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一、流体力学及其输送1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃取。
2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。
3.牛顿粘性定律：F=±τA=±μAdu/dy ，(F ：剪应力；A ：面积；μ：粘度；du/dy ：速度梯度)。
4.两种流动形态：层流和湍流。
流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ；层流—2000—过渡—4000—湍流。
当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。
5.连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=C 。
6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Δpf=λlρu2/2d ，沿程阻力：Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ：摩擦系数)；层流时λ=64/Re ，湍流时λ=F(Re ，ε/d)，(ε：管壁粗糙度)；局部阻力hf=ξu2/2g ，(ξ：局部阻力系数，情况不同计算方法不同)7.流量计：变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计)；变截面流量计。
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。
8.离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率ηv ：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率ηH ：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率ηm ：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。
）、轴功率；工作点(提供与所需水头一致)；安装高度(气蚀现象，气蚀余量)；泵的型号(泵口直径和扬程)；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。
9. 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10. 管路总阻力损失的计算 11. 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。
化工原理课程化工原理是化学工程专业的核心课程之一，它是化学工程学科的基础和核心，是学生学习化学工程专业的重要基础。
本课程主要介绍化工工艺的基本原理和基本方法，涉及化工原理的基本概念、基本理论和基本技术，是学生学习化学工程专业的基础课程之一。
首先，化工原理课程主要包括以下几个方面的内容。
首先是化工原理的基本概念和基本理论，包括化工原理的定义、基本概念、基本原理和基本方法等。
其次是化工原理的基本技术，包括化工原理的基本实验技术、基本分析技术和基本计算技术等。
最后是化工原理的应用技术，包括化工原理在工程实践中的应用和发展等。
其次，化工原理课程的学习方法和学习要点。
学习化工原理课程，首先要熟悉化工原理的基本概念和基本理论，理解化工原理的基本原理和基本方法。
其次要掌握化工原理的基本技术，包括化工原理的基本实验技术、基本分析技术和基本计算技术。
最后要了解化工原理的应用技术，包括化工原理在工程实践中的应用和发展。
在学习过程中，要注重理论联系实际，注重实践操作，注重创新思维，注重团队合作，注重综合应用。
再次，化工原理课程的教学目标和教学要求。
化工原理课程的教学目标是培养学生的化工原理分析能力和化工原理应用能力，培养学生的工程实践能力和工程创新能力，培养学生的团队合作能力和综合应用能力。
化工原理课程的教学要求是要注重培养学生的理论基础和实践技能，注重培养学生的创新意识和团队精神，注重培养学生的综合素质和综合能力，注重培养学生的工程素养和工程素质。
最后，化工原理课程的学习意义和发展前景。
化工原理课程是化学工程专业的核心课程之一，它是学生学习化学工程专业的重要基础，对于学生的学习和发展具有重要意义。
化工原理课程的发展前景是非常广阔的，随着化学工程领域的不断发展和进步，化工原理课程将会更加重要和有价值。
综上所述，化工原理课程是化学工程专业的核心课程之一，它是学生学习化学工程专业的重要基础，对于学生的学习和发展具有重要意义。
第一章绪论1.单元操作：不同化工行业生产过程中所共有的基本的物理操作过程成为单元操作。
2.单元操作的特点：（1）单元操作都是纯物理操作过程，这些操作只改变物料的状态和物理性质，并不改变物料的化学性质。
（2）单元操作是所有化工生产过程所共有的操作。
（3）某单元操作作用于不同化工生产过程，其所遵循的原理是相同的，进行该操作所用的设备是相同、相似的。
3.单位制：基本单位制，导出单位制，辅助单位制，再加上有关规则，即可构成一种单位制。
4.过去常用单位制长度时间质量重量Cgs（物理单位制）cm s gMSK制m s kg重力制（工程制）m s kgf5.国际单位制的基本量与基本单位：长度m 时间s 质量kg 物质的量mol 电流A 热力学温度K发光强度cd(坎德拉)6.国际单位制的优越性（SI）:(1)通用性：包括所有领域的计量单位。
（2）一贯性：是使用国际单位制导出单位时，不用引入比例系数，而且国际单位制中的任何一个物理量都只有一个单位。
7.目前我国使用《法定计量单位制》：国际单位制和我国制定的若干非国际单位制。
8.单位换算：（1）经验公式单位换算：若已知物理量的单位与经验公式的单位不相符，则换成经验公式中的指定单位。
（2）物理量单位换算：物理量由一种单位制换算成另一种单位制时，不仅单位改变，其数值也改变，即换算时需要引进换算因数。
9.重力单位制与其他单位制的本质区别：在重力单位制中，重力（重量）为基本单位，质量为导出单位；在其他单位制中，质量为基本单位，重力（重量）为导出单位。
1kgf=9.81N 在国际单位制中无重量这物理量.第二章流体流动1.流体：液体和气体统称流体。
2.流体的特点：（1）具有流动性，即抗剪和抗张的能力很小。
（2）无固定形状，随容器的形状而变化。
（3）在外力作用下发生相对运动。
3.流体的密度和粘度：（1）密度：密度是指单位体积流体所具有的质量.是物理性质之一。
其影响因素有物性、温度、压力。
化工原理的理论基础
化工原理的理论基础包括物质平衡、能量平衡、动量平衡和化工过程的基本原理等。
1. 物质平衡：物质平衡是指在化工过程中物质的输入和输出之间的平衡关系。
它基于质量守恒定律，要求在化工过程中所涉及的各种物质的输入和输出量必须保持平衡，以确保化工过程的效率和稳定性。
2. 能量平衡：能量平衡是指在化工过程中能量的输入和输出之间的平衡关系。
它基于能量守恒定律，要求在化工过程中所涉及的各种能量的输入和输出量必须保持平衡，以确保化工过程的热力学效率和能源利用率。
3. 动量平衡：动量平衡是指在化工过程中流体的流动和传递过程中动量的输入和输出之间的平衡关系。
它基于动量守恒定律，要求在化工过程中流体的输入和输出的动量必须保持平衡，以确保化工过程的流体力学效率和流体传递性能。
4. 化工过程基本原理：化工过程基本原理是指化工过程中涉及的各种化学反应、物理变化和物质传递等基本原理。
这些原理包括质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律、物质传递和反应动力学等。
通过理解和应用这些基本原理，可以设计和控制化工过程，实现所需的物质转化和产品制备。
总之，化工原理的理论基础涵盖了物质平衡、能量平衡、动量平衡和化工过程的
基本原理，这些基础理论对于化工过程的设计、控制和优化都起着重要的指导作用。
绪论一、《化工原理》课程的研究对象与性质1. 研究对象《化工原理》课程是研究化工生产过程中共有的物理操作过程的基本原理、所用典型设备的结构和设备工艺尺寸的计算与设备选型。
通常将这些物理操作过程称为单元操作。
2. 单元操作（Unit Operations）使物质发生状态、组成、能量上变化的操作称为单元操作。
单元操作的研究包括“过程”和“设备”两个方面的内容，故单元操作又称为化工过程和设备。
化工原理是研究诸单元操作共性的课程。
一切化工生产过程不论其生产规模大小，除化学反应外，其它均可分解为一系列的物理加工过程。
这些物理加工过程称为“单元操作”。
流体输送、过滤、沉降、搅拌、颗粒流态化、气力输送、加热冷却、蒸发、蒸馏、吸收、吸附、萃取、干燥、结晶等。
3. 《化工原理》课程的内容➢通过什么样的工程方法和设备来实现其工艺过程？反应物如何供给、产物又如何分离？➢如何提供反应所需的热量及使用反应放出的热量？➢怎样才能从工业规模生产中获得最佳的经济效益？4. 《化工原理》在化工领域中的地位本课程不是教学生如何合成得到新的物质？如何提取新的物质？如何表征新的物质？这是化学家的事情。
化学工程研究的是如何把化学家们的小试研究成果开发放大为中试，再开发为生产规模。
是在科学实验与化工之间架桥的工作，是直接为人类服务的创造价值的劳动。
5. 共同的研究对象——传递过程. 物理性操作，即只改变物料的状态或物性，并不改变化学性质；. 它们都是化工生产过程中共有的操作，但不同的化工过程中所包含的单元操作数目、名称与排列顺序各异；. 对同样的工程目的，可采用不同的单元操作来实现；. 某单元操作用于不同的化工过程，其基本原理并无不同，进行该操作的设备也往往是通用的。
具体应用时也要结合各化工过程的特点来考虑，如原材料与产品的理化性质，生产规模等。
实际问题的复杂性—过程、体系、设备、工程性强、计算量大6. 单元操作按操作的目的分类如下：. 物料的加压、减压和输送、物料的混合、非均相混合物的分离－－动量传递过程. 物料的加热或冷却――热量传递过程. 均相混合物的分离――质量传递过程以上三种传递过程简称“三传”。
化工原理绪论部分1． 单元操作：根据化工生产的操作原理，可将其归纳为应用较广的数个基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、萃取、吸附及干燥等，这些基本操作过程称为单元操作。
任何一种化工产品的生产过程都是由若干单元操作及化学反应过程组合而成的。
2．单元操作与“三传”过程：①动量传递过程。
③质量传递过程。
②热量传递过程。
3．单元操作计算：（1）物料衡算：它是以质量守恒定律为基础的计算：用来确定进、出单元设备(过程)的物料量和组成间的相互数量关系，了解过程中物料的分布与损耗情况，是进行单元设备的其它计算的依据。
（2）能量衡算：它是以热力学第一定律即能量守恒定律为基础的计算，用来确定进、出单元设备(过程)的各项能量间的相互数量关系，包括各种机械能形式的相互转化关系，为完成指定任务需要加入或移走的功量和热量、设备的热量损失、各项物流的焓值等。
第一章 流体流动1．流体：是由许多离散的彼此间有一定间隙的、作随机热运动的单个分子构成的。
通常是气体和液体的统称2．密度：单位体积流体所具有的质量称为流体的密度，单位为kg ，其表示式为 ρ=V/m 比容：单位质量流体所具有的体积，其单位为m 3/kg ，在数值上等于密度的倒数。
v=1/ρ 压强：垂直作用于单位面积上且方向指向此面积的力，称为压强，其表示式为 P=F/A3．等压面：在静止的、连续的同一液体内，处于同一水平面上的各点，因其深度相同，其压力亦相等。
4．流量与流速：（一）流量<1>．体积流量：单位时间内流经通道某一截面的流体体积，用V s ，表示，其单位为m 3/s(或 m 3/h)。
<2>．质量流量：单位时间内流经通道某一截面的流体质量，用W s 表示，其单位为kg/s(或 kg/h)。
当流体密度为ρ时，体积流量y ，与质量流量W s 的关系为: Ws ＝V s ρ(二) 流速：单位时间内流体微团在流动方向上流过的距离，其单位为m/s 。
绪论1．单元操作的分类：流体动力学过程、传热过程、传质过程、热质传递过程。
2．化工原理：是研究化工单元操作的基本原理、典型设备的结构和工艺尺寸计算的一门技术基础课，化工原理的学习必须以高等数学，物理学，和物理化学等课程为基础。
第一章流体流动1．粘度：流体具有粘性，表征流体粘性的物理性质称为粘滞系数，简称粘度，符号μ表示。
2．压力的单位换算1标准大气压（atm）=1.013×105Pa=1.033kgf/cm2=10.33mH2O=760mmHg3．U形压差计(计算) P1－P2 = R(ρ0－ρ)g4．P16 公式1-33、1-34、1-355．流体的流动类型：层流、湍流。
6．雷诺数Re≤2000时，流动类型为层流；2000＜Re＜4000时，流动类型不稳定，为过渡区；Re≥4000，流动类型为湍流。
7．湍流摩擦系数：λ= f(Re，ε/d) 即与雷诺数、相对粗糙度有关。
8．P33 例1-10（计算）9．流速测量的工具：测速管(皮托管)、孔板流量计、文氏流量计、转子流量计。
第二章流体输送机械1．气体与液体不同，气体具有可压缩性。
用于输送液体的机械称为泵，用于输送气体的机械称为风机及压缩机。
2．气缚：如果离心泵在启动前未充满被输送液体，则泵壳内存在空气。
由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。
此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。
这样，虽然启动了离心泵，但不能输送液体。
此现象称为“气缚”。
汽蚀：离心泵安装高度提高时，将导致泵内压力降低，泵内压力最低点通常位于叶轮叶片进口稍后的一点附近。
当此处压力降至被输送液体的饱和蒸汽压时，将发生沸腾，所生成的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中，又因压力迅速增大而急剧冷凝。
会使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心，产生频率很高、瞬时压力很大的冲击，这种现象称为汽蚀现象。
本质原因：入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸汽压。
3．离心泵的主要性能参数工作原理基本部件：叶轮（6~12片后弯叶片）；泵壳（蜗壳）（集液和能量转换装置）；轴封装置（填料函、机械端面密封）。
化工原理课后答案化工原理是化学工程专业的一门重要课程，它是学生学习化工专业知识的基础，也是学生掌握化工原理和技术的关键。
课后习题是巩固知识、提高能力的重要手段，下面是化工原理课后习题的答案。
1. 什么是化工原理？化工原理是指化学工程中的基本理论和原理，包括物质平衡、能量平衡、动量平衡等内容。
它是化学工程专业学生学习的基础，也是化工工程师工作中必须掌握的知识。
2. 为什么要学习化工原理？学习化工原理可以帮助学生掌握化工工程中的基本原理和方法，提高学生的分析和解决问题的能力。
只有掌握了化工原理，学生才能在实际工作中做出正确的决策和处理复杂的工程问题。
3. 化工原理课后习题答案。
1）物质平衡。
物质平衡是化工原理中的基本内容，它是指在化工过程中物质的输入、输出和积累之间的平衡关系。
在进行物质平衡计算时，首先要确定系统的边界，然后列出物质平衡方程，最后解方程求解未知量。
2）能量平衡。
能量平衡是化工原理中的另一个重要内容，它是指在化工过程中能量的输入、输出和转化之间的平衡关系。
在进行能量平衡计算时，需要考虑热量的传递、转化和损失，通过能量平衡方程求解未知量。
3）动量平衡。
动量平衡是化工原理中的另一个重要内容，它是指在化工过程中物质的流动和运动状态之间的平衡关系。
在进行动量平衡计算时，需要考虑流体的流动速度、压力和阻力等因素，通过动量平衡方程求解未知量。
4. 总结。
化工原理是化学工程专业学生必须掌握的基础知识，课后习题是巩固知识、提高能力的重要手段。
通过认真学习和练习化工原理课后习题，可以帮助学生更好地掌握化工原理，提高分析和解决问题的能力，为将来的工作打下坚实的基础。
1. 吸收操作所用的液体称为吸收剂或溶剂；
混合气中，被溶解的组分称为溶质或吸收质；不被溶解的组分称为惰性气体或载体；所得到的溶液称为吸收液，其成分是溶剂与溶质；排出的气体称为吸收尾气。
如果吸收剂的挥发度很小，则其主要成分为惰性气体以及残留的溶质。
2. 吸收的依据：溶质在溶剂中的溶解度。
3. 亨利定律：*A P Ex =。
在一定的气相平衡分压下，E 值小，液相中溶质的摩尔分数大，
即溶质的溶解度打。
易溶气体的E 值小，难溶气体的E 值大。
对一定的物系，温度升高，E 值增大
4. *A A C P H
= H 值越大，则液相的平衡浓度越大，溶解度大。
H 值随温度升高而减小。
5. *y mx = 在一定的气相平衡摩尔分数下，m 值小，液相中溶质的摩尔分数大，即溶质
溶解度大。
易溶气体的m 值小，难溶气体的m 值大。
m 值随温度升高而增大。
6. 用气相组成y 表示传质方向与推动力 由相平衡关系求出与液相组成x 相平衡的气相
组成y*
当y>y*时，溶质从气相向液相传递，为吸收过程。
其传质推动力为（y-y*）
当y<y*时，溶质从液相向气相传递，为解析过程，其传质推动力为（y*-y ）
用液相组成x 表示传质方向与推动力 由相平衡关系求出与气象组成y 相平衡的液相组成x*
当x*>x 时，溶质从气相向液相传递，为吸收过程，其传质推动力为（x*-x ）
当x*<x 时，溶质从液相向气相传递，为解析过程，其传质推动力为（x-x*）
7. 气膜控制与液膜控制 当溶质的溶解度很大，即其相平衡常数m 很小时，液膜传质阻力x m k 比气膜传质阻力1y
k 小很多，则相间传质总阻力=气膜阻力，传质阻力集中于气膜中，称为气膜阻力控制或气膜控制（Hcl 溶解于水或稀盐酸中，氨溶解于水或稀氨水中）。
当溶解度很小，即m 很大时，气膜阻力1y
mk 比液膜阻力1x k 小很多，则相间传质总阻力=液膜阻力，传质阻力集中于液膜中，称为液膜阻力控制或液膜控制（用水吸收氧或氢）。
8. 一般混合液多数采用常压蒸馏。
有许多有机化合物溶液在常压下沸点较高，容易分解。
可采用减压（真空）操作使沸点降低，以避免分解。
在常压下沸点很低的烃类混合物，为了节约冷量，提高其沸点，可用加压蒸馏。
9. 相对挥发度：当总压增加时，相对挥发度减小。
10. 使气液两相达到平衡状态的塔板称为一块板理论。
11. 全回流特点：F=0、D=0、W=0 全回流比L R D
=→∞操作线与y-x 图上的对角线重合。
12. 直接水蒸气加热时，由于釜液被水蒸气的冷凝液所稀释，其组成较间接水蒸气加热时w
x 低，在y-x 图上画的梯级数，一般能多一个梯级。
13. 两股进料：如有成分相同而组成不同的两种原料，一般不将他们混合后进入塔内，而是
按其不同组成，分别进入塔的不同位置。
因为混合后进塔，所需理论板数增多，如果想使两种情况的理论板数相同，则单股进料时的塔顶回流比要比两股进料时的多，因此蒸馏釜的热负荷需要增多。
14. 当混合物中两组分的相对挥发度接近于1时，若采用普通精馏方法分离，所需要理论板
数很多，而且回流比也很大，使设备费用与操作费用都增多，经济上不划算。
具有恒沸点的非理想溶液，其恒沸物中两组分的相对挥发度等于1.用普通精馏方法不能分离。
15. 恒沸精馏与萃取精馏的区别。
恒沸精馏：在双组份溶液中加入一种夹带剂，它能与原
溶液中一个或两个组分形成双组份或三组分最低恒沸点的恒沸物，所生成的恒沸物与塔底产品之间的沸点相差较大。
因此，恒沸物从塔顶蒸出，塔底排出沸点较高产品。
萃取精馏：当双组份溶液中两组分的相对挥发度接近1或形成恒沸物时，在溶液中加入萃取剂，萃取剂的沸点比原溶液中任一组分的沸点都高，挥发度较小。
萃取剂能使原溶液中两组分的相对挥发度增大，使两组分容易精馏分离，萃取剂与原溶液中一个组分从塔底采出。
16. 等板高度：与一层理论板的传质作用相当的填料层高度。
填料式精馏塔的填料层高度z z=理论板数*等板高度。
17. 对流干燥过程的特点： ①传热、传质同时进行，方向相反；②介质既是载热体又是载
湿体③物料表面水汽分压大于介质表面的水汽分压④干燥介质要及时地将汽化的水汽带走。
18. 湿空气的露点d t （测定过程中湿度不变） 总压力p 、温度t 、湿度H （或水汽分压v p ）
的未饱和湿空气在p 、h （或v p ）不变的情况下进行冷却降温，当出现第一滴液滴时，湿空气达到饱和状态，此时的温度称为露点温度。
19. 绝热饱和温度as t 空气温度t 降至与水相同的湿度as t ，湿度由Ht 增大到as t 下的饱和
湿度as t 焓值不变。
20. 对于空气—水物系w as t t ≈，有下列关系：
不饱和湿空气 t>tw>td （t:干球温度；tw ：湿球温度；td ：露点温度）
饱和湿空气 t=tw=td
21. 由焓湿图即I-H 图求状态点
22. 湿空气通过预热器： H 、v p 、H C 、td 不变
t 、tw 、as t 、∅、I 、H V 改变
加入干燥系统的总热量：123p D L Q Q Q Q Q Q Q =+=+++
1.用于蒸发物料中的水分
2.用于加热物料
3.用于加热空气
4.用于补偿周围热量损失QL
23. 干燥过程的三阶段特点：1. 预热段：物料升温，X 变化不大；2. 恒速干燥段：物料温度
恒定在tw ，此阶段的干燥速度决定于物料表面的水分汽化速率；3. 降速干燥阶段：物料开始升温，x 变化减慢，气体传给物料的热量仅部分用于湿份汽化，其余用于物料升温，当x=x*，t θ=。
24. 自由水分：物料的含水量大于平衡含水量x*的那一部分，称为自由水分。
物料的含水量为自由水分与平衡水分之和。
自由水分是在一定干燥条件下可以除去的水分。
结合水分：结合水分的存在有两种状态，即生物细胞或纤维壁中的水分，其中溶有固体物质；非常细小的主细管中的水。
这些水分与无聊的结合力强，其蒸汽压低于同温下纯水的饱和蒸汽压，致使干燥过程的水分汽压推动力降低，干燥结合水分较困难。
非结合水分：包括附着于固体表面的润湿水分和较大孔隙中的水分。
这种水分与无聊的结合力较弱，其蒸汽压与同温度下纯水的蒸汽压相同，干燥非结合水较容易。
湿物料中所含水分为结合水分与非结合水分之和。
25. 恒速阶段的干燥时间计算：11()c
c c
L X X Au τ=- 降速阶段的干燥时间计算：*
2*
2c c x L X X In AK X X τ-=-
*c x c u K X X =- 26. 影响干燥速率的因素：物料的结构、形状和尺寸。
