制藥工程化工原理03-04學(xué)時(shí)

1、1、流體動(dòng)力過(guò)程：流體輸送、沉降、過(guò)濾、攪拌 2、傳熱過(guò)程： 換熱、蒸發(fā) 3、傳質(zhì)過(guò)程：蒸餾、吸收、萃取、吸附、浸取、吸附、離子交換、膜分離 4、熱質(zhì)同時(shí)傳遞過(guò)程：結(jié)晶、干燥,二、應(yīng)用：工程計(jì)算與設(shè)計(jì),一、研究對(duì)象：?jiǎn)卧僮?熟悉每一種單元操作的特點(diǎn)； 了解針對(duì)不同的單元操作有不同的分析思路和工程上的解決方法； 掌握這些解決方法；能獨(dú)立完成工程設(shè)計(jì)和計(jì)算。,三、學(xué)習(xí)的重點(diǎn)：,第1章 流體流動(dòng),伯努利方程及應(yīng)用 流體流動(dòng)形態(tài)和阻力 管路內(nèi)流體流動(dòng)相關(guān)計(jì)算,學(xué)習(xí)重點(diǎn),哪些是流體？,氣體、液體，固體的流態(tài)化,流體的分類？,氣、液、超臨界狀態(tài) 可壓縮、不可壓縮是否可壓縮 理想流體、粘性流體分子間力 牛

2、頓流體、非牛頓流體粘度特征,流體的性質(zhì)？,流體的壓力（壓強(qiáng)）,特點(diǎn)：方向垂直作用面； 大小各向同性； 具有傳遞性,絕對(duì)壓力：以絕對(duì)真空為基準(zhǔn) 表壓力：以大氣壓為基準(zhǔn)，高于大氣壓的值 真空度：以大氣壓為基準(zhǔn)，低于大氣壓的值,壓力的表示方法,表壓力 = 絕對(duì)壓力大氣壓力 真空度 = 大氣壓力絕對(duì)壓力 真空度 = - 表壓力,其它常用：kPa, MPa, atm, at, kgf/cm2, bar, psi,合成氨壓力為20-30 at,1atm101325 N/m2101.325kPa=0.101325MPa 10.33 mH2O760 mmHg 1.033 kgf/cm2,工程大氣壓：1at =

3、 10 mH2O = 1 kgf/cm2,1 bar = 100000 Pa,1 psi=6895 Pa,單位：N/m2 或 Pa,流體靜力學(xué)原理,微元立方流體 邊長(zhǎng):dx、dy 高：dz 密度:,向上作用力： 向下作用力： 向下重力：,上下受力平衡可得：,積分得到流體靜力學(xué)方程式：,PA （P+dp）A,當(dāng)流體不變（不可壓縮）時(shí)，,或,流體內(nèi) 任意位置：,(i) 總勢(shì)能守恒,物理意義：,靜壓能,位能,總勢(shì)能,(ii) 等壓面,同一水平面上各點(diǎn)的壓力相等。,條件： 靜止的、連續(xù)的、同一種液體內(nèi)。,例：,等壓面適用條件：靜止、連續(xù)、同一流體。,p0,p0,液面上方的壓力變化將引起液體內(nèi)各點(diǎn)的壓力

4、發(fā)生相同大小的變化。,(iii) 壓力可用液柱高度表示,也與液體密度有關(guān)。,(iV) 液面上方壓力的傳遞性,=？,流體靜力學(xué)原理的應(yīng)用,應(yīng)用一、壓強(qiáng)與壓強(qiáng)差的測(cè)量,1.U管壓差計(jì)（普通壓差計(jì)圖片）,一種指示液 與被測(cè)液不互溶,aa為等壓面：,于是,化簡(jiǎn)，得：,指示液,待測(cè)液,R與壓差成正比！,若被測(cè)流體為氣體，或密度差別較大，則：,問(wèn)：壓差計(jì)能否直接測(cè)量某個(gè)位置的壓強(qiáng)？,討論：,問(wèn)：被測(cè)管路是斜的，壓差如何計(jì)算？,問(wèn)：U管的一個(gè)管是斜的，壓差如何計(jì)算？,問(wèn)：U管是倒著的，壓差如何計(jì)算？,倒U形管壓差計(jì),指示劑密度小于被測(cè)流體密度， 一般可用空氣作為指示劑,斜管壓差計(jì),適用于壓差較小的情況。,值越小，讀數(shù)放大倍數(shù)越大。,微差壓差計(jì),2種指示液（A，C） 與被測(cè)液不互溶 有擴(kuò)大室,作用：液面近似無(wú)變化,推導(dǎo)過(guò)程,返回,應(yīng)用二、液位高度的測(cè)量,原理：1中液體在最高液位時(shí)，平衡室2中的液位與之相平。 1中液位下降時(shí)，指示液高度差能反映出1中液位的高低。 h=？,遠(yuǎn)距離測(cè)量地下容器中液位高度,h=？,哪些位置與b點(diǎn)壓強(qiáng)相等？,三、液封高度的計(jì)算,真空蒸發(fā)器,壓力容器,液封高度不能過(guò)大,真空容