(完整版)化工原理各章节知识点总结
化工原理公式及各个章节总结汇总

第一章 流体流动与输送机械1. 流体静力学基本方程:gh p p ρ+=022. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程:ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++4. 实际流体机械能衡算方程:f W p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+ 5. 雷诺数:μρdu =Re6. 范宁公式:ρρμλfp d lu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程:232d lup f μ=∆ 8. 局部阻力计算:流道突然扩大:2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ流产突然缩小:⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A ξ第二章 非均相物系分离1. 恒压过滤方程:t KA V V V e 222=+令A V q /=,A Ve q e /=则此方程为:kt q q q e =+22第三章 传热1. 傅立叶定律:n t dAdQ ϑϑλ-=,dxdt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系:)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率:bt t AQ 21-=λ,或mA b tQ λ∆=4. 单层圆筒壁的定态热传导方程: )ln1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b tt Q λ21-=5. 单层圆筒壁内的温度分布方程:C r l Qt +-=ln 2λπ(由公式4推导)6. 三层圆筒壁定态热传导方程:34123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-=7. 牛顿冷却定律:)(t t A Q w -=α,)(T T A Q w -=α8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ∆= 9. 流体在圆形管内做强制对流:10000Re >,1600Pr 6.0<<,50/>d lk Nu Pr Re 023.08.0=,或kCp du d ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8.0023.0,其中当加热时,k=,冷却时k= 10. 热平衡方程:)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+=无相变时:)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=,若为饱和蒸气冷凝:)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数:21211111d d d d b K m ⋅+⋅+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程:212121211111d d R R d d d d b K s s m ⋅++⋅+⋅+=αλα 13. 总传热速率方程:t KA Q ∆=14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程:⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--22111112211lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--22111122111lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程:2221ln p m c q KAt T t T =--第四章 蒸发1. 蒸发水量的计算:110)(Lx x W F Fx =-=2. 水的蒸发量:)1(1x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度:WF F x -=4. 单位蒸气消耗量:rr D W '=,此时原料液由预热器加热至沸点后进料,且不计热损失,r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热5. 传热面积:mt K QA ∆=,对加热室作热量衡算,求得Dr h H D Q c =-=)(,1t T t -=∆,T 为加热蒸气的温度,t 1为操作条件下的溶液沸点。
(完整版)化工原理知识点总结整理

一、流体力学及其输送1.单元操作:物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取。
2.四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。
3.牛顿粘性定律:F=±τA=±μAdu/dy ,(F :剪应力;A :面积;μ:粘度;du/dy :速度梯度)。
4.两种流动形态:层流和湍流。
流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流—2000—过渡—4000—湍流。
当流体层流时,其平均速度是最大流速的1/2。
5.连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C 。
6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力;范宁公式:沿程压降:Δpf=λlρu2/2d ,沿程阻力:Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ:摩擦系数);层流时λ=64/Re ,湍流时λ=F(Re ,ε/d),(ε:管壁粗糙度);局部阻力hf=ξu2/2g ,(ξ:局部阻力系数,情况不同计算方法不同)7.流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。
孔板流量计的特点;结构简单,制造容易,安装方便,得到广泛的使用。
其不足之处在于局部阻力较大,孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损,因此要定期进行校正,同时流量较小时难以测定。
转子流量计的特点——恒压差、变截面。
8.离心泵主要参数:流量、压头、效率(容积效率ηv :考虑流量泄漏所造成的能量损失;水力效率ηH :考虑流动阻力所造成的能量损失;机械效率ηm :考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。
)、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。
9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg(1)被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压-大气压(2)被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压-绝压= -表压10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳(蜗壳形)和 轴封装置离心泵的叶轮闭式效率最高,适用于输送洁净的液体。
化工原理知识点总结pdf

化工原理知识点总结pdf第一章:化工原理基础化工原理是化工学科的一门基础课程,主要研究化工过程的基本原理和基本规律。
本章将针对化工原理的基础知识进行总结。
1.1 化工过程基本概念化工过程是指将原材料通过化学反应、分离、精制等一系列工艺操作,转化成符合特定需求的产品的过程。
化工过程一般包括原料处理、反应、分离、精制和产品收率等环节。
1.2 热力学基础热力学是研究物质能量转化规律的科学,它主要包括热力学系统、热力学第一、二、三定律,熵增原理等内容。
在化工过程中,热力学原理对于理解和分析热力学系统的能量变化、效率提高和过程优化具有重要的意义。
1.3 物质平衡原理物质平衡是指在化工过程中,针对物质流量、组分和质量进行的平衡分析。
物质平衡原理是化工过程中不可或缺的理论基础,它体现了化工过程中原料转化成产品,各种物质在环境中传输和转化的基本规律。
1.4 动量平衡原理在流体力学和传递过程中,动量平衡原理是通过对流体流动、传输和转动的分析,确定系统内部及其与外界的动量交换关系。
动量平衡原理在化工过程中的应用十分广泛,对于管道流体、设备运转和动力传递等方面起着重要作用。
1.5 质量平衡原理质量平衡原理是指在化工过程中,对于物质的组分、浓度、流量等进行质量平衡的原理分析。
质量平衡原理是化工过程中最基本的原理之一,对于产品质量控制、环境保护和过程优化具有重要的指导意义。
1.6 界面传递原理界面传递原理是指在化工过程中,各种界面过程发生物质传递、热量传递、动量传递的基本规律。
界面传递原理的研究对于化工过程中的分离、精制、传质、传热等方面具有重要的意义。
第二章:化工反应原理化工反应原理是化工学科的重要分支之一,主要研究化工原料通过化学反应,转化成特定产品的原理和规律。
本章将总结化工反应原理的基本知识。
2.1 化学反应的基本概念化学反应是指化学物质在一定条件下,由原有的化学键断裂再组合成新的化学物质的过程。
化学反应包括各种离子反应、氧化还原反应、配位反应、配位反应、离子化合物的生成等。
化工原理知识点总结复习重点(完美版)

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。
湍流: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
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
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。
(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
化工原理知识点总结详细

化工原理知识点总结详细第一章:化工原理基础知识1.1 化工原理的定义和基本概念化工原理是研究化学工程过程的基本原理、基本规律和数学模型的学科。
化工原理包括物理化学、热力学、传质与分离、反应工程等方面的知识,其中热力学和传质与分离是化工原理的两个重要组成部分。
1.2 化工原理的基本原理和基本规律化工原理涉及到许多基本原理和基本规律,其中包括质量守恒、能量守恒、热力学第一、第二定律、传热、传质、反应动力学等。
这些基本原理和基本规律是化工过程描述、分析和设计的基础。
1.3 化工原理的应用领域化工原理的应用领域非常广泛,包括化学工程、环境工程、生物工程、材料工程等方面。
化工原理在工业生产、环境保护、能源开发、新材料研发等领域都有重要的应用价值。
第二章:热力学2.1 热力学基本概念热力学是研究能量转化和能量传递规律的科学。
热力学基本概念包括系统、热平衡、热力学过程、熵等。
热力学基本原理包括能量守恒、熵增原理等。
2.2 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体的压力、温度、体积之间的关系,可以表示为PV=nRT。
理想气体状态方程是描述气体性质的重要方程之一。
2.3 热力学循环热力学循环是指气体、水蒸汽等工质在一定压力和温度条件下发生各种物理或化学变化,最后又回到原来状态的过程。
常见的热力学循环包括卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等。
2.4 热力学第一、第二定律热力学第一定律:能量守恒,能量既不能被创造也不能被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第二定律:熵增原理,自然界熵不减少的倾向。
第三章:传质与分离3.1 传质基本概念传质是指物质在不同相间传递的过程,包括扩散、对流、传热等。
传质的重要概念包括浓度、摩尔通量、传质系数等。
3.2 传质方程和传质过程传质方程描述了物质在不同相间传递的规律,传质过程包括扩散传质、对流传质等,传质方程是描述传质过程的基本数学模型。
3.3 分离技术化工生产中,常需要对混合物进行分离和纯化,分离技术包括蒸馏、结晶、游离、萃取等,这些技术都是基于传质原理。
化工原理各章知识点汇总

化工原理各章知识点汇总(各专业根据已学章节对应复习)章次内容汇总(上册)概念定态流动;边界层;理想流体;层流;湍流;雷诺准数;粘度的物理意义(及其影响因素);剪应力;静压力;绝压;表压;当量直径;孔流系数;基本理论牛顿粘性定律;连续性方程(依据);伯努利方程(依据);静止流体平衡方程(或知识点)及其意义;直管阻力及其与流型关系;局部阻力的计算及其实质;阻力系数;孔板流量计和转子流量计测量原理;流量校正重要理论连续性方程(依据):d u d u;对不可压缩流体,有:111222d u d u 1122流体流动伯努利方程(依据):22p u p u1122gz gz h(无输送机械管路)1222f直管阻力:hf2l ud2;阻力系数:f Re,d局部阻力:22l u ueh;hf fd22概念气缚;汽蚀;最大允许安装高度;管路水锤;压缩比;动风压;静风压;极限真空;抽气残率;离心泵工作点基本理论管路特征方程;离心泵主要构件;离心泵性能曲线;叶轮类型;泵效率主要影(或知识点)响因素;离心泵流量调节;离心泵组合特性曲线;最大允许安装高度;输送机械分类;往复泵流量特点、计算及其调节;重要理论管路特征方程:流体输送22p p u p u21122H z Kq;z H z HV12fg g2g g2g机械离心泵性能曲线:H q;P q;q;(V a V V2H A Bq);VP e P a 100%;P gHqe V最大允许安装高度:p p0VH H(01)NPSH0.5g f rg g概念比表面积;球形度(形状系数);床层孔隙率;当量直径;滤饼的压缩性;间歇流体通过颗粒床层流动基本理论(或知识点)重要理论式过滤机的生产能力;动态过滤;洗涤速率;康采尼方程;欧根方程;恒压过滤;恒速过滤;过滤常数;数学模型法;床层密度与空隙率关系:'1p恒压过滤:22;222q qq K V VV KAe e恒速过滤:K K 2;22 q qq V VV Ae e22概念曳力;表面曳力;形体曳力;离心分离因素;流化床;固定床;散式流化;聚式流化;沟流;腾涌;起始流化速度;固气比;基本理论曳力系数;颗粒沉降速度;降尘室生产能力;分级器特点;旋风分离器分离效(或知识点)率;空隙率计算;流化床主要特性(及最大特性);起始流化速度;颗粒重要理论颗粒沉降速度:ut4gd d up p p t;3沉降与流态化斯托克斯区:2d gp p24u;;R2t ep18Repd gp p牛顿区:u 1.74;0.44;Re500t p降尘室生产能力;q AuV t概念载热体;传热速率;热流量;温度梯度;强制对流;自然对流;定性温度;汽化核心;膜状冷凝;滴状冷凝;黑体;灰体;镜体;黑度;总传热系数;壳程;管程;逆流传热;并流传热;基本理论传热分类;傅里叶导热定律;导热系数;对流给热系数及其方程;总传热速率(或知识点)方程;热阻分析;黑体辐射热流量;重要理论dt Q dt傅里叶导热定律:;Q A qdn A dn对流给热系数及其方程(无相变管内对流给热):a0.023传热d du0.8cpb总传热速率方程:Q q c T T q c t t KA tm1p112m2p221m 热阻分析:11d1d1d d1d11121=lnK a d a d a2d a d 内内内m外外212;A d l内111d d11d d d122222=lnK a d d a a d2d a 外内1外内11外m ;A d l外2蒸发概念温差损失;生产强度;蒸发操作的经济性;基本理论蒸发操作的特点;蒸发器类型;蒸发辅助设备及其功能;单效蒸发计算;(或知识点)重要理论单效蒸发计算(不计浓缩热):Fw0(F W)w 物料衡算:热量衡算:Q Dr0Fc0(t t0)Wr Q损Q Dr0KA(T t)章次内容汇总(下册)气体概念平衡溶解度;分子扩散;对流传质;主体流动;等分子反向扩散;单向扩散;漂流因吸收子;最小液气比;基本理论亨利定律;亨利系数;相平衡与吸收过程的关系;费克定律;扩散系数(及影响因素);(或知识对流传质速率;对流传质准数关联式(各准数的物理意义、影响因素等);对流传质点)理论(有效膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论);相际传质速率;传质总系数;传质阻力的控制(液膜控制、气膜控制);传质单元数;传质单元高度;吸收因素法;高含量气体吸收的特点;化学吸收的优点;重要理论亨利定律:p Ex;p Hc;y mxe e e对流传质速率(单向扩散):气相:D pN p pA A1A2RT pBm液相:D cMN c cA A1A2cBm传质系数:0.90.33 kd du0.23D D相际传质速率:N K(y y);N K(x x)A y e A x e传质总系数:11m111;K k k K k mk y y x x x y吸收过程计算:物料衡算:G y y L x x1221;1y2y1相平衡方程:y f x;y mxe e最小液气比与实际液气比:L y y L L12;(1.12)G x x G Gmin1e2min填料塔高度计算:G y dy L x dy11H H N H H NOG OG;OL OL;K a y y y K a x x x22y e x e传质单元数捷算法:NOG111y mx12ln11A y mx22A11mG;1A A L液体概念轻组分;重组分;理想体系;挥发度;相对挥发度;回流比;精馏段;提馏段;理论精馏板;板效率;加料板;全回流;最少理论板数;灵敏板;基本理论蒸馏分离的依据;蒸馏操作的分类;拉乌尔定律;压强对相平衡的影响;相平衡方程;(或知识平衡蒸馏与简单蒸馏的计算;连续精馏过程计算(物料衡算、热量衡算、操作线方程、点)q线方程);逐板计算法;图解计算法;理论板数捷算法;回流比对精馏过程影响;原料热状态对精馏过程影响;最小回流比;直接蒸汽加热精馏;多股加料精馏;侧线出料精馏;回收塔;特殊精馏;重要理论相平衡方程:yax1a1x连续精馏过程计算(物料衡算、热量衡算、操作线方程、q线方程、最小回流比):物料衡算:Dx D x xD F W F D W;F x Dx Wx;;F D WFx F x xF D W热量衡算:Q Vr;Q Vrc c B b操作线方程:R x x yD D ey x;R;R 1.22R n1n min min R1R1y xe eRD qF F Dy x xn1n WR1D1q F R1D1q FI i L L q xF Fq q q y x值及方程:;q qI i F q1q1逐板计算法;气液概念液沫夹带;气泡夹带;漏液;夹带液泛;溢流液泛;板效率;返混;湿板效率;正系传质统;负系统;填料的特性(比表面积、空隙率、几何形状)设备基本理论传质设备分类;板式塔构件;填料塔构件;筛板塔气液接触状态分类;筛板塔阻力(组(或知识成、各自特点);气液两相非理想流动;负荷性能图(组成、操作弹性、调节);液体点)成膜的条件;填料塔的持液量;填料塔液泛;填料塔实际气速与液泛气速的关系;填料塔的附属机构;重要理论负荷性能图(组成、操作弹性、调节);气液两相非理想流动;液液概念萃取相;萃余相;选择性;和点;差点;萃取液;萃余液;选择性系数;萃取基本理论萃取剂的特点:萃取操作的适应性;液液相平衡;溶解度曲线;共轭相;杠杆定律;(或知识互溶度对萃取影响;点)重要理论单级萃取计算;固体概念露点;湿度;相对湿度;湿球温度;干球温度;绝热饱和温度;湿空气的焓;湿空气干燥的比体积;绝热增湿过程;结合水;非结合水;自由水分;干燥速率;恒速干燥;减速干燥;临界含水量;平衡含水量;干燥过程的热效率;基本理论固体去湿方法;对流干燥特点;间歇干燥过程计算;连续干燥的一般特性;理想干燥(或知识及其计算;点)重要理论p p水汽水汽干燥参数计算:I 1.01 1.88H t2500H;H0.622=;p p p水汽s间歇干燥过程计算:G G X Xc c c cX X;ln11c2A N A N XA A2恒恒干燥及其计算:物料衡算:W G(X X)V H H;H Hc122110预热器热量衡算:Q V(I I)Vc(t t)10pH110实际干燥过程热量衡算:V I G c Q VI G c Q1c pm11补2c pm22损理想干燥过程特点:I I;Q0;Q=021补损。
化工原理各章节知识点总结

化工原理各章节知识点总结化工原理是化学工程与技术的基础课程之一,主要涉及物质的物理性质、能量转化、传质现象、化学反应等方面的知识。
下面是化工原理各章节知识点的总结。
第一章:化工基本概念与物质的物理性质1.1化学工程与化学技术的发展历史与现状1.2化工过程及其特点1.3物质的物理性质-物质的密度、比重、相对密度-物质的表观密度、气体密度-物质的粘度、表面张力、折射率-物质的热容、导热系数、热膨胀系数-物质的流变性质第二章:能量转化与传递2.1能量的基本概念2.2热力学第一定律2.3热力学第二定律2.4热力学第三定律2.5热力学循环第三章:物质的传递过程3.1传质的基本概念与分类3.2质量传递平衡方程3.3传质速率和传质通量3.4界面传质-液-气界面传质-液-液界面传质-固-液界面传质-固-气界面传质3.5传质过程中的最速传质与弛豫时间第四章:化工流体的流动4.1流体的基本性质4.2流体的流动类别4.3流体的流动方程-流体的质量守恒方程-流体的动量守恒方程-流体的能量守恒方程4.4流体内运动的基本规律-斯托克斯定律-流体的相对运动-流体的运动粘度4.5流体的管道流动-管道内的雷诺数-管道的流动阻力第五章:多元物系中物质的平衡与分离5.1多元物系基本概念5.2雾滴定律5.3吸附平衡5.4蒸汽液平衡5.5溶液中的平衡情况5.6气相-液相-固相三相平衡第六章:化学反应与反应工程6.1化学反应动力学6.2化学平衡6.3化学反应速率6.4反应器的基本类型-批次反应器-连续流动反应器-均质反应器-非均质反应器6.5反应器的设计与操作以上是化工原理各章节的知识点总结,涵盖了物理性质、能量转化、传质现象、化学反应等方面的内容。
这些知识点是化学工程与技术的基础,对于理解和应用化工原理具有重要意义。
(完整版)化工原理各章节知识点总结

(完整版)化工原理各章节知识点总结第一章流体流动质点含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。
连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
拉格朗日法选定一个流体质点,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。
欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。
定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p 不随时间而变化。
轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果。
流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。
系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。
控制体是采用欧拉法考察流体的。
理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。
粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。
通常液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。
气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。
总势能流体的压强能与位能之和。
可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。
有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。
伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。
平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。
动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。
均匀分布同一横截面上流体速度相同。
均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。
稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应。
定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。
边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。
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第一章流体流动质点含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。
连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
拉格朗日法选定一个流体质点,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。
欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。
定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p不随时间而变化。
轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果。
流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。
系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。
控制体是采用欧拉法考察流体的。
理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。
粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。
通常液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。
气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。
总势能流体的压强能与位能之和。
可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。
有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。
伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。
平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。
动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。
均匀分布同一横截面上流体速度相同。
均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。
稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应。
定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。
边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。
边界层分离现象在逆压强梯度下,因外层流体的动量来不及传给边界层,而形成边界层脱体的现象。
雷诺数的物理意义雷诺数是惯性力与粘性力之比。
量纲分析实验研究方法的主要步骤:①经初步实验列出影响过程的主要因素;②无量纲化减少变量数并规划实验;③通过实验数据回归确定参数及变量适用范围,确定函数形式。
摩擦系数层流区,λ与Re成反比,λ与相对粗糙度无关;一般湍流区,λ随Re增加而递减,同时λ随相对粗糙度增大而增大;充分湍流区,λ与Re无关,λ随相对粗糙度增大而增大。
完全湍流粗糙管当壁面凸出物低于层流内层厚度,体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时,称为水力光滑管。
Re很大,λ与Re无关的区域,称为完全湍流粗糙管。
同一根实际管子在不同的Re下,既可以是水力光滑管,又可以是完全湍流粗糙管。
局部阻力当量长度把局部阻力损失看作相当于某个长度的直管,该长度即为局部阻力当量长度。
毕托管特点毕托管测量的是流速,通过换算才能获得流量。
驻点压强在驻点处,动能转化成压强(称为动压强),所以驻点压强是静压强与动压强之和。
孔板流量计的特点恒截面,变压差。
结构简单,使用方便,阻力损失较大。
转子流量计的特点恒流速,恒压差,变截面。
非牛顿流体的特性塑性:只有当施加的剪应力大于屈服应力之后流体才开始流动。
假塑性与涨塑性:随剪切率增高,表观粘度下降的为假塑性。
随剪切率增高,表观粘度上升的为涨塑性。
触变性与震凝性:随剪应力t 作用时间的延续,流体表观粘度变小,当一定的剪应力t 所作用的时间足够长后,粘度达到定态的平衡值,这一行为称为触变性。
反之,粘度随剪切力作用时间延长而增大的行为则称为震凝性。
粘弹性:不但有粘性,而且表现出明显的弹性。
具体表现如:爬杆效应、挤出胀大、无管虹吸。
第二章流体输送机械管路特性方程管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加。
输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量(J/N)。
离心泵主要构件叶轮和蜗壳。
离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关。
叶片后弯原因使泵的效率高。
气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象。
离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指He~qV,η~qV, Pa~qV。
离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点。
离心泵的调节手段调节出口阀,改变泵的转速。
汽蚀现象液体在泵的最低压强处(叶轮入口)汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和侵蚀的现象。
必需汽蚀余量(NPSH)r泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少离心泵的选型(类型、型号)①根据泵的工作条件,确定泵的类型;②根据管路所需的流量、压头,确定泵的型号。
正位移特性流量由泵决定,与管路特性无关。
往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程。
离心泵与往复泵的比较(流量、压头)前者流量均匀,随管路特性而变,后者流量不均匀,不随管路特性而变。
前者不易达到高压头,后者可达高压头。
前者流量调节用泵出口阀,无自吸作用,启动时关出口阀;后者流量调节用旁路阀,有自吸作用,启动时开足管路阀门。
通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压(Pa=J/m3,其中动能部分为动风压。
真空泵的主要性能参数①极限真空;②抽气速率。
第三章液体的搅拌搅拌目的均相液体的混合,多相物体(液液,气液,液固)的分散和接触,强化传热。
搅拌器按工作原理分类搅拌器按工作原理可分为旋桨式,涡轮式两大类。
旋桨式大流量,低压头;涡轮式小流量,高压头。
混合效果搅拌器的混合效果可以用调匀度、分隔尺度来度量。
宏观混合总体流动是大尺度的宏观混合;强烈的湍动或强剪切力场是小尺度的宏观混合。
微观混合只有分子扩散才能达到微观混合。
总体流动和强剪切力场虽然本身不是微观混合,但是可以促进微观混合,缩短分子扩散的时间。
搅拌器的两个功能产生总体流动;同时形成湍动或强剪切力场。
改善搅拌效果的工程措施改善搅拌效果可采取增加搅拌转速、加挡板、偏心安装搅拌器、装导流筒等措施。
第四章流体通过颗粒层的流动非球形颗粒的当量直径球形颗粒与实际非球形颗粒在某一方面相等,该球形的直径为非球形颗粒的当量直径,如体积当量直径、面积当量直径、比表面积当量直径等。
形状系数等体积球形的表面积与非球形颗粒的表面积之比。
分布函数小于某一直径的颗粒占总量的分率。
频率函数某一粒径范围内的颗粒占总量的分率与粒径范围之比。
颗粒群平均直径的基准颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准。
因为颗粒层内流体为爬流流动,流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关。
床层比表面单位床层体积内的颗粒表面积。
床层空隙率单位床层体积内的空隙体积。
数学模型法的主要步骤数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验,实验确定模型参数。
架桥现象尽管颗粒比网孔小,因相互拥挤而通不过网孔的现象。
过滤常数及影响因素过滤常数是指 K、qe。
K与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关;qe与过滤介质阻力有关。
它们在恒压下才为常数。
过滤机的生产能力滤液量与总时间(过滤时间和辅助时间)之比。
最优过滤时间使生产能力达到最大的过滤时间。
加快过滤速率的途径①改变滤饼结构;②改变颗粒聚集状态;③动态过滤。
第五章颗粒的沉降和流态化曳力(表面曳力、形体曳力)曳力是流体对固体的作用力,而阻力是固体壁对流体的力,两者为作用力与反作用力的关系。
表面曳力由作用在颗粒表面上的剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上的压强力扣除浮力的部分引起。
(自由)沉降速度颗粒自由沉降过程中,曳力、重力、浮力三者达到平衡时的相对运动速度。
离心分离因数离心力与重力之比。
旋风分离器主要评价指标分离效率、压降。
总效率进入分离器后,除去的颗粒所占比例。
粒级效率某一直径的颗粒的去除效率。
分割直径粒级效率为50%的颗粒直径。
流化床的特点混合均匀、传热传质快;压降恒定、与气速无关。
两种流化现象散式流化和聚式流化。
聚式流化的两种极端情况腾涌和沟流。
起始流化速度随着操作气速逐渐增大,颗粒床层从固定床向流化床转变的空床速度。
带出速度随着操作气速逐渐增大,流化床内颗粒全被带出的空床速度。
气力输送利用气体在管内的流动来输送粉粒状固体的方法。
第六章传热传热过程的三种基本方式直接接触式、间壁式、蓄热式。
载热体为将冷工艺物料加热或热工艺物料冷却,必须用另一种流体供给或取走热量,此流体称为载热体。
用于加热的称为加热剂;用于冷却的称为冷却剂。
三种传热机理的物理本质传导的物理本质是分子热运动、分子碰撞及自由电子迁移;对流的物理本质是流动流体载热;热辐射的物理本质是电磁波。
间壁换热传热过程的三个步骤热量从热流体对流至壁面,经壁内热传导至另一侧,由壁面对流至冷流体。
导热系数物质的导热系数与物质的种类、物态、温度、压力有关。
热阻将传热速率表达成温差推动力除以阻力的形式,该阻力即为热阻。
推动力高温物体向低温传热,两者的温度差就是推动力。
流动对传热的贡献流动流体载热。
强制对流传热在人为造成强制流动条件下的对流传热。
自然对流传热因温差引起密度差,造成宏观流动条件下的对流传热。
自然对流传热时,加热、冷却面的位置应该是加热面在下,制冷面在上,这样有利于形成充分的对流流动。
努塞尔数、普朗特数的物理意义努塞尔数的物理意义是对流传热速率与导热传热速率之比。
普朗特数的物理意义是动量扩散系数与热量扩散系数之比,在α关联式中表示了物性对传热的贡献。
α关联式的定性尺寸、定性温度用于确定关联式中的雷诺数等准数的长度变量、物性数据的温度。
比如,圆管内的强制对流传热,定性尺寸为管径d、定性温度为进出口平均温度。
大容积自然对流的自动模化区自然对流α与高度h无关的区域。
液体沸腾的两个必要条件过热度tw-ts 、汽化核心。
核状沸腾汽泡依次产生和脱离加热面,对液体剧烈搅动,使α随Δt急剧上升。
第七章蒸发蒸发操作及其目的蒸发过程的特点二次蒸汽溶液沸点升高疏水器气液两相流的环状流动区域加热蒸汽的经济性蒸发器的生产强度提高生产强度的途径提高液体循环速度的意义节能措施杜林法则多效蒸发的效数在技术经济上的限制第八章气体吸收吸收的目的和基本依据吸收的目的是分离气体混合物,吸收的基本依据是混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。
主要操作费溶剂再生费用,溶剂损失费用。
解吸方法升温、减压、吹气。
选择吸收溶剂的主要依据溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小。
相平衡常数及影响因素m、E、H 均随温度上升而增大,E、H 与总压无关,m 反比于总压。
漂流因子P/PBm 表示了主体流动对传质的贡献。
(气、液)扩散系数的影响因素气体扩散系数与温度、压力有关;液体扩散系数与温度、粘度有关。
传质机理分子扩散、对流传质。
气液相际物质传递步骤气相对流,相界面溶解,液相对流。
有效膜理论与溶质渗透理论的结果差别有效膜理论获得的结为k∝D,溶质渗透理论考虑到微元传质的非定态性,获得的结果为k∝D0.5。