化工原理學習指導與習題精解

第1章流體流動1
1．1知識要點2
1．1．1連續(xù)性假定及其意義2
1．1．2質點2
1．1．3拉格朗日法2
1．1．4歐拉法2
1．1．5定態(tài)流動2
1．1．6軌線與流線2
1．1．7系統(tǒng)與控制體2
1．1．8黏性的物理本質2
1．1．9理想流體與實際流體的區(qū)別2
1．1．10牛頓黏性定律3
1．1．11總勢能和虛擬壓強3
1．1．12靜止流體受力平衡的研究方法3
1．1．13靜力學方程3
1．1．14壓差計3
1．1．15質量守恒方程4
1．1．16伯努利方程4
1．1．17伯努利方程的物理意義和幾何意義5
1．1．18平均流速5
1．1．19動能校正因子5
1．1．20定態(tài)性與穩(wěn)定性5
1．1．21流體流動阻力產(chǎn)生的原因及影響因素5
1．1．22雷諾數(shù)5
1．1．23層流和湍流的速度分布5
1．1．24層流和湍流的本質區(qū)別6
1．1．25邊界層6
1．1．26邊界層分離現(xiàn)象6
1．1．27邊界層分離的條件7
1．1．28量綱分析實驗研究方法的主要步驟7
1．1．29機械能衡算7
1．1．30摩擦系數(shù)λ、Re和ε/d的關系7
1．1．31阻力損失7
1．1．32直管阻力計算7
1．1．33局部阻力計算8
1．1．34突然擴大和突然縮小8
1．1．35管路中的總阻力計算8
1．1．36當量直徑8
1．1．37阻力對管路影響的分析9
1．1．38管路計算9
1．1．39畢托管10
1．1．40孔板流量計11
1．1．41轉子流量計11
1．1．42非牛頓流體特性12
1．2重點概念12
1．2．1概念解析12
1．2．2簡答題13
1．3典型例題解析21
1．4提高型例題精解34
1．5自測練習44
1．5．1自測練習一44
1．5．2自測練習二47
本章符號說明49
第2章流體輸送機械51
2．1知識要點52
2．1．1管路特性方程52
2．1．2管路特性曲線的影響因素52
2．1．3離心泵的主要參數(shù)53
2．1．4離心泵主要構件53
2．1．5離心泵理論壓頭的影響因素53
2．1．6離心泵采用后彎葉片原因53
2．1．7氣縛現(xiàn)象53
2．1．8泵的有效功率和效率54
2．1．9離心泵特性曲線54
2．1．10離心泵特性曲線的影響因素54
2．1．11離心泵的工作點55
2．1．12離心泵的調節(jié)手段55
2．1．13離心泵的串并聯(lián)55
2．1．14汽蝕現(xiàn)象56
2．1．15離心泵安裝高度和必需汽蝕余量(NPSH)r56
2．1．16離心泵的選型57
2．1．17正位移特性57
2．1．18往復泵的調節(jié)手段57
2．1．19各種化工用泵比較57
2．1．20氣體輸送特點58
2．1．21通風機的全壓、動風壓58
2．1．22真空泵的主要性能參數(shù)58
2．2重點概念58
2．2．1概念解析58
2．2．2簡答題60
2．3典型例題解析65
2．4提高型例題精解74
2．5自測練習81
2．5．1自測練習一81
2．5．2自測練習二83
本章符號說明86
第3章過濾87
3．1知識要點88
3．1．1球形顆粒的特性88
3．1．2非球形顆粒的特性88
3．1．3顆粒群的平均直徑88
3．1．4固定床的特性88
3．1．5數(shù)學模型法88
3．1．6固定床的壓降89
3．1．7物料衡算89
3．1．8過濾速率基本方程89
3．1．9恒速過濾方程89
3．1．10恒壓過濾方程90
3．1．11先變壓后恒壓方程90
3．1．12板框壓濾機90
3．1．13葉濾機的洗滌90
3．1．14板框壓濾機的洗滌90
3．1．15真空回轉過濾機91
3．1．16生產(chǎn)能力91
3．2重點概念91
3．2．1概念解析91
3．2．2簡答題92
3．3典型例題解析94
3．4提高型例題精解99
3．5自測練習102
3．5．1自測練習一102
3．5．2自測練習二103
本章符號說明105
第4章顆粒的沉降和流態(tài)化107
4．1知識要點108
4．1．1曳力108
4．1．2曳力系數(shù)ζ108
4．1．3顆粒沉降速度ut108
4．1．4斯托克斯定律108
4．1．5牛頓區(qū)108
4．1．6重力降塵室109
4．1．7重力降塵室生產(chǎn)能力109
4．1．8離心分離因數(shù)109
4．1．9旋風分離器主要評價指標110
4．1．10分割直徑dpc110
4．1．11流化床的特點110
4．1．12實際流化床兩種流化現(xiàn)象110
4．1．13起始流化速度和帶出速度110
4．1．14流化床壓降110
4．1．15氣力輸送特點110
4．2重點概念111
4．2．1概念解析111
4．2．2簡答題112
4．3典型例題計算114
4．4提高型例題精解118
4．5自測練習120
4．5．1自測練習一120
4．5．2自測練習二121
本章符號說明122
第5章傳熱124
5．1知識要點125
5．1．1冷、熱流體的三種接觸方式125
5．1．2傳熱的三種基本方式125
5．1．3熱流量Q和熱流密度q125
5．1．4傅里葉定律125
5．1．5多層壁定態(tài)一維導熱125
5．1．6對流傳熱126
5．1．7牛頓冷卻定律126
5．1．8給熱系數(shù)α的計算126
5．1．9自然對流126
5．1．10圓管內強制湍流127
5．1．11大容積飽和沸騰127
5．1．12蒸汽冷凝給熱127
5．1．13對流給熱過程α的比較128
5．1．14熱輻射128
5．1．15兩物體間的輻射傳熱129
5．1．16對數(shù)平均推動力129
5．1．17傳熱過程130
5．1．18總傳質系數(shù)K130
5．1．19壁溫與熱阻的關系131
5．1．20非定態(tài)傳熱過程131
5．1．21間壁式換熱器的類型131
5．1．22管殼式換熱器中流體通道選擇131
5．2重點概念132
5．2．1概念解析132
5．2．2簡答題132
5．3典型例題解析139
5．4提高型例題精解148
5．5自測練習154
5．5．1自測練習一154
5．5．2自測練習二156
本章符號說明158
第6章氣體吸收160
6．1知識要點161
6．1．1氣體吸收的目的和原理161
6．1．2實施吸收操作必須解決的問題161
6．1．3吸收過程的主要操作費用及經(jīng)濟性161
6．1．4解吸方法161
6．1．5選擇吸收溶劑的主要依據(jù)161
6．1．6氣、液兩相接觸方式161
6．1．7亨利定律及相平衡161
6．1．8相平衡常數(shù)及影響因素162
6．1．9吸收過程的極限162
6．1．10過程的推動力162
6．1．11氣液相際傳質過程162
6．1．12單相傳質機理162
6．1．13費克定律162
6．1．14分子擴散速率方程162
6．1．15等分子反向擴散163
6．1．16單向擴散163
6．1．17漂流因子163
6．1．18擴散系數(shù)163
6．1．19對流傳質與對流傳質速率164
6．1．20流傳質系數(shù)及無量綱特征數(shù)關聯(lián)式164
6．1．21對流傳質理論164
6．1．22對流傳質速率方程式與總傳質系數(shù)164
6．1．23傳質阻力控制165
6．1．24低濃度氣體吸收特點165
6．1．25物料衡算與操作線方程式165
6．1．26吸收過程基本方程式165
6．1．27傳質單元高度166
6．1．28傳質單元數(shù)166
6．1．29塔高166
6．1．30對數(shù)平均推動力166
6．1．31傳質單元數(shù)求法167
6．1．32吸收塔的液氣比與最小液氣比167
6．1．33解吸塔的最小氣液比167
6．1．34返混167
6．1．35吸收劑三要素及對吸收結果的影響168
6．1．36吸收塔的操作和調節(jié)的技術極限168
6．1．37吸收劑用量調節(jié)的限度168
6．1．38化學吸收與物理吸收168
6．1．39增強因子β168
6．1．40容積過程與表面過程168
6．2重點概念168
6．2．1概念解析168
6．2．2簡答題171
6．3典型例題解析174
6．4提高型例題精解183
6．5自測練習192
6．5．1自測練習一192
6．5．2自測練習二193
本章符號說明194
第7章液體精餾196
7．1知識要點197
7．1．1蒸餾的目的及基本依據(jù)197
7．1．2蒸餾的主要操作費用197
7．1．3雙組分氣液相平衡自由度197
7．1．4理想物系的定義197
7．1．5泡點197
7．1．6露點197
7．1．7揮發(fā)度197
7．1．8相對揮發(fā)度197
7．1．9總壓對相對揮發(fā)度的影響197
7．1．10相平衡常數(shù)與相平衡方程198
7．1．11平衡蒸餾和簡單蒸餾的比較198
7．1．12精餾原理與連續(xù)精餾198
7．1．13實現(xiàn)精餾的必要條件198
7．1．14理論板198
7．1．15采出率198
7．1．16輕組分回收率和重組分回收率198
7．1．17默弗里板效率198
7．1．18恒摩爾流假定及其成立的主要條件199
7．1．19回流比R199
7．1．20加料熱狀態(tài)參數(shù)q值的含義及取值范圍199
7．1．21物料衡算199
7．1．22q線方程199
7．1．23塔內氣液流率199
7．1．24精餾塔熱負荷200
7．1．25操作線方程200
7．1．26全回流200
7．1．27最少理論板數(shù)與芬斯克方程200
7．1．28最優(yōu)加料板位置200
7．1．29最小回流比200
7．1．30最適宜回流比200
7．1．31恒濃區(qū)201
7．1．32理論板數(shù)的計算方法201
7．1．33冷液回流201
7．1．34塔頂、塔底極限濃度所受限制201
7．1．35靈敏板201
7．1．36間歇精餾的特點201
7．1．37特殊精餾201
7．1．38恒沸精餾201
7．1．39萃取精餾201
7．1．40關鍵組分201
7．2重點概念201
7．2．1概念解析201
7．2．2簡答題203
7．3典型例題解析208
7．4提高型例題精解217
7．5自測練習222
7．5．1自測練習一222
7．5．2自測練習二224
本章符號說明225
第8章干燥227
8．1知識要點228
8．1．1去濕方法228
8．1．2對流干燥過程特點228
8．1．3濕空氣狀態(tài)的描述228
8．1．4固體中所含水分229
8．1．5濕物料含水量的表示229
8．1．6平衡含水量X*和自由含水量X229
8．1．7干燥速率曲線229
8．1．8臨界自由含水量230
8．1．9間歇干燥過程230
8．1．10連續(xù)干燥過程230
8．1．11提高熱效率的措施231
8．1．12理想干燥過程232
8．1．13干燥器評價指標（基本要求）232
8．1．14常用干燥器類型232
8．2重點概念232
8．2．1概念解析232
8．2．2簡答題233
8．3典型例題解析235
8．4提高型例題精解239
8．5自測練習242
8．5．1自測練習一242
8．5．2自測練習二244
本章符號說明245
附錄模擬試卷247
化工原理上冊模擬試卷一248
化工原理上冊模擬試卷二249
化工原理下冊模擬試卷一252
化工原理下冊模擬試卷二253
化工原理考研模擬試卷一255
化工原理考研模擬試卷二257
參考答案259