化工原理学习指导与习题精解

　　《化工原理学习指导与习题精解》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《化工原理》（陈敏恒等编，第四版）的配套用书，所涉及的内容为常用的单元操作。《化工原理学习指导与习题精解》通过定性分析和习题解析，将化工原理课程中的重要概念和工程观点融会其中，习题讲解从基本分析至综合练习，循序渐进，帮助读者全面理解化工原理的内容。同时精选了部分《化工原理》教材中的难点习题进行了分析。《化工原理学习指导与习题精解》可作为高等院校化工类相关专业学生学习化工原理的参考书，以及考研复习指导书，同时可供高等院校化工原理授课教师参考。

　　黄婕，华东理工大学继续教育学院，院长，教授。高等教育上海市级教学成果一等奖，2001年高等教育上海市级教学成果一等奖，2001年亚磷酸二甲酯的清洁生产，国家教委科技进步二等奖，2003年近年研究方向：从事膜分离和超临界流体的研究，特别是液膜分离重金属研究、离子交换膜分离混酸的研究及超临界流体降解工程塑料的研究。

第1章流体流动1
1．1知识要点2
1．1．1连续性假定及其意义2
1．1．2质点2
1．1．3拉格朗日法2
1．1．4欧拉法2
1．1．5定态流动2
1．1．6轨线与流线2
1．1．7系统与控制体2
1．1．8黏性的物理本质2
1．1．9理想流体与实际流体的区别2
1．1．10牛顿黏性定律3
1．1．11总势能和虚拟压强3
1．1．12静止流体受力平衡的研究方法3
1．1．13静力学方程3
1．1．14压差计3
1．1．15质量守恒方程4
1．1．16伯努利方程4
1．1．17伯努利方程的物理意义和几何意义5
1．1．18平均流速5
1．1．19动能校正因子5
1．1．20定态性与稳定性5
1．1．21流体流动阻力产生的原因及影响因素5
1．1．22雷诺数5
1．1．23层流和湍流的速度分布5
1．1．24层流和湍流的本质区别6
1．1．25边界层6
1．1．26边界层分离现象6
1．1．27边界层分离的条件7
1．1．28量纲分析实验研究方法的主要步骤7
1．1．29机械能衡算7
1．1．30摩擦系数λ、Re和ε/d的关系7
1．1．31阻力损失7
1．1．32直管阻力计算7
1．1．33局部阻力计算8
1．1．34突然扩大和突然缩小8
1．1．35管路中的总阻力计算8
1．1．36当量直径8
1．1．37阻力对管路影响的分析9
1．1．38管路计算9
1．1．39毕托管10
1．1．40孔板流量计11
1．1．41转子流量计11
1．1．42非牛顿流体特性12
1．2重点概念12
1．2．1概念解析12
1．2．2简答题13
1．3典型例题解析21
1．4提高型例题精解34
1．5自测练习44
1．5．1自测练习一44
1．5．2自测练习二47
本章符号说明49
第2章流体输送机械51
2．1知识要点52
2．1．1管路特性方程52
2．1．2管路特性曲线的影响因素52
2．1．3离心泵的主要参数53
2．1．4离心泵主要构件53
2．1．5离心泵理论压头的影响因素53
2．1．6离心泵采用后弯叶片原因53
2．1．7气缚现象53
2．1．8泵的有效功率和效率54
2．1．9离心泵特性曲线54
2．1．10离心泵特性曲线的影响因素54
2．1．11离心泵的工作点55
2．1．12离心泵的调节手段55
2．1．13离心泵的串并联55
2．1．14汽蚀现象56
2．1．15离心泵安装高度和必需汽蚀余量(NPSH)r56
2．1．16离心泵的选型57
2．1．17正位移特性57
2．1．18往复泵的调节手段57
2．1．19各种化工用泵比较57
2．1．20气体输送特点58
2．1．21通风机的全压、动风压58
2．1．22真空泵的主要性能参数58
2．2重点概念58
2．2．1概念解析58
2．2．2简答题60
2．3典型例题解析65
2．4提高型例题精解74
2．5自测练习81
2．5．1自测练习一81
2．5．2自测练习二83
本章符号说明86
第3章过滤87
3．1知识要点88
3．1．1球形颗粒的特性88
3．1．2非球形颗粒的特性88
3．1．3颗粒群的平均直径88
3．1．4固定床的特性88
3．1．5数学模型法88
3．1．6固定床的压降89
3．1．7物料衡算89
3．1．8过滤速率基本方程89
3．1．9恒速过滤方程89
3．1．10恒压过滤方程90
3．1．11先变压后恒压方程90
3．1．12板框压滤机90
3．1．13叶滤机的洗涤90
3．1．14板框压滤机的洗涤90
3．1．15真空回转过滤机91
3．1．16生产能力91
3．2重点概念91
3．2．1概念解析91
3．2．2简答题92
3．3典型例题解析94
3．4提高型例题精解99
3．5自测练习102
3．5．1自测练习一102
3．5．2自测练习二103
本章符号说明105
第4章颗粒的沉降和流态化107
4．1知识要点108
4．1．1曳力108
4．1．2曳力系数ζ108
4．1．3颗粒沉降速度ut108
4．1．4斯托克斯定律108
4．1．5牛顿区108
4．1．6重力降尘室109
4．1．7重力降尘室生产能力109
4．1．8离心分离因数109
4．1．9旋风分离器主要评价指标110
4．1．10分割直径dpc110
4．1．11流化床的特点110
4．1．12实际流化床两种流化现象110
4．1．13起始流化速度和带出速度110
4．1．14流化床压降110
4．1．15气力输送特点110
4．2重点概念111
4．2．1概念解析111
4．2．2简答题112
4．3典型例题计算114
4．4提高型例题精解118
4．5自测练习120
4．5．1自测练习一120
4．5．2自测练习二121
本章符号说明122
第5章传热124
5．1知识要点125
5．1．1冷、热流体的三种接触方式125
5．1．2传热的三种基本方式125
5．1．3热流量Q和热流密度q125
5．1．4傅里叶定律125
5．1．5多层壁定态一维导热125
5．1．6对流传热126
5．1．7牛顿冷却定律126
5．1．8给热系数α的计算126
5．1．9自然对流126
5．1．10圆管内强制湍流127
5．1．11大容积饱和沸腾127
5．1．12蒸汽冷凝给热127
5．1．13对流给热过程α的比较128
5．1．14热辐射128
5．1．15两物体间的辐射传热129
5．1．16对数平均推动力129
5．1．17传热过程130
5．1．18总传质系数K130
5．1．19壁温与热阻的关系131
5．1．20非定态传热过程131
5．1．21间壁式换热器的类型131
5．1．22管壳式换热器中流体通道选择131
5．2重点概念132
5．2．1概念解析132
5．2．2简答题132
5．3典型例题解析139
5．4提高型例题精解148
5．5自测练习154
5．5．1自测练习一154
5．5．2自测练习二156
本章符号说明158
第6章气体吸收160
6．1知识要点161
6．1．1气体吸收的目的和原理161
6．1．2实施吸收操作必须解决的问题161
6．1．3吸收过程的主要操作费用及经济性161
6．1．4解吸方法161
6．1．5选择吸收溶剂的主要依据161
6．1．6气、液两相接触方式161
6．1．7亨利定律及相平衡161
6．1．8相平衡常数及影响因素162
6．1．9吸收过程的极限162
6．1．10过程的推动力162
6．1．11气液相际传质过程162
6．1．12单相传质机理162
6．1．13费克定律162
6．1．14分子扩散速率方程162
6．1．15等分子反向扩散163
6．1．16单向扩散163
6．1．17漂流因子163
6．1．18扩散系数163
6．1．19对流传质与对流传质速率164
6．1．20流传质系数及无量纲特征数关联式164
6．1．21对流传质理论164
6．1．22对流传质速率方程式与总传质系数164
6．1．23传质阻力控制165
6．1．24低浓度气体吸收特点165
6．1．25物料衡算与操作线方程式165
6．1．26吸收过程基本方程式165
6．1．27传质单元高度166
6．1．28传质单元数166
6．1．29塔高166
6．1．30对数平均推动力166
6．1．31传质单元数求法167
6．1．32吸收塔的液气比与最小液气比167
6．1．33解吸塔的最小气液比167
6．1．34返混167
6．1．35吸收剂三要素及对吸收结果的影响168
6．1．36吸收塔的操作和调节的技术极限168
6．1．37吸收剂用量调节的限度168
6．1．38化学吸收与物理吸收168
6．1．39增强因子β168
6．1．40容积过程与表面过程168
6．2重点概念168
6．2．1概念解析168
6．2．2简答题171
6．3典型例题解析174
6．4提高型例题精解183
6．5自测练习192
6．5．1自测练习一192
6．5．2自测练习二193
本章符号说明194
第7章液体精馏196
7．1知识要点197
7．1．1蒸馏的目的及基本依据197
7．1．2蒸馏的主要操作费用197
7．1．3双组分气液相平衡自由度197
7．1．4理想物系的定义197
7．1．5泡点197
7．1．6露点197
7．1．7挥发度197
7．1．8相对挥发度197
7．1．9总压对相对挥发度的影响197
7．1．10相平衡常数与相平衡方程198
7．1．11平衡蒸馏和简单蒸馏的比较198
7．1．12精馏原理与连续精馏198
7．1．13实现精馏的必要条件198
7．1．14理论板198
7．1．15采出率198
7．1．16轻组分回收率和重组分回收率198
7．1．17默弗里板效率198
7．1．18恒摩尔流假定及其成立的主要条件199
7．1．19回流比R199
7．1．20加料热状态参数q值的含义及取值范围199
7．1．21物料衡算199
7．1．22q线方程199
7．1．23塔内气液流率199
7．1．24精馏塔热负荷200
7．1．25操作线方程200
7．1．26全回流200
7．1．27最少理论板数与芬斯克方程200
7．1．28最优加料板位置200
7．1．29最小回流比200
7．1．30最适宜回流比200
7．1．31恒浓区201
7．1．32理论板数的计算方法201
7．1．33冷液回流201
7．1．34塔顶、塔底极限浓度所受限制201
7．1．35灵敏板201
7．1．36间歇精馏的特点201
7．1．37特殊精馏201
7．1．38恒沸精馏201
7．1．39萃取精馏201
7．1．40关键组分201
7．2重点概念201
7．2．1概念解析201
7．2．2简答题203
7．3典型例题解析208
7．4提高型例题精解217
7．5自测练习222
7．5．1自测练习一222
7．5．2自测练习二224
本章符号说明225
第8章干燥227
8．1知识要点228
8．1．1去湿方法228
8．1．2对流干燥过程特点228
8．1．3湿空气状态的描述228
8．1．4固体中所含水分229
8．1．5湿物料含水量的表示229
8．1．6平衡含水量X*和自由含水量X229
8．1．7干燥速率曲线229
8．1．8临界自由含水量230
8．1．9间歇干燥过程230
8．1．10连续干燥过程230
8．1．11提高热效率的措施231
8．1．12理想干燥过程232
8．1．13干燥器评价指标（基本要求）232
8．1．14常用干燥器类型232
8．2重点概念232
8．2．1概念解析232
8．2．2简答题233
8．3典型例题解析235
8．4提高型例题精解239
8．5自测练习242
8．5．1自测练习一242
8．5．2自测练习二244
本章符号说明245
附录模拟试卷247
化工原理上册模拟试卷一248
化工原理上册模拟试卷二249
化工原理下册模拟试卷一252
化工原理下册模拟试卷二253
化工原理考研模拟试卷一255
化工原理考研模拟试卷二257
参考答案259