化工原理1-7

化工原理知识点总结1. 流体力学- 流体静力学：压力的概念、流体静力学平衡、马里奥特原理、流体静压力的测量。

- 流体动力学：连续性方程、伯努利方程、动量守恒、流动类型（层流与湍流）、雷诺数。

- 管道流动：管道摩擦损失、达西-韦斯巴赫方程、摩擦因子的确定、管道网络分析。

2. 传热学- 热传导：傅里叶定律、导热系数、热阻、稳态与非稳态导热。

- 对流热传递：对流热流密度、牛顿冷却定律、对流给热系数。

- 辐射传热：斯特藩-玻尔兹曼定律、黑体辐射、角系数、有效辐射面积。

- 热交换器：热交换器类型、效能-NTU方法、传热强化技术。

3. 物质分离- 蒸馏：基本原理、平衡曲线、麦卡布-锡尔比法、塔板理论、塔内设备。

- 萃取：液-液萃取、固-液萃取、溶剂萃取、萃取平衡、萃取过程设计。

- 过滤与沉降：沉降原理、过滤操作、离心分离、膜分离技术。

- 色谱与电泳：色谱原理、色谱柱、电泳分离、毛细管电泳。

4. 化学反应工程- 化学反应动力学：反应速率、速率方程、活化能、催化剂。

- 反应器设计：批式反应器、半连续反应器、连续搅拌槽式反应器（CSTR）、管式反应器。

- 反应器分析：稳态操作、非稳态操作、反应器的稳定性分析。

- 催化反应工程：催化剂特性、催化剂制备、催化剂失活与再生。

5. 质量传递- 扩散现象：菲克定律、扩散系数、分子扩散与对流扩散。

- 质量传递原理：质量守恒、质量传递微分方程、边界条件。

- 吸收与解吸：气液平衡、吸收塔操作、解吸过程。

- 干燥过程：湿空气系统、干燥过程分析、干燥器设计。

6. 过程控制- 控制系统基础：控制系统组成、开环与闭环系统、控制器类型。

- 控制器设计：PID控制器、串级控制系统、比值控制系统。

- 过程动态分析：拉普拉斯变换、传递函数、系统稳定性分析。

- 先进控制策略：模糊控制、自适应控制、预测控制。

7. 化工热力学- 热力学第一定律：能量守恒、热力学过程、热力学循环。

- 热力学第二定律：熵的概念、熵增原理、卡诺循环。

习题参考答案第一章1-1. 略。

1-2. 杆BC 为二力杆，N BC =8.64kN ，BC 杆受压。

梁AB 在铰链A 处所受约束反力：N A X =-6.11kN ，N A Y =2.89Kn 。

1-3. 1.575kN （压力）。

1-4. N A X =G/2，N A Y =G ；N BX =G/2，N B Y =0；N C X =G/2，N C Y =G 。

1-5. 11.25kN 。

1-6. 杆EF 和CG 均为二力杆，N EF =0.943kN ，N CG =-0.167kN ；A 处约束反力：N A Y =0.667kN ，N A Y =0.5kN 。

1-7. γGbl 2=。

1-8. 51.76N 。

1-9. 22kN 。

1-10. 固定铰链给予轮子一个大小为P 方向向上的约束反力，与轮边缘作用的向下的力P 形成一个力偶，这样才能与轮子所受的力偶相平衡。

1-11. (1)塔底约束反力：N A x =17.4kN ，N A y =243.5kN ，M =202.2kN ·m ；(2)N A x =6.39kN ，N A y =23.5kN ；N B x =6.39kN ，N B y =0。

第二章2-1. 两边200mm 段中的应力为100MPa ，应变为0.0005，伸长量为0.1mm ；中段应力为60MPa ，应变为0.0003，伸长量为0.06mm ；总伸长为0.26mm 。

2-2. 略。

2-3. 细段应力127.4 MPa ，粗段应力38.2 MPa ，总伸长量为0.733mm 。

2-4. AB 杆中的应力110.3 MPa ，BC 杆中的应力31.8 MPa ，均小于许用应力，故支架是安全的。

2-5.（1）x=1.08m ；（2）杆1中的应力44 MPa ，杆2中的应力33 MPa 。

2-6. 活塞杆直径d ≥62mm ，可取d =62mm ，螺栓个数n ≥14.8，取n=16（偶数）。

祁存谦丁楠吕树申《化工原理》习题解答第1章流体流动第2章流体输送第3章沉降过滤第4章传热第5章蒸发第6章蒸馏第7章吸收第9章干燥第8章萃取第10章流态化广州中山大学化工学院（510275）2008/09/28第1章 流体流动1-1．容器A 中气体的表压力为60kPa ，容器B 中的气体的真空度为Pa 102.14⨯。

试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干Pa 。

该处环境大气压等于标准大气压。

（答：A,160kPa ；B,88kPa ）解：取标准大气压为kPa 100，所以得到：kPa 16010060=+=A P ；kPa 8812100=-=B P 。

1-2．某设备进、出口的表压分别为 12kPa -和157kPa ，当地大气压为101.3kPa ，试求此设备进、出口的压力差为多少Pa 。

(答：169kPa -) 解：kPa 16915712-=--=-=∆出进P P P 。

1-3．为了排除煤气管中的少量积水，用如图示水封设备，水由煤气管道上的垂直支管排出，已知煤气压力为10kPa （表压）。

问水封管插入液面下的深度h 最小应为若干？ （答：m 02.1）解：m 02.18.910101033=⨯⨯=∆=g P H ρ习题1-3 附图1-4．某一套管换热器，其内管为mm,25.3mm 5.33⨯φ外管为mm 5.3mm 60⨯φ。

内管流过密度为3m 1150kg -⋅，流量为1h 5000kg -⋅的冷冻盐水。

管隙间流着压力（绝压）为MPa 5.0，平均温度为C 00，流量为1h 160kg -⋅的气体。

标准状态下气体密度为3m 1.2kg -⋅，试求气体和液体的流速分别为若干1s m -⋅？（ 答：1L s m11.2U -⋅=；1g s 5.69m U -⋅= ）习题1-4 附图解：mm 27225.35.33=⨯-=内d ，m m 5325.360=⨯-=外d ；对液体：122s m 11.2027.011503600/500044/-⋅=⨯⨯⨯===ππρ内d m A V u l l l l l ； 对气体：0101P P =ρρ⇒3560101m kg 92.51001325.1105.02.1-⋅=⨯⨯⨯==P P ρρ，()224内外内外D d A A A g -=-=π()2322m 1032.10335.0053.04⨯=-=π，13s m 69.592.51032.13600/160/--⋅=⨯⨯===ggg gg g A m A V u ρ。

例题讲解【1-1】 流体在等径管中作稳定流动，流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长____________。

【解题思路】 根据连续性方程，在定态流动系统中，不可压缩流体的流量一定时，流速与管截面面积成反比，并且与沿程的摩擦阻力损失无关。

本题为等径管稳定流动系统，管道面积不变，故流体的流速沿管长不会发生变化。

【答案】 不变【1-1】 米糠油在管中作流动，若流量不变，管径不变，管长增加一倍，则摩擦阻力损失为原来的_________倍。

【解题思路】 根据范宁公式，摩擦阻力损失与管长的一次方成正比，故当管长增长1倍时，摩擦阻力损失为原来的2倍。

【答案】 2【例1-3】 流体在管内作层流流动，若仅增大管径，则摩擦系数变______，直管阻力变__,计算局部阻力的当量长度变_______。

【解题思路】 226432=,,2f lu u P p Re d μλζ∆=∆= 【答案】 大；小；大【1-4】 用内径为200mm 的管子输送液体，Re 为1750。

若流体及其流量不变，改用内径 为50mm 的管子，则Re 变为_______。

【解题思路】 当流体不变时，ρ、μ也不变；流量不变但内径变化时，q v =24d u π=常数，u ∝21d ，又Re=du ρ/μ,故Re ∝1d。

【答案】 7000【例1-5】 苯（密度为880 kg/3m ，粘度为6.5×410Pa s -•）流经内径为20 mm的圆形直管时，其平均流速为0.06m/s ，其雷诺数Re 为______,流动形态为_______,摩擦系数λ为_______。

【解题思路】 根据Re=du ρ/μ求得雷诺数，并判断流动形态（层流或湍流），选择相应的摩尔系数计算式。

【答案】 1625:； 层流；0.0394【例1-6】 某液体在套管环隙内流动，大管规格为563mm mm φ⨯，小管规格为30 2.5mm mm φ⨯，液体黏度为1Pa s •，密度为1000 kg/3m ，流速为1 m/s,则该液体在套管环隙内流动的Re 为________。

化工原理一
化工原理是化学工程专业的基础课程之一，它主要介绍了化工领域的基本原理
和基本知识。

化工原理一是化工原理课程中的第一部分，主要涉及化工基本概念、化工热力学和化工动力学等内容。

首先，化工原理一介绍了化工的基本概念，包括化工的定义、范围、发展历史
和重要性等方面。

化工是一门综合性强、应用广泛的学科，它涉及到化学、物理、工程等多个学科的知识，是现代工业生产的重要基础。

其次，化工原理一还涉及了化工热力学的基本内容。

热力学是研究能量转化和
能量传递规律的科学，而化工热力学则是将热力学原理应用于化工领域的一个重要分支。

化工热力学主要包括热力学基本概念、热力学过程、热力学定律等内容，它为化工工程的设计、运行和优化提供了重要的理论基础。

另外，化工原理一还涉及了化工动力学的基本内容。

动力学是研究物质在化学
反应过程中的行为规律的科学，而化工动力学则是将动力学原理应用于化工领域的一个重要分支。

化工动力学主要包括反应速率、反应机理、反应动力学方程等内容，它为化工工程的反应器设计、反应过程控制和优化提供了重要的理论支持。

综上所述，化工原理一是化学工程专业学生必修的一门重要课程，它为学生打
下了化工领域的基础知识和基本理论，为他们今后的学习和工作奠定了坚实的基础。

同时，化工原理一也为学生提供了一扇了解化工领域的窗口，让他们对化工这门学科有了更深入的了解和认识。

总之，化工原理一涵盖了化工的基本概念、化工热力学和化工动力学等内容，
它对于化学工程专业学生来说具有重要的意义。

希望学生们能够认真学习化工原理一这门课程，掌握其中的基本原理和知识，为将来的学习和工作打下坚实的基础。

课后解析化工原理学院：环境与化学工程学院班级：化学工程与工艺1201班学号：姓名：日期： 2014年6月20日第一章流体流动2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/㎥的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。

在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm的钢制螺钉紧固。

若螺钉材料的工作应力取为39.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉？分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即P油≤σ螺解：P螺 = ρgh×A = 960×9.81×(9.6-0.8) ×3.14×0.762150.307×103 Nσ螺 = 39.03×103×3.14×0.0142×nP油≤σ螺得 n ≥ 6.23取 n min= 7至少需要7个螺钉3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附图所示。

测得R1 = 400 mm ， R2 = 50 mm，指示液为水银。

为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3= 50 mm。

试求A﹑B两处的表压强。

分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a–a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。

解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记即：P A = 1.0 ×103×9.81×0.05 + 13.6×103×9.81×0.05= 7.16×103 Pab-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1P B = 13.6×103×9.81×0.4 + 7.16×103=6.05×103Pa4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。

化工原理思考题(共6页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-思考题第一章1-1 真空度、表压和绝对压力之间有何关系1-2 气体和液体的密度如何计算1-3 流体静力学中等压面如何确定，其原理可以在哪些方面得以应用1-4 如何进行实际流体的机械能衡算伯努利方程式的应用1-5 利用伯努利解题时应注意事项1-6 流体在管内流动的速度分布如何1-7 如何计算流体在管内的的流动摩擦阻力1-8 管路计算所涉及的主要原理有哪些如何进行设计和操作计算1-9 各种流量计的测量原理以及优缺点第四章传热1. 传热过程有哪三种基本形式它们之间主要不同点是什么答：(1) 包括传导、对流和辐射；(2) 热传导是依靠分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动所产生的热传递现象，系统内传热的各部分之间不发生相对位移；热对流是流体内存在温度差的各部分通过质点相对位移和混合而将热量由一处传至另一处的热量传递过程；热辐射是一种以电磁波形式传递热量的现象，可以在真空中传递，无需任何介质，而且伴有能量形式的转化，即发射时从热能转化为辐射能，被吸收时又从辐射能转化为热能。

2. 试说明热导率、对流传热系数和总传热系数的物理意义、单位和彼此间的区别。

答：(1) 热导率在数值上等于单位温度梯度下的热通量。

因此，热导率是表征物质导热能力的参数，为物质的物理性质之一，其值越大，物质的导热性能越好，单位W/(m·℃)；对流传热系数不是物质的属性，而是对流传热过程简化处理得到的参数，包含影响过程的诸多因素，各种情况下的对流传热系数尚不能完全通过理论推导得出计算式，通常需实验测定，单位W/(m2·℃)；K值是衡量换热器性能的重要参数，由间壁两侧的流体对流传热过程和间壁的传导过程共同决定的，欲强化传热，提高K值，必须设法减小控制热阻值，单位W/(m2·℃)。

5. 为什么滴状冷凝的对流传热系数要比膜状冷凝的对流传热系数高答：滴状冷凝时，由于大部分壁面直接暴露在蒸气中，没有液膜阻碍传热，因而滴状冷凝的传热系数比膜状冷凝高6. 蒸气冷凝时为什么要定期排放不凝性气体答：在工业冷凝器中，由于蒸气中常含有微量的不凝性气体，如空气等，因此，当蒸气冷凝时，不凝性气体会在液膜表面浓集形成气膜。

化工原理杨祖荣1-7章习题答案(完美排版)目录第一章流体流动与输送机械 (2)第二章非均相物系分离 (32)第三章传热 (42)第四章蒸发 (69)第五章气体吸收 (73)第六章蒸馏 (95)第七章固体干燥 (119)第三章 传热1、某加热器外面包了一层厚为300mm 的绝缘材料，该材料的导热系数为0.16W/（m ⋅℃），已测得该绝缘层外缘温度为30℃，距加热器外壁250mm 处为75℃，试求加热器外壁面温度为多少？ 解：22321121λλb t t b t t A Q -=-=C 3007516.025.016.005.03075o 21122321=+⨯-=+λ⨯λ-=∴t b b t tt2、某燃烧炉的平壁由下列三种砖依次砌成；耐火砖 b 1=230mm ， λ1=1.05 W/(m·℃)绝热砖 b 2=230mm ， λ2=0.151W/(m·℃)建筑砖 b 3=240mm ， λ3=0.93W/(m·℃)已知耐火砖内侧温度为1000℃，耐火砖与绝热砖界面处的温度为940℃，要求绝热砖与建筑砖界面处的温度不得超过138℃，试求：（1） 绝热层需几块绝热砖；（2） 普通砖外侧温度为多少？解：（1）b 2=?m442.09.273151.013894005.123.094010002222321121=∴=-=-λ-=λ-=b b b t t b t t A Q230mm<b 2=442mm<230×2mm则：绝热层需两块绝热砖。

校核t 2=? C C t t o o 1386.1059.273151.046.094022<=∴=- （2）t 4=?C9.3493.024.06.1059.273o 443343=∴-==λ-=t t b t t A Q 3、Φ50×5㎜的不锈钢管，导热系数λ1＝16Ｗ／（ｍ·Ｋ），外面包裹厚度为30mm 导热系数λ２＝0.2W/（ｍ·Ｋ）的石棉保温层。

化工原理课程综合温习提纲化工原理重要单元主要公式汇总第1章 流体流动一、机械能衡算方程式 本章内容的核心公式是机械能衡算方程式：g 2ud L g 2u g P Z H g 2u g P Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ （单位：J/N=m ） （1-1）应用公式（1-1）注意以下几点：（1） 稳固流动、不可紧缩性流体、自1-1至2-2的控制体内流体持续。

（2） Z 1、Z 2选择同一水平基准面，通常选择地平面或控制体1-一、2-2中的较低的一个。

（3） P 1、P 2同时以绝对压计或同时以表压计，而且注意单位均统一到N/m 2 。

（4） 自高位槽或高压容器向其他地方输送流体时一般不需要流体输送机械，现在，H e =0 。

（5） 公式中的每一项均是单位流体的能量，每牛顿流体的能量焦耳，形式上的单位是米。

H e 是流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数,阻力损失项亦是每牛顿流体的能量损失焦耳数。

（6） 按照所取的1-一、2-2截面的性质，灵活地肯定u 1、u 2的数值。

（7） 阻力损失项中的流速取产生阻力损失的管段上的流速，有时管段不止一段。

（8） 若控制体内的阀门关闭，1-一、2-2截面上的流体能量便再也不有任何关系。

（9） 若在等直径的管段，无流体输送机械，阻力损失能够忽略，（1-1）式变成流体静力学的形式。

应用公式（1-1）可解决以下方面的问题：（1） 在肯定的控制体中，达到必然的流量，肯定流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数及功率。

（2） 在肯定的控制体中，达到必然的流量，肯定起始截面1-1的高度或压强。

（3） 在肯定的控制体中，可达到的流量（流速）。

（4） 在肯定的控制体中，达到必然的流量，肯定管径。

公式（1-1）的另两种形式：2ud L 2u P g Z w 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ （单位：J/kg ）（1-2）ρζλρρρρρ2udL2u P g Z g H 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ （单位：J/m 3=N/m 2） (1-3)因为机械能衡算式中的每一项均是单位流体的能量，故计算流体输送机械的功率时应注意流体的总流量V q (单位：m 3/s)。

第7章 吸收7-1．g 100水中溶解31gNH ，从手册查得C 200时3NH 的平稳分压为86.6Pa 9，在此浓度之内服从亨利定律。

试求溶解度系数H 〔单位为13kPa m kmol --⋅⋅〕和相平稳常数m ，总压力为kPa 100。

〔答：13kPa m 0.59kmol --⋅⋅=H , 0.943m =〕解：3m kmol 582.01000101171-⋅==c ，31m Pa mol 59.09866.0582.0--⋅⋅===Pe c H ， 0099.03.1011007604.7==e y ，0105.018100171171=+=x ，943.00105.00099.0===x y m e 。

7-2．C 100时氧在水中的溶解度的表达式x p 6*10313.3⨯=,式中*p 为氧在气相中的平稳分压，kPa ；x 为溶液中氧的摩尔分数。

空气中氧的体积分数为%21，试求总压为kPa 101时，每3m 水中可溶解多少g 氧？〔答：3m g 4.11-⋅ ，或3m 0.35mol -⋅ 〕解：kPa 3.213.10121.0=⨯=Pe ，6661042.610313.33.2110313.3-⨯=⨯=⨯=Pe x ， 36m g 4.11100018321042.6--⋅=⨯⨯⨯=c 。

7-3．用清水吸收混合气中的 3NH ，进入常压吸收塔的气体含3NH 体积分数为%6，吸收后气体含3NH 体积分数为%4.0，出口溶液的摩尔比为13kmol kmol 012.0-⋅NH 水。

此物系的平稳关系为X Y 52.2=* 。

气液逆流流动，试求塔顶、塔底处气相推动力各为多少？〔答：顶00402.02=ΔY ，底034.01=ΔY 〕解：064.006.0106.01111=-=-=y y Y ，0402.0004.01004.01222=-=-=y y Y ， 塔底：03024.0012.052.252.2=⨯==X Y e ，塔顶：0052.252.2=⨯==X Y e ， 塔顶气相推动力00402.02=∆Y ，塔底气相推动力034.003024.0064.01,11=-=-=∆e Y Y Y 。

第一章 流体流动习题解答1－1 已知甲城市的大气压为760mmHg ，乙城市的大气压为750mmHg 。

某反应器在甲地操作时要求其真空表读数为600mmHg ，若把该反应器放在乙地操作时，要维持与甲地操作相同的绝对压，真空表的读数应为多少，分别用mmHg 和Pa 表示。

[590mmHg, 7.86×104Pa]解：P （甲绝对）=760-600=160mmHg 750-160=590mmHg=7.86×104Pa1－2用水银压强计如图测量容器内水面上方压力P 0，测压点位于水面以下0.2m 处，测压点与U 形管内水银界面的垂直距离为0.3m ，水银压强计的读数R ＝300mm ，试求 （1）容器内压强P 0为多少？（2）若容器内表压增加一倍，压差计的读数R 为多少？习题1－2 附图[(1) 3.51×104N ⋅m －2 (表压)； (2)0.554m] 解：1. 根据静压强分布规律 P A ＝P 0＋g ρHP B ＝ρ，gR因等高面就是等压面，故P A ＝ P BP 0＝ρ，gR －ρgH ＝13600×9.81×0.3－1000×9.81(0.2+0.3)=3.51×104N/㎡ (表压) 2. 设P 0加倍后，压差计的读数增为R ，＝R ＋△R ，容器内水面与水银分界面的垂直距离相应增为H ，＝H ＋2R∆。

同理， ''''''02Rp gR gH gR g R gH gρρρρρρ∆=-=+∆--000p g g p p 0.254m g g 10009.81g g 136009.812R H R ρρρρρρ⨯∆⨯⨯，，，4，，－（－）－ 3.5110＝＝＝＝－－－220.30.2540.554m R R R ∆，＝＋＝＋＝1－3单杯式水银压强计如图的液杯直径D ＝100mm ，细管直径d ＝8mm 。

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: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程：ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+ 5. 雷诺数：μρdu =Re6. 范宁公式：ρρμλfp d lu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程：232d lup f μ=∆ 8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ流产突然缩小：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A ξ第二章 非均相物系分离1. 恒压过滤方程：t KA V V V e 222=+令A V q /=，A Ve q e /=则此方程为：kt q q q e =+22第三章 传热1. 傅立叶定律：n t dAdQ ϑϑλ-=，dxdt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率：bt t AQ 21-=λ，或mA b tQ λ∆=4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b tt Q λ21-=5. 单层圆筒壁内的温度分布方程：C r l Qt +-=ln 2λπ（由公式4推导）6. 三层圆筒壁定态热传导方程：34123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-=7. 牛顿冷却定律：)(t t A Q w -=α，)(T T A Q w -=α8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ∆= 9. 流体在圆形管内做强制对流：10000Re >，1600Pr 6.0<<，50/>d lk Nu Pr Re 023.08.0=，或kCp du d ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8.0023.0，其中当加热时，k=，冷却时k= 10. 热平衡方程：)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+=无相变时：)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=，若为饱和蒸气冷凝：)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数：21211111d d d d b K m ⋅+⋅+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程：212121211111d d R R d d d d b K s s m ⋅++⋅+⋅+=αλα 13. 总传热速率方程：t KA Q ∆=14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--22111112211lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--22111122111lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：2221ln p m c q KAt T t T =--第四章 蒸发1. 蒸发水量的计算：110)(Lx x W F Fx =-=2. 水的蒸发量：)1(1x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度：WF F x -=4. 单位蒸气消耗量：rr D W '=，此时原料液由预热器加热至沸点后进料，且不计热损失，r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热 5. 传热面积：mt K QA ∆=，对加热室作热量衡算，求得Dr h H D Q c =-=)(，1t T t -=∆，T 为加热蒸气的温度，t 1为操作条件下的溶液沸点。

第一章1-1：4.157kPa （表压）；1-2：（1）876.4Pa （真空度），（2）0.178m ；1-3：压差80.343kPa ，0.491m ；1-4：管径0.106m ，流速1.85m/s ；1-5：小管内流速1.274m/s ，质量流量4.60kg/s ，大管内流速0.885m/s ，质量流量为4.60kg/s ；1-6：57.76m 3/h ；1-7：0.0466m ；1-8：0.767J/kg ；1-9：0.1814m 3/s ；1-10：4.16m ；1-11：（1）2.58J/kg ，（2）不变；1-12：7.08m ；1-13：（1）层流，（2）7171.1m ；1-14：（1）3.33m 3/h ，（2）略；1-15：11.63%；1-16：（1）95.52 m 3/h ，（2）39166.7N/m 2；1-17：47.312=f f H H ，44.1213=f f H H ；1-18：3.18 m 3/h ；1-19：25.6m 3/h ；1-20：1.092m ；1-21：（1）4.44m ，（2）68.26mm ，（3）29.3；1-22：-0.823m ；1-23计算得安装高度为4.49m ，不能正常操作；1-24：50.4m ；1-25：539W ，51.3%；1-26：（1）439.8W ，0.733kW ；1-27：选B 泵；1-28：（1）6.67 m 3/h ，（2）13800Pa ；1-29：4.436kW ；1-30：42.39 m 3/h ；1-31：6.0 m 3/h （层流）；1-32：22.0 m 3/h （层流）；1-33：（1）14.76 m 3/h ，（2）3.61kW ；1-34：（1）855W ，（2）215.62kPa ；1-35：（1）51.5kPa ，（2）4.583kW ，（3）32m 。

第二章2-1：b2=0.14m ，243℃；2-2：4140kJ ；2-3：（1）608W/m 2，（2）t 2=739℃，t 3=678℃；2-4：（1）45W ，（2）59W ，（3）略；2-5：略；2-6：（1）351.7W ，（2）273.8℃；2-7：44.9W/(m.K)，30mm ，119.8℃；2-8：1034.4kW ；2-9:221.3kW,0.0983kg/s ；2-10：3379kg/h ；2-11：3.482倍；2-12：比值为0.583；2-13：（1）5023.7W/(m 2.K),(2)5812.6 W/(m 2.K)；2-14：（1）44.66 W/(m 2.K)，（2）80.70 W/(m 2.K)，（3）45.94 W/(m 2.K)；2-15：（1）93.95 W/(m 2.K)，（2）85.95 W/(m 2.K)；2-16：2022 W/(m 2.K)；2-17：446.03 W/(m 2.K)，3521kg/h ；2-18：并流64.52℃，逆流84.90℃；2-19：并流39.9℃，逆流44.8℃；2-20：40.39 W/(m 2.K)，174.1m 2；2-21：（1）7982kg/h ，（2）并流27.19℃，管长3.39m ，逆流32.74℃，管长2.813m ；2-22：15%；2-23：（1）124.2℃，（2）88.05℃；2-24：1.85m ；2-25：可用；2-26：（1）3m ，（2）92.02℃；2-27：（1）可用，（2）不可用，增大冷却水流量；2-28：（1）90.21 W/(m 2.K)，（2）71.64 W/(m 2.K)，（3）可用，（4）壁温107.65℃；2-29：（1）102.95kg/h ，（2）1.303m 2，（2）145.6℃；2-30：（1）359.2kg/h ，（2）378.76 W/(m 2.K)，（3）50.81m ；2-31：73.08℃；2-32：37.54 W/(m 2.K)，84.54℃；2-33：（1）321.57 W/(m 2.K)，（2）不能；2-34：496218.75W ；2-35：116.6℃；2-36：（1）50.65℃，11.01m ；（2）9.58%；2-37：（1）124.3℃，（2）88.13℃；2-38：（1）1004.63 W/(m 2.K)，（2）39.5%；2-39：（1）937.42 W/(m 2.K)，（2）11.49m ，（3）71℃；2-40：（1）33.35m 2，（2）55.76℃；2-41：（1）不能，（2）103.85℃，302.17kg/h ；2-42：5.67×10-4 (m 2.K)/W ；2-43：（1）59.6℃，0.5072，（3）29.4℃，57.5℃，（4）4%；第三章3-1：0.0152Pa.s ；3-2：75.3μm ；3-3：0.02m/s ；3-4：17.5μm ；3-5：807m 3/h ；3-6：略；3-7：0.588；3-8：0.806mm/s ，72mm/s ；3-9：（1）10.92m 3/s ，（2）6.0m 3/s ；3-10：2.182hr ；3-11：0.0004m 2/s ；3-12：（1）1600s （26.67min ），（2）2.828m 3/m 2，（3）1140s （19min ）；3-13：（1）4595.6s （1.277h ），（2）2.07m 3，（3）2100s （35min ）；3-14：（1）2.83m 3，（2）3.282m 3；3-15：8100s （2.25h ）；3-16（1）2145s （0.671h ），（2）0.194m 3/h ；第四章4-1：（1）处于平衡，（2）吸收，（3）解吸；4-2：解吸，11.19kPa ；4-3：)/(1084.324s m kmol k y •×=−，)/(1002.122s m kmol k x •×=−，)/(10656.324s m kmol K y •×=−；4-4：略；4-5：0.01267；4-6：3.06m ；4-7：（1）0.0267，（2）不能用；4-8：（1）1.053，（2）0.0285，（3）19.0；4-9：（1）0.006，（2）5.9m ；4-10：（1）1.32，（2）0.0228，（3）7.84；4-11 ：（1）0.0003，（2）0.505m ，（3）5.4m ；4-12：（1）4.6，（2）1.46倍；4-13：（1）0.695m ，)/(0467.02s m kmol H G a K OGy •==，（2）253kg/h ；4-14：0.002；4-15：（1）87%，（2）0.00325；第五章5-1：（1）65.33℃，（2）0.512；5-2：（1）81.36℃，（2）0.187；5-3：（1）0.228，（2）精：0.667，提：0.47，（3）精：0.8，提：0.595；5-4：D=17.1kmol/h ，W=82.9kmol/h ，xw=0.438；5-5：11kmol/h ；5-6：（1）D=20kmol/h ，W=80kmol/h ，（2）R=2；5-7：（1）D=43.8kmol/h ，W=56.2kmol/h ，（2）R=2.01；5-8：0.875；5-9：（1）0.8，（2）130kmol/h ，（3）精线方程y=0.6154x+0.3654；5-10：（1）R=3，xD=0.83，（2）1/3，（3）提线方程y=1.375x-0.01875；5-11：（1）精线方程y=0.76x+0.22，（2）提线方程y=1.52-0.021；5-12：16（含塔釜），第8板加料；5-13：15（含塔釜）；5-14：0.75；5-15：0.125，精线方程y=0.75x+0.25，提线方程y=2x-0.125；5-16：194.0,889.0==W D x x ；第六章6-1：（1）E=64.1kg ，R=25.9kg ，064.0,50.000==A A x y ，（2）14.6；6-2：E=92.2kg ，R=87.8kg ，18.0,15.0==A A y x ，（2）⎪⎩⎪⎨⎧==kgR kg E 69.7831.2100，16.0,77.000==A A x y ；6-3：kg E kg R 5.130,6.88==，xA=0.1，yA=0.0854；6-4：（1）59kg ，（2）0.06；6-5：47.7kg ；6-6：44.9℃；6-7：138.3m 2/g ；6-8：6.83h ；6-9：5920.3kg/h ，0.0825，0.0125kg/(m 2.s)，0.00436 kg/(m 2.s)；第七章7-1：92.4%；7-2：干气水水kg kg W /0174.0=，干气kg kJ /6.87Q =；7-3：见下表 干球温度℃ 湿球温度 ℃ 湿 度 kg 水/kg 干空气相对湿度% 热焓 kJ/kg 干空气水汽分压 kPa 露点 ℃80 40 0.0319 11.0 165 4.8 32.5 60 35 0.026 20 125 4.1 29 40 28 0.020 43 95 3.2 25 57 33 0.024 21 120 3.7 28 50 30 0.0196 25 98 3.0 23 7-4：（1）干气kg kJ I /25.1=Δ，（2）55.9℃，（3）54.7℃；7-5：自由水量为干料水kg kg /243.0，结合水量干料水kg kg /02.0，非结合水量为干料水kg kg /23.0；7-6：7.06h；7-7：21.08h；7-8：（1）250.75kg 干气/h，（2）45.58kJ/kg 干气，（3）13984.3kJ/h；7-9：（1）223kg/s，（2）163℃，（3）81.1%；7-10：（1）10.9 kg/s，78%，（2）6.59 kg/s，80.5%；。

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: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程：ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+ 5. 雷诺数：μρdu =Re6. 范宁公式：ρρμλfp dlu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程：232d lup f μ=∆ 8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ流产突然缩小：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A ξ第二章 非均相物系分离1. 恒压过滤方程：t KA V V V e 222=+令A V q /=，A Ve q e /=则此方程为：kt q q q e =+22第三章 传热1. 傅立叶定律：n t dAdQ ϑϑλ-=，dxdtA Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率：bt t AQ 21-=λ，或mA b tQ λ∆=4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b t t Q λ21-=5. 单层圆筒壁内的温度分布方程：C r l Qt +-=ln 2λπ（由公式4推导） 6. 三层圆筒壁定态热传导方程：34123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-=7. 牛顿冷却定律：)(t t A Q w -=α，)(T T A Q w -=α8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ∆= 9. 流体在圆形管内做强制对流：10000Re >，1600Pr 6.0<<，50/>d lk Nu Pr Re 023.08.0=，或kCp du d ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8.0023.0，其中当加热时，k=0.4，冷却时k=0.3 10. 热平衡方程：)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+=无相变时：)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=，若为饱和蒸气冷凝：)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数：21211111d d d d b K m ⋅+⋅+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程：212121211111d d R R d d d d b K s s m ⋅++⋅+⋅+=αλα 13. 总传热速率方程：t KA Q ∆=14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--22111112211lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--22111122111ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：2221ln p m c q KAt T t T =--第四章 蒸发1.蒸发水量的计算：110)(Lx x W F Fx =-= 2.水的蒸发量：)1(1x x F W -=3. 完成时的溶液浓度：WF F x -=04.单位蒸气消耗量：rr D W '=，此时原料液由预热器加热至沸点后进料，且不计热损失，r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热 5.传热面积：mt K QA ∆=，对加热室作热量衡算，求得Dr h H D Q c =-=)(，1t T t -=∆，T 为加热蒸气的温度，t 1为操作条件下的溶液沸点。

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: )21(21ρρ-=-Rg p p3. 伯努力方程：ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++ 4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+5. 雷诺数：μρdu =Re6. 范宁公式：ρρμλfp dlu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程：232d lup f μ=∆8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ流产突然缩小：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A ξ 第二章 非均相物系分离1. 恒压过滤方程：t KA V V V e 222=+令A V q /=,A Ve q e /=则此方程为：kt q q q e =+22 第三章 传热1. 傅立叶定律：n t dA dQ ϑϑλ-=,dxdtA Q λ-=2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+=3. 单层壁的定态热导率：bt t AQ 21-=λ,或mA b tQ λ∆=4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b tt Q λ21-=5. 单层圆筒壁内的温度分布方程：C r l Qt +-=ln 2λπ由公式4推导6. 三层圆筒壁定态热传导方程：34123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-=7. 牛顿冷却定律：)(t t A Q w -=α,)(T T A Q w -=α8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ∆= 9. 流体在圆形管内做强制对流： 10000Re >,1600Pr 6.0<<,50/>d lk Nu Pr Re 023.08.0=,或kCp du d ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8.0023.0,其中当加热时,k=,冷却时k= 10. 热平衡方程：)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+=无相变时：)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=,若为饱和蒸气冷凝：)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数：21211111d d d d b K m ⋅+⋅+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程：212121211111d d R R d d d d b K s s m ⋅++⋅+⋅+=αλα 13. 总传热速率方程：t KA Q ∆=14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--22111112211lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--22111122111ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：2221ln p m c q KAt T t T =-- 第四章 蒸发1. 蒸发水量的计算：110)(Lx x W F Fx =-=2. 水的蒸发量：)1(1x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度：WF F x -=04. 单位蒸气消耗量：rr D W '=,此时原料液由预热器加热至沸点后进料,且不计热损失,r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热 5. 传热面积：mt K Q A ∆=,对加热室作热量衡算,求得Dr h H D Q c =-=)(,1t T t -=∆,T 为加热蒸气的温度,t 1为操作条件下的溶液沸点;6. 蒸发器的生产能力：)(1t T KA Q -=7. 蒸发器的生产强度蒸发强度：QW E =第六章 蒸馏1. 乌拉尔定律：A AA x p p 0=,)1(0AB A x p p -= 2. 道尔顿分定律：B A p p p +=3. 双组分理想体系气液平衡时,系统总压、组分分压与组成关系：A A A A x p py p 0==,B B B B x p py p 0==4. 泡点方程：o Bo A o B A p p p p x --=,露点方程：oB oA oBo A A p p p p p p y --⋅=5. 挥发度：A AAx p =ν,BB B x p =ν 6. 相对挥发度: B B A A B A x p x p ==ννα,或BA B A x xy y ⋅=α7. 相平衡方程：xxy )1(1-+=αα8. 全塔物料衡算：W D F +=,xW xD xF W D F +=9. 馏出液采出率：xW D WF x x x F D --=10. 釜液采出率：xWD FD x x x F W --=11. 精馏段操作线方程：D L V +=,D n n Dx Lx Vy +=+1,D n n x VDx V L y +=+1 令D L R =回流比,则D n n x R x R R y 1111+++=+ 12. 提馏段操作线方程： 总物料衡算：W V L +='',易挥发组分的物料衡算：xW m m W y V x L +=+1'' 即W m m x WL Wx W L L y ---=+'''1 13. q 线方程进料方程：11---=q x x q qy F 14. 芬斯克方程：mW W D D xx x x N αlg 11lg 1min ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+第七章 干燥1. 湿度：vva v a a v v p p p n n M n M n H -===622.02918 2. 相对温度：%100⨯=sv p pϕ3. 湿比热容：H c c c v a H +=,在0~120℃时, H c H 88.101.1+=4. 湿空气焓：v a H HI I I +=,具体表达式为：H t H I I H 2492)88.101.1(++=5. 湿比体积：()p t H p t H v H 5510013.12732734.22244.1772.010013.12732734.2218291⨯⨯+⨯⨯+=⨯⨯+⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛+=露点温度：dd p p p H -⋅=622.0,即H Hpp d +=622.0。