化工原理上册

化工原理试题库（上册）第一章流体流动一、选择题1. 连续操作时，物料衡算通式中的过程积累量GA为（ A ）。

A.零 B.正数 C.负数 D.任意值2. 热量衡算中，物料的焓为相对值，通常规定（ A ）的焓为零。

A.0℃液体B.0℃气体C.100℃液体D.100℃气体 3. 流体阻力的表现，下列阐述错误的是（ D ）。

A.阻力越大，静压强下降就越大B.流体的粘度越大，阻力越大C.流体的流动状况是产生流体阻力的根本原因D.流体的内摩擦力在流体激烈流动时不存在 4. 压强的具有专门名称的国际单位是Pa，用基本单位表示是（ C ）。

A.atmB.mmHgC.Kg/m.s2D.N/m25. 水在直管中流动，现保持流量不变，增大管径，则流速（ B ）。

A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断6. 对可压缩流体，满足( C )条件时，才能应用柏努力方程求解。

A.)%(20ppp121式中压强采用表压表示 B. )%(01ppp121式中压强采用表压表示 C.)%(20ppp121式中压强采用绝压表示 D. )%(01ppp121式中压强采用绝压表示 7. 判断流体的流动类型用（ C ）准数。

A.欧拉B.施伍德C.雷诺D.努塞尔特 8. 流体在圆形直管中滞流流动时的速度分布曲线为( B )。

A.直线 B.抛物线 C.双曲线 D.椭圆线9. 增大流体的流量，则在孔板流量计的孔板前后形成的压强差（ A ）。

A.增大 B.减小 C.不变 D.无法判断 10. 流体在管内流动时的摩擦系数与（ B ）有关。

A.雷诺准数和绝对粗糙度 B. 雷诺准数和相对粗糙度 C.欧拉准数和绝对粗糙度 D. 欧拉准数和相对粗糙度 11. 测速管测量得到的速度是流体（ C ）速度。

A.在管壁处 B.在管中心 C.瞬时 D.平均12. 在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。

A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。

化⼯原理（上册）化⼯原理（上）试题⼗四[⼀]单选择题（18分）(1) 4℃⽔在SI 制中密度为________；重度为________；在⼯程单位制中密度为________；重度为________。

A 1000kgf/m 3B 1000kg/m 3C 102kgf ·s 2/m 4D 9810N/m 3 (2) 在完全湍流(阻⼒平⽅区)时，粗糙管的摩擦系数λ数值________。

A 与光滑管⼀样B 只取决于ReC 只取决于相对粗糙度D 与粗糙度⽆关 (3) 以下不是离⼼式通风机的性能参数( ) Ａ风量Ｂ扬程Ｃ效率Ｄ静风压(4) 离⼼泵的下列部件是⽤来将动能转变为压能 ( )A 泵壳和叶轮B 叶轮C 泵壳D 叶轮和导轮(5) “在⼀般过滤操作中，实际上起到主要介质作⽤的是滤饼层⽽不是过滤介质本⾝”，“滤渣就是滤饼”则_______。

Ａ这两种说法都对Ｂ两种说法都不对Ｃ只有第⼀种说法正确Ｄ只有第⼆种说法正确 (6) 当换热器中冷热流体进出⼝温度⼀定时，下⾯说法中正确的是。

A ?t m 并B ?t m 逆＝?t m 并＝?t m 折C ?t m 并D ?t m 并< ?t m 逆 >?t m(7) 稳定传热是指______。

A 传热系统中各点的温度不随位置和时间⽽变。

B 传热系统中各点的温度仅随位置变，⽽不随时间变。

C 传热系统中各点的温度不随位置变⽽随时间变。

D 传热系统中各点的温度随位置和时间⽽变。

(8) 为了蒸发浓缩某种粘度随浓度和温度变化较⼤的溶液，应采⽤( ) A 并流加料流程 B 逆流加料流程 C 平流加料流程 [⼆]填空题（18分）(1) ⽓体的黏度随温度的升⾼⽽_________, ⽔的黏度随温度的升⾼⽽______________。

(2) 雷诺准数是哪两个⼒之⽐，Re = ____________________。

欧拉准数是哪两个⼒之⽐，Eu =______________________。

化工原理(上册) - 化工流体流动与传热第三版柴诚敬习题答案第一章：引言习题1.1答案：该题为综合性问题，回答如下：根据流体力学原理，液体在容器中的自由表面是一个等势面，即在平衡时，液体表面上各点处的压力均相等。

所以整个液体处于静止状态。

习题1.2答案：该题为计算题。

首先，根据流速的定义：流体通过某个截面的单位时间内通过的体积与截面积之比，可得流速的公式为：v = Q / A，其中v表示流速，Q表示流体通过该截面的体积，A表示截面积。

已知流速v为10m/s，截面积A为0.5m²，代入公式计算得：Q = v × A = 10m/s × 0.5m² = 5m³/s。

所以，该管道内的流体通过的体积为5立方米每秒。

习题1.3答案：该题为基础性知识题。

流体静压头表示流体的静压差所能提供的相当于重力势能的高度。

根据流体的静压力与流体的高度关系可知，流体静压力可以通过将流体的重力势能转化为压力单位得到。

由于重力势能的单位可以表示为m·g·h，其中m为流体的质量，g为重力加速度，h为高度。

而流体的静压头就是将流体静压力除以流体的质量得到的，即流体静压力除以流体的质量。

所以，流体静压头是等于流体的高度。

第二章：流体动力学方程习题2.1答案：该题是一个计算题。

根据题意，已知流体的密度ρ为1.2 kg/m³，截面积A为0.4 m²，流速v为2 m/s，求流体的质量流量。

根据质量流量公式：Q = ρ × A × v，代入已知数值计算得：Q = 1.2 kg/m³ × 0.4 m² × 2 m/s = 0.96 kg/s。

所以，流体的质量流量为0.96 kg/s。

习题2.2答案：该题为综合性问题，回答如下：流体动量方程是描述流体运动的一个重要方程，其中包含了流体的质量流量、速度和压力等参数。

化工原理第一章流体流动一、流体的压强1.单位：1atm（标准大气压）=1.0125×105Pa=101.25KPa=760mmHg=10.33mH2O=1.033kgf/cm22.表示方法：表压强：用压力表测得的读数，表压=绝压-当地大气压真空度：真空表测得的读数，真空度=当地大气压-绝压表压=-真空度二、流体静力学基本方程应注意液柱高度表示压差大小时必须指明是何种液体。

静压能：液面下方、任一两点的位能和静压能相等等压面原则：在静止的连续的同一液体内部处于同一水平面上各点的压强相等。

P=P0+ρgh三、流量单位时间内通过管道任一流通截面的流体量，称为流量。

单位时间内流过任一流通截面的流体体积称为体积流量，符号为V S，单位为：m3/s单位时间内流过任一流通截面的流体质量称为质量流量，符号为W s，单位为：kg/s二者的关系为：W s=ρV s=uAρ四、流速单位时间内流体在流动方向上，所流过的距离称为流速，以u表示，单位m/s。

实验表明：流体流经一段管路时，由于流体存在黏性，使得管截面上各点的速度不同。

在工程计算上为了方便起见，流体的流速通常指整个管截面上的平均流速。

平均速度：指体积流量与流通截面面积之比：以u表示，单位为m/s。

u=V sW s=ρV s=uAρA五、稳态流动与非稳态流动稳态过程→连续非稳态过程→间歇六、连续性方程公理：质量守恒 能量守恒 u 1d 12=u 2d 22两个流量速度之比等于两个管径平方的反比。

细管比粗管流速高u 1u 2=A 1A 2=u 1u 2=（d2d 1）2七、伯努利方程12u 12+gZ 1+p1ρ=12u 22+gZ 2+p2ρ动能：12u 2 单位：J/Kg 位能：zg 单位：J/Kg 静压能：pρ 单位：J/Kg将上述伯努利方程转换为：12u 12+gz 1+p1ρ+W e =12u 22+gz 2+p2ρ+∑h f 有效功：We 单位：J/Kg总摩擦力：∑h f 克服流动阻力而消耗的机械能。

化⼯原理（上册）复习知识点第1章流体流动常温下⽔的密度1000kg/m3,标准状态下空⽓密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg（1）被测流体的压⼒ > ⼤⽓压表压 = 绝压－⼤⽓压（2）被测流体的压⼒ < ⼤⽓压真空度 = ⼤⽓压－绝压= －表压静压强的计算柏努利⽅程应⽤层流区（Laminar Flow ）：Re < 2000；湍流区（Turbulent Flow ）：Re > 4000；2000流型只有两种：层流和湍流。

当流体层流时，其平均速度是最⼤流速的1/2。

边界层：u<0.99u 0阻⼒损失：直管阻⼒损失和局部阻⼒损失当量直径d e管路总阻⼒损失的计算突然缩⼩局部阻⼒系数ζ= 0.5，突然扩⼤局部阻⼒系数ζ= 1。

流体输送管路的计算:通常，管路中⽔的流速为1~3m/s 。

并联管路, 各⽀管的阻⼒损失相等。

毕托管测量流速测量流量: 孔板流量计, ⽂丘⾥流量计, 转⼦流量计。

孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装⽅便，得到⼴泛的使⽤。

其不⾜之处在于局部阻⼒较⼤，孔⼝边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进⾏校正，同时流量较⼩时难以测定。

转⼦流量计的特点——恒压差、变截⾯。

第2 章流体流动机械压头和流量是流体输送机械主要技术指标离⼼泵的构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）和轴封装置离⼼泵的叶轮闭式效率最⾼，适⽤于输送洁净的液体。

半闭式和开式效率较低，常⽤于输送浆料或悬浮液。

⽓缚现象：贮槽内的液体没有吸⼊泵内。

启动与停泵灌液完毕，关闭出⼝阀，启动泵，这时所需的泵的轴功率最⼩，启动电流较⼩，以保护电机。

启动后渐渐开启出⼝阀。

f e h u p gz h u p gz +++=+++222221112121ρρf e Hg u z g p H g u z g p +++=+++2222222111ρρµρdu =Re 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ???? ??++=???? ??+=??? ??+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ停泵前，要先关闭出⼝阀后再停机，这样可避免排出管内的⽔柱倒冲泵壳内叶轮，叶⽚，以延长泵的使⽤寿命。

《化工原理(上)》教学大纲一、课程基本信息二、课程教育目标1．掌握流体流动及传热等化工过程的基本原理和典型设备的构造及性能；2. 通过本课程知识的系统学习，培养学生的工程观点和解决工程实际问题的能力，包括对化工单元操作进行工程计算的能力、正确运用工程图表的能力以及运用技术经济观点分析、解决工程实际问题的能力；3. 通过学习一些处理工程的基本方法，如因次分析法、数学模型法、过程分解法、试差计算法和图解计算法等，使学生具备在不同场合选用不同方法处理工程问题的能力；4. 通过对基本原理、工程计算和典型设备的讲授，培养学生从过程的基本原理出发，观察、分析、综合、归纳众多影响因素，从中找出问题的主要方面，运用所学知识解决工程问题的科学思维能力和创新思维能力；4、通过本课程学习，培养学生的自学能力和独立工作能力，能根据所处理问题的需要，寻找、阅读有关手册、参考书、文献资料并理解其内容。

三、理论教学内容与要求1. 绪论与流体流动概述（2学时）化工过程与单元操作；本课程性质和任务流体流动及输送问题；流体的连续性和压缩性；流体的物性2．流体静力学（2学时）压强的定义、性质、单位及表示方法；静力学方程及应用；液柱压差计3. 流体流动的守恒原理（5学时）流量与流速；定态流动与非定态流动；流体流动的连续性方程；流体流动的机械能衡算；伯努利方程及应用4．流体流动的内部结构（3学时）牛顿粘性定律；流体的粘度；牛顿型流体与非牛顿型流体；雷诺实验；两种流动型态及判据；层流与湍流的特征；管流剪应力分布和速度分布5．流体流动的阻力计算（3学时）直管内流动阻力与量纲分析；摩擦阻力系数；局部阻力损失；当量的概念（当量直径，当量长度）；边界层概念；流动机械能损失计算6. 管路计算与流量测量（4学时）简单管路计算：复杂管路的特点及计算要点；毕托管、孔板流量计、文丘里流量计及转子流量计的测量原理和计算方法7.离心泵（5学时）流体输送机械的作用与分类；离心泵工作原理与主要部件；气缚现象；离心泵性能参数与特性曲线；管路特性方程；工作点的概念和流量调节；安装高度与气蚀现象；离心泵的类型、选用、安装与操作8.其它类型泵与气体输送机械（3学时）往复泵工作原理与结构、性能参数与流量调节、正位移泵特性；旋涡泵、计量泵与旋转泵；离心式通风机工作原理、性能参数与选型计算；罗茨鼓风机；离心式压缩机；真空泵与往复压缩机9.传热概述与热传导（3学时）传热过程在化工生产中的应用；传热的基本方式；工业换热过程；传热速率；傅立叶定律；导热系数及影响因素；一维定态热传导计算（单层与多层平壁、单层与多层圆筒壁）10. 对流传热（4学时）对流传热过程；牛顿冷却定律；对流传热系数及其影响因素；准数方程与准数的物理意义；管内强制对流传热；管外强制对流传热；自然对流传热；蒸汽冷凝传热；液体沸腾传热11. 热辐射（1学时）物体的辐射能力；斯蒂芬-波尔兹曼定律；克希霍夫定律；两灰体间的辐射传热12. 传热过程的计算（5学时）间壁传热过程；热量衡算式；总传热系数计算与分析；串联热阻与控制热阻；污垢热阻；总传热速率方程；平均温度差计算与分析；间壁换热过程计算13. 换热器（2学时）各类工业换热器结构及应用；列管式换热器的参数与流程的选择原则；列管式换热器的设计与选型计算；工业传热过程的强化14. 讨论课（4学时）流体流动计算；传热计算四．实验教学内容与要求1.绪论（2学时）介绍化工原理实验课的研究对象、一般研究方法、特点及数据处理方法2.柏努利演示实验（2学时）实测静止和流动的流体中各项压头及其相互转换;验证流体静力学原理和柏努利方程;实测流体流动压头变化及相应压头损失,确定两者相互之间关系3.雷诺演示实验（2学时）观测雷诺数与流体流动类型关系;观察层流中流体质点的速度分布4.流体阻力实验（4学时）掌握流体流动阻力测定方法,测定直管摩擦阻力系数及局部阻力系数;验证层流区摩擦阻力系数与雷诺数和管子相对粗糙度关系5.离心泵性能实验（4学时）测定离心泵性能曲线并确定最佳工作范围;测定孔板流量计的孔流系数6.强制对流传热膜系数的测定实验（4学时）通过实验确定传热膜系数准数关联式中的系数和指数;分析影响传热膜系数的因素;了解强化传热的途径五．作业每周布置和收交作业，作业每周4~7题，总计60道题左右。

第1章 流体流动常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg（1）被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压（2）被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压静压强的计算柏努利方程应用层流区（Laminar Flow ）：Re < 2000；湍流区（Turbulent Flow ）：Re > 4000；2000 <Re < 4000时，有时出现层流，有时出现湍流，或者是二者交替出现，为外界条件决定，称为过渡区。

流型只有两种：层流和湍流。

当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。

边界层：u<0.99u 0阻力损失：直管阻力损失和局部阻力损失当量直径d e管路总阻力损失的计算突然缩小局部阻力系数ζ= 0.5，突然扩大局部阻力系数ζ= 1。

流体输送管路的计算:通常，管路中水的流速为1~3m/s 。

并联管路, 各支管的阻力损失相等。

毕托管测量流速测量流量: 孔板流量计, 文丘里流量计, 转子流量计。

孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便，得到广泛的使用。

其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。

转子流量计的特点——恒压差、变截面。

第2 章 流体流动机械压头和流量是流体输送机械主要技术指标离心泵的构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）和 轴封装置离心泵的叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净的液体。

半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。

气缚现象：贮槽内的液体没有吸入泵内。

启动与停泵灌液完毕，关闭出口阀，启动泵，这时所需的泵的轴功率最小，启动电流较小，以保护电机。

启动后渐渐开启出口阀。

f e h u p gz h u p gz +++=+++222221112121ρρf e Hg u z g p H g u z g p +++=+++2222222111ρρμρdu =Re 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ▪ 停泵前，要先关闭出口阀后再停机，这样可避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮，叶片，以延长泵的使用寿命。

化工原理上册主要公式第一章 流体流动与输送机械 1. 流体静力学基本方程：gh p p ρ+=022. 双液位U 型压差计的指示: )(2121ρρ-=-Rg p p )3. 连续性方程：常数=uA4. 理想流体的伯努力方程：ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++ 5. 实际流体机械能衡算方程：f e h p u g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 6. 雷诺数：μρdu =Re7. 直管阻力：ρρμλff p d lu u d l h ∆==⋅⋅=223228. 局部阻力：2'2'22u h u d l h f e f ⋅=⋅⋅=ξλ或9. 出口局部阻力系数：1=ξ；进口的局部阻力系数：5.0=ξ 10. 流体输送机械的效率：NN e=η 11. 流体输送机械的轴功率：s e w W gQH N ==ρ12. 管路特性曲线：2e e BQ K H +=，其中gp z K ρ∆+∆=，gu d l l H BQ e f e2))((22ξλ∑++∑=∑=13. 单泵的特性曲线：2BQ A H -=，两台相同泵并联的特性曲线：22⎪⎭⎫⎝⎛-=Q B A H ，两台相同泵串联的特性曲线：22BQ A H-= 14. 离心泵的汽蚀余量：gp g u g p NPSH vρρ-+=2211 15. 离心泵的允许吸上真空度：gp p H a s ρ1'-=16. 离心泵的允许安装高度：10,0)(----=f r vg H NPSH gp p H ρ，10,212'---=f s g H gu H H17. 比例定律：32''''''⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛==n n N N n n H H n n Q Q ，18. 切割定律：32''''''⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛==D D N N D D H H D D Q Q ，第二章 非均相物系分离 1. 形状系数：ps S S =φ 2. 层流区重力沉降速度：()μρρ182gd u s t -=3. 降尘室颗粒完全除去的条件：t θθ≥或t u H u l //≥4. 降尘室的生产能力：t s u A V 底≤5. 层流区离心沉降速度：()Ru d u Ts r 2218μρρ-=6. 旋风分离器能分离下来的临界颗粒的粒径：i c u B d /∝7. 总效率和粒级效率的关系：∑==ni i p i x 1,0ηη8. 恒压过滤方程：θ222KA V V V e =+，e e KA V θ22=，)()(22e e KA V V θθ+=+ 9. 连续过滤机的浸没度：360浸没角度=ψ10. 当滤布阻力忽略时，连续过滤机的生产能力：ψKn A Q 465= 第三章 传热1. 单层壁的定态热导率：，或mS b tQ λ∆=2. 多层圆筒壁定态热传导方程：∑=+-=ni mii in S b t t Q 111λ 3. 牛顿冷却定律：t S Q ∆=α 4. 总传热速率方程：m o o t S K Q ∆=5. 热负荷：流体无相变时，热流体放出的热量：)(21T T c W Q ph h -=，冷流体吸收的热量：)(12t t c W Q pc c -= 流体只有相变时的热负荷：Wr Q =6. 考虑热阻的总传热系数方程：io si so i o i m o o d d R R d d d d b K ⋅++⋅+⋅+=αλα111o 7. 逆流和并流时对数平均温度差：1212ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ 8. 错流和折流时的温度差：'m t m t t ∆=∆∆φ9. 若热流体是最小值流体：mph h pc c ph h t T T C W KSNTU T T t t C W C W C C t T T T ∆-==--==--=21min 2112max min 1121，，ε 10. 若冷流体是最小值流体：mpc c ph h pc c t t t C W KSNTU t t T T C W C W C C t T t t ∆-==--==--=12min 1221max min 1112，，ε 11. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 12. 流体在圆形管内做强制对流：10000Re>，1600Pr6.0<<，50/>dlnNu PrRe023.08.0=，或nCpdud⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛=λμμρλα8.0023.0，其中当流体被加热时，n=0.4，当流体被冷却时n=0.3。

尊敬的读者，今天我将与大家共享《化工原理第四版谭天恩上册》的学习笔记和个人理解。

在本文中，我将深入探讨该教材涵盖的内容，并结合个人观点和理解，希望能为大家带来有价值的信息。

一、导论在《化工原理第四版谭天恩上册》中，谭天恩教授首先介绍了化工原理的基本概念和原理，包括物质的基本性质、化工过程的基本特征以及化工原理研究的基本方法。

从中我们可以了解到化工原理的研究对象是化工过程，而化工过程则是在控制条件下进行的物质转化过程。

这一部分的学习，让我对化工原理有了更清晰的认识，也让我明白了化工原理对于化工工程的重要性。

二、物质的结构和性质接下来，教材详细介绍了物质的结构和性质，包括物质的微观结构、宏观性质以及相平衡等内容。

在学习过程中，我深刻理解了化工原理中物质的基本单位是分子和原子，不同的物质由不同的分子组成，而分子之间的相互作用决定了物质的宏观性质。

通过学习相平衡的知识，我也了解到了在不同条件下，物质的相态会发生改变，这对于化工过程的设计和操作具有重要的指导意义。

三、化学平衡化学平衡是化工原理中一个非常重要的概念，也是化工过程中需要重点考虑的问题。

在教材中，谭天恩教授详细介绍了化学反应的平衡原理、平衡常数的计算以及影响平衡的因素等内容。

通过学习，我对化学反应达到平衡时物质浓度的变化规律有了更清晰的认识，也对平衡常数的计算方法有了更深入的了解。

这些知识对于我理解化工过程中的反应平衡和控制具有重要意义。

四、热力学基础热力学是化工工程中不可或缺的基础学科，而在《化工原理第四版谭天恩上册》中，也着重介绍了热力学的基本概念、热力学系统的性质以及热力学过程的基本规律。

通过学习这一部分内容，我对热力学系统的分类和性质有了更清晰的认识，也对热力学过程中能量转化和传递的规律有了更深入的理解。

这些知识对于我理解化工过程中能量转化和热力学参数的计算具有重要的指导意义。

总结回顾通过学习《化工原理第四版谭天恩上册》，我对化工原理的基本概念、物质的结构和性质、化学平衡以及热力学基础等方面有了更全面、深刻和灵活的理解。