空气，此过程的总传热系数K值接近于（ C ）。?A. α蒸汽 B. α空气 ?C. α蒸汽与α空气的平均值
《化工传递过程》课程教学大纲 第一部分：课程基本信息 一、课程名称：化工传递过程/TRANSPORT PROCESSES IN CHEMICAL ENGINEERING 二、课程性质：硕士研究生学位课（专业方向课） 三、适用专业：应用化学、化学工程、生物化工等专业 四、先修课程：化工原理、化工热力学、化工数值计算等课程 五、学时学分：36学时，2学分 六、教学方法：课堂讲授 七、考核方法：考试 第二部分：教学目标 本课程为技术基础课，是化学工程与工艺专业的骨干课程。通过该课程的学习，使学生掌握动量、热量传递和质量传递的基本原理、传递速率的计算、相关数学模型的建立及求解，掌握速度、浓度及温度分布规律，能针对具体问题对模型方程进行简化，了解解决实际传递问题的方法，为未来的科研和教学工作打下坚实的理论基础。 第三部分：教学内容 第一章传递过程概论 一、传递过程的基本概念 第二章动量传递的变化方程 一、动量传递的两种方式 二、对流传递系数的定义式 三、对流传递系数求解的一般途径 第三章动量传递方程的若干解 一、层流流动时的动量传递方程 二、层流流动时的动量传递方程的典型求解 第四章传热概论与能量方程 一、热量传递的基本方式 二、传热过程的机理
三、能量方程的推导 第五章热传导方程 一、热传导方程的推导 二、热传导方程的求解方法 第六章对流传热方程 一、对流传热方程的推导 二、对流传热方程的求解方法 第七章传质概论与传质微分方程 一、质量传递的基本方式 二、传质的速度与通量 三、传质微分方程的推导 第八章分子传质 一、气体、液体和固体内部的分子扩散速率与通量 二、稳态扩散与等分子反方向扩散 第九章对流传质 一、平壁对流传质方程的求解 二、管内对流传质方程的求解 三、动量、热量与质量传递的类似性 第四部分：教材及参考书目 一、推荐教材 《化工传递过程》，谢舜韶，谷和平，肖人卓，化学工业出版社，2008年 二、参考书目 1.《化工传递过程基础》，王绍亭，化学工业出版社，1987年 2.《动量、热量与质量传递》，王绍亭，天津科技出版社，1988年 3.《传递现象导论》，戴干策，化学工业出版社，1996年
《化工传递过程原理（Ⅱ）》作业题 1. 粘性流体在圆管内作一维稳态流动。设r 表示径向距离，y 表示自管壁算起的垂直距离，试分别写出沿r 方向和y 方向的、用（动量通量）＝-（动量扩散系数）×（动量浓度梯度）表示的现象方程。 1．(1-1) 解：()d u dy ρτν = (y ，u ，du dy > 0) ()d u dr ρτν =- (r ，u , du dr < 0) 2. 试讨论层流下动量传递、热量传递和质量传递三者之间的类似性。 2. (1-3) 解：从式（1-3）、（1-4）、（1-6）可看出： A A A B d j D dy ρ =- （1-3） () d u dy ρτν =- （1-4） ()/p d c t q A dy ρα =- （1-6） 1. 它们可以共同表示为：通量 = －（扩散系数）×（浓度梯度）； 2. 扩散系数 ν、α、AB D 具有相同的因次，单位为 2/m s ； 3. 传递方向与该量的梯度方向相反。 3. 试写出温度t 对时间θ的全导数和随体导数，并说明温度对时间的偏导数、全导数和随体导数的物理意义。 3.（3-1） 解：全导数： d t t t d x t d y t d z d x d y d z d θθθθθ????=+++ ???? 随体导数：x y z Dt t t t t u u u D x y z θθ????=+++???? 物理意义： t θ ??——表示空间某固定点处温度随时间的变化率；
dt d θ——表示测量流体温度时，测量点以任意速度dx d θ、dy d θ、dz d θ 运动所测得的温度随时间的变化率 Dt θ——表示测量点随流体一起运动且速度x u dx d θ=、y u dy d θ=、z u dz d θ =时，测得的温度随时间的变化率。 4. 有下列三种流场的速度向量表达式，试判断哪种流场为不可压缩流体的流动。 （1）j xy i x z y x u )2()2(),,(2θθ--+= （2）y x z x x z y x )22()(2),,(++++-= （3）xz yz xy y x 222),(++= 4.（3-3） 解：不可压缩流体流动的连续性方程为：0u ?= （判据） 1. 220u x x ?=-= ，不可压缩流体流动； 2. 2002u ?=-++=- ，不是不可压缩流体流动； 3. 002222()u y z x x y z =??≠??=++=++= ，不可压缩 ，不是不可压缩 5. 某流场可由下述速度向量式表达： k z j y i xyz z y xyz z y x θθθ33),,,(-+=-+= 试求点（2，1，2，1）的加速度向量。 5. （3-6） 解： y x z i j k Du Du Du Du D D D D θθθθ =++ x x x x x x y z u u u D u u u u u D x y z θθ=+++???????? 0()()3()xyz yz y xz z xy θ=++- (13)x y z y z θ=+- y y Du D θ = 23(3)(3)3(31) z z z z Du D θθθθ =-+--=-
第三章 传热过程 1、平壁炉的炉壁由三种材料组成，其厚度和导热系数列于本题附表。 习题 1 附表 若耐火砖层内表面的温度t 1为1150?C ，钢板外表面温度t 4为 30?C ，又测得通过炉壁的热 损失为 300W ⊕ m 2。试计算传导传热的面积热流量。若计算结果与实测的热损失不符，试分 析原因并计算附加热阻。 解： q = ? = R ? t 1t 4 + ? ? = 0.2 1150 30 0.1 0.006 -951 ?1 2 + ?2 -953 ?3 1.07 + 0.14 + 45 = 1120 0.901 = ⊕ 2 1243W m 计算的面积热流量大于实侧值，说明平壁间接触不良，有空气层存在，产生了附加热 阻，其值 R 为： R = R 实测 R 计算 = 1150 30 (?1+ ?2+ ?3 = 300 = 2.832m 2 ⊕ ?C ⊕ W 1 ?1 ?2 ?3 ) 3.733 0.901 2、? 50mm ?5m m 的不锈钢管，导热系数?1=16W ⊕ m 1⊕ K 1，其外包扎厚 30mm 的石棉， 导热系数?2 1 1 厚的保温灰，导热系数?3=0.07W ⊕ m 1 ⊕ K 1。若不锈钢管内壁温度为 武汉大
学 -1926多少？ 解： 米管长的平均面积， A 石棉层内半径-2241，问每米管长的热损失为< 2，故可按算术平均求每 r 3 > 2 ，需按对数平均求传热面积r2 r m2= 0.055 0.025 = 0.055 ln 0.025 0.038m
A m2= 2 r m2L = 2 ? 3.14 ? 0.038 ? 1 = 0.239m2 保温灰层内半径r 3=0.055mm ，外半径r4=0.085mm r m3 = 0.085 0.055 = 0.085 ln 0.055 0.069m A m,3 = 2 r m3L = 2?3.14?0.069?1=0.433m2故每m 管长的热损失为 ? = L ? ?1 Am t t 1 4 + ?2 ? Am + ?3 ? Am = 0.005 ? 16 0.1413 260 35 0.03 + ? 0.2 0.239 + 0.03 ? 0.07 0.433 1 1 225 = 2 2 3 3 ⊕ 1 -1 3= 1.6194 138.9W m 3、某蒸汽管外包扎有二层厚度相等的绝热材料，外层的平均直径为内层平均直径的两倍，而外层的导热系数为内层的1/2，若将此两种绝热材料互换位置，各层厚度与原来的一样，设蒸汽管外壁温度及外层绝热层的外侧面温度与原来情况分别对应相等，各绝热材料的导热系数值不因互换位置而异，问哪种情况的散热小？ 解：多层圆筒壁的导热计算式为： ? = ?1 ? Am 1 1 ?t + ?2 ? Am 2 2 设下标1 代表内层，下标 2 代表外层 依题意：? 1 = ? 2 = ?，?2 = 1 ?1，dm2=2dm1 2 故Am 2=2Am1 (Am= dm⊕ L) ? ? ?t 互换 前：武汉大
第二章流体流动和输送 1、液体高度：, 器底所受的力： 压强： 指示液为CCl4,其读数： 2、人孔面积：压力： 槽壁面积： 槽壁所受压力： 3、 4、 6、（1）求空气的体积流量流通截面：体积流量：（2）求质量流量表压： 绝压： 空气的平均分子量：当时温度：
空气密度：∴质量流量： 7**、对容器A 孔口流速： 体积流量： 流出的总体积： 液体降至0.5m处所需时间： 剩余部分为非稳定流动，所需时间： 对于容 B 由于B下端有短管，管内流体在流动中有下拉液体的作用，故需时间短。8、以水平管中心线为基准面，在1－1，，2－2，间列柏式，
在操作条件下，甲烷的密度： 水柱压差计读数： 9、 10、对孔板流量计：流量与流速度关系：，即， (1)当读数为80mmHg时，，即误差＝1.2% (2)读数为20mmHg时，，即误差＝4.9% (3)指示液为四氯化碳时，∴流量的相对误差与以上相同。 11、
体积流量：质量流量： 导管中苯的流速： 12、忽略阻力， ，，， 将数据代入，得 体积流量： 13、，，, , ∴ ＝，空气流量： 质量流量： ，
∵，，， 解得，，体积流量： 14、当量直径： 流速： 湍流 15、 相对粗糙度：，查图得 16、 ，，查图得H1=0，H2=10，v1=0，v2=2.2，P2=0 ，
17、用试差法求流量，∵λ＝f(Re),Re=f(v),难以直接求解。 由Re～λ图可见，对ε＝0.001的无缝钢管而言，Re在2×104～1×107之间，λ值在0. 02～0.028之间， 设λ＝0.025，H1=5，H2=0，P1=P2=0（表压），v1=0 ，查图得λ＝0.0235， 苯的体积流量：qv=1.47×0.785×0.0282=0.91L/S （若设λ＝0.024，qv=0.92L/S） 校核：基本相符。 18、强烈湍流时，λ可看作常数。 ， ,
《化工传递过程原理》课程教学大纲 课程名称：化工传递过程原理/Chemical Transfer Process(中文/英文) 课程类别：专业课 学时/学分：32/2.0 开课单位：化学与制药工程系 开课对象:化学工程与工艺专业（本科） 选定教材：《化工传递过程基础》，陈涛，北京，化学工业出版社，2008。 参考书：《动量，热量与质量传递原理》，威尔特（美），北京，化学工业出版社，2005。 一、课程性质、目的和任务 《化工传递过程原理》是针对化学工程与工艺方向的必修课。是一门探讨自然现象和化工过程中动量、热量和质量传递速率的课程。化学工程中各个单元操作均被看成传热、传质及流体流动的特殊情况或特定的组合，对单元操作的任何进一步的研究，最终都是归结为这几种传递过程的研究。将化工单元操作（化工原理）的共性归纳为动量、热量和质量传递过程（"三传"）的原理系统地论述，将化学工程的研究方法由经验分析上升为理论分析方法。各传递过程既有独立性又有类似性，虽然课程中概念、定义和公式较多，基本方程又相当复杂给学习带来一定的困难，但可运用"三传"的类似关系进行研究理解，使学生掌握化学工程专业中有关动量、热量和质量传递的共性问题。 本课程的教学目的是了解和掌握三传现象的机理及其数学描述，建立微分方程。确定边界条件从而分别求出过程的解析、数值解或转化为准数关联式，培养学生分析和解决化学工程中传递问题的能力，为在工程上进一步改善各种传递过程和设备的设计、操作及控制过程打下良好的理论基础。具体为包括动量传递、热量传递和质量传递过程、非牛顿流体中的传递现象、粘弹性及广义牛顿流体连续性方程和运动方程及其应用、边界层方程及其应用、湍流理论评价、能量方程、对流传热的解析、温度边界层、平壁和楔形强制层流传热的数学描述、湍流传热的解析计算、自然对流的传热过程等。 二、课程内容的基本要求 本课程系统论述了化学工程中“三传”的基本原理，数学模型和求解方法，传递速率的理论计算，“三传”的类比及传递理论的工程应用等内容，全书共分三篇，共12章。 1、绪论。传递过程概论，阐述流体流动导论，了解三传的类似性和衡算方法。 2、第一篇（第2章~第5章）。动量传递，包括动量传递概论与动量传递微分方程，动量传递方程的若干解，边界层流动和湍流。了解平壁间的稳态平行层流，掌握圆管与套管环隙中的稳态层流及
3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.33 kPa ，在甲地区的某真空设备上装有一个真空表，其读数为20 kPa 。若改在乙地区操作，真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？ 解：（1）设备内绝对压力 绝压=大气压-真空度= () kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2）真空表读数 真空度=大气压-绝压=() kPa 03.36Pa 103.651033.10133=?-? 5．如本题附图所示，流化床反应器上装有两个U 管压差计。读数分别为R 1=500 mm ，R 2=80 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=100 mm 。试求A 、B 两点的表压力。 解：（1）A 点的压力 ()（表） Pa 101.165Pa 08.081.9136001.081.9100042汞3水A ?=??+??=+=gR gR p ρρ （2）B 点的压力 () （表） Pa 107.836Pa 5.081.91360010165.14 4 1 汞A B ?=??+?=+=gR p p ρ 13．如本题附图所示，用泵2将储罐1中的有机混合液送至精馏塔3的中部进行分离。已知储罐内液面维持恒定，其上方压力为1.0133?105 Pa 。流体密度为800 kg/m 3。精馏塔进口处的塔内压力为1.21?105 Pa ，进料口高于储罐内的液面8 m ，输送管道直径为φ68 mm ?4 mm ，进料量为20 m 3/h 。料液流经全部管道的能量损失为70 J/kg ，求泵的有效功率。 解：在截面-A A '和截面-B B '之间列柏努利方程式，得 22 1 1221e 2f 22 p u p u gZ W gZ h ρρ+++=+++∑ ()s m 966.1s m 004.02068.04 14.33600204πkg J 700m 0.8Pa 1021.1Pa 100133.12 22f 1125251=?-?=== =≈=-?=?=∑ d V A V u h u Z Z p p ；；；；
1. 因次分析法的目的在于( )。 A ．得到各变量间的确切定量关系； B ．得到各无因次数群间的确切定量关系； C ．用无因次数群代替变量，使实验结果更可靠； D ．用无因次数群代替变量，使实验与关联工作简化。 2．在蒸汽冷凝传热中，不凝气的存在对α的影响是( )。 A ．使α降低； B ．使α升高； C ．没有影响； D ．无法确定。 3．传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是( ) 。 A ．管壁热阻； B ．污垢热阻； C ．管内对流传热热阻； D ．管外对流传热热阻。 4．流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数与雷诺数Re 的n 次方成正比，其中n 的值为( )。 A ．0.5； B ．0.8； C ．1； D ．2。 5．多层平壁定态热传导时，各层的温度降与各相应层的热阻 ( ) A.成正比 B.成反比 C.没关系 D.不确定 6．下述各种情况下对流传热系数由大到小的正确顺序应该是( )。 ①空气流速为30 m·s -1时的α；②水的流速为1.5 m·s -1时的α；③蒸汽滴状冷凝时的α；④水沸腾时的α。 A ．③>④>①>②； B ．④>③>②>①； C ．③>④>②>①； D ．③>②>④>①。 7．一定质量的流体在φ25×2.5 mm 的直管内，作强制的湍流流动，其对流传热系数αi ＝1000 W·m -2·K -1，如果流量和物性不变，改在φ19×2 mm 的直管内流动，其αi 为( )。 A ．1259 W·m -2·K -1； B ．1496 W·m -2·K -1； C ．1585 W·m -2·K -1； D ．1678 W·m -2·K -1。 8．下列表述正确的是（ ） A. 发生在流体各部分之间的热传递过程均为对流传热过程 B. 热传导仅发生固体物质的各个部分或固体之间 C. 低温物体只能吸收来自高温物体的辐射 D. 对流传热与流体流动状态密切相关 200 年 月江苏省高等教育自学考试 化 工 原 理 一、单项选择题（每小题 1分，共 15分） 在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答 案，并将其字母标号填入题干的括号内。
化工传递过程基础 一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分） 1、相对压力又分为和两种。 2、流体静压力常采用两种不同的基准表示：一种是以为零作为基准计量；另一种是以作为基准计量。 3、当流体流过任一截面时，不随时间变化，称为稳态流动或定常流动。 4、当流体流动时，任一截面处的有关物理量中随时间变化，则称为非稳态流动或不定常流动。 5、、和费克定律都是描述分子运动引起的传递现象的基本定律。 6、传递过程也称传递现象，指物系内某物理量从区域自动地向区域转移的过程，是自然界和生产中普遍存在的现象。 7、壁面附近速度梯度的流体层称为边界层。边界层外，速度梯度接近于的区称为主流区。 8、由于分子的无规则热运动使该组分由处传递至处，这种现象称为分子扩散。 9、当化学反应的速率大大高于扩散速率时，扩散决定传质速率，这种过程称为；当化学反应的速率远远低于扩散速率时，化学反应决定传质速率，这种过程称为。 10、由流体运动引起的物质传递称为。 二、计算题（本题共20分） 三、简答题（本题共60分，每题12分，共5题） 1、如何从分子传质和边界层理论两个角度理解三传之间存在的共性。 2、简述流体流动的两种观点欧拉法和拉格朗日方法。 3流体在圆管中流动时“流动已充分发展”的含义是什么？在什么条件下会发生充分发展的层流，又在什么条件下会发生充分发展的湍流？ 4、惯性力？粘性力？为何说爬流运动中可忽略惯性力，什么时候却不能简单的忽略粘性力的影响？ 5、当流体绕过物体运动时，什么情况下会出现逆向压力梯度？是否存在逆向压力梯度条件下一定会发生边界层分离？为什么？
答案 一、填空题（本题共20分，共10小题，每题各2分） 1、表压力真空度 2、绝对真空的状态的压力当时当地的大气压力为零 3、流速、流率和其他有关的物理量 4、只有一个随 5、牛顿粘性定律傅里叶定律和 6、高强度低强度 7、较大零 8、高浓度低浓度 9、扩散控制过程反应控制过程。 10、对流传质 三、计算题（本题共20分） 三、简答题（本题共60分，每题12分，共5题） 1、如何从分子传质和边界层理论两个角度理解三传之间存在的共性 答：（1）通量=－扩散系数×浓度梯度 （2）动量、热量、和质量的扩散系数的量纲相同，其单位均为m2/s （3）通量为单位时间内通过与传递方向相垂直的单位面积上的动量、热量和质量各量的量的浓度梯度方向相反，故通量的表达式中有一负号。 边界层理论：速度、温度、浓度边界层的定义是类似的，它们均为流动方向距离x的函数。设流体流动方向为x方向，垂直壁面的方向为y方向。
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目录 第一部分通信基础知识 第一章概述 第二章传输基础知识 第三章交换基础知识 第四章分层通信体系结构 第二部分通信网络 第一章概述 第二章电话网 第三章 ISDN综合业务数字网 第四章 DDN网 第五章帧中继网 第六章 ATM 第七章接口和接入网 第八章信令网 第九章同步网 第十章管理网 第三部分计算机网络 第一章概述 第二章局域网 第三章TCP/IP协议族 第四章网络连接设备及网络软件
第五章交换式网络 第六章INTERNET 第四部分数据固定网网络拓朴图 第一节 ATM网网络拓朴图 第二节 VOIP网网络拓朴图 第三节 193长途网网络拓朴图 第四节广西165网网络拓朴图 第五部分各县组网结构 第一节各县组网结构和当前现状 第二节各县组网结构示意图 第三节专线故障处理流程 第四节数据业务故障处理表 第六部分数据专员工作职责及考核要求 第七部分设备维护常识及常见故障处理第一节县、镇级基本网络组网方式 第二节设备故障判断方法 第八部分数据网运行维护制度 第一节安全操作规程 第二节机房管理和安全保密规定 第三节障碍处理和障碍报告制度
第一部分通信基础知识 第一章概述 通信的目的是为了信息的传递。携带信息的信号可分为模拟信号（如话音）和数字信号（计算机输出的信号）。信息的传递由通信系统来完成。 1.1通信系统的组成 通信系统由硬件和软件组成。硬件包括终端、传输和交换三大部分。 终端：包括普通电话、移动电话、计算机、数据终端、可视电话、会议 电视终端等。 传输系统：信息传递的通道，一般叫信道。 交换系统：完成接入交换节点链路的汇集、转接和分配。 通信系统软件：为能更好完成信息的传递和转接交换所必须的一整套协 议、标准，包括网络结构、网内信令、协议和借口以及技术体制、接口 标准等。 区分交换和传输的概念，有助于我们对一些概念的理解。但随着通信的发展，它们之间的界限越来越不明显，很多新的标准已经把传输和 交换融合到一起。 注释 1.2通信系统的分类 按照系统所传输的信号来分类，则系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。 模拟通信系统：用模拟信号传递消息的系统。 数字通信系统：用数字信号传递消息的系统。 由于光纤通信的普及和集成工艺的发展，数字通信系统具有抗干扰能力强，数字信号可再生，可综合各种业务，便于和计算机系统连接，易于集成等优点，所以逐渐取代了模拟通信系统。 1.3标准化组织