《化工原理》公式总结

第一章流

1.

2.

3. 流体静力学基本方程：p2= p0•「gh

双液位u型压差计的指示：p1 - p2 =Rg(「- J))

1

2

p

2

u2

1 2 p1

伯努力方程：吧・产1 =

^z2g

4. 实际流体机械能衡算方程：z1 g 1 2

-u1

2

p

1 yg

P 2a

P2W

5.

雷诺数：R^^^^64

6. 范宁公式：Wf「: u2_32Tu

2 一廿

• ：Pf

-p~

7. 哈根-泊谡叶方程：厶P f 32血d2

8. 局部阻力计算：流道突然扩大:

2

A1

——流产突然缩小:

A2

-=0.5 1

A1

一I

A2 XvA XvB

__ +___ +

「

9.混合液体密度的计算：

Kg/m 3,x--液体混合物中各组分的质量分数。

10。表压强=绝对压强-大气压强

X wn +

'冷

P液体混合物中个组分得密度, 真空度=大气压强-绝对压强

11.体积流量和质量流量的关系:

整个管横截面上的平均流速:

3

W s=v s P m /s kg/s

.1 =Vs

A

A--与流动方向垂直管道的横截面积,

流量与流速的关系：

W s G - 质量流量：A

2

的单位为：kg/(m .s)

12. 一般圆形管道内径: ' 4 v s

13.管

)2A2‘2 二....-A =常数

表示在定态流动系统中，流体流经各截面的质量流量不变，而流速

密度p而变化。

u随管道截面积A及流体的

..一.du

14.

牛顿黏性定律表达式：.一 jy 卩为液体的黏度

1Pa.s=1000cP

15平板上边界层的厚度可用下式进行评估：

19.r H 水力半径的定义是流体在管道里的流通截面

形管子d=4r H

20对于流体流经直径不变的管路时，如果把局部阻力都按照当量长度的概念来表示，则管路的

_ 2

~hf _ ■ l 丄 l e

U

总能量损失为：—h

f

d 2 h f 的单位J/kg

,A1 -、'2A 2=...=.4 =

常数

体积流量一定时流速与管径的平方成反比： 鳥

2

对于滞留边界层

4.64

0.5

Re

x

d_

湍流边界层 x

式中Re x 为以距平板前缘距离 x 作为几何尺寸的雷诺数，即

0.376

0.2

Re x

Da _usxp

16对于滞留流动，稳定段长度 x 。与圆管直径d 及雷诺数 式中

Re 二蛰,u 为管截面的平均流速。

Re 的关系:

ZE

17.流体在光滑管中做湍流流动，滞留内层厚度可用下式估算，即:

二

b

d'

61.5

式中系数在不同的文献中会有所不同，主要是因公式推导过程中, 中心最大流速U m ax 的比值不同而引起的。当

7

Re 8

所假设截面平均流速

u 与管

= 0.81时，系数为61.5. max

18.湍流时，在不同的

Re 值 范围内，对不同的管材，

入的表达式不相同：

光滑管：

A :柏拉修斯公式: '=0.3164

适用范围 Re=3000~100000

Re B:顾毓珍等公式:

■ =0.0056 - °.500

适用范围 Re=3000~1*10A

6

Re .

粗糙管 A:柯尔不鲁克公式:

d

d

1

- -2lg d

1.14—2lg(1 9.35 —

)上式适用于

’：：°.°0

5 Re 「 Re 「 B :尼库拉则与卡门公式:

—L =2lg d

- 1.14 上式适用于 0.005

£ Re J 扎

A 与润湿边长n 之比，即；宀

A

I 丨对于圆

对于不可压缩流体的连续性方程:

对于标准的测速管， C=1 :通常取 C=0.98~1

U 0=C 0 J

2(p

a

—

p b )

22.

孔 板 流 量 计

23.文丘里流量计

V s = C v A 0『（

pa

p 网

Cv--流量系数

实验测定或从仪表手册中查的

压头，m

Q 、H 、N ----=叶轮直径为

Q 、H 、N ----=叶轮直径为

2

28. 离心泵的气蚀余量，m : NPSH p 1

Pg Pg 2g

29.

临界气蚀余量，m : (NPSH )c = p ^ •山

H fj -k

i--k 截面

电

2g 2

g ' p a _ p i

30.离心泵的允许吸上真空度，

m 液柱：H s =—忑一 p a ---大气压强，pa p i ---泵吸入口处允

许的最低绝对压强，pa

W s 二 A o U 。『=C 。. 2「( p a - p b )

式中的（ Pa-Pb ）可由孔板前后测压口所连接的压力差计测

得。A1、A2分别代表管道与孔板小孔的截面积

C o 查图获得一般在 0.6〜0.7

A o-----喉管的截面积, m A 2

24.转子流量计 V s 虫识群⑴丁2）= C R A R 『gV f （P f

—卩）

AfT

A R --转子与玻璃管的环形 截面积C R 转子流量计的流量系数 25.离心泵的性能参数：流量、压头、效率、轴功率。 损失总效率： n = n v n m n h 轴功率：N =Ne

n

V f 、A f 、p 分别为转子的体积 大部分的截面积 材质密度 能量损失：容积 n v 、机械n m 、水力n h N e 二 HQ -g

N--轴功率，w

N e ---有效功率，w Q--流量, mA3/s H---

能与静压能之差 J 2( D a — O b )

若离心泵的轴功率用 kw 来计量:

N =QH ?

102

26.离心泵转速的影响: Q 1

= ni Q 2 n 2

H i 2

Q i 、H i 、N i -----转速为 Q 2、H 2、N 2-----转速为 H n i 时泵的性能

p 时泵的性能

（n ;）2 N i

N 2

（n ;）3

27.离心泵叶轮直径的影响:

Q = D 2

D 2

=（D 2）3

D 时泵的性能 D 时泵的性能

P v --操作温度下液体的饱和蒸汽压 ,pa