化工原理知识点总结复习重点(完美版)

汽蚀现象：汽蚀现象
是指当泵入口处压力等 于或小于同温度下液体 的饱和蒸汽压时，液体发 生汽化，气泡在高压作用 下迅，速凝聚或破裂产生 压力极大、频率极高的冲击，泵体强烈振动并发出噪 音，液体流量、压头（出口压力）及效率明显下降。 这种现象称为离心泵的汽蚀。 ： 二、特性参数与特性曲线
流量 Q：离心泵在单位时间内排送到管路系统的液
于期末考试，考研需扩充
非圆管当量直径：
当量直径： de
de =4rH （4 倍水力半径）
水力半径：
rH
=
A Π
（流体在通道里的流通截面积 A 与润湿周边长Π
之比 ）
流量计概述：（节流原理）
孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力
差来实现流量测量。
孔板流量计的特点：恒截面、变压差，为差压式流
量计。
心才是揣流主体。层流内层的厚度随Re 值的增加
而减小。
层流时的速度分布
湍流时的速度分布
四、流动阻力、复杂管路、流量计：
u
1 2 umax
u 0.8u max
计算管道阻力的通式：（伯努利方程损失能）
范宁公式的几种形式： 圆直管道
hf
l u2 d2
非圆直管道
p f
W f
l d
u 2 2
运算时，关键是找出 值，一般题目会告诉，仅用
参 数 就 是 此 点 的 性 能 参 数 。 （ 会 使 用 I S 水 泵 特 性
曲 线 表 ， 书 P 1 1 7 ）
三、气蚀现象与安装高度:
z1 g
1 2
u1
2
p1
We
z2 g
1 2
u
2
2
p2
W f
以单位重量流体为基准：
J/kg
z1
1 2g
u12
p1 g
He
z2
1 2g
u22
p2 g
h f
J/N=m
输送机械的有效功率：
N e msWe
输送机械的轴功率：
N Ne
（运算效率进行简单数学变换）
应用解题要点：
1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向，定
（2）过渡区
2000< Re<4000
（3）湍流区
Re>4000
本质区别：（质点运动及能量损失区别）层流与端
流的区分不仅在于各有不同的Re 值，更重要的是
两种流型的质点运动方式有本质区别。
流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有
规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合
流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的 杂乱运动并相互碰撞，产生大大小小的旋涡。由于 质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻 力大得多，所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大。
化工原理知识点总结复习重点 (完美版)
第一章、流体流动
一、流体静力学 二、流体动力学 三、流体流动现象 四、流动阻力、复杂管路、流量计
一、流体静力学：
压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上 所受的压力，称为静压力，简称压力，俗称压强。
表压强（力）＝绝对压强（力）-大气压强（力） 真空度＝大气压强-绝对压
文丘里流量计的能量损失远小于孔板流量计。
转子流量计的特点：恒压差、恒环隙流速而变流通
面积，属截面式流量计。
复杂管路：（了解）
并联管路各支路的能量损失相等，主管的流量
必等于各支管流量之和。
第二章、流体输送机械
一、离心泵的结构和工作原理 二、特性参数与特性曲线 三、气蚀现象与安装高度 四、工作点及流量调节
大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的 关系 流体静力学方程式及应用：
压力形式 p2 p1 g(z1 z2 ) 备注：1)在静止的、 连续的同一液体内，处于同一
能量形式 相等。
p1
z1g
p2
z2g
水平面上各点压力都
此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续 的流体。 应用：
U 型压差计 p1 p2 (0 )gR 倾斜液柱压差计 微差压差计
出上、下游界面；
2、 截面的选取：两截面均应与流动方向垂直；
3、 基准水平面的选取：任意选取，必须与地面平
行，用于确定流体位能的大小；
4、 两截面上的压力：单位一致、表示方法一致；
5、 单位必须一致：有关物理量的单位必须一致相
匹配。
三、流体流动现象：
流体流动类型及雷诺准数：
（1）层流区
Re<2000
轴封装置 其作用是防止泵壳内高压液体沿轴
漏出或外界空气吸入泵的低压区。常用的轴封装置
有填料密封和机械密封两种。
气缚现象：离心泵启动前泵壳和吸入管路中没
有充满液体，则泵壳内存有空气，而空气的密度又 远小于液体的密度，故产生的离心力很小，因而叶 轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入 泵内，此时虽启动离心泵，也不能输送液体，此种 现象称为气缚现象，表明离心泵无自吸能力。因此， 离心泵在启动前必须灌泵。
体体积。
压头（扬程）H：离心泵对单位重量（1N）的液体
所提供的有效能量。
效率 ：总效率 = v m h
轴功率 N：泵轴所需的功率N N e
Q 曲 线 对 应 的 最 高 效 率 点 为 设 计 点 ， 对 应
的 Q 、 H 、 N 值 称 为 最 佳 工 况 参 数 ， 铭 牌 所 标 出 的
管截面速度大小分布：
无论是层流或揣流，在管道任意截面上，流体 质点的速度均沿管径而变化，管壁处速度为零，离 开管壁以后速度渐增，到管中心处速度最大。
层流：1、呈抛物线分布；2、管中心最大速度 为平均速度的2倍。
湍wenku.baidu.com：1、层流内层；2、过渡区或缓冲区；3、 湍流主体
湍流时管壁处的速度也等于零，靠近管壁的流 体仍作层流流动，这－作层流流动的流体薄层称为 层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移， 速度逐渐增大，出现了既非层流流动亦非完全端流 流动的区域，这区域称为缓冲层或过渡层，再往中
二、流体动力学
流量
质量流量 mS
kg/s
mS=VSρ
mS=GA= π /4d2G
体积流量 质量流速
VS G
m3/s kg/m2s
VS=uA= π /4d2u
(平均)流速 u m/s
G=uρ
连续性方程及重要引论：
u2
d (
1
)2
u1
d2
一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题）
以单位质量流体为基准：
离心泵：电动机 流体（动能）转化 静压能
一、离心泵的结构和工作原理：
离心泵的主要部件：
离
心泵的的启动流程：
叶
轮
吸液（管泵，无自吸能力）
泵壳
液体的汇集与能量的转换
转能
泵
轴
排放
密封 填料密封 机械密封（高级）
叶轮 其作用为将原动机的能量直接传给液体，
以提高液体的静压能与动能（主要为静压能）。
泵壳 具有汇集液体和能量转化双重功能。