化工原理试题分析和课程教学分析
附件1：试题分析参考模板
2011-2012年第2学期化工原理试题分析
（1）第一大题（填空题）：考察了第一章流体流动原理中的静力学基本方程的意义及应用、柏努利方程的物理意义及应用、管路系统总能量损失计算；第二章流体输送机械章节中的离心泵的基本结构、工作原理及离心泵特性曲线的应用、离心泵汽蚀现象；第三章固体颗粒流体力学基础与机械分离中的重力沉降和离心沉降的原理、相关典型设备特点及过滤操作基本原理；第四章传热原理及应用中的有相变时的对流传热过程的影响及操作特点；第五章蒸发中的多效蒸发的操作流程特点等化学工程基础知识和本专业的基本理论知识，能够有效支持课程计划与毕业要求对应关系矩阵中的第③项能力；
（2）第二大题（选择题）：考察了第一章流体流动原理中的柏努利方程的工业应用及流体动力学中的流量测量仪表在实际工程上的应用；
第二章流体输送机械章节中的往复类泵型的原理及操作；第三章固体颗粒流体力学基础与机械分离中的典型重力沉降设备的设计计算特点及第四章传热原理及应用中的对流传热影响因素的准数表达等化学工程基础知识和本专业的基本理论知识的灵活工程实际应用情况，能够有效支持课程计划与毕业要求对应关系矩阵中的第③项能力；
（3）第三大题（计算题）：考察了第一章流体流动原理中的柏努利方程及静力学基本方程的联合应用能力，以求解实际工程管路计算问题；
（4）第四大题（计算题）：考察了第一章流体流动原理中的柏努利方程、静力学基本方程及管路系统总能量损失计算的联合计算，及其与
第二章流体输送机械章节中的离心泵汽蚀现象及安装高度计算等综合应用能力，以求解实际工程中的更加复杂全面的管路系统的操作及离心泵安装等工程问题；
（5）第五大题（计算题）：考察了第四章传热原理及应用中的间壁式换热器的热量衡算、总传热速率方程、总传热系数计算及对数平均温度差法进行典型工业换热器的设计型及校核计算。
以上计算题均考察了综合运用所学化工专业理论和技术手段分析并解决化学工程问题的基本能力，能够有效支持课程计划与毕业要求对应关系矩阵中的第④项能力。
附件2：课程教学分析与总结参考模板
2011-2012年第2学期“化工原理”课程教学分析与总结
附件3：课程与10条毕业要求的对应矩陈关系
化工专业各课程与毕业要求（知识与能力实现）关联表
附件4：毕业生具备的10条要求：
①具有人文社会科学素养、社会责任感和工程职业道德；
②具有从事化学工程工作所需的相关数学、自然科学知识以及一定的经济管理知识；
③掌握扎实的化学工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历，了解本专业的前沿发展现状和趋势；
④具备设计和实施工程试验的能力，并能够对试验结果进行分析；具有综合运用所学化工专业理论和技术手段分析并解决化学工程问题的基本能力；
⑤掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；
⑥掌握化工文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法
⑦了解与化工职业和化工行业相关的生产、设计、研发的法律、法规，熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识化学工程对于客观世界和社会的影响；
⑧具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力；
⑨具有适应发展的能力以及对终身学习的正确认识和不断学习能力；
⑩具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。
《化工原理》教学大纲.doc
《化工原理B》教学大纲 课程编号：1015170/1 总学时：64H 学分：4 基本面向：生物工程、制药工程 所属单位：生物工程教研室 一、本课程的目的、性质及任务 本课程属工程学科，是化工类及相近专业必修的一门基础技术课。 通过本课程的学习，使学生掌握研究化工生产中各种单元操作的基本原理，过程设备和计算方法，培养学生具有运用课程有关理论来分析和解决化工生产过程中常见实际问题的能力，并为后续专业课程的学习打下必要的基础。 本课程的主要任务，是用自然科学方法考察、解释和处理化工生产中传质单元操作的基本原理，典型设备及其设计计算和操作分析，以培养学生分析和解决有关工程实际问题的能力。 二、本课程的基本要求 （一）熟练掌握基本的单元操作的基本概念和基础理论，对单元过程的典型设备具备基础的判断和选择能力； （二）掌握本大纲所要求的单元操作的基本常规计算方法，常见过程的计算和典型设备的设计计算或选型； （三）熟悉运用过程的基本原理，根据生产上的具体要求，对各单元操作进行调节； （四）了解化工生产的各单元操作中的故障，能够寻找和分析原因，并提出消除故障和改进过程及设备的途径。
三、本课程与其它课程的关系 先修课程：高等数学、物理学、物理化学等，达到教学大纲要求。 四、本课程的教学内容 上册 绪论 （一）了解化学工程发展史； （二）了解化工原理的任务性质及内容； （三）了解物料衡算、热量衡算、过程速率及平衡关系； （四）掌握单位制及单位换算，了解因次的概念及因次式。 重点： 化工原理课程中三大单元操作的分类和过程速率的重要概念的内涵。 难点： 使学生通过对课程性质的了解，把基础课程的学习思维逐步转移到对专业技术课程的学习上，在经济效益观点的指导下建立起"工程"观念。 第1章流体流动 （一）流体静力学基本方程式 1、掌握流体的性质 2、掌握流体静力学方程式及其应用 （二）流体在管内的流动 1、掌握流体在管内流动的流量和流速 2、熟练掌握定常与非定常流动的概念 3、连续性方程与机械能衡算式极其应用 （三）流体的流动现象 流体的粘性，牛顿粘性定律 流动类型，雷诺数、边界层的概念
(完整版)化工原理概念汇总
化工原理知识 绪论 1、单元操作：（Unit Operations）： 用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应物分离制成纯净品，在化工生产中共有的过程称为单元操作（12）。 单元操作特点： ①所有的单元操作都是物理性操作，不改变化学性质。②单元操作是化工生产过程中共有的操作。③单元操作作用于不同的化工过程时，基本原理相同，所用设备也是通用的。单元操作理论基础：（11、12） 质量守恒定律：输入=输出+积存 能量守恒定律：对于稳定的过，程输入=输出 动量守恒定律：动量的输入=动量的输出+动量的积存 2、研究方法： 实验研究方法（经验法）：用量纲分析和相似论为指导，依靠实验来确定过程变量之间的关系，通常用无量纲数群(或称准数)构成的关系来表达。 数学模型法（半经验半理论方法）：通过分析，在抓住过程本质的前提下，对过程做出合理的简化，得出能基本反映过程机理的物理模型。（04） 3、因次分析法与数学模型法的区别：（08B） 数学模型法（半经验半理论）因次论指导下的实验研究法 实验：寻找函数形式，决定参数
第二章：流体输送机械 一、概念题 1、离心泵的压头（或扬程）： 离心泵的压头（或扬程）：泵向单位重量的液体提供的机械能。以H 表示，单位为m 。 2、离心泵的理论压头： 理论压头：离心泵的叶轮叶片无限多，液体完全沿着叶片弯曲的表面流动而无任何其他的流动，液体为粘性等于零的理想流体，泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头。 实际压头：离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异，原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失，它主要包括：1）叶片间的环流，2）流体的阻力损失，3）冲击损失。 3、气缚现象及其防止： 气缚现象：离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体，它便没有抽吸液体的能力，这是因为气体的密度比液体的密度小的多，随叶轮旋转产生的离心力不足以造成吸上液体所需要的真空度。像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚。 防止：在吸入管底部装上止逆阀，使启动前泵内充满液体。 4、轴功率、有效功率、效率 有效功率：排送到管道的液体从叶轮获得的功率，用Ne 表示。 效率： 轴功率：电机输入离心泵的功率,用N 表示，单位为J/S,W 或kW 。 二、简述题 1、离心泵的工作点的确定及流量调节 工作点：管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点，就是将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量，该交点称为泵在管路上的工作点。 流量调节： 1）改变出口阀开度——改变管路特性曲线； 2）改变泵的转速——改变泵的特性曲线。 2、离心泵的工作原理、过程： 开泵前，先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后，泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下，从叶轮中心被抛向 g QH N e ρ=η/e N N =η ρ/g QH N =
化工原理试题库(第五——第十)讲解
第5章蒸发 一、选择题 1.以下蒸发器属于自然循环型蒸发器的是（）蒸发器。 A、强制循环型 B、升膜 C、浸没燃烧 D、外热式 2.与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（），温度差（），总传热系数（）。 A、增大 B、减小 C、不变 D、不确定 3.蒸发操作能持续进行的必要条件是( )。 A、热能的不断供应，冷凝水的及时排除。 B、热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。 C、把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。 D、采用多效操作，通常使用2-3效。 4.蒸发操作通常采用( )加热。 A、电加热法 B、烟道气加热 C、直接水蒸气加热 D、间接饱和水蒸气加热 5.以下哪一条不是减压蒸发的优点( )。 A、可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂 B、可用以浓缩不耐高温的溶液 C、可减少蒸发器的热损失 D、可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送 6.多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( )。 A、顺流 B、逆流 C、错流 D、平流 7.中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( )。 A、自然循环 B、强制循环 C、自然沸腾 D、强制沸腾 8.蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( )。 A、间壁式冷凝 B、混合式冷凝 C、蓄热式冷凝 D、自然冷凝 9.单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量，如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D/W最大? ( )。 A、原料液在293K时加入蒸发器 B、原料液在390K时加入蒸发器 C、原料液在393K时加入蒸发器 D、原料液在395K时加入蒸发器 10.蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（）所致。 A、沸点升高 B、沸点降低 C、蒸汽压升高 11.属于单程型的蒸发器是（）。 A、中央循环管式蒸发器 B、外热式蒸发器 C、降膜蒸发器 D、悬筐式蒸发器 二、填空题 1.蒸发操作所用的设备称为________。 2.蒸发操作中，加热溶液用的蒸汽称为________，蒸发出的蒸汽称为________。 3.按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为________和________；按操作压强大小，蒸发分为________、________和________； 按蒸发方式不同，蒸发分为________和________。 4.蒸发过程中，溶剂的气化速率由________速率控制。 5.蒸发溶液时的温度差损失在数值上恰等于________的值。 6.蒸发操作时，引起温度差损失的原因有________、________和________。 7.杜林规则说明溶液的沸点与同压强下标准溶液的沸点间呈________关系。 8.20％NaOH水溶液在101.33kPa时因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失为________。 9.单效蒸发的计算利用________、________和________三种关系。 10.当稀释热可以忽略时，溶液的焓可以由________计算。 11.单位蒸汽消耗量是指________，它时衡量________的指标。
化工原理试题库(含答案)
化工原理试题库 试题一 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=________02mH =__________Pa. 该地区的大气压为 720mmHg 。 2、 常温下水的密度为1000 3m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动，其流动类 型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范 围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 K Kg Kj C C .187.4==冷水热水 试题一答案： 一、 填充题 1、8.7m 02H ,pa 41053.8?. 2、53 10310.11000.3.1.0?== = -μ ρ du R e 湍流。 1、 层流、过渡流和湍流。 2、 增加、降低。 3、 3-8s m 、8-15s m 。 4、 启动前应灌满液体，关出口阀门、用调节阀调节流量；往复泵启动前不需灌液，开旁路阀、用旁 路阀来调节流量的。 5、 分散、连续。 6、 过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。 7、 热传导、对流传热、热辐射。 10、间壁式、混合式、蓄热式、热管。 11、称为对流传热膜糸数。当流体与壁面温度差为1K 时，通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。增加流程、加拆流挡板。 12、滴状冷凝和膜状冷凝。滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下。 试题二
化工原理答案必下
第一章流体流动 1.某设备上真空表的读数为×103 Pa,试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为×103 Pa。 解：由绝对压强 = 大气压强–真空度得到： 设备内的绝对压强P绝= ×103 Pa ×103 Pa =×103 Pa 设备内的表压强 P表 = -真空度 = - ×103 Pa 2．在本题附图所示的储油罐中盛有密度为 960 ㎏/?的油品，油面高于罐底 6.9 m，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为 760 mm 的圆孔，其中心距罐底 800 mm，孔盖用14mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为×106 Pa ， 问至少需要几个螺钉 分析：罐底产生的压力不能超过螺钉的工作应力即 P油≤σ螺 解：P螺 = ρgh×A = 960×××× ×103 N σ螺 = ×103×××n P油≤σ螺得 n ≥ 取 n min= 7 至少需要7个螺钉 3．某流化床反应器上装有两个U 型管压差计，如本题附图所示。测得R1= 400 mm ， R2 = 50 mm，指示液为水银。为防止水银蒸汽向空气中扩散，于右侧的U 型管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R3 = 50 mm。试求A﹑B两处的表压强。 分析：根据静力学基本原则，对于右边的Ｕ管压差计，a–a′为等压面，对于左边的压差计，b–b′为另一等压面，分别列出两个等压面处的静力学基本方程求解。 解：设空气的密度为ρg，其他数据如图所示
a–a′处 P A + ρg gh1 = ρ水gR3 + ρ水银ɡR2 由于空气的密度相对于水和水银来说很小可以忽略不记 即：P A = ×103×× + ×103×× = ×103 Pa b-b′处 P B + ρg gh3 = P A + ρg gh2 + ρ水银gR1 P B = ×103×× + ×103 =×103Pa 4. 本题附图为远距离测量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离H = 1m，U管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820Kg／?。试求当压差计读数R=68mm时，相界面与油层的吹气管出口距离ｈ。 分析：解此题应选取的合适的截面如图所示：忽略空气产生的压强，本题中1－1′和4－4′为等压面，2－2′和3－3′为等压面，且1－1′和2－2′的压强相等。根据静力学基本方程列出一个方程组求解 解：设插入油层气管的管口距油面高Δh 在1－1′与2－2′截面之间 P1 = P2 + ρ水银gR ∵P1 = P4，P2 = P3 且P3 = ρ煤油gΔh ， P4 = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h） 联立这几个方程得到 ρ水银gR = ρ水g（H-h）+ ρ煤油g（Δh + h）-ρ煤油gΔh 即 ρ水银gR =ρ水gH + ρ煤油gh -ρ水gh 带入数据 3×103×1 - ×103× = h×103×103) ｈ= ｍ 5．用本题附图中串联Ｕ管压差计测量蒸汽锅炉水面上方的蒸气压，Ｕ管压差计的指示液为水银，两Ｕ管间的连接管内充满水。以知水银面与基准面的垂直距离分别为：ｈ1﹦2.3m，ｈ2=1.2m, ｈ3=2.5m,ｈ4=1.4m。锅中水面与基准面之间的垂直距离ｈ5=3m。大气压强ｐa= ×103ｐａ。 试求锅炉上方水蒸气的压强Ｐ。
(完整版)《化工原理》试题库答案(2)
《化工原理》试题库答案 一、选择题 1．当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（A）。 A.质量流量 B.体积流量 C.流速 D.静压能 2. 孔板流量计是( C )。 A. 变压差流量计，垂直安装。 B. 变截面流量计，垂直安装。 C. 变压差流量计，水平安装。 D. 变截面流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采用改变出口阀门的开度调节流量的是（C）。 A．齿轮泵 B. 旋涡泵 C. 离心泵 D. 往复泵 4．下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（B）。 A．增加离心泵的排液高度。 B. 增加离心泵的吸液高度。 C. 启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D. 启动前，没有关闭出口阀门。 5．水在规格为Ф38×2.5mm的圆管中以0.1m/s的流速流动，已知水的粘度为1mPa·s则其流动的型态为（C）。 A.层流 B. 湍流 C. 可能是层流也可能是湍流 D. 既不是层流也不是湍流 6．下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（D）。 A. 位能 B. 动能 C. 静压能 D. 热能 7．在相同进、出口温度条件下，换热器采用（A）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B. 并流 C. 错流 D. 折流 8．当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（C）也增大。 A．流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9．下列换热器中，需要热补偿装置的是（A）。 A．固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（D）。 A. 热传导 B. 对流 C. 热辐射 D.对流传热 11.流体在管内呈湍流流动时B。 A.Re≥2000 B. Re>4000 C. 2000 1-6．高位槽内的水面高于地面8m，水从108×4mm的管道中流出，管路出口高于地面2m。在本题特定条件下，水流经系统的能量损失可按Σhf=6.5u2计算，其中u为水在管内的流速，m/s。试计算：（1）A-A’截面处水的流速；（2）水的流量，以m3/h计。 1-7．20℃的水以2.5m/s的流速流经φ的水平管，此管以锥形管与另一53×3mm的水平管相连。如本题附图所示，在锥形管两侧A、B处各插一垂直玻璃管以面察两截面的压强。若水流经A、B两截面间的能量损失为1.5J/kg求两玻璃管的水面差（以mm计），并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。 1-8．用离心泵把20℃的水从贮槽送至水洗塔顶部，槽内水位维持恒定。各部分相对位置如本题附图所示。管路的直径均为 φ76×2.5mm在操作条件下，泵入口处真空表的读数为 24.66×103Pa；水流经吸入管与排出管（不包括喷头）的能量损失可分别按Σhf,1=2u2与Σhf,2=10u2计算，由于管径不变，故式中u为吸入或排出管的流速m/s。排水管与喷头连接处的压强为 98.07×103Pa（表压）。试求泵的有效功率。 1 如图所示，槽内水位维持不变。槽底部与内径为100mm钢管相连，管路上装有一个闸阀，阀前离管路入口端15m处安有一个指示液为汞的Ｕ形压差计，测压点与管路出口端之间距离为20m。 (1) 当闸阀关闭时测得Ｒ=600mm，ｈ=1500mm；当闸阀部分开启时，测得Ｒ=400mm， ｈ=1400mm，管路摩擦系数取0.02，入口处局部阻力系数取0.5，问每小时从管中流出水量为多少m3。 (2)当阀全开时（取闸阀全开Le/d=15，λ=0.018），测压点Ｂ处的静压强为若干N/m2（表压）。(13分) 2混合式冷凝器的真空度为78.48kPa，所需冷却水量为5×104 kg/h，冷水进冷凝器的入口比水池的吸水液面高15 m，用φ114×7 mm的管道输水，管长80 m，管路配有2个球形阀和5个90o弯头，已知阀门的阻力系数ζ= 3，90o弯头阻力系数ζ= 1.26，摩擦系数λ= 0.02。现仓库中有四种规格离心泵如下： 编号 1 2 3 4 0.5 1 1 2 流量/ (m3/min) 扬程/ m 10 10 15 15 试问选用哪一号泵，并说明理由。 3由水库将水打入一水池，水池水面比水库水面高50m，两水面上的压力均为常压，要求的流量为90m3/h，输送管内径为156mm，在阀门全开时，管长和各种局部阻力的当量长度的总和为1000m，对所使用的泵在Q=65～135m3/h范围内属于高效区，在高效区中泵的性能曲线可用H=124.5－5.645×104Q2表示，此处H为泵的扬程m，Q为泵的流量m3/s，管子摩擦系数可取为λ=0.025，水的密度ρ=1000kg/m3。求: (1) 管路特性方程 《化工原理》之教学感悟 【摘要】《化工原理》是生物工程、生物制药、化学工程等相关工程类学科的一让专业基础课，化工原理知识的掌握程度对其专业知识的学习有着至关重要的作用，也直接影响其工作能力。但是大部分学生在学习过程中感觉该门课程很难学，学不好。为了提高学生学习该门课程的效率，本文作者从自己多年的教学出发对本门课程的教学提出了一些自己的看法，效果较好。 【关键词】《化工原理》有效教学平台设计 化工原理作为一门基础技术课程，担负着传授化工基础知识，培养学生的技术经济观念、提高他们从事应用和开发研究的能力的任务。对于应用及工程类专业的学生来说，化工原理知识的掌握程度对其专业知识的学习有着至关重要的作用，也直接影响其工作能力[1]。 作为一名高校教师，我在南昌大学高等职业技术学院工程技术系承担生物制药专业的《化工原理》和《生化分离工程》等相关课程的教学工作已经八年了，在《化工原理》这门课程的教学中我一直采用的是教育部直属师范大学华中师范大学出版社出版的由宋红、王彩红主编的生物学系列21世纪高等教育规划教材《化工原理》，本书内容在编写上以化工原理的基础知识为主体，同时紧密联系生物工程、制 药工程、食品工程等专业的实际应用，具有较强的专业特点。针对高等职业技术教育的特点，该教材重点强调基本理论、基本观点和工程方法，并加强了对工业领域出现的相关新概念、新技术、新理念、新设备等新成果的介绍和推广，淘汰了一些应用性不强的和过时了的概念及内容，使学生对该门课程的学习更具实用性、前沿性和综合性。 《化工原理》课程的教学课时为每周4个课时，共计64个学时，在教学过程中讲授内容除绪论外共涉及到8章，分别是流体的流动与输送、传热、传质过程、吸收、蒸馏、萃取、固体干燥和新型分离技术，为了使学生的学习更具有科学性和时效性，合理的教学时间安排就显得十分重要了，根据多年的教学经验和我院教学的实际情况，同时结合相关章节内容的多少和难易程度，个人认为绪论安排2个课时、流体的流动与输送安排10个课时、传热安排10个课时、传质过程安排2个课时、吸收安排8个课时、蒸馏安排10个课时，萃取安排6个课时，固体干燥安排10个课时、新型分离技术安排4个课时，然后留2个课时进行梳理复习，在整个安排中因萃取在物质分离工程会进一步进行阐述如在物质分离工程这门学科教学过程中涉及到的超临界流体萃取和双水相萃取等相关教学内容所以相对安排了较少的课时。 在完成合理的教学课时安排之后，如何组织有效的教 第1章 流体流动 1.在工程上，为什么将流体定义为由质点所组成的 答：工程上仅关注流体分子微观运动所产生的宏观结果。流体质点是由大量分子所组成的 微团，质点的运动状态反映并代表着流体的运动状态。 2.流体的连续性假定有何意义 答：假定组成流体的质点之间无间隙，则流体在连续运动过程中无间断，从而可以应用连 续的数学函数描述流体的连续运动过程。 3. 4.5.6.7.答：烟囱拔烟效果好是指(Pout-Pin) 差值大。烟囱出口的水平面上压强相等。当烟囱内的高 温气体温度一定（即密度一定），烟囱外大气温度一定（即密度一定）时， ()out in air fluegas air fluegas P P H g H g H g ρρρρ-=-=-，故烟囱愈高，其拔烟效果愈好。 8.柏努利方程式的应用条件有哪些 答：（1）粘度等于零的理想流体；（2）稳定流动；（3）无机械能的加入或引出；（4）不可 压缩的流体。 9.层流与湍流的本质区别是什么 答：流体层流时，其每一个质点均仅在主流方向上有速度。流体湍流时，其质点除了在主 流方向上有速度以外，同时在其他方向上存在着随即的脉动速度，即流体湍流时，其质点 之间发生相互摩擦与碰撞的概率很大。 10.雷诺数的物理意义是什么 Re 惯性力答：粘性力du u u G u u u d d ρ ρμμμ??====，可见Re 反映流体流动过程中的惯性力与粘性力的相 11.12.13.14.在满流的条件下，水在垂直直管中往下流动，对同一瞬时沿管长不同位置的速度而言， 是否会因重力加速度而使下部的速度大于上部的速度 答：不会。因为，若出现下部的速度大于上部的速度，说明出现了不稳定流动，供给的流 量减小了，或不是满流的条件了。若始终是稳定流动且满流的条件，根据流体流动的连续 性方程，流动过程中，对于不可压缩的水来说。体积流量不变，流速不变。 15.如图所示管路，A 阀、B 阀均处于半开状态。现在分别改变下列条件，试问：（1）将A 阀逐渐关小，h1、h2、(h1-h2)分别如何变化（2）将B 阀逐渐关小，h1、h2、(h1-h2)分别如 化工原理试题库多套及答案 一：填空题（18分） 1、 某设备上，真空度的读数为80mmHg ，其绝压=___8.7m 02H , _____pa 41053.8?__. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、 常温下水的密度为10003m Kg ，粘度为1cp ，在mm d 100=内的管内以s m 3 速度 流动，其流动类型为 ______________。 3、 流体在管内作湍流流动时，从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、 气体的粘度随温度的升高而_________，水的粘度随温度的升高_______。 5、 水在管路中流动时，常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时，常用流速范围为_______________________s m 。 6、 离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是：离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中，处于____________状态的物质，称为分散物质，处于 __________状态的物质，称为分散介质。 8、 间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、 传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________，其物理意义为____________________________. __________________________，提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、 蒸汽冷凝有二种方式，即_____________和________________ 。其中， 由于_________________________________________，其传热效果好。 二：问答题（36分） 1、 一定量的流体在圆形直管内作层流流动，若将其管径增加一倍，问能量损 失变为原来的多少倍？ 2、 何谓气缚现象？如何防止？ 3、何谓沉降？沉降可分为哪几类？何谓重力沉降速度？ 4、在列管式换热器中，用饱和蒸汽加热空气，问： （1） 传热管的壁温接近于哪一种流体的温度？ （2） 传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数？ （3） 那一种流体走管程？那一种流体走管外？为什么？ 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作？ 6、单效减压蒸发操作有何优点？ 三：计算题(46分) 1、 如图所示，水在管内作稳定流动，设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ，现发现压力表上的读数为052mH ，若管径为100mm,求流体 的流量及阀的局部阻力糸数？ 2、 在一 列管式换热器中，用冷却 将C 0100的热水冷却到C 050，热水 第一章流体流动练习题 一、填空题 1、根据Re的大小可将流体的流动所处的区域分为区、区和 区 2、由实验确定直管λ与Re的关系。层流区λ与管壁无关，λ与Re的关系为。湍流区，λ与及都有关，而完全湍流区，λ与无关，仅与有关。 3、测定流量用的流量计有、、。 5、某设备真空度为200mmHg，其绝压 13、在静止的同一种连续流体的内部，各截面上__________与__________之和为常数。 14、法定单位制中粘度的单位为__________。 15、牛顿粘性定律表达式为_______，它适用于_________流体呈__________流动 时。 16、开口U管压差计是基于__________原理的测压装置，它可以测量管流中___________上的___________或__________。 17、流体在圆形直管内作滞流流动时的速度分布是_____________形曲线，中心最大速度为平均速度的________倍。摩擦系数与_____________无关，只随_____________加大而_____________。 18、流体在圆形直管内作湍流流动时，摩擦系数λ是_____________函数，若流动在阻力平方区，则摩擦系数是_____________函数，与_____________无关。 19、流体在管内作湍流流动时，在管壁处速度为_____________。邻近管壁处存在_____________层，Re值越大，则该层厚度越_____________ 20、实际流体在直管内流过时，各截面上的总机械能_____________守恒，因实际流体流动时有_____________。 21．测速管测得的是管道中_____________速度，孔板流量计测得的是_____________速度。可从_____________上直接读出被测流体的体积流量。22．测速管和孔板流量计均属于_____________型流量计，是用_____________来反映流量的。转子流量计属于_____________流量计，是通过_____________来反映流量的。 23．不可压缩流体在由两种不同直径组装成的管路中流过时，流速与直径的关系为_____________。 24．局部阻力的计算方法有_____________。 25．理想流体在管道中流过时各截面上_____________相等，它们是_____________之和，每一种能量_____________等，但可以_____________。26．柏努利方程式是以1kg不可压缩流体为基准推导出的，用于可压缩流体时的条件为_____________。 二、选择题 1、化工原理中的流体质点是指（） A、与分子自由程相当尺寸的流体分子 B、比分子自由程尺寸小的流体分子 C、与设备尺寸相当的流体粒子 D、尺寸远小于设备尺寸，但比分子自由程大得多的含大量分子的微团 2、某水泵进口管处真空表计数为650mmHg，出口管处压力表计数为2.5atm，则 一、二章复习题 第一章 一、填空题 1．一个生产工艺是由若干个单元操作和化工单元构成的。 2．各单元操作的操作原理及设备计算都是以物理衡算；能量衡算；平衡关系；过程速率四个概念为依据的。 3．常见的单位制有程单位制；国际单绝对单位制；工位制 (SI 制)。 4．由于在计量各个物理量时采用了不同的基本物理量、基本单位，因而产生了不同的单位制。5．一个过程在一定条件下能否进行，以及进行到什么程度，只有通过平衡关系来判断。6．单位时间内过程的变化率称为过程速率。 二、问答题 7．什么是单元操作？主要包括哪些基本操作？ 8.提高过程速率的途径是什么？ 第二章流体力学及流体输送机械 流体力学 一、填空题 1．单位体积流体的质量称为密度，它与比容互为倒数。 2．流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的压强。 3．单位时间内流经管道任一截面的流体量称为流量，其表示方法有质量流量和体积流量两种。 4．当管中流体形成稳定流动时，管中必定充满流体，即流体必定是连续流动的。 5．产生流体阻力的根本原因是内摩擦力；而流体的运动状态是产生流体阻力的第二位原因。另外，管壁粗糙度和管子的长度、直径均对流体阻力的大小有影响。 6．流体在管道中的流动状态可分为层流和湍流两种类型，二者在内部质点运动方式上的区别 是湍流的质点有脉动而层流没有。 7．判断液体内处于同一水平面上的各点压强是否相等的依据是静止的、连通的、连接的是同 一种液体。 8．流体若由低压头处流向高压头处时，所加入外加功的作用是：分别或同时提高流体的位压 头；动压头；静压头以及弥补损失能量。 9．在测量流体的流量时，随流量的增加孔板流量计两侧的压差将增大，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值不变。 二、选择题 1.在层流流动中，若流体的总流率不变，则规格相同的两根管子串联时的压降为并联时的（ C ）倍。 A. 2； B. 6； C. 4； D. 1。 2.流体在圆形直管内作强制湍流时，其对流传热系数α与雷诺准数的n 次方成正比，其中的n 值为（ B ） A . 0.5 B. 0.8 C. 1 D. 0.2 3.计算管路系统突然扩大和突然缩小的局部阻力时，速度值应取为（ C ） A. 上游截面处流速 B 下游截面处流速 C 小管中流速 D 大管中流速 4.阻力系数法将局部阻力表示成局部阻力系数与动压头的乘积，管出口入容器的阻力系数为( A ) A.1.0 B.0.5 C.0.35 D.0.75 5.有两种关于粘性的说法：( A ) ①无论是静止的流体还是运动的流体都具有粘性。 ②粘性只有在流体运动时才表现出来。 A.这两种说法都对； B.这两种说法都不对； C.第一种说法对，第二种说法不对； D.第二种说法对，第一种说法不对。 第二章流体输送机械 1.往复泵在操作中( A ) 。 A.不开旁路阀时，流量与出口阀的开度无关 B.允许的安装高度与流量无关 C.流量与转速无关 D.开启旁路阀后，输入的液体流量与出口阀的开度无关 2.一台试验用离心泵，开动不久，泵入口处的真空度逐渐降低为零，泵出 口处的压力表也逐渐降低为零，此时离心泵完全打不出水。发生故障的原因是( D ) A. 忘了灌水 B. 吸入管路堵塞 C. 压出管路堵塞 D. 吸入管路漏气 3.离心泵吸入管路底阀的作用是（ B ）。 A.阻拦液体中的固体颗粒 B.防止启动前充入的液体从泵内漏出 C.避免出现气蚀现象 D.维持最低的允许吸上高度 4.为了安全起见，离心泵的实际安装高度应比理论安装高度（ B ）。 A.高 B.低 C.相等 C.不确定 5.齿轮泵的流量调节采用（ C ）。 A.出口阀 B.进口阀 C.回流装置 D.以上三种均可 6.离心泵启动时，应把出口阀关闭，以降低起动功率，保护电机，不致超 负荷工作，这是因为（ A ）。 0≈0 B. >0>0 C. <0<0 7.离心泵的调节阀开大时，则（ B ）。 A.吸入管路的阻力损失不变 B.泵出口的压力减小 一 1、掌握蒸馏的特点、分类及原理（在双组分溶液的气液相平衡图上进行分析） 。 蒸馏概念：是 利用液体混合物中各组分挥发性的差异，以热能为媒介使其部分气化，从而在气相富集轻组分，液相 富集重组分，使液体混合物得以分离的单元操作。 分离特点（1）蒸馏处理的对象为液体混合物， 分离流程简单，可以直接获得所需要的组分.（2）应用广泛、历史悠久; 不仅可以分离液体混合物，且可加压分离气体混合物及减压分离固体混合物 ?（ 3）以热能为推动力，热能消耗大。 蒸馏分类：（1）按蒸馏方式分简单蒸馏或平衡蒸馏： 混合物各组分挥发性相差大，对组分分离程度要求不高。 精馏： 在混合物组分分离纯度要求很高时采用。 特殊精馏：混合物中各组分挥发性相差很小，或形成恒沸液（ azeotrope ）, 不能用普通精馏，借助某些特殊手段进行精馏。 （2） 按操作流程分：间歇精馏：多用于小批量生产或某些有特殊 要求的场合。连续精馏：多用于大批量工业生产中。 （3） 按操作压力分 常压蒸馏：蒸馏在常压下进行。 减压蒸馏：常压下物系沸点较高热或具热敏性， 高温加热介质 不经济。减压可降低操作温度。 加压蒸馏：对常压沸点很低的物系， 蒸气相的冷凝不能采用常温水和空气等廉价冷却剂，或对常温常压下为气体的物 系（如空气）进 行精馏分离，可采用加压以提高混合物的沸点。 （4） 按混合物组分：多组分精馏：例如原油。双组分精馏：例如乙纯-水体系。 双组分溶液 的气液相平衡图上进行分析： 将组成为Xf 、温度低于泡点的混合液 加热到泡点以上，其部分汽化，将气、液相分开，得组成为 Y1的气相，X1的 液相，继续将 Y1汽相部分冷凝，得 Y2的气相，X2的液相，将Y2气相沿箭头 方向冷凝，得浓 度更高的气相。相反将 X1的液相部分汽化，则得 X2 /和组成 为Y2 /的气相，依图中泡点线方向，则会得到浓度更高的液相。最终达到气、 液两相的纯化分 离。 一 3、掌握恒沸点，恒沸混合液，相平衡常数、挥发度，相对挥发度的概念。 恒沸点:t — x — y 图上液相线与汽相线在某点重合 ，两相组成相等，常压下该点的组成为恒沸组成 ?相应的温度即为恒沸 点?有最低恒沸点和最高恒沸点两种 ? 恒沸液：t — x —y 图上液相线与汽相线在某点重合 ，两相组成相等，常压下该点的组成为恒沸组成 ，该点溶液称为恒沸 液,恒沸组成随压强而变，理论可改变压强来分离，但实际不可行? 相平衡常数K:表示气液平衡时气相组成与液相组成之间的关系与平衡温度之间的关系的常数 p 一定时，Ki 随温度而变化。Ki 值越大，组分在气、液两相中的摩尔分数相差越大，分离也越容易。对于易挥发 组分，Ki >1，即 yi > xi 。 yi 和xi 分别表示i 组分在互为平衡的气、液两相中的摩尔分数。 挥发度VA :组分在气相中的平衡蒸气压（分压）与在液相中的摩尔分数的比值。溶液中各组分的挥发性由挥发度 来量衡?对纯组分液体，其挥发度就等于该温度下液体的饱和蒸气压。 相对挥发度：:溶液中两组分挥发度之比称为相对挥发度 ? 是相平衡时两个组分在气相中的摩尔分数比与液相 中摩尔分数比的比值，由其大小可以判断该混合液能否用蒸馏方法加以分离以及分离的难易程度。 >1,表示组分A 较B 易挥发； 值越大，两个组分在两相中相对含量的差别越大，越容易用蒸馏方法将两组分分离；若 =1,此 时不能用普通蒸馏方法分离该混合物。 一 5、掌握精馏操作流程、精馏段，提馏段的概念及作用。 原料液预热器加热到指定温度后 ，送入精馏塔的进料板，在进料板上与自塔上部下降的回流液体汇合 ，逐板溢流，最 后流入塔底再沸器中?在每层板上，回流液体与上升蒸气互相接触，进行热和质的传递过程?操作时连续地从再沸器取出 部分液体作为塔底（釜残液），部分液体汽化，产生上升蒸气，依次通过各层塔板?塔顶蒸气进入冷凝器中被全部冷凝 ，并将 部分冷凝液用泵送回塔顶作为回流液体 ，其余部分经冷却器后被送出作为塔顶产品 （馏出液）? 精馏段一加料板以上的塔段:气相中的重组分向液相（回流液）传递，而液相中的轻组分向气相传递，从而完 成上升蒸气的精制。 提馏段一加料板以下的塔段:下降液体（包括回流液和料液中的液体部分）中的轻组分向气相（回流）传递， 而气相中的重组分向液相传递，从而完成下降液体重组分的提浓。 一 7、掌握回流比的概念、对精馏塔理论板数的影响及适宜回流比的选择方法。 回流比R ：精馏段中下降液体的摩尔流量 L 与塔顶产品（馏出液）流量的比值 R 。塔所需的理论板数，塔顶冷凝 o K i / K i R p P A A P B B X i X A X B K ，Ki 并非常数，当 S —w 1、精馏分离的依据是各组分的挥发度的差异，要使混合物中的组分得到完全分离，必须进行多次地部分汽化和部分冷凝。 2、相对挥发度的表示式?=_?A.对于二组 B 分溶液的蒸馏，当?=1 时，能否能离不能 3、q的定义式是进料的液化分率，饱和液体进料q=_饱和蒸汽进料q=_0_蒸汽是液体的3倍的混合进料时q=_0.25_。 4、二组分的连续精馏操作，精馏段操作线方程为y?0.75x?0.245，提馏段操作线方程为y?25x?0.02，当q=1时，则xW?xD 5、在连续精馏中，其它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品xD提高_，若此时加热蒸汽量V不变，产品量D将下降。若在改变R的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将_增加__。 6、压力增加_.温度下降将有利于吸收的进行。 7、完成下列方程，并指出吸收糸数的单位。NA?k.?Ci?C? k的单位_m_ NA?KG.?P?P KG 的单位__. ms.atm 8、吸收过程中的传质速率等于分子散速率的条件是层流或静止。 9、饱和空气在恒压下冷却，温度由t1降至t2，其相对湿度?不变，绝对湿湿度H下降_,露点下降，湿球温度下降。 10、萃取操作的依据是_组分在萃取剂中的溶解度的差异.萃取操作选择溶剂的主要原则是_对被萃取组分有较好的选择性与稀释剂互溶度愈小愈好_,易回收便宜无毒性__. 1、直接水蒸汽加热的精馏塔适用于_待分离的混合物为水溶液且水是难挥发组分的情况_,与间接蒸汽相比，相同要求下，所需理论塔板数将__理论板数要多。 2、平衡线表示塔的任一截面上气、液两相的易挥发组分在气、液两相间的浓度关系，操作线表示了易挥发组分在塔内的下一块塔板中上升的气相中的组成与上一块塔板上的液相组成之间的操作线关系 3、溶液中各组分之挥发度可用它在___气相中的分压_和与之平衡的液相__縻尔分率之比来表示，若是理想溶液，则同温度下的饱和蒸汽压来表示。 4、对拉乌尔定律产生正偏差是由于不同种分子之间的引力小于同种分子之间的引力所造成的。 5、对拉乌尔定律产生负偏差是由于不同种分子之间的引力大于同种分子之间的引力所造成的。 6、在板式塔的设计中，为了减少雾沫夹带，我们可以适当地增大塔径以减少空塔气速，也可以适当地增大板间距。 、选择题 1 ?当流体在密闭管路中稳定流动时，通过管路任意两截面不变的物理量是（ A ） A. 质量流量 B.体积流量 2. 孔板流量计是（C ）。 A. 变压差流量计，垂直安装。 C.变压差流量计，水平安装。 3. 下列几种流体输送机械中，宜采 用改变出口阀门的开度调节流量的是（ C ） A .齿轮泵 B.旋涡泵 C.离心泵 D.往复泵 4. 下列操作中，容易使离心泵产生气蚀现象的是（ B ）o A .增加离心泵的排液高度。 B.增加离心泵的吸液高度。 C.启动前，泵内没有充满被输送的液体。 D.启动前，没有关闭岀口阀门。 5?水在规格为 ①38 x 2.5mm 勺圆管中以0.1m/s 的流速流动，已知水的粘度为 1mPa-s 则其流动的型态为 （C ）o A. 层流 B.湍流 C.可能是层流也可能是湍流 D.既 不是层流也不是湍流 6?下列流体所具有的能量中，不属于流体流动的机械能的是（ D ）o A. 位能 B.动能 C.静压能 D.热能 7?在相同进、出口温度条件下，换热器采用（ A ）操作，其对数平均温度差最大。 A. 逆流 B.并流 C.错流 D.折流 &当离心泵输送液体密度增加时，离心泵的（ C ）也增大。 A .流量 B.扬程 C.轴功率 D.效率 9?下列换热器中，需要热补偿装置的是（ A ）o A ?固定板式换热器 B.浮头式换热器 C.U 型管换热器 D.填料函式换热器 10. 流体将热量传递给固体壁面或者由壁面将热量传递给流体的过程称为（ D ） A. 热传导 B.对流 C.热辐射 D.对流传热 11. 流体在管内呈湍流流动时 _____ B ____ o A. R e > 2000 B. Re>4000 C. 2000化工原理例题分析
《化工原理》之教学感悟
化工原理概念分析题问答流体流动
《化工原理试题库》大全
化工原理全解析
(完整版)化工原理试题和答案-题库1.doc
化工原理试题库(上册)答案
化工原理学习归纳
化工原理判断题题库【化工原理试题库】
完整版化工原理试题库答案2