南京工业大学2010化工原理辅导.ppt

1、第一章 流体流动,1.1 基本概念,1.什么叫流体？流体不同于固体的特征是什么？,2. 流体是由大量分子组成，而每个分子行为千差万别，且分子间是不连续的。因此，提出连续介质模型的意义是什么？,3.流体具有粘性的原因是什么？流体粘度是衡量粘性大小的物理量，流体静止时是否具有粘度？ P15（液体：分子间引力；气体：分子热运动） P16（粘度是流体只有运动时才体现的一种流体性质）,4.量纲分析（因次分析）可以减少变量，减少 实验工作量，在试验条件下获得的。由无量纲数群（无因次数群）表示的关联式可推广应用于其他设备和其它流体，条件是什么？ P30（设备与 实验设备几何相似，流体物性各自维持常数）,5.

2、局部阻力产生的原因和实质是什么？ P34-35（实质是边界层分离）,6.分析V形管压差计受力平衡的重要依据是什么？P30（流体静力学基本方程式+等压面）,解：,第二章 流体输送机械,2.1 基本概念,离心泵中，叶轮和泵壳分别起什么作用？ （叶轮：原动机的机械能液体静压能和动能； 泵壳：汇集由叶轮抛出的液体，部分动能静压能） 2. 离心泵叶轮有哪几种类型？（闭式，半闭式，敞式） 3. 离心泵出厂时三条性能曲线是在什么条件下测定的？ （20摄氏度的清水在一定转速下测得的） 4. 离心泵扬程的定义是什么？P68,5. 离心泵产生气蚀现象的原因是什么？如何避免气蚀现象产生？ P76（低于最大安装高度）

3、 6. 对一台特定的泵，由20 清水测出的h允与V的曲线关系，是否可以通用于其它不同温度下的任何一种流体？ P77（可以）,2.2 基本公式,1.管路特性曲线 泵特性曲线,2. 离心泵的安装高度1K截面 3. 1-2截面：,2.3 计算举例,以离心泵、往复泵各一台并联输水，而泵合成的性能曲线方程为： He=72.5-0.00188(V-22)2,V指总流量。阀全开时管路特性曲线方程为：He=51+KV2,式中He,He的单位为m H2O,V的单位为L/s。现停开往复泵，仅离心泵操作，阀全开时流量为53.8 L/s。试求管路特性曲线方程中的K值。,解：只开离心泵时 He=72.5-0.00188

4、V2 当V=53.8 L/s时， He=72.5-0.00188V2 =72.5-0.0018853.82=67.06m 管路特性曲线 He=51+KV2=51+K53.82 He= He=51+K53.82=67.06m K=0.00555m/(L/s),第三章 过滤 沉降 流态化,3.1 基本概念 1.颗粒的比表面积a，床层的孔隙率为，则 床层的比表面积是多少？（1-） a 2.固定床结构的一维简化模型有哪些特点？ P99,3. 流体流过滤饼即为流过一固体颗粒的固定床，因液体通过滤饼的流速较低，属层流，过滤速率就是流体通过固定床的空速，是采用欧拉公式还是柯士尼公式？P100，P102（欧拉

5、公式u2，柯士尼公式u400) 4. 颗粒的沉降速度的定义是什么？P116 5. 什么是临界粒径？旋风分离器性能好坏的标志是什么？（被旋风分离器完全去除的最小颗粒的粒径。临界粒径）,3.2 基本公式,1. 过滤速率计算式 2. 恒压过滤方程,3.3 计算举例,某板框压滤机过滤面积为0.2m2,在恒压过 滤溶液中的悬浮液颗粒，1h后得滤液10m3, 过滤介质阻力不计。求： （1）其他条件不变，过滤4h可得多少滤液V1？ （2）其他条件不变，过滤面积减半，可得多少滤液V2？ （3）恒压过滤1h后，再用2m3水洗涤， ？,解 恒压,第四章 传热与换热器,4.1 基本概念,传热的三种基本方式？ P13

6、7（对流，传导，辐射） 2. 对流传热的特点是什么？P137 3. 钢、不锈钢、水、空气在同温度下的导热系数（热导率）的大小比较。它们随温度如何变化？P139（金属 非金属液体气体） P140（纯金属t升降，非金属t升升，液体t升降（水和甘油除外），气体t升升）,4. 冷热流体换热时，逆流与并流的优缺点比较。P172-173 5. 折流板有哪两种类型？折流板的作用。 P181（作用：冷热流体充分接触，雷诺数大于100就可能达到湍流；提高对流传热系数，但是流动阻力增大）,4.2 基本公式,1. 流体在管内强制对流给热,流速或流量加倍,2. 串联传热,3. 传热系数,4.3 计算举例,两台规格完全

7、相同的单管程单壳程列管式换热器，每台换热面积为30m2 ，管程走氮气，进口温度t1=15oC，壳程为120水蒸气冷凝，氮气的流量为5400kg/h。若两台换热并联使用，氮气通过每台换热器的流量相等，此时，氮气的对流给热系数为30w/(m2)，求氮气的出口温度和水蒸气用量。设氮气的物性不随温度压力变化，热损不计，Cp=2.6kJ/(kg)，水蒸气冷凝潜热r = 104kJ/kg。,解 5400,水蒸气加热氮气,蒸汽用量,第五章 气体吸收,5.1 基本概念,双膜理论的要点是什么？P237 2. 用水吸收空气的CO2属于气膜控制还是液膜控制？ （液膜控制） 3. 分子扩散速率即菲克定律只适用于什么体

8、系？P231（二元体系一维分子扩散）,4. 降低体系的压力、升高操作温度有利于解吸还是吸收？ （降压升温有利于解吸） 5. 某一填料塔进行逆流吸收操作，当吸收因子A1且填料为无穷高时，气液两相将在塔顶还是塔底达到平衡？ （塔底）,5.2 基本公式,5.3 计算举例,用纯溶剂吸收气体中的溶质S，气体的进口组成为y1=0.05，气体出口组成为0.021，塔底液相出口组成为0.1（以上均为摩尔分率），操作条件下的气液平衡关系为y=0.45x，气膜控制，求档液体流量增加一倍时，在气体处理量及气液进口组成不变的情况下，气体出口组成y2=?,y2,x2,Gy2,Lx2,第六章 流体蒸馏,6.1 计算公式,

9、6.2 计算举例 用精馏塔分离甲醇水溶液，进料为气液混合物，F=300kmol/h，xF=0.4(摩尔分数)，气液比为1：2，塔顶蒸汽经分凝器分凝，1/3做回流，其余2/3经全凝器做产品，D=100kmol/h，xD=0.95,=2.5,塔釜直接蒸汽加热，求塔顶蒸汽的组成和塔底产品组成xw.,解,全塔物料衡算,直接蒸汽加热,1. 填料有哪几种类型？P310-311（乱堆，整齐）,第七章 塔设备,2. 影响填料塔液泛速度大小的因素有哪些？ P315（填料性能，流体物性，液气比）,3. 空塔液泛气速uf是根据埃克特经验关联图计 算而得，其中纵坐标体现不同尺寸的各种填料 操作特性的参量是什么？P315（填料因子）,4. 筛板塔的塔板上液流类型有几种？P327,5. 塔板负荷性能图，每条线的名称。P333,第八章 干燥,8.1 基本概念 1.干燥截止经预热器预热后，湿度H和温度t如何变化？ （H不变，t升高） 2.对热敏性物料，为了提高干燥速度，可采取的方法是什么？ P369（真空干燥） 3.干燥必要条件是什么？ P369 4.在恒定干燥条件下的恒速干燥阶段，物料表面保持完全润湿，物料表面的稳定温度是什么温度？此阶段为何称表面气化控制阶段？ P386，P387 5.降速干燥阶段的干燥速率主要取决于哪些因素？ P387,8.2 基本公