化工原理知識點學習

1、第一章流體流動一. 基本內(nèi)容1 流體靜力學方程及應用2. 穩(wěn)定流動系統(tǒng)物料衡算一一連續(xù)性方程機械能衡算一一柏努利方程3. 管內(nèi)流體流動阻力：(1) 兩種流動類型及判斷。(2) 流動阻力計算：直管阻力和局部阻力二. 基本概念1. 穩(wěn)定流動：與流動有關的物理量不隨時間的改變，但可隨位置而改變，其質量流量為常數(shù)。2. 等壓面：靜止連續(xù)同一流體，同一水平面。3. 滯流與湍流，滯流底層：(1) 兩種流動類型本質區(qū)別在于流體質點運動規(guī)律不同；(2) 在湍流流體中近壁面處總存在一薄層滯流流體，稱為滯流底層(層流內(nèi)層)；(3) 滯流與湍流之速度分布：a.層流：點速度ur與其所處半徑r成拋物線關系，平均流速u為

2、管中心線處最大速度 umax的1/2倍。b .湍流：平均流速 u為umax的0.80.82倍。4. 流體流動阻力產(chǎn)生的原因：流體存在粘性，流動時產(chǎn)生粘滯力(內(nèi)摩檫力)，質點的相互作用(包括質點的脈動以及由于流道截面大小及方向的改變引起的)；5. 串聯(lián)管路，并聯(lián)管路及其特點：(1) 串聯(lián)管路：管徑不同的管段串聯(lián)而成特點： W1=W2= =w,kg /s 各管段相同；P =常數(shù)，V1=V2= =V , m /s ;' hf = hf1 hf2 ,j/ kg總阻力等于各段阻力之和。(2) 并聯(lián)管路：先分后合的管路特點：W=w+W2+, k /s總管流率等于各管段流率之和；hf二為hf1二hf

3、2,J/kg各支管段(每kg流體)阻力相等。6 .管路視作一整體，存在能量平衡：(1) 任何局部阻力的增加，將使管內(nèi)流量下降；(2) 下游阻力f,使上游壓力f(3 )上游阻力f,使下游壓力J(4) 阻力損失總是表現(xiàn)為勢能的降低。7 .當量直徑de，水力半徑厲：de4A口VsA , m/s圓形管道,A d2,4m2三. 基本公式:1.流體靜力學方程：P2 = p1'gh,pagz1-P1 = gz2 A2, J/kg 2. 流量公式：VS=u A , m /s,水平液柱差壓計：滬 R( Dg, Pa。若直管管徑不變時：讀數(shù)R即厶Pf=R( " ： )g 反映流動阻力；若管徑不冋

4、：讀數(shù)R即厶Pf = R('一 ： )g反映流動阻力與動能改變。3,m /s而其中管徑的計算式,V =c A流量計：不同流量計壓差 P與截面A不同A = A。=二 do? d（1） 孔板流量計：氣縛現(xiàn)象：離心泵啟動前未充滿液體，泵殼內(nèi)存在空氣，由于空氣密度小，產(chǎn)生之離心力較小，吸入口形成的真空 不足以吸液，故不能輸送液體?？赏ㄟ^先灌液，或在吸入管底部裝上底閥（止逆閥）來克服氣縛現(xiàn)象。 汽蝕現(xiàn)象：在離心泵葉輪入口壓力最低處，若該處液體的壓力等于或低于輸送液體溫度下的飽和蒸汽壓時，會產(chǎn)生大量氣泡，小氣泡隨液體流到高壓區(qū)時氣泡破裂，重新凝結，質點相互撞擊，產(chǎn)生極高局部動能，打擊金屬表面，,

5、d0 孔徑，m故恒截面（Ao） 變壓差（2 P）（2） 轉子流量計： A = Ar ； Ar 玻管與轉子間環(huán)隙截面積，m2AfVf, ： f,Af均為轉子的參數(shù)。故恒壓差（P ）變截面（AR倒錐形）4.連續(xù)性方程： w =w2=w,kg /s' = Vs, m 3/s;1w=w=p =常數(shù)，Vs1 二Vs25.柏努利方程:gwp =常數(shù)，hf,J/kgZi2P1U11 -:?g2gHe2u2-'、2gHf,m,壓頭6. 阻力計算亠二led2' )U2 , J/kgp " hf,（注意Pf壓降與 P壓差區(qū)別）' hf u2完全湍流第二章流體輸送設備 基本

6、內(nèi)容1. 離心泵的基本構造及工作原理；2. 離心泵主要性能參數(shù)及特性曲線;3. 離心泵安裝高度；4. 管路特性曲線及離心泵流量調節(jié);5. 離心泵類型及選用；6. 其他類型泵及風機?；靖拍?. 離心泵的主要部件：葉輪（開式，半開式，閉式） ，泵殼（蝸殼形，可將動能轉變?yōu)殪o壓能），軸封裝置（填料軸封,機械軸封）2. 離心泵的主要性能參數(shù)：由泵自身結構、形狀、尺寸及轉速決定H, m （揚程）;Q, m 3/h （流量）;n ,% （效率）；N,W （軸功率）（1 ）其相互關系由特性曲線反映：一般QT H J ； QT N f;而n隨Q先f后J有一最高點，稱設計點，（銘牌數(shù)值均為該點）（2）密度 p

7、 T： H, Q不變；N T;流體粘度卩T: HJ ,Q J, n J,N T（3）轉速n,葉輪直徑D的改變Q1 _ D1H1 _/ 、2D1 -N1 _fD1切割定律：q2d2,H2 -丿，N2 -<D2丿金屬表面逐漸疲勞而破壞。產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象時，泵體震動，產(chǎn)生噪音。 為避免汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生，泵的安裝位置不能太高。5. 離心泵安裝高度 Hg： Hg -Hg實際6. 離心泵工作點：為管路特性曲線與離心泵特性曲線交點流量調節(jié)：(1)改變出口閥門開度(實為改變管路特性曲線)；(2)改變轉速n或葉輪直徑D (實為改變離心泵特性曲線)。7. 離心泵選型：(離心泵提供的)H, Q同時稍大于He, Qe

8、(管路所需)8. 往復泵與離心泵比較：(1) 流量：往復泵流量只與泵的幾何尺寸有關，而與泵的壓頭及管路情況無關。當運轉時要強制排液，故往復泵為 一種容積泵(正位移泵)。(2) 壓頭：壓頭與泵的幾何尺寸及流量無關。(3) 安裝高度：往復泵也是借壓差吸液，但有自吸能力(無需灌液)。其吸上高度(安裝高度)也有限制。(4) 流量調節(jié)：往復泵為容積泵，其流量調節(jié)不能采用出口閥門，只能采用回路調節(jié)裝置，即用支路閥門調節(jié)。 三.基本公式：1. 泵的揚程測定：2. 管路特性方程：3. 安裝高度：必需氣蝕余量NPSH r4.軸功率HQ ?gn而有效功率Ne二HQ© =WeW，w ( Ne不為泵的主要性

9、能參數(shù))第三章非均相物系分離 .基本內(nèi)容：每個單元操作包括原理及應用兩部分1. 重力沉降2. 離心沉降3. 過濾重力沉降1. 基本概念(1) 重力沉降速度ut :自由沉降至勻速階段，當物系及操作條件一定時, ut 與 d 對應，df ut f； d 一定，ut 一定(2) 降塵室生產(chǎn)能力：單位時間內(nèi)所處理的氣量，m3/h，對一定物系降塵室生產(chǎn)能力只取決于降塵室底面積，與高度無關。L_沉降時間(3) 降塵室中顆粒分離出來的條件：停留時間2. 基本公式：Ut(1)4d(。)g3 ?UtRec 1層流時d2( 's - ')g18J(斯托克斯公式)離心沉降1. 基本概念(1 )離心沉

10、降速度5 :當物系及操作條件一定時，ur不僅與d有關，還與離心加速度Ut/R有關，同一顆粒d，UtfRJ，則ur f。(2)分離因數(shù)Kc ：同一顆粒所受離心力與重力之比，反映離心力場較重力場強化程度。(3)旋風分離器的臨界粒徑2.基本公式：dc :理論上能100%分離下來的最小顆粒直徑。Ur 二(1)4d()u；3Rd2CU u；U r Rec 1 ,184 R四過濾1.基本概念過濾介質阻力濾餅阻力濾餅厚度(1)過濾阻力: 以濾餅阻力為主心顆粒情況：顆粒形狀、大小、粒度分布及壓縮性(2)兩種過濾操作方式dV恒壓過濾：推動力 P不變，dr 恒速過濾： P隨時間B而f(3) 過濾速度及速率/SdV

11、過濾速率：drdV過濾速度：Adr(4)過濾周期四個階段：過濾、洗滌、2.基本公式(1) 恒壓過濾方程：或 q2 2qqe 二心;注意：m3/m2去濕、整理卸料。(1) K, Ve( qe),亠-過濾常數(shù)，實驗測定。K, m2/s ; V?, m 3; qe=Ve/A, m 3/m2; e, s ;(2) V(q)及0為累積量；(3) V, (q)均反映過程阻力，Ve(q反映介質阻力。(4) 忽略介質阻力，則Ve =0 qe = 忑=°(2 )恒壓過濾機的生產(chǎn)能力Q小 3600VQ 二-T , m3/h其中V, 0對應于恒壓過濾方程。qw對于轉筒真空過濾機：T=60/n , s, 0

12、 =60/ (n “)，s(3)A h$-DL (側面積) 洗滌速率(dv/d 0 ) w：橫穿洗滌法(框板過濾機)型KA2(血) Kd " E 2Ve Ve 或 d，E 2(qE qe)(4)板框過濾機：框數(shù)為N,框內(nèi)邊長為L ,框內(nèi)厚度為b過濾面積A=N- L2 X 2 ;濾框容積V 框=NX,2L x b；(5) 濾液體積V與濾餅體積V餅V =Vw v, m3，其中 v第六章傳熱基本內(nèi)容1. 導熱速率一一傅立葉定律2. 對流傳熱速率一一牛頓冷卻定律3傳熱計算一一傳熱速率方程4. 熱量衡算.基本概念1 傳熱的三種基本方式：導熱、對流傳熱、熱輻射2. 導熱系數(shù)-:.固.非金屬液.氣

13、;固體中.金非；氣體可視為熱的絕緣體。3. 對流傳熱系數(shù)：取決于(1)流體物性；(2)流動情況；(3)傳熱面情況。肚液氣；°-湍層；°相變無相變；°彎口直 Q短管口長管；空氣中自然對流=1LJ10w/m2_K ；空氣中強制對流=10250w m K ； 水的強制對流：=250 10000w m2K ；水蒸氣冷凝500015000w m2 k .水沸騰150045000 w m k4 穩(wěn)定傳熱中，傳熱速率為常數(shù)，則推動力(溫度差)與阻力成正比b11(1 )導熱熱阻 s ；對流傳熱熱阻1S ；總熱阻Ks ；(2) 總熱阻取決于熱阻最大部分，減阻必須從阻力最大部分入手；(3) 壁溫接近于熱阻小(或a大)的一側流體的溫度。5 .減阻(1) 無相變傳熱：減薄層流內(nèi)層厚度；(2) 蒸汽冷凝：減薄冷凝液膜厚，排除不凝性氣體；(3)