化工原理-陈敏恒第三版-考试重点

第一章 流体流动

1.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。 质点是含有大量分子的流体微团,质点条:其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。

2.流体运动的拉格朗日法描述同一质点在不同时刻的状态;欧拉法描述空间任意定点的状态。

3.粘性的物理本质是分子间的引力和分子的热运动与碰撞。 通常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;温度上升,热运动加剧,粘度上升。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,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。

4. 静压强的特性: ①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力;②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等;③压强各向传递。

5.均匀分布指速度分布大小均匀;均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。

6. 伯努利方程的应用条件:重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动,流体微元与其它微元或环境没有能量交换时,同一流线上的流体间能量的关系。

7.层流:流体质点作直线运动,层次分明,流体分层流动,彼此互补混杂。 湍流:流体在总体上沿管道向前运动,同时还在向各个方向做随机脉动。

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。

8. 雷诺数的物理意义是惯性力与粘性力之比。

9、体积力:作用于流体的每个质点上,与流体的质量成正比,与均质流体的体积成成比。

表面力:与表面及成正比,垂直于表面的力成为压力,平行于表面的力称为剪力

10、定态流动:在流动系统中,各截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量不随时间而变化,这种流动称为定态流动或稳定流动。参考资料里有动画演示。

非定态流动:在流动系统中,各截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量随时间而变化,这种流动称为非定态流动或不稳定流动。

11、以Re为判据将流动分为:层流区、过渡区、湍流区。雷诺系数的物理意义:流体惯性力与粘性力之比。

12、边界层分离现象:将流体中速度为零的点连成一线,该线与边界层之间的区域即成为脱离了物体的边界层,这种现象称为边界层分离现象。

13、流体做层流运动时,平均速度为管中心最大速度的一半。此时以平均速度算平均动能,动能矫正因数为2。

14、阻力损失分为1直管阻力损失:特点:边界层与固体表面不分离。2局部阻力损失:特点:边界层与固体表面分离。阻力损失的产

生原因:流体内部及流体与固体表面之间的黏性磨擦作用。阻力损失的主要表现是流体势能的降低。

15、层流区阻力损失与流速的一次方成正比。湍流区与流速的二次方成正比。阻力损失产生的原因:流体粘性所造成的内摩擦力。

16.突然扩大:产生阻力原因:边界层脱体。流道突然扩大,下游压强上升,流体在逆压强下流动,极易发生边界层脱落,产生漩涡。

突然缩小:收缩部分不产生明显阻力损失,流体有惯性,收缩至A面后流道重新扩大,下游压强上升,流体在逆压强下流动,极易发生边界层脱落,产生漩涡。

17、阻力对管内流动的影响:1任何局部阻力系数增加将使管内的流量下降2下有阻力增大将使上游压强增大3上游阻力增大将使下游压强下降4阻力损失总是表现为机械能降低,等径管中总势能降低。

第二章

1、流体输送机械分类:1动力式(叶轮式)离心式、轴流式2容积式:(正位移)往复式、旋转式3其他类型 喷射类

2、液体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)。

3. 离心泵的压头受哪些因素影响?离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关。

4.后弯叶片的优点:叶轮使流体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转换成势能时损失小,泵的效率高。缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。

5 何谓"气缚"现象? 产生此现象的原因是什么? 如何防止"气缚"?

答:因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象。产生原因是离心泵产生的压差与密度成正比,密度小,压差小,吸不上液体。防止措施灌泵、排气。

6、何谓灌泵?为什么要进行灌泵? 离心泵启动前先须使泵内充满液体,这一操作成为灌泵,若果泵处于液面以下。液体可借错位差进入泵体,则无需灌泵。 灌泵原因:在同一压头下,泵进出口的压差压差与流体的密度成正比。如果启动泵时,泵体内是气体,而被输送的是液体,则启动后泵产生的压头虽未定值,但因空气密度太小,造成压差或泵吸入口的真空度很小而不能是液体吸入泵内,因此。。。

7.离心泵的特性曲线指有效压头、效率、功率与流量之间的关系。影响这些曲线的主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径大小。

9、离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的。调节流量的方法调节出口阀,改变泵的转速。。

10. 何谓泵的汽蚀? 如何避免"汽蚀"?.泵的汽蚀是指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,引起振动和腐蚀的现象。 规定泵的

实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量;通过计算,确定泵的实际安装高度低于允许安装高度。

11. 什么是正位移特性?.流量由泵决定,与管路特性无关。

12.往复泵有无"汽蚀"现象?往复泵同样有汽蚀问题。这是由液体汽化压强决定的。

13、 为什么离心泵启动前应关闭出口阀, 而旋涡泵启动前应打开出口阀?.这与功率曲线的走向有关,离心泵在零流量时功率负荷最小,所以在启动时关闭出口阀,使电机负荷最小;而旋涡泵在大流量时功率负荷最小,所以在启动时要开启出口阀,使电机负荷最小。

14、影响泵效率的主要因素:容量损失、水力损失、机械损失

15、串并联泵合成曲线特点:同样流量下,串联泵的压头为单台泵的两倍。同样压头下。串联泵的流量为单台泵的两倍。

第四章

1. 颗粒群的平均直径以何为基准? 为什么? 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。

2. 数学模型法的主要步骤有哪些?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,实验定模型参数。

3.强化过滤速率的措施有哪些?强化过滤速率的措施有①改变滤饼结构;②改变颗粒聚集状态;③动态过滤

4两种过滤方式:滤饼过滤、深层过滤

5.过滤介质:织物介质、多孔性固体介质、堆积介质、多孔膜

第五章 颗粒的沉降和流态化

问题1. 曳力:固体颗粒相对流体运动时,流体对颗粒的作用,

问题2. 斯托克斯定律区的沉降速度应用的前提是什么? 颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计?

前提Re

问题3. 重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关? 降尘室的高度是否影响气体处理量?

答3.沉降室底面积和沉降速度。不影响。高度小会使停留时间短,但沉降距离也短了。

问题4. 评价旋风分离器性能的主要指标有哪两个?

答4.分离效率、压降。

问题5. 为什么旋风分离器处于低气体负荷下操作是不适宜的? 锥底为何须有良好的密封?

答5.低负荷时,没有足够的离心力。

锥底往往负压,若不密封会漏入气体且将颗粒带起。

6.狭义流态化指操作气速小于沉降速度的流化床,广义流化床则包括流化床、载流床和气力输送。

问题7. 提高流化质量的常用措施:增加分布板阻力,加内部构件,用小直径宽分布颗粒,细颗粒高气速操作。

内生不稳定性:空穴的恶性循环。

问题8. 气力输送主要优点①系统可密闭; ②输送管线设置比铺设道路更方便; ③设备紧凑,易连续化、自动化; ④同时可进行其他单元操作。

第六章

传热

问题1. 传热过程三种基本方式:直接接触式、间壁式、蓄热式。

问题2. 传热按机理分为:传导、对流、热辐射。

问题3. 物体的导热系数与物态、温度有关有关?

问题4. 流动对传热的贡献主要表现在流动流体的载热。

问题5. 自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热?

答5.加热面在下,制冷面在上。

问题6. 液体沸腾的必要条件有哪两个?

答6.过热度、汽化核心。

问题7. 工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作? 为什么?

7.核状沸腾状态。原因以免设备烧毁。

问题8. 沸腾给热的强化.改善加热表面,提供更多的汽化核心;沸腾液体加添加剂,降低表面张力。

问题9. 蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体?

答9.避免其积累,提高α。

问题12. 为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数?

答12.①相变热远大于显热;②沸腾时汽泡搅动;蒸汽冷凝时液膜很薄。。

问题14. 若串联传热过程中存在某个控制步骤, 其含义是什么?

答14.该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和,传热速率由该步骤所决定。

问题17. 为什么一般情况下, 逆流总是优于并流? 并流适用于哪些情况?

答17.逆流推动力Δtm大,载热体用量少。热敏物料加热,控制壁温以免过高。

问题18. 解决非定态换热器问题的基本方程是哪几个?

答18.传热基本方程,热量衡算式,带有温变速率的热量衡算式。

19、对流给热过程的分类1流体无相变过程:强制对流传热、自然对流传热2发生相变过程:蒸汽冷凝过程传热、液体沸腾传热

第一章 流体流动

1.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。 质点是含有大量分子的流体微团,质点条:其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。

2.流体运动的拉格朗日法描述同一质点在不同时刻的状态;欧拉法描述空间任意定点的状态。

3.粘性的物理本质是分子间的引力和分子的热运动与碰撞。 通常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;温度上升,热运动加剧,粘度上升。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,温度上升,分子间的引力下降,粘度下降。

4. 静压强的特性: ①静止流体中任意界面上只受到大小相等、方向相反、垂直于作用面的压力;②作用于任意点所有不同方位的静压强在数值上相等;③压强各向传递。

5.均匀分布指速度分布大小均匀;均匀流段指速度方向平行、无迁移加速度。

6. 伯努利方程的应用条件:重力场下、不可压缩、理想流体作定态流动,流体微元与其它微元或环境没有能量交换时,同一流线上的流体间能量的关系。

7.层流:流体质点作直线运动,层次分明,流体分层流动,彼此互补混杂。 湍流:流体在总体上沿管道向前运动,同时还在向各个方向做随机脉动。

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。

8. 雷诺数的物理意义是惯性力与粘性力之比。

9、体积力:作用于流体的每个质点上,与流体的质量成正比,与均质流体的体积成成比。

表面力:与表面及成正比,垂直于表面的力成为压力,平行于表面的力称为剪力

10、定态流动:在流动系统中,各截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量不随时间而变化,这种流动称为定态流动或稳定流动。参考资料里有动画演示。

非定态流动:在流动系统中,各截面上流体的流速、压强、密度等有关物理量随时间而变化,这种流动称为非定态流动或不稳定流动。

11、以Re为判据将流动分为:层流区、过渡区、湍流区。雷诺系数的物理意义:流体惯性力与粘性力之比。

12、边界层分离现象:将流体中速度为零的点连成一线,该线与边界层之间的区域即成为脱离了物体的边界层,这种现象称为边界层分离现象。

13、流体做层流运动时,平均速度为管中心最大速度的一半。此时以平均速度算平均动能,动能矫正因数为2。

14、阻力损失分为1直管阻力损失:特点:边界层与固体表面不分离。2局部阻力损失:特点:边界层与固体表面分离。阻力损失的产

生原因:流体内部及流体与固体表面之间的黏性磨擦作用。阻力损失的主要表现是流体势能的降低。

15、层流区阻力损失与流速的一次方成正比。湍流区与流速的二次方成正比。阻力损失产生的原因:流体粘性所造成的内摩擦力。

16.突然扩大:产生阻力原因:边界层脱体。流道突然扩大,下游压强上升,流体在逆压强下流动,极易发生边界层脱落,产生漩涡。

突然缩小:收缩部分不产生明显阻力损失,流体有惯性,收缩至A面后流道重新扩大,下游压强上升,流体在逆压强下流动,极易发生边界层脱落,产生漩涡。

17、阻力对管内流动的影响:1任何局部阻力系数增加将使管内的流量下降2下有阻力增大将使上游压强增大3上游阻力增大将使下游压强下降4阻力损失总是表现为机械能降低,等径管中总势能降低。

第二章

1、流体输送机械分类:1动力式(叶轮式)离心式、轴流式2容积式:(正位移)往复式、旋转式3其他类型 喷射类

2、液体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)。

3. 离心泵的压头受哪些因素影响?离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关。

4.后弯叶片的优点:叶轮使流体势能提高大于动能提高,动能在蜗壳中转换成势能时损失小,泵的效率高。缺点是产生同样理论压头所需泵体体积比前弯叶片的大。

5 何谓"气缚"现象? 产生此现象的原因是什么? 如何防止"气缚"?

答:因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象。产生原因是离心泵产生的压差与密度成正比,密度小,压差小,吸不上液体。防止措施灌泵、排气。

6、何谓灌泵?为什么要进行灌泵? 离心泵启动前先须使泵内充满液体,这一操作成为灌泵,若果泵处于液面以下。液体可借错位差进入泵体,则无需灌泵。 灌泵原因:在同一压头下,泵进出口的压差压差与流体的密度成正比。如果启动泵时,泵体内是气体,而被输送的是液体,则启动后泵产生的压头虽未定值,但因空气密度太小,造成压差或泵吸入口的真空度很小而不能是液体吸入泵内,因此。。。

7.离心泵的特性曲线指有效压头、效率、功率与流量之间的关系。影响这些曲线的主要因素有液体密度,粘度,转速,叶轮形状及直径大小。

9、离心泵的工作点是由管路特性方程和泵的特性方程共同决定的。调节流量的方法调节出口阀,改变泵的转速。。

10. 何谓泵的汽蚀? 如何避免"汽蚀"?.泵的汽蚀是指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,引起振动和腐蚀的现象。 规定泵的

实际汽蚀余量必须大于允许汽蚀余量;通过计算,确定泵的实际安装高度低于允许安装高度。

11. 什么是正位移特性?.流量由泵决定,与管路特性无关。

12.往复泵有无"汽蚀"现象?往复泵同样有汽蚀问题。这是由液体汽化压强决定的。

13、 为什么离心泵启动前应关闭出口阀, 而旋涡泵启动前应打开出口阀?.这与功率曲线的走向有关,离心泵在零流量时功率负荷最小,所以在启动时关闭出口阀,使电机负荷最小;而旋涡泵在大流量时功率负荷最小,所以在启动时要开启出口阀,使电机负荷最小。

14、影响泵效率的主要因素:容量损失、水力损失、机械损失

15、串并联泵合成曲线特点:同样流量下,串联泵的压头为单台泵的两倍。同样压头下。串联泵的流量为单台泵的两倍。

第四章

1. 颗粒群的平均直径以何为基准? 为什么? 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。

2. 数学模型法的主要步骤有哪些?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,实验定模型参数。

3.强化过滤速率的措施有哪些?强化过滤速率的措施有①改变滤饼结构;②改变颗粒聚集状态;③动态过滤

4两种过滤方式:滤饼过滤、深层过滤

5.过滤介质:织物介质、多孔性固体介质、堆积介质、多孔膜

第五章 颗粒的沉降和流态化

问题1. 曳力:固体颗粒相对流体运动时,流体对颗粒的作用,

问题2. 斯托克斯定律区的沉降速度应用的前提是什么? 颗粒的加速段在什么条件下可忽略不计?

前提Re

问题3. 重力降尘室的气体处理量与哪些因素有关? 降尘室的高度是否影响气体处理量?

答3.沉降室底面积和沉降速度。不影响。高度小会使停留时间短,但沉降距离也短了。

问题4. 评价旋风分离器性能的主要指标有哪两个?

答4.分离效率、压降。

问题5. 为什么旋风分离器处于低气体负荷下操作是不适宜的? 锥底为何须有良好的密封?

答5.低负荷时,没有足够的离心力。

锥底往往负压,若不密封会漏入气体且将颗粒带起。

6.狭义流态化指操作气速小于沉降速度的流化床,广义流化床则包括流化床、载流床和气力输送。

问题7. 提高流化质量的常用措施:增加分布板阻力,加内部构件,用小直径宽分布颗粒,细颗粒高气速操作。

内生不稳定性:空穴的恶性循环。

问题8. 气力输送主要优点①系统可密闭; ②输送管线设置比铺设道路更方便; ③设备紧凑,易连续化、自动化; ④同时可进行其他单元操作。

第六章

传热

问题1. 传热过程三种基本方式:直接接触式、间壁式、蓄热式。

问题2. 传热按机理分为:传导、对流、热辐射。

问题3. 物体的导热系数与物态、温度有关有关?

问题4. 流动对传热的贡献主要表现在流动流体的载热。

问题5. 自然对流中的加热面与冷却面的位置应如何放才有利于充分传热?

答5.加热面在下,制冷面在上。

问题6. 液体沸腾的必要条件有哪两个?

答6.过热度、汽化核心。

问题7. 工业沸腾装置应在什么沸腾状态下操作? 为什么?

7.核状沸腾状态。原因以免设备烧毁。

问题8. 沸腾给热的强化.改善加热表面,提供更多的汽化核心;沸腾液体加添加剂,降低表面张力。

问题9. 蒸汽冷凝时为什么要定期排放不凝性气体?

答9.避免其积累,提高α。

问题12. 为什么有相变时的对流给热系数大于无相变时的对流给热系数?

答12.①相变热远大于显热;②沸腾时汽泡搅动;蒸汽冷凝时液膜很薄。。

问题14. 若串联传热过程中存在某个控制步骤, 其含义是什么?

答14.该步骤阻力远大于其他各步骤的阻力之和,传热速率由该步骤所决定。

问题17. 为什么一般情况下, 逆流总是优于并流? 并流适用于哪些情况?

答17.逆流推动力Δtm大,载热体用量少。热敏物料加热,控制壁温以免过高。

问题18. 解决非定态换热器问题的基本方程是哪几个?

答18.传热基本方程,热量衡算式,带有温变速率的热量衡算式。

19、对流给热过程的分类1流体无相变过程:强制对流传热、自然对流传热2发生相变过程:蒸汽冷凝过程传热、液体沸腾传热


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