导图社区 华东化工原理题型
配套黄婕,马江权化工原理学习指导,题号S代表黄婕,Q代表马江权。
编辑于2021-02-03 23:03:16化工原理
流体流动
求压差计的读数R
水平U型管
求读数
已知水流过水平管的A,B两点间的压力差Pa-Pb,确定U型管压差计的最大读数R
P17,1-1
S22,1-3(2)
已知指示液密度ρ和压差计读数R 1,根据双液体U型压差计,给出两种液体的密度ρa、ρb,求压差计的读数R. 2,根据斜管压差计,给出倾斜角α和指示液密度ρ,求压差计的读数R
P17,1-2
压差计内指示剂密度变化 →求新的压差计读数R1
S23,1-4(2)
求阀门全开时压差计的读数R'
❶在液面处与管出口处列伯努利→求得管出口的流速u3 ❷在测压口与管出口处列伯努利→u3带入求得测压口压力p2→由压差计公式求得读数R'
Q25,1-3(2)
求阀门前后的两侧的压差计的读数R₂
通过范宁公式和压差计公式联立→求得R₂
Q31,1-10(1)
倾斜管道
斜U型管
P17,1-2
P20,1-7
S22,1-3
双U型管道倾斜时,求两个端点的压差
U型管压差计公式推导→加上两点高度差ρgh
S22,1-2(2)
U型管指示剂哪一侧高
1,质量守恒方程由u1→u2, 2,在U形管两个端点列伯努利方程,将u1,u2带入,求得压差△Pab 3,看压差△Pab的正负值,判断指示剂那边压力高
S22,1-3(1)
复式U型管
双U型压差计,4个液面高度, 由P1(大气压),逐个推导出p5(最后一个点的大气压)
S21,1-1(1)
将双U型压差计的中间流体→空气换成水,求新的P5'
S21,1-1(2)
求左右两个端点A,B的压差△Pab
1,由P1推导→P1'→P2→P2'→P3,与P3'都用U型压差计公式展开, 2,以P3和P3'为基准衡算左右两边的压差,P3=P3',从而得到两边A,B两点的压力差
P18,1-3
S22,1-2(1)
压强
某点表压
压差计公式
S23,1-4(1)
求两点压差或者某点压强
通过泊谡谡叶方程求得hf, 带入伯努利方程求得两点压差
S24,1-5(1)
通过阻力损失公式求得hf, 带入伯努利方程求得两点压强差
S28,1-10(1)
通过范宁公式求得→压差△p
Q31,1-10(2)
特殊的U形管压差计, 因两端压力变化,求新的压差Pa-Pb
通过静力学方程求得压差
S35,1-18(1)
求U形管一个端点的压强
先由液面求得另一个端点压强Pb→由Pb通过压差计公式求得Pa
q32,1-13(4)
液面变化新高度
因阀门打开,判断流向 与两侧水位压力平衡后的新高度P1→P'1,P2→P'2
1,由静压能和位能的总和的大小比较,得知流向 2,新的液面高度要先算液面高度的变化, 通过两个罐子液面的质量守恒1/4×πd^2x与静力学方程,两式联立,得出变化的高度△h
P19,1-5
S34,1-17(2)
因一侧水槽液面压力变化, 导致两侧水位的变化
1,由质量守恒公式与静力学方程联立 2,求得水位下降的高度△h
S34,1-17(1)
因一侧压强减少, 导致此侧页面U型管液面高度升高, 问压强减少多少
1,通过压差计读书变化求得液面变化值△h→求得两侧新的页面高度H1',H2', 2,带入静力学方程求得压差,再与原压差对比,此侧压强的减小量Pb-Pb'
S35,1-18(2)
通过伯努利 求阻力损失中的l,ξ,u
求流量qv (变相让求u)
质量流量qm
S24,1-5(2)
水由高位槽向低位槽流动,求质量流量qm
由题中给出的流速u→求得流量qv→qm
Q31,1-10(1)
(水、油)流量qv
由液面差H带入伯努利求得hf→得到流速u→得到流量qv
S26,1-7(2)
S30,1-12(1)
1,题中有两个压力表,❶通过伯努利方程求得gH=hf,❷再通过直管阻力和局部阻力(压力表)求得总阻力表达式 2,两式相等=hf→求得流速u→求得流量qv
S28,1-9
阀门关小,给出ξ,求新的qv
通过伯努利方程由P0-Pa求得阻力损失hf →由hf求得流速u→由流速求得qv
S28,1-10,(2)
阀门开大,给出ξ,求新的qv (分别已知阀门关闭和阀门开大时的压差计的R和h)
通过在液面与压差计之间列伯努利方程, 求得阻力损失hf→u→qv
Q25,1-3(1)
有锐孔的装置,求流速u与流量qv
在所求段的两个端点列伯努利→求得阻力损失hf(通过雷诺数Re→求得λ的关于u表达式并带入hf)→消元法求得流速u→求得流量qv
Q26,1-4
求流速u
流速为多少时, 真空表读数为0
1,真空表读数为0→两边压强相等 2,由计算式求得阻力损失hf→带入伯努利求得流速u
S30,1-12(2)
求高位槽向低位槽输送流体时的管内流速u
❶先通过阻力系数ξ与当量长度le求得各管段hf,带入伯努利化简得到→λ与u的式子 ❷通过雷诺数Re得到→另一个λ与u的式子 ❸联立求得→流速u
Q27,1-6
求U形管压差计 两个端点间的管长l(AB段)
由U形管压差计求得两点压强差△Pab→在所求管段的两个端点列伯努利方程→将△Pab带入求得压头损失Hf→由Hf的定义式求管长l
S23,1-4(1)
S25,1-6(1)(2)
求阀门的阻力系数ξ
通过伯努利求得hf→由hf通过阻力计算公式求得阀门的ξ
S30,1-12(1)
Q24,1-1
液面差H或液面高度
远距离测量罐子
求油品密度ρ和液位高度z1
1,以A,B两点为衡算基准,分别由R1求,R2求出P1,P2的表达式 2,已知P1-P2=1.2m,带入以上P1,P2相减的表达式求得油品密度ρ 3,将密度ρ带回(1)中,得到液位高度P1
P18,1-4
某点两侧压强相等,从而求得式子内部的高度H
S26,1-7(1)
求两个水槽的液面差H
1,d,u→求得Re,再求得ε/d,通过莫迪图得到摩擦系数λ 2,由λ→hf,由hf通过伯努利方程求得液面差H
S26,1-8(1)
S29,1-11
Q31,1-10(1)
阀门关小(且给出局部阻力系数ξ), 流量qv减小为原来的1/3, 求新的液面差H'
通过直管阻力和局部阻力求得新的hf',带入伯努利方程求得→gH'=hf'新的液面差H'
S26,1-8(2)
管路的阻力损失hf
直管阻力
阀门关小,流量qv减小为原来的1/3, 求新的直管阻力hf
qv'→u'→Re'→λ→hf直(直管阻力)
S26,1-8(2)
总阻力
通过λ与ξ求得阻力损失Hf
S28,1-10(1)
特殊管路
分支管路
S32,1-13
S40,1-22
S40,1-23
并联管路
S33,1-14
求并联管路两条支管的流量qv₁,qv₂
Q29,1-8
突然扩大管路
U形管压差计测量突然扩大管路的 局部阻力系数ξ
在U形管两个测量点之间列伯努利(①求得u1,u2;②通过U形管压差计公式求得p1-p2③将两项带入伯努利)→求得ξ
Q27,1-5
水从小管径d₁流到d₂
忽略突然扩大,求两点液柱高度h₁和h₂
通过静力学方程求得u₁,u₂
Q27,1-7(1)
给出突然扩大的阻力损失hf,求两点液柱高度h₁和h₂
通过加入hf的伯努利方程求得h₁,h₂
Q28,1-7(2)
特例
S39,1-21
流量计
孔板流量计
S33,1-15
S36,1-19
Q42,1-25
转子流量计
S34,1-16
定性分析
阀门关小,压强和总阻力损失的变化
S26,1-7(3)
S28,1-10(3)
S30,1-12(2)
Q31,1-10(4)
流量qv与管内径d都扩大一倍, 则管路阻力为原来的多少倍
Q24,1-2
阀门开大,孔板流量计的读数R₁变为原来的多少倍
Q31,1-10(3)
特例
加压之后, 求容器内的空气质量为原来的多少倍
S34,1-17(1)
阀门半开与阀门全开联立 ❶求流速❷求新的压差计读数R'
S37,1-20
总结
两个水槽
有压力表,真空表
有阀门,阀门开大与阀门关小
由两个压差计
一个水槽和管路
有压差计
特殊管路
流量计
流体输送机械
三连
流量qv与流速u
直接管路流量qv
题中直接给出管路方程与泵方程,求流量qv
Q34,1-16(1)
1,通过伯努利方程求得→△p/ρg和Hf=Kqv^2 2,得到管路特性方程,与泵方程联立,求得流量qv
S65,2-1(1)
S66,2-2(1)
☀知吸入管和压出管的管长与管径, 直接带入管路方程公式,与泵方程联立→求得qv
S68,2-4(1)
S80,2-16(1)
S72,2-8(1)
未分别给出吸入管与压出管的管长l与内径d, 而是给出整管管长l,各阀门与弯头的当量长度Σle, 以及整管的管径d,求阀门全开时,管路的流量qv
Q36,1-19(1)
Q40,1-23(3)
已知hf,通过伯努利求得流速u→流量qv
S73,2-9(1)
输向的塔内压强升高, 求新的流量qv
1,流量压强导致管路方程内的△p升高→管路方程变化 2,新的管路方程与原来的泵方程联立,得到新的流量qv
S65,2-1(2)
江面上升2m,求新的qv'
江面上升2m→△z变小→新的管路方程,与泵方程联立求得新的qv
S68,2-4(2)
泵停止运行,流量qv为多少
泵停止→压头He=0,通过伯努利求得Hf →通过泊谡叶方程求得流速u→流量qv
S67,2-3(2)
题中有U型管压差计
求管路流速u
在U形管两端列伯努利→得到当量长度(或阻力系数 公式)与压差计公式联立的等式→求得流速u
Q32,1-13(2)
求流量qv
❶同上→求流速u→❷由u求qv
Q35,1-17(1)
阀门关小(给出新的阻力系数ξ),求泵新的流量qv'
❶阀门关小,ξ变大→求得新的管路方程 ❷新的管路方程与原来的泵方程联立→求得流量qv ③得出流量变小的结论
Q34,1-15(2)
压头He或扬程He
给出真空表和压力表读数
求扬程He(或者外加压头He)
S73,2-9(1)
S67,2-3(1)
给出吸入管与压出管的管长l与管径d,求扬程He
❶在两个液面之间列伯努利,求得管路方程 ❷管路方程与泵方程联立求得qv ❸将qv带入管路方程→得到He
S68,2-4(1)
Q30,1-9(1)
每千克流体从离心泵获得的能量
变相求压头He 1,在两个液面间列伯努利化简得衡算式,用流量qv→流速u→Hf, 2,带入衡算式求得He→×g→机械能J
S74,2-10(1)
Q41,1-24(1)
泵所需的外加功
在两液面列伯努利,求得He→×g→得到外加功he(J/kg)
Q32,1-13(1)
管路方程与泵方程联立求得qv→带入泵方程求得扬程He
S78,2-14(1)
特例
Q32,1-12(2)
求管路阻力损失Σhf
在两液面之间列伯努利(通过泵方程 求得动压头He带入伯努利)→求得阻力损失Σhf
Q45,1-28(1)
泵功率
求泵的有效功率Pe
1,通过管路方程、泵方程联立后,求得qv→He 2,由qv和He求得有效功率Pe
S65,2-1(1)
Q32,1-13(3)
S72,2-8(1)
给出泵前后的真空表和压力表读数,求有效功率Pe
在真空表与压力表之间列伯努利→求得扬程He→带入泵方程求得流量qv→将He和qv带入求得有效功率Pe
Q34,1-15(1)
阀门关小,使流量降至60m³/h,问新的有效功率Pe'
Q36,1-19(1)
未分别给出吸入管与压出管的管长l与内径d, 而是给出整管管长l,各阀门与弯头的当量长度Σle, 以及整管的管径d,求离心泵的有效功率Pe
变相求扬程He 在两液面之间列伯努利,求得→He→求得Pe
Q37,1-20(1)
求泵的轴功率Pa
求得qv和He→Pe→Pa=Pe/η
S67,2-3(1)
Q32,1-12(3)
Q34,1-16(1)
Q47,1-29(3)
用到了时间τ与积分∫
Q40,1-23(3)
求管路方程与泵方程
泵方程
给出真空表与压力表读数
求泵的特性曲线方程
Q38,1-20(2)
通过降低转速n使流量从105降至80,求新的泵的方程
Q47,1-29(5)
管路方程
给出吸入管与压出管的管长与内径
求管路的特性方程
Q47,1-29(2)
压力表读数 (或压强)
泵一侧压力表读数已知,求另一侧压力表读数
与另一侧压力表读数无关,通过此侧压力表与水槽列伯努利,求得压力读数Pa
S67,2-3(2)
真空表读数
求法同上
S68,2-4(2)
Q47,1-29(1)
压力表读数
求法同上
Q35,1-17(2)
Q46,1-28(3)
①由两液面列伯努利求得→泵的扬程He ②由压力表与真空表列伯努利,再将He带入, 求得→出口压力表的读数p3
Q36,1-18(2)
进出口断面的压强
求法同上
S74,2-10(2)
Q30,1-9(2)
Q41,1-24(2)
看泵是否适用
1,通过伯努利求得管路方程→管路的扬程H 2,通过题中给出的泵方程求得泵可提供的扬程He 3,若泵扬程He>管路H,则泵适用
S66,2-2(1)
题中给出(NPSH)r
看泵适用
❶最大允许安装高度>(NPSH)r ❷管路方程H<泵压头He 两者满足,则泵适用
S69,2-5(1)
看泵能否正常运转
❶计算最大允许安装高度[Hg] ❷若实际安装高度<[Hg],则能正常运转
Q36,1-18(3)
分析
落潮,泵能否正常工作,以及定性分析流量变化
S69,2-5(2)
求允许安装高度
题中为不同输送流量、不同温度、水或油 组合成的5组数据
Q43,1-26
调节流量与 关小阀门
降低流量使其与输送要求匹配, 要增加阀门阻力损失hf,阀为多少
泵扬程与管路扬程的差值→乘以g→阀门阻力损失hf
S66,2-2(2)
落潮后,调节流量与落潮前相等, 分析阀门、压力表、阻力损失的变化
S69,2-5(3)
关小阀门,使流量降低到60m³/h,应如何调小阀门
Q36,1-19(2)
关小阀门使得流量为原来的75%,求损失的压头He
❶由75%求得→新的流量qv' ❷由流量求得管路方程的H'和泵方程的He' ❸两者相减便是节流损失
Q34,1-16(2)(a)
Q47,1-29(4)
节流调节,求损失在阀门上的轴功率Pa
Q45,1-28(4)
定性分析
高位槽水面下降,泵的进口处真空表读数Pe的变化图
Q37,1-20(3)
转速
流量要求提高20%,则新的泵的转速n'应为多少
S72,2-8(2)
流量变为原来的75%,求新的泵的转速n'
Q34,1-16(2)(b)
特殊
带有孔板流量计
S78,2-14(2)
Q32,1-12(1)
Q36,1-18(1)
Q42,1-25
泵的串联,并联
泵的并联
Q35,1-17(3)
Q35,1-17(4)
Q45,1-28(2)
泵的串并联
两台泵串联流量大,还是并联流量大?
Q33,1-14
分支管路
S75,2-11
S76,2-12
S79,2-15
Q44,1-27
循环管路
S78,2-13
上液面距离泵出口压力表高度
S72,2-9(2)
时间类
液面下降所需时间t
S80,2-16(2)
Q38,1-21
Q40,1-23(2)
转速提高到1200r/min,水槽起始与终止 水面高度不变,求所需输水时间τ
Q40,1-23(4)
沿相同的管路流回
是否需要安装离心泵
S74,2-10(3)
Q41,1-24(3)
是否可流过同样的流量
Q30,1-9(3)
总结 给出的条件
水槽
敞口
闭口
压力容器
塔设备
水槽液面至管路的垂直距离
S72,2-9
泵
给出泵的吸入端和压出端的管径和管长
在两个液面之间列伯努利方程
给出泵的两端的真空表和压力表的读数
在两个压力表之间列伯努利求扬程
管路中有无阀门
泵的出口管有一个阀门
吸入,压出管路的管长,管径
油品的密度ρ,粘度μ
传热
冷却剂温度
求冷却水用量qm2
热量衡算方程,由qm1求qm2
S141,5-4(1)
S146,5-9(2)
Q107,3-10(1)
❶通过热量衡算方程与总传热速率方程联立,求得qm2 ❷要求求出总传热速率方程中的K←α,△tm,A
Q103,3-5(1)
饱和水蒸气的消耗量qm
热量衡算方程→Q→qm
S151,5-16(1)
通过热量衡算方程与总传热速率方程联立, 求得qm2→由qm2通过热量衡算方程求得→qm1
Q103,3-5(1)
因物料进口温度上升,求新的蒸汽冷凝量qm1'
求法同上
Q103,3-5(2)
饱和蒸汽入口温度T
因污垢热阻,使得物料出口温度t2降低, 若想让温度重回72度,应该把饱和水蒸气温度T'提高到多少
1,已求得污垢热阻降低后的K,和需要达到的出口温度, 2,通过传热过程方程,求得饱和蒸汽温度T'
S148,5-13(3)
将空气由10加热到90,求饱和水蒸气的温度T
热量衡算方程与总传热速率方程联立, 求得△tm中的饱和水蒸气温度T
Q102,3-4(1)
冷却剂的出口温度t2' (水,空气)
冷却水的出口温度t2
1,热量衡算求得Q→经总传热速率方程求得△tm→经过对数温差公式通过迭代算法求得公式内的t2
S146,5-9(1)
冷却水入口温度t1提高, 若维持以前的产物出口温度, 求新的冷却水流量qm2'
1,变相让求冷却水出口温度t2',求法同上 Q和A不变→△tm也不变→对数公式内的t2' 2,Q不变,由t2'通过热量衡算求得新的 冷却剂出口流量qm2'
S146,5-9(3)
夏季冷却水进口温度提高, 求新的冷却水出口温度t2'
热量衡算方程与总传热速率方程联立→求得△tm内的t2'
Q103,3-5(2)
物料的出口温度t2'
直接让求物料的出口温度t2'
热量衡算与总传热速率方程联立→求得△tm中的t2'
Q103,3-6(2)
已知换热器不适用,仍然让求物料的出口温度t2'
求法同上
Q105,3-8(2)
因物料处理量增加50%,求物料出口温度t2降为多少
S148,5-13(4)
将物料量增大25%,其他条件不变, 求物料能加热到多少度
❶流量影响对流传热系数α→新的总传热系数K' ❷热量衡算与传热速率方程联立,并将新的K'带入, →求得△tm中的新的物料出口温度t2'
Q102,3-4(2)
蒸汽压力降低至某值(蒸汽温度变化) 管子被堵塞15根(传热面积变小)
1,管子被堵塞15根→求新的传热面积A' 2,由新的蒸汽压力查表查的→新的蒸汽温度T 3,将A和T带入传热过程公式,求得新的物料出口温度t2'
S151,5-16(3)第二问
Q103,3-6(3)第二问
总管数减少10%,求新的气体出口温度t2'
S144,5-8(2)
综合题
分别在以下3种情况下❶物料处理量增加1倍;❷物料处理量增大1倍,且蒸汽压力提高到0.3Mpa;❸物料黏度增大1倍→求物料的出口温度t2'
Q115,3-17
热、冷流体新的出口温度T2',t2' (即冷却剂与物料的组合问法)
并流改成逆流, 热、冷流体新的出口温度T2',t2'
S146,5-10
冷水流量qm2从2变成1.2, 管子数量降至0.8倍, 求新的冷,热流体出口温度t2',T2'
1,qm2和n的变化对α,传热过程方程和热量衡算方程中的qm2造成影响 2,热量衡算求得Q→总传热速率方程求得K→总传热系数方程求得α2→qm2和n的变化由α2求得新的α2'→总传热系数方程K'→传热过程公式和热量衡算公式联立求得冷t2',热T2'
S150,5-14
冷水流量qm增加了73%(即原来的1.73倍), 求新的冷、热流体的出口温度
分别由热量衡算方程和传热过程公式得到 两个关于t2'和T2'的方程→联立求得t2'和T2'
Q112,3-15(3)
物料的出口温度升高,求换热器传热量的变化Q'/Q (蒸汽冷凝)
1,出口温度变化,则隐含流量qm2变化→K'/K的比值 2,通过传热过程公式联立原、新两个工况的公式,两者之比→新旧流量qm2'/qm2的值→由热量衡算的比值得→传热量的变化比Q'/Q
S150,5-15
求换热器面积
求换热器的有效长度L
用水冷凝
变相让求换热器面积A 1,❶对数法求传热温差△tm ❷总传热系数公式求总传热系数K ❸热量衡算求Q 2,将已求得△tm,K和Q带入总传热速率方程, 3,得到→换热器面积A→换热器长度L
S141,5-4(2)
蒸汽冷凝
1,忽略蒸汽冷凝,管壁,污垢热阻,K1=α1 2,用Re,Pr求→α1→K1 3,求Q和△tm→通过总传热速率方程求得A→L
S144,5-8(1)
另一种解法同:用水冷凝
S144,5-7(2)
S151,5-16(2)
问换热器能否满足要求 (或为满足所需换热量,应该选哪一种换热器)
变相让求换热器面积A, 1,求理论面积(❶热量衡算求Q,❷对数温差求△tm,❸由Q和△tm带入总传热速率方程求面积A) 2,求实际面积→用管外径d,管根数n求A实际面积 3,若A理论<A实际,则换热器满足要求
S142,5-5(3)
S143,5-6
❶通过先求K,A,△tm→求得总传热速率Q ❷通过热量衡算方程得到→实际的Q需 ❸若Q<Q需,则换热器不适用
Q105,3-8(1)
为使出口温度从60升高至80, 假设将流量减少为原来的70%便可,请验证是否可行
流量qm变化 ❶对t2'→对数法求△tm产生影响 ❷对α→总传热系数方程求K产生影响 ③求得新的△tm',K',带入总传热速率方程求得A需 ④若A需<A实际,则操作可行
Q108,3-10(3)
特例
问该换热器是否满足苯冷凝、冷却的要求
❶分两段分别由K和△tm通过总传热速率方程求得A, ❷若A实际>A需,则满足换热器要求
Q107,3-10(2)
清理污垢后,管内冷却剂的流量增大73%, 则完成以前的任务量所需的换热器的有效长度为原来的几分之几
通过求换热面积比A'/A→转换成换热器的有效长度之比l'/l
Q112,3-15(2)
求对流传热系数α
先求雷诺数Re,普朗特数Pr→α
S142,5-5(1)
蒸汽冷凝, 给出换热器管径d(求A),给出物料进出口温度(求△tm), 求管内对流传热系数α
1,求得A和△tm,通过热量衡算和总传热速率公式联立,求得K2, 2,由K2通过总传热系数公式求得α1
S148,5-13(1)
由管内对流传热系数 求壳程对流传热系数
求得Re,Pr→求得管内对流传热系数α1→带入总传热系数方程求得α2
Q106,3-9(2)
总传热系数K
1,忽略污垢热阻和管壁热阻, 2,将对流给热系数管程α1,壳程α2带入总传热系数公式便可求得K
S142,5-5(2)
S144,5-7(1)
S151,5-16(2)
Q103,3-6(1)
什么都没忽略,让求总传热系数K
求法同上
Q105,3-8(1)
通过总传热速率方程求得K(需先通过热量衡算求Q,对数法求得△tm,题中给出换热面积A)
Q106,3-9(1)
管子被堵塞15根,求新的总传热系数K2'
管子堵塞→流速u变化→α1变化为α1'→通过总传热系数方程求得新的K2'
S152,5-16(3)第一问
Q103,3-6(3)第一问
污垢热阻
运行一年后,物料出口温度t2'从72降低至62摄氏度
求新的污垢热阻R(蒸汽冷凝)
1,由一年后降低的出口温度t2',通过传热过程公式(蒸汽冷凝),求得K 2,由K求得总传热系数公式内的污垢热阻R
S148,5-13(2)
Q106,3-9(3)
Q112,3-15(1)
求新的冷却水用量qm'
通过影响温度差,可由新的温度差t2'-t1 通过热量衡算方程求得→新的冷却水用量qm'
Q106,3-9(3)
运行一年后,增加了厚度为1mm,导热系数λ为0.2W/(m·K)的油垢, 问物料出口温度t2降低至多少度?
Q115,3-17(6)
杂项
求管子根数n
S144,5-7(2)
换热器的串并联
Q114,3-16
单效蒸发器
Q117,1-18
并流改成逆流
分析冷热流体的流量,进口温度, 换热器的热流量,以及传热推动力的变化
Q104,3-7
基础知识
求保温层厚度
Q100,3-1
包扎石棉后热损失减少的比例
Q100,3-2(1)
求导热系数λ
Q100,3-2(2)
Q100,3-3
积分类
夹套式换热器求 ❶完成冷却任务所需的时间❷终了时,冷却水的出口温度
Q109,3-12
试求换热器应具有多大的换热面积才能满足要求
Q110,3-13
❶实际工作,液体可能达到的最高温度❷实际情况下,将液体从20ºC加热到80ºC所需的时间τ
Q111,3-14
Q109,3-11
蒸汽冷凝(壳程)
S142,5-5
(3)对数法计算温差
S144,5-7
(2)对数法计算温差
S144,5-8
(1)对数法计算温差
S148,5-13
(1)(2)(3)(4)传热过程公式
S150,5-15
整题:传热过程公式
S151,5-16
(2)对数法计算温差
(3)传热过程公式
措施类
S144,5-7(3)
Q104,3-8(3)
Q115,3-17(2)
吸收
物料衡算
求浓度
求塔底液体出口浓度x出
1,先通过流量分别求得G,L 2,再通过物料衡算求得x出
S175,6-3(1)
Q143,4-9(1)
Q142,4-8(2)
Q142,4-7(1)
特例
计算后S恰巧为1,求x出
S177,6-5(2)
求塔顶出塔气体浓度y出
物料衡算
S181,6-12(1)
已知填料塔高度Z,S算出为1, 求排除气体y出
1,亨利系数的m与L/G的值相等,S=1,要用对数推动力法 2,求Hog→因已知Z,可得Nog 3,Nog已经得到,通过对数推动力法求得其公式内的y出
S179,6-9
改变液汽比(或改变气体或者液体流量) 求新的出塔的气体y出',出塔液体x出
1,❶由L/G求得→S→Nog ❷通过液汽比L/G得到S→求得吸收因数法公式内的y出', 2,物料衡算由y出'求得x出'
S178,6-7(2)
液体流量L增加一倍
1,由L/G求得→S→Nog 2,液体流量L改变对Hog无影响,Z不变,所以Nog也不变,即新的Nog'=原来的Nog 3,由新的L'求得新的S',且Nog'不变,通过吸收因数法求得公式内的y出' 4,由y出'通过物料衡算求得x出'
S180,6-10
气体流量G增加一倍 (题中无液汽比,且说明Hog∝G^0.2)
1,对数推动力法求Nog, 2,因G的改变→Hog改变成Hog'→Z不变,得到新的Nog' 3,已知新的Nog',求对数推动力法公式内的y出'
S180,6-11
气体流量增加20% (题中有液汽比,且说明Hog不变)
S181,6-12
特例
由回收率η求y出, 由液汽比L/G和物料衡算求x出
S185,6-18(1)
S187,6-20(1)
S191,6-23(1)
求最小空气流量G
通过最小气液比的定义式求得G/L,知L求G
S176,6-4(1)
求操作液汽比G/L
原操作液汽比是最小液汽比的多少倍
S177,6-6(2)
S182,6-14(2)
Q140,4-5(2)
吸收剂的用量L
所需清水的量L
Q140,4-4
Q143,4-9(1)
煤油作为吸收剂的用量L
Q142,4-8(1)
填料层高度Z的计算
求填料塔高度Z
1,由液汽比L/G求得S→继而吸收因数法求得传质单元数Nog 2,通过定义式求得Hog 3,Z=Nog×Hog
S175,6-3(2)
S178,6-7(1)
S184,6-17(1)
S188,6-20(1)
S191,6-23(2)
Q146,4-14(2)
Q145,4-12(1)
Q142,4-8(3)
Q142,4-7(2)
清水吸收下的填料塔高度Z的计算
S185,6-18(2)
因操作压力增加一倍 (旧填料层高度已知),
求达到原来吸收率需要的新的填料层高度Z
1,先通过吸收率η求得原工况的y出,通过L/G求得S, 2,将两者带入吸收因数法求得Nog, 3,Hog=Z/Nog 4,因压力p变化,求得新的S'→新的Nog', 5,因压力p变化,求得新的Hog' 6,Z=Hog'×Nog'
S179,6-8
求达到原来吸收率新填料层高度 将变为原来的多少倍(忽略压力对Kya的影响)
❶先求得原工况下的Nog ❷操作压力对相平衡常数m产生影响→S变化→求得新的Nog' ❸Hog不变,两者之比即先后填料层高度之比
Q143,4-10
Q143,4-9(2)
因法定排放气体浓度y出≤y出',求新的Z (或填料层高度应该加多少米) (若液汽比不变)
将出口浓度减小到的y出'带入吸收因数法求Nog'→Z=Hog×Nog
s177,6-6(3)
S182,6-14(2)
Q140,4-5(3)
将吸收剂从清水改为含氨0.15%的水溶液, 求新的填料层高度Z'(Kay不变→Hog不变)
吸收剂浓度改变对液汽比产生影响→新的S'→ 吸收因数法求新的Nog'→新的填料层高度Z'
Q142,4-7(3)
特例
S176,6-4(3)
Q148,4-16(1)
求传质单元数Nog
求空气流量L变化时,液相Nol
1,先求推动力△x进,△x出, 2,再通过对数推动力法求Nol
S176,6-4(2)
求气相总传质单元高度Nog
L/G,m→S→吸收因数法求Nog
Q140,4-5(1)
Q146,4-14(1)
Q144,4-11(1)
对数平均推动力法
Q146,4-14(1)
求传质单元高度Hog
求气相Hog
1,先通过相平衡关系和物料衡算求△y进,△y出, 2,通过对数推动力法求Nog 3,Hog=Z/Nog
S176,6-5(1)
1,物料衡算和相平衡关系求得G/L→S 2,由S通过吸收因数法求得Nog 3,同上
S177,6-6(1)
S181,6-12(2)
S182,6-14(1)
1,相平衡m与液汽比L/G相等→S=1 2,对数推动力法求→Nog→Hog
S181,6-13(1)
回收率或吸收率η
吸收剂浓度x进改变,求新的回收率η
1,x进的变化对Hog和Nog都没有影响 2,通过吸收因数法内的相平衡比例式由x进'求得y出'→η
S181,6-13(2)
纯吸收剂(清水)x进=0, 改变进塔气体浓度y进和流量G,题中说明Kya∝G^0.8, 求新的回收率η
1,因清水:x进=0,所以可用回收率η求液汽比L/G→S→Nog(原工况) 2,y进变化对Hog和Nog无影响,气体流量G提高20%→求得新的Hog' 3,Z不变,求得新的Nog' 4,G↑20%→S,由上一步求得的Nog'和清水得到回收率η
S183,6-15
液体流量L增加25%,求吸收率η
❶液相流量L增加,气膜控制,Hog不变→Nog不变 ❷由L×1.2→S→吸收因数法求得式子中的y₂→求得回收率η
Q140,4-6(1)
气相流量G增加25%,求吸收率η
❶Kya∝G^0.7,只要G变化不多→Hog近似不变→Nog不变 ❷通过G×1.2→求得S→吸收因数法求得公式内的y₂→求得吸收率η
Q140,4-6(2)
G增大,对Kya∝G^0.7影响→新的Hog'→新的Nog' →吸收因数法求得公式内的吸收率η
Q144,4-11(2)
组合
吸收塔与解吸塔串联
S184,6-16
Q147,4-15
两吸收塔组合
串并联
S187,6-19
串联
Q143,4-9(3)
吸收剂再循环与回收率
S184,6-17(2)
Q148,1-16(2)
Q148,4-16(2)
吸收剂的多股进料
S188,6-20(2)
S189,6-21
Q145,4-12(2)
特例
填料塔改成板式塔,求理论板数N
S191,6-23
看图涉及吸收塔的塔高Z
S190,6-22
画填料塔的平衡线与操作线, 并说明填料层高度变化的原因
Q145,4-12(3)
定性说明在气液平衡关系符合亨利定律时理论塔板数Nᵀ与Nog的大小
Q146,4-14(3)
基础知识
求溶解度系数H,亨利系数E,相平衡常数m
Q138,4-1
求气相总传质系数Kg,Ky 求液相总传质系数Kl,Kx
Q139,4-2
求相界面组成x,y,传质速率Na,气相传质总数Ky
Q139,4-3
求体积传质系数Kya
Q140,4-4
吸收塔每小时吸收多少千克的苯
Q142,4-8(4)
证明题
证明:当S=1时, 气相总传质系数Nog=(y₁-mx₂)/(y₂-mx₂)-1
Q145,4-13
措施类
判断吸收过程属于气膜控制还是液膜控制?
Q139,4-3(4)
为保持回收率不低于某值,可采用那些措施
S181,6-13(3)
若要求吸收率为97%,应采取什么措施?
Q141,4-6(3)
欲提高回收率,可采取什么措施
Q142,4-8(5)
精馏
求塔板数
求(欲得)某塔顶产品组成 为0.8时的理论塔板数N
只有精馏段
S208,7-1
题中为提馏塔
S214,7-10(1)
两股物料混合进料
Q183,5-20(2)
饱和蒸汽进料,求所需理论板数N
Q181,5-18(5)
包括再沸器的情况下,求理论板数
逐板计算法求得理论板数, 再减去再沸器的那一块塔板
Q171,5-7(3)
实际塔板数
通过画图法求得实际板数 以及总板效率下的实际进料位置
Q171,5-6(2)
由默弗里塔板效率求得实际塔板数
Q172,5-7(3)
求全塔效率Eᵀ
❶逐板计算法→求得理论塔板数 ❷理论塔板数÷实际塔板数=Eᵀ
Q172,5-7(5)
Q173,5-8(4)
塔顶和塔釜的产量, 产量组成,回收率
没说用的什么
求塔顶塔釜的产量D和W (无分凝器和全凝器)
直接物料衡算
S208,7-3(1)
S211,7-6(1)
S212,7-8(1)
Q171,5-6(1)
求塔顶塔釜的产量组成xD和xW
1,先通过采出率D/F和回收率η计算得到xD, 2,带入物料衡算式求得xw
S209,7-4(1)
Q172,5-7(1)
求原料液xD,馏出液aw,釜残液xF的组成
Q168,5-1
已知苯的回收率不低于90%,求D,W,xD
Q168,5-2(1)
求D,W,xD,xW
全塔物料衡算与轻组分物料衡算联立
Q169,5-3(1)
分凝器
求塔顶、塔釜的产量D和W
1,(第一块板)先通过逐板计算求得塔釜液体组成xw, 2,再通过物料衡算求得D和W
S208,7-2
Q182,5-19(1)
塔顶第一块板的上升蒸汽组成
由分凝器的气相组成y₀(y₀=xD)→相平衡方程得到x₀ →精馏段方程得到y₁(即第一块板的气相组成)
Q182,5-19(2)
Q170,5-5(3)
直接蒸汽加热, 求离开塔顶第一块板的蒸汽组成
L=D,V=2D→通过相平衡方程和物料衡算 求得第一块板的蒸汽组成
Q175,5-12(1)
全凝器
求离开第二块板的蒸汽和液体的组成
逐板计算
S208,7-3(3)
Q168,5-2(3)
求塔顶塔釜的产量组成xD和xW
S216,7-12
Q173,5-8(1)
Q174,5-10(1)(a)
再沸器
将再沸器当成一块理论塔板, 求再沸器的上升蒸汽组成y与下降液体组成x
❶相平衡求得yW, ❷通过回流比求得L',V' ❸将以上三个数据带入再沸器的物料衡算求得xW
Q173,5-8(3)
只有提馏段
求塔釜上面那一块塔板的液相组成
❶先通过物料衡算求得W→带入公式求得提馏段方程 ❷通过逐板计算法求得液相组成x
Q174,5-11(1)
因回流管堵塞或者损坏,使得回流比为0, 求W,xw,xD
❶试差法 ❷图解试差法
Q176,5-13(4)
已知理论塔板数N,求塔顶,塔釜组成xD,xw (只有精馏段)
分别用芬斯克方程和精馏段方程得到 两个关于xD,xw的二元一次方程,联立求解
S222,7-17
求回收率
S213,7-9(1)
S219,7-15(1)
Q174,5-9(1)
求最小回流比Rmin (与q线方程,泡点进料)
泡点进料,q=1
1,泡点进料,q=1→xe=xF, 2,由xe通过相平衡方程求得ye, 3,由(xe,ye)带入公式求得Rmin
S208,7-3(2)
S209,7-4(2)
Q181,5-18(4)
Q180,5-17(1)
Q168,5-2(2)
Q173,5-8(2)
泡点为95摄氏度, 不是五种进料热状态
(冷夜回流)陈敏恒指导201
陈敏恒课本下册61页公式(9-59)
1,先通过公式求得q 2,由q线方程和相平衡方程联立求得夹点(xe,ye) 3,将夹点带入求得最小回流比R
S213,7-9(2)
饱和蒸汽进料,q=0
❶,饱和蒸汽进料,q=0→yq=xF ❷相平衡方程由yq→求得xq ❸带入坐标法求得Rmin
Q174,5-9(2)
气液混合进料(1:1)
气液混合,q=0.5→q线与相平衡线联立→夹点→Rmin
S219,7-15(2)
没给出泡点温度, 只有气相和液相的组成
1,通过摩尔分数求得q, 2,再由q线与相平衡方程的交点→夹点(xe,ye),求得Rmin
S217,7-13(2)
求塔顶加料情况下的最小回流比 (泡点进料)
通过相平衡方程求得xD→两点法求得液汽比→液汽比用R表达式得到最小回流比R
Q180,5-17(2)
知塔顶浓度xD,求最小回流比
通过芬斯克方程求得Rmin
Q176,5-13(3)
求多股进料的最小回流比
两个回流比中较大的那个
S220,7-16(2)
实际回流比R
由精馏段操作线方程, 求实际回流比R
已给出精馏段方程
由方程x的系数R/(R+1)得到回流比
Q168,5-1
未给出精馏段方程, 只知上升蒸汽的组成y与上一块板留下的液相组成x
将两点带入精馏段公式求回流比R
Q169,5-3(1)
已知塔釜汽化量为最小汽化量的1.5倍, 求实际回流比
❶已知塔釜残液量D,❷由塔釜汽化量V'求得L=V-D ③带入公式R=L/D即可求得→实际回流比R
Q174,5-9(4)
由Rmin求R
R=倍数×Rmin
Q168,5-2(2)
Q173,5-8(2)
求实际回流比是最小回流比的多少倍
❶通过精馏段方程求得实际回流比→R ❷通过夹点求得最小回流比Rmin ❸倍数=R/Rmin
Q171,5-6(3)
Q174,5-10(1)(c)
求实际回流比的三种方法
❶芬斯克方程和吉利兰图法 ❷图解试差法 ❸逐板计算法
Q176,5-13(1)
求精馏段和提馏段方程
两段一起求
S208,7-3(3)
1,如果上一问没让求最小回流比R,需要先求出R, 2,通过R求两个操作线方程
S212,7-8(2)
求塔板数无穷多时的两段操作线方程
Q180,5-16(2)
求精馏段方程
由两组塔板两侧的气液相组成y,x,联立求得 →R,xD→带入求得精馏段方程
Q181,5-18(2)
Q169,5-3(2)
Q169,5-4(1)
泡点进料,q=1→求得夹点坐标带入坐标法求得 →Rmin→R→R与xD带入方程求得精馏段方程
Q168,5-2(2)
❶通过回收率公式和物料衡算公式联立求得→xD ❷将R和xD带入精馏段方程
Q174,5-10(1)(b)
求提馏段方程
通过两点求提馏段方程
Q181,5-18(3)
通过回流比求提馏段方程
S213,7-9(3)
S219,7-15(3)
Q169,5-4(2)
S217,7-13(3)
Q174,5-10(1)(b)
由精馏段方程和已知量求提馏段方程
S211,7-7(1)
塔顶进料,求提馏段方程
Q172,5-7(2)
某块塔板的默弗里板效率EmV和EmL
S210,7-6(2)
S211,7-7(2)
Q181,5-18(1)
Q171,5-6(4)
Q179,5-15
由第一块板的默弗里板效率, 求第二块板的上升气相组成 (给出全凝器凝液组成为0.98)
S212,7-8(3)
Q174,5-10(2)
耗热量与热负荷Q
塔釜耗热量Q
由公式V=(R+1)D求得蒸汽上升量V→×r(汽化潜热) →得到塔釜耗热量Q
Q180,5-17(1)(2)
求再沸器的热负荷Q
Q170,5-5(2)
当塔板数无限多时, 再沸器的热负荷可降至多少?
❶当Nᵀ→∞,回流比R→Rmin ❷泡点进料求最小回流比Rmin→带入V=(R+1)D求得V ❸Q=V·r
Q171,5-5(4)
分凝器的热负荷Q
通过全塔与分凝器的物料衡算,求得D→塔顶热负荷 Q=D×r(r为汽化潜热)
Q170,5-5(1)
塔釜的最小汽化量V'min
通过回流比R与q值带入公式求得→V'min
Q174,5-9(3)
特殊塔
直接蒸汽加热(饱和蒸汽)
S210,7-5
求塔底产品浓度xW
Q175,5-12(2)
侧线出料
求各段的操作线方程
S215,7-11(1)
S219,7-15(4)
求离开第二块板的上升气相组成
S215,7-11(2)
两塔串并联
S218,7-14
多股进料
求回收率η
1,先通过物料衡算求得采出率D/F, 2,由D/F求得回收率η
S220,7-16(1)
求最小回流比
两个回流比中较大的那个
S220,7-16(2)
求理论板数
Q183,5-20(1)
❶求xD ❷求各段的操作线方程
Q178,5-14(1)(2)
定性分析
进料组成改变,分析馏出液组成与釜液组成如何改变
Q171,5-6(5)
若饱和水蒸气直接加热,若将饱和水蒸气用量加大, 分析塔顶产品浓度xD如何变化
Q175,5-12(3)
若塔顶冷凝水供应不足,回流比只能为原来的0.9, 该塔还能操作么?
Q176,5-13(3)
措施类
采取什么措施以维持原馏出液组成
Q171,5-6(5)
❶塔顶产品浓度是否能达到0.99 ❷若将塔顶产品浓度提高到0.88,采取什么措施
Q176,5-13(2)
特例
求塔顶产物理论上的最高浓度xD
假设塔釜xw为0,带入物料衡算得到xD
S209,7-4(3)
S214,7-10(2)
S217,7-13(4)
S219,7-15(4)
Q175,5-11(2)
多股进料情况下的塔顶极限浓度
Q178,5-14(3)
求塔板数无限多时,塔釜组成xw的极限值
S211,7-7(3)
S217,7-13(4)
Q180,5-16(1)
进料板位置的确定
K163中下
给出两个上升蒸汽的露点,判断哪个正确
Q182,5-19(3)
干燥
求湿度H,露点td,湿球温度tw,焓I,湿比体积vh
P211,7-1
求相对湿度Φ和饱和湿度Hs
P212,7-2
加热后,相对湿度Φ和焓I的变化
S235,8-1
干燥时间的计算
物料干基含水量由X1干燥降低到X2需要的时间 (中间过渡的临界含水量Xc)
1,先算由X1干燥到Xc的恒速干燥时间τ1, 2,再算由Xc干燥到X2的降速干燥时间τ2
S236,8-2
恒速阶段干燥速率的计算
P220,7-7
特例
干燥速率的计算方法特殊
P221,7-8
空气用量L
1,已知温度通过查表得到湿度H1,H2, 2,通过物料衡算Gf(X1-X2)=L(H2-H1)计算L
S237,8-3(1)
S239,8-6(1)
1,终点温度变化,通过等焓I1=I2得到新的H2', 2,再通过物料衡算Gf(X1-X2)=L(H2-H1)计算L
S237,8-3(3)
S238,8-5(2)
1,先用到湿球温度tw求H0, 2,再用到等焓过程I1=I2求H2, 3,再通过物料衡算Gf(X1-X2)=L(H2-H1)计算L
S240,8-7(1)(2)
1,先用到湿球温度tw求H0, 2,再用水汽分压求H2 3,再通过物料衡算Gf(X1-X2)=L(H2-H1)计算L
S241,8-8(1)
热效率
由热效率η求出口温度t2
S238,8-5(1)
加热方式不同
单级加热(一次预热)
由温度t1,t2直接带入公式求热效率η
S237,8-3(2)(3)
P215,7-5(1)
P218,7-6(1)
多级加热(中间加热)
S240,8-7(2)
P215,7-5(2)
P218,7-6(2)
部分废气循环加热
P215,7-5(3)
热量衡算
预热器的热量和干燥器的热量综合计算
S238,8-4
预热器的热量单独计算
S239,8-6(2)
S241,8-8(2)
干燥器的热量单独计算
S239,8-6(3)