化工原理基本知识点.docx

第一章流体流淌一、压强1、雌位之间的换算关系：Uitm=IO1.33k1.,a=1()33()/m2=U).33mH,O=IMmmHfi2、压力的表示(I)绝压：以肯定真空为基准的压力实际数值称为肯定压强(简称绝压)，是流体的真实压强。<2)表压：从压力表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压高出的值.表压=绝压-大气压<3)真空度：从真空表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压低多少真空度=大气压-绝压3、流体部力学方程式P=P""gh二、牛顿粘性定律为剪应力：三为速度梯度：为流体的粘度：dy粘度是流体的运动屈性，单位为Pas:物理单位制单位为g(cms),称为P<泊),其百分之一为厘泊CPIPa=IP=ICP液体的粘度随温度上升而减小，气体粘度随温度上升而增大。二、连续性方程若无质量积累，通过截面1的质量潦量及通过截面2的质量流量相等。P必A=耍&对不行压缩流体“自=的为即体积流量为常数。四、柏努利方程式单位斯坦流体的柏努利方程苴：印加+包1+包=We-hf称为流体的机械能2P单位重量流体的能量衡算方程：z+=He-Hf2gPg:位压头（位头）：动压头（速度头）；上：静压头（压力头）2gpg有效功率：Ne=WeWx轴功率：五、流淌类型雷诺数：Re是一无因次的纯数，反映了流体流淌中惯性力及粘性力的对比关系。< 1）层流：Rc<20:层流（滞流），流体质点间不发生互混，流体成屋的向前流淌.圆管内层流时的速度分布方程：层流时速度分布侧型为抛物线型< 2）湍流Rc>4000:湍流（素流），流体质点间发生互混，特点为存在横向脉动.即，由几个物理量组成的这种数称为准数。六、流淌阻力1、直管阻力一一范宁公式1）层流时的磨擦系数：，层流时阻力损失及速度的一次方成正比，层流区又称为网力次方区。< 2）湍流时的摩擦系数（莫狄图虚线以卜D:给定Re,九随二增大而增大：给定4随Re增大而da减小。（3/oc42,虽然“增大时，Re增大”减小,但总的Ap,是增大的）（莫狄图虚线以上），2仅及有关，A/。OuJ,这区域称为眼力平方区或完全湍流区。2、局部阻力（I）阻力系数法J为局部阻力系数，无因次。出口损失品.=1.O：进口损失品Q=0.52、当量长度法留意：（1）管路出口动能和出口损失只能取一项。<2）不管突然扩大还是缩小，U均取细管中的流速；七、困难管路1、分支管路O.Si-W分支NS5(1)连续性方程：总管的痂量流量等于各分支管路上的质室流室之和Ws-WS1.+Wsi,对不行压缩流体Vs=Kv1.+Vs1(2)无轴功时的柏努利方程：E=E1.+11=Ej+,2、并联管路0/T1，,2,A2>,万6，/S1.-43并联营监Vsa=Vsi+Vs2+Vsi=Vsf1.,1.=hf1.=Eh八八、流量测量1、变压头的流量计(恒截面)：测速管(皮托管)：(2)孔板流量计：(3)文立里流量计2、变薇面(恒压差)流址计转子流量计其次章流体输送机械一、离心泵的主要部件叶轮：泵壳(蜗壳)：(1)集液作用，(2)转能作用二、气缚现缴及气蚀现象气缚现象：因泵内存在气体而导致吸不上液体的现象称为“气缚现象”气蚀现彖：离心泵工作时,泵入口处形成真空，当真空达到肯定时液体部份汽化：溶于水中的翅逸出，含汽泡的液体进入高压区后，汽泡急剧凝娘裂开，产生高频、高冲击力的水击现缴，造成对叶轮和泵壳的冲击，使材料疲惫而受到破坏，这种现象称为气饨现象。三、离心泵的特性曲线H-Q:Q增大，H减小。NQ：Q增大，N增大；流量为。时N最小所以泵要在流量为O时启动。Ne=HQPg-Q:Q增大，n先增大（流量为0时9为0）,达到最大值后减小。四、离心泵的允许安装高度1、离心泵的允许吸上真空度法允许吸上真空度s：指为避开发生气蚀现象，离心泵入口处可允许达到的真空度：於是在Iat卜以20C的清水为介质进行的，若输送液体或操作条件及此不符，则应校正。泵的允许安装而度：由于H,随流酸Q的增大而减小、所以计算安装高度时应以最大流域下的H计算。2、气蚀余量:法允许4蚀余量:指泵入口处的静压头及动压头之和必需大于液体在操作温度下的饱和蒸汽压的某一最小允许值，以防气蚀现象的发生。NPS"=+或-乙Pg2gPg泵的允许安装高度H&=PQ-Py-NPSH-HPSNPSH嗨流坡的增大而增大,在确定安装高度时应取最大流量下的NEW。五、离心泵的工作点和流量调整泵的特性曲线及管路特性曲线的交点，即为离心泵的工作点。1、管路特性曲线调整流量茂变出口阀开度附工作点变化关小出口阀门，网力变大，管路特性曲线变陡，工作点由MfMI，Q减小，H增大。开大出口阀门，阻力变小，管路特性曲线变平坦，工作点由MfM2,Q增大，H减小。2、泵的特性曲线调整流量（1）变更转速：若离心泵的转速变更不大（W20%），则有比例定律：改变茏转速时工作点变化转速提富，泵的特性曲线上移，工作点由M-MI,Q增大，H增大。转速降低，泵的特性曲线卜移，工作点由M-M”Q减小，H减小。<2）切削叶轮：切割定律若某一离心泵的叶轮经切割变小<10%）,则有切割定律：切割后泵的特性曲线下移，工作点由MiM2,Q减小H减小。（3）离/泵的串、并联其心系的并联泉的并联两台离心泵并联且各自的吸入管路相同，在肯定的压头卜的总流量等于两雎台泵流量相加，管路特性曲线越平坦，泵的并联工作愈有利。/=1=2=t+,Q和其满意泵1的特性曲线方程，2和名满意泵2的特性曲线方程。泉的串联两台离心泵串联，肯定流量卜的总压头等于两堆台泵压头相加，总压头总是小于两台泵压头的两倍。管路特性曲线越平坦，泵的串法工作愈有利。H=H+H>Q=QI=QaR和其满意泵1的特性曲线方程，口和也满意泵2的特性曲线方程。六、往复泵1、往复泵的特征<1）具石正位移特性。（压头及流量之间无联系）<1）有白吸作用：（2）流量具有不匀称性：单动泵0=人6：双动泵0=（2A-）.s”A为活塞的表面积，a为活塞杆的截面积，n往强嫌率，S为活塞的冲程.2、往宾泉的流量调整（!）往亚泵的工作点：管路特性曲线及泵的特性曲线的交点。往复泵的挎性曲线及工作点<2）往复泵的流量阔整旁路调整：在入口和出口之间安装一旁路使一部分出口流体【可到入口.变更活寒往更频率和冲程。第:章非均相物系的分别和固体流态化一、形态系数（球形度）：与非球形颗粒体积相等的球的表面积”非球形颇粒的表面枳对球形颗粒=1.:非球形颗粒，<1.,颗粒的形态越接近球形，力越接近1：二、床层空隙率e：反映床层疏密程度二床层体枳-颗粒体积床，体积三、重力沉降rrd'11d'pu；-8(p1.-p)=642d为颗粒直径，U为流体的粘度。整流区(斯托克斯阻力定律)：(1.O,<Re,<1.)过渡区(艾伦区)：(KRc1OOOO)湍潦区(牛顿区)：=0.44(1000<Rep<2×105)四、全力沉降设备降尘室的生产实力：Vsu,b1.含尘气体的最大处理量为降尘室底面积b1.及沉降速度U1.的乘积，及降尘室的高度无关。五、恒压过滤基本方程式K2=。边或4；=K6,尸+2叱.=心3或q'2qq,=K9K=2JtAp-六、滤饼的洗涤【、洗涤速率洗涤速率指单位时间内消耗的洗水体积即横穿洗法：量换洗法：2、洗涤时间以匕的洗水洗涤谑胡，洗涤时间：七、间隙过滤机的生产实力操作周期：T=a>生产实力：Q=VT第四章传热、传热速率At为传热温差，R为整个传热面的热阻平壁导热的热阻：圆筒壁导热热阻：6=4-/;为圆简壁的厚度：%=211rJ,为圆筒壁的对数平均面积;为圆筒壁的对数平均半径。对潦传热热阻：二、热量衡算若忽视热损失时，热流体放出的热量等于冷流体汲取的热量流体无相变：Z=CPZ流体有相变：AZ=1.三、总传热速率方程Q=IvArro传热面积：S（I=2肛J（我国以外表面积为准）总传热系数：-=-+÷-机4吊Z1.aisi总热阻由热阻大的那一侧的对潦传热所限制，当两个流体的对潦传热系数相差较大时，要提高k,关键在于提高对潦传热系数较小一例的a。平均温差：逆流有利于增大传热温差、然小传热面积、节约加热剂或冷却剂用量、减小传热面积：并流有利于限制流体的出口湿度.四、迪特斯（Di1.1.US）贝尔特（BOeIIer）关联式在壁温柔流体平均温度相差不大的状况卜;Nm=O.（23ReojiPrx液体被加热n=0.4,流体被冷却n=0.3五、有相变的传热1、蒸汽冷凝膜状冷凝和滴状冷凝：冷凝传热中，不凝性气体的除去有利于提而对流传热系数。2、液体沸腾第五章蒸情、全塔物料衡算精像塔的物料衡算F=D+WFXt=DX“+Ax,Dx11ZFx1.W(1.-,)/F(1.-r)总物料衡算：易挥发组分质量衡算：塔顶易挥发组分回收率:塔底难挥发组分回收率:二、志向体系的汽液平衡方程相对挥发度愈大，表示A较B愈易挥发，愈有利于分别，。=1时y=x,混合液不能用一般的蒸缁方怯进行分别。三、操作线方程1、精值段的操作线方程)3=法%+六心(称为回流比)表示在肯定操作条件下，由第n板下降的液相组成X.及相邻的n+1板的上升蒸汽组成y0”间的关系.2、提铺段操作线方程：._.WWA”1.wAZ表示在肯定操作条件下，提憎段内第In板下降的液相组成及笫m+I板上升的蒸汽组成间的关系。四、进料方程1、进料热状态参数(1表示进料热状态参数即Ikm1.原料液变为饱和蒸气所需的热量/原料液的k11o1.汽化潜热。2、q及Y、V'及1.、1.'的关系I.'=1.+qFV,=V+（q-）F3、进料方程（q线方程）为两操作线交点的轨迹五、回流比1、全回流精储塔塔顶上升的蒸汽经全凝潺冷凝后，冷凝液全部回流至塔内，在全回流下，D、W、F均为O2、最小回流比此“正常平衡曲线时最小回流比（人.1.）为q线及平衡线交点的坐标六、塔高和塔径塔高：Z=（AW-I），（Nr为实际塔板数，E全塔效率，Ht板间距）塔径：D：塔内径，u:空塔气速，Vs:塔内上升蒸汽的体积流量。第六章吸收一、亨利定律1、以Px.表示的平衡关系P1=Ex,E：亨利系数（Pa,kpa）；难溶气体E很大，易溶气体E很小；对肯定的气体和肯定的溶剂，E随温度上升而加大，体现出气体的溶解度随温度上升而诚小的趋挎。2、以P1.C,表示的平衡关系C1:摩尔浓度（kmo1.m,）;H：溶解度系数（kD1.m,*kpa）易溶气体H很大，难溶气体的H很小；H随温度上升而减小。3、以yx表示的平衡关系y；=mx,in：相平衡常数，二、汲取速率方程式吸收速率=传质系数X传质推动力1、膜汲取速率方程<1）气膜以压差(PA-PM)为推动力：N,、