谭天恩《化工原理》

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2-1 在图2-12所示的离心泵特性曲线图上，任选一个流量，读出其相应的压头与功率，核算其效率是否与图中所示的一致。

解 ：取任一点，如Q=30L*s^-1或108m^3*he^-1查图2-12知 H=19.4m,n=7-4kw,η=77%

检验效率：

η=QHpg/N=108*19.4*1000*9.81=0.772 结果与读图相符

2-2 用内径为200mm、长50m的管路输送液体（密度与水相同），升高10m。管路上全部管件的当量长度为27m，摩擦系数可取为0.03.作用于上下游液面的压力相同。试列出管路特性方程，其中，流量Q以m^3*h^-1计，压头H以m计。

附图中的实线与虚线分别为IS250-200-315型和IS250-200-315A型离心泵的特性曲线。试求，若在本题中的管路上分布安装这两个泵时的流量、所需的轴功率及效率。 解：（1）管路特性方程 H== z+ρg+Σhf=

P

z+ρgλΣl

π2d

P

3600 =10+4.61 10^ 5Q^2

Q

2

式中，Q以m^3*h^-1计，H以m计。

（2）将管路特性曲线描绘在图上，与两泵的H-Q曲线相交，由交点可读出以下数值：

2-3 如图所

《化工原理》课程设计

题 目 水吸收矿石焙烧炉尾气中SO2填料塔设计 院 （系） 药学院制药工程系 专 业 班 级 12级药剂本一班 学 生 姓 名 瞿文华 学 号 1245253120

设 计 地 点 3号教学楼211教室 __ 指 导 教 师 张 兴 法 _

起止时间：2014年4 月7 日至2014年 5月 4日

课程设计任务书

1.设计题目： 水吸收矿石焙烧炉尾气中SO2填料塔设计 2.操作条件

（1）原料气处理量2500+100n Nm/h ； （ n为学生成绩登记册上的序号:01-20）

（2）原料气组成：空气94％、SO2 6％(体积百分率）； （3）操作温度：25℃； （4）操作平均压力：常压； （5）SO2吸收率：96 ％； （6）吸收剂：清水；

（7）填料类型：鲍尔环（规格自选）。 (8)操作方式：单塔逆流。 3.设计任务

(1)完成填料塔的工艺计算（塔径、填料层高度及填料层压降）以及有关附属设备的选型； （2）绘制填料塔的工艺条件图； （3）编写设计说明书。

3

目 录

j05a10064(题目) (题分：10)

有一壁厚为10mm的钢制平壁容器，内盛80℃的恒温热水。水对内壁面的对流传热系数

2

为240W/m℃。现在容器外表面复盖一层导热系数为0.16W/m℃ 、厚度为 50mm 的保温材料。

2

保温层为10℃的空气所包围, 外壁对空气的联合传热系数为10W/m℃。

22

试求：A)每小时从每m面积所损失的热量KJ/h.m; B)容器内表面的温度Tw 。 钢材的导热系数为45W/m℃。

j05a10064(答案)

1.q=K△t △t =80-10=70℃ K=1/(1/αo +1/αi +b1/λ1+b2/λ2)

=1/(1/10+1/240+0.01/45+0.05/0.16)=2.399W/m2 ℃ q=2.399×70=167.9W/m2 每小时散热量 qh=3600×168/1000=604.4KJ/m2 .h

2.q=αi (80-T w ) 80-T w =167.9/240=0.7 ∴T w =79.3℃

j05a10067(题目) (题分：10)

如图所示,有一稳定导热的平壁炉墙,墙厚240mm ,导热系数λ=

化工原理习题集卡片

题型 页码 试题： 球形颗粒在静止流体中作重力沉降，经历________和_______两个阶段。 沉降速度是指_______阶段，颗粒相对于流体的运动速度。 填空 上册P116 难度 知识点 中 次重点 章节 分值 第3章第1节 3 答案与评分标准 加速运动 等速运动 等速运动 （每个空1分，共3分）

1

化工原理习题集卡片

题型 页码 试题： 在滞留区，球形颗粒的沉降速度ut与其直径的______次方成正比；而在湍流区，ut与其直径的______次方成正比。 填空 上册P117 难度 知识点 易 重点 章节 分值 第3章第1节 2 答案与评分标准 2 1/2 （每个空1分，共2分）

2

化工原理习题集卡片

题型 页码 试题： 降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是_____________________________；而气体的流动应控制在__________________流型。 填空 上册P120 难度 知识点 中 重点 章节 分值 第3章第1节 3 答案与评分标准 气体

《化工原理》上册习题

第1章 流体流动

一、填空或选择

1．某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为____kPa；另一设备的真空度为400mmHg，

则它的绝对压强为______。（当地大气压为101.33 kPa）

2．圆形直管内，体积流量qv一定，设计时若将管内径增大一倍，则层流时摩擦阻力损失hf

是原值的 倍；高度湍流时，hf是原值的 倍。

3．流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是____型曲线。其管中心最大流速为平均 流速的____倍，摩擦系数λ与Re关系为____。

4．流体在钢管内作湍流流动时，摩擦系数λ与____和____有关；若其作完全湍流（阻力平 方区），则λ仅与______有关。

5．流体作湍流流动时，邻近管壁处存在一____，雷诺数愈大，湍流程度愈剧烈，则该层厚 度______。

6．因次分析的依据是______。

7．从液面恒定的高位槽向常压容器加水，若将放水管路上的阀门开度关小，则管内水流量

将____，管路的局部阻力将___，直管阻力将___，管路总阻力将____。（设动能项可忽略）

8．牛顿粘性定律的表达式为____，该式应用条件为____流体作____流动。 9．水力半径

j05a10064(题目) (题分：10)

有一壁厚为10mm的钢制平壁容器，内盛80℃的恒温热水。水对内壁面的对流传热系数

2

为240W/m℃。现在容器外表面复盖一层导热系数为0.16W/m℃ 、厚度为 50mm 的保温材料。

2

保温层为10℃的空气所包围, 外壁对空气的联合传热系数为10W/m℃。

22

试求：A)每小时从每m面积所损失的热量KJ/h.m; B)容器内表面的温度Tw 。 钢材的导热系数为45W/m℃。

j05a10064(答案)

1.q=K△t △t =80-10=70℃ K=1/(1/αo +1/αi +b1/λ1+b2/λ2)

=1/(1/10+1/240+0.01/45+0.05/0.16)=2.399W/m2 ℃ q=2.399×70=167.9W/m2 每小时散热量 qh=3600×168/1000=604.4KJ/m2 .h

2.q=αi (80-T w ) 80-T w =167.9/240=0.7 ∴T w =79.3℃

j05a10067(题目) (题分：10)

如图所示,有一稳定导热的平壁炉墙,墙厚240mm ,导热系数λ=

线 名 姓 题 答 号 学 要 封 不 班 内 级 线 封 业 密专 密 系 四川理工学院试卷（2012至2013学年第1学期）

课程名称： 《化工原理》阶段考试（上） 命题教师：

适用班级： 工艺类本科

考试(考查) ：考试 年 月 日 共 8 页 题号 一 二 三

《化工反应原理与设备》课外自学报告 ———反应器基本原理

一、化学反应工程学研究的内容和方法 1、研究的内容：

（1）通过深入地研究，掌握传递过程的动力学和化学动力学共同作用的基本规律，从而改进和深化现有的反应技术和设备，降低能耗，提高效率. （2）开发新的技术和设备。

（3）指导和解决反应过程开发中的放大问题。 （4）实现反应过程的最优化。 2、研究的方法： 数学模型

在化学工程中，数学模型主要包括以下内容： （1）、动力学方程式

对于均相反应，可采用本征速率方程式；对于非均相反应，一般采用宏观速率方程式。 （2）、物料衡算式

流入量 = 流出量 + 反应消耗量 + 累积量

（3）、热量衡算式

物料带入热=物料带出热 + 反应热 + 与外界换热 + 累积热

（4）、动量衡算式

输入动量 = 输出动量 + 动量损失

（5）、参数计算式

主要是指物性参数、传递参数及热力学等计算公式。

二、化学反应过程和化学反应器的分类 （1）化学反应过程分类：

1

判断反应结果的好坏主要两个因素：反应速率、反应的选择性 1、反应速率：

绪论习题

1.含水份52%的木材共120kg，经日光照晒，木材含水份降至25%，问：共失去水份多少千克？以上含水份均指质量百分数。

木材 木材 ? 120(1-0.52)=(120-w)(1-0.25) 照晒 ?w=43.2kg

2.以两个串联的蒸发器对NaOH水溶液予以浓缩，流程及各符号意义如图所示，F、G、E皆为NaOH水溶液的质量流量，x表示溶液中含NaOH的质量分数，W表示各蒸发器产生水蒸汽的质量流量。若

，

，

，

，问：W1、W2、E、x1各为多少？

W1kg/s W2kg/s NaOH水液 G kg/s E kg/s F=6.2Kg/s

X0=0.105

蒸发器1 蒸发器2 X2 =0.30

W1:W2=1:1.15 , X---(Wt),x1,w1,w2,D,E=? 对控制

《化工反应原理与设备》课外自学报告 ———反应器基本原理

一、化学反应工程学研究的内容和方法 1、研究的内容：

（1）通过深入地研究，掌握传递过程的动力学和化学动力学共同作用的基本规律，从而改进和深化现有的反应技术和设备，降低能耗，提高效率. （2）开发新的技术和设备。

（3）指导和解决反应过程开发中的放大问题。 （4）实现反应过程的最优化。 2、研究的方法： 数学模型

在化学工程中，数学模型主要包括以下内容： （1）、动力学方程式

对于均相反应，可采用本征速率方程式；对于非均相反应，一般采用宏观速率方程式。 （2）、物料衡算式

流入量 = 流出量 + 反应消耗量 + 累积量

（3）、热量衡算式

物料带入热=物料带出热 + 反应热 + 与外界换热 + 累积热

（4）、动量衡算式

输入动量 = 输出动量 + 动量损失

（5）、参数计算式

主要是指物性参数、传递参数及热力学等计算公式。

二、化学反应过程和化学反应器的分类 （1）化学反应过程分类：

1

判断反应结果的好坏主要两个因素：反应速率、反应的选择性 1、反应速率：