化工原理800例 王湛主编 张国俊武文娟秦振平付昕周翀编 阍而掌出 北京
前言 化工原理是化工类各专业开设的一门技术基础必修课，它是以高等数学、物理、物理化学等为 基础的后继课程，在高等学校教学计划中起到从自然学科到应用学科的搭桥作用。它的任务是研 究化工生产过程中主要单元操作及典型设备的计算及选型；最佳生产操作条件及过程强化和优化 的选择。 近年来有许多有关化原理的参考书问世，但是，作者在多年的教学实践中，深切地感受到学 生在学习这门课时迫切需要…本重点、难点突出，便于在极短的时间内巩固所学知识，及时查缺补 漏的学习辅导书。遗憾的是，类似的学习辅导书至今还不是很多。 本书由基本知识、填空、计算、公式推导四部分组成，内容包括流体流动、流体输送机械、流体通 过颗粒层的流动、颗粒的沉降和流态化、传热、气体吸收、液体精馏、液液萃取、固体干燥九章。全书 紧扣中华人民共和国教育部最新制定的2世纪《化工原理》教学大纲的基本要求，力求通过基本概 念、基本计算与公式推导等习题类型帮助学生在极短的时间内巩固所学知识，从而达到事半功倍的 效果。本书适用于高校化丁类各专业本专科师牛。 全书第一章、第二章、第三章、第四章由干湛、张国俊和秦振平编写，付昕验算了初稿中的全 部习题。武文娟编写了第五章、第八章，各章后的证明题及其相应的解答，此外，还验算了第五 章、第八章、第九章中的全部习题，扫描并绘制了全部的图片。秦振平验算了第一章至第四章中 的全部习题；周翀编写了第六章、第七章并验算了其中的全部习题。在本书编写过程中，还参考 了大量相关书籍与文章，在此谨向诸位老师和同仁表示感谢。由于编者水平有限，再加上编写时 间仓促和内容较多，书中难免有疏漏不当之处，恳请广大师和读者批评指正，请发邮件至： wangzh@bjut.edu.cn或wangzhan1966@163.com 编者 2005年4月
目录 第一章流体流动 第二章流体输送机梳 第三章流体通过颗粒层的流动 第四章颗粒的沉降和流态化 第五章传热 第六章气体吸收 ………145 第七章液体精馏…… ……175 第八章液液萃取…………………………… 第九章固体干燥 參考文献……………… ……245
第一章流体流动 、基本知识 1.化工原理中的“三传”是指 ①动能传递、势能传递、化学能传递②动能传递、内能传递、物质传递 ③动量传递、能量传递、热量传递 ④动量传递、热量传递、质量传递 2.下列单元操作中属于动量传递的有 ①流体输送 ②蒸发 ③气体吸收 ④结晶 3.下列单元操作中属于质量传递的有 ①搅拌 ②液体精馏 ③萃取 ①沉降 4.下列单元操作中属于热量传递的有 ①固体流态化 ②加热冷却 3搅拌 ①膜分离 5.下列单元操作中属于热、质同时传递的有 ①过滤 ②萃取 ③搅拌 ④下燥 6.下列各力中属于体积力的是 ①压力 ②摩擦力 ③重力 ④离心力 7.下列各力中属于表面力的是 ①压力 ②离心力 ③剪力 ①重力 8.研究化工流体时所取的最小考察对象为 ①分子 ②离子 流体质点 ④流体介质 9.化工原理屮的流体质点是指 ①与分子自由程相当尺寸的流体分子 ②比分子自由程尺寸小的流体粒子 3与设备尺相当的流休微团 ①尺寸远小于设备尺寸,但比分子白由程大得多的含大量分f的流体微团 0.化工原理中的连续流体是指 ①流体的物理性质是连续分布的 流体的化学性质是连续分布的 流体的运动参数在空间上连续分布
④流体的物理性质及运动参数在空间上作连续分布,订用连续函数来描述 11.对于流体的流动,通常采用的两种不同的考察方法是 ①牛顿法和质量守恒法 机械能守恒法和动量守恒法 ③质量守恒法和动量守恒法 ④欧拉法和拉格朗H法 12.拉格朗H法的其体内容为 ;而欧拉法则为 ①选定运动空间各点进行考察 ②选定几何意义上的点进行考察 ③选定固定位置观察流体质点的运动情况,直接描述各有关运动参数如速度、压强、密度等 在指定空间和时间上的变化 ④选定一个流休质点,对其跟踪观察,描述其运动参数(如位移、速度等)与时间的关系 轨线和流线在 是…致的: ①连续流动时 ②非稳态脉动流动时 ③稳态(定态)流动时 ④喷射流动时 14.黏性的物理木质是 ①促进流休流动产生单位速度的剪应力 ②流体的物性之-,是造成流体内摩擦的原因 ③影晌速度梯度的根由 ④分子间的引力和分了的运动与碰撞,是分子微观运动的一种宏观表现 5.据牛顿黏性定律,黏度的定义叮用数学式表示如下 A-Adu/dy du/dy 下列关于该式的四种论述中正确的是 ①倘荇流体不受力,其黏度为零 ②牛顿型流体的黏度与流体内部的速度梯度成反比 ③对于牛頓型流体,运动流体所受的切应力与其速度梯度成正比 ①流体运动时所受的切应力与共速度梯度之比即是黏度 16.根据牛顿黏性定律,下列论断中错误的是 ①单位面积上所受的剪力就是剪应力 ②黏度越大,同样的剪应力造成的速度梯度就越小 ③不同的流速层之间具有不同的动量,层间分子的交换也同时构成了动量的交换与传递,剪 应力代表了此项动量传递的速率 ④剪应力与法向速度梯度成反比,与法向压力无关 7.速度分布均匀,无黏性(黏度为零)的流体称为 ①牛顿型流体 ②非牛顿型流体 ③理想流休 ④实际流体 18.随着温度的升高,则 ①气体、液体黏度均减小 ②气体、液体黏度均增大 ③气休黏度增大液体黏度减小④气体黏庋减小,液体黏度增大 19.黏度的倒数称作流度,即y=〃-1。下列四组关于温度压强对液体流度影响的判断式中符