傳遞與分離知識點

1、化工傳遞過程基礎1- 1、氣體和液體統(tǒng)稱為流體1- 2、密度不隨空間位置和時間變化的流體，稱為不可壓縮流體。1- 3、表壓力= 絕對壓力-大氣壓力。1- 4、流體平衡微分方程推導過程中，任取一流體微元分析可知，作用在其上的 外力分為兩類，一類是作用在流體每一質點上的外力，稱為質量力；另一類是 作用在流體微元表面上的力，稱為表面力。1- 5、流體平衡微分方程（又稱為歐拉平衡微分方程），其表達式為：PxPy_p z 或:ZfBp1- 6、方程 p=po+p gh稱為 流體靜力學方程。1- 7、對于假塑性流體，表觀粘度隨剪切速率的增加而減小，故流動特性指數(shù)nv 1。1- 8、下列屬于牛頓型液體的是（

2、 D ）。A、高分子溶液；B、涂料；C、紙漿；D、空氣1- 9、動量、熱量和質量傳遞，既可由分子的微觀運動引起，也可由旋渦混合造成的流體微團的宏觀運動引起，前者稱為分子傳遞，后者稱為 渦流傳遞 。1- 10、由分子運動引起的動量傳遞，可采用 牛頓粘性定律 描述：由分子運動引 起的熱量傳遞為熱傳導的一種形式，可采用傅立葉定律描述;而分子運動引起 的質量傳遞稱為分子擴散，則采用 費克定律描述。1- 11、由于牛頓粘性定律、傅立葉定律、費克定律中，傳遞的物理量與相應的梯 度之間均存在線性關系，故上述三個定律又常稱為分子傳遞的線性現(xiàn)象定律01-12、動量、熱量和質量擴散系數(shù)v、a、Dab具有相同的因次

3、，其單位均為m2/s o1-13、通常將通量等于擴散系數(shù)乘以濃度梯度的方程稱為現(xiàn)象方程 ，它是一種關聯(lián)所觀察現(xiàn)象的經驗方程。1-14、在湍流流體中，由于存在著大大小小的旋渦運動，所以除了分子傳遞外， 還有 渦流傳遞 存在。1-15、渦流擴散系數(shù)與下列哪個因素無關（A ）oA、流體的性質；B、湍動程度；C、流體在流道中所處的位置；D、邊壁粗糙度1-16、穩(wěn)態(tài)下水連續(xù)從一個變徑管道內流過。已知粗管內徑是細管的兩倍，則粗管內水的流速與細管內水的流速之比為（ AA、1: 4 B、4: 1 C、2: 1 D、1: 81-17、不可壓流體的微分質量衡算方程為：uxUyUz0xyz1- 18、動量守恒定律即

4、 牛頓第二定律；能量守恒定律即 熱力學第一定律。2- 1、歐拉 觀點以相對于坐標固定的流場內的任一空間點為研究對象，研究流體流經每一空間點的力學性質。2- 2、以流體運動的質點或微團為著眼點，研究每個流體質點自始至終的運動過 程的觀點稱為拉格朗日觀點。2- 3、一般地，隨體導數(shù)的物理意義是：流場中流體質點上的物理量隨時間和空間的變化率。因此，隨體導數(shù)亦稱為質點導數(shù) 。2- 4、密度對時間的隨體導數(shù)由兩部分組成：一為密度隨時間的局部導數(shù)：另一個為密度的對流導數(shù)。2- 5、密度對時間的隨體導數(shù) 的物理意義為：當流體質點在dB時間內，由D空間的一點（x, y, z） 移動到另一點（x+dx, y+d

5、y, z+dz ）時，流體密度對時間的 變化率 。1 D2- 6、式?u的左邊表示 流體微元的體積膨脹率或形變速率；右側表D示速度向量的散度2-7、對于不可壓縮流體，其連續(xù)性方程可寫為：uxUyUz0 xyz2- 8、描述應力與形變速率之間關系的方程稱為本構方程。2- 9、當流體流動時，法向應力由兩部分組成：其一是流體的壓力 ，它使流體微元承受壓縮，發(fā)生 體積形變：其二是由流體的 粘性作用 引起的,它使流 體微元在法線方向上承受拉伸或壓縮發(fā)生 線性形變。23- 1、牛頓阻力平方公式的數(shù)學表述為：Fd Cd。23- 2、對于平壁間的穩(wěn)態(tài)層流，主體流速Ub與最大流速Umax之間的關系為：Ub2um

6、ax 33- 3、對于圓管中的軸向穩(wěn)態(tài)層流，管內主體流速Ub與最大流速Umax之間的關系1為:UUb 2 max3- 4、對于圓管中的穩(wěn)態(tài)層流，范寧摩擦系數(shù) f與摩擦系數(shù)入之間的關系為：入=4f 3- 5、斯托克斯定律描述粒子以極低雷諾數(shù)（Rev 1 ）在流體中沉降時的運動規(guī)律。3- 6、對于大Re數(shù)的流動問題，粘滯力的作用遠小于 慣性力。3- 7、所謂勢流，是指理想流體的 無旋運動。4- 1、邊界層學說是普蘭德于1904年提出的，其理論要點為：當實際流體沿固體壁面流動時，緊貼壁面的一層流體，由于粘性作用將粘附在壁面上而不“滑脫”， 即在壁面上的流速為零；而由于流動的 Re數(shù)很大，流體的流速將

7、由壁面處的零 值沿著與流動相垂直的方向迅速增大， 并在很短的距離內趨于一定值。（邊界層）4- 2、對于大雷諾數(shù)的流動問題，可將整個流動劃分為兩個性質截然不同的區(qū)域； 其一為緊貼物體壁面的非常薄的一層區(qū)域稱為邊界層；其二為邊界層之外的區(qū)域，稱為外部流動區(qū)。4- 3、在與壁面相垂直的方向上，在層流內層一湍流邊界層之間，流體的流動既 非層流，又非完全的湍流，稱為緩沖層或過渡層 。4- 4、當一粘性流體以均勻流速流進水平圓管過程中，可將管內的流動分為兩個 區(qū)域：一是邊界層會合以前的區(qū)域，稱之為 進口段流動；另一是邊界層匯合以 后的流動，稱為 充分發(fā)展的流動。4- 5、為了定義邊界層厚度，通常人為規(guī)定：

8、當流體的流速沿壁面的法向達到外部流速的99%時的距離為邊界層厚度。4- 6、管道進口段摩擦阻力大的原因有兩個：一為進口附近速度梯度較大，此速 度梯度沿流體流動方向逐漸減小，面當流動充分發(fā)展時變?yōu)槌?shù)；二是由于流體 流動的連續(xù)性，使得邊界層外部的流體流速增大。4- 7、產生邊界層分離的必要條件有兩個：一是物面附近的流動區(qū)域中存在逆壓梯度；二是 流體的粘性，二者缺一不可。4-8、邊界層分離 是產生形體曳力的主要原因。4- 9、飛機的機翼采用流線形是為了減小邊界層分離造成的流體能量的損失。5- 1、 質點的脈動 是湍流最基本的特點。5- 2、湍流的特點： 質點的脈動；流動阻力遠大于層流阻力； 流速分

9、布較層流均勻 。5- 3、流體由層流轉變?yōu)橥牧?，需具備如下兩個必要條件：漩渦的形成 ： 漩渦形成后脫離原來的流層或流束進入鄰近的流層或流束。5- 4、漩渦的形成主要取決于如下因素：一是 流體的粘性：二是流層的流動。 除此之外，還有兩個原因促成漩渦的形成：一是 邊界層的分離：另一個原因是 當流體流過某些尖緣處時，也促進漩渦的形成 。5- 5、瞬時速度=時均速度 + 脈動速度 。5- 6、湍流強度用I值來表征，I值越大湍流強度越大。5- 7、對連續(xù)性方程和運動方程進行時均值轉換意味著考察各個方程在B1時間內 物理量的平均變化情況，從而獲得描述湍流流動時物理量的時均值所滿足的方 程。此轉換過程稱為

10、雷諾轉換，轉換后的方程稱為 雷諾方程。5-8、管壁的粗糙度通?？捎?絕對粗糙度和相對粗糙度表示。5-9、對于每一個相對粗糙度，都存在著一個對應的較小的雷諾數(shù)區(qū)域，在此區(qū) 域內，粗糙管的流動阻力與光滑管的相同，即f僅和 雷諾數(shù) 有關。5-10、當雷諾數(shù)超過某一數(shù)值后，f變成與Re數(shù)無關的某一常數(shù)，此時f僅與e/d 的大小有關，而且e/d愈大，f也愈大。在此區(qū)域內，流動阻力與流速的平方成 正比，稱為阻力平方區(qū)。5-11、在水力光滑管內，f僅與Re有關，而與 粗糙度 無關。5- 12、由模型到工業(yè)規(guī)模（原型）的放大采用的是所謂的相似性原理 。6- 1、根據(jù)傳熱機理的不同，熱的傳遞有三種基本方式：熱傳

11、導、對流傳熱和輻射傳熱。6- 2、對流傳熱可以由強制對流引起，亦可以由自然對流 引起。6- 3、理想輻射體（黑體）向外發(fā)射能量的速率與物體熱力學溫度的四次方成正比。6- 4、方程2t稱為 傅立葉第二導熱 定律。d2t7- 1、對于無內熱源的一維穩(wěn)態(tài)熱傳導，其熱傳導方程可表述為：雪 0。dx7- 2、不穩(wěn)態(tài)導熱過程中的傳熱速率取決于介質內部熱阻和表面熱阻。7- 3、假設物體內部熱阻與外部熱阻相比較，可忽略不計的一種分析方法稱為集總熱容法。7- 4、畢渥數(shù)表示了物體內部的導熱熱阻與表面對流熱阻 之比。7-5、將一維分析解推廣到二維和三維導熱問題，此種處理問題的方法稱為牛曼（Newman）法貝U 。

12、7- 6、對于無內熱源的、溫度僅沿徑向變化的無限長圓筒壁內一維穩(wěn)態(tài)導熱，其熱傳導方程可用柱坐標的形式表述為：3 （r色）0 odr dr8- 1、對流傳熱包括強制對流、自然對流、蒸汽冷凝和液體沸騰等形式的傳熱過程。8- 2、平板層流時，速度邊界層厚度與溫度邊界層厚度的關系可表述為：一Pr3。t8- 3、流體在管內作湍流流動時的雷諾類似律的表達式為：St 。28- 4、卡門認為，湍流邊界層由湍流主體、緩沖層和層流內層組成，此即所謂的 三層模型。8-5、柯爾本類似律的表達式為：jH28- 6、描述傳熱的無因次數(shù)Nu, Pr,分別對應于傳質中的無因次數(shù)是 Sh和 寶。9- 1、分子傳質是由于分子的

13、無規(guī)則熱運動 而產生的物質傳遞現(xiàn)象。9- 2、對流傳質的速率不僅與質量傳遞的特性因素（如擴散系數(shù)）有關，而且與 動量傳遞的動力學因素（如流速）等密切相關。10- 1、測定二元氣體擴散系數(shù)的方法有 蒸發(fā)管法、雙容積法、液滴蒸發(fā)法等。10- 2、多孔固體中的擴散問題可分為費克型分子擴散、紐特遜擴散、過渡區(qū)擴散。11- 1、對流傳質模型中最具代表性的是 雙膜模型、溶質滲透模型 和表面更新 模型?；し蛛x過程1-1、對大型的石油工業(yè)和以化學為中心的石油化工生產過程，分離裝置的費用占總投資的5090%。1-2、分離過程可分為 機械分離和傳質分離兩大類。1-3、傳質分離過程用于各種均相混合物的分離，其特點

14、是有質量傳遞 現(xiàn)象發(fā)生。1-4、按所依據(jù)的物理化學原理不同，工業(yè)上常用的傳質分離過程又可分為兩大 類，即 平衡分離過程 和 速率分離過程 。1-5、分離媒介可以是 能量媒介 （ESA）或 物質媒介 （MSA ）。1-6、下列分離過程中不屬于平衡分離過程的是（ D ）。A、蒸出；B、浸取；C、泡沫分離；D、反滲透1- 7、表面化學和鼓泡特征是泡沫分離的基礎。2- 1、所謂 相平衡 指的是混合物或溶液形成若干相，這些相保持著物理平衡而 共存的狀態(tài)。從熱力學上看，整個物系的自由焓處于最小的狀態(tài)。從動力學上看， 相間表觀傳遞速率為零。2- 2、閃蒸是連續(xù)單級蒸餾過程。2- 3、絕熱閃蒸計算的目的是 確

15、定閃蒸溫度和汽液相組成和流率。3- 1、對二組分精餾來說，要使進料達到某一分離要求，存在著最小回流比 和最少理論塔板數(shù)兩個極限條件。3- 2、若餾出液中除了重關鍵組分外沒有其它重組分，而釜液中除了輕關鍵組分 外沒有其它輕組分，這種情況稱為清晰分割。3- 3、在精餾塔中，溫度分布主要反映物流的組成，而總的級間流量分布主要反映了熱衡算的限制。3- 4、芬斯克方程的精確度取決于相對揮發(fā)度數(shù)據(jù)的可靠性。3-5、Brown和Martin建議，適宜進料位置的確定原則：在操作回流比下精餾段與提餾段理論板數(shù)之比，等于在全回流條件下用芬斯克公式分別計算得到的精餾 段與提餾段理論板數(shù)之比 。3-6、既加入能量分離劑又加入質量分離劑的精餾過程稱為特殊精餾。5-1、液相縱向不完全混合對板效率起明顯的有利影響；不均流動、尤其是環(huán)流 會產生不利影響；橫向混合能消弱液相不均勻流動的不利影