1、1簡答題 1 1、化工過程：化工過程：用化工手段將原料加工成產品的生用化工手段將原料加工成產品的生產過程統稱為化工生產過程。產過程統稱為化工生產過程。 2 2、單元操作：、單元操作：在化工生產中，具有共同物理操作在化工生產中，具有共同物理操作原理及設備的過程。原理及設備的過程。 在在靜止的、連續的同一液體內部，處于同一水平靜止的、連續的同一液體內部，處于同一水平面面上的各點的壓力都相等，稱為上的各點的壓力都相等，稱為等壓面。 牛頓粘性定律：牛頓粘性定律： 此關系式表示此關系式表示兩流體層之間單位面積上的內摩擦兩流體層之間單位面積上的內摩擦力與垂直于流動方向上的速度梯度成正比，稱為力與垂直于流動

2、方向上的速度梯度成正比，稱為牛頓粘性定律牛頓粘性定律 與壓強關系不大，但受溫度變化的影響較大，與壓強關系不大，但受溫度變化的影響較大，液體的粘度隨溫度升高而減小，氣體的粘度隨溫液體的粘度隨溫度升高而減小，氣體的粘度隨溫度升高而增大。度升高而增大。dudy2*流體的流動類型流體的流動類型* 1 1、層流層流（滯流）：（滯流）： 當流體在管中流動時，若其當流體在管中流動時，若其質點始終沿著與管軸質點始終沿著與管軸平行的方向作直線運動，質點之間互不混合平行的方向作直線運動，質點之間互不混合。因。因此，充滿整個管的流體就如一層一層的同心圓筒此，充滿整個管的流體就如一層一層的同心圓筒在平行地流動，這種流

3、動狀態稱為層流或滯流。在平行地流動，這種流動狀態稱為層流或滯流。 2 2、湍流湍流（紊流）：（紊流）： 當流體在管道中流動時，若有色液體與水迅速混當流體在管道中流動時，若有色液體與水迅速混合，則表明合，則表明流體質點除了沿著管道向前流動外，流體質點除了沿著管道向前流動外，各質點的運動速度在大小和方向上都有時發生變各質點的運動速度在大小和方向上都有時發生變化，于是質點間彼此碰撞并互相混合化，于是質點間彼此碰撞并互相混合，這種流動，這種流動狀態稱為湍流或紊流。狀態稱為湍流或紊流。3 孔板孔板流量計流量計是固定是固定截面積，截面積，而隨而隨流量流量變化變化，壓差，壓差變化變化壓差流量計壓差流量計；

4、轉子轉子流量計流量計是固定是固定壓差，壓差，而隨而隨流量流量變化變化，截面，截面發發生變化生變化截面流量計；截面流量計； 測速管內管測靜壓能和動壓能之和，稱為沖壓能測速管內管測靜壓能和動壓能之和，稱為沖壓能 外管壁上小孔與流體流動方向平行，外管測得為外管壁上小孔與流體流動方向平行，外管測得為液體的靜壓能液體的靜壓能. .壓差計反映沖壓能與靜壓能之差。壓差計反映沖壓能與靜壓能之差。4*氣縛和氣縛和汽蝕汽蝕* * 氣縛：氣縛：離心泵離心泵無自吸力無自吸力，若在，若在啟動前泵殼未充滿啟動前泵殼未充滿被輸送的液體被輸送的液體，則泵內存在空氣，由于空氣，則泵內存在空氣，由于空氣密度密度很小很小，所產生的

5、離心力也很小。吸入口處所形成，所產生的離心力也很小。吸入口處所形成的真空不足以將液體吸入泵內，的真空不足以將液體吸入泵內，雖啟動離心泵，雖啟動離心泵，但不能輸送液體但不能輸送液體，這種現象就稱為，這種現象就稱為氣縛氣縛 汽蝕：當泵葉片入口附近的最低壓強汽蝕：當泵葉片入口附近的最低壓強p1p1等于或小等于或小于輸送溫度下液體飽和蒸汽壓于輸送溫度下液體飽和蒸汽壓pvpv時，部分液體將時，部分液體將在該處汽化并產生的汽泡，被液流帶入葉輪內壓在該處汽化并產生的汽泡，被液流帶入葉輪內壓力較高處凝結或破裂。由于凝結點處產生瞬間真力較高處凝結或破裂。由于凝結點處產生瞬間真空，造成周圍液體高速沖擊該點，產生劇

6、烈的水空，造成周圍液體高速沖擊該點，產生劇烈的水擊，金屬表面受到壓力大、頻率高的沖擊而剝蝕擊，金屬表面受到壓力大、頻率高的沖擊而剝蝕以及氣泡內夾帶的少量氧氣等活潑氣體對金屬表以及氣泡內夾帶的少量氧氣等活潑氣體對金屬表面的電化學腐蝕等，使葉輪表面呈現海綿狀、魚面的電化學腐蝕等，使葉輪表面呈現海綿狀、魚鱗狀破壞。這種現象稱為汽蝕鱗狀破壞。這種現象稱為汽蝕5（一）傳熱方式的概念傳熱方式的概念 1 1、熱傳導（導熱）：、熱傳導（導熱）： 指物質內部溫度較高的指物質內部溫度較高的質質點因振動與相鄰的質點碰撞點因振動與相鄰的質點碰撞，將熱量傳給溫度較，將熱量傳給溫度較低的質點的傳熱過程。如固體間的傳熱多屬

7、于導低的質點的傳熱過程。如固體間的傳熱多屬于導熱。熱。 2 2、熱對流：、熱對流：指流體各部分指流體各部分質點發生相對位置的移質點發生相對位置的移動動，將熱量由高溫區向低溫區傳遞的傳熱過程，將熱量由高溫區向低溫區傳遞的傳熱過程，也稱熱對流。分為自然對流和強制對流。也稱熱對流。分為自然對流和強制對流。 3 3、熱輻射：、熱輻射：指高溫物質以指高溫物質以電磁波電磁波形式向空間發射形式向空間發射能量，低溫物質則部分或全部的吸收這種電磁波，能量，低溫物質則部分或全部的吸收這種電磁波，并轉變為熱能使其溫度升高的傳熱過程。通常，并轉變為熱能使其溫度升高的傳熱過程。通常，當物質的溫度高于當物質的溫度高于40

8、04000 0C C時，才有明顯的熱輻射傳時，才有明顯的熱輻射傳遞的熱量遞的熱量6*（二）傳熱方式的區別* 物體：物體：1、熱傳導熱傳導主要發生在主要發生在固體固體物質和流體物質物質和流體物質靜止或靜止或滯流層滯流層中。中。熱對流熱對流只能發生在只能發生在流體流體中。中。熱輻射熱輻射發發生在溫度高于絕對零度的物質中，只有在生在溫度高于絕對零度的物質中，只有在高溫高溫下下才起主導作用。才起主導作用。 能量：能量：2、熱傳導和熱對流熱傳導和熱對流是能量的是能量的轉移轉移，而，而熱輻射熱輻射不僅不僅是能量的轉移，還伴有能量形式的是能量的轉移，還伴有能量形式的轉化轉化 介質：介質：3、熱傳導和熱對流熱

9、傳導和熱對流必須靠質點間必須靠質點間直接接觸直接接觸而傳遞而傳遞熱量，熱量，熱輻射熱輻射以以電磁波電磁波形式可以在真空中傳播，形式可以在真空中傳播，不需要任何介質不需要任何介質7 對流傳熱：流體與壁面之間的熱量傳遞，以對流方式為主，并伴有流體分子熱運動引起的熱傳導。通常把這一傳熱過程稱為對流傳熱 對流傳質：對流傳質：氣液兩相界面與氣相或液相之間的傳氣液兩相界面與氣相或液相之間的傳質，對流傳質中同時存在質，對流傳質中同時存在分子擴散分子擴散與與渦流擴散渦流擴散： 分子擴散分子擴散：當流體內部某一組分存在：當流體內部某一組分存在濃度差濃度差時，時，因分子的因分子的微觀熱運動微觀熱運動使組分從濃度高

10、處傳遞至濃使組分從濃度高處傳遞至濃度低處，這種現象稱為分子擴散。度低處，這種現象稱為分子擴散。 渦流擴散渦流擴散：當流體：當流體流動或攪拌流動或攪拌時，由于流體質點時，由于流體質點的宏觀隨機運動（湍流），使組分從濃度高處向的宏觀隨機運動（湍流），使組分從濃度高處向低處移動，這種現象稱為低處移動，這種現象稱為湍流擴散湍流擴散。在湍流狀態。在湍流狀態下，流體內部產生渦流，故又稱為下，流體內部產生渦流，故又稱為渦流擴散渦流擴散。*對流傳熱和對流傳質*8影響對流傳熱系數的因素影響對流傳熱系數的因素 實驗表明，影響對流傳熱系數的主要因素有：實驗表明，影響對流傳熱系數的主要因素有： 1 1、流體的物理性質

11、、流體的物理性質：密度：密度、比熱容、比熱容CpCp、導熱系、導熱系數數這三者增加對傳熱這三者增加對傳熱有利有利，粘度，粘度增加增加不利不利于于傳熱；傳熱； 2 2、流體對流的起因、流體對流的起因：強制對流：強制對流外力引起，流速外力引起，流速高，高，也大；自然對流也大；自然對流密度差引起，所產生的密度差引起，所產生的浮升力不同；浮升力不同； 3 3、流體的運動狀態、流體的運動狀態：湍流：湍流傳熱強度高，傳熱強度高，大，大， 層流層流傳熱強度低，傳熱強度低，??；小； 4 4、流體的相態變化、流體的相態變化：液體、氣體、蒸汽及在傳熱：液體、氣體、蒸汽及在傳熱過程中是否有過程中是否有相變化相變化，

12、有相變化時對流傳熱系數，有相變化時對流傳熱系數比無相變化時大的多；比無相變化時大的多； 5 5、傳熱表面的形狀、位置及大小、傳熱表面的形狀、位置及大小：如管、板、管：如管、板、管束、管徑、管長、管子排列方式、垂直放置或水束、管徑、管長、管子排列方式、垂直放置或水平放置等。平放置等。9 溫度上升，溫度上升，E E值增加值增加；同一溶劑中，難溶氣同一溶劑中，難溶氣體的體的E E值很大，易溶氣體的值很大，易溶氣體的E E值很小值很小 H H也隨物系和溫度而變也隨物系和溫度而變, ,值一般隨溫度升高減值一般隨溫度升高減小，難溶氣體的小，難溶氣體的H H值很小，易溶氣體的值很小，易溶氣體的H H值很大。

13、值很大。 m m隨隨物系、溫度和壓強物系、溫度和壓強而變，由實驗測而變，由實驗測定，值越大，表示溶解度越小定，值越大，表示溶解度越小10氣膜控制和液膜控制過程 (1)對易溶氣體，平衡常數 m 值小，平衡線很平，這時傳質阻力主要集中在氣膜，此類傳質過程稱為氣膜阻力控制過程，或稱氣膜控制過程。如：氯化氫溶于水，或氨溶于水。 (2)對難溶氣體，平衡常數 m 值大，平衡線很陡，這時：傳質阻力主要集中在液相，此類過程稱為液膜阻力控制過程，或液膜控制過程。如用水吸收氧。 11 傳質單元數 NOG 或 NOL 反映吸收過程的難易程度 總傳質單元高度 HOG 或 HOL 則表示完成一個傳質單元分離任務所需的填

14、料層高度，代表了吸收塔傳質性能的高低 吸收：利用混合氣體中各組分在液體中溶解度的差異而分離氣體混合物的單元操作稱為吸收。 蒸餾:蒸餾是分離液體混合物的典型單元操作。它是利用液體混合物中各組份揮發度不同的特性,通過加熱造成氣液兩相物系，從而在汽相富集輕組分在液相富集重組分而分離的方法12 如果氣液相在板上接觸時間足夠長，進行傳質如果氣液相在板上接觸時間足夠長，進行傳質, ,傳傳熱后熱后, ,兩相組成均勻且離開塔板的氣兩相組成均勻且離開塔板的氣液兩相呈相液兩相呈相平衡平衡關系，這種達到平衡的塔板叫關系，這種達到平衡的塔板叫理論板理論板 塔頂冷凝器的作用塔頂冷凝器的作用: : 獲得塔頂產品及保證有適宜獲得塔頂產品及保證有適宜的液相回流的液相回流; ;塔底再沸器的作用塔底再沸器的作用: : 提供一定量的上提供一定量的上升蒸氣流升蒸氣流. . 精餾段精餾段: :加料板以上的塔段加料板以上的塔段, ,上升汽相中重組分向上升汽相中重組分向液相傳遞，液相中輕組分向汽相傳遞，完成液相傳遞，液相中輕組分向汽相傳遞，完成上升上升蒸氣輕組分精制。蒸氣輕組分精制。 提餾段提餾段: :加料板加料板及其及其以下的塔段以下的塔段, ,下