《化工原理》上下册复习纲要总结 联系客服

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《化工原理》复习提要(上)

1.各章要点

1.1流体流动

1.1.1基本概念

连续介质模型;组成的表示(质量分率、摩尔分率、体积分率);流体的密度及影响因素;流体静压强的特征、单位、表示方式及等压面;流量、流速的各种表达方式及计算;净功、有效功率、轴功率;牛顿粘性定律、 粘度μ及其影响因素;流体的流动类型、雷诺数、层流与湍流的本质区别;边界层厚度、边界层的形成和发展、边界层分离;局部阻力与直管阻力、当量直径与当量长度、相对粗糙度、圆形直管内的速度分布、摩擦系数、因次一致性原则、π定理与因次分析法、局部阻力系数;简单管路、并联管路、分支(汇合)管路。 1.1.2仪器设备

各种液柱式压差计、测速管、孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计等的结构、测试原理、安装要求。 1.1.3基本公式 流体静力学基本方程:

2u12p2u2Z1g???We?Z2g????hf?2?2Z1?p1p?Z2?2 ?g?gp1柏努利方程:

2p1u12p2u2Z1???He?Z2???Hf?g2g?g2g

Z1?g?连续性方程: 阻力计算方程:

?u122?p1??We?Z2?2?u22?p2??Pf???u2 ?2?d2??c圆管Ws1?Ws1????A1u1?A2u2????u1???d?164?层流:??lu2??Rehf?????d2?湍流:???(Re,)(在阻力平方区(完全湍流区)时??f()?dd?leu2u2'hf????(进口阻力系数?0.5;出口阻力系数?1)2d21.2流体输送机械

1.2.1基本概念

流体输送设备的类型;离心泵的主要部件及其作用;工作原理;类型;气缚现象产生的原因及消除措施;离心泵的理论流量与理论扬程、离心泵的基本方程式及影响扬程、流量的主要因素;离心泵的主要性能参数——流量、扬程、轴功率、效率(容积效率、机械效率、

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水力效率);特性曲线的测定、换算和应用及设计点;离心泵的设计点;离心泵的工作点及其调节方法;气蚀现象(避免措施)、临界气蚀余量、必需气蚀余量、最大吸上真空高度、允许吸上真空高度等概念及测定;泵的安装高度及其计算;离心泵的主要类型及型号表示、选择原则;正位移式输送设备的特点及操作要点。 1.12.2仪器设备

离心泵、往复泵的的结构、操作与调节。 基本公式 比例定律

Q1n1?Q2n2H1n?(1)2H2n2'D2H'?()2HD2N1n?(1)3 N2n2'D2N'?()3 ND2'D2Q'切割定律 ?()QD222管路特性曲线方程 He?A?BQe 离心泵特性曲线方程 H?C?TQ

允许吸上真空高度的换算 Hs?[Hs?(Ha?10)?('pv1000?0.24)] 3?9.81?10pu12?Hf0?1?v?(NPSH)r?Hf0?1 离心泵的安装高度 Hg?Hs?2g?g往复泵的流量 Q??VQT 单动往复泵 QT?ASnr 双动往复泵 QT?(2A?a)Snr

1.3非均相物系的分离和固体流态化

1.3.1基本概念:

颗粒特性(体积、表面积、比表面积、形状系数)、颗粒群的性质(筛分分析、分布函数、密度函数、平均直径、密度)、床层特性(空隙率、比表面积、各向同性)、沉降操作(重力沉降、离心沉降;自由沉降、干扰沉降;沉降速度及影响因素);尘室的特点及生产能力;离心沉降的原理、离心沉降的沉降速度的特点;离心分离因素;旋风分离器的临界直径及影响因素降、分离效率、压降;滤饼、料浆、滤液;饼层过滤与深层过滤;可压缩滤饼、不可压缩滤饼、助滤剂;过滤基本方程、比阻、过滤速度与过滤速率、恒压过滤、恒速过滤、先恒速后恒压过滤;滤饼洗涤、洗涤速率;板框压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机的特点;生产能力及影响因素。 1.3.2仪器设备

降尘室、旋风分离器、板框压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机等的结构、特点。 1.3.3基本公式

重力沉降速度 Stokes区(10?4?Ret?降尘室的生产能力 Vs?BLut

dput???1)ut?2dp(?p??)g18?

dVA2?P1?s过滤基本方程 过滤过程的物料衡算 ?'d???r(V?Ve)

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(V?Ve)2?KA2(???e)恒压过滤方程

或或2V2?2VVe?KA2?q?2qqe?K?

(q?qe)?K(???e)2222先恒速后恒压的过滤方程 (V?VR)?2Ve(V?VR)?KA(???R)

洗涤时间 ?W??VWdVd?? 生产能力 Q?W3600V3600V? T???W??D转筒真空过滤机的生产能力Q?465AKn?

1.4传热

1.4.1基本概念:

热传导、热对流、热辐射;对流传热、辐射传热;传热速率、热通量;稳态传热、非稳态传热;冷热流体的接触方式;载热体、加热剂、冷却剂;温度场、温度梯度、等温面及其特点;傅立叶定律、导热系数及影响因素,接触热阻;传热推动力、热阻;牛顿冷却定律、热边界层、对流传热系数及影响因素、进口段、保温层的临界直径;热负荷;总传热系数、污垢热阻;平均温度差、逆流、并流、错流、折流、管程数、壳程数、温度差校正系数;传热效率、传热单元长度、传热单元数、最小值流体;自然对流、强制对流、努塞尔准数(Nu)、普兰特准数(Pr)、格拉斯霍夫准数(Gr);滴装冷凝、膜装冷凝;大容积沸腾、表面汽化、泡核沸腾、膜状沸腾、沸腾曲线;黑体、镜体、白体、灰体、吸收率、反射率、透过率;辐射能力、辐射系数、单色辐射能力;黑度;克希霍夫定律;总辐射系数、角系数;各种换热器的结构及特点。 1.4.2仪器设备:

套管换热器、列管换热器的结构、特点。 1.4.3基本公式: 热传导:平壁Q???tb?S?ii圆筒壁Q???tii0.811?ri?1??ln?r??2?L?i??i?

对流传热系数 Nu?0.023RePrn(被加热n?0.4;被冷却n?0.3)

'(H1?H2)?W辅助(H2?H1') 热量衡算 Q?W工艺总传热系数

bddd11??Rs0?0?Rsi0?0 K0?0?dmdi?idi传热速率方程 Q?K0S0?tm?KiSi?tm 平均温度差 ?tm??t1??t2

??t1?ln???t???2? 3

辐射能力 黑体?T?Eb?C0???100?4灰体?T?E??Co??

?100?4??T1?4?T1?4?辐射传热速率 Q?C1?2?S???????

100100????????2.基本联系

2.1基本概念填空

1. 1at=_______kgf/cm2=_______ m.H2O=________mm.Hg=_______N/m2。

2.实际流体在内径为D的等径直管的进口稳定段后流动,其边界层厚度为 ;若Re=500,则最大流速等于平均流速的 倍,摩擦系数λ= 。若保持流量不变,采用内径为为D/2的管道输送该流体,则压降等于原来压降的 倍。 3.流体粘度的因次表达式是 。理想流体的粘度等于 ,通常流体的粘度随流体的温度而变化,气体的粘度随温度的升高而 ,液体的粘度随温度的升高而 。

4.当地大气压为760mmHg,则0.25MPa(表)= Kg(f)/cm2(绝)。

5.水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力及液位恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小使时,水的流量将 ,摩擦系数将 ,管路总机械能损失将 。

6.稳态流动时,流速只与 有关,而非稳态时的流速却与 和 有关。 7.流体粘度的因次式是 。通常流体的粘度随流体的温度而变化,气体的粘度随温度的升高而 ,液体的粘度随温度的升高而 。 8.当地大气压为760mmHg,则70Kpa(绝)= mmHg(真空度)。

9.当流体在圆形直管内作滞流时,其速度分布是 型曲线,其管中心最大流速为平均流速的 倍,摩擦系数λ与Re的关系式为 。

10.气体的粘度随温度的升高而 ,液体的粘度随温度的升高而 。

11.孔板流量计和转子流量计最主要的区别在于:前者是恒 ,变 ;后者是恒 ,变 。

12.边长为0.5m的正方形通风管道的当量直径为 。

13.在压强恒定的条件下,空气的粘度随温度的降低而 。

14.当Re为已知时,流体在圆形直管中呈层流时的摩擦系数λ= 。在粗糙管中呈湍流时,摩擦系数λ与 、 有关。

15.当流体在圆形直管内的Re=1500时,其速度分布是 型曲线,其管中心最大流速为平均流速的 倍,摩擦系数λ= 。 16.液体的粘度随温度的升高而 。

17.当地大气压为760mmHg。测得某容器内的绝对压强为90kPa,则容器内的压强为 mmHg(真空度)= at(表压)。

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18.密度为ρkg/m、粘度为μPa.s的流体在内径为di的圆形直管内以流速u流动,则Re= 。当Re< ,流体呈现为层流(滞流),λ= ,管内速度分布是 型曲线,此时管中心处的流速等于平均流速的 倍。

19.理想流体的粘度为 ,液体粘度随温度的升高而 。 20.层流和湍流的本质区别是 。

21.因次分析法的基础是 ,粘度的因次表达式

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