化工原理_第四章搅拌

化工原理知识之五兆芳芳创作绪论1、单元操纵：（Unit Operations）：用来为化学反响进程创造适宜的条件或将反响物别离制成纯净品，在化工生产中共有的进程称为单元操纵（12）.单元操纵特点：①所有的单元操纵都是物理性操纵，不改动更学性质.②单元操纵是化工生产进程中共有的操纵.③单元操纵作用于不合的化工进程时，基来源根底理相同，所用设备也是通用的.单元操纵理论根本：（11、12）质量守恒定律：输入=输出+积压能量守恒定律：对于稳定的过，程输入=输出动量守恒定律：动量的输入=动量的输出+动量的积压2、研究办法：实验研究办法（经验法）：用量纲阐发和相似论为指导，依靠实验来确定进程变量之间的关系，通经常使用无量纲数群(或称准数)组成的关系来表达.数学模型法（半经验半理论办法）：通过阐发，在抓住进程实质的前提下，对进程做出公道的简化，得出能根本反应进程机理的物理模型.（04）3、因次阐发法与数学模型法的区别：（08B）第二章：流体输送机械一、概念题1、离心泵的压头（或扬程）：离心泵的压头（或扬程）：泵向单位重量的液体提供的机械能.以H 暗示，单位为m.2、离心泵的理论压头：理论压头：离心泵的叶轮叶片无限多，液体完全沿着叶片弯曲的概略流动而无任何其他的流动，液体为粘性等于零的理想流体，泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头.实际压头：离心泵的实际压头与理论压头有较大的差别，原因在于流体在通过泵的进程中存在着压头损失，它主要包含：1）叶片间的环流，2）流体的阻力损失，3）冲击损失.3、气缚现象及其避免：气缚现象：离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体，它便没有抽吸液体的能力，这是因为气体的密度比液体的密度小的多，随叶轮旋转产生的离心力缺乏以造成吸上液体所需要的真空度.像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚.避免：在吸入管底部装上止逆阀，使启动前泵内充满液体.4、轴功率、有效功率、效率有效功率：排送到管道的液体从叶轮取得的功率，用Ne 暗示.效率：轴功率：电机输入离心泵的功率,用N 暗示，单位为J/S,W 或kW.二、简述题1、离心泵的任务点的确定及流量调节任务点：管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点，就是将液体送过g QH N e ρ=η/e N N =ηρ/g QH N =管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量，该交点称为泵在管路上的任务点.流量调节：1）改动出口阀开度——改动管路特性曲线；2）改动泵的转速——改动泵的特性曲线.2、离心泵的任务原理、进程：开泵前，先在泵内灌满要输送的液体.开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力.液体在此作用下，从叶轮中心被抛向叶轮外周，压力增高，并以很高的速度（15-25 m/s）流入泵壳.在蜗形泵壳中由于流道的不竭扩大，液体的流速减慢，使大部分动能转化为压力能.最后液体以较高的静压强从排出口流入排出管道.泵内的液体被抛出后，叶轮的中心形成了真空，在液面压强（大气压）与泵内压力（负压）的压差作用下，液体便经吸入管路进入泵内，填补了被排除液体的位置.3、离心泵的汽蚀现象、以及装置高度的确定办法、及其避免办法：汽蚀现象：提高泵的装置高度，将导致泵内压力下降，其最低值为叶片间通道入口邻近，当这个最低值降至被输送液体的饱和蒸汽压时，将产生沸腾，所产生的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中，又因压力迅速加大而储蓄积累冷凝.使液体以很大速度从周围冲向汽泡中心，产生频率很高，瞬时压力很大的冲击，这种现象称为“汽蚀”；装置高度的确定办法：泵的允许装置高度受最小汽蚀余量或允许吸上真空度的限制，以免产生汽蚀现象（例如：管路压头减去汽蚀余量等于允许装置高度）.避免办法（预防措施）：离心泵的装置高度只要低于允许装置高度，就不会产生汽蚀.离心泵入口处压力不克不及太低，而应有一最低允许值——允许汽蚀余量.第三章：机械别离与固体流态化一、概念题1、均相混杂物与非均相混杂物均相混杂物：物系内部遍地物料性质均匀并且不存在相界面的混杂物.例如：互溶溶液及混杂气体.非均相混杂物：物系内部有离隔两相的界面存在且界面两侧的物料性质截然不合混杂物.2、表征颗粒的根本概念球形度：目的涵义：3、自由沉降和搅扰沉降自由沉降：单个颗粒在无限大流体中的下降进程，颗粒彼此相距很远，不产生搅扰的沉降称为自由沉降；搅扰沉降：若颗粒之间的距离很小，即便没有相互接触，一个颗粒沉降时也会受到其它颗粒的影响，这种沉降称为搅扰沉降4、过滤、过滤介质、助滤剂：过滤：利用多孔介质使液体通过而截留固体颗粒，使悬浮液中固液别离的进程.过滤介质：多孔性介质、耐腐化、耐热并具有足够的机械强度.过滤介质特点：助滤剂：是颗粒细小、粒度散布规模较窄、坚固而悬浮性好的颗粒状或纤维固体，如硅藻土、纤维粉末、活性炭、石棉.、5、深层过滤与滤饼过滤深层过滤：颗粒尺寸比介质的孔道的直径小得多，但孔道弯曲细长，颗粒进入之后，很容易被截留，更由于流体流过期所引起的挤压与冲撞作用，颗粒紧附在孔道的壁面上.这种过滤时在介质内部进行的，介质概略无滤饼形成.滤饼过滤：颗粒的尺寸大多数都比过滤介质的孔道大，固体物储蓄积累于介质概略，形成滤饼.过滤开始时，很小的颗粒也会进入介质的孔道内，部分特别小的颗粒还会通过介质的孔道而不被截留，使滤液仍是混浊的.在滤饼形成之后，他便成为对其后的颗粒其主要截留作用的介质，滤液因此变清.过滤阻力将随滤饼的加厚而渐增，滤液滤出的速率也渐减，故滤饼储蓄积累到一定厚度后，要将其从介质概略上移去.这种办法适用于处理固体物含量比较大的悬浮液.5、过滤常数、比阻：压缩性指数s ：压缩指数0<s<1（可压缩滤饼）s=0（不成压缩滤饼）过滤常数K ：与滤饼性质（s 、e 、a ）、滤浆性质（c 、m ）、推动力（Dp ）有关；比阻e ：表征滤饼过滤阻力大小的数值，6、可压缩滤饼与不成压缩滤饼不成压缩滤饼：某些悬浮液所形成的滤饼，其空隙结构因颗粒坚固不会因受压而变形，这种滤饼成为不成压缩的.s p K -∆∝1可压缩滤饼：若滤饼受压后变形，致使滤饼的空隙率减小，使过滤阻力增大，这种滤饼称为可压缩的.7、重力收尘与旋风收尘重力收尘：气体进入降尘室后，因流通截面扩大而速度减慢.尘粒一方面随气流沿水平标的目的运动，其速度与气流速度u相同.另一方面在重力作用下以沉降速度u0垂直向下运动.只要气体通过降尘室经历的时间大于或等于其中的尘粒沉降到室底所需的时间，尘粒便可别离出来.旋风收尘：（旋风除尘器）从气流中别离颗粒.含尘气体从圆筒上侧的进气管以切线标的目的进入，按螺旋形路线相器底旋转，接近底部后转而向上，气流中所夹带的尘粒在随气流旋转的进程中逐渐趋向器壁，碰到而落下.颗粒到达器壁所需要的沉降时间只要不大于停留时间，它便可以从气流中别离出来.8、沉降终速及其计较公式初始时，颗粒的下降速度和所受阻力都为零，颗粒因受力加快下降.随下降速度的增加，阻力也相应增大，直到与沉降作用力相等，颗粒受力达到平衡，加快度也减小到零.此后，颗粒以等速下降，这一最终达到的速度称为沉降速度.直径为d的球形颗粒，（重力-浮力）=阻力推导得：9、横穿洗涤与置换洗涤：横穿洗法：洗涤液所穿过的滤饼厚度2倍于最终过滤时滤饼通过的厚度；置换洗法：洗涤液所走的路线与最终过滤是滤液的路线一样.10、流态化、固体流态化、聚式流态化、散式流态化流态化：一种使固体颗粒层通过与运动的流体接触而具有流体某些表不雅特性的进程.固体流态化：将固体颗粒对在容器内的多孔板上，形成一个床层.若令流体自下而上通过床层，流速低时，颗粒不动；流速加大到一定程度后颗粒便勾当，而床层膨胀；流速进一步加大则颗粒彼此离开而在流体中浮动，流速愈大，浮动愈剧，床层愈高，称这种情况为固体流态化；聚式流态化：产生在气固系统.床层内的颗粒很少分离开来各自运动，而多是聚结成团的运动，成团地被气泡推起或挤开.这种形式的流态化称为聚式；散式流态化：产生在液固系统.若固体颗粒层用液体来进行流态化，流速增大时，床层从开始膨胀直到水力输送的进程中，床层颗粒的扰动程度是平缓地加大的.颗粒持续地增大其分离状态，这种形式的流态化称为散式.11、起始（最小、临界）流态化速度、颗粒带出速度起始流化速度：固体颗粒方才能流化起来，床层开始流态化时的流体表不雅速度称为起始流化速度，是固定床与流化床的转折点；带出速度（夹带速度）：当某指定颗粒开始被带出时的流体表不雅速度称为带出速度；流化床的操纵流速应大于起始流化速度，又要小于带出速度.二、简述题1、简述离心别离与旋风别离的不同2、重力收尘与旋风收尘的任务条件重力收尘：只要气体通过降尘室经历的时间大于或等于其中的尘粒沉降到室底所需的时间，尘粒便可别离出来.旋风收尘：颗粒到达器壁所需要的沉降时间只要不大于停留时间，它便可以从气流中别离出来.3、简述重力沉降速度与离心沉降速度区别和联系(设颗粒与流体介质相对运动属于层流)初始时，颗粒的下降速度和所受阻力都为零，颗粒因受力加快下降.随下降速度的增加，阻力也相应增大，直到与沉降作用力相等，颗粒受力达到平衡，加快度也减小到零.此后，颗粒以等速下降，这一最终达到的速度称为沉降速度.重力沉降速度：离心力沉降速度：4、聚式流态化的特点、腾涌、沟流5、绘图并说明流化床的压力损失与气速的关系在流态化阶段，流体通过床层的压力损失等于流化床中全部颗粒的净重力.AB 段为固定床阶段，由于流体在此阶段流速较低，颗粒较细时常处于层流状态，压力损失逾表不雅速度的一次放成正比，因此该段为斜率为1的直线.A ’B ’段暗示从流化床恢复到固定床时的压力损失变更关系；由于颗粒从逐渐减慢的上升气流中落下所形成的床层比随机装填的要疏松一些，导致压力损失也小一些，r u 18)(22tμρρ-=颗粒d uBC 段略向上倾斜是由于流体流过器壁及散布板时的阻力损失随气速增大而造成的.CD 段向下倾斜，暗示此时由于某些颗粒开始为上升气流所带走，床内颗粒量削减，平衡颗粒重力所需的压力自然不竭下降，直至颗粒全部被带走.P流化床压降与流速的关系图-流化床；③-夹带开始 ④- 沟现象；⑤-节涌（腾涌）现象6、举例说明数学模型法简化与等效的原理过滤时，滤液在滤饼与过滤介质的微小通道中流动，由于通道形状很不法则且相互交联，难以对流体流动纪律进行理论阐发，故常将真实流动简化成长度均为Le 的一组平行细管中的流动，并法则：（1）细管的内概略积之和等于滤饼内颗粒的全部概略积；（2）细管的全部流动空间等于滤饼内的全部空隙体积.7、用因次阐发法导出沉降速度中的阻力系数是雷诺数的函数相关各物理量的因次 []L d =；[]1-=NM g ；[]1-=θL u ；[]2-=L N θμ；[]3-=ML ρ辨别对阻力系数和雷诺数进行因次阐发：[]112--=L M N θς；[]21--=θLMN R e .由此证明了)(eR f =ς用滤饼过滤进程说明数学模型法的原理.8、流态化的形成进程0 u '=u 0(a)固定床 (b)流化床略相似.颗粒输送阶段（气力输送）：u '＞ u 09、试将STOCK`S 区的沉降终速公式，用雷诺数和阿基米德数表征μρρ18/)(20g d u s -=10、悬浮液的沉聚进程沉降槽内悬浮液的沉聚进程可以通过间歇沉降实验来考查，将新配备的悬浮液倒进玻璃圆筒内，若其中颗粒大小比较均匀，颗粒开始沉降后桶内边出现四个区域：A.清液区B.等浓度区C.变浓度区D 沉聚区，沉聚进程持续进行A 区，D 区逐渐扩大，B 区则逐渐缩小至消失.AC 界面下降的速度变慢.然后，AC 间界面也消失，全部颗粒集中于D 区，为了达到临界沉降点，自此后的沉降结果是沉渣被压紧.第四章 搅拌概念1、搅拌中的打漩现象2、搅拌单元操纵、及其作用的目标以液体为主体的搅拌操纵，经常将被搅拌物料分为液-液、气-液、固-液、气-液-固等情况.搅拌既可以是一种独立的流体力学规模的单元操纵，促进混杂为主要目的：如进行液-液混杂、固-液悬浮、气-液分离、液-液分离和液-液乳化等；又往往是完成其他单元操纵的需要手段；以促进传热、传质、化学反响为主要目的：如在搅拌设备内进行流体的加热与冷却、萃取、吸收、溶解、结晶、聚合等操纵. 搅拌的作用目标：3、搅拌器功率及其影响因素4、搅拌槽5、叶轮的主要形式第七章 蒸发一、概念题1、加热蒸汽和二次蒸汽：加热蒸汽：蒸发需要不竭的供应热能.产业上采取的热源所用的水蒸汽二次蒸汽：蒸发的物料大多是水溶液，蒸发时产生的水蒸汽2、单效蒸发与多效蒸发二次蒸汽利用的情况可分为单效和多效蒸发.单效蒸发：将所产生的二次蒸汽不再利用，而直接送给冷凝器冷凝以除去的操纵.多效蒸发：将多个蒸发器串联，使加热蒸汽在蒸发进程中得到多次利用的蒸发进程. 3、溶液的沸点升高与杜林法则：溶液中含有溶质，故其沸点必须高于纯溶剂在同一压力下的沸点，亦即高于蒸发室压力下的饱和蒸汽温度.此超出跨越的温度称为溶液的沸点升高，溶液的沸点升高与溶液的种类、溶液中溶质的浓度以及蒸发压力有关.杜林法则：某液体（或溶液）在两种不合压力下两沸点之差，与另一尺度体在相应压力下两沸点之差，其比值为一常数.4、浓缩热与自蒸发（闪蒸）二、简述题1、蒸发进程的特点罕有的蒸发，实质上是在间壁两侧辨别有蒸汽冷凝和液体沸腾的传热进程.蒸发的特点：1沸点升高2 32、温度差损失的及其原因蒸发器中的传热温差，当加热蒸气的饱和温度一定，若蒸发室内压力为101.3kPa,而蒸发的又是水而不是溶液，这时的传热温差最大.如果蒸发的是30%NaOH的沸点高于水的沸点，则蒸发器里的传热温差减小，称为传热温差损失，温差损失就等于溶液的沸点与同压力下水的沸点之差.除此之外，蒸发器中液柱静压头的影响及流体流过加热管时的阻力损失，都导致溶液沸点的进一步升高.第八、九章传质一、概念题1、气膜控制与液膜控制气膜控制：溶解度很大的气体，溶解度系数小，液相分阻力在总阻力中所占的比重将相对地小，传质阻力几近全集中于气相，通常称为气膜控制；液膜控制：溶解度很小的气体，则溶解度很小，则传质阻力几近全集中在液相，通称为液膜控制.2、吸收因数和脱吸因数吸收因数：几何意义为操纵线斜率L/G与平衡线斜率m之比，A=L/（mG）脱吸因数：脱吸因数是吸收因数的倒数，S=mG/L.3、气液相平衡与溶解度：在溶质A与溶剂接触、进行溶解的进程中能够，随着溶液浓度的逐渐增高，传质速率将逐渐减慢，最后降到零，溶液浓度达到最大限度.这时称气液达到了相平衡，称为平衡溶解度，简称溶解度.4、物理吸收与化学吸收物理吸收：在吸收进程中溶质与溶剂不产生显著化学反响，称为物理吸收.化学吸收：如果在吸收进程中，溶质与溶剂产生显著化学反响，则此吸收操纵称为化学吸收.5、吸收与解吸吸收：利用不合的气体组分在液体溶剂中溶解度的差别，对其进行选择性溶解，从而将气体混杂物各组分别离的传质进程的单元操纵称为吸收.如用水作溶剂来吸收混杂在空气中的氨，它是利用氨和空气在水中溶解度的差别，进行别离.解吸：如果溶液中的某一组分的平衡蒸汽压大于混杂气体中该组分的分压，这个组分便要从溶液中释放出来，即从液相转移到气相，这种情况称为解吸（或脱吸）.6、单组分吸收与多组分吸收单组分吸收：在吸收进程中，若混杂气体中只有一个组分被吸收，其余组分可认为不溶于吸收剂，则称之为单组分吸收；多组分吸收：如果混杂气体中有两个或多个组分进入液相，则称为多组分吸收.7、等温吸收与非等温吸收等温吸收：气体溶于液体中时常陪伴热效应，若热效应很小，或被吸收的组分在气相中的浓度很低，而吸收剂用量很大，液相的温度变更不显著，则可认为是等温吸收；非等温吸收：若吸收进程中产生化学反响，其反响热很大，液相的温度明显变更，则该吸收进程为非等温吸收进程.8、低浓度吸收与高浓度吸收高浓度吸收：通常按照生产经验，法则当混杂气中溶质组分A的摩尔分数大于0.1，且被吸收的数量多时，称为高浓度吸收；低浓度吸收：如果溶质在气液两相中摩尔分数均小于0.1时，吸收称为低浓度吸收.低浓度吸收的特点：（1）气液两相流经吸收塔的流率为常数；（2）低浓度的吸收可视为等温吸收.9、液气比与最小液气比液气比：当定态连续吸收时，若LS 、GB 一定，Y b 、Xa 恒定，则该吸收操纵线在X ～Y 直角坐标图上为一直线，通过塔顶A （Xa ，Ya ）及塔底B （X b ， Y b ），其斜率为 ， 称为吸收操纵的液气比.最小液气比：操纵线上任一点与平衡线相遇，则该点的传质推动力为零，传质速率亦为零.达到别离程度所需塔高为无穷大时的液气比，以 暗示. 10、传质单元与传质单元数传质单元：式中， 单位为m ，故将 称为气相总传质单元高度，以H OG暗示，即：传质单元数：式中定积分 是一无因次的数值，工程上以N OG 暗示，称为气相总传质单元数.即： 因此，填料层高度为：11、对流传质对流传质：流动着的流体与壁面之间或两个有限互溶的流动流体之间产生的传质，通常称为对流传质. 12、份子扩散份子扩散：在静止或滞流流体内部，若某一组分存在浓度差，则因份子无法则的热运动使该组分由浓度较高处传递至浓度较低处，这种现象称为份子扩散. 13、等摩尔扩散与单向扩散等份子反向扩散：如图所示，当通过连通管内任一截面处两个组分的扩散速率大小相等时，此扩散称为等份子反向扩散.BS G L BS G L min⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛G L ⎰⎰-=-=b a baY Y Y Y Y Y Y Y Y a ΩK VY Y a ΩK Y Z **d )(Vd a ΩK V Y a ΩK VY a ΩK VH Y =OG ⎰-12 *d Y Y Y Y Y⎰-=12*OGd Y Y Y Y Y N O G O G H N Z ⋅= α βT p T pc A1 cA2c B1 cB21 2CcB2c B1c A114、三传的类比 15、相平衡的应用相平衡的应用：按照两相的平衡关系可以判断传质进程的标的目的与极限，并且，两相的浓度距离平衡愈远，则传质的推动力愈大，传质速率也愈大. 下降操纵温度，E 、m，溶质在液相中的溶解度增加，有利于吸收；压力不太高时，P, E 变更疏忽不计；但m使溶质在液相中的溶解度增加，有利于吸收.漂流因子二、简述题1、亨利定律的各类表达式以及相互之间的关系亨利定律的内容：总压不高（譬如不超出5×105Pa ）时，在一定温度下，稀溶液上方气相中溶质的平衡分压与溶质在液相中的摩尔分率成正比，其比例系数为亨利系数.——溶质在气相中的平衡分压，kPa ； E ——亨利系数，kPa ；T ↑，E ↑. x ——溶质在液相中的摩尔分率.c A—溶质在液相中的摩尔浓度，kmol/m 3； H —溶解度系数，kmol/（m 3·kPa ）；—溶质在气相中的平衡分压，kPa. x —液相中溶质的摩尔分率；—与液相组成x 相平衡的气相中溶质的摩尔分率；Ex p =*A*Ap H c p A*A=S1ρSEM H =*Ap mxy =**y pE m =m —相平衡常数，无因次. X —液相中溶质的摩尔比； —与液相组成X 相平衡的气相中溶质的摩尔比；2、吸收进程的根本理论 吸收进程的根本理论：气液相平衡理论：溶解度、亨利定律：对于稀溶液，气液两相的溶度成正比. 吸收传质速率：包含双膜理论、相际传质速率 N A =K y （y-y*）N A =K x （x*-x ） 3、相平衡的影响因素及相平衡关系在吸收进程中的应用 相平衡的影响因素：相平衡关系在吸收进程中的应用： 1]..判断进程进行的标的目的；2]．指明进程进行的极限，平衡关系只能答复混杂气体中溶质气体能否进入液相这个问题，至于进入液相速率大小，却无法解决，后者属于传质的机理问题. 3]．确定进程的推动力4、溶质从气相向液相传递的传质进程包含以下三个步调：（1）溶质由气相主体向相界面传递，即在单一相（气相）内传递物质；（2）溶质在气液相界面上的溶解，由气相转入液相，即在相界面上产生溶解进程； （3）溶质自气液相界面向液相主体传递，即在单一相（液相）内传递物质.不管溶质在气相或液相，它在单一相里的传递有两种根本形式，一是份子扩散，二是对流传质.气液相平衡与溶解度： 5、气液传质双膜理论及其缺陷双膜模型：吸收进程分为三个步调：溶质由气相主体扩散到气液两相界面；穿过相界面；有液相的界面扩散到主体.认为穿过相界面的传质，所需的传质推动力为零，或气液达到了平衡.将气液两相间传质的阻力集中在界面邻近的气膜和液膜之内，且界面没有阻力的这一设想，称为双膜模型.如图所示其局限性如下： ①将气液界面当作是固定的，只在气、叶间相对速率较小时才成立；随着相对速率增大，相界面将由静止到动摇，进而产生漩涡-湍动，传质速率将显著放慢.mXY **Y②气、液膜厚难以得知，故通过膜的扩散速率方程难以直接应用.③传质速率N A 与扩散速率D 的1次方成正比，但实验值标明N A 约与D 的1/2-1/3次方成正比，说明模型与实际有偏差.6、按照双膜、溶质渗透膜和概略更新理论，指出传质系数k 与扩散系数D 之间数学关系：双膜模型：某一项内的传质系数k 在浓度不高是按膜模型可写出k=D/δe k 与扩散系数D 的一次朴直比，这一点与实验结果不甚相符， 溶质渗透模型：得出0/2πθD k p =,与实验数据较好合适，但式中的0θ只是在少数情况下才干准确求出.概略更新理论：s D k s /=，s 是更新频，代表概略更新的快慢.。

（一） 选择题：1、关于传热系数K 下述说法中错误的是（ ） A 、传热过程中总传热系数K 实际是个平均值； B 、总传热系数K 随着所取的传热面不同而异；C 、总传热系数K 可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关；D 、要提高K 值，应从降低最大热阻着手； 答案：C2、揭示了物体辐射能力与吸效率之间关系的定律是（ ）。

A 、斯蒂芬-波尔兹曼定律； C 、折射； B 、克希霍夫； D 、普郎克； 答案：B3、在确定换热介质的流程时，通常走管程的有（ ），走壳程的有（ ）。

Ａ、高压流体； Ｂ、蒸汽； Ｃ、易结垢的流体；Ｄ、腐蚀性流体； Ｅ、粘度大的流体； Ｆ、被冷却的流体； 答案：Ａ、Ｃ、Ｄ；Ｂ、Ｅ、Ｆ 4、影响对流传热系数的因素有( )。

A 、产生对流的原因； B 、流体的流动状况； C 、流体的物性； D 、流体有无相变； E 、壁面的几何因素； 答案:A 、B 、C 、D 、E5、某套管换热器，管间用饱和水蒸气将湍流流动的空气加热至指定温度，若需进一步提高空气出口温度，拟将加热管管径增加一倍（管长、流动状态及其他条件均不变），你认为此措施是：A 、不可行的；B 、可行的；C 、可能行，也可能不行；D 、视具体情况而定； 答案：A解：原因是：流量不变 2d u =常数当管径增大时，a. 2/u l d ∝，0.80.2 1.8/1/u d d α∝=b. d 增大时，α增大，d α∝综合以上结果， 1.81/A d α∝，管径增加，A α下降根据()21p mc t t KA -=m Δt对于该系统K α≈∴2112lnm t t KA t AT t T t α-∆≈--即121lnp mc AT t T t α=-- ∵A α↓ 则12ln T t T t -↓-∴2t ↓⇒ 本题在于灵活应用管内强制湍流表面传热系数经验关联式：0.80.023Re Pr nu N =，即物性一定时，0.80.2/u d α∝。

《化工原理》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：260353课程名称：《化工原理》英文名称：Principles of Chemical Engineering课程类别：专业基础课学时：90学时，化工原理（上册）40，化工原理（下册）40，实验10学分：4个适用对象：环境工程专业考核方式：期末考试成绩（占70%）加平时成绩（占30%），其中期末考试为闭卷考试，平时成绩包括考勤，作业、实验和平时测验等。

先修课程：数学、物理、化学、物理化学二、课程简介中文简介：化工原理课程属化学工程技术科学学科，是理论性和实践性都很强的学科，是环境工程专业必修的一门专业基础课程。

本课程的总学时为90学时，其中80学时为课堂教学，而10个学时为实践教学。

其中课堂教学章节和实验教学内容都是按环境工程专业的专业特点而设定的，而与环境工程专业关系不为紧密的则建议自学。

英文简介：Chemical engineering is a technology of chemical engineering subdiscipline. This course specialize in strong theory, practice and is a compulsory courses to environmental engineering specialty. The total period is 90, including 80 period classroom teaaching and 10 period practice teaching. The content of this course is arranged according to the characteristics of environmental engineering. It is suggested that those content that has little relation with environmental engineering should be self-studied.三、课程性质与教学目的(一)课程性质《化工原理》是环境工程专业一门重要的专业基础课，它的内容是讲述化工单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、操作性能和设计计算。

化工原理第四章第五节讲稿1. 引言本章第五节主要介绍了化工过程中的反应堆设计和反应工程原理。

反应堆是化工过程中核心的装置之一，其设计合理与否直接影响到反应速率、收率、选择性以及能源消耗等方面的因素。

因此，深入了解反应堆设计原理对于化工工程师来说是非常重要的。

2. 反应堆的分类根据反应物在反应器中的流动方式，反应堆可以分为两类：批式反应器和连续流动反应器。

2.1 批式反应器批式反应器是最简单的反应器类型之一，其特点是反应物在反应过程中被困在反应器中进行反应，不断生成产物。

批式反应器适合于小规模试验以及产物目标不明确的反应过程。

2.2 连续流动反应器连续流动反应器是反应物以连续的方式流入反应器，同时产生的产物以连续的方式流出。

连续流动反应器适合于大规模生产以及对产物目标清晰的反应过程。

3. 反应速率与反应机理反应速率是指单位时间内反应物消失或产物生成的量。

反应速率与反应物浓度、温度、反应物质的物理性质以及反应机理密切相关。

了解反应机理有助于优化反应条件，提高反应速率和选择性。

常用的反应机理模型有无机反应、催化反应、酶促反应等。

4. 反应堆设计原则为了高效地控制反应速率、提高产物收率以及选择性，反应堆的设计应遵循以下原则：4.1 温度控制反应过程中需要控制温度的关键原因是：温度的升高可以提高反应速率，但过高的温度会导致产物的降解或其它副反应的发生。

因此，合理地控制反应温度可以最大限度地提高反应效率。

4.2 反应物浓度控制反应物浓度的控制对于反应速率的影响同样非常大。

通常情况下，增加反应物浓度可以提高反应速率，但过高的浓度也可能导致副反应的发生，甚至发生爆炸等安全问题。

因此，在反应堆的设计中需要合理控制反应物浓度。

4.3 反应物的混合与传质反应速率也受限于反应物的混合程度和传质效果。

良好的混合可以提高反应物相互碰撞的机会，从而加快反应速率。

反应物的传质效果也对反应速率有着直接的影响。

因此，在反应堆设计中需要考虑合理地设计混合和传质设备。

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.边界层分离现象在逆压强梯度下,因外层流体的动量来不及传给边界层,而形成边界层脱体的现象.雷诺数的物理意义雷诺数是惯性力与粘性力之比.量纲分析实验研究方法的主要步骤:①经初步实验列出影响过程的主要因素；②无量纲化减少变量数并规划实验；③通过实验数据回归确定参数及变量适用范围,确定函数形式.摩擦系数层流区,λ与Re成反比,λ与相对粗糙度无关；一般湍流区,λ随Re增加而递减,同时λ随相对粗糙度增大而增大；充分湍流区,λ与Re无关,λ随相对粗糙度增大而增大.完全湍流粗糙管当壁面凸出物低于层流内层厚度,体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时,称为水力光滑管.Re很大,λ与Re无关的区域,称为完全湍流粗糙管.同一根实际管子在不同的Re下,既可以是水力光滑管,又可以是完全湍流粗糙管.局部阻力当量长度把局部阻力损失看作相当于某个长度的直管,该长度即为局部阻力当量长度.毕托管特点毕托管测量的是流速,通过换算才能获得流量.驻点压强在驻点处,动能转化成压强称为动压强,所以驻点压强是静压强与动压强之和.孔板流量计的特点恒截面,变压差.结构简单,使用方便,阻力损失较大.转子流量计的特点恒流速,恒压差,变截面.非牛顿流体的特性塑性：只有当施加的剪应力大于屈服应力之后流体才开始流动.假塑性与涨塑性：随剪切率增高,表观粘度下降的为假塑性.随剪切率增高,表观粘度上升的为涨塑性.触变性与震凝性：随剪应力t作用时间的延续,流体表观粘度变小,当一定的剪应力t所作用的时间足够长后,粘度达到定态的平衡值,这一行为称为触变性.反之,粘度随剪切力作用时间延长而增大的行为则称为震凝性.粘弹性：不但有粘性,而且表现出明显的弹性.具体表现如：爬杆效应、挤出胀大、无管虹吸.第二章流体输送机械管路特性方程管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加.输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量J/N. 离心泵主要构件叶轮和蜗壳.离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关.叶片后弯原因使泵的效率高.气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象.离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指Hｅ～qV,η～qV, Pａ～qV.离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点.离心泵的调节手段调节出口阀,改变泵的转速.汽蚀现象液体在泵的最低压强处叶轮入口汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和侵蚀的现象.必需汽蚀余量NPSHr泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少离心泵的选型类型、型号①根据泵的工作条件,确定泵的类型；②根据管路所需的流量、压头,确定泵的型号.正位移特性流量由泵决定,与管路特性无关.往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程.离心泵与往复泵的比较流量、压头前者流量均匀,随管路特性而变,后者流量不均匀,不随管路特性而变.前者不易达到高压头,后者可达高压头.前者流量调节用泵出口阀,无自吸作用,启动时关出口阀；后者流量调节用旁路阀,有自吸作用,启动时开足管路阀门.通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压Pa=J/m3,其中动能部分为动风压.真空泵的主要性能参数①极限真空；②抽气速率.第三章液体的搅拌搅拌目的均相液体的混合,多相物体液液,气液,液固的分散和接触,强化传热.搅拌器按工作原理分类搅拌器按工作原理可分为旋桨式,涡轮式两大类.旋桨式大流量,低压头；涡轮式小流量,高压头.混合效果搅拌器的混合效果可以用调匀度、分隔尺度来度量.宏观混合总体流动是大尺度的宏观混合；强烈的湍动或强剪切力场是小尺度的宏观混合.微观混合只有分子扩散才能达到微观混合.总体流动和强剪切力场虽然本身不是微观混合,但是可以促进微观混合,缩短分子扩散的时间.搅拌器的两个功能产生总体流动；同时形成湍动或强剪切力场.改善搅拌效果的工程措施改善搅拌效果可采取增加搅拌转速、加挡板、偏心安装搅拌器、装导流筒等措施.第四章流体通过颗粒层的流动非球形颗粒的当量直径球形颗粒与实际非球形颗粒在某一方面相等,该球形的直径为非球形颗粒的当量直径,如体积当量直径、面积当量直径、比表面积当量直径等.形状系数等体积球形的表面积与非球形颗粒的表面积之比.分布函数小于某一直径的颗粒占总量的分率.频率函数某一粒径范围内的颗粒占总量的分率与粒径范围之比.颗粒群平均直径的基准颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准.因为颗粒层内流体为爬流流动,流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关.床层比表面单位床层体积内的颗粒表面积.床层空隙率单位床层体积内的空隙体积.数学模型法的主要步骤数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验,实验确定模型参数.架桥现象尽管颗粒比网孔小,因相互拥挤而通不过网孔的现象.过滤常数及影响因素过滤常数是指 K、qe.K与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关；qe与过滤介质阻力有关.它们在恒压下才为常数.过滤机的生产能力滤液量与总时间过滤时间和辅助时间之比.最优过滤时间使生产能力达到最大的过滤时间.加快过滤速率的途径①改变滤饼结构；②改变颗粒聚集状态；③动态过滤.第五章颗粒的沉降和流态化曳力表面曳力、形体曳力曳力是流体对固体的作用力,而阻力是固体壁对流体的力,两者为作用力与反作用力的关系.表面曳力由作用在颗粒表面上的剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上的压强力扣除浮力的部分引起.自由沉降速度颗粒自由沉降过程中,曳力、重力、浮力三者达到平衡时的相对运动速度.离心分离因数离心力与重力之比.旋风分离器主要评价指标分离效率、压降.总效率进入分离器后,除去的颗粒所占比例.粒级效率某一直径的颗粒的去除效率.分割直径粒级效率为50%的颗粒直径.流化床的特点混合均匀、传热传质快；压降恒定、与气速无关.两种流化现象散式流化和聚式流化.聚式流化的两种极端情况腾涌和沟流.起始流化速度随着操作气速逐渐增大,颗粒床层从固定床向流化床转变的空床速度.带出速度随着操作气速逐渐增大,流化床内颗粒全被带出的空床速度.气力输送利用气体在管内的流动来输送粉粒状固体的方法.第六章传热传热过程的三种基本方式直接接触式、间壁式、蓄热式.载热体为将冷工艺物料加热或热工艺物料冷却,必须用另一种流体供给或取走热量,此流体称为载热体.用于加热的称为加热剂；用于冷却的称为冷却剂.三种传热机理的物理本质传导的物理本质是分子热运动、分子碰撞及自由电子迁移；对流的物理本质是流动流体载热；热辐射的物理本质是电磁波. 间壁换热传热过程的三个步骤热量从热流体对流至壁面,经壁内热传导至另一侧,由壁面对流至冷流体.导热系数物质的导热系数与物质的种类、物态、温度、压力有关.热阻将传热速率表达成温差推动力除以阻力的形式,该阻力即为热阻.推动力高温物体向低温传热,两者的温度差就是推动力.流动对传热的贡献流动流体载热.强制对流传热在人为造成强制流动条件下的对流传热.自然对流传热因温差引起密度差,造成宏观流动条件下的对流传热.自然对流传热时,加热、冷却面的位置应该是加热面在下,制冷面在上,这样有利于形成充分的对流流动.努塞尔数、普朗特数的物理意义努塞尔数的物理意义是对流传热速率与导热传热速率之比.普朗特数的物理意义是动量扩散系数与热量扩散系数之比,在α关联式中表示了物性对传热的贡献.α关联式的定性尺寸、定性温度用于确定关联式中的雷诺数等准数的长度变量、物性数据的温度.比如,圆管内的强制对流传热,定性尺寸为管径d、定性温度为进出口平均温度.大容积自然对流的自动模化区自然对流α与高度h无关的区域.液体沸腾的两个必要条件过热度tw-ts、汽化核心.核状沸腾汽泡依次产生和脱离加热面,对液体剧烈搅动,使α随Δt急剧上升.第七章蒸发蒸发操作及其目的蒸发过程的特点二次蒸汽溶液沸点升高疏水器气液两相流的环状流动区域加热蒸汽的经济性蒸发器的生产强度提高生产强度的途径提高液体循环速度的意义节能措施杜林法则多效蒸发的效数在技术经济上的限制第八章气体吸收吸收的目的和基本依据吸收的目的是分离气体混合物,吸收的基本依据是混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同.主要操作费溶剂再生费用,溶剂损失费用.解吸方法升温、减压、吹气.选择吸收溶剂的主要依据溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小.相平衡常数及影响因素m、E、H均随温度上升而增大,E、H与总压无关,m 反比于总压.漂流因子P/PBm表示了主体流动对传质的贡献.气、液扩散系数的影响因素气体扩散系数与温度、压力有关；液体扩散系数与温度、粘度有关.传质机理分子扩散、对流传质.气液相际物质传递步骤气相对流,相界面溶解,液相对流.有效膜理论与溶质渗透理论的结果差别有效膜理论获得的结为k∝D,溶质渗透理论考虑到微元传质的非定态性,获得的结果为k∝.传质速率方程式传质速率为浓度差推动力与传质系数的乘积.因工程上浓度有多种表达,推动力也就有多种形式,传质系数也有多种形式,使用时注意一一对应.传质阻力控制传质总阻力可分为两部分,气相阻力和液相阻力.当mky<<kx 时,为气相阻力控制；当mky>>kx时,为液相阻力控制.低浓度气体吸收特点①G、L为常量,②等温过程,③传质系数沿塔高不变. 建立操作线方程的依据塔段的物料衡算.返混少量流体自身由下游返回至上游的现象.最小液气比完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比.NOG的计算方法对数平均推动力法,吸收因数法,数值积分法.HOG的含义塔段为一个传质单元高,气体流经一个传质单元的浓度变化等于该单元内的平均推动力.常用设备的HOG值～m.吸收剂三要素及对吸收结果的影响吸收剂三要素是指t、x2、L.t↓,x2↓,L↑均有利于吸收.化学吸收与物理吸收的区别溶质是否与液相组分发生化学反应.增强因子化学吸收速率与物理吸收速率之比.容积过程慢反应使吸收成容积过程.表面过程快反应使吸收成表面过程.第九章液体精馏蒸馏的目的及基本依据蒸馏的目的是分离液体混合物,它的基本依据原理是液体中各组分挥发度的不同.主要操作费用塔釜的加热和塔顶的冷却.双组份汽液平衡自由度自由度为2P一定,t～x或y；t一定,P～x或y；P 一定后,自由度为1.泡点泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度.露点露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度.非理想物系汽液相平衡关系偏离拉乌尔定律的成为非理想物系.总压对相对挥发度的影响压力降低,相对挥发度增加.平衡蒸馏连续过程且一级平衡.简单蒸馏间歇过程且瞬时一级平衡.连续精馏连续过程且多级平衡.间歇精馏时变过程且多级平衡.特殊精馏恒沸精馏、萃取精馏等加第三组分改变α.实现精馏的必要条件回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升,实现汽液传质、高度分离.理论板离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板.板效率经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比.恒摩尔流假设及主要条件在没有加料、出料的情况下,塔段内的汽相或液相摩尔流率各自不变.组分摩尔汽化热相近,热损失不计,显热差不计.加料热状态参数q值的含义及取值范围一摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比,表明加料热状态.取值范围：q<0过热蒸汽,q=0饱和蒸汽,0<q<1汽液混和物,q=1饱和液体,q>1冷液.建立操作线的依据塔段物料衡算.操作线为直线的条件液汽比为常数恒摩尔流.最优加料位置在该位置加料,使每一块理论板的提浓度达到最大.挟点恒浓区的特征汽液两相浓度在恒浓区几乎不变.芬斯克方程求取全回流条件下,塔顶塔低浓度达到要求时的最少理论板数.最小回流比达到指定分离要求所需理论板数为无穷多时的回流比,是设计型计算特有的问题.最适宜回流比使设备费、操作费之和最小的回流比.灵敏板塔板温度对外界干扰反映最灵敏的塔板,用于预示塔顶产品浓度变化.间歇精馏的特点操作灵活、适用于小批量物料分离.恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点相同点：都加入第三组份改变相对挥发度；区别：①前者生成新的最低恒沸物,加入组分从塔顶出；后者不形成新恒沸物,加入组分从塔底出.②操作方式前者可间歇,较方便.③前者消耗热量在汽化潜热,后者在显热.多组分精馏流程方案选择选择多组分精馏的流程方案需考虑①经济上优化；②物性；③产品纯度.关键组分对分离起控制作用的两个组分为关键组分,挥发度大的为轻关键组分；挥发度小的为重关键组分.清晰分割法清晰分割法假定轻组分在塔底的浓度为零,重组分在塔顶的浓度为零.全回流近似法全回流近似法假定塔顶、塔底的浓度分布与全回流时相近第十章气液传质设备板式塔的设计意图①气液两相在塔板上充分接触,②总体上气液逆流,提供最大推动力.对传质过程最有利的理想流动条件总体两相逆流,每块板上均匀错流.三种气液接触状态鼓泡状态：气量低,气泡数量少,液层清晰.泡沫状态：气量较大,液体大部分以液膜形式存在于气泡之间,但仍为连续相.喷射状态：气量很大,液体以液滴形式存在,气相为连续相.转相点由泡沫状态转为喷射状态的临界点.板式塔内主要的非理想流动液沫夹带、气泡夹带、气体的不均匀流动、液体的不均匀流动.板式塔的不正常操作现象夹带液泛、溢流液泛、漏液.筛板塔负荷性能图将筛板塔的可操作范围在汽、液流量图上表示出来. 湿板效率考虑了液沫夹带影响的塔板效率.全塔效率全塔的理论板数与实际板数之比.操作弹性上、下操作极限的气体流量之比.常用塔板类型筛孔塔板、泡罩塔板、浮阀塔板、舌形塔板、网孔塔板等. 填料的主要特性参数①比表面积ａ,②空隙率ε,③填料的几何形状.常用填料类型拉西环,鲍尔环,弧鞍形填料,矩鞍形填料,阶梯形填料,网体填料等.载点填料塔内随着气速逐渐由小到大,气液两相流动的交互影响开始变得比较显着时的操作状态为载点.泛点气速增大至出现每米填料压降陡增的转折点即为泛点.最小喷淋密度保证填料表面润湿、保持一定的传质效果所需的液体速度. 等板高度HETP分离效果相当于一块理论板的填料层高度.填料塔与板式塔的比较填料塔操作范围小,宜处理不易聚合的清洁物料,不易中间换热,处理量较小,造价便宜,较宜处理易起泡、腐蚀性、热敏性物料,能适应真空操作.板式塔适合于要求操作范围大,易聚合或含固体悬浮物,处理量较大,设计要求比较准确的场合.第十一章液液萃取萃取的目的及原理目的是分离液液混合物.原理是混合物各组分溶解度的不同.溶剂的必要条件①与物料中的Ｂ组份不完全互溶,②对Ａ组份具有选择性的溶解度.临界混溶点相平衡的两相无限趋近变成一相时的组成所对应的点.和点两股流量的平均浓度在相图所对应的点.差点和点的流量减去一股流量后剩余的浓度在相图所对应的点.分配曲线相平衡的yA ~ xA曲线.最小溶剂比当萃取相达到指定浓度所需理论级为无穷多时,相应的S/F为最小溶剂比.选择性系数β=yA/yB/xA/xB.操作温度对萃取的影响温度低,B、S互溶度小,相平衡有利些,但粘度大等对操作不利,所以要适当选择.第十二章其他传质分离方法溶液结晶操作的基本原理溶液的过饱和.造成过饱和度方法冷却,蒸发浓缩.晶习各晶面速率生长不同,形成不同晶体外形的习性.溶解度曲线结晶体与溶液达到相平衡时,溶液浓度随温度的变化曲线. 超溶解度曲线溶液开始析出结晶的浓度大于溶解度,溶液浓度随温度的变化曲线为超溶解度曲线,超溶解度曲线在溶解度曲线之上.溶液结晶的两个阶段晶核生成,晶体成长.晶核的生成方式初级均相成核,初级非均相成核,二次成核.再结晶现象小晶体溶解与大晶体成长同时发生的现象.过饱和度对结晶速率的影响过饱和度ΔC大,有利于成核；过饱和度ΔC 小,有利于晶体成长.吸附现象流体中的吸附质借助于范德华力而富集于吸附剂固体表面的现象.物理吸附与化学吸附的区别物理吸附靠吸附剂与吸附质之间的范德华力,吸附热较小；化学吸附靠吸附剂与吸附质之间的化学键合,吸附热较大. 吸附分离的基本原理吸附剂对流体中各组分选择性的吸附.常用的吸附解吸循环变温吸附,变压吸附,变浓度吸附,置换吸附.常用吸附剂活性炭,硅胶,活性氧化铝,活性土,沸石分子筛,吸附树脂等. 吸附等温线在一定的温度下,吸附相平衡浓度随流体相浓度变化的曲线. 传质内扩散的四种类型分子扩散,努森扩散,表面扩散,固体晶体扩散. 负荷曲线固定床吸附器中,固体相浓度随距离的变化曲线称为负荷曲线. 浓度波固定床吸附器中,流体相浓度随距离的变化曲线称为浓度波.透过曲线吸附器出口流体相浓度随时间的变化称为透过曲线.透过点透过曲线中,出口浓度达到5%进口浓度时,对应的点称为透过点.饱和点透过曲线中,出口浓度达到95%进口浓度时,对应的点称为饱和点. 膜分离基本原理利用固体膜对流体混合物各组分的选择性渗透,实现分离.分离过程对膜的基本要求截留率,透过速率,截留分子量.膜分离推动力压力差,电位差.浓差极化溶质在膜表面被截留,形成高浓度区的现象.阴膜阴膜电离后固定基团带正电,只让阴离子通过.阳膜阳膜电离后固定基团带负电,只让阳离子通过.气体混合物膜分离机理努森流的分离作用；均质膜的溶解、扩散、解吸.第十四章固体干燥物料去湿的常用方法机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等.对流干燥过程的特点热质同时传递.主要操作费用空气预热、中间加热. tas与tW在物理含义上的差别 tas由热量衡算导出,属于静力学问题；tW 是传热传质速率均衡的结果,属于动力学问题.改变湿空气温度、湿度的工程措施加热、冷却可以改变湿空气温度；喷水可以增加湿空气的湿度,也可以降低湿空气的湿度,比如喷的是冷水,使湿空气中的水分析出.平衡蒸汽压曲线物料平衡含水量与空气相对湿度的关系曲线.结合水与非结合水平衡水蒸汽压开始小于饱和蒸汽压的含水量为结合水,超出部分为非结合水.。

“化⼯原理”第4章《传热》复习题“化⼯原理”第四章传热复习题⼀、填空题1. ⽜顿冷却定律的表达式为_________，给热系数（或对流传热系数）α的单位是_______。

***答案*** q=αA△t ；W/（m2.K）2. 在列管式换热器中,⽤饱和蒸⽓加热空⽓,此时传热管的壁温接近________流体的温度,总传热系数K接近______流体的对流给热系数. ***答案*** 蒸⽓；空⽓3. 热量传递的⽅式主要有三种:_____、_______、__________.***答案*** 热传导；热对流；热辐射。

4．强化传热的⽅法之⼀是提⾼K值. ⽽要提⾼K值,则应提⾼对流传热系数_______________________. ***答案***较⼩⼀侧的给热系数。

5. 影响给热系数α的因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

***答案*** 流体种类、流体性质、流体流动状态和传热壁⾯的⼏何尺⼨6. 厚度不同的三种材料构成三层平壁,各层接触良好,已知b1>b2>b3;导热系数λ1<λ2<λ3。

在稳定传热过程中，各层的热阻R1______R2______R3;各层导热速率Q___Q___Q。

***答案*** R1>R2>R3；Q1=Q2=Q37. ⼀包有⽯棉泥保温层的蒸汽管道，当⽯棉泥受潮后，其保温效果应＿＿＿＿＿＿，主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

***答案*** 降低；因⽔的导热系数⼤于保温材料的导热系数，受潮后，使保温层材料导热系数增⼤，保温效果降低。

8. ⽤冷却⽔将⼀定量的热流体由100℃冷却到40℃，冷却⽔初温为15℃，在设计列管式换热器时，采⽤两种⽅案⽐较，⽅案Ⅰ是令冷却⽔终温为30℃，⽅案Ⅱ是令冷却⽔终温为35℃，则⽤⽔量W1＿＿W2，所需传热⾯积A1＿＿＿A2。

***答案*** ⼤于；⼩于9. 列管式换热器的壳程内设置折流挡板的作⽤在于___________________，折流挡板的形状有____________________，____________________等。