《化工原理》第三版復(fù)習(xí)思考題及解答

1、1第0章緒論緒論1）廣義地說(shuō)，凡工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是_______________，這類生產(chǎn)便歸屬化工生產(chǎn)范疇。（答：改變物質(zhì)組成）2）為了便于管理及技術(shù)交流，很多行業(yè)從化工中劃分出去，但它們?nèi)詫佟盎ご蠹易濉敝械囊粏T。這些行業(yè)有_______________等。（答：石油化工，塑料工業(yè)，制藥工業(yè)，硅酸鹽工業(yè)……）3）生產(chǎn)工藝學(xué)是___________________。（答：研究某一化工產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程的學(xué)科）4）化學(xué)工程是_______

2、______________。（答：研究化工生產(chǎn)中共性問(wèn)題的學(xué)科）5）化工生產(chǎn)中雖然化學(xué)反應(yīng)是核心，但前、后對(duì)物料的處理大都為物理加工過(guò)程。這些對(duì)物料的物理加工過(guò)程稱為_(kāi)__________。（答：?jiǎn)卧僮鳎?）介紹主要單元操作的原理、方法及設(shè)備的課程叫_______________。（答：化工原理）7）物理量=_______________________（答：數(shù)，單位）8）基本單位：長(zhǎng)度_______質(zhì)量_______時(shí)間_____

3、__。（答：m，kg，s）9）導(dǎo)出單位：力_______功或能_______功率_______壓強(qiáng)_______（答：NJWPa）10)有的單位前面有“字首”，這些字首的意思是：k_______c_______m_______μ_______。（答：103102103106）11）查得30℃水的粘度μ105PaS為80.12表明μ=______。（答：80.12105Pa.s）12）量綱是_____________。如長(zhǎng)度單位有m，cm

4、，mm，km等，其量綱為_(kāi)_______。（答：普遍化單位，L）13）物料衡算是對(duì)__________、__________而言的。[答：一定的時(shí)間間隔，一定的空間范圍（控制體）]14）總的物料衡算式為_(kāi)_________________。（答：∑Mi－∑Mo=Ma，各種M的單位均為質(zhì)量單位，如kg）15）若無(wú)化學(xué)反應(yīng)，對(duì)任一組分j，物料衡算式為_(kāi)____________。（答：∑Mi，j∑Mo，j=Ma，j）16）若進(jìn)、出控制體的物料

5、均為連續(xù)流股，各流股的質(zhì)量流量均恒定，∑Mi=∑Mo控制體內(nèi)任一位置物料的所有參量—如溫度、壓強(qiáng)、組成、流速等都不隨時(shí)間而改變，則該控制體處于___________過(guò)程。（答：定態(tài)或稱定常態(tài)或穩(wěn)定態(tài)）17）流體粘度的單位換算關(guān)系是：cP（厘泊）=0.001PaS，則3.5cP=_______PaS0.005PaS=________cP。（答：3.5103，5.0）【分析】3.5cP=3.5cP（0.001Pa.S1cP）=3.5103P

6、a.S0.005Pa.S=0.005Pa.S(1cP0.001Pa.S)=5.0cP式中（0.001Pa.S1cP及(1cP0.001Pa.S)稱為“轉(zhuǎn)換因子”，用于物理量的單位轉(zhuǎn)換。18）任一物理方程式中各物理量必然單位__________。以離心泵的揚(yáng)程、流量關(guān)系為例，若He=360.02V2(單位He—m，Vm3h)則式中36的單位是_________0.02單位是_____________。（答：和諧，m，m(m3h2)）19）

7、某管路特性方程為He’=8.08.07105V2(式中He’—m，V—m3s)當(dāng)以V’[m3h]替代V，則該公式改為_(kāi)______________。（答：He’=8.00.06227(V’)2）[分析]因?yàn)?[m3h]=（13600）[m3h]，所以He’=8.08.07105[V’（13600）]2=8.00.06227(V’)220）圓球固體顆粒在流體中作自由重力沉降，在stokes區(qū)的沉降速度計(jì)算式為ut=gdp2（ρsρ）(18

8、μ)。式中ut—沉降速度，msg—重力加速度，g=9.81ms2dp—顆粒直徑，m；ρs—顆粒密度，㎏m3；μ—流體粘度，PaS。當(dāng)以u(píng)t’[cms]μ’[cP]分別替代ut與μ，則該公式為_(kāi)____________。[答：ut’=105gdp2（ρsρ）(18μ’)]310）修正壓強(qiáng)pm=_______。在重力場(chǎng)中靜止的恒密度流體，只要流體是連通的，則處處流體的pm=______。（答：p＋ρgh，常數(shù)）11）流體在圓管內(nèi)流動(dòng)，通常講

9、的“管流”指的是_______。（答：流體充滿管內(nèi)且流動(dòng)）【分析】如無(wú)說(shuō)明，流體在管內(nèi)的流動(dòng)皆為管流。12）Φ573.5mm的圓直鋼管，管內(nèi)充滿流動(dòng)的水，則水的流動(dòng)截面積A=________m2（答：1.96103）【分析】Φ573.5mm，表示鋼管外直徑為57mm，管子壁厚為3.5mm，其內(nèi)徑為50mm。13）ρ=940kgm3的液體，以8.60m3h的流量流過(guò)12）題的管內(nèi)，其平均流速u=____ms質(zhì)量流速G=________(k

10、gsm)（答：1.22，1146）14)水在Φ603mm鋼管內(nèi)流過(guò)，流量V=2.75103m3h，水的粘度μ=1.005cP則Re=_______，流型為_(kāi)________。（答：6.45104，湍流）【分析】Re=duρμ當(dāng)流體流過(guò)管內(nèi)，Re=4Vρ(πdμ)。前者出現(xiàn)u，后者出現(xiàn)V，此題用后者算比較好。15）圓直管內(nèi)流體層流的點(diǎn)流速分布側(cè)型為_(kāi)______令管子內(nèi)半徑為R軸心線處點(diǎn)流速為νmax，，則任一點(diǎn)與軸心線距離為r處的點(diǎn)流速

11、ν=________。且平均流速u=_______νmax。（答：拋物線，νmax[1(rR)2]12）16）流體在圓、直管內(nèi)湍流的點(diǎn)流速分布規(guī)律ν=νmax(____)n常見(jiàn)的n值為_(kāi)_____。（答：1rR17）17）均勻流遇到與其流線平行的靜止固體壁面時(shí)，與壁面接觸的流層質(zhì)點(diǎn)被固體吸著而流速降為零，流體與壁面間沒(méi)有摩擦發(fā)生，這叫_______現(xiàn)象。由于流體有粘性，受壁面影響而流速降為零的流體層逐漸增厚。若均勻流流速為u0，則，ν0

12、.99u0的減速部分稱為_(kāi)_______。（答：無(wú)滑動(dòng)，邊界層）18)湍流邊界層緊鄰壁面處存在著_________。（答：層流內(nèi)層）19）均勻流體流入圓管內(nèi)，隨著流進(jìn)圓管內(nèi)距離的增加，邊界層不斷增大的管段稱為_(kāi)_______在邊界層厚度達(dá)到管內(nèi)半徑以后的管段稱為_(kāi)______管流的Re及流速側(cè)型都是指______而言的。（答：進(jìn)口段，穩(wěn)定段，穩(wěn)定段）20）u22表示每_______流體具有的機(jī)械能，u2（2g）表示每_______流體具

13、有的機(jī)械能。21）流體從1截面流至2截面的過(guò)程中，由于流體有_______導(dǎo)致部分流體機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，每kg流體由此損耗的機(jī)械能以________表示。（答：kg，N）22）某液體，ρ=880kgm3，μ=24cP，在Φ573mm圓直管內(nèi)流過(guò)，流速u=0.802ms則流過(guò)20m管子的阻力為_(kāi)______Jkg。（答：5.38）【分析】Re=duρμ=0.0510.802880(2400.001)=1500層流，層流阻力可按海根.泊稷葉

14、公式計(jì)算。∑hf=32μul(ρd2)=32240.0010.80220(8800.0512)=5.38Jkg23）流體在一圓直管內(nèi)流動(dòng)，Re=700，若流量加倍，對(duì)同一管段來(lái)說(shuō)，阻力消耗的功率為原來(lái)的______倍。（答：4）【分析】原來(lái)是層流，流量加倍后，Re=1400，仍屬層流。層流：N=∑hf.(Vρ)[w]所以N’N=(∑hf’∑hf)(V’V)=(u’u)2=22=424）量綱分析法是一種指導(dǎo)_______的方法。其依據(jù)是任