化工原理上冊(cè)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)

1、第1章 流體流動(dòng)常溫下水的密度1000kg/m3,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg（1）被測(cè)流體的壓力 > 大氣壓 表壓 = 絕壓大氣壓（2）被測(cè)流體的壓力 < 大氣壓 真空度 = 大氣壓絕壓= 表壓靜壓強(qiáng)的計(jì)算 柏努利方程應(yīng)用層流區(qū)（Laminar Flow）：Re < 2000；湍流區(qū)（Turbulent Flow）：Re > 4000；2000 <Re < 4000時(shí)，有時(shí)出現(xiàn)層流，有時(shí)出現(xiàn)湍流，或者是二者交替出現(xiàn)，為外界條件決定，稱為過渡區(qū)。流

2、型只有兩種：層流和湍流。當(dāng)流體層流時(shí)，其平均速度是最大流速的1/2。邊界層：u<0.99u0 阻力損失：直管阻力損失和局部阻力損失當(dāng)量直徑de管路總阻力損失的計(jì)算突然縮小局部阻力系數(shù)= 0.5，突然擴(kuò)大局部阻力系數(shù)= 1。流體輸送管路的計(jì)算:定性分析（1.6ppt）,定量計(jì)算通常，管路中水的流速為13m/s。并聯(lián)管路, 各支管的阻力損失相等。畢托管測(cè)量流速測(cè)量流量: 孔板流量計(jì), 文丘里流量計(jì), 轉(zhuǎn)子流量計(jì)?？装辶髁坑?jì)的特點(diǎn)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，安裝方便，得到廣泛的使用。其不足之處在于局部阻力較大，孔口邊緣容易被流體腐蝕或磨損，因此要定期進(jìn)行校正，同時(shí)流量較小時(shí)難以測(cè)定。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)

3、恒壓差、變截面。第2 章 流體流動(dòng)機(jī)械壓頭和流量是流體輸送機(jī)械主要技術(shù)指標(biāo)離心泵的構(gòu)件: 葉輪、泵殼（蝸殼形）和 軸封裝置 離心泵的葉輪閉式效率最高，適用于輸送潔凈的液體。半閉式和開式效率較低，常用于輸送漿料或懸浮液。氣縛現(xiàn)象：貯槽內(nèi)的液體沒有吸入泵內(nèi)。啟動(dòng)與停泵§ 灌液完畢，關(guān)閉出口閥，啟動(dòng)泵，這時(shí)所需的泵的軸功率最小，啟動(dòng)電流較小，以保護(hù)電機(jī)。啟動(dòng)后漸漸開啟出口閥。§ 停泵前，要先關(guān)閉出口閥后再停機(jī)，這樣可避免排出管內(nèi)的水柱倒沖泵殼內(nèi)葉輪，葉片，以延長(zhǎng)泵的使用壽命。離心泵總是采用后彎葉片。泵的有效功率及效率v 泵的有效功率Pe，kW，用下式表示。v Pe gqvHev

4、泵的效率：泵軸通過葉輪傳給液體能量過程中有能量損失。泵的效率為有效功率與軸功率之比，而軸功率Pa為電動(dòng)機(jī)輸入離心泵的功率。影響離心泵的效率，主要是容積損失、水力損失和機(jī)械損失。離心泵的特性曲線 ：v 揚(yáng)程-流量曲線Hqv線、v 軸功率-流量曲線Paqv線、v 效率-流量曲線qv線，具體圖形見圖2-10。v *離心泵牌銘上的額定功率、額定流量和揚(yáng)程是指效率最高時(shí)的值。OqvqvHH1管路he qv圖2-10 離心泵的工作點(diǎn)泵H qv泵 qvA調(diào)節(jié)流量方法有調(diào)節(jié)管路特性曲線(調(diào)節(jié)閥門流量)和泵特性曲線(改變泵的轉(zhuǎn)速或葉輪直徑)。用閥門調(diào)節(jié)流量操作簡(jiǎn)便、靈活，故應(yīng)用很廣。H單< H串<

5、2H單， Q單< Q串< 2Q單 總效率與流量為Q串時(shí)單泵的效率相同。H單< H并< 2H單， Q單< Q并< 2Q單。 并聯(lián)泵的總效率與每臺(tái)泵的效率相同。汽蝕現(xiàn)象：泵的安裝位置太高，葉輪中各處壓強(qiáng)高于被輸送液體的飽和蒸汽壓。各種泵：耐腐蝕泵:輸送酸、堿及濃氨水等腐蝕性液體。油泵: 輸送不含固體顆粒、無腐蝕性的油類及石油產(chǎn)品。雜質(zhì)泵: 常輸送懸浮液.液下泵:在化工生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用，安裝在液體貯槽內(nèi)。屏蔽泵：常輸送易燃、易爆、劇毒及放射性液體。往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)v （1）正位移泵v 流量只與泵的幾何尺寸和轉(zhuǎn)速有關(guān)，與管路特性無關(guān)，壓頭與流量無關(guān)，受管路的承壓能

6、力所限制，這種特性稱為正位移性，這種泵稱為正位移泵。v 往復(fù)泵是正位移泵之一。正位移泵不能采用出口閥門來調(diào)節(jié)流量，否則流量急劇上升，導(dǎo)致示損壞。v （2）往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié) v 第一，旁路調(diào)節(jié)，如圖2-28所示，采用旁路閥調(diào)節(jié)主管流量，但泵的流量是不變的。v 第二，改變曲柄轉(zhuǎn)速和活塞行程。使用變速電機(jī)或變速裝置改變曲柄轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)流量，使用蒸汽機(jī)則更為方便。改變活塞行程則不方便。第4章 流體通過顆粒層間的流動(dòng)過濾之初，液體渾濁。但顆粒會(huì)在孔道內(nèi)很快發(fā)生“架橋”現(xiàn)象，濾液由渾濁變?yōu)榍宄?。在濾餅過濾中，真正起截留顆粒作用的是濾餅層而不是過濾介質(zhì)。助濾劑能形成結(jié)構(gòu)疏松、空隙率大、不可壓縮的濾餅。板框

7、壓濾機(jī)、葉濾機(jī)、廂式壓濾機(jī)、轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)（操作連續(xù)、自動(dòng)）葉濾機(jī) (dq/d) w(dq/d) E 板框壓濾機(jī) (dq/d) w(dq/d) E4 過濾速率基本方程恒速過濾，恒壓過濾先非恒壓,再恒壓過濾:第5章 顆粒的沉降與流態(tài)化當(dāng)顆粒濃度增加，沉降速度減少。容器的壁和底面，沉降速度減少。非球形的沉降速度小于球形顆粒的沉降速度。旋風(fēng)分離器，排灰口密封不好而發(fā)生漏氣，即外面空氣竄入旋風(fēng)分離器內(nèi)，則上升氣流會(huì)將已沉降下來的塵粒重新?lián)P起，大大降低收塵效果。氣力輸送的優(yōu)點(diǎn)（1）系統(tǒng)封閉，避免物料飛揚(yáng)，減少物料損失，改善勞動(dòng)條件。（2）輸送管路不限制，即使在無法鋪設(shè)道路或安裝輸送機(jī)械的地方，使用氣力輸

8、送更加方便。（3）設(shè)備緊湊，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化操作，便于同連續(xù)化工生產(chǎn)相銜接。（4）在氣力輸送過程中可同時(shí)進(jìn)行粉料的干燥、粉碎、冷卻、加料等操作。降塵室處理能力（流量）的計(jì)算 qV = Aut，qV(隔板)= （n+1）qV(無隔板) Rep2第6章 傳熱傳熱的基本方式:Ø （1）熱傳導(dǎo)（2）對(duì)流傳熱熱對(duì)流 （3）輻射傳熱 工業(yè)上大量使用熱交換器，傳熱設(shè)備在化工廠設(shè)備投資中占很大比例，有些達(dá)40%左右。工業(yè)換熱的方法Ø 1、直接接觸式換熱2、蓄熱式換熱 3、間壁式換熱 蓄熱式換熱，只適用于氣體。常見加熱劑有熱水、飽和水蒸氣、礦物油、聯(lián)苯混合物、熔鹽和煙道氣。常見冷卻劑有

9、水、空氣和各種冷凍劑。載熱體的選擇Ø （1）載熱體的溫度應(yīng)易于調(diào)節(jié)；Ø （2）載熱體的飽和蒸氣壓要低(沸點(diǎn)高)，不易分解；Ø （3）載熱體的毒性要小，使用安全，腐蝕性??；Ø （4）載熱體應(yīng)價(jià)格低廉且容易得到。金屬杯和陶瓷杯，哪個(gè)更保溫？流體湍流流動(dòng)給熱系數(shù)大于層流流動(dòng)。加熱器放置在空間的下部，冷卻器放置在空間的上部。各無因次準(zhǔn)數(shù)的物理意義：普蘭德準(zhǔn)數(shù)Pr 它反映流體物性對(duì)給熱過程的影響圓形直管內(nèi)強(qiáng)制湍流的給熱系數(shù)氣泡存在的必要條件是氣泡內(nèi)部的蒸汽壓外壓和液層靜壓強(qiáng)之和。因此液體溫度必須該蒸汽壓下對(duì)應(yīng)的飽和溫度。液體的過熱是小氣泡生成的必要條件。表面比較光

10、滑，容易出現(xiàn)暴沸現(xiàn)象。給熱系數(shù)沸騰>>無相變幾乎所有的熱阻集中在冷凝液膜中，這是冷凝給熱的一個(gè)重要的特點(diǎn)。冷凝液在壁面上流動(dòng)方式：膜狀冷凝和滴狀冷凝。一般滴狀冷凝比膜狀冷凝的給熱系數(shù)510倍。但是，工業(yè)上很難實(shí)現(xiàn)滴狀冷凝。所以工業(yè)冷凝器的設(shè)計(jì)都按膜狀冷凝考慮。為了增加給熱系數(shù)，應(yīng)定期排放不凝性氣體換熱器，蒸汽進(jìn)入口設(shè)在換熱器的上部。固體、液體穿透率為零，氣體反射率為零黑體的輻射能力和吸收能力斯蒂芬-波爾茲曼定律：實(shí)際物體的輻射能力E恒小于黑體的輻射能力Eb。實(shí)際上不同物體在相同溫度下的輻射能和按波長(zhǎng)的分布規(guī)律也不同。黑度：實(shí)際物體的輻射能與相同溫度下黑體的輻射能的比值，稱物體的黑度

11、，用表示。圓筒壁的總傳熱系數(shù)外側(cè)熱阻比內(nèi)側(cè)熱阻小得多，壁溫接近于外側(cè)溫度。而外壁有污垢熱阻后，外側(cè)熱阻比內(nèi)側(cè)熱阻大得多，壁溫接近于內(nèi)側(cè)溫度。增大傳熱面積A常用的方法：用小直徑管，采用翅片管、螺紋管等代替光滑管，可以提高單位體積熱交換器的傳熱面積。最新補(bǔ)充：總傳熱系數(shù),污垢熱阻例6-19，在列管式熱交換器中，用飽和溫度為126的蒸汽將470m3/h的某一溶液從40加熱到45，采用38×3×2000mm的鋼管（=46.5w/m·K），試計(jì)算所需傳熱面積和管子根數(shù)n。已知水蒸汽 2=11600w/m2·K(走管外)；某溶液1=3700w/m2·K(走

12、管內(nèi))；=1320kg/m3；CP=3.4kJ/kg·K。溶液吸收的熱量為：QL=470/3600*1320*3.4*1000*(45-40)=3.0*106W 126-126 t1=126-40=86 40->45         t2=126-45=81求A及n n =A/(pi*d*L) =16.9/(3.14×0.038×2) =70.8=71例6-20，某酒精蒸汽冷凝器的傳熱面積為5m2，酒精蒸汽冷凝溫度為78，冷凝熱為845KJ/kg。冷卻水初溫為20，終溫為35，若K=800w/m2·K，問此冷凝器能否冷凝350k