华东理工大学化工原理ppt(内部绝密)(1)
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化工原理PPT课件
2020/10/13
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0.4 单位制与单位换算
0.4.1 单位制
任何物理量都由数字和单位联合表达的。运算时，数字与单 位一并纳入运算。如：
5m+8m=(5+8)m;
5m×8m=(5×8)(m×m)=40m2
物理量单位选择时，先选定几个独立的物理量，叫基本量， 并根据使用方便的原则，定出这些量的单位，叫基本单位； 其它各量的单位通过它们与基本量之间的关系来确定，这些 物理量叫导出量，单位叫导出单位；导出单位是由基本单位 乘除构成的。
2020/10/13
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0.3 单元操作进行的方式
1.间歇操作：每次操作之初向设备内投入一批物料，经过一 番处理后，排除全部产物，再重新投料。 间歇操作设备内，同一位置上，在不同时刻进行着不同的操 作步骤，因而同一位置上，物料组成、温度、压强、流速等 参数都随时间变化，属非定态过程，即 参数＝f(x,y,z,θ) 2.连续操作：原料不断地从设备一端送入，产品不断从另一 端送出。 连续操作设备内，各个位置上，物料组成、温度、压强、流 速等参数可互不相同，但在任一固定位置上，这些参数一般 不随时间变化，属定态过程，即 参数＝f(x,y,z)
单位制导出单位 基本单位
2020/10/13
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0.5物料衡算 遵循质量守恒定律
通式：ΣGi＝ΣGo+GA 适用于：1.任何指定的空间范围； 2.过程所涉及的全部变化：
化工原理 第三版 陈敏恒 课件 华东理工内部1
1.1.3 流体受力 体积力 作用于体积中的各个部位，力的大小与体积 （质量）有关。如：重力，惯性力，离心力。 表面力 分解成：垂直于作用面，压力 p ； 平行于作用面，剪切力τ 。
1.1.4 流体黏性 (录像)
黏性的物理本质：分子间引力和分子热运动、碰撞。 牛顿黏性定律 τ —剪应力N/m2（Pa），μ —粘度 N∙s/m2（Pa∙s ） 表明①流体受剪切力必运动。 ②牛顿型流体与非牛顿型流体的区别。 μ =f(温度，压强) ，压强不高，可以忽略。 对液体，温度升高，黏度下降（内聚力为主） 对气体，温度升高，黏度上升（热运动为主） 理想流体: 假定μ =0
V 2 2 2
2 u2 p pa gz 2 2
2 2 1.013 10 5 800 800 9.81 12 2
=5520Pa(绝)
根据物化知识 30℃ pV=10700Pa
拟定态处理 已知：D=1m, d=40mm, h=0.5m 求：放完水所需时间τ
积分得 p+ρgz=常数 或 p1 p2 gz1 gz 2 等高等压，等压面
p2 pa g( z1 z2 ) pa gh
讨论： 1）p2=p1+ρg h 适用条件：静止流体，重力场，不可压缩流体 2）如上底面取在容器的液面上，其压力为p0 下底面取在容器的任意面上，其压力为p 则p =p0+ρg h 3）当p1有变化时，p2也发生同样大小的变化。 p还与ρ， h有关 ρ↑ p↑ h↑ p↑ 4）等压面——在静止的、连续的、同一流体内，处 于同一水平面上各点的压强相等。
化工原理ppt课件
若取多层，规划BL的尺寸）。 AT (n 1)BL n AT 1
BL
操作型(operation type) 问题1：降尘室尺寸已定，已知
μ,ρ,ρp,要求 dpc ,沉降状态（层流），核算降尘室处理能力 qV ,
操作型问题2：降尘室尺寸已定，已知μ,ρ,ρp,沉降状态（层 流），指定qv , 计算dpc 。
A
B
D
B D 4
ui
qV A B
ui 的大小影响到器内进口旋涡、锥形底口灰 卷起情况、气流经过设备的总压降均有关。
27
两种常用旋风分离器的各部位尺寸比例
28
根据实验气体旋转圈数N一般去3－5. 例1：已知含尘气体中尘粒速度为2300kg／m3.气体温度为500℃, µ=0.036cp流量为1000m3/h.采用某种形式的旋风分离器,D=400mm, B=D/4,A=D/2,H=2D,d=D/2.试估算临界直dpc(即dmin)
16
2
理 论 上 ：i
dp d pc
两边同时取自然对数：
lni
2 ln d p d pc
d p d pc 注意：dmin或者d pc指能够100%被沉降分离的最小颗粒粒径。
17
5.3.2 离心沉降(centrifugal settling) 和 离心沉降设备
在离心力的作用下，使流体中的颗粒产生沉降运动（离心力 方向上的运动），称为离心沉降。
华东理工大学化工原理课件
不同之二 静止流体不能承受剪应力（哪怕是非常微小的剪应力） 和抵抗剪切变形。固体可以承受很大的剪应力和抵抗 剪切变形。
①流体与固体的力学特性两个不同点
②流体的剪应力τ与动量传递
du du 根据牛顿粘性定律，对一定τ，μ↑， ↓;μ↓， ↑ dy dy
流动的流体内部相邻的速度不同的两流体层间存在相互作 用力，即速度快的流体层有着拖动与之相邻的速度慢的流 体层向前运动的力，而同时速度慢的流体层有着阻碍与之 相邻的速度快的流体层向前运动的力 流体内部速度不同的相邻两流体层之间的这种相互作用力 就称为流体的内摩擦力或粘性力F，单位面积上的F即为τ
第一章 流体流动
流体流动规律是本门课程的重要基础，主要原因 有以下三个方面： （1）流动阻力及流量计算 （2）流动对传热、传质及化学反应的影响 （3）流体的混合效果
1.1概述 概述
1.1.1流体流动的考察方法 1.1.2流体流动中的作用力 1.1.3流体流动中的机械能
1.1.1 流体流动的考察方法
N/m 2 N ⋅ m [ ]= = =J/Kg 3 ρ Kg/m Kg p
p
1.2 流体静力学
1.2.1 静压强在空间的分布 1.2.2 压强能与位能 1.2.3 压强的表示方法 1.2.4压强的静力学测量方法
1.2.1静压强在空间的分布
（1）静压强 （2）流体微元的受力平衡 （3）平衡方程在重力场中的应用
化工原理课程设计PPT课件
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
化工原理课程设计需要准备的用具
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7
化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计 课程设计的基本格式——除CAD和工程制图外一律使 用A4打印纸，装订！
1.首页
化工原理课程设计说明书（报告）
设计题目 设计者：班级 指导教师： 设计成绩：
姓名 日期
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
加热方式 蒸馏大多采用间接蒸汽加热，设置再沸器。
回流比的选择 R=（1.1---2.0）Rmin
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化工原理课程设计——筛板精馏塔的设计
例：苯和氯苯混合液经原料预热器加热至饱和 蒸汽状态后送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全 凝器冷凝后，一部分作为回流，其余为塔顶产 品，经冷却器冷却后送至贮槽 。
日期
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2.设计任务书（由指导教师提供） 3.工艺流程说明 4.工艺计算及主体设备设计 5.辅助设备的计算及选型 6.设计结果概要或设计一览表 7.对本设计的评述 8.附图（工艺流程简图、主体设备设计条件图等） 9.主要符号说明 10.参考文献
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9
化工原理课程设计
参考资料
1.陈敏恒、从德滋、方图南等编，《化工原理》上、下册（第二版），北京：
（2）精馏段操作线方程
化工原理课件_
化工与材料工程学院---Department of Chemical and Materials Engineering
22
从以产品来划分的化工生产工艺中，抽象出各种单元 操作，即从特殊性中总结出普遍性，是认识上的一个飞跃， 对化学工程学的形成和发展起了重要的推动作用。 3）、飞跃时期 “三传”理论的发现与发展。1960年，美国威斯康新 大学的Bird等人把“三传”的内容组织在一起写成了 《Transport phenomena》 一书。 并得出 “三传”遵循的“唯象方程”——又一块里程 碑。
4
教材： 《化工原理》（上），陈敏恒等，化学工业出版社
参考教材： 1.《化工原理》（上），姚玉英等，天津大学出版社 2.《化工流体流动与传热》，柴诚敬等，化学工业出版社 3.《化工原理》（上），蒋维钧等，清华大学出版社
辅助教学资料： 1.《化工原理学习指导》， 马江权等 ，华东理工大学出版社 2.《化工原理学习指南》，柴诚敬等，高等教育出版社 3.《化工原理学习指导》-----疑难解析 例题详解 习题精选， 丁忠伟，化学工业出版社 4.《化工原理800例》，王 湛等，国防工业出版社
化工原理
Principles of Chemical Engineering
吉林化工学院化工原理教学与实验中心
李忠玉 （博士，教授）
化工与材料工程学院---Department of Chemical and Materials Engineering
22
从以产品来划分的化工生产工艺中，抽象出各种单元 操作，即从特殊性中总结出普遍性，是认识上的一个飞跃， 对化学工程学的形成和发展起了重要的推动作用。 3）、飞跃时期 “三传”理论的发现与发展。1960年，美国威斯康新 大学的Bird等人把“三传”的内容组织在一起写成了 《Transport phenomena》 一书。 并得出 “三传”遵循的“唯象方程”——又一块里程 碑。
4
教材： 《化工原理》（上），陈敏恒等，化学工业出版社
参考教材： 1.《化工原理》（上），姚玉英等，天津大学出版社 2.《化工流体流动与传热》，柴诚敬等，化学工业出版社 3.《化工原理》（上），蒋维钧等，清华大学出版社
辅助教学资料： 1.《化工原理学习指导》， 马江权等 ，华东理工大学出版社 2.《化工原理学习指南》，柴诚敬等，高等教育出版社 3.《化工原理学习指导》-----疑难解析 例题详解 习题精选， 丁忠伟，化学工业出版社 4.《化工原理800例》，王 湛等，国防工业出版社
化工原理
Principles of Chemical Engineering
吉林化工学院化工原理教学与实验中心
李忠玉 （博士，教授）
化工与材料工程学院---Department of Chemical and Materials Engineering
化工原理实验报告-华东理工-华理
化工原理实验报告-华东理工-华理
引言
化工原理实验是化工专业学生的必修课程之一，通过实际操作和观察，加深对化工原理的理解。本文是一个化工原理实验的实验报告，实验地点为华东理工大学华理实验室。
实验目的
本次实验的主要目的是通过对不同物质的混合溶液进行分离和纯化，学会化工实验中基本的分离技术，并掌握相关实验仪器的使用方法。
实验原理
化工实验中常用的分离技术包括蒸馏、结晶、萃取、吸附等。本次实验主要采用蒸馏法和结晶法进行分离和纯化。
蒸馏法
蒸馏法是根据液体不同的沸点来进行分离的一种方法。实验中，将混合溶液加热，在不同的沸点处收集蒸馏液，通过冷凝转化为液体。较低沸点的组分首先蒸发，较高沸点的组分后蒸发，从而实现对混合溶液的分离。
结晶法
结晶法是通过溶解度的差异使混合的溶质分离。实验中，在适当的温度下，在溶液中添加稳定剂，使其溶解度降低，然后通过冷却或加热使其结晶沉淀。通过过滤和洗涤，可以分离出纯净的溶质。
实验步骤
1.准备实验所需的仪器和试剂。
2.将混合溶液加入蒸馏仪中，并搭建好蒸馏装置。
3.开始加热混合溶液，收集蒸馏液。
4.观察收集到的蒸馏液的性质并记录。
5.将蒸馏液通过冷凝管冷却并转化为液体，收集在容
器中。
6.开始结晶实验，将蒸馏液加热至适当温度。
7.添加稳定剂，使溶液开始结晶。
8.冷却溶液，观察结晶沉淀的过程。
9.过滤结晶沉淀，将纯净的溶质收集。
实验结果
经过蒸馏和结晶两次分离和纯化实验，成功得到了纯净的溶质。通过观察和检测，确认了溶质的纯度和物理性质符合实验预期。
分析与讨论
本次实验中采用了蒸馏和结晶两种常见的分离技术，通过实际操作，可以更加直观地了解分离原理，并学习到实验仪器的使用方法。同时，通过对实验结果的分析，可以进一步加深对化工原理实验的理解。
华东理工化工原理第一章01
2.1.2 静力学方程
分析方法（数学分析法）
① 取控制体
p = f ( x, y,z )
② 作力衡算
③ 结合本过程的特点，解微分方程
设A点压强为P
表面力
⎜⎛ Ρ ⎝
−
1 2
×
∂Ρ ∂x
δx
⎟⎞δyδz和⎜⎛ Ρ
⎠
⎝
+
1 2
×
∂Ρ ∂x
δx
⎟⎞δyδz ⎠
X方向体积力 Χρδxδyδz
对x方向有：
② 牛顿型流体与非牛顿型流体的区别 μ= f (物性，温度) t↑, μ气↑，μ液↓
常识： 常温常压下，μ水=1mPa⋅s，μ气=0.018mPa⋅s。 数量级： μ液≈100μ气 换算关系： 1cP = 10-3 Pa.s = 1mPa.s
运动粘度 ν=μ/ρ，m2/s。 理想流体 μ=0，实际流体 μ>0。 牛顿型流体：服从牛顿粘性定律的流体，如气 体，水，甘油等； 非牛顿型流体：不服从牛wenku.baidu.com粘性定律的。分为塑 性流体，假塑性流体和涨塑性流体。
= Hg ( ρi – ρ ) ∴ R = H
∵ρi > ρ
PA – PB = Hg ( ρi – ρ ) > 0 PA > PB
pA +zAρg > pB +zBρg
陈敏恒第三版化工原理学习指导 华东理工内部资料
化工原理学习指导
（华东理工内部版）
第一章 流体流动
1.1 教学基本要求：（14 学时，包括绪论）
概述 流体的作用力和机械能；牛顿粘性定律。 静力学 静止流体受力平衡的研究方法；压强和势能的分布；静力学原理的工程应用。 守恒原理 流动流体的机械能守恒（柏努利方程）；压头；机械能守恒原理的应用。 流体流动的内部结构 层流和湍流的基本特征；定态和稳态的概念；流动边界层的概念； 管流剪应力分布和速度分布。 流体流动的机械能损失 沿程阻力损失；因次论指导下的实验研究方法；当量直径；局 部阻力损失；当量长度。 管路计算 管路设计型计算的特点、计算方法（参数的选择和优化，常用流速）；阻力 损失对流动的影响；简单管路的计算。 流量和流速的测量 毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。
=1.204×105Pa(绝压)
或
pA=1.204×105-1.013×105=1.91×104Pa(表压)
例 4 如图 1.2 所示，设备中压力要保持，液体要排出，须用液封。求液封的高度 h 应为多
少。
解：根据静力学方程可得
图 1.2 液封
4
p − pa = ρgh
所以
h = p − pa = 10 ×103 = 1.02m
ρg 1000 × 9.81
二、机械能守恒
1．流量和流速
质量流量等于体积流量乘以密度，即 qm = qv ρ 。它是一种瞬时的特性, 不是某段时间
（华东理工内部版）
第一章 流体流动
1.1 教学基本要求：（14 学时，包括绪论）
概述 流体的作用力和机械能；牛顿粘性定律。 静力学 静止流体受力平衡的研究方法；压强和势能的分布；静力学原理的工程应用。 守恒原理 流动流体的机械能守恒（柏努利方程）；压头；机械能守恒原理的应用。 流体流动的内部结构 层流和湍流的基本特征；定态和稳态的概念；流动边界层的概念； 管流剪应力分布和速度分布。 流体流动的机械能损失 沿程阻力损失；因次论指导下的实验研究方法；当量直径；局 部阻力损失；当量长度。 管路计算 管路设计型计算的特点、计算方法（参数的选择和优化，常用流速）；阻力 损失对流动的影响；简单管路的计算。 流量和流速的测量 毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。
=1.204×105Pa(绝压)
或
pA=1.204×105-1.013×105=1.91×104Pa(表压)
例 4 如图 1.2 所示，设备中压力要保持，液体要排出，须用液封。求液封的高度 h 应为多
少。
解：根据静力学方程可得
图 1.2 液封
4
p − pa = ρgh
所以
h = p − pa = 10 ×103 = 1.02m
ρg 1000 × 9.81
二、机械能守恒
1．流量和流速
质量流量等于体积流量乘以密度，即 qm = qv ρ 。它是一种瞬时的特性, 不是某段时间
化工原理课程设计精馏板式塔的设计ppt课件
7、塔板负荷性能图
8、数据总表
9、参考文献 完整最新ppt
5
1.1 化工原理课程设计的目的
• 学生需要培养的能力： • 1、查阅资料，选用公式和搜集数据的能力； • 2、综合分析设计任务要求，确定化工工艺流
程，进行设备选型； • 3、迅速准确进行工程计算的能力； • 4、用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设
（25）
Ls－液体体积流量，m3/h；
E－液流收缩系数，一般情况取1。
当平堰上液层高度how＜ 6mm或液流强度Ls/lw ＜
3m3/（m h）时，需改为齿形流，此时how的计算
公式可完整参最看新手pp册t 。
28
③ 溢流堰高hw：
对于常压或加压塔，一般取hw＝50～80mm；
（26）
对于减压塔或要求塔板阻力很小时，hw为25mm左右；
当液体量很大时，hw可适当取大。
④ 降液管的宽度Wd和截面积Af：
可根据堰长lw与塔径D的比值，由图中查取Wd/D和Af/AT的值,。求得的降液
管的宽度和截面积，应按照下式进行验算液体在降液管内的停留时间，并
C.确定进料板位置，利用公式（16），以xF代xw，α精馏代替α全塔，求得精馏段 的最小理论板数Nmin（精），按照步骤b法求得精馏段的理论板数N精，则加料板 为N精的下一块板。
完整最新ppt
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化工原理第三版陈敏恒课件华东理工内部资料
高度湍流，K与流量无关 2.1.2 管路特性的影响因素 阻力部分：①管径d ②管长l、le或ζ ③
d
势能增加部分：①位差Δz ②压差Δp
p2 p1 ③密度ρ= g
过程分析法及其在泵流管路问题上的应用 过程分解法 当一个过程由若干个子过程综合而成，各个 过程之间无交互影响或影响微弱而可忽略，则对 子过程分别研究解决，然后通过一定的原则或方 法加以综合，可使整个过程得到简化并解决。泵 流管路问题的解决方案 应用过程分解法，将整个问题分解为泵特性 和管路特性，分别加以研究，然后通过供需平衡 的原则加以解决。
2.2 离心泵 2.2.1 离心泵的工作原理 2.2.1.1 主要构件(录像) 叶轮：迫使液体高速旋转，形成离心力场 中心加入低势能、低动能液体 外缘输出高势能、高动能液体 蜗壳：流道逐渐扩大，将动能部分转化成势能
2.2.1.2 等角速度旋转运动的流体能量关系 假定：①理想流体，定态流动 ②叶片无限薄，无限多
p2 p1 H g
当H一定，则 , p2 , p1 当泵启动时，泵内充满 空气，造成泵吸入口的真空度太小无法吸入液 体。这种现象称为“气缚”现象。
2.2.2 离心泵的特性曲线 （1）泵的有效压头 泵内损失： 容积损失:部分流体漏回入口处 水力损失:μ ≠0,叶片数目有限 机械损失:轴承、轴封的摩擦 （2）泵的有效功率 Pe=ρgqVHe Pa基本上随流量qV单调上升 泵启动时关出口阀 （3）泵的效率 Pe
相关主题
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②
R= m
1 1 A. 0 ；B. C. ； 13.6 12.6
U形管指示的是什么？ P A - P B= p A - p B pC = pA+ρgR pC = pB+ρigR PA - PB=R(ρi -ρ)g 指示的是虚拟压差，只有等高时才是压差
3.2 机械能守衡
u p2 u z1 g z2 g 2 2
5 过滤计算 5.1 物料衡算 悬浮液含固量表示方法： 质量分数w, kg固体/kg悬浮液 3 3 φ , m /m 体积分数 固体 悬浮液
取1kg悬浮液
w/ p w / p (1 w ) /
取1m3悬浮液
p (1 ) 注意：①三个去向要清楚 ②基准要选好 3 1kg 1m 取 滤饼 取 滤饼 a/ a a / (1 a ) / p , (1 ) p
q'V n' 如果 qV n
n' 则有 H 'e He n
3
2
P 'a n' Pa n
2．3 离心泵的流量调节和组合操作 1．工作点 工程处理方法：过程分解法
2．流量调节 ①出口阀开度 优点：调节简便、灵活 缺点：能耗 ②改变转速n 节能，但不方便 新老泵特性曲线关系 2 2 q'V n' 时，H ' n' q'V
粘性的物理本质--分子间引力和分子热运动、碰撞 牛顿粘性定律 μ =f(物性，温度) t↑, μ 气↑，μ 理想流体: 假定μ =0 2 流体静力学 静力学方程 p gz 常数 p1 p2 gz1 gz 2
液↓
等高等压 p2 pa g( z1 z2 ) pa gh 虚拟压强
化工原理复习 本科
第一章 流体流动
1 概述 1.1 流体流动的考察方法 质点---含有大量分子的流体微团，其尺寸 远小于设备尺寸、远大于分子平均自由程 连续性假定---流体是由无数质点组成的，彼此 间没有间隙，完全充满所占空间的连续介质 拉格朗日法---选定流体质点 欧拉法---选定空间位置 化工原理较多采用欧拉法
qV n
H n qV
H 2 ∴ H ' q 2 q'V V
(等效率点)
3．组合操作 ①串联组合 同样流量下，两泵压头相加 H单=φ(qV)， H串=2φ(qV)
例如： H单=20-2qV2 2 H串=40-4qV 工作点 H’ ≠ 2H
②并联组合 同样压头下，两泵流量相加
qV H单=φ(qV)， H 并 ( ) 2
例如： H单=20-2qV2 2 H并=20-0.5qV 工作点 q V’ ≠ 2 q V
2.4 离心泵的安装高度 1．汽蚀现象(录像)
叶轮入口K处压强最低，Hg太大时，pK≤pV, 液体汽化，形成汽泡，受压缩后溃灭。 后果：叶轮受冲击而出现剥落 泵轴振动强烈，甚至振断
规定必需汽蚀余量 (NPSH)r=(NPSH)c+Δ, 进泵样本，与流量有关 2 p u 实际汽蚀余量 NPSH 1 1 pV g 2 g g 须比(NPSH)r大0.5m以上， 最大允许安装高度[Hg]为
结论：①管路状况一定，qV↑,hf↑ ②hf (ΔP)一定, ζ↑,qV↓ ③qV一定, ζ↑,hf↑ 图中，ζ↑,则hfAB____, pA____,pB____,为什么
P
2
2 V
6.2.1 串联管路计算
方程特点：hf总=hf1+hf2+hf3 qV=qV1=qV2=qV3
注意各段阻力计算的 u、l、d、λ的不同
w
p
5.2 过滤速率
dq K d 2(q qe )
qe为过滤介质当量滤液量
2 P K r
不可压缩滤饼，r=常数, K∝ΔP S 1-S P P , S为压缩指数 可压缩滤饼, r=r0 Δ , K∝Δ qe与介质性质、悬浮液性质有关 5.3过滤基本方程的应用 1．恒速过滤 K终 若τ=0, q=0则 q终 终 2(q终 qe ) 2. 恒压过滤 若τ=0, q=0则 q2+2qqe=Kτ 或 V2+2VVe=KA2τ 2 q K qe qe
流量计比较 毕托管：测得点速度，流量须计算 孔板流量计：测得锐孔平均速度， A0恒定, u0变化, Δp变化, 不易阻塞 转子流量计：测得的流量读数需换算 Δp恒定, u0恒定, A0变化, 易阻塞
第二章 流体输送机械
1. 概述 目的：给流体加入机械能 1．1 管路特性
2 离心泵 2．1 离心泵的工作原理 1．主要构件 叶轮：迫使液体高速旋转，形成离心力场 中心加入低势能、低动能液体 外缘输出高势能、高动能液体 蜗壳：流道逐渐扩大，将动能部分转化成势能
3.回转真空过滤机 2 ΔP一定， q K qe qe K qe2 qe
3. 先变压后恒压 从τ =τ1, q=q1起开始恒压操作 2 2 (q q1 ) 2qe (q q1 ) K ( 1 ) 2 2 2 ( V V ) 2 V ( V V ) KA ( 1 ) 或 1 e 1 4．生产能力的优化 间歇过滤机恒压操作有优化问题
5.3 通风机 2．离心式通风机 原理与离心泵相同，不同之处： ①风压 pT∝ρ ②动能在总机械能中所占比重明显
3．特性曲线 参数：风量qV, 风压pT,pS, 功率P, 效率η 出厂标准：0.1MPa, 20℃空气, ρ=1.2kg/m3 以入口状态为基准： ①qV, ②ρ, ③pT, 使用中注意换算
p2
2 2
压差计： pa p2 i gR 可得： 2( pa p2 )
u2
i 2 gR
qV A2 u2
ρ ,ρ i,D,d, qV均相等，则R R’ A. > ；B. = ；C. <
从1-1截面 至2-2截面 排柏努利方程
P1 u P2 u 2 2
4.4.2 圆管速度分布 层流条件下： 积分得
由
，得
湍流条件下：由于μ ’的困难而无法解析解 n=f(Re) 实测后归纳成
5 阻力损失 本质原因：流体有粘性 直管阻力损失
5.3 摩擦系数 5.3.1 莫迪图
同一根管子，可以既是光滑管，又是粗糙管
5.4.1 局部阻力计算式 工程上取 或
，ζ---阻力系数
7.3 转子流量计
qV A0 u0 A0C R 2V f ( f ) g Af
转子流量计的特点：恒流速、恒压差 刻度换算： A( f B ) qVB qVA B( f A ) 出厂标准： 液体 1000 kg / m 3 气体 1.2kg / m 3
2．2 离心泵的特性曲线 1．泵的有效压头 泵内损失： 容积损失:部分流体漏回入口处 水力损失:μ ≠0,叶片数目有限 机械损失:轴承、轴封的摩擦 2．泵的有效功率 Pe=ρgqVHe Pa基本上随流量qV单调上升 泵启动时关出口阀 3．泵的效率 Pe
Pa
4．特性曲线的影响因素 ①密度: ρ对He~qV,η~qV无影响;对Pa~qV有影响 ②粘度: μ对He~qV,η~qV，Pa~qV都有影响 ③转速: 当n变化<20%时，比例定律：
6.2.2 复杂管路计算 并联管路计算
分流或合流时，有能量的损失和交换，有时ζ <0 对于长管，三通处的阻力相对很小可忽略 方程特点： PA PB
hf 1 hf 2
qV总=qV1+qV2 注意hf不要重复计算
7 流速和流量的测量 7.1 毕托管
Hale Waihona Puke Baidu
7.2 孔板流量计
文丘里流量计
孔板流量计的特点：结构简单，阻力损失较大 文丘里流量计特点：阻力损失较小，造价较高
3．流体通过固定床的压降 数学模型法主要步骤：
1 dm xi di
3.1 解数学模型 康采尼方程 P
L
5
a (1 )
2
2
3
u
适用范围：Re’<2 欧根方程： 2 P (1 ) (1 ) 2 150 3 u 1.75 3 u 2 L (d ev ) d ev 粘性项 惯性项 Re’< 3时，可忽略惯性项 Re’> 100时，可忽略粘性项 4．过滤原理及设备 架桥现象
，le---当量长度
实测的ζ和le已成图表，供设计使用 阻力的单位有三种： ①损失压降 Pa=N/m2 ②损失能量 J/kg ③损失压头 J/N=m
6.1.2 阻力损失压差—管路状况—流量三者关系
l u l 8q hf ( ) ( ) 2 4 d 2 d d
p0 pV [H g ] H f 01 [( NPSH )r 0.5] g g
实际安装高度Hg<[Hg]即可。
2．5 离心泵的类型与选用 1．类型 ①清水泵---单级、多级、双吸 ②耐腐蚀泵---用耐腐蚀材料 ③油泵---密封良好 ④液下泵---转轴特别长 ⑤屏蔽泵---无密封、无泄漏 2．选用 ①根据泵的工作条件，如腐蚀性、潜水等 确定泵的类型； ②根据管路所需的qV，H，确定泵的型号。
2 1 2 2
22 2 P2 P1 ( u1 u2 ) R ( i ) g 2( i ) g
P2 P1
(u u )
2 1 2 2
R与水平放、斜放、垂直放都无关
4 流体流动的内部结构 4.1 流动的型态 判断依据：雷诺数 Re du
层流和湍流的本质区别: 是否存在速度、压强的脉动性 4.1.2 流型判据 Re<2000 层流 2000<Re<4000 或为层流，或为湍流 Re>4000 湍流
5．气体输送机械 5.1气体输送机械分类 按结构分： 离心式 例：离心风机 往复式 往复式压缩机 旋转式 罗茨风机 流体作用式 喷射泵 一般按进出口压强差分 ： 通风机：出口压强≤15kPa(表) 鼓风机：出口压强15kPa~0.3MPa(表) 压缩机：出口压强>0.3MPa(表) 真空泵：生成负压，进口<0.1MPa, 出口0.1MPa
3．往复泵 3.1 主要构件：泵缸、活塞、活门 3.2 工作原理：直接提供压强能
3.3 流量特点： 1)正位移特性:流量由泵决定, 与管路特性无关 2)流量: qV = A L n ηV A泵缸截面, L活塞行程, n转速, ηV容积效率 3)不均匀性: 加气室, 双动, 多缸
4)流量调节: ①旁路阀 ②改变转速和行程 3.4扬程: 在电机功率范围内， 由管路特性决定 3.5操作: 一般无气缚，能自吸 3.6安装: 不装出口调节阀 也有汽蚀问题
p1
2 1
2 2
,
J/kg
柏努利方程的物理意义：三项机械能之和为常数 或 2 2 p1 u1 p2 u2 z1 z2 ， J/N=m
g 2 g
g 2 g
几何意义：位头、压头、速度头总高为常数
3.2.4 工程应用： (1)测风量 由1-1至2-2排方程
pa
u 2
Q V
dQ 令 0 可得τopt d 2 2 2 ( KA ( W D ) Ve ) Ve opt KA 2
W D
f ( )
叶滤机洗涤速率(面积，饼厚不变) PW dV dV d W P W d 终 当Ve=0时, P W 2VW W PW V 板框压滤机洗涤(面积减半,饼厚加倍) 1 PW dV dV d W 4 P W d 终 当Ve=0时 P W 8VW W PW V
' p'T pT
第四章 流体通过颗粒层的流动
1 概述 固定床—由许多固体颗粒堆积成的静止颗粒层 2 颗粒床层的特性 2.1 单颗粒的特性 非球形：定当量直径，目标不同结果不同 体积当量dev,
V
6
d
3 ev
球形度(形状系数)ψ
ψ≤1
2.2 颗粒群的特性 平均直径dm，准则：比表面相等