化工原理個人復(fù)習(xí)總結(jié)

1、1、流體流動1、流體微團(tuán)：連續(xù)的流體中微小的質(zhì)點團(tuán)，它的體積可以看為無限小2、連續(xù)介質(zhì)模型（1）概念：即流體在充滿著一個體積時， 不留任何自由空隙，既沒有真空的地方也沒有分子的微觀運動，即把流體看作是連綿不斷的不留任何自由空間的連續(xù)介質(zhì)。 在多數(shù)的情況下，利用連續(xù)介質(zhì)假設(shè)得到的計算結(jié)果和實驗符合得很好。3、表壓、絕壓、真空度與等壓面（1）表壓：以一個大氣壓下為0開始計量壓力。（2）絕壓：以真空下為0開始計量壓力。（3）真空度：處于真空狀態(tài)下的氣體稀薄程度。若所測設(shè)備內(nèi)的壓強(qiáng)低于大氣壓強(qiáng)，其壓力測量需要真空表。從真空表所讀得的數(shù)值稱真空度。真空度數(shù)值是表示出系統(tǒng)壓強(qiáng)實際數(shù)值低于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，即

2、： 真空度=大氣壓強(qiáng)-絕壓，絕壓=大氣壓+表壓。（4）等壓面：氣壓相同的面。在充滿平衡流體空間，連接壓強(qiáng)相等的各點所組成的面，即空間氣壓相等的各點所組成的面。由于同一高度，各地氣壓不相等，等壓面在空間不是平面，而是像地形一樣起伏不平。4、流量與流速（1）流量：單位之間內(nèi)流過管路某一截面的物質(zhì)量。（2）流速：單位時間內(nèi)瘤體在流動方向上流經(jīng)的距離。（3）關(guān)系：流量qv=流速u×面積A5、穩(wěn)定流動與不穩(wěn)定流動（1）穩(wěn)定流動：流體在管道內(nèi)或在窯爐系統(tǒng)中流動時，如果任一截面上的流動狀況(流速、壓強(qiáng)、重度、成分等)都不隨時間而改變的流動。（2）不穩(wěn)定流動：反之，流動各量隨著時間而改變的流動。5、

3、牛頓黏性定律和粘度及其影響因素（1）牛頓黏性定律：流體內(nèi)摩擦力與兩層流體間的相對速度成正比。（2）粘度：液體或氣體在流動時，在其分子間產(chǎn)生內(nèi)摩擦的性質(zhì)，稱為液體的黏性，黏性的大小用粘度表示。（3）影響因素：一、溫度二、壓力三、溶液組成四、物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)6、流體流動類型與雷諾數(shù)（1）流體流動類型一、層流：流體指點做直線運動。二、湍流：流體在總體上沿管道向前運動，同時還在各個方向做隨機(jī)的脈動。（2）雷諾數(shù)Re<2000時，為層流區(qū)。2000<Re<4000時，有層流有湍流。Re>4000時，為湍流區(qū)。7、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別層流無徑向脈動，而湍流有徑向脈動。8、邊界層概念和邊

4、界層分離（1）邊界層概念：流速降為未受邊壁影響流速的99%以內(nèi)的區(qū)域為邊界層，簡言之，邊界層是邊界影響所及的區(qū)域。（2）邊界層分離：一、定義：原本緊貼物體表面流動的邊界層脫離物體表面。當(dāng)固體在流體中運動（或是一靜止固體放在運動的流體中），由于黏滯力的作用，在靠近固體表面的流體會出現(xiàn)邊界層。依照局部流場的雷諾數(shù)不同，邊界層內(nèi)的流體可分為層流或是紊流。若邊界層受到逆壓梯度的影響，使得邊界層相對物體的速度漸漸下降，甚至接近0，此時就會出現(xiàn)邊界層分離的現(xiàn)象。二、由上述可知：流道擴(kuò)大時必造成逆壓強(qiáng)梯度；逆壓強(qiáng)梯度容易造成邊界層的分離；邊界層分離造成大量漩渦，大大增加機(jī)械能消耗。9、當(dāng)量長度與阻力系數(shù)hf

5、=led×u22hf局部阻力系數(shù)le當(dāng)量長度10、重要儀表與設(shè)備（1）單管壓力計：適用于高于大氣壓的液體壓強(qiáng)的測定，不能適用于氣體。（2）U型管壓差計：U型管壓差計才能直接測得兩點的壓差。（3）皮托管：測的是點速度。（4）文丘里管：有點事能耗少，大多用于低壓氣體的輸送。（5）轉(zhuǎn)子流量計：轉(zhuǎn)子形狀的選擇應(yīng)著眼于促使邊界層脫體，以便在較小的Re數(shù)時即出現(xiàn)高度湍流。2、流體輸送機(jī)械1、離心泵（1）結(jié)構(gòu)、工作原理一、離心泵的主要構(gòu)件：葉輪和蝸殼二、工作原理：離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水產(chǎn)生的離心力來工作的。（2）影響特性曲線的因素：液體密度（），粘度（），總效率（）（3）流量調(diào)節(jié)：一、如果工作

6、點的流量大于或小于所需要的輸送量，應(yīng)設(shè)法改變工作點的位置，進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。二、調(diào)節(jié)方法：改變泵的特性曲線。3、流體通過顆粒層的流動1、濾漿、濾餅、過濾介質(zhì)、濾液（1）濾漿：V漿（2）濾餅：V餅（3）過濾介質(zhì)：Ve（4）濾液：V2、生產(chǎn)能力（1）間歇式：Q=V+w+D、當(dāng)Ve=0，=w+D時，Q=Qmax（2）連續(xù)式：Q=VT=nV=AKn ，nQ3、設(shè)備（1）板框機(jī)一、結(jié)構(gòu)：由多塊帶棱槽面的濾板和濾框交替排列組裝與計價所構(gòu)成。二、特點：結(jié)構(gòu)緊湊，過濾面積大。4、顆粒的沉降和流態(tài)化1、自由沉降和沉降速度（1）自由沉降：固體顆粒在流體中僅受自身重力、流體浮力和二者相對運動時產(chǎn)生的阻力的作用，而不受其

7、他機(jī)械力干擾的沉降過程。（2）沉降速度（本質(zhì)上是顆粒與流體的相對運動速度）：斯托克定律區(qū)ut=gdp2p-182、影響沉降速度的因素（1）干擾沉降（2）端效應(yīng)（3）分子運動（4）非球形（5）液滴或氣泡運動3、離心分離因素：離心分離因數(shù)是指同一顆粒所受的離心力與重力之比，表示離心力大小是指標(biāo)。4、降塵室（1）能百分百出去最小顆粒滿足停留時間等于沉降時間。（2）處理能力： qv=A底ut，與H無關(guān)，只取決于降塵室的底面積。5、傳熱1、導(dǎo)熱系數(shù)：導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K，），在1秒鐘內(nèi)（1S）（ 非1H，1小時內(nèi)），通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦/米

8、·度 （W/(m·K)，此處為K可用代替）。2、臨界厚度3、傅里葉定律q=-tn4、一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱（1）平壁Q=qA=tA=推動力熱阻Q=總推動力總熱阻=ti=13iiA（2）圓筒壁Q=qA=tAm=推動力熱阻Q=總推動力總熱阻=ti=13iiAmiAm=A1-A2lnA2A1=ld1-d2lnd2d1當(dāng)d2d1<2則，lnd2d1d1+d22，lnA2A1A1+A225、熱邊界層：熱邊界層是指黏性流體流動壁面附近形成的以熱焓劇變?yōu)樘卣鞯牧黧w薄層。6、影響冷凝和沸騰傳熱的因素（1）液體性質(zhì)（2）固體表面的特征尺寸（3）強(qiáng)制對流的流速（4）自然對流的特征速度7、各種對流傳

9、熱情況下的數(shù)量級8、幾個準(zhǔn)數(shù)：Nu、Pr、Re（1）Nu努塞爾數(shù)（2）Pr普朗特數(shù)（3）Re雷諾數(shù)（4）關(guān)系Nu=AReaPrb當(dāng)Re>10000，0.7<Pr<160，ld>3040，則Nu=0.023Re0.8Prb=0.023ld（du）0.8（cp）b受熱時b=0.4，冷卻時b=0.39、透體，鏡體，白體，黑體，灰體（1）透體（2）鏡體（3）白體：凡是將輻射熱全部反射的物體。（4）黑體：吸收率等于1的物體。輻射能力：Eb=C0(T100)4（5）灰體：可以把實際物體當(dāng)成是對各種波長輻射均能同樣吸收的理想物體。輻射能力：Eb=C0(T100)410、斯蒂芬玻爾茲曼

10、定律Eb=0T4=5.67（T100）411、克?；舴蚨?a同一灰體的吸收率與其黑度在數(shù)值上必相等。12、兩固體間輻射傳熱速度Q12=A1C0(T1100)4-(T2100)411+2-1輻射傳熱速率：Q=C12A(T1100)4-(T2100)413、傳熱的三個環(huán)節(jié)14、傳熱的設(shè)計型和操作型問題（1）設(shè)計型一、命題方式已知冷流體的進(jìn)口溫度，求傳熱面積及換熱器其他有關(guān)尺寸。二、計算方法計算換熱器的熱流量Q計算平均推動力tm計算給熱系數(shù)和總傳熱系數(shù)K計算傳熱面積三、參數(shù)的選擇選擇流向（逆流還是并流或者其他復(fù)雜的）選擇冷卻介質(zhì)的出口溫度（冷熱流體走管內(nèi)還是管外）選擇適當(dāng)?shù)牧魉伲?）操作型一、命題

11、方式已知換熱器的傳熱面積以及有關(guān)尺寸，冷熱流體的物理性質(zhì)。求冷熱流體的出口溫度和冷流體的流量。二、計算方法聯(lián)立求解。15、設(shè)備（1）套管式換熱器一、結(jié)構(gòu)由直徑不同的制管制成的同心套管二、流程選擇原則、強(qiáng)化傳熱措施。16、對數(shù)平均溫差法（1）冷凝過程Q=KAtmQ=m1cp1T1-T2或m1rQ=m1cp1t1-t2（2）求熱阻1K=11d2d1+R1d2d1+d2dm+R2+12（3）圓柱體側(cè)面積A=nd2l（4）流動情況tm=t1-t2lnt1t2（逆流、并流）tm=tm，逆（其他流動情況）17、傳熱速率方程與傳熱速率方程（1）平均溫度差：tm=t1-t2lnt1t2（2）傳熱速率方程：Q=

12、K0A0tm（外）=KiAitm（內(nèi)）6、氣體吸收1、吸收：用適當(dāng)?shù)囊后w吸收劑處理氣體混合物以去除其中一種或多種組分的操作2、吸收劑：一般是對氣體混合物的各組分具有不同的溶解度而能選擇性地吸收其中一種組分或幾種組分的液體。3、解吸：液相中的溶質(zhì)組分向與之接觸的氣（汽）相轉(zhuǎn)移的傳質(zhì)分離過程。4、物理吸收：物理吸收是溶解的氣體與溶劑或溶劑中某種成分并不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)的吸收過程。5、單組份吸收：若混合氣體中只有一種組分進(jìn)入液相，其余組分可認(rèn)為不溶于吸收劑，這種吸收過程稱為單組分吸收。6、等溫吸收：7、溶解度：在一定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100g溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)時所溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量。8、雙膜理論：（

13、1）相互接觸的氣、液兩相流體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一個很薄的停滯膜，相界面兩側(cè)的傳質(zhì)阻力全部集中于這兩個停滯膜內(nèi)，吸收質(zhì)以分子擴(kuò)散方式通過此二膜層由氣相主體進(jìn)入液相主體；（2）在相界面處，氣、液兩相瞬間即可達(dá)到平衡，界面上沒有傳質(zhì)阻力，溶質(zhì)在界面上兩相的組成存在平衡關(guān)系，即所需的傳質(zhì)推動力為零或氣、液兩相達(dá)到平衡；（3）在兩個停滯膜以外的氣、液兩相主體中，由于流體充分湍動，不存在濃度梯度，物質(zhì)組成均勻。溶質(zhì)在每一相中的傳質(zhì)阻力都集中在虛擬的停滯膜內(nèi)。9、傳質(zhì)單元高度：在逆流操作的微分 接觸傳質(zhì)設(shè)備中，使?jié)舛茸兓_(dá)到傳質(zhì)單元數(shù)為 1所需的設(shè)備接觸傳質(zhì) 段高度。10、傳質(zhì)單元數(shù)：在逆流

14、操作的微分接觸傳質(zhì)設(shè)備中度量物料分離的要求和實現(xiàn)分離的難易程度的綜合參數(shù)。11、影響傳質(zhì)單元高度及傳質(zhì)單元數(shù)的因素（1）傳質(zhì)單元高度：設(shè)備的型式設(shè)備中的操作條件（2）傳質(zhì)單元數(shù)：一、物質(zhì)的相平衡二、進(jìn)、出口的含量條件12、回收率13、相平衡關(guān)系亨利定律的三種形式：pe=Expe=Hcye=mxH溶解度系數(shù)T，HE亨利系數(shù)T，Em相平衡常數(shù)T，m；P，m14、傳質(zhì)速率方程與總傳質(zhì)系數(shù)（1）八個傳質(zhì)速率方程NA=yk（y-yi）=yx（xi-x）=Ky（y-ye）=Kx（xe-x）=kG（p-pi）=kL（ci-c）=KG（p-pe）=KL（ce-c）（2）四個吸收總傳質(zhì)系數(shù)Ky=1（1ky+mkx）Kx=1（1kym+1kx）KG=1（1kG+HkL）KL=1（1kGH+1kL）15、吸收塔的操作型問題：（1）命題已知吸收塔高及有關(guān)尺寸，氣液兩項的流量，進(jìn)或出口含量，吸收液的進(jìn)口含量，平衡關(guān)系及流動方式，兩相