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化工原理重点内容纲要化工原理重点内容纲要目录第一章流体流动与输送设备（3）第一节流体静力学（3）第二节流体动力学（5）第三节管内流体流动现象（7）第四节流体流动阻力（8）第五节管路计算（11）第六节流速与流量的测量（11）第七节流体输送设备（13）第二章非均相物系分离（21）第一节概述（21）第二节颗粒沉降（22）第三节过滤（25）第四节过程强化与展望（27）第三章传热（28）第一节概述（28）第二节热传导（28）第三节对流传热（30）第四节传热计算（30）第五节对流传热系数关联式（31）第六节辐射传热（34）第七节换热器（35）第四章蒸发（37）第一节概述（37）第二节单效蒸发与真空蒸发（37）第三节多效蒸发（40）第四节蒸发设备（41）第五章气体吸收（42）第一节概述（42）第二节气液相平衡关系（45）第三节单相传质（46）第四节相际对流传质及总传质速率方程（49）第五节吸收塔的计算（51）第六节填料塔（58）第六章蒸馏（60）第一节概述（60）第二节双组分物系的气液相平衡（60）第三节简单蒸馏和平衡蒸馏（62）第四节精馏（63）第五节双组分连续精馏的计算（63）第六节间歇精馏（67）第七节恒沸精馏与萃取精馏（67）第八节板式塔（67）第九节过程的强化与展望（69）第七章干燥（71）第一节概述（71）第二节湿空气的性质及湿度图（71）第三节干燥过程的物料衡算与热量衡算（73）第四节干燥速率和干燥时间（75）第五节干燥器（76）第六节过程强化与展望（78）第一章流体流动与输送设备第一节流体静力学流体静力学主要研究流体处于静止时各种物理量的变化规律。
1-1-1密度单位体积流体的质量，称为流体的密度。
f(p,T)液体密度一般液体可视为不可压缩性流体，其密度基本上不随压力变化，但随温度变化，变化关系可从手册中查得。
液体混合物的密度由下式计算：1a1a2anm12n式中，ai为液体混合物中i组分的质量分数；气体密度气体为可压缩性流体，当压力不太高、温度不太低时，可按理想气体状态方程计算pMRT一般在手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度下的数值，若条件不同，则此值需进行换算。
14化工原理复习题一、填空题1、流体在圆形直管中作层流流动，如果只将流速增加一倍，管径不变，则阻力损失为原来的倍；如果只将管径增加一倍，流速不变，则阻力损失为原来的倍。
2、离心泵的入口真空度读数为0.01MPa，出口表压为0.43MPa，两表间垂直距离为0.4m。
其扬程值为45.3m（已知ρ=998.2kg/m3）3、热传递的三个基本方式为、、4、一定流量液体在Ф25某2.5mm的直管内作湍流流动，其对流传热系数为2000W/(m2·℃)。
如果流量与物性都不变，改用Ф19某2mm的直管，其对流传热0系数为3356.8W/(m2·C)W/(m2·℃)。
5、化工过程中的“三传”指的是、、6、填料吸收塔的填料有和两种，其中拉西环属于填料。
7、离心泵的工作点是曲线与曲线的交点。
8、管路的安装应保证，其偏差不大于，但其全长偏差不大于，垂直管偏差不能大于；各种管线应平行铺设，便于共用管架，要尽量走，少，少，以节约管材；管路通过人行道时高度不得低于，通过公路时不得小于，通过铁轨不得小于，通过工厂主要交通干线一般为9、列管式换热器主要由、、、和等组成。
10、强制对流给热系数α层流；有相变无相变；膜状冷凝滴状冷凝。
总传热系数K数值接近给热系数的数值，提高K值就是设法提高给热系数的数值。
11、化工过程包括、、三个基本环节。
12、离心泵的转速提高10％，则流量提高；压头提高；轴功率提高13、离心泵的主要构件是、和14、某设备真空度为200mmHg，其绝压=mmHg。
（当地大气压为760mmHg）15、离心泵铭牌上所标明的流量Q是指16、流量测定的流量计有流量计；流量计；测速管和流量计。
17、孔板流量计是恒截面，变流量计；转子流量计是恒，变截面流量计；安装时上下游无须稳定段的是18、若不适当地提高离心泵的安装高度，则离心泵会发生现象；若没有灌泵，则离心泵会发生现象。
19、湍流时的摩擦系数与和有关。
第一章流体流动1.何谓轨线？何谓流线？为什么流线互不相交？99答：轨线是同一流体质点在不同时刻所占空间位置的连线；流线是采用欧拉法考察的结果，流线上各点的切线表示该点的速度方向；因为同一点只有一个速度，由此可知，流线互不相交。
2.动能校正系数α为什么总是大于、等于1的？试说明理由？003.简述数学模型法规划实验的主要步骤。
00、03、06、10答：数学模型实验研究方法立足于对所研究过程的深刻理解，按以下主要步骤进行工作：①将复杂的真实过程本身化简成易于用数学方程式描述的物理模型；②将所得到的物理模型进行数学描述即建立数学模型；③通过实验对数学模型的合理性进行检验并测定模型参数。
4.流体流动过程中，稳定性是指什么？定态性是指什么？015.简述因次论指导下的实验研究方法的主要步骤。
01、04答：因次分析法的具体步骤：①找出影响过程的独立变量；②确定独立变量所涉及的基本因次；③构造因变量和自变量的函数式，通常以指数方程的形式表示；④用基本因次表示所有独立变量的因次，并出各独立变量的因次式；⑤依据物理方程的因次一致性原则和π定理得到准数方程；⑥通过实验归纳总结准数方程的具体函数式。
6.层流与湍流的本质区别是什么？02答：湍流的最基本特征是出现了径向的速度脉动。
当流体在管内层流时，只有轴向速度而无径向速度，牛顿型流体服从牛顿粘性定律；然而在湍流时，流体质点沿管道流动的同时还出现了径向的随机脉动，这种脉动加速了径向的动量、热量和质量的传质，动量的传递不仅起因于分子运动，而来源于流体质点的横向脉动速度。
7.非牛顿流体中，塑性流体的特点是什么？02、05、06、10答：含固体量较多的悬浮体常表现出塑性的力学特征，即只有当施加的剪应力大于某一临界值（屈服应力）之后才开始流动，流动发生后，通常具有剪切稀化性质，也可能在某一剪切率范围内有剪切增稠现象。
8.什么是流体流动的边界层？边界层分离的条件是什么？03答：由于流体粘性的作用，靠近壁面的流体将相继受阻而降速，随着流体沿壁面前流动，流体受影响的区域逐渐扩大，而流速降为未受边壁影响流速的99%以内的区域即为边界层。
化工原理各章知识点汇总（各专业根据已学章节对应复习）章次内容汇总（上册）概念定态流动；边界层；理想流体；层流；湍流；雷诺准数；粘度的物理意义（及其影响因素）；剪应力；静压力；绝压；表压；当量直径；孔流系数；基本理论牛顿粘性定律；连续性方程（依据）；伯努利方程（依据）；静止流体平衡方程（或知识点）及其意义；直管阻力及其与流型关系；局部阻力的计算及其实质；阻力系数；孔板流量计和转子流量计测量原理；流量校正重要理论连续性方程（依据）：d u d u；对不可压缩流体，有：111222d u d u 1122流体流动伯努利方程（依据）：22p u p u1122gz gz h（无输送机械管路）1222f直管阻力：hf2l ud2；阻力系数：f Re,d局部阻力：22l u ueh;hf fd22概念气缚；汽蚀；最大允许安装高度；管路水锤；压缩比；动风压；静风压；极限真空；抽气残率；离心泵工作点基本理论管路特征方程；离心泵主要构件；离心泵性能曲线；叶轮类型；泵效率主要影（或知识点）响因素；离心泵流量调节；离心泵组合特性曲线；最大允许安装高度；输送机械分类；往复泵流量特点、计算及其调节；重要理论管路特征方程：流体输送22p p u p u21122H z Kq;z H z HV12fg g2g g2g机械离心泵性能曲线：H q;P q;q;（V a V V2H A Bq）；VP e P a 100%;P gHqe V最大允许安装高度：p p0VH H(01)NPSH0.5g f rg g概念比表面积；球形度（形状系数）；床层孔隙率；当量直径；滤饼的压缩性；间歇流体通过颗粒床层流动基本理论（或知识点）重要理论式过滤机的生产能力；动态过滤；洗涤速率；康采尼方程；欧根方程；恒压过滤；恒速过滤；过滤常数；数学模型法；床层密度与空隙率关系：'1p恒压过滤：22;222q qq K V VV KAe e恒速过滤：K K 2;22 q qq V VV Ae e22概念曳力；表面曳力；形体曳力；离心分离因素；流化床；固定床；散式流化；聚式流化；沟流；腾涌；起始流化速度；固气比；基本理论曳力系数；颗粒沉降速度；降尘室生产能力；分级器特点；旋风分离器分离效（或知识点）率；空隙率计算；流化床主要特性（及最大特性）；起始流化速度；颗粒重要理论颗粒沉降速度：ut4gd d up p p t;3沉降与流态化斯托克斯区：2d gp p24u;;R2t ep18Repd gp p牛顿区：u 1.74;0.44;Re500t p降尘室生产能力；q AuV t概念载热体；传热速率；热流量；温度梯度；强制对流；自然对流；定性温度；汽化核心；膜状冷凝；滴状冷凝；黑体；灰体；镜体；黑度；总传热系数；壳程；管程；逆流传热；并流传热；基本理论传热分类；傅里叶导热定律；导热系数；对流给热系数及其方程；总传热速率（或知识点）方程；热阻分析；黑体辐射热流量；重要理论dt Q dt傅里叶导热定律：;Q A qdn A dn对流给热系数及其方程（无相变管内对流给热）：a0.023传热d du0.8cpb总传热速率方程：Q q c T T q c t t KA tm1p112m2p221m 热阻分析：11d1d1d d1d11121=lnK a d a d a2d a d 内内内m外外212；A d l内111d d11d d d122222=lnK a d d a a d2d a 外内1外内11外m ；A d l外2蒸发概念温差损失；生产强度；蒸发操作的经济性；基本理论蒸发操作的特点；蒸发器类型；蒸发辅助设备及其功能；单效蒸发计算；（或知识点）重要理论单效蒸发计算（不计浓缩热）：Fw0(F W)w 物料衡算：热量衡算：Q Dr0Fc0(t t0)Wr Q损Q Dr0KA(T t)章次内容汇总（下册）气体概念平衡溶解度；分子扩散；对流传质；主体流动；等分子反向扩散；单向扩散；漂流因吸收子；最小液气比；基本理论亨利定律；亨利系数；相平衡与吸收过程的关系；费克定律；扩散系数（及影响因素）；（或知识对流传质速率；对流传质准数关联式（各准数的物理意义、影响因素等）；对流传质点）理论（有效膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论）；相际传质速率；传质总系数；传质阻力的控制（液膜控制、气膜控制）；传质单元数；传质单元高度；吸收因素法；高含量气体吸收的特点；化学吸收的优点；重要理论亨利定律：p Ex;p Hc;y mxe e e对流传质速率（单向扩散）：气相：D pN p pA A1A2RT pBm液相：D cMN c cA A1A2cBm传质系数：0.90.33 kd du0.23D D相际传质速率：N K(y y);N K(x x)A y e A x e传质总系数：11m111;K k k K k mk y y x x x y吸收过程计算：物料衡算：G y y L x x1221;1y2y1相平衡方程：y f x;y mxe e最小液气比与实际液气比：L y y L L12;(1.12)G x x G Gmin1e2min填料塔高度计算：G y dy L x dy11H H N H H NOG OG;OL OL;K a y y y K a x x x22y e x e传质单元数捷算法：NOG111y mx12ln11A y mx22A11mG;1A A L液体概念轻组分；重组分；理想体系；挥发度；相对挥发度；回流比；精馏段；提馏段；理论精馏板；板效率；加料板；全回流；最少理论板数；灵敏板；基本理论蒸馏分离的依据；蒸馏操作的分类；拉乌尔定律；压强对相平衡的影响；相平衡方程；（或知识平衡蒸馏与简单蒸馏的计算；连续精馏过程计算（物料衡算、热量衡算、操作线方程、点）q线方程）；逐板计算法；图解计算法；理论板数捷算法；回流比对精馏过程影响；原料热状态对精馏过程影响；最小回流比；直接蒸汽加热精馏；多股加料精馏；侧线出料精馏；回收塔；特殊精馏；重要理论相平衡方程：yax1a1x连续精馏过程计算（物料衡算、热量衡算、操作线方程、q线方程、最小回流比）：物料衡算：Dx D x xD F W F D W;F x Dx Wx;;F D WFx F x xF D W热量衡算：Q Vr;Q Vrc c B b操作线方程：R x x yD D ey x;R;R 1.22R n1n min min R1R1y xe eRD qF F Dy x xn1n WR1D1q F R1D1q FI i L L q xF Fq q q y x值及方程：;q qI i F q1q1逐板计算法；气液概念液沫夹带；气泡夹带；漏液；夹带液泛；溢流液泛；板效率；返混；湿板效率；正系传质统；负系统；填料的特性（比表面积、空隙率、几何形状）设备基本理论传质设备分类；板式塔构件；填料塔构件；筛板塔气液接触状态分类；筛板塔阻力（组（或知识成、各自特点）；气液两相非理想流动；负荷性能图（组成、操作弹性、调节）；液体点）成膜的条件；填料塔的持液量；填料塔液泛；填料塔实际气速与液泛气速的关系；填料塔的附属机构；重要理论负荷性能图（组成、操作弹性、调节）；气液两相非理想流动；液液概念萃取相；萃余相；选择性；和点；差点；萃取液；萃余液；选择性系数；萃取基本理论萃取剂的特点：萃取操作的适应性；液液相平衡；溶解度曲线；共轭相；杠杆定律；（或知识互溶度对萃取影响；点）重要理论单级萃取计算；固体概念露点；湿度；相对湿度；湿球温度；干球温度；绝热饱和温度；湿空气的焓；湿空气干燥的比体积；绝热增湿过程；结合水；非结合水；自由水分；干燥速率；恒速干燥；减速干燥；临界含水量；平衡含水量；干燥过程的热效率；基本理论固体去湿方法；对流干燥特点；间歇干燥过程计算；连续干燥的一般特性；理想干燥（或知识及其计算；点）重要理论p p水汽水汽干燥参数计算：I 1.01 1.88H t2500H;H0.622=；p p p水汽s间歇干燥过程计算：G G X Xc c c cX X；ln11c2A N A N XA A2恒恒干燥及其计算：物料衡算：W G(X X)V H H;H Hc122110预热器热量衡算：Q V(I I)Vc(t t)10pH110实际干燥过程热量衡算：V I G c Q VI G c Q1c pm11补2c pm22损理想干燥过程特点：I I;Q0；Q=021补损。
（完整版）化工原理各章节知识点总结第一章流体流动质点含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
拉格朗日法选定一个流体质点,对其跟踪观察，描述其运动参数(如位移、速度等)与时间的关系。
欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。
定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p 不随时间而变化。
轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果。
流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。
系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。
控制体是采用欧拉法考察流体的。
理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。
粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。
通常液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。
气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主。
总势能流体的压强能与位能之和。
可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。
有关的称为可压缩流体，无关的称为不可压缩流体。
伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。
平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。
动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。
均匀分布同一横截面上流体速度相同。
均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性，即是否存在流体质点的脉动性。
稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应。
定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。
边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。
绪 论【0-1】 1m 3水中溶解0.05kmol CO 2，试求溶液中CO 2的摩尔分数，水的密度为100kg/m 3。
解 水33kg/m kmol/m 1000100018=CO 2的摩尔分数 (4005)89910100000518-==⨯+x【0-2】在压力为101325Pa 、温度为25℃条件下，甲醇在空气中达到饱和状态。
试求：(1)甲醇的饱和蒸气压A p ；(2)空气中甲醇的组成，以摩尔分数A y 、质量分数ωA 、浓度A c 、质量浓度ρA 表示。
解 (1)甲醇的饱和蒸气压A p.lg ..1574997197362523886=-+Ap.169=ApkPa(2) 空气中甲醇的组成摩尔分数 (169)0167101325==A y质量分数...(.)01673201810167321016729ω⨯==⨯+-⨯A浓度3..kmol/m .A A p c RT -===⨯⨯316968210 8314298质量浓度../A A A c M kg m ρ-=⨯⨯=3368210320218 =【0-3】1000kg 的电解液中含NaOH 质量分数10%、NaCl 的质量分数10%、2H O 的质量分数80%，用真空蒸发器浓缩，食盐结晶分离后的浓缩液中含NaOH 50%、NaCl 2%、2H O 48%，均为质量分数。
试求：(1)水分蒸发量；(2)分离的食盐量；(3)食盐分离后的浓缩液量。
在全过程中，溶液中的NaOH 量保持一定。
解 电解液1000kg 浓缩液中NaOH 1000×0.l=100kg NaOH ω=0.5（质量分数）NaOH1000×0.l=100kgNaCl ω=0.02（质量分数）2H O 1000×0.8=800kg 2H O ω=0.48（质量分数）在全过程中，溶液中NaOH 量保持一定，为100kg 浓缩液量为/.10005200=kg200kg 浓缩液中，水的含量为200×0.48=96kg，故水的蒸发量为800-96=704kg 浓缩液中NaCl 的含量为200×0.02=4kg，故分离的 NaCl 量为100-4=96kg第一章 流体流动流体的压力【1-1】容器A 中的气体表压为60kPa ，容器B 中的气体真空度为.⨯41210Pa 。
