化學(xué)反應(yīng)工程第三章復(fù)習(xí)提綱—化工熱力學(xué)資料文檔

1、第三章分為兩部分：流體在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間分布、非理想反應(yīng)器模型概述：時間上不同物料之間的混合才叫返混 影響反應(yīng)結(jié)果的三大要素：返混程度、凝聚態(tài)、早混和遲混 本章的重點在兩個函數(shù)搞清楚一、流體在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間分布1、停留時間分布函數(shù)F(t)F(t)函數(shù)定義為t=0時刻進入反應(yīng)器的流體微元，在小于t的時間內(nèi)離開反應(yīng)器流體質(zhì)點數(shù)占總示蹤流體質(zhì)點數(shù)的分率，公式為：NtF(t)N。tNndtNt0t0VC(t)dtNN0 VC(t)dt式中： n摩爾流率， mol/s V體積流率， m3/s N總摩爾量，molC(t) t時刻的濃度，mol/m3E(t)是一個量綱量，單位常取s-12、停留時間分布

2、密度函數(shù)E(t)E(t)定義為在t=0時刻進入反應(yīng)器的流體微元，在t時離開反應(yīng)器的概率，公式為：E(t)VC(t)VC(t)dtE(t)dtE(t)dF(t)/dto E(t)dt00注意這個函數(shù)的歸一化3、平均停留時間?t otE(t)dt. o E(t)dt otE(t)dt其物理意義為E(t )曲線的分布中心，即E t曲線所圍面積的重心在t坐標軸上的投影,ttE t dt0tVC t dt0tC t dt0Ni 1tiCAi tE t dt0VC t dt0C t dt0Ni 1CAi ti數(shù)學(xué)上稱為E(t)曲線對于坐標原點的一次矩(t-0)。注意記住離散型數(shù)據(jù)求解公式：Ni 1tiC

3、AiNi 1CAi004、方差?(分散程度)方差用來表示隨機變量的分散程度，是描述停留時間分布的重要參量。在數(shù)學(xué)上它表 示E(t)曲線對于平均停留時間的二次矩。0(t2t) E(t)dtE(t)dt0(t2t) E(t)dt2 20 t E(t)dt t10t dF(t) t05、停留時間分布的實驗測定(階躍法、脈沖法) (1 )階躍法:第1頁，共3頁0階躍示蹤所得出口響應(yīng)即為停留時間分布曲線F(t)，即：F(t) 竺VCoc(t)Co公式復(fù)雜，省略了，但一定要記住離散型數(shù)據(jù)的求解方法，絕對會考的 (2 )脈沖法：出口響應(yīng)即為停留時間分布密度函數(shù)：E(t) Vc(t)c(t)0 Vc(t)dt

4、o c(t)dtt01dt 0F(t)dt 0口F (t)dt對離散型數(shù)據(jù)“E咖c(f) _ Vc(t) _% fqd豪工兔0 0qI蟲)用Cy c> q山二> q 叫d% o11 o0xD0v 二f=f 適©*=學(xué)讐=Z 也 Vcf)dt 也 o% oVM *把上圖這個東西弄清楚了就過關(guān)了6、用無因次時間表示的分布函數(shù)t/E()E(t)F()F(t)0Ed10dFt11tdF tooE(t)dt h °E(t)d 12o()2e()d0t f2E(t)d-20(t t)2E(t)dt1 2 t上述的幾個關(guān)系要弄清楚兩種理想反應(yīng)器的停留時間特性:結(jié)論：平推流：?=0全混流：?=1真實反應(yīng)器？?在01之間PFR請仔細記住P79的公式以及圖3-7CSTR己住 P80 的 3.2-33、3.2-34、3.2-35、3.2-36，以及圖 3-9、非理想流動模型只考凝聚流模型和多級混合槽模型記住兩個公式:xa° XA(t)E(t)dt2E( )d1丄N第