食品工程原理復(fù)習(xí)資料-重要公式總結(jié)

1、目錄第 1 章 流體流動(dòng)與輸送設(shè)備第一節(jié)流體靜力學(xué)· ····第二節(jié)流體動(dòng)力學(xué)· ····第三節(jié)管內(nèi)流體流動(dòng)現(xiàn)象·第四節(jié)流體流動(dòng)阻力····第五節(jié)管路計(jì)算·······第六節(jié)流速與流量的測(cè)量·第七節(jié)流體輸送設(shè)備· ··第 2 章 傳熱 ········

2、3;·················································

3、3;··· 第一節(jié) 概述·············································

4、83;··············· 第二節(jié) 熱傳導(dǎo)·································&

5、#183;························· 第三節(jié) 對(duì)流傳熱· ·····················

6、83;·································· 第四節(jié) 傳熱計(jì)算··············

7、··········································· 第五節(jié) 對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式· ···

8、83;·········································· 第六節(jié) 輻射傳熱······

9、··················································

10、 第七節(jié) 換熱器················································

11、3;········· 第 4 章 非均相物系分離 ······································&

12、#183;············· 第一節(jié) 概述···································

13、························ 第二節(jié) 顆粒沉降························

14、83;······························ 第三節(jié) 過(guò)濾··················&#

15、183;········································· 第四節(jié) 過(guò)程強(qiáng)化與展望· ·····&

16、#183;·········································· 第 5 章干燥 ·····

17、3;·················································

18、3;······第一節(jié) 概述··········································

19、3;·················· 第二節(jié) 濕空氣的性質(zhì)及濕度圖· ····························

20、················ 第三節(jié) 干燥過(guò)程的物料衡算與熱量衡算· ·····························

21、3;······ 第四節(jié) 干燥速率和干燥時(shí)間· ········································&

22、#183;····· 第五節(jié) 干燥器···········································

23、;················第六節(jié) 過(guò)程強(qiáng)化與展望·第 1 章 流體流動(dòng)與輸送設(shè)備第一節(jié) 流體靜力學(xué)流體靜力學(xué)主要研究流體處于靜止時(shí)各種物理量的變化規(guī)律。1-1-1 密度 單位體積流體的質(zhì)量，稱(chēng)為流體的密度。f (p,T)液體密度 一般液體可視為不可壓縮性流體，其密度基本上不隨壓力變化，但隨溫度變 化，變化關(guān)系可從手冊(cè)中查得。液體混合物的密度由下式計(jì)算：1a1 a2anm1 2 n式中， ai 為液體混合物中 i 組分的

24、質(zhì)量分?jǐn)?shù)；氣體密度 氣體為可壓縮性流體，當(dāng)壓力不太高、溫度不太低時(shí)，可按理想氣體狀態(tài)方 程計(jì)算pMRT 一般在手冊(cè)中查得的氣體密度都是在一定壓力與溫度下的數(shù)值，若條件不同，則此值需 進(jìn)行換算。氣體混合物的密度由下式計(jì)算：nn式中， i 為氣體混合物中 i組分的體積分?jǐn)?shù)。pM mRT其中M m M 1 y1 M 2 y2Mnyny 與體積分?jǐn)?shù) 相式中， yi 為氣體混合物中各組分的摩爾分率。對(duì)于理想氣體，其摩爾分率 同。1-1-2 壓力流體垂直作用于單位面積上的力，稱(chēng)為流體的靜壓強(qiáng)，又稱(chēng)為壓力。在靜止流體中，作 用于任意點(diǎn)不同方向上的壓力在數(shù)值上均相同。壓力的單位（1）按壓力的定義，其單位為 N

25、/m 2，或 Pa；（2）以流體柱高度表示，如用米水柱或毫米汞柱等。 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的換算關(guān)系：1atm = × 105Pa =760mmHg = H2O壓力的表示方法表壓 = 絕對(duì)壓力 大氣壓力真空度 = 大氣壓力 絕對(duì)壓力1-1-3 流體靜力學(xué)基本方程靜力學(xué)基本方程：壓力形式p2 p1 g(z1 z2 )能量形式p1z1gp2z2g適用條件：在重力場(chǎng)中靜止、連續(xù)的同種不可壓縮流體。（1）在重力場(chǎng)中，靜止流體內(nèi)部任一點(diǎn)的靜壓力與該點(diǎn)所在的垂直位置及流體的密度有 關(guān)，而與該點(diǎn)所在的水平位置及容器的形狀無(wú)關(guān)。（2）在靜止的、連續(xù)的同種液體內(nèi)，處于同一水平面上各點(diǎn)的壓力處處相等。液面上方 壓

26、力變化時(shí)，液體內(nèi)部各點(diǎn)的壓力也將發(fā)生相應(yīng)的變化。（3）物理意義：靜力學(xué)基本方程反映了靜止流體內(nèi)部能量守恒與轉(zhuǎn)換的關(guān)系，在同一靜 止流體中，處在不同位置的位能和靜壓能各不相同二者可以相互轉(zhuǎn)換，但兩項(xiàng)能量總和恒為 常量。應(yīng)用：1. 壓力及壓差的測(cè)量（1）U 形壓差計(jì)p1 p2 （ 0 ）gR若被測(cè)流體是氣體，可簡(jiǎn)化為p1 p2 Rg 0U 形壓差計(jì)也可測(cè)量流體的壓力，測(cè)量時(shí)將 U 形管一端與被測(cè)點(diǎn)連接，另一端與大氣相 通，此時(shí)測(cè)得的是流體的表壓或真空度。2）倒 U 形壓差計(jì)p1 p2 Rg(0 ) Rg3）雙液體 U 管壓差計(jì)p1 p2Rg( AC)2. 液位測(cè)量3. 液封高度的計(jì)算第二節(jié)流體動(dòng)力

27、學(xué)1-2-1 流體的流量與流速、流量體積流量VS 單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道任意截面的流體體積，m3/s 或 m3/h 。質(zhì)量流量mS 單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道任意截面的流體質(zhì)量，kg/s 或 kg/h 。二、流速平均流速u(mài) 單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上所流經(jīng)的距離，m/ s 。質(zhì)量流速G 單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道單位截面積的流體質(zhì)量，kg/ (m2· s)。相互關(guān)系：質(zhì)量流量mSkg/smS=VS體積流量VS m3/sm S=GA= d2G/4VS=uA=d2u/4質(zhì)量流速G kg/ ( m2·s)（平均）流速u(mài) m/sG=u1-2-2 定態(tài)流動(dòng)與非定態(tài)流動(dòng)流體流動(dòng)系統(tǒng)中，若各截面上的溫度、壓

28、力、流速等物理量?jī)H隨位置變化，而不隨時(shí)間變化，這種流動(dòng)稱(chēng)之為定態(tài)流動(dòng)；若流體在各截面上的有關(guān)物理量既隨位置變化，也隨時(shí)間 變化，則稱(chēng)為非定態(tài)流動(dòng)。1-2-3 定態(tài)流動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量守恒連續(xù)性方程mS1 mS2常數(shù)u1 1 A1 u2 2A2常數(shù)=常數(shù)（不可壓縮流體）VS1 VS2常數(shù)u1A1 u2A2常數(shù)圓管1-2-4 定態(tài)流 2 2 u1d1 u2d2一、實(shí)際流體以單位質(zhì)量流體為基準(zhǔn)：常數(shù)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒柏努利方程的柏努利方程12u121z2g12u222p2WfJ/kg以單位重量流體為基準(zhǔn)：12p112p2z1u1H e z2u2h1 2g 1ge 2 2g 2gJ/N=m適用條件：（1）兩

29、截面間流體連續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)；2）適于不可壓縮流體，如液體；對(duì)于氣體，當(dāng) p1 p2 20% ，可用兩截面的平均密度 m 計(jì)算。 p1、理想流體的柏努利方程理想流體是指沒(méi)有黏性（即流動(dòng)中沒(méi)有摩擦阻力）的不可壓縮流體。12p112p2z1gu1z2gu22212p112p2z1u1z2u22g 1g2g 2g表明理想流體在流動(dòng)過(guò)程中任意截面上總機(jī)械能、總壓頭為常數(shù)，三、柏努利方程的討論（1）當(dāng)系統(tǒng)中的流體處于靜止時(shí)，柏努利方程變?yōu)閦1g p1 z2 g p2上式即為流體靜力學(xué)基本方程式。2）在柏努利方程式中，zg、1u2、 p 分別表示單位質(zhì)量流體在某截面上所具有的位2能、動(dòng)能和靜壓能；而 We、 W

30、f是指單位質(zhì)量流體在兩截面間獲得或消耗的能量。輸送機(jī)械的有效功率：PemsWe輸送機(jī)械的軸功率：Pe四、柏努利方程的應(yīng)用 應(yīng)用柏努利方程時(shí)需注意的問(wèn)題：（1） 截面的選取 所選取的截面應(yīng)與流體的流動(dòng)方向相垂直，并且兩截面間流體應(yīng)是定態(tài)連續(xù)流動(dòng)。截面 宜選在已知量多、計(jì)算方便處。截面的物理量均取該截面上的平均值。（2）基準(zhǔn)水平面的選取 基準(zhǔn)水平面可以任意選取，但必須與地面平行。為計(jì)算方便，宜于選取兩截面中位置較 低的截面為基準(zhǔn)水平面。若截面不是水平面，而是垂直于地面，則基準(zhǔn)面應(yīng)選管中心線(xiàn)的水 平面。（3）計(jì)算中要注意各物理量的單位保持一致，對(duì)于壓力還應(yīng)注意表示方法一致。第三節(jié) 管內(nèi)流體流動(dòng)現(xiàn)象1

31、-3-1 流體的黏度一、牛頓黏性定律牛頓黏性定律表明流體在流動(dòng)中流體層間的內(nèi)摩擦力或剪應(yīng)力與法向速度梯度之間的關(guān)Adudydudy系，其表達(dá)式為牛頓黏性定律適用于層流。黏度是度量流體黏性大小的物理量，一般由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。物理意義：促使流體在與流動(dòng)相垂直方向上產(chǎn)生單位速度梯度時(shí)的剪應(yīng)力。單位： Pa· s， cP1cP=10-3 Pa· s影響因素：溫度與壓力液體： T，；不考慮 p 的影響。氣體： T，；一般在工程計(jì)算中也不考慮p 的影響。剪應(yīng)力與速度梯度的關(guān)系符合牛頓黏性定律的流體，稱(chēng)為 牛頓型流體 ；不符合牛頓黏性 定律的流體稱(chēng)為 非牛頓型流體 。運(yùn)動(dòng)黏度 為黏度 與密度

32、的比值，單位為 m2/s，也是流體的物理性質(zhì)。1-3-2 流體的流動(dòng)型態(tài)一、流體流動(dòng)類(lèi)型層流 （或 滯流 ） 流體質(zhì)點(diǎn)僅沿著與管軸平行的方向作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，流體分為若干層平行向 前流動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)之間互不混合；湍流 （或 紊流 ） 流體質(zhì)點(diǎn)除了沿管軸方向向前流動(dòng)外，還有徑向脈動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)的速度在 大小和方向上都隨時(shí)發(fā)生變化，質(zhì)點(diǎn)互相碰撞和混合。二、流型判據(jù)雷諾準(zhǔn)數(shù)1-28)Re d uRe為無(wú)因次準(zhǔn)數(shù)，是流體流動(dòng)類(lèi)型的判據(jù)。（ 1） 當(dāng) Re 2000 時(shí)，流動(dòng)為層流，此區(qū)稱(chēng)為層流區(qū)；（2） 當(dāng) Re4000 時(shí)，一般出現(xiàn)湍流，此區(qū)稱(chēng)為湍流區(qū)；（3）當(dāng) 2000< Re <4000 時(shí)，流動(dòng)可

33、能是層流，也可能是湍流，該區(qū)稱(chēng)為不穩(wěn)定的過(guò)渡 區(qū)。根據(jù) Re 準(zhǔn)數(shù)的大小將流動(dòng)分為三個(gè)區(qū)域：層流區(qū)、過(guò)渡區(qū)、湍流區(qū)，但流動(dòng)類(lèi)型只有兩 種：層流與湍流。雷諾準(zhǔn)數(shù)物理意義：表示流體流動(dòng)中慣性力與黏性力的對(duì)比關(guān)系，反映流體流動(dòng)的湍動(dòng) 程度。1-3-3 流體在圓管內(nèi)的速度分布一、層流時(shí)的速度分布由實(shí)驗(yàn)和理論已證明，層流時(shí)的速度分布為拋物線(xiàn)形狀，管中心處速度為最大，管壁處 速度為零。管截面上的平均速度與中心最大流速之間的關(guān)系為umax2、湍流時(shí)的速度分布湍流時(shí)速度分布由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，管中心區(qū)速度最大，管壁處速度為零。管截面上的平均速度與中心區(qū)最大流速之間的關(guān)系為u 0.8umax三、層流內(nèi)層的概念當(dāng)流體在管

34、內(nèi)處于湍流流動(dòng)時(shí)， 由于流體具有黏性和壁面的約束作用， 緊靠壁面處仍有 薄層流體作層流流動(dòng)，該薄層稱(chēng)為 層流內(nèi)層 （或 層流底層 ），層流內(nèi)層為傳遞過(guò)程的主要阻力。其厚度與流體的湍動(dòng)程度有關(guān)，流體的湍動(dòng)程度越高， 層流內(nèi)層越薄。層流內(nèi)層只能減薄，但不能消失。第四節(jié) 流體流動(dòng)阻力1-4-1 流體在直管中的流動(dòng)阻力一、直管阻力的通式范寧公式的幾種形式：能量損失壓頭損失壓力損失Wfhfl u2d2Wf l u2 g d 2gpfWfd2二、層流時(shí)的摩擦系數(shù)層流時(shí)摩擦系數(shù) 是雷諾數(shù) Re 的函數(shù)64Re流體在直管內(nèi)層流流動(dòng)時(shí)能量損失的計(jì)算式為Wf32 lu32 lu哈根 -泊謖葉方程pfd2表明層流時(shí)

35、阻力與速度的一次方成正比。三、湍流時(shí)的摩擦系數(shù)因次分析法 主要步驟（1）通過(guò)初步的實(shí)驗(yàn)和較系統(tǒng)的分析，找出影響過(guò)程的主要因素；（2）通過(guò)無(wú)因次化處理， 將影響因素組合成幾個(gè)無(wú)因次數(shù)群， 減少變量數(shù)和實(shí)驗(yàn)工作量； （ 3）建立過(guò)程的無(wú)因次數(shù)群關(guān)聯(lián)式（通常采用冪函數(shù)形式） ，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定出關(guān)聯(lián)式中 各待定系數(shù)。因次分析法的 基礎(chǔ) ：因次一致性，即每一個(gè)物理方程式的兩邊不僅數(shù)值相等，而且每 項(xiàng)都應(yīng)具有相同的因次。因次分析法的 基本定理 ：設(shè)影響某一物理現(xiàn)象的獨(dú)立變量數(shù)為 n 個(gè)，這些變量的基本因次數(shù)為 m 個(gè)，則該物理現(xiàn)象可用 N（ nm）個(gè)獨(dú)立的無(wú)因次數(shù)群表示。湍流時(shí)摩擦系數(shù)是 Re 和相對(duì)粗糙度

36、 的函數(shù)： d(Re,d)-Re- 圖： d1）層流區(qū)Re<2000=64/ Re，與 無(wú)關(guān) dWf, hf2）過(guò)渡區(qū)2000< Re <4000=f( Re，) d3）湍流區(qū)Re >4000=f( Re，) dWf, hf4）完全湍流區(qū)Re > Re c =f ( ) d與 Re 無(wú)關(guān)Wf, hf（阻力平方區(qū) ）（虛線(xiàn)以上 ）四、非圓形管內(nèi)的流動(dòng)阻力u2u12u1此時(shí)仍可用圓管內(nèi)流動(dòng)阻力的計(jì)算式，但需用非圓形管道的當(dāng)量直徑代替圓管直徑。當(dāng)量直徑de 4 流通截面積 4 Ade 4 潤(rùn)濕周邊 41-4-2 局部阻力、阻力系數(shù)法將局部阻力表示為動(dòng)能的某一倍數(shù)，Wfu

37、2hf2 u 2g式中， 稱(chēng)為 局部阻力系數(shù) ，一般由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。注意，計(jì)算突然擴(kuò)大與突然縮小局部阻力時(shí)，u 為小管中的大速度。進(jìn)口阻力系數(shù)進(jìn)口0.5 ，出口阻力系數(shù) 出口1。二、當(dāng)量長(zhǎng)度法將流體流過(guò)管件或閥門(mén)的局部阻力，折合成直徑相同、長(zhǎng)度為le 的直管所產(chǎn)生的阻力即Wfle u2d2hfl e u2d 2g式中 le 稱(chēng)為管件或閥門(mén)的 當(dāng)量長(zhǎng)度， 也是由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。1-4-3 流體在管路中的總阻力當(dāng)管路直徑相同時(shí)，總阻力：WfWfWfWf Wf Wfll e u2d2注意：計(jì)算局部阻力時(shí)，可用局部阻力系數(shù)法，亦可用當(dāng)量長(zhǎng)度法，但不能用兩種方法 重復(fù)計(jì)算。第五節(jié) 管路計(jì)算1-5-1 簡(jiǎn)單管路 在

38、定態(tài)流動(dòng)時(shí) , 其基本特點(diǎn)為： （1）流體通過(guò)各管段的質(zhì)量流量不變，對(duì)于不可壓縮流體，則體積流量也不變，即VS1 VS2 VS3（2）整個(gè)管路的總能量損失等于各段能量損失之和，即Wf Wf1 Wf 2 Wf3 計(jì)算可分為兩類(lèi)：設(shè)計(jì)型和操作型。計(jì)算中注意試差法的應(yīng)用。1-5-2 復(fù)雜管路一、并聯(lián)管路特點(diǎn)： （1）主管中的流量為并聯(lián)的各支管流量之和，對(duì)于不可壓縮性流體，則有VS VS1 VS2 VS3 （2）并聯(lián)管路中各支管的能量損失均相等，即Wf1Wf 2Wf 3WfAB注意：計(jì)算并聯(lián)管路阻力時(shí)，可任選一根支管計(jì)算，而絕不能將各支管阻力加和在一起 作為并聯(lián)管路的阻力。二、分支管路與匯合管路 特點(diǎn)

39、：（1）總管流量等于各支管流量之和，對(duì)于不可壓縮性流體，有VS VS1 VS22）雖然各支管的流量不等，但在分支處O 點(diǎn)的總機(jī)械能為一定值，表明流體在各支管流動(dòng)終了時(shí)的總機(jī)械能與能量損失之和必相等。pB zBg1uB2WfOB pC zCg 1uC222WfOC第六節(jié) 流速與流量的測(cè)量1-6-1 測(cè)速管測(cè)速管測(cè)得的是流體在管截面某點(diǎn)處的速度，點(diǎn)速度與壓力差的關(guān)系為：用U 形壓差計(jì)測(cè)量壓差時(shí)u.2Rg( 0 )注意測(cè)速管安裝時(shí)的若干問(wèn)題。1-6-2 孔板流量計(jì)孔板流量計(jì)是利用流體流經(jīng)孔板前后產(chǎn)生的壓力差來(lái)實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量?？姿賣(mài)0C 2Rg( 0 )C0體積流量VSu0A0 C0A0 2Rg( 0

40、)質(zhì)量流量mSC0 A0 2Rg ( 0 )式中C0為流量系數(shù)或孔流系數(shù)， C0 f(Re,A01) ， 常用值為 C0。孔板流量計(jì)的特點(diǎn)：恒截面、變壓差，為差壓式流量計(jì)。1-6-3 文丘里( Venturi )流量計(jì)文丘里流量計(jì)也屬差壓式流量計(jì)，其流量方程也與孔板流量計(jì)相似，即VS CV A0 2Rg( 0 )式中 CV 為文丘里流量計(jì)的流量系數(shù)(約為) 。文丘里流量計(jì)的能量損失遠(yuǎn)小于孔板流量計(jì)。1-6-4 轉(zhuǎn)子流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)是通過(guò)轉(zhuǎn)子懸浮位置處環(huán)隙面積不同來(lái)反映流量的大小。環(huán)隙流速u(mài)0 CR2( f)Vf gAf體積流量Vs CRAR 2( f Af )Vf g式中 CR 為流量系數(shù)，

41、AR 為轉(zhuǎn)子上端面處環(huán)隙面積。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)：恒壓差、恒環(huán)隙流速而變流通面積，屬截面式流量計(jì)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的刻度，是用 20的水（密度為 1000kg/m 3）或 20和下的空氣（密度為m3）進(jìn)行標(biāo)定。當(dāng)被測(cè)流體與上述條件不符時(shí)，應(yīng)進(jìn)行刻度換算。在同一刻度下，兩種流體的流量為VS2VS12)2( f1)1( f式中下標(biāo) 1 表示標(biāo)定流體的參數(shù)，下標(biāo) 2 表示實(shí)際被測(cè)流體的參數(shù)。注意：轉(zhuǎn)子流量計(jì)必須垂直安裝；為便于檢修，轉(zhuǎn)子流量計(jì)應(yīng)安裝支路。第七節(jié) 流體輸送設(shè)備1-7-1 離心泵一、離心泵的工作原理與構(gòu)造1. 工作原理 離心泵啟動(dòng)前， 應(yīng)先將泵殼和吸入管路充滿(mǎn)被輸送液體。啟動(dòng)后， 泵軸帶動(dòng) 葉輪

42、高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，液體從葉輪中心甩向外緣。流體在此過(guò)程中獲得能量， 使靜壓能和動(dòng)能均有所提高。液體離開(kāi)葉輪進(jìn)入泵殼后，由于泵殼中流道逐漸加寬，液體流 速逐漸降低，又將一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，使泵出口處液體的靜壓能進(jìn)一步提高，最后以 高壓沿切線(xiàn)方向排出。液體從葉輪中心流向外緣時(shí)，在葉輪中心形成低壓，在貯槽液面和泵 吸入口之間壓力差的作用下，將液體吸入葉輪?？梢?jiàn)，只要葉輪不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，液體便會(huì)連續(xù) 不斷地吸入和排出，達(dá)到輸送的目的。氣縛現(xiàn)象： 離心泵啟動(dòng)前泵殼和吸入管路中沒(méi)有充滿(mǎn)液體，則泵殼內(nèi)存有空氣，而空氣 的密度又遠(yuǎn)小于液體的密度，故產(chǎn)生的離心力很小，因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將

43、 貯槽內(nèi)液體吸入泵內(nèi)，此時(shí)雖啟動(dòng)離心泵，也不能輸送液體，此種現(xiàn)象稱(chēng)為 氣縛現(xiàn)象 ，表明 離心泵無(wú)自吸能力。因此，離心泵在啟動(dòng)前必須灌泵。2. 離心泵的主要部件葉輪 其作用為將原動(dòng)機(jī)的能量直接傳給液體，以提高液體的靜壓能與動(dòng)能（主要為靜壓能）。泵殼 具有匯集液體和能量轉(zhuǎn)化雙重功能。軸封裝置 其作用是防止泵殼內(nèi)高壓液體沿軸漏出或外界空氣吸入泵的低壓區(qū)。常用的軸 封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩種。二、離心泵的性能參數(shù)與特性曲線(xiàn)1. 性能參數(shù)流量 Q 離心泵單位時(shí)間內(nèi)輸送到管路系統(tǒng)的液體體積，m3/s 或 m3/h 。壓頭（揚(yáng)程） H 單位重量的液體經(jīng)離心泵后所獲得的有效能量，J /N 或 m 液柱。效

44、率 反映泵內(nèi)能量損失，主要有容積損失、水力損失、機(jī)械損失。軸功率 P 離心泵的軸功率是指由電機(jī)輸入離心泵泵軸的功率，W 或 kW 。離心泵的有效功率Pe 是指液體實(shí)際上從離心泵所獲得的功率。P 100%泵的有效功率：泵的軸功率為Pe QH gP QH gQH102P QH1022. 特性曲線(xiàn)離心泵特性曲線(xiàn)是在一定轉(zhuǎn)速下，用20水測(cè)定，由 H-Q、P-Q、-Q 三條曲線(xiàn)組成。1） H-Q 曲線(xiàn)：離心泵的壓頭在較大流量范圍內(nèi)隨流量的增大而減小。不同型號(hào)的離心泵， H-Q 曲線(xiàn)的形狀有所不同。（2 ）P-Q 曲線(xiàn)：離心泵的軸功率隨流量的 增大而增大，當(dāng)流量 Q0 時(shí)，泵軸消耗的功率 最小。 因此離心

45、泵啟動(dòng)時(shí)應(yīng)關(guān)閉出口閥門(mén)， 使啟 動(dòng)功率最小，以保護(hù)電機(jī)。（3）-Q 曲線(xiàn)：開(kāi)始泵的效率隨流量的增 大而增大， 達(dá)到一最大值后， 又隨流量的增加而 下降。這說(shuō)明離心泵在一定轉(zhuǎn)速下有一最高效率點(diǎn)，該點(diǎn)稱(chēng)為離心泵的 設(shè)計(jì)點(diǎn) 。一般離心泵出廠(chǎng)時(shí)銘牌上標(biāo)注的性能參數(shù)均為最高效率點(diǎn)下 之值。高效率區(qū)通常為最高效率的 92左右的區(qū)域。3. 影響離心泵性能的主要因素密度： Q不變， H不變， 基本不變， P；黏度： Q， H， ， P；轉(zhuǎn)速：比例定律Q1Q2n1n2H1H2(n1)2; P1 (n1)n2P2 n2葉輪直徑：切割定律Q1 D1; H1 (D1)2; P1 (D1)3Q2 D2 H 2D2 P2

46、 D2三、離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)1. 管路特性曲線(xiàn)管路特性曲線(xiàn)表示在特定的管路系統(tǒng)中，輸液量與所需壓頭的關(guān)系， 反映了被輸送液體對(duì)管路特性方程H e A BQ 2其中 Azp，B82gl d5leg g d輸送機(jī)械的能量要求。管路特性曲線(xiàn)僅與管路的布局及操作條件有關(guān)，而與泵 的性能無(wú)關(guān)。曲線(xiàn)的截距 A 與兩貯槽間液位差 z 及操作壓 力差 p有關(guān)，曲線(xiàn)的陡度 B 與管路的阻力狀況有關(guān)。高阻力管路系統(tǒng)的特性曲線(xiàn)較陡峭，低 阻力管路系統(tǒng)的特性曲線(xiàn)較平坦。2. 工作點(diǎn)泵安裝在特定的管路中，其特性曲線(xiàn) H-Q 與管路特性曲線(xiàn) He-Q 的交點(diǎn)稱(chēng)為離心泵的 工作 點(diǎn)。若該點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的效率在離心泵的高效率

47、區(qū)，則該工作點(diǎn)是適宜的。工作點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量與壓頭，可利用圖解法求取，也可由管路特性方程：He f(Q)泵特性方程：H(Q)聯(lián)立求解。3. 流量調(diào)節(jié)(1) 改變管路特性曲線(xiàn) 最簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)方法是在離心泵排出管線(xiàn)上安裝調(diào)節(jié)閥。改變閥門(mén)的開(kāi)度，就是改變管路 的阻力狀況，從而使管路特性曲線(xiàn)發(fā)生變化。這種改變出口閥門(mén)開(kāi)度調(diào)節(jié)流量的方法，操作簡(jiǎn)便、靈活，流量可以連續(xù)變化，故應(yīng)用較廣，尤其適用于調(diào)節(jié)幅度不大，而經(jīng)常需要改變流量的場(chǎng)合。但當(dāng)閥門(mén)關(guān)小時(shí)，不僅增加了管路的阻力，使增大的壓頭用于消耗閥門(mén)的附加阻力上，且使泵在低效率下工作，經(jīng)濟(jì)上不合理。（2）改變泵特性曲線(xiàn) 通過(guò)改變泵的轉(zhuǎn)速或直徑改變泵的性能。由于切削

48、葉輪為一次性調(diào)節(jié)，因而通常采用改 變泵的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)方法，不額外增加阻力，且在一定范圍內(nèi)可保持泵在高效率下工作，能量利用 率高。4. 離心泵的組合操作（ 1）并聯(lián)操作兩泵并聯(lián)后，流量與壓頭均有所提高，但由于受管路特性曲線(xiàn)制約，管路阻力增大，兩 臺(tái)泵并聯(lián)的總輸送量小于原單泵輸送量的兩倍。（ 2）串聯(lián)操作 兩泵串聯(lián)后，壓頭與流量也會(huì)提高，但兩臺(tái)泵串聯(lián)的總壓頭仍小于原單泵壓頭的兩倍。（ 3）組合方式的選擇如果單臺(tái)泵所提供的最大壓頭小于管路兩端 （ z p） ，則只能采用串聯(lián)操作。 g對(duì)于低阻輸送管路，并聯(lián)組合優(yōu)于串聯(lián)；而對(duì)于高阻輸送管路，串聯(lián)組合優(yōu)于并聯(lián)。四、離心泵的汽蝕現(xiàn)象與安裝高

49、度1. 汽蝕現(xiàn)象 汽蝕現(xiàn)象是指當(dāng)泵入口處壓力等于或小于同溫度下液體的飽和蒸氣壓時(shí)，液體發(fā)生汽化， 氣泡在高壓作用下，迅速凝聚或破裂產(chǎn)生壓力極大、頻率極高的沖擊，泵體強(qiáng)烈振動(dòng)并發(fā)出 噪聲，液體流量、壓頭（出口壓力）及效率明顯下降。這種現(xiàn)象稱(chēng)為離心泵的 汽蝕2. 汽蝕余量實(shí)際汽蝕余量允許汽蝕余量2NPSH p1 u1 pV g 2g g(NPSH)允2p1允 u1 pVg 2g gNPSH必（ NPSH ）允 一般由泵制造廠(chǎng)通過(guò)汽蝕實(shí)驗(yàn)測(cè)定。泵正常操作時(shí)，實(shí)際汽蝕余量 須大于允許汽蝕余量 （ NPSH ）允 ，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定應(yīng)大于以上。3. 離心泵的允許安裝高度 離心泵的允許安裝高度是指貯槽液面與泵的

50、吸入口之間所允許的垂直距離。H g允hf 0 12p0 p1允 u1g 2gHg允p0 pV （ NPSH）允hf0 1g根據(jù)離心泵樣本中提供的允許汽蝕余量（NPSH ） 允 ，即可確定離心泵的允許安裝高度。實(shí)際安裝時(shí)，為安全計(jì)，應(yīng)再降低 1m。判斷安裝是否合適：若 Hg實(shí)低于 H g允，則說(shuō)明安裝合適，不會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，否則，需 調(diào)整安裝高度。欲提高泵的允許安裝高度，必須設(shè)法減小吸入管路的阻力。泵在安裝時(shí)，應(yīng)選用較大的 吸入管路，管路盡可能地短，減少吸入管路的彎頭、閥門(mén)等管件，而將調(diào)節(jié)閥安裝在排出管 線(xiàn)上。五、離心泵的類(lèi)型與選用1.離心泵的類(lèi)型按輸送液體性質(zhì)和使用條件，離心泵可分為以下幾種類(lèi)

51、型：（1）清水泵：適用于輸送各種工業(yè)用水以及物理、化學(xué)性質(zhì)類(lèi)似于水的其它液體。（2）耐腐蝕泵：用于輸送酸、堿、濃氨水等腐蝕性液體。（3）油泵：用于輸送石油產(chǎn)品。（4）液下泵：通常安裝在液體貯槽內(nèi)，可用于輸送化工過(guò)程中各種腐蝕性液體。（5）屏蔽泵：用于輸送易燃易爆或劇毒的液體。2. 離心泵的選用基本步驟：（1）確定輸送系統(tǒng)的流量和壓頭 一般液體的輸送量由生產(chǎn)任務(wù)決定。如果流量在一定范圍內(nèi)變化，應(yīng)根據(jù)最大流量選泵， 并根據(jù)情況，計(jì)算最大流量下的管路所需的壓頭。（2）選擇離心泵的類(lèi)型與型號(hào) 根據(jù)被輸送液體的性質(zhì)及操作條件，確定泵的類(lèi)型；再按已確定的流量和壓頭從泵樣本 中選出合適的型號(hào)。若沒(méi)有完全合適

52、的型號(hào)，則應(yīng)選擇壓頭和流量都稍大的型號(hào)；若同時(shí)有 幾個(gè)型號(hào)的泵均能滿(mǎn)足要求，則應(yīng)選擇其中效率最高的泵。（3）核算泵的軸功率若輸送液體的密度大于水的密度，則要核算泵的軸功率，以選擇合適的電機(jī)。1-7-2 其它類(lèi)型化工用泵一、往復(fù)式泵1. 往復(fù)泵（ 1） 往復(fù)泵的構(gòu)造及工作原理主要部件：泵缸、活塞、活塞桿、吸入閥和排出閥。工作原理：依靠活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，吸入并排出液體。（2）往復(fù)泵的流量與壓頭單動(dòng)泵流量 QT ASn當(dāng)活塞直徑、沖程及往復(fù)次數(shù)一定時(shí)，往復(fù)泵的理論流量為一定值。 往復(fù)泵的壓頭與泵的幾何尺寸無(wú)關(guān)，與流量也無(wú)關(guān)。往復(fù)泵具有 正位移特性 ，即流量?jī)H與泵特性有關(guān)，而提供的壓頭只取決于管路狀況。

53、（3）往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)多采用旁路調(diào)節(jié)或改變活塞沖程或往復(fù)次數(shù)。往復(fù)泵適用于輸送小流量、高壓頭、高黏度的液體，但不適于輸送腐蝕性液體及有固體 顆粒的懸浮液。2計(jì)量泵計(jì)量泵也為往復(fù)式泵，適用于要求輸送量十分準(zhǔn)確的液體或幾種液體按比例輸送的場(chǎng)合。3隔膜泵為輸送腐蝕性液體或懸浮液的往復(fù)式泵。二、旋轉(zhuǎn)泵 旋轉(zhuǎn)泵包括齒輪泵和螺桿泵，其工作原理是依靠泵內(nèi)一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)來(lái)吸液和排 出液體。旋轉(zhuǎn)泵與往復(fù)泵一樣，也具有正位移特性，因此也采用旁路調(diào)節(jié)或改變旋轉(zhuǎn)泵的轉(zhuǎn)速， 以達(dá)調(diào)節(jié)流量的目的。1-7-3 氣體輸送設(shè)備一、 離心式通風(fēng)機(jī)1. 工作原理與結(jié)構(gòu)離心式通風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和單級(jí)離心泵相似，工作原理也與離心泵完全

54、相同，藉蝸殼中葉輪 旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力將氣體壓力提高而排出。2. 性能參數(shù)與特性曲線(xiàn)流量（風(fēng)量） Q 是指單位時(shí)間內(nèi)通風(fēng)機(jī)輸送的氣體體積， 以通風(fēng)機(jī)進(jìn)口處氣體的狀態(tài)計(jì)，m3/s 或 m3/h 。風(fēng)壓 pT 是指單位體積的氣體流經(jīng)通風(fēng)機(jī)后獲得的能量，J/m3或 Pa。2（p2 p1）u22ps （p2 p1）2pk u22pT ps pkpT靜風(fēng)壓動(dòng)風(fēng)壓全風(fēng)壓軸功率與效率特性曲線(xiàn)P pTQ 1000一定型號(hào)的離心式通風(fēng)機(jī)的特性曲線(xiàn)以 20 、的空氣作為工作介質(zhì)進(jìn)行測(cè)定， 包括全風(fēng) 壓與流量 pT-Q 靜風(fēng)壓與流量 ps-Q 軸功率與流量 P-Q 和效率與流量 - Q 四條線(xiàn)。0pT0pT1.2

55、pT3. 離心式通風(fēng)機(jī)的選用 離心式通風(fēng)機(jī)的選用與離心泵相仿，即根據(jù)輸送氣體的風(fēng)量與風(fēng)壓，由通風(fēng)機(jī)的產(chǎn)品樣 本來(lái)選擇合適的型號(hào)。但應(yīng)注意，通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓與密度成正比，當(dāng)使用條件與通風(fēng)機(jī)標(biāo)定條 件（ 20、，空氣的密度 0m3）不符時(shí)，需將使用條件下的風(fēng)壓換算為標(biāo)定條件下的風(fēng)壓， 才能選擇風(fēng)機(jī)。換算關(guān)系為二、 往復(fù)式壓縮機(jī)1. 往復(fù)壓縮機(jī)的工作過(guò)程 壓縮機(jī)的一個(gè)工作過(guò)程是由膨脹、吸氣、壓縮和排出四個(gè)階段組成的。 余隙系數(shù) ：余隙體積 VA 與一個(gè)行程活塞掃過(guò)的體積（ VCVA）之比VAVC VA容積系數(shù) 0：在一個(gè)壓縮循環(huán)中，氣體吸入的體積（VC VB）與活塞掃過(guò)的體積（ VCVA）之比VC VB

56、VC VA對(duì)于多變壓縮過(guò)程，二者關(guān)系p2 kp1容積系數(shù) 0與壓縮機(jī)的余隙系數(shù)及壓縮比（ p2 p1 ）有關(guān)。余隙系數(shù)一定時(shí)，壓縮比越大，容積系數(shù)越小； 壓縮比一定時(shí)，余隙系數(shù)越大，容積系數(shù)越小。2多級(jí)壓縮壓縮比大于 8 時(shí)，宜采用多級(jí)壓縮多級(jí)壓縮，每級(jí)適宜壓縮比為3 5。三、真空泵 真空泵用于從設(shè)備內(nèi)或系統(tǒng)中抽出氣體，使其處于低于大氣壓下的狀態(tài)。第2 章 傳 熱第一節(jié) 概 述11 傳熱的基本方式 熱傳遞三種基本方式：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射。傳導(dǎo) 是物體中溫度較高部分分子，通過(guò)碰撞或振動(dòng)將熱能以動(dòng)能形式傳給相鄰溫 度較低部分的分子，這種物體內(nèi)分子不發(fā)生宏觀位移的傳熱方式。對(duì)流 是流體之間的宏觀相對(duì)位

57、移所產(chǎn)生的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，將熱量由空間中一處傳到他處的 現(xiàn)象。輻射 是一種以電磁波傳遞熱量的方式。 工業(yè)的換熱方法：間壁式換熱、混合式換熱和蓄熱式換熱。1 2 穩(wěn)定傳熱與不穩(wěn)定傳熱穩(wěn)定傳熱 若傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度僅隨位置變而不隨時(shí)間變，則此傳熱過(guò)程為穩(wěn) 定傳熱。不穩(wěn)定傳熱 若傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度既隨位置變又隨時(shí)間而變，則此傳熱過(guò)程為 不穩(wěn)定傳熱。第二節(jié) 熱傳導(dǎo)21 熱傳導(dǎo)的基本概念和付立葉定律付立葉定律 dQdS n式中負(fù)號(hào)表示熱流體方向與溫度梯度方向相反，即熱量從高溫傳向低溫。2 2 導(dǎo)熱系數(shù)付立葉定律中的比例系數(shù)d t ，其值等于溫度梯度下的熱通量。因此， dS tn值表示了物質(zhì)導(dǎo)熱能力的大小，

58、是表征物質(zhì)導(dǎo)熱性能的參數(shù)，稱(chēng)為導(dǎo)熱系數(shù)。2 3 平壁的熱傳導(dǎo)1僅限于討論以下條件的熱傳導(dǎo)穩(wěn)定導(dǎo)熱；平壁面積與平壁厚度相比很大，熱量只沿垂直壁面的方向作一維傳導(dǎo)；單層或多層平壁中每層都為均質(zhì)材料，各層導(dǎo)熱系數(shù)均為不隨溫度而變化的常 數(shù)。2通過(guò)單層平壁的導(dǎo)熱速率方程式為：t1 t2tbR S導(dǎo)熱通量表達(dá)式為：QttSbR3通過(guò)多層平壁的導(dǎo)熱速度方程，根據(jù)串聯(lián)過(guò)程的概念，利用速率與推動(dòng)力和阻力之間的關(guān)系可以表示為：t1tn 1n bi S導(dǎo)熱通量可表示為：2 4 圓筒壁的導(dǎo)熱1討論僅限于如下條件： 穩(wěn)定導(dǎo)熱、 熱量只沿徑向傳遞的一維導(dǎo)熱、 無(wú)內(nèi)熱源、導(dǎo)熱系數(shù)為常數(shù)。2單層圓筒壁的導(dǎo)熱速率方程：Sm

59、(t1 t2 ) r2 r1圓筒內(nèi)外壁面的平均值2L(r2 r1)ln r2r12rmL其中 rml2nr21 對(duì)于工程計(jì)算，ln當(dāng) r2 2時(shí)，可取 rm r1r2r1 或SmS2 S12r13多層圓筒壁導(dǎo)熱速率方程t1ntn 1 bii 1 i Smi應(yīng)該注意，對(duì)于多層圓筒壁傳導(dǎo)，通過(guò)各層的導(dǎo)熱速率都相同，但熱通量則由于各層平均傳熱面積不等而各不相同。4導(dǎo)熱速率與導(dǎo)熱溫差及熱阻的關(guān)系導(dǎo)熱速率導(dǎo)熱溫度差導(dǎo)熱阻力對(duì)于定態(tài)傳熱過(guò)程，通過(guò)各層的導(dǎo)熱速率均相等。第三節(jié) 對(duì)流傳熱1.對(duì)流傳熱速率方程流體與壁面間的對(duì)流傳熱速率由牛頓冷卻定律表達(dá)式：T TwdQ w (T Tw )dS1dS對(duì)流傳熱系數(shù)和

60、傳熱面積以及溫度差相對(duì)應(yīng)。Q (T Tw )SiQ (t w t)S02. 對(duì)流傳熱系數(shù)的物理意義稱(chēng)為對(duì)流傳熱系數(shù)，表示流體與壁面間溫差為時(shí)，單位時(shí)間通過(guò)單位面積以對(duì)流傳熱方式傳遞的熱量。表示了對(duì)流傳熱的強(qiáng)度。第四節(jié) 傳熱計(jì)算41 熱負(fù)荷 的確定根據(jù)能量衡算，單位時(shí)間內(nèi)熱流體放出之熱量等于冷流體吸收的熱量，即Q Wk(Hk1 Hk2) Wc (Hc2 Hc1)兩流體均無(wú)相變化，則Q Wkcpk(T1 T2 ) Wccpc(t2 t1)若熱流體只有相變化而無(wú)溫度的變化，例如飽和蒸氣冷凝時(shí)，Q Wkr Wccpc(t2 t1)4 2 總傳熱速率方程冷、熱流體通過(guò)間壁的傳熱過(guò)程是熱流體與壁面的對(duì)流傳

61、熱，壁內(nèi)的導(dǎo)熱和另 一側(cè)壁面與冷流體的對(duì)流傳熱三個(gè)環(huán)節(jié)的串聯(lián)過(guò)程。對(duì)于穩(wěn)定傳熱過(guò)程，冷、熱流體間的傳 熱速率：4 3 平均溫度差1恒溫傳熱：tm T t2變溫傳熱：逆流或并流tmt2 t1lnt2t1tmt2t123錯(cuò)流和折流時(shí)的t m按逆流計(jì)算，加以校正，即tmtm'式中tm' 按逆流計(jì)算的對(duì)數(shù)平均溫差，t 溫差校正系數(shù)，t =f（P， R） ，t2T1tt1;Rt1T2t144 總傳熱系數(shù)1.外表面為基準(zhǔn)的總傳熱系數(shù)計(jì)算式為：1 d 0 bd0 1 Rd0siRs0K 0i didm0di2.熱面積傳熱面積 S0d 0Ln式中： So換熱器傳熱的外表面積，n換熱器的管子根數(shù)

62、。第五節(jié) 對(duì)流傳熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式5 1 影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因數(shù)流體物性，主要是比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、密度和黏度；流體的流動(dòng)狀態(tài)；流動(dòng)的原因是強(qiáng)制對(duì)流還是流體自然對(duì)流；傳熱面的形狀、位置和大小；傳熱過(guò)程中有無(wú)相態(tài)變化。52 無(wú)相變時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)的關(guān)聯(lián)式 由對(duì)流傳熱過(guò)程的因次分析知，與對(duì)流傳熱有關(guān)的準(zhǔn)數(shù)有： 努塞爾特準(zhǔn)數(shù) Nu= l ； 雷諾準(zhǔn)數(shù) Re= lu普蘭特準(zhǔn)數(shù)Pr= c p ；格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)Gr=3g tl對(duì)不同的傳熱情況，需選用不同的對(duì)流傳熱的關(guān)聯(lián)式，注意關(guān)聯(lián)式的使用條件： 適用范圍、定性溫度、特征尺寸。1 流體在管內(nèi)作強(qiáng)制對(duì)流（1）流體在圓管內(nèi)作強(qiáng)制湍流 低黏度流體 （2 常溫水 ）Nu=流

63、體被加熱時(shí)， n=；流體被冷卻時(shí)，n=。Ret0.7應(yīng)用范圍 Re>10000，< Pr< 120L 0.8 n di若 60, 0.023 Re0.8 Pr n 1 ididi L特征尺寸管內(nèi)徑 di 。定性溫度流體進(jìn)、出口溫度的算數(shù)平均值。 高黏度流體 （2 常溫水 ）0.140.8 1Nu 0.023Re0.8 Pr 3w應(yīng)用范圍 Re>10000，< Pr< 16700 ， L > 60di特征尺寸管內(nèi)徑 di。定性溫度除 w 取壁溫外，均取流體進(jìn)、出口溫度的算數(shù)平均值。0.14令 ，為了避免試差，u 項(xiàng)可取近似值，液體被加熱時(shí)取；w液體被冷卻

64、時(shí)取；氣體被加熱和冷卻時(shí)均用。（2）流體在圓形直管內(nèi)作強(qiáng)制滯流1/3 0.141/3 1/3 d iNu 1.86Re1/3Pr 1/3 iLwdi應(yīng)用范圍 Re<2300，< Pr<6700， RePr i >100。L特征尺寸管內(nèi)徑 di。定性溫度除 w 取壁溫外，均取流體進(jìn)、出口溫度的算數(shù)平均值。3）流體在彎管內(nèi)作強(qiáng)制對(duì)流式中 彎管中的對(duì)流傳熱系數(shù)；直管中的對(duì)流傳熱系數(shù)；d管內(nèi)徑；R彎管的彎曲半徑。4）流體在非圓形管中作強(qiáng)制對(duì)流仍可采用圓形直管內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流關(guān)聯(lián)式，管內(nèi)徑改為當(dāng)量直徑：流體力學(xué)當(dāng)量直徑 de4 流通截面積潤(rùn)濕周邊傳熱當(dāng)量直徑de4 流通截面積傳熱周邊在

65、傳熱計(jì)算中，采用流體力學(xué)當(dāng)量直徑還是傳熱當(dāng)量直徑，由具體的關(guān)聯(lián)式?jīng)Q定。2 流體在管外作強(qiáng)制對(duì)流列管式換熱器殼方流體在管間流動(dòng)時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)：當(dāng)列管式換熱器裝有圓缺型擋板時(shí)(缺口面積為25%的橋題解面積)0.360.55 0.14deu01/ 3e 0 Prw應(yīng)用范圍 Re=2× 1×特征尺寸管內(nèi)徑 de。定性溫度除 w 取壁溫外，均取流體進(jìn)、出口溫度的算數(shù)平均值。當(dāng)量直徑的計(jì)算2 24(t 2d02)管子為正方形排列 de4d03 2 24( td0 )管子為正三角形排列 de2 4ed0式中 t 相鄰兩管之中心距；do管外徑。雷諾準(zhǔn)數(shù)中的速度需根據(jù)流過(guò)管間的最大截面積

66、A 計(jì)算，即式中 h兩擋板間的距離； D換熱器外殼直徑。5 3 流體有相變時(shí)對(duì)流傳熱系數(shù)1 蒸氣在管外膜狀冷凝的傳熱系數(shù)( 1) 飽和蒸氣在垂直管或垂直板上膜狀冷凝23Re< 1800Re> 18001.13(r g )1/ 4Lt23g 1/ 3 0.40.0077( 2 )1/3 Re0.4特征尺寸取垂直管長(zhǎng)或板的高度定性溫度蒸氣冷凝潛熱 r 取飽和溫度 ts 下的值，其余物性取液膜平均 溫度 tm （tw ts）/ 2下的值。（ 2） 蒸氣在水平管外冷凝第六節(jié) 輻射傳熱6 1 黑體、鏡體、透熱體和灰體的概念黑體：能全部吸收輻射能的物體，其吸收率 。黑體又稱(chēng)為絕對(duì)黑體。 鏡體：

67、又稱(chēng)絕對(duì)白體，是指能全部反射輻射能，即反射率的物體。透熱體：能透過(guò)全部輻射能，即透過(guò)全部輻射能，即透過(guò)率的物體?；殷w：能以相同的吸收率且部分地吸收由零到所有波長(zhǎng)范圍的輻射能物體。6 2 斯蒂芬波爾茨曼定律 .物體的輻射能力指物體在一定溫度下，單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)射的全部波長(zhǎng)的總能量 （ m 2）。黑體的輻射能力 的表達(dá)式斯蒂芬波爾茨曼定律：63 灰體的輻射能力及黑度黑度： 灰體的輻射能力 E 與同溫度下黑體輻射能力之比。即灰體的輻射能力 E 可由下式表達(dá)第七節(jié) 換熱器1各種類(lèi)型的換熱器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)套管式換熱器套管式換熱器是由兩種大小不同的標(biāo)準(zhǔn)管連接或焊接而成的同心圓套筒，根據(jù)換熱要 求，可將幾段套筒

68、連接起來(lái)組成換熱器。夾套式換熱器 夾套式換熱器主要用于反應(yīng)器的加熱或冷卻。夾套安裝在容器外部，通常用鋼或鑄鐵制 成，可以焊在器壁上或者用螺釘固定在反應(yīng)器的法蘭盤(pán)或者器蓋上。在用蒸氣進(jìn)行加熱時(shí)， 蒸氣由上部連接管進(jìn)入夾壁，冷凝水由下部連接管流出。在進(jìn)行冷卻時(shí)，則冷卻水由下部進(jìn) 入，而由上部流出。板式換熱器 主要由一組長(zhǎng)方形的薄金屬板平行排列、夾緊組裝于支架上而構(gòu)成。兩相鄰板片的邊緣 襯有墊片，壓緊后可達(dá)到密封的目的，且可用墊片的厚度調(diào)節(jié)兩板間流體通道的大小。每塊 板的四個(gè)角上，各開(kāi)一個(gè)圓孔，其中有兩個(gè)圓孔和板面上的流道相通，另外兩個(gè)圓孔則不相 通，它們的位置在相鄰板上是錯(cuò)開(kāi)的，以分別形成兩流體的通道。冷、熱流體交替地在板片 兩側(cè)流過(guò)，通過(guò)金屬板片進(jìn)行換熱。2列管式換熱器傳熱計(jì)算的主要內(nèi)容及方法；選適當(dāng)?shù)膿Q熱器。 試算并初選設(shè)備規(guī)格(1)確定流體在換熱器中的流動(dòng)途徑；(2)根據(jù)傳熱任務(wù)計(jì)算熱負(fù)荷 Q；(3) 確定流體在換熱器兩端的溫度，選擇列管換熱器的型式；計(jì)算定性溫度，并確定在 定性溫度下的流體物性；(4) 計(jì)算平均溫度差，并根據(jù)溫度差校正系數(shù)不應(yīng)小于的原則，決定殼程數(shù)；(5) 依據(jù)總傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值范圍，或按生產(chǎn)實(shí)際情況，選定