化工原理总结与复习

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化工原理知识点总结笔记

化工原理知识点总结笔记

化工原理知识点总结笔记一、化工原理概述化工原理是化学工程学的基础和核心分支,是研究化工过程基本原理和规律的一门学科。

在化工生产中,化工原理被广泛应用于控制反应过程、设计分离装置、优化工艺条件等方面。

化工原理主要包括热力学、化学动力学、传质传热、流体力学等方面的知识。

二、化工热力学热力学是研究能量转化和宏观物质运动规律的学科,化工热力学是将热力学原理应用于化工过程的一种方法。

化工热力学主要包括热力学基本原理、热力学性质、热力学循环等内容。

在化工过程中,热力学原理被用于计算反应热、确定工艺条件、分析热平衡等方面。

1. 热力学基本原理热力学基本原理包括能量守恒、熵增原理、热力学第一定律、热力学第二定律等。

能量守恒原理指出在封闭系统中,能量的总量是不变的;熵增原理指出封闭系统中熵总是增加的;热力学第一定律指出能量既不会被创建,也不会被销毁,只会在不同形式之间转化;热力学第二定律规定了热能不可能自发地从低温物体传递给高温物体。

2. 热力学性质热力学性质包括物质的热力学性质和烃的三相平衡等内容。

物质的热力学性质是指物质在不同温度、压力下的性质表现,例如,比热容、热膨胀系数、热导率等;烃的三相平衡是指烃在气态、液态和固态之间的平衡关系,包括气液平衡、固液平衡、气固平衡等。

3. 热力学循环热力学循环是指利用热能转换成机械能的过程,如蒸汽轮机循环、汽轮机循环、空气循环等。

在化工领域,热力学循环常常用于设计和优化化工过程中的能量转化装置。

三、化学动力学化学动力学是研究化学反应速率和反应机理的学科,主要包括反应速率、反应动力学方程、反应机理等内容。

在化工生产中,化学动力学常用于优化反应条件、控制反应速率、提高产物收率等方面。

1. 反应速率反应速率是指单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量,通常用化学反应方程式来表示,如:A + B → C + D,反应速率可表示为:-d[A]/dt = -d[B]/dt = d[C]/dt = d[D]/dt。

化工原理知识点总结期末

化工原理知识点总结期末

化工原理知识点总结期末一、化工原理的基础知识1. 化学反应原理化学反应是指原子或者分子之间的化学变化。

化学反应的类型包括合成反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应等。

化学反应速率由浓度、温度、压力、催化剂等因素影响。

2. 化学平衡原理化学平衡是指反应物和生成物的浓度达到一定比例的状态。

根据化学平衡定律,反应物和生成物的浓度比例由反应的热力学性质决定,并受到温度、压力或者浓度的影响。

3. 化学动力学化学动力学研究化学反应速率和反应机理的关系。

根据化学反应速率公式可以推导出各种反应速率与浓度、温度、压力等因素的关系。

4. 化工流程图化工流程图是化工生产过程的图示表示,包括物料流程图、能量流程图和设备图等。

根据化工流程图可以设计化工生产过程,并进行操作控制。

5. 化工物性化工物性包括物质的物理性质和化学性质两个方面。

物质的物理性质包括密度、粘度、熔点和沸点等;物质的化学性质包括化学反应性、溶解度和稳定性等。

6. 化工热力学化工热力学研究能量转化和传递的原理。

根据热力学定律可以推导出系统的能量平衡和热效率等问题。

7. 化工传质学化工传质学研究物质的传输和分离原理。

根据传质学理论可以设计分离设备和传质设备,提高化工生产效率。

8. 化工反应工程化工反应工程研究化学反应的工程化原理。

根据反应工程理论可以设计反应器和催化剂,优化反应条件。

9. 化工系统控制化工系统控制研究化工生产过程的控制原理。

根据系统控制理论可以设计控制系统和自动化装置,提高化工生产的稳定性和可靠性。

10. 化工安全与环保化工安全与环保研究化工生产过程的安全和环保原理。

根据安全与环保理论可以设计安全设备和环保装置,保障化工生产的安全和环保。

二、化工原理的应用1. 化工生产过程化工生产过程包括化学反应、传质过程、分离过程和能量转化过程等。

根据化工原理可以设计化工生产装置和优化生产过程,提高产品质量和降低成本。

2. 化工产品制备化工产品制备包括化工原料的合成、加工和制备等。

化工原理复习总结

化工原理复习总结

化工原理复习总结化工原理是涉及动力学、热力学、传质、反应等多个方面的一个重要科目,学习该科目需要对基础知识有深刻的理解和掌握。

本文将对化工原理的重要知识点进行复习总结,帮助读者快速掌握该科目的核心内容。

一、动力学动力学是化工原理中的一个重要方面,它研究化学反应的速度和反应机理。

化学反应的速率是指反应物浓度变化与时间的比值,通常表示为rxn = d[C]/dt,其中 C 表示反应物的浓度。

化学反应速率与反应物浓度相关,可以通过最小分子原理和反应级数求解。

最小分子原理表明,反应速率与反应物的每个分子的数量和反应的可能性有关,而反应级数则是化学反应中各反应物分子个数的指数总和。

化学动力学研究化学反应的速率规律,其中较为常见的反应速率规律有零级反应、一级反应和二级反应。

零级反应表示反应速率与反应物浓度无关,一级反应表示反应速率与反应物浓度成正比,二级反应表示反应速率与反应物浓度平方成正比。

化学反应的速率常常与反应温度、反应物浓度、反应物种类、反应物形态等因素相关,可以通过复合反应、竞争反应、反应路径分析等方法进行分析。

二、热力学热力学是化工原理中的另一个重要方面,它研究与热量相关的化学反应和物理过程。

热力学的核心理论是热力学第一定律和热力学第二定律。

热力学第一定律(能量守恒定律)表示,能量在系统中的转化是不能被破坏的,即系统内部的能量总量不会发生改变;热力学第二定律(熵增原理)则表示,任何一个孤立系统的熵都不会减少,而是不断增加。

热力学应用广泛,包括化学反应热、热力学循环中功和热的转换、热化学平衡等。

化学反应热是指在常压下反应物到生成物间所放出或吸收的热量。

热力学循环是指通过热和功的相互转换,使得在循环过程中热机能够不断地从热源中吸收热量,,并将一部分热量再次传递回热源。

在热化学平衡中,同一温度下,反应物与产物间存在一种动态平衡状态,称为热化学平衡,可以通过配合定律进行计算。

三、传质传质是化工原理中必须考虑的方面之一,它研究物质在液相、气相、固相间的运动以及溶质浓度和传质系数的关系。

化工原理总结期末复习

化工原理总结期末复习

化工原理总结期末复习化工原理是化学工程学科的基础,是化工工程师必须掌握的重要知识。

化工原理包括了化学反应工程、传递现象和热力学三个方面的内容。

在本次的学习中,主要涉及了化学反应工程和传递现象的理论与实践,并对热力学的基本概念进行了回顾与总结。

下面将对这三个方面的知识进行具体的总结和回顾。

一、化学反应工程化学反应工程是化工原理中的重要内容,它研究了化学反应的基本原理、反应动力学以及反应系统的设计和操作。

在化学反应工程中,有几个重要的概念需要掌握。

1. 化学反应平衡化学反应平衡是指在一定条件下,反应物和产物浓度之间达到动态平衡的状态。

平衡常数K是反应系统平衡状态的定量指标,它表示了反应物和产物之间的相对浓度。

平衡常数的计算可通过热力学的方法,如Gibbs自由能和化学势的概念。

2. 反应动力学反应动力学研究的是化学反应的速率和速率方程。

速率方程描述了反应速率与反应物浓度之间的关系,它可以通过实验数据拟合得到。

反应速率受到几个因素的影响,包括反应物浓度、温度和催化剂等。

常用的反应动力学方程有零级、一级、二级反应等。

3. 反应器设计反应器设计是指根据反应动力学和传递现象等知识,选择合适的反应器类型,设计出达到预期反应效果的反应器。

常用的反应器类型有批量反应器、连续流动反应器、固定床反应器等。

反应器设计要考虑多个因素,包括反应器尺寸、热效应、控制方式等。

二、传递现象传递现象是化学反应工程中的另一个重要内容,涉及了物质和能量的传递过程。

在传递现象中,有几个基本概念需要了解。

1. 质量传递质量传递是指溶质从高浓度区向低浓度区的传递过程。

在化学反应工程中,质量传递过程常发生在液相中,如溶质在溶液中的扩散。

质量传递过程受到多个因素的影响,包括浓度差、传质系数等。

2. 热传递热传递是指热量从高温区向低温区的传递过程。

在化学反应工程中,热传递常发生在反应器中,如反应器内部的热量的扩散。

热传递过程受到多个因素的影响,包括温度差、热传导系数等。

化工原理知识点总结复习重点(完美版)

化工原理知识点总结复习重点(完美版)

化工原理知识点总结复习重点(完美版) 嘿,伙计们!今天我们来聊聊化工原理这个话题,让大家对这个专业有个更深入的了解。

别着急,我会尽量用简单的语言和有趣的方式来讲解,让我们一起来复习一下化工原理的重点吧!我们来聊聊化工原理的基本概念。

化工原理是研究化学反应过程中物质变化规律的科学。

它主要包括传质、传热、流体力学等方面的知识。

在化工生产过程中,我们需要掌握这些基本原理,以便更好地控制反应过程,提高生产效率。

我们来看看化工原理中的一些重要概念。

第一个概念是摩尔质量。

摩尔质量是指一个物质的质量与一个摩尔该物质的物质的量之比。

这个概念很重要,因为它可以帮助我们计算出不同物质之间的质量关系。

比如说,如果我们知道两种物质的摩尔质量,就可以算出它们混合后的总质量。

第二个概念是浓度。

浓度是指单位体积或单位面积内所含物质的质量。

浓度可以用来表示溶液中溶质的质量分数。

在化工生产过程中,我们需要控制溶液的浓度,以保证产品质量和生产效率。

第三个概念是热力学第一定律。

热力学第一定律告诉我们,能量守恒,即能量不会凭空产生也不会凭空消失。

在化工生产过程中,我们需要利用这一定律来设计高效的反应过程,提高能源利用率。

第四个概念是传质速率。

传质速率是指单位时间内通过某一截面的物质质量。

传质速率受到多种因素的影响,如流体的性质、流速、管道形状等。

在化工过程中,我们需要控制传质速率,以保证产品的质量和生产效率。

现在我们来说说化工原理中的一些实际应用。

首先是石油加工。

石油加工是一个复杂的过程,涉及到多个步骤,如蒸馏、催化裂化、重整等。

在这个过程中,我们需要运用化工原理的知识,如传热、传质等原理,来设计合理的反应条件,提高石油的加工效率和产品质量。

其次是化肥生产。

化肥生产是一个重要的农业生产环节。

在这个过程中,我们需要利用化工原理的知识,如化学反应原理、浓度控制等原理,来生产高效、环保的化肥产品,满足农业生产的需求。

最后是废水处理。

随着工业化的发展,废水排放成为一个严重的环境问题。

化工原理复习总结考点

化工原理复习总结考点

化工原理复习总结考点化工原理是一门重要的学科,其涉及到了化学、物理、工程等领域的知识,是化工工程学习的基础。

在学习化工原理时,需要掌握一定的基础知识和技能,同时也需要重视以下几个复习总结及考点。

1. 化学反应和化学平衡化学反应是化工过程中最基本的过程之一,需要掌握化学反应的基本原理、方程式、速率定律和平衡常数等知识。

同时需要重点掌握酸碱中和、氧化还原等化学反应类型,以及物质的摩尔量概念和化学计量学等基本知识。

2. 热力学基础热力学是化工过程中不可或缺的一部分,需要掌握热力学基本概念和第一、二、三定律等基本原理。

特别是需要重点掌握热力学函数的概念和计算方法,如焓、熵、自由能和吉布斯自由能等。

3. 流体力学和传递现象流体力学和传递现象也是化工工程中的重要部分。

需要重点掌握流体力学基本方程和传递现象基本原理,如质量传递、热传递和动量传递等。

同时需要理解和掌握流体力学的基本参数,如雷诺数、黏度和流量等。

4. 化工原材料和反应器设计化工原材料和反应器设计是化工工程学习的重要方向,需要对原材料的性质和选择做到理解并掌握反应器设计基本原理和方程式,了解不同类型反应器的特点和应用场景,这些知识在实际工程中具有重要的应用价值。

5. 化工过程控制化工过程控制也是化工工程学习中的重要部分。

需要掌握常用的控制方法,如反馈控制、前馈控制和比例控制等,理解控制回路的基本结构和响应特性。

此外,还需要了解控制液位、流量、温度和压力等关键参数的方法和技巧。

6. 环保和安全环保和安全问题是当今社会关注的重点,也是化工工程中需要高度重视的方面。

需要了解化工过程中可能出现的环境、健康和安全问题,如气体泄漏、化学品事故等,并掌握如何进行预防和应对措施。

总之,在化工原理的学习和应用中,需要将以上各方面知识和技能合理整合和调用,才能顺利完成工程项目和任务。

因此,在学习过程中,需要充分理解相关知识点的含义和应用,掌握相关的计算方法和操作技能,并尽可能多地实践和思考,以便更好地应用和推广所学的化工原理知识。

化工原理上 知识点总结

化工原理上知识点总结一、化工原理的基本概念1. 化工原理的概念化工原理是研究化工生产过程中的物理、化学、工程等基本原理与规律的学科,是化工工程技术的理论基础。

化工原理的研究对象是化工生产中的物质和能量转化过程,包括化工流程、反应过程、传质过程、能量转换过程等。

化工原理的研究目的是为了揭示化工过程中的相互作用规律,为化工工程技术的设计、控制和优化提供理论支持。

2. 化工原理的基本内容化工原理主要包括物质平衡、能量平衡、动量平衡、传质与反应动力学、流体力学、热力学等内容。

其中,物质平衡研究物质在化工过程中的流动分布和转化规律,能量平衡研究热量在化工过程中的转移和转化规律,动量平衡研究流动介质在化工过程中的运动规律,传质与反应动力学研究物质传输和化学反应的速率规律,流体力学研究流体运动的基本规律,热力学研究能量转换的基本规律。

3. 化工原理的应用领域化工原理是化工技术的理论基础,广泛应用于化工工程技术的设计、计算、控制、优化和改进等方面。

在化工生产中,化工原理被应用于化工过程的优化设计、生产参数的确定、生产过程的控制和调整、产品质量的改进等方面,对化工生产的安全、经济、高效具有重要意义。

二、化工过程中的物质平衡1. 物质平衡的基本概念物质平衡是研究物质在化工过程中的流动分布和转化规律的基本原理。

物质平衡的基本概念包括输入、输出、积累和转化等概念。

输入是物质进入系统的过程,输出是物质离开系统的过程,积累是系统中物质的变化过程,转化是物质在系统内发生变化的过程。

2. 物质平衡的计算方法物质平衡的计算方法包括物质平衡方程的建立和求解。

物质平衡方程是通过对系统内各环节进行物质平衡计算,建立系统物质平衡方程,求解得到系统内各环节的物质平衡量。

物质平衡的求解方法包括代数求解、图解法、矩阵法、数值积分法等。

3. 物质平衡的应用案例物质平衡在化工生产中有着广泛的应用。

例如,化工生产过程中的原料投入和产品产出量的计算、化工设备的负荷计算、化工废水、废气治理的效果评估等都需要进行物质平衡计算,以确保化工生产过程的稳定和经济效益。

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。

化工原理总结与复习

化工原理总结与复习化工原理是化学工程专业的基础课程之一,它涵盖了化工生产中的基本原理和常用技术。

下面将对化工原理进行总结和复习。

首先,化工原理研究的是化学过程中的物质转化规律和能量转化规律。

了解和掌握物质的转化过程是化学工程设计和生产操作的基础。

化工原理主要包括化学反应动力学、质量守恒与能量守恒、流体力学等方面的内容。

化学反应动力学是研究化学反应速率的学科。

通过了解化学反应动力学可以得出反应速率方程,进而预测反应过程中物质的浓度变化和反应速率的影响因素。

常见的反应动力学模型有零级、一级、二级和复合反应等。

了解和应用化学反应动力学可以帮助我们优化反应条件,提高产品质量和产量。

质量守恒和能量守恒是化学过程中的基本原理。

质量守恒是指在封闭系统中,物质的质量不会发生净变化,反应物和生成物的质量之和保持不变。

能量守恒是指在化学反应中,能量既不会创造,也不会消失,只会从一种形式转化为另一种形式。

质量守恒和能量守恒原理的应用可以帮助我们计算反应过程中物质的质量变化和热量变化。

流体力学是研究流体运动规律的学科。

在化工过程中,液体和气体的流动是常见的现象。

了解和掌握流体的流动性质对于化工工艺的设计和操作至关重要。

在流体力学中,重要的概念包括流体的粘度、雷诺数、流速分布和压力损失等。

通过应用流体力学的知识,可以优化管道的设计和运行,提高传质和传热效率。

此外,化工原理还包括化工过程中常用的设备和操作技术。

例如,反应器是化学反应进行的地方,常见的反应器有批式反应器、连续流动反应器和循环流化床反应器等。

除了反应器,分离设备也是化工过程中的重要环节。

分离设备可以将反应混合物中的不同组分进行分离和提纯,常见的分离设备有蒸馏塔、萃取塔和吸附柱等。

了解和应用这些设备和操作技术可以帮助我们选择合适的工艺方案,实现产品的高效生产。

综上所述,化工原理是化学工程专业的基础课程,它涵盖了化学过程的基本原理和常用技术。

通过学习化工原理,我们可以了解和掌握化学反应动力学、质量守恒和能量守恒、流体力学等方面的知识,为化工工艺的设计和操作提供理论支持。

化工原理知识点总结复习重点

化工原理知识点总结复习重点化工原理是化学工程与工艺专业的一门基础课程,主要介绍化学工程与工艺中的物质平衡、能量平衡和动量平衡等基本原理及其应用。

下面是化工原理的知识点总结和复习重点的详细版:1.化学反应平衡-反应物与生成物的化学计量关系-反应的平衡常数与平衡常数表达式- Le Chatelier原理和平衡移动方向-改变反应条件对平衡的影响2.物质平衡-物质守恒定律-化学工程中常见的物质平衡问题-不可压缩流体的物质平衡-反应器中的物质平衡-非理想流动下的物质平衡3.能量平衡-能量的守恒定律-热力学一、二、三定律-热力学方程与热力学性质-各种热力学过程的分析-标准生成焓与反应焓-反应器中的能量平衡4.动量平衡-动量的守恒定律-流体的运动学性质-流体的连续性方程、动量方程和能量方程-流体的黏度、雷诺数与运动阻力-流体的流动模式与阻力系数5.质量传递-质量传递的基本概念和规律-质量传递过程中的浓度梯度-净质量流率和摩尔质量流率-质量传递的速率方程和传质系数-各种传质装置的设计和分析6.物料的流动-流体的本构关系和流变特性-流体的流变模型和流变学方程-各种物料的流动模式和流动参数-孔板、喷嘴、管道等流体动力装置的设计和分析7.反应工程学-反应器的分类与特性-反应速率方程和反应级数-决定反应速率的因素-等温、非等温反应的热力学分析-反应器的设计和分析8.分离工程学-分离过程的基本原理-平衡闪蒸和分馏过程-萃取、吸附和吸附过程-结晶和干燥过程-分离设备的设计和分析9.管道和设备-化工工艺流程图的绘制-管道的基本特性和设计原则-常见流体设备的结构和工作原理-设备的选择、设计和运行控制以上是化工原理的知识点总结和复习重点的详细版。

在复习时,需要重点掌握每个知识点的基本概念、原理和公式,并通过习题和实例进行巩固和应用。

同时,建议结合实际工程问题,加深对知识点的理解和运用能力。

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203三、总结与复习第一章 流体力学与应用一、 流体静力学基本方程式)(2112z z g p p -+=ρ或 gh p p ρ+=0 注意:1、应用条件:静止的连通着的同一种连续的流体。

2、压强的表示方法:绝压—大气压=表压 表压常由压强表来测量; 大气压—绝压=真空度 真空度常由真空表来测量。

3、压强单位的换算:1atm=760mmHg=10.33mH 2O=101.33kPa=1.033kgf/cm 2=1.033at4、应用:水平管路上两点间压强差与U 型管压差计读数R 的关系:gR p p A )(21ρρ-=-处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体。

二、定态流动系统的连续性方程式––––物料衡算式常数常数=====≠ρρρρuA A u A u w s A 222111,常数常数======uA A u A u V s A 2211,ρ 21221221///,d d A A u u A ===圆形管中流动常数ρ三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式1kg 流体:f w u P gZ We u P gZ ∑+++=+++22222111ρρ [J/kg]讨论点:1、流体的流动满足连续性假设。

2042、理想流体,无外功输入时,机械能守恒式:3、可压缩流体,当Δp/p 1<20%,仍可用上式,且ρ=ρm 。

4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤,截面与基准面选取的原则。

应用柏努利方程解题步骤:①根据题意绘出流程示意图,标明流体流动方向。

②确定衡算范围,选取上、下游截面,选取截面的原则是:两截面均与流体流动方向相垂直;其次,两截面之间流体必须是连续的;第三,待求的物理量应该在某截面上或两截面间出现;第四,截面上的已知条件最充分,且两截面上的u 、p 、Z 两截面间的∑f h 都应相对应一致。

③选取基准水平面,基准面必须与地面平行;为简化计算,常使所选的基准面通过某一衡算截面。

④各物理量必须采用一致的单位制,同时,两截面上压强的表示方法要一致。

5、流体密度ρ的计算:理想气体ρ=PM/RT 混合气体 vn n v v m x x x ρρρρ+++= 2211混合液体 n wn w m w m x x x ρρρρ+++= 2211上式中:vi x ––––体积分率;wi x ––––质量分率。

6、gz ,u 2/2,p/ρ三项表示流体本身具有的能量,即位能、动能和静压能。

∑w f 为流经系统的能量损失。

W e 为流体在两截面间所获得的有效功,是决定流体输送设备重要参数。

输送设备有效功率N e =W e ·q m ,轴功率N=N e /η(W )7、1N 流体 f e H gu g p Z H +∆+∆+∆=22ρ [m] (压头) 1m 3流体 []f f a f e h p p h u p gh W ∑=∆∑+∆+∆+=ρρρρρ而22,2222222111u P gZ u P gZ ++=++ρρ205四、柏努利式中的∑h f I . 流动类型:1、雷诺准数Re 及流型 Re=du ρ/μ=du/ν,μ为动力粘度,单位为[Pa·S];ν=μ/ρ为运动粘度,单位[m 2/s]。

层流:Re ≤2000,湍流:Re ≥4000;2000<Re<4000为不稳定过渡区。

2、牛顿粘性定律 τ=μ(du/dy) 气体的粘度随温度升高而增加,液体的粘度随温度升高而降低。

3、流型的比较:①质点的运动方式;②速度分布,层流:抛物线型,平均速度为最大速度的0.5倍; 湍流:碰撞和混和使速度平均化。

③阻力,层流:粘度内摩擦力,湍流:粘度内摩擦力+湍流切应力。

II . 流体在管内流动时的阻力损失'f f f h h h +=∑ [J/kg]1、直管阻力损失hf ρλf f p u d l h ∆==22 范宁公式(层流、湍流均适用). 层流:23264)(dlu h R R f f e e ρμλλ===或即 哈根—泊稷叶公式。

湍流区(非阻力平方区):),(d R f e ελ=;高度湍流区(阻力平方区):)(df ελ=,具体的定性关系参见摩擦因数图,并定量分析h f 与u 之间的关系。

推广到非圆型管润湿周边长流通截面积⨯===44H e r d d 注:不能用d e 来计算截面积、流速等物理量。

2062、局部阻力损失hf ` ①阻力系数法,5.00.122'===c e f u h ζζζ ②当量长度法,22'u d l h e fλ= 注意:截面取管出口内外侧,对动能项及出口阻力损失项的计算有所不同。

当管径不变时,2))((2u d l l hf e ζλ∑++∑=∑流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能减小。

流体在等径管中作稳定流动流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长不变。

流体流动时的摩擦阻力损失h f 所损失的是机械能中的静压能项。

完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数数值只取决于相对粗糙度。

水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小时,水流量将减小,摩擦系数增大,管道总阻力不变。

五、管路计算 I . 并联管路:1、321V V V V ++=2、321f f f f h h h h ∑=∑=∑=∑ 各支路阻力损失相等。

即并联管路的特点是:(1)并联管段的压强降相等;(2)主管流量等于并联的各管段流量之和;(3)并联各管段中管子长、直径小的管段通过的流量小。

II .分支管路:1、321V V V V ++=2、分支点处至各支管终了时的总机械能和能量损失之和相等。

六、柏式在流量测量中的运用1、毕托管用来测量管道中流体的点速度。

(变压差,恒截面)2、孔板流量计为定截面变压差流量计,用来测量管道中流体的流量。

随着R e 增大其孔流系数C 0先减小,后保持为定值。

2073、转子流量计为定压差变截面流量计。

注意:转子流量计的校正。

测流体流量时,随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加,若改用转子流量计,随流量增加转子两侧压差值将不变。

计算部分 ①Re 2000Re Re Re 4000du u d ρμμρ≤⎧=→=⎨≥⎩层流湍流②流体机械能衡算式:截面选取:大贮槽u=0、敞口贮槽P=0(表)、基准面z=0;A 、 :221122e f 22z z u p u p J g W g h kg 22ρρ+++=+++∑B 、 :221122e f 12z z u p u pm H H 2g g 2g g ρρ+++=+++C 、:2212e f 1122z u u Pa g p W gz p h 22ρρρρρρ+++=+++∑, ρρη∆==∑⎧⎪⎨==⋅⎪⎩f f fee ep h gH P P P q W m③阻力损失:20822264e 2000 e e 2Re () e 4000f l h u f d R h u f R f R l u d d f h u d f R d h λελλεελλ⎧∝⎪⎪⎪⎧<⇒∝⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪=⎪⎪⎪=⇒⎨⎪⎪⎪⎧⎪⎨⇒∝⎪⎪⎪⎪>⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩⎩、;层流、=(一次方关系)一般湍流: (、)与、的关系:=完全湍流: (平方关系) ④阻力损失计算:2()2: : =1 , λζλζζζ++∑=+∑∑=⎧⎨=⎩∑e f i 12l le l l u h d u 0u 0; 当完全湍流时,为定值;进口 =0.5,()称为总管长;出口、 缩小、扩大阻力的计算:注意流体截面选取典型例题见PPT209第二章 流体输送机械---离心泵一、工作原理 基本部件:叶轮(6~12片后弯叶片);泵壳(蜗壳)(集液和能量转换装置);轴封装置(填料函、机械端面密封)。

原理:借助高速旋转的叶轮不断吸入、排出液体。

注意:离心泵无自吸能力,因此在启动前必须先灌泵,且吸入管路必须有底阀,否则将发生“气缚”现象。

某离心泵运行一年后如发现有气缚现象,则应检查进口管路是否有泄漏现象。

二、性能参数及特性曲线1、压头H ,又称扬程 f H gp Z H +∆+∆=ρ 2、有效功率 )(102kw HQ N HgQ W N s e e ηρρω===轴功率 3、离心泵的特性曲线通常包括Q Q N Q H ---η,,曲线,这些曲线表示在一定转速下输送某种特定的液体时泵的性能。

由Q N -线上可看出:0=Q 时,min N N =,所以启动泵和停泵都应关闭泵的出口阀。

离心泵特性曲线测定实验,泵启动后出水管不出水,而泵进口处真空表指示真空度很高,可能出现的故障原因是吸入管路堵塞。

若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头减小,流量减小,效率减小,轴功率增大。

三、离心泵的工作点1、泵在管路中的工作点为离心泵特性曲线(Q H -)与管路特性曲线210(e e Q H -)的交点。

管路特性曲线为:2e e BQ K H +=。

2、工作点的调节:既可改变Q H -来实现,又可通过改变e e Q H -来实现。

具体措施有改变阀门的开度,改变泵的转速,叶轮的直径及泵的串、并联操作。

离心泵的流量调节阀安装在离心泵的出口管路上,开大该阀门后,真空表读数增大,压力表读数减小,泵的扬程将减小,轴功率将增大。

两台同样的离心泵并联压头不变而流量加倍,串联则流量不变压头加倍。

四、离心泵的安装高度Hg 为避免气蚀现象的发生,离心泵的安装高度≤Hg ,注意气蚀现象产生的原因。

1.1021'2---=f s H g u H Hg 's H 为操作条件下的允许吸上真空度,m 10-f H 为吸入管路的压头损失,m 。

2.10--∆--=f v a H h gp p Hg ρ h ∆ 允许气蚀余量,m a p 液面上方压强,Pa ; v p 操作温度下的液体饱和蒸汽压,Pa 。

离心泵的安装高度超过允许安装高度时会发生气蚀现象。

简答:1. 为什么启动泵之前要进行灌泵?2. 何为气蚀?何为气缚?为何避免?3. 水泵为什么要在允许安装高度以下? 典型例题例1:离心泵吸入管径d=100mm ,吸水管长度L=20m ,流量Q=54m³/h ,水泵允许吸上真空度为6m 水柱,不带阀的滤水网阻力系数1ζ=6,90°曲弯头阻力系数2ζ=0.3,摩擦阻力系数λ=0.03。

试求:(1).离心泵的几何安装高度(安全系数取1m ,水温20℃);(2).若要求泵的升扬高度为10m ,应选多大功率的泵?(设η=70%,泵出口阻211力可忽略)。

解:(1)在水槽截面与吸入口截面列柏氏方程得:已知:0z =0,1z =g H ,0u =0,91m/s .136001.0785.054u 21=⨯⨯=, 6m gp p H 10s =-=ρ, 2.29m 807.9291.1)3.061.02003.0(H 2f =⨯⨯++⨯= 代入方程解得:52m .3Hg =,考虑按完全安全系数,则离心泵的几何安装高度应为2.52m 。

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