食品工程原理復習資料重要公式總結

1、食工原理復習資料食工原理復習資料 單元操作：不同食品的生產過程使用各種物理加工過程，根據物理加工過程的各種操縱原理，可以歸結為數個廣泛的基本過程，這些基本過程稱為單元操作。 特點：若干個單元操作串聯(lián)起來組成的一個工藝過程稱為物理性操作。 同一食品生產過程中可能會包含多個相同的單元操作。 單元操作用于不同的生產過程其基本原理相同，進行該操作的設備也可通用。 三傳理論：單元操作按其理論基礎可分為三類：流體流動過程，傳熱過程，傳質過程，以上三個過程包含三個理論，稱為三傳理論。 （動量傳遞，熱量傳遞，質量傳遞） 。 物料衡算：根據質量守恒定律，以生產過程中或生產單元為研究對象，對其進出口處進行定量計算

2、，稱為物料衡算。 第一章第一章 流體流動與輸送設備流體流動與輸送設備 流體：具有流動性的物體。如氣體，液體。 特征：具有流動性；抗剪和抗張能力很?。粺o固定形狀，隨容器形狀而變化；在外力作用下其內部發(fā)生相對運動。 ?f(p,T) 。密度：單位體積流體的質量，稱為流體的密度壓力：流體垂直作用于單位面積上的力，稱為流體的靜壓強，又稱為壓力。在靜止流體中，作用于任意點不同方向上的壓力在數值上均相同。 壓力的單位： （1） 按壓力的定義，其單位為 N/m，或 Pa； 2 2（2） 以流體柱高度表示，如用米水柱或毫米汞柱等。 標準大氣壓的換算關系:1atm = 1.01310Pa =760mmHg =10

3、.33m HO 52壓力的表示方法:表壓 = 絕對壓力 大氣壓力；真空度 = 大氣壓力 絕對壓力 靜力學基本方程： () 壓力形式 ?zzp?gp? 2121ppzg 能量形式 21?zg 21?適用條件：在重力場中靜止、連續(xù)的同種不可壓縮流體。 （1）在重力場中，靜止流體內部任一點的靜壓力與該點所在的垂直位置及流體的密度有關，而與該點所在的水平位置及容器的形狀無關。 專業(yè)資料 ）在靜止的、連續(xù)的同種液體內，處于同一水平面上各點的壓力處處相等。液面上方（）在靜止的、連續(xù)的同種液體內，處于同一水平面上各點的壓力處處相等。液面上方（2 2 壓力變化時，液體內部各點的壓力也將發(fā)生相應的變化。 流體動

4、力學第二節(jié) V 。或。或 mm/h ：單位時間內流經管道任意截面的流體體積，：單位時間內流經管道任意截面的流體體積， mm 體積流量/s33Sm 。kg/s 或或kg/h ： 單位時間內流經管道任意截面的流體質量，單位時間內流經管道任意截面的流體質量， 質量流量Su ：單位時間內流體在流動方向上所流經的距離，m/m/ s s 平均流速。 G 。msms） ：單位時間內流經管道單位截面積的流體質量，kg/kg/（質量流速2AUAU U=V/A;G=V=U=V/A;G=V=相互關系：內摩擦力：運動著的流體內部相鄰兩流體層間由于分子運動而產內摩擦力：運動著的流體內部相鄰兩流體層間由于分子運動而產生相

5、互作用，稱為流體的內生相互作用，稱為流體的內 摩擦力或粘滯力。摩擦力或粘滯力。 t=F/A=u/t=F/A=u/剪應力（內摩擦力）：流動與非定：流動與非定態(tài)（不穩(wěn)定）流動：流體流動系統(tǒng)中，若各截面上的溫度、壓力、流速態(tài)（不穩(wěn)定）流動：流體流動系統(tǒng)中，若各截面上的溫度、壓力、流速) )定態(tài)定態(tài)( (穩(wěn)定等物理量僅穩(wěn)定等物理量僅隨位置變化，而不隨時間變化，這種流動稱之為定態(tài)流動；若流體在各截面上的隨位置變化，而不隨時間變化，這種流動稱之為定態(tài)流動；若流體在各截面上的 有關物理量既隨位置變化，也隨時間變化，則稱為非定態(tài)流動。: : 定態(tài)流動系統(tǒng)的質量守恒定態(tài)流動系統(tǒng)的質量守恒連續(xù)性方程連續(xù)性方程 m

6、?m?常數 S21S ?常數?A?u?A?u?221112=常數（不可壓縮流體） 常數 VV?21SS uA?uA?常數 2121 圓管 機械能守恒機械能守恒柏努利方程柏努利方程 定態(tài)流動系統(tǒng)的定態(tài)流動系統(tǒng)的22常數?dd?u?u 2121的柏努利方程的柏努利方程 實際流體一、一、以單位質量流體為基準： pp11 2221W?zg?u?Wzgu f211e2?22J/kgJ/kg 以單位重量流體為基準：pp11 2221hu?H?z?u?z? f2211e?gg2gg2 專業(yè)資料 J/N=m 適用條件：（1）兩截面間流體連續(xù)穩(wěn)定流動；（2）適于不可壓縮流體，如液體； p?p計算。 ，可用兩截面

7、的平均密度 對于氣體，當 21%?20m p1 二、理想流體的柏努利方程 理想流體是指沒有黏性（即流動中沒有摩擦阻力）的不可壓縮流體。pp112212 ?zg?uzg?u? 2211?22pp1122 21u?z?uz? 2112?ggg2g2 表明理想流體在流動過程中任意截面上總機械能、總壓頭為常數， 三、柏努利方程的討論 （1）當系統(tǒng)中的流體處于靜止時，柏努利方程變?yōu)?pp 21?g?zzg? 21?上式即為流體靜力學基本方程式。 p1zg分別表示單位質量流體在某截面上所具有的位）在柏努利方程式中， 、 （22u、 ?2WW是指單位質量流體在兩截面間獲得或消耗的能量。 、 能、動能和靜壓能

8、；而 fe輸送機械的有效功率： P?mW eesP 輸送機械的軸功率： e?P=W*質量流量/效率 ? 第三節(jié) 管內流體流動現(xiàn)象 1-3-1 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中流體層間的內摩擦力或剪應力與法向速度梯度之間的關系，其表達式為 .uudd ?AF? 或 yddy 專業(yè)資料 牛頓黏性定律適用于層流。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，一般由實驗測定。黏度是度量流體黏性大小的物理量，一般由實驗測定。 物理意義：促使流體在與流動相垂直方向上產生單位速度梯度時的剪應力。物理意義：促使流體在與流動相垂直方向上產生單位速度梯度時的剪應力。 單單 位

9、：位：PasPas，cPcP 1cP=101cP=10 PasPas -3Tp的影響。；不考慮， 影響因素：溫度與壓力。 液體：Tp的影響。， ；一般在工程計算中也不考慮 氣體： 剪應力與速度梯度的關系符合牛頓黏性定律的流體，稱為牛頓型流體；不符合牛頓黏性剪應力與速度梯度的關系符合牛頓黏性定律的流體，稱為牛頓型流體；不符合牛頓黏性定律的流體稱為非牛頓型流體。 的比值，單位為 m/sm/s，也是流體的物理性質。 運動黏度為黏度運動黏度為黏度 與密度與密度2一、流體流動類型 層流（或滯流）： 流體質點僅沿著與管軸平行的方向作直線運動，流體分為若干層平行向前流流體質點僅沿著與管軸平行的方向作直線運動

10、，流體分為若干層平行向前流動，質點之間互不混合；動，質點之間互不混合； 湍流（或紊流）： 流體質點除了沿管軸方向向前流動外，還有徑向脈動，各質點的速度流體質點除了沿管軸方向向前流動外，還有徑向脈動，各質點的速度在大小和方向上都隨時發(fā)生變化，質點互相碰撞和混合。 二、流型判據二、流型判據雷諾準數雷諾準數 ?ud ?Re （1-281-28） ?Re為為無因次準數，是流體流動類型的判據。無因次準數，是流體流動類型的判據。 Re2000 時，流動為層流，此區(qū)稱為層流區(qū)； （1） 當當Re4000 時，一般出現(xiàn)湍流，此區(qū)時，一般出現(xiàn)湍流，此區(qū)稱為湍流區(qū)；）稱為湍流區(qū)；）2 當當 （Re 4000400

11、0 20002000 時，流動可能是層流，也可能是湍流，該區(qū)稱為不穩(wěn)時，流動可能是層流，也可能是湍流，該區(qū)稱為不穩(wěn)定的過定的過 當（當（3 3）渡區(qū)。）渡區(qū)。 Re準數的大小將流動分為三個區(qū)域：層流區(qū)、過渡區(qū)、湍流區(qū)，但流動類型只有兩根據準數的大小將流動分為三個區(qū)域：層流區(qū)、過渡區(qū)、湍流區(qū)，但流動類型只有兩根據種：層流與湍流。 雷諾準數物理意義：表示流體流動中慣性力與黏性力的對比關系，反映流體流動的湍動程度。雷諾準數物理意義：表示流體流動中慣性力與黏性力的對比關系，反映流體流動的湍動程度。 第四節(jié) 流體流動阻力 1-4-11-4-1 流體在直管中的流動阻力 一、直管阻力的通式一、直管阻力的通式

12、 范寧公式的幾種形式： 專業(yè)資料 2ul能量損失能量損失 ?W fd22Wul?fh? 壓頭損失壓頭損失 fgd2g2?ul?W?p? 壓力損失壓力損失 ffd2 二、層流時的摩擦系數二、層流時的摩擦系數 Re的函數是雷諾數層流時摩擦系數的函數是雷諾數層流時摩擦系數 64? Re流體在直管內層流流動時能量損失的計算式為流體在直管內層流流動時能量損失的計算式為 ?lu32?W f2?d?lu32 或或 ?p 哈根哈根- -泊謖葉方程 f2d表明層流時阻力與速度的一次方成正比。表明層流時阻力與速度的一次方成正比。 三、湍流時的摩擦系數三、湍流時的摩擦系數 ?Re的函數：的函數： 湍流時摩擦系數和相

13、對粗糙度是湍流時摩擦系數和相對粗糙度是 d?(Re,)? d?Re圖：圖：- - d?WhuReRe， 與與=64/2000=64/2000 （1 1）層流區(qū)）層流區(qū) 無關無關 , 1ff d?RefRe） （ =2=2）過渡區(qū)）過渡區(qū) 20002000 ， 400040004000 12ff d?ReReRefWhu , （= = ）與）與無關無關 ）完全湍流區(qū)（）完全湍流區(qū)（4 4 2ff c d) ) 阻力平方區(qū) () () 虛線以上虛線以上 ( ( 1-4-21-4-2 局部阻力局部阻力 一、阻力系數法一、阻力系數法 將局部阻力表示為動能的某將局部阻力表示為動能的某一倍數，一倍數，22

14、uu?h?W 或或 ffg22 專業(yè)資料 稱為局部阻力系數，一般由實驗測定。注意，計算突然擴大與突然縮小局部阻力時，式中，u為小管中的大速度。 ?0.5進口阻力系數?1。 ，出口阻力系數出口進口二、當量長度法 將流體流過管件或閥門的局部阻力，折合成直徑相同、長度為l的直管所產生的阻力即 e22lluuee?h?W 或 ffd2gd2式中l(wèi)稱為管件或閥門的當量長度，也是由實驗測定。 e1-4-3 流體在管路中的總阻力 當管路直徑相同時，總阻力： 2ul?W?W?W? fff2d?2l?l?u 或 e?WW?W? fff2d注意：計算局部阻力時，可用局部阻力系數法，亦可用當量長度法，但不能用兩種方

15、法重復計算。 第七節(jié) 流體輸送設備 1-7-1 離心泵 氣縛現(xiàn)象：離心泵啟動前泵殼和吸入管路中沒有充滿液體，則泵殼內存有空氣，而空氣的密度又遠小于液體的密度，故產生的離心力很小，因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將貯槽內液體吸入泵內，此時雖啟動離心泵，也不能輸送液體，此種現(xiàn)象稱為氣縛現(xiàn)象，表明離心泵無自吸能力。因此，離心泵在啟動前必須灌泵。 2.離心泵的主要部件 葉輪 泵殼 軸封裝置 二、離心泵的性能參數與特性曲線 1. 性能參數 Q 離心泵單位時間內輸送到管路系統(tǒng)的液體體積， m/s 或 m/h。 流量33H 單位重量的液體經離心泵后所獲得的有效能量，J /N 或 m 液柱。壓頭（揚程） 反映

16、泵內能量損失，主要有容積損失、水力損失、機械損失。 效率 P 離心泵的軸功率是指由電機輸入離心泵泵軸的功率， W 或軸功率 kW。 專業(yè)資料 P 離心泵的有效功率是指液體實際上從離心泵所獲得的功率。ePe?%?100? P?QH?g?QHP 或 泵的有效功率： ?P ee102?QHQHg 泵的軸功率為 ?PP? 或 ?102 特性曲線 2. HQPQ、Q三條曲線組成。20水測定，由-、 離心泵特性曲線是在一定轉速下，用HQ曲線：離心泵的壓頭在較大流量范圍內隨流量的增大而減小。不同型號的離心-（1）HQ曲線的形狀有所不同。 泵，- PQ曲線：離心泵的軸功率隨流量的 2）-（Q0 當流量時，泵軸

17、消耗的功率增大而增大，最小。因此離心泵啟動時應關閉出口閥門，使啟 W 動功率最小，以保護電機。kP /P?Q開始泵的效率隨流量的增-曲線：（3）又隨流量的增加而大而增大，達到一最大值后，下降。這說明離心泵在一定轉速下有一最高效率點，該點稱為離心泵的設計點。一般離心泵左右出廠時銘牌上標注的性能參數均為最高效率點下之值。高效率區(qū)通常為最高效率的 92 的區(qū)域。 3. 影響離心泵性能的主要因素PQH 不變，；密度：基本不變，不變，PQH ，； 黏度：nPQnHn 轉速：比例定律 32111111 )?;?();nQnHnP222222DPHDQD 葉輪直徑：切割定律32111111)?);(?;?

18、DQDHDP222222 三、離心泵的工作點與流量調節(jié)H 1. 管路特性曲線特性曲線管路輸液量與所需管路特性曲線表示在特定的管路系統(tǒng)中，QHM 壓頭的關系，反映了被輸送液體對輸送機械的能量要求。HM 專業(yè)資料 QH特性曲線泵eQQM2管路特性方程 H?A?BQ el?l8?p 其中 e?B?zA? ， 52?ggd A與兩貯而與泵的性能無關。曲線的截距 管路特性曲線僅與管路的布局及操作條件有關， ?z?pB與管路的阻力狀況有關。高阻力管路系及操作壓力差槽間液位差有關，曲線的陡度統(tǒng)的特性曲線較陡峭，低阻力管路系統(tǒng)的特性曲線較平坦。 2. 工作點 HQHQ的交點稱為離心泵的工與管路特性曲線泵安裝在

19、特定的管路中，其特性曲線-e作點。若該點所對應的效率在離心泵的高效率區(qū)，則該工作點是適宜的。 工作點所對應的流量與壓頭，可利用圖解法求取，也可由 () 管路特性方程： Q?fH e?)?Q(H 泵特性方程： 聯(lián)立求解。 流量調節(jié) 3. 1）改變管路特性曲線（最簡單的調節(jié)方法是在離心泵排出管線上安裝調節(jié)閥。改變閥門的開度，就是改變管路 的阻力狀況，從而使管路特性曲線發(fā)生變化。這種改變出口閥門開度調節(jié)流量的方法，操作簡便、靈活，流量可以連續(xù)變化，故應用較廣，尤其適用于調節(jié)幅度不大，而經常需要改變流量的場合。但當閥門關小時，不僅增加了管路的阻力，使增大的壓頭用于消耗閥門的附加阻力上，且使泵在低效率下

20、工作，經濟上 不合理。 ）改變泵特性曲線（2 通過改變泵的轉速或直徑改變泵的性能。由于切削葉輪為一次性調節(jié)，因而通常采用改 變泵的轉速來實現(xiàn)流量調節(jié)。這種調節(jié)方法，不額外增加阻力，且在一定范圍內可保持泵在高效率下工作，能量利用 率高。 四、離心泵的汽蝕現(xiàn)象與安裝高度 汽蝕現(xiàn)象 1. 專業(yè)資料 汽蝕現(xiàn)象是指當泵入口處壓力等于或小于同溫度下液體的飽和蒸氣壓時，汽蝕現(xiàn)象是指當泵入口處壓力等于或小于同溫度下液體的飽和蒸氣壓時，液體發(fā)生汽化，氣泡在高壓作用下，迅速凝聚或破裂產生壓力極大、頻率極高的沖擊，泵體強烈振動并發(fā)出噪聲，噪聲，液體流量、壓頭（出口壓力）及效率明顯下降。這種現(xiàn)象稱為離心泵的汽蝕。液體

21、流量、壓頭（出口壓力）及效率明顯下降。這種現(xiàn)象稱為離心泵的汽蝕。 3.3. 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吸入口之間所允許的垂直距離。離心泵的允許安裝高度是指貯槽液面與泵的吸入口之間所允許的垂直距離。 2p?pu0 允 1 1h?H? 1f0?允 g?2ggp?p V0h）?（?NPSH?H 1f0?允允 g?g根據離心泵樣本中提供的允許汽蝕余量根據離心泵樣本中提供的允許汽蝕余量(NPSH)，即可確定離心泵的允許安裝高度。 允實際安裝時，為安全計，應再降低實際安裝時，為安全計，應再降低 0.50.51m1m。 判斷安裝是否合適：若判斷安裝是否合適：若HH，則說明安

22、裝合適，不會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，否則，需低于，則說明安裝合適，不會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，否則，需低于允 g 實 g調整安裝高度。 欲提高泵的允許安裝高度，必須設法減小吸入管路的阻力。泵在安裝時，應選用較大的欲提高泵的允許安裝高度，必須設法減小吸入管路的阻力。泵在安裝時，應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、閥門等管件，而將調節(jié)閥安裝在排出管線上。線上。 1.1.離心泵的類型 按輸送液體性質和使用條件，離心泵可分為以下幾種類型：（離心泵可分為以下幾種類型：（1 1）清水泵（2 2）耐腐蝕泵（3 3）油泵（油泵（4 4） （5 5）屏蔽泵 2.2. 離心泵的選用 基本步驟：（1 1）確定輸送

23、系統(tǒng)的流量和壓頭（）確定輸送系統(tǒng)的流量和壓頭（2 2）選擇離心泵的類型與型號（3 3）核算泵）核算泵的軸功率 1-7-21-7-2 其它類型化工用泵其它類型化工用泵 一、往復式泵 1.1. 往復泵往復泵 （1 1） 往復泵的構造及工作原理往復泵的構造及工作原理 主要部件：泵缸、活塞、活塞桿、吸入閥和排出閥。 工作原理：依靠活塞的往復運動，吸入并排出液體。 （2 2）往復泵的流量與壓頭）往復泵的流量與壓頭 Q?ASn 單動泵流量單動泵流量 T 專業(yè)資料 當活塞直徑、沖程及往復次數一定時，往復泵的理論流量為一定值。 往復泵的壓頭與泵的幾何尺寸無關，與流量也無關。往復泵的壓頭與泵的幾何尺寸無關，與流

24、量也無關。 往復泵具有正位移特性，即流量僅與泵特性有關，而提供的壓頭只取決于管路狀況。 （3 3）往復泵的流量調節(jié) 多采用旁路調節(jié)或改變活塞沖程或往復次數。 往復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往復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。 旋轉泵與往復泵一樣，也具有正位移特性，因此也采用旁路調節(jié)或改變旋轉泵的轉速，旋轉泵與往復泵一樣，也具有正位移特性，因此也采用旁路調節(jié)或改變旋轉泵的轉速，以達調節(jié)流量的目的。 風壓或風壓或 PaPa。 3 3pJ/mJ/m 是指單位體積的氣體流經通風機后獲得的能量，是指單位體

25、積的氣體流經通風機后獲得的能量，T第二章 非均相物系分離 非均相物系分離的依據是連續(xù)相與分散相具有不同的物理性質，因此可以用機械的方法將兩相分離。操作方式分為兩種： （1 1）沉降分離 顆粒相對于流體（靜止或運動）運動的過程稱沉降分離。 分為重力沉降、離心沉降。 （2 2）過濾 流體相對于固體顆粒床層運動而實現(xiàn)固液分離的過程稱過濾。流體相對于固體顆粒床層運動而實現(xiàn)固液分離的過程稱過濾。 分為重力過濾、離心過濾、加壓過濾和真空過濾，也可分為恒壓過濾、先恒速后恒壓過濾。 第三章 傳 熱 第一節(jié) 概 述 1 11 傳熱的基本方式 熱傳遞三種基本方式：傳導、對流和輻射。熱傳遞三種基本方式：傳導、對流和

26、輻射。 傳導傳導 是物體中溫度較高部分分子，通過碰撞或振動將熱能以動能形式傳給相鄰溫度較是物體中溫度較高部分分子，通過碰撞或振動將熱能以動能形式傳給相鄰溫度較低部分的分子，這種物體內分子不發(fā)生宏觀位移的傳熱方式。 對流對流 是流體之間的宏觀相對位移所產生的對流運動，將熱量由空間中一處傳到他處的現(xiàn)象。是流體之間的宏觀相對位移所產生的對流運動，將熱量由空間中一處傳到他處的現(xiàn)象。 輻射輻射 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 12 穩(wěn)定傳熱與不穩(wěn)定傳熱 穩(wěn)定傳熱穩(wěn)定傳熱 若傳熱系統(tǒng)中各點的溫度僅隨位置變而不隨時間變，則此傳熱過程為穩(wěn)定傳若傳熱系統(tǒng)

27、中各點的溫度僅隨位置變而不隨時間變，則此傳熱過程為穩(wěn)定傳 專業(yè)資料 熱。若傳熱系統(tǒng)中各點的溫度既隨位置變又隨時間而變，則此傳熱過程為不穩(wěn)不穩(wěn)定傳熱 定傳熱。 第二節(jié) 熱傳導 熱傳導的基本概念和付立葉定律 21 付立葉定律 ?t?SddQ? ?n 式中負號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。 22 導熱系數 ?d付立葉定律中的比例系數 ? 值表示 ，其值等于溫度梯度下的熱通量。因此，?tdS?n了物質導熱能力的大小，是表征物質導熱性能的參數，稱為導熱系數。 第三節(jié) 對流傳熱 1.對流傳熱速率方程 流體與壁面間的對流傳熱速率由牛頓冷卻定律表達式： T?T w?SdT?)dQ?(

28、T?w1?dS對流傳熱系數和傳熱面積以及溫度差相對應。 ?(T?T)SQ iw?(t?t)Q?S 0w第四節(jié) 傳熱計算 42 總傳熱速率方程 冷、熱流體通過間壁的傳熱過程是熱流體與壁面的對流傳熱，壁內的導熱和另一側壁面與冷流體的對流傳熱三個環(huán)節(jié)的串聯(lián)過程。對于穩(wěn)定傳熱過程，冷、熱流體間的傳熱速率： 43 平均溫度差 專業(yè)資料 1 1恒溫傳熱： tT?t?m 變溫傳熱：逆流或并流 2 2tt?12?t mt?2lnt?1 當時當時 22t?t12?t m2 4 44 總傳熱系數總傳熱系數 1.外表面為基準的總傳熱系數計算式為：外表面為基準的總傳熱系數計算式為： dbdd11 000R?R?0ss

29、i?dddK0iimi0 2.熱面積熱面積 SdLn 傳熱面積傳熱面積 ? 00S換熱器傳熱的外表面積， 式中：式中： o oL換熱器管長，換熱器管長， n換熱器的管子根數。 第五節(jié) 對流傳熱系數關聯(lián)式 5 51 1 影響對流傳熱系數的因數 流體物性，主要是比熱容、導熱系數、密度和黏度；流體物性，主要是比熱容、導熱系數、密度和黏度； 流體的流動狀態(tài)； 流動的原因是強制對流還是流體自然對流；流動的原因是強制對流還是流體自然對流； 傳熱面的形狀、位置和大小；傳熱面的形狀、位置和大?。?傳熱過程中有無相態(tài)變化 5 53 流體有相變時對流傳熱系數 1 1 蒸氣在管外膜狀冷凝的傳熱系數蒸氣在管外膜狀冷凝

30、的傳熱系數 （1 1） 飽和蒸氣在垂直管或垂直板上膜狀冷凝 專業(yè)資料 32?grRe41/1800 ?(.13?)1 ?tL?32?gRe 1800 40.1/3?Re()0.0077? 2? 特征尺寸取垂特征尺寸取垂直管長或板的高度直管長或板的高度 rt下的值，其余物性取液潛熱膜取飽和溫度平均溫度下的值，其余物性取液潛熱膜取飽和溫度平均溫度 定性溫度氣蒸冷凝定性溫度氣蒸冷凝st?(t?t)/2下的值。 smw （2 2） 蒸氣在水平管外冷凝 第六節(jié) 輻射傳熱 6 61 1 黑體、鏡體、透熱體和灰體的概念 。黑體又稱為絕對黑體。 黑體：能全部吸收輻射能的物體，其吸收率 的物體。鏡體：又稱絕對白

31、體，是指能全部反射輻射能，即反射率 的物體。 透熱體：能透過全部輻射能，即透過全部輻射能，即透過率透熱體：能透過全部輻射能，即透過全部輻射能，即透過率 灰體：能以相同的吸收率且部分地吸收由零到灰體：能以相同的吸收率且部分地吸收由零到所有波長范圍的輻射能物體。所有波長范圍的輻射能物體。 6 62 2 斯蒂芬波爾茨曼定律 （單位時間內所發(fā)射的全部波長的總能量. .物體的輻射能力指物體在一定溫度下，物體的輻射能力指物體在一定溫度下， mm） 。 2 黑體的輻射能力黑體的輻射能力 的表達式斯蒂芬波爾茨曼定律： 6 63 3 灰體的輻射能力及黑度 E與同溫度下黑體輻射能力之比。即黑度：黑度： 灰體的輻射

32、能力 E可由下式表達灰體的輻射能力 第七節(jié) 換熱器 1 1各種類型的換熱器：套管式換熱器，夾套式換熱器，板式換熱器各種類型的換熱器：套管式換熱器，夾套式換熱器，板式換熱器 3 3傳熱過程的強化途徑 專業(yè)資料 ( () )增大傳熱面積；增大換熱器單位體積的傳熱面積。增大傳熱面積；增大換熱器單位體積的傳熱面積。 ( () )增大平均傳熱溫差。平均溫差的大小取決于兩流體的溫度和流動方式，采用逆流操作增大平均傳熱溫差。平均溫差的大小取決于兩流體的溫度和流動方式，采用逆流操作可獲得較大的傳熱溫差。可獲得較大的傳熱溫差。 值必須減少各項熱阻。減少熱阻的方法有：提高對流傳值必須減少各項熱阻。減少熱阻的方法有

33、：提高對流傳) )增大總傳熱系數。提高增大總傳熱系數。提高 ( ( 熱系數（加大流速）熱系數（加大流速） ；防止結垢或及時清除垢層等。；防止結垢或及時清除垢層等。 熱補償方式：浮頭補償，補償圈補償，U U 形管補償。形管補償。 第四章 蒸 發(fā) 蒸發(fā)操作主要用于提高溶質的濃度；濃縮溶液和回收溶劑；獲得純凈的溶劑等。 蒸發(fā)操作：是將溶液加熱至沸點，使其中揮發(fā)性溶劑與不揮發(fā)性溶質的分離過程。蒸發(fā)操作：是將溶液加熱至沸點，使其中揮發(fā)性溶劑與不揮發(fā)性溶質的分離過程。 蒸發(fā)操作進行的條件：是供給溶劑汽化所需的熱量，并將產生的蒸氣及時排除。 蒸發(fā)器的加熱室通常采用間壁式換熱器，其兩側為恒溫。蒸發(fā)器的加熱室通

34、常采用間壁式換熱器，其兩側為恒溫。 蒸發(fā)過程的特點是（與傳熱相比較）：蒸發(fā)過程的特點是（與傳熱相比較）： 1 1 因溶液沸點升高等因素會引起溫度差損失；因溶液沸點升高等因素會引起溫度差損失； 2 2 因蒸發(fā)過程耗熱量很大，所以應充分考慮熱能利用；因蒸發(fā)過程耗熱量很大，所以應充分考慮熱能利用； 3 3 因處理物料性質不同，因處理物料性質不同，故需充分考慮物料的特性及工藝條件，再選擇或設計適宜的蒸發(fā)器。再選擇或設計適宜的蒸發(fā)器。 三、蒸發(fā)操作的分類 可按蒸發(fā)模式、按操作條件（壓力）及效數等進行分類?？砂凑舭l(fā)模式、按操作條件（壓力）及效數等進行分類。 第二節(jié) 單效蒸發(fā)與真空蒸發(fā) 一、單效蒸發(fā)流程 蒸

35、發(fā)器由加熱器和蒸發(fā)室組成，此外還需除沫器、冷凝器等。 K的確定）總傳熱系數的確定）總傳熱系數 （2 2 蒸發(fā)器的總傳熱系數可按下式計算蒸發(fā)器的總傳熱系數可按下式計算 1 ?K 11b?R?R 0i?0i第三節(jié) 多效蒸發(fā) 采用多效蒸發(fā)的目的是為了減少新鮮蒸氣用量，具體方法是將前一效的二次蒸氣作為后采用多效蒸發(fā)的目的是為了減少新鮮蒸氣用量，具體方法是將前一效的二次蒸氣作為后一效的加熱蒸氣。 專業(yè)資料 多效蒸發(fā)：若將二次蒸汽通道另一壓力較低的蒸發(fā)器作為加熱蒸汽，則可提高加熱蒸汽的利用多效蒸發(fā)：若將二次蒸汽通道另一壓力較低的蒸發(fā)器作為加熱蒸汽，則可提高加熱蒸汽的利用率，這種串聯(lián)蒸發(fā)操作叫多效蒸發(fā)。率，

36、這種串聯(lián)蒸發(fā)操作叫多效蒸發(fā)。 多效蒸發(fā)流程多效蒸發(fā)流程 1 1 并流流程并流流程 2 2 逆流流程逆流流程 3 3平流流程平流流程 膜分離過程：超濾，反滲透，微濾，電滲析。膜分離過程：超濾，反滲透，微濾，電滲析。 第七章第七章 干燥干燥 一、干燥過程的分類及應用一、干燥過程的分類及應用 1 1、物料的干燥、物料的干燥 ： 機械去濕法機械去濕法 物理去濕法物理去濕法 干燥方法：干燥方法： 傳導干燥：熱能以傳導的方式傳給濕物料；傳導干燥：熱能以傳導的方式傳給濕物料； 對流干燥：熱能以對流方式由熱氣體傳給與其直接接觸的濕物料；對流干燥：熱能以對流方式由熱氣體傳給與其直接接觸的濕物料； 輻射干燥：熱能

37、以電磁波輻射干燥：熱能以電磁波的形式由輻射器發(fā)射；的形式由輻射器發(fā)射； 介電加熱干燥：由高頻電場的交變作用使物料加熱而達到干燥的目的。介電加熱干燥：由高頻電場的交變作用使物料加熱而達到干燥的目的。 濕空氣的性質及濕度圖第二節(jié)濕空氣的性質及濕度圖第二節(jié) 一、濕空氣的性質一、濕空氣的性質 1.1. 濕空氣的狀態(tài)參數（以單位質量的干空氣為基準）濕空氣的狀態(tài)參數（以單位質量的干空氣為基準）H ： 濕度濕度 kg/kgkg/kg干空氣n v622H?0. na?pps 622?0.0H?.622 ?p?P?pPsH 飽和濕飽和濕度：度：sp s622.H?0 sP?ps 是總壓和溫度的函數。是總壓和溫度的函數。 ：相對濕度：相對濕度 專業(yè)資料 pv?)?100?%(ppsp