华东理工大学化工原理ppt内部绝密.ppt
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华东理工大学简介PPT课件
1965 四川分院
历史沿革
1993 华东理工大学
1997 与上海市共建
1956年全国首批招收研究生的高校 原教育部直属的13所重点高等工科院校之一 1960年中共中央确定为直属高教部的全国重点高校
5
学校概况
历史沿革
建有研究生院，是首批实施自主招生的22所高校之一 1993年更名为华东理工大学 1996年进入“211工程”重点建设行列 1997年由教育部和上海市共建 2008年获准建设优势学科创新平台
“人才培养十大案例”之一： “产学研合作十大优秀案例 ” “产学研合作十大优秀案例 ”
我校与西门子公司的合作
我校与兖矿集团合作
我校与中石化集团合作wk.baidu.com
19
人才培养
创新教育
国家大学生创新实验计划成员单位，积极推进“大学生创新教育 工程”。
鼓励校内的国家和省部级重点研究机构向本科生开放。
教授、副教授参与本科生的创新教育，提供互动案例。
6
学校概况 历史上的改革与创新
1961年，“高教六十条”拟定者之一
1965年，毛主席和党中央批准三线重 点建设的4所大学之一，我校为652工 程（清华大学651，北京大学653、南 京大学654）
1988年，是全国三所高校综合改革试 点单位之一，在国内产生了广泛影响
1995年，由教育部与中石化共建，开 创了教育部与国家支柱产业共建的新 模式
历史沿革
1993 华东理工大学
1997 与上海市共建
1956年全国首批招收研究生的高校 原教育部直属的13所重点高等工科院校之一 1960年中共中央确定为直属高教部的全国重点高校
5
学校概况
历史沿革
建有研究生院，是首批实施自主招生的22所高校之一 1993年更名为华东理工大学 1996年进入“211工程”重点建设行列 1997年由教育部和上海市共建 2008年获准建设优势学科创新平台
“人才培养十大案例”之一： “产学研合作十大优秀案例 ” “产学研合作十大优秀案例 ”
我校与西门子公司的合作
我校与兖矿集团合作
我校与中石化集团合作wk.baidu.com
19
人才培养
创新教育
国家大学生创新实验计划成员单位，积极推进“大学生创新教育 工程”。
鼓励校内的国家和省部级重点研究机构向本科生开放。
教授、副教授参与本科生的创新教育，提供互动案例。
6
学校概况 历史上的改革与创新
1961年，“高教六十条”拟定者之一
1965年，毛主席和党中央批准三线重 点建设的4所大学之一，我校为652工 程（清华大学651，北京大学653、南 京大学654）
1988年，是全国三所高校综合改革试 点单位之一，在国内产生了广泛影响
1995年，由教育部与中石化共建，开 创了教育部与国家支柱产业共建的新 模式
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。
华东理工大学化工原理概念解释
华东理工大学化工原理
1.质点含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得多。
连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
拉格朗日法选定一个流体质点, 对其跟踪观察，描述其运动参数( 如位移、速度等) 与时间的关系。
欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果。流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流体的。
理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。
粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增加而减小，因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大，因为气体分子间距离较大，以分子的热运动为主。
总势能流体的压强能与位能之和。
可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。有关的称为可压缩流体，无关的称为不可压缩流体。
伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。
平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。
动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。
均匀分布同一横截面上流体速度相同。
均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直, 在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
华东理工化工原理课程设计ppt
2.3.4负荷性能图 参考[1]p135 要详细计算 V ①液相下限线 ②液相上限线 ③漏液线 ④过量液沫夹带线 ⑤溢流液泛线 ⑥精馏线和提馏线
m /s 1
3
A 精馏线 4
●
B 提馏线 5
●
2 3
3 L m /s
（精馏段与提馏段负荷应在负荷性能图内）
①液相下限线 由how=6mm计算
V 4
●
A 精馏线 B 提馏线 5
'
Aa
WS
受 液 盘
WS 塔板入口安定区 WS 塔板出口安定区
'
Wc
△
h ow hw ho
how>6mm, 否则lw /D↓
1线左移
2线右移
τ=Af Hd /LS>3~5s, 否则Af↑或 hw↑
板压降增大，Hd增大
k=uo /uow>1.5~2, 否则φ↓
A0下降
3线下移
eV<0.1kg液/kg汽,否则HT↑或lw /D↓或D↑
塔顶蒸汽
回流液
原料
两相总体上逆流 每块塔板上错流
塔釜蒸气
塔底液体
Wc
LW堰长
D lw 降 液 WS 区 Af WS
'
Aa
受 液 盘
Af降液管面积
Aa鼓泡区面积
Wc边缘区
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
ppt精选版
6
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
ppt精选版
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
21
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
ppt精选版
22
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
ppt精选版
8
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
ppt精选版
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
华东理工大学化工原理第九章05
7.4 两种方式能耗的比较 xD恒定方式, 塔顶产品没有不同浓度的混合， 塔顶产品没有不同浓度的混合， 能耗较低 R恒定方式,塔顶产品有不同浓度的混合， 塔顶产品有不同浓度的混合， 能耗较高
本次讲课习题： 本次讲课习题： 第九章 19, 20, 21, 22 下次带自测练习
D (轻组分摩尔分率), 泡点进料, 塔顶采出率 = 0.5, F
F 0.98 Dx D × 0.45 = 0.882 , x D = η xF = 解：⑴ η = D 0.5 Fx F Fx F − Dx D 0.45 − 0.5 × 0.882 xW = = = 0.018 F−D 1 − 0.5
y进 − mx出 = ( y出 − mx 进 ) A y进 − mx出 1 N= ln[ ] L y出 − mx 进 ln mG 1 mG y进 − mx 进 mG N= ln[(1 − ) ] + L L y出 − mx 进 L ln mG
N
6.2 操作参数对操作结果的影响
D 调节R, F , q; xF变动,
较小时， 情况；为分离能力限制； 当R较小时，为(b)情况；为分离能力限制； 情况；为物料衡算限制。 当R较大时出现(a)或(c)情况；为物料衡算限制。
D ①当 > x F时， F
⑴R较小，分离能力限制 较小，
L R x D max − ye = = V R + 1 x D max − xe 得 x D max = R( ye − xe ) + ye L RD + qF ye − xW min = = V ( R + 1) D − (1 − q )F xe − xW min RD + qF 得x ( ye − x e ) W min = ye − W
华东理工大学化工原理 第一章
流线演示
1.2 流体受力 1.2.1 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 1.2.2 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
1.2.3 流体黏性
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 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(物性，温度) t↑, μ 气↑，μ 理想流体: 假定μ =0
液↓
流体黏性
1.3 流体流动的机械能
u 2
2
u m 2) 为单位质量流体的动能 ( m
2
mgz gz 为单位质量流体的位能 ( ) m p pdAdl 为单位质量流体的压强能 ( ) dV
2 流体静力学 2.1 静止流体的压强分布 2.1.1 静压强的特性
①任意界面上只受到大小相等方向相反的压力 ②作用于任意点不同方位的静压强数值相等 ③压强各向传递
2.1.2 取控制体作力衡算
1 p 1 p X 0 Z 0 ,同样 , x z
1 p Y 0 y
2.1.3 结合本过程特点解微分方程 重力场得 X=0, Y=0, Z=-g
p p 1 dp 0 , 0 ,则 g 0 因 x y dz
2.3 压强的表示方法 2 2.3.1 单位：N/m =Pa 106Pa=1MPa 流体柱高度 ( p=ρgh ) 5 1 atm=1.013×10 Pa=760mmHg=10.33mH2O 1 bar=105Pa 1 at=1kg(f)/cm2=9.81×104Pa 2.3.2 基准 表压=绝对压-大气压 真空度=大气压-绝对压 压力表读数—表压；真空表读数—真空度
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
华东理工大学精馏课件
x D x W 0 .9 0 8 .00 028
W F D 5 . 3 2 1 . 0 2 4 . 7 3 k 7 / 1 h m 6
共五十二页
2.2.1 相平衡计算 由[4]或[6]可查
A, B, C 平衡数据(shùjù)、马古斯方程A12、A21[6]p55，
已知 x 求 y
共五十二页
un=B•uf Vh2= 3600un•An
共五十二页
Lh2
Vh2W WV L
V L
5．溢流(yìliú)液泛线
H d ( H T h W )
点1，取Lh1，取β=0.57，Δ=0，取E h ow 2.8 410 3E L lw h1 2/3
2
hf 0.15l3 w L S h0
hl =β(hW+how)
计算管道规格、汇总成表格 定控制方案并选仪表 3.设备设计：选定型设备， 设计非定型设备(工艺设计、机械设计)
共五十二页
4.总图设计：
各单元的平、立面布置，管道布置图
施工图
5.公用工程设计：
制冷、水、电、汽、气、真空等
施工图
6.土建设计：
房屋(fángwū)、地基等等
施工图
共五十二页
共五十二页
共五十二页
生产任务：
处理量：10万吨/年
（年工作日以330天计，每天24小时） 其中含：甲醇60wt%，水40wt% 分离要求： 常压连续(liánxù)精馏操作； 回收甲醇组成为： 含甲醇 97 wt%； 残液组成为： 含甲醇 0.5 wt%
W F D 5 . 3 2 1 . 0 2 4 . 7 3 k 7 / 1 h m 6
共五十二页
2.2.1 相平衡计算 由[4]或[6]可查
A, B, C 平衡数据(shùjù)、马古斯方程A12、A21[6]p55，
已知 x 求 y
共五十二页
un=B•uf Vh2= 3600un•An
共五十二页
Lh2
Vh2W WV L
V L
5．溢流(yìliú)液泛线
H d ( H T h W )
点1，取Lh1，取β=0.57，Δ=0，取E h ow 2.8 410 3E L lw h1 2/3
2
hf 0.15l3 w L S h0
hl =β(hW+how)
计算管道规格、汇总成表格 定控制方案并选仪表 3.设备设计：选定型设备， 设计非定型设备(工艺设计、机械设计)
共五十二页
4.总图设计：
各单元的平、立面布置，管道布置图
施工图
5.公用工程设计：
制冷、水、电、汽、气、真空等
施工图
6.土建设计：
房屋(fángwū)、地基等等
施工图
共五十二页
共五十二页
共五十二页
生产任务：
处理量：10万吨/年
（年工作日以330天计，每天24小时） 其中含：甲醇60wt%，水40wt% 分离要求： 常压连续(liánxù)精馏操作； 回收甲醇组成为： 含甲醇 97 wt%； 残液组成为： 含甲醇 0.5 wt%
华东理工大学化工专业考试科目
23
801化工原理
《化工原理》（第三版）
陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋
化学工业出版社
24
802物理化学
《物理化学》（第四版）（上、下册
胡英、吕端东、刘国杰、叶汝强
高等教育出版社
32
810高分子化学和物理
《高分子科学教程》
韩哲文
华东理工大学出版社，2001
《高分子物理》
何曼君
复旦大学出版社
《高分子物理习题集》
▲博士学位授予权专业;☆国家重点学科;△省（区、市）或部委重点学科;※国家重点实验室
化学工程与技术属一级学科，包括081701▲化学工程、081702▲化学工艺、081721▲★过程系统工程、081723▲★材料化学工程4个二级学科，统筹招生。
0百度文库2003
油气储运工程
01油气深加工及长输节能技术02油气反应工程与营销系统工程03油气综合利用与油气田集输技术04油气分离工程与储运系统安全工程
研究方向
招生
人数
考试科目
备注
081700
▲☆△※化学工程与技术
01化学反应工程
02传质与分离工程
03化工热力学
04产品工程
05材料化学工程
06化工过程系统工程
07材料添加剂化学与工程
08清洁能源工程
09油气加工及石油化工
10工艺过程与高效装备
801化工原理
《化工原理》（第三版）
陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋
化学工业出版社
24
802物理化学
《物理化学》（第四版）（上、下册
胡英、吕端东、刘国杰、叶汝强
高等教育出版社
32
810高分子化学和物理
《高分子科学教程》
韩哲文
华东理工大学出版社，2001
《高分子物理》
何曼君
复旦大学出版社
《高分子物理习题集》
▲博士学位授予权专业;☆国家重点学科;△省（区、市）或部委重点学科;※国家重点实验室
化学工程与技术属一级学科，包括081701▲化学工程、081702▲化学工艺、081721▲★过程系统工程、081723▲★材料化学工程4个二级学科，统筹招生。
0百度文库2003
油气储运工程
01油气深加工及长输节能技术02油气反应工程与营销系统工程03油气综合利用与油气田集输技术04油气分离工程与储运系统安全工程
研究方向
招生
人数
考试科目
备注
081700
▲☆△※化学工程与技术
01化学反应工程
02传质与分离工程
03化工热力学
04产品工程
05材料化学工程
06化工过程系统工程
07材料添加剂化学与工程
08清洁能源工程
09油气加工及石油化工
10工艺过程与高效装备
华东理工大学化工原理第九章04
由q, xF,α求xe, ye代入方程得Rmin
④回收塔(只有提馏段)
q=1时，L=F，V=D q>1时，L=qF，V=D+(q-1)F L Dx D − Fx F 操作线 Vy=Lx+DxD-FxF, y = x + V V xDmax=?
为提高xD可加回流 L=RD+qF V=(R+1)D+(q-1)F
∴ x +3x -1=0 得xe=0.303，ye=0.465
2
Rmin
x D − ye 0.97 − 0.465 = = = 3.12 ye − xe 0.465 − 0.303
⑶R=1.6Rmin=1.6×3.12=5.0 提馏段 L = RD + qF = 5 × 0.4 F + 0.4 F = 2.4 F V = L + D − F = ( 2.4 + 0.4 − 1)F = 1.8F
LII = RD − θ VII = ( R + 1) D
RD − θ Dx D + θxθ y= x+ ( R + 1) D ( R + 1) D
将y=ye，x=xe代入
5D − D D( x D max + 0.72) ye = xe + (5 + 1) D (5 + 1) D 2 x D max + 0.72 0.465 = × 0.303 + 3 6
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
化工原理试验-华东理工大学网络教育学院
化工原理实验（本）教学大纲
英文译名：Experiments of Chemical Engineering Principles
课程性质：必修课程
学分数：2
要求先修课程：高等数学、物理、物理化学
参考书：
1.《化工原理》（上）\（下）（第三版），陈敏恒、丛德滋、方图南、齐鸣斋编，北京化学工业出版社，2006。
2. 化工原理实验，史贤林、田恒水、张平主编，上海华东理工大学出版社，2005。
一、本课程的性质、目的和任务
化工原理实验是一门以化工单元操作过程原理和设备为主要内容，以处理工程问题的实验研究方法为特色的实践性课程。它在培养学生的工程能力，创新思维和创新能力方面起着重要的作用。通过本课程的学习，学生可以应用化工原理和有关先修课程所学的知识，加强正确处理工程问题的综合能力，同时在下列几个方面的能力上得到较好的培养和锻炼：（1）掌握处理工程问题的基本实验研究方法，即数学模型法和因次论指导下的实验研究方法，灵活地应用这些方法研究处理各种化工工程问题的能力；（2）分析和解决化工工程问题的综合能力：包括合理地规划实验的能力；正确地选择设备和设计流程的能力；正确地选择和使用工程测试仪表的能力；实验动手能力；化工单元过程和设备的操作及分析能力；正确处理实验数据的能力；（3）对实验结果进行正确分析、讨论和总结并用简明的文字和适当的图表撰写实验研究报告的能力；（4）工程创新能力。
二、实验基本要求
(1). 熟练掌握化工原理实验的特点，了解和熟悉工程实验所具有的基本特点，以及与基础学科实验之间的区别，并能够灵活地应用到今后的实际工作中。
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
18
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或
z1
p1
g
u12 2g
z2
p2
g
u22 2g
， J/N=m
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 p2 u22
2
压差计： pa p2 i gR
可得：
u2
2( pa p2 )
2gR i
qV A2u2
ρ,ρi,D,d, qV均相等，则R R’ A. > ；B. = ；C. <
1 12.6
U形管指示的是什么？
PA - PB= pA - pB 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
z1g
p1
u12 2
z2 g
p2
u22 2
, J/kg
柏努利方程的物理意义：三项机械能之和为常数
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
如果 q'V n'
qV n
则有 H'e n'2
He n
P'a Pa
n'3
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
q'V qV
n' n
时，H ' n'2
d
) u2 2
( l
d
)
8qV2
2d
4
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
6.2.1 串联管路计算
方程特点：hf总=hf1+hf2+hf3 qV=qV1=qV2=qV3
从1-1截面 至2-2截面 排柏努利方程
P1 u12 P2 u22
22
P2
P1
(u12
2
u22 )
R P2 P1 (u12 u22 )
(i )g 2(i )g
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
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液↓ 理想流体: 假定μ=0
2 流体静力学
静力学方程 p gz 常数
p1
gz1
p2
gz2
等高等压 p2 pa g(z1 z2 ) pa gh
虚拟压强
ຫໍສະໝຸດ Baidu
②
R= m
A.
0
；B.
1 13.6
；C.
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
，ζ---阻力系数
或
，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
hf
P
( l
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
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
实测后归纳成
n=f(Re)
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
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：
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
注意各段阻力计算的 u、l、d、λ的不同
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
7.2 孔板流量计
文丘里流量计
H n
q'V qV
2
∴
H'
H qV2
q'V2
(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 H串=40-4qV2
工作点 H’ ≠ 2H
②并联组合 同样压头下，两泵流量相加
H单=φ(qV)， H并
(qV
2
)
例如： H单=20-2qV2 H并=20-0.5qV2
工作点
qV’≠2qV
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,
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
7.3 转子流量计
qV A0u0 A0CR
2V f ( f )g Af
转子流量计的特点：恒流速、恒压差
刻度换算：
qVB qVA
出厂标准：
A( f B) B( f A)
液体 1000kg / m3 气体 1.2kg / m3