《化工原理》重要公式
化工原理公式
化工原理公式
1. 质量守恒公式:
在化学反应中,质量守恒是一个基本的原理。
它可以用如下公式表示:
质量物质的总量 = 当前的质量物质的总量 + 生成的物质的质量 - 消失的物质的质量
2. 摩尔质量计算公式:
摩尔质量是指一个物质的摩尔质量与其质量之间的关系。
它可以用如下公式表示:
摩尔质量 = 质量 / 物质的摩尔数
3. 反应物比例公式:
反应物比例可以通过计算摩尔比来确定。
反应物比例为生成物比例的化学计量关系。
它可以用如下公式表示:
摩尔比 = 摩尔数 / 最小摩尔数
4. 摩尔分数公式:
摩尔分数是指一个化合物在混合物中所占的比例。
它可以用如下公式表示:
摩尔分数 = 摩尔数 / 总摩尔数
5. 离子浓度公式:
离子浓度可以用来描述溶液中离子的浓度。
它可以用如下公式表示:
离子浓度 = 离子的摩尔数 / 溶液的体积
请注意,这些公式仅为化工原理中的一部分,还有很多其他的公式和原理没有包括在内。
同时,这些公式可能会依赖于具体的实验条件和问题的要求,因此在使用时需谨慎。
(完整版)《化工原理》公式总结
(完整版)《化工原理》公式总结第一章流体流动与输送机械1. 流体静力学基本方程:gh p p ρ+=022. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程:ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++ 4. 实际流体机械能衡算方程:f W p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+ 5. 雷诺数:μρdu =Re6. 范宁公式:ρρμλf p d lu u d l Wf ?==??=22322 7. 哈根-泊谡叶方程:232d lu p f μ=? 8. 局部阻力计算:流道突然扩大:2211??-=A A ξ流产突然缩小:??? ??-=2115.0A A ξ第二章非均相物系分离1. 恒压过滤方程:t KA V V V e 222=+令A V q /=,A Ve q e /=则此方程为:kt q q q e =+22第三章传热1. 傅立叶定律:n t dA dQ ??λ-=,dxdt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系:)1(0t αλλ+=3. 单层壁的定态热导率:bt t A Q 21-=λ,或mA b t Q λ?= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程: )ln 1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b t t Q λ21-= 5. 单层圆筒壁内的温度分布方程:C r l Q t +-=ln 2λπ(由公式4推导)6. 三层圆筒壁定态热传导方程:34123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-= 7. 牛顿冷却定律:)(t t A Q w -=α,)(T T A Q w -=α8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ?= 9. 流体在圆形管内做强制对流:10000Re >,1600Pr 6.0<<,50/>d lk Nu Pr Re 023.08.0=,或k Cp du d ??? ?=λμμρλα8.0023.0,其中当加热时,k=0.4,冷却时k=0.3 10. 热平衡方程:)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+= 无相变时:)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=,若为饱和蒸气冷凝:)(12221t t c q r q Q p m m -==11. 总传热系数:21211111d d d d b K m ?+?+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程:212121211111d d R R d d d d b K s s m ?++?+?+=αλα 13. 总传热速率方程:t KA Q ?=14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程:???? ??-=--22111112211ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程:???? ??+=--22111122111ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程:2221lnp m c q KA t T t T =-- 第四章蒸发1. 蒸发水量的计算:110)(Lx x W F Fx =-=2. 水的蒸发量:)1(10x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度:WF F x -=0 4. 单位蒸气消耗量:rr D W '=,此时原料液由预热器加热至沸点后进料,且不计热损失,r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热5. 传热面积:mt K Q A ?=,对加热室作热量衡算,求得Dr h H D Q c =-=)(,1t T t -=?,T 为加热蒸气的温度,t 1为操作条件下的溶液沸点。
化工原理公式总结
第一章流体静力学基本方程: )(2112z z g p p -+=ρ或ghp p ρ+=0双液位U 型压差计的指示::)21(21ρρ-=-Rg p p ) R 高度差 液封高度:h=p /ρg质量流量qm=ρqv ;流速:u=qv /A ;质量流速:ω= qm /A=ρu ;管路直径:d=连续性方程:常数=uA理想流体的伯努力方程:ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++ 实际流体机械能衡算方程:f e h p u g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121不可压缩流体定态流动的柏努利方程式:––––能量衡算式牛顿粘性定律:dyduμτ= 雷诺数:μρdu =Re哈根-泊谡叶方程:232dlup f μ=∆ 范宁公式:ρρμλfp dlu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 摩擦阻力损失22u d l h f λ= 层流 Re64=λ非圆管当量直径 ∏=Ad e 4 局部阻力:2'2'22u h u d l h f e f ⋅=⋅⋅=ξλ或;流道突然扩大:2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ;突然缩小:22115.0⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ孔板流量计 ρP∆=200A C q V , g R i )(ρρ-=∆P第二章 扬程泵的有效功率 e V e H gq P ρ=泵效率 aeP P =η流体输送机械的效率:NN e=η管路特性曲线:∑+=Hf H H e ,其中gpz H ρ∆+∆=,g u d l l H e f 2))((2ξλ∑++∑=∑ 离心泵的汽蚀余量:gp g u g p NPSH vρρ-+=2211 离心泵的允许安装高度:10,0)(----=f r vg H NPSH gp p H ρ,10,212'---=f s g H g u H H 最大允许安装高度 100][-∑--=f Vg H gp g p H ρρ]5.0)[(+-r NPSH第三章层流区重力沉降速度:()μρρ182gd u s t -=斯托克斯沉降公式 μρρ18)(2gd u p p t -=, 2Re <p过滤速率基本方程 )(22e V V KA d dV +=τ , 其中 φμ012r K S -∆=P 恒速过滤 τ222KA VV V e =+ 恒压过滤 τ222KA VV V e =+第四章傅立叶定律:n t dAdQ ϑϑλ-=,dx dt A Q λ-=热导率与温度的线性关系:)1(0t αλλ+= 单层壁的定态热导率:bt t AQ 21-=λ,或mA b tQ λ∆=单层圆筒壁的定态热传导方程: )ln1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b t t Q λ21-=牛顿冷却定律:)(t t A Q w -=α,)(T T A Q w -=α流体在圆管内强制对流传热:10000Re >,1600Pr 6.0<<,50/>d ln Nu Pr Re 023.08.0=,或nCp du d ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8.0023.0,其中当流体被加热时,n=0.4,当流体被冷却时n=0.3普朗克数 λμp C =Pr 努塞尔数 λαlNu =传热速率方程式 m t KA Q ∆= 2121ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆热量衡算式:无相变时: )()(21222111t t C q T T C q Q p m p m -=-= 或 若为饱和蒸气冷凝:)(12221t t c q r q Q p m m -==若冷凝液出口温度T2低于饱和温度Ts 。
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pA
=
py A
=
p
0 A
x
A
,
pB
=
pyB
=
p
0 B
xB
4.
泡点方程: xA
=
p
−
p
o B
p
o A
−
p
o B
,露点方程: y A
=
p
o A
p
p
−
p
o B
p
o A
−
p
o B
5. 挥发度:
A
=
pA xA
, B
=
pB xB
pA
6. 相对挥发度: = A = xA ,或 yA = xA
B pB
yB
xB
xB
7. 相平衡方程: y = x 1+ ( −1)x
8. 全塔物料衡算: F = D + W , FxF = DxD + WxW
9. 馏出液采出率: D = xF − xW F xD − xW
10. 釜液采出率: W = xD − xF F xD − xW
11.
精馏段操作线方程:V
=
L+
D ,Vyn+1
z2g +
1 2
u
2 2
+
p2
+ Wf
+
5. 雷诺数: Re = du
6.
范宁公式:Wf = l u 2 = 32lu = p f d 2 d 2
7.
哈根-泊谡叶方程: p f
32lu =
d2
8. 局部阻力计算:流道突然扩大: = 1 − A1 2 流产突然缩小: = 0.51 − A1
《化工原理》公式总结
《化工原理》公式总结第一章 流体流动与输送机械1. 流体静力学基本方程:gh p p ρ+=022. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程:ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++ 4. 实际流体机械能衡算方程:fW p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+ 5. 雷诺数:λμρ64Re ==du6. 范宁公式:ρρμλfp d lu u d l Wf ∆==⋅⋅=223227. 哈根-泊谡叶方程:232d lu p f μ=∆8. 局部阻力计算:流道突然扩大:2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ流产突然缩小:⎪⎭⎫⎝⎛-=2115.0A A ξ 9. 混合液体密度的计算:n wnBwB A wA m x x x ρρρρ+++=....1ρ液体混合物中个组分得密度,10.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 真空度=大气压强-绝对压强11. 体积流量和质量流量的关系:w s =v s ρ m 3/skg/s整个管横截面上的平均流速:AVs =μ A--与流动方向垂直管道的横截面积,m 2流量与流速的关系: 质量流量:μρ===Av A w G ss G 的单位为:kg/(m 2.s)12. 一般圆形管道内径:πμsv d 4= 13. 管内定态流动的连续性方程:常数=====ρμρμρμA A A s w (222111)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u 随管道截面积A 及流体的密度ρ而变化。
对于不可压缩流体的连续性方程:常数=====A A A s v μμμ (2211)体积流量一定时流速与管径的平方成反比:()22121d d =μμ 14.牛顿黏性定律表达式:dyduμτ= μ为液体的黏度1Pa.s=1000cPρμρA v w s s ==15平板上边界层的厚度可用下式进行评估:对于滞留边界层5.0Re 64.4xx=δ 湍流边界层2.0Re 376.0xx=δ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μxp u sx=Re ,u s 为主流区的流 速16 对于滞留流动,稳定段长度x 。
化工原理三大支柱公式
化工原理三大支柱公式化工原理是研究化学工程与化学过程的基本原理和方法的学科,其包括物质平衡、能量平衡和动量平衡三个重要支柱。
这三大支柱公式是化工原理的核心内容,用于描述和解决化工过程中的各种物理现象和问题。
以下将详细介绍这三大支柱公式。
一、物质平衡公式物质平衡公式是描述化学过程中物质的输入、输出和转化关系的基本公式。
它通过对物质流动和转化进行分析,得出物质的质量守恒方程。
一般情况下,物质平衡公式可以用以下形式表示:输入物质=输出物质+积累物质其中,“输入物质”是指物质进入系统的量,“输出物质”是指物质离开系统的量,“积累物质”是指物质在系统中的积累量。
物质平衡公式可以应用于各种化工过程中,例如化学反应、分离和传递过程等。
通过对这些过程中的物质流动进行分析,可以确定出关键的物质输入和输出,从而评估系统的物质转化效率和产品品质。
二、能量平衡公式能量平衡公式是描述化学过程中能量变化和转化关系的基本公式。
它通过对能量的输入、输出和转化进行分析,得出能量的守恒方程。
一般情况下,能量平衡公式可以用以下形式表示:输入能量=输出能量+能量转化其中,“输入能量”是指能量进入系统的量,“输出能量”是指能量离开系统的量,“能量转化”是指能量在系统中的转化量。
能量平衡公式可以应用于各种化工过程中,例如加热、蒸发、冷凝和反应等。
通过对这些过程中的能量变化进行分析,可以确定出关键的能量输入和输出,从而评估系统的能量效率和能源利用率。
三、动量平衡公式动量平衡公式是描述化学过程中流体运动和力学变化关系的基本公式。
它通过对流体的加速、减速和分配进行分析,得出动量的守恒方程。
输入动量=输出动量+动量转移+外力其中,“输入动量”是指流体进入系统的动量,“输出动量”是指流体离开系统的动量,“动量转移”是指流体在系统中的传递量,“外力”是指作用在流体上的外部力。
动量平衡公式可以应用于各种化工过程中,例如流体输送、混合和分离等。
通过对这些过程中流体运动和力学变化进行分析,可以确定出关键的动量输入和输出,从而评估系统的流体动力学性能和传输效率。
化工原理公式复习
Y1 Y2 Y1 X2 m
平衡曲线为凸形曲线时: ( )min 填料层高度: 用气相推动力表示: Z 用液相推动力表示: Z
L V
Y1 Y2 X 1,max X 2
z
0
dZ
V KY A
L KXA
Y
Y1
2
dY Y Y*
dX X X
*
z
0
dZ
X
X1
2
K Y 或 K X ,称为“总体积传质系数”
用气相推动力表示的总传质单元高度 HOG:
H OG V V L mV KY A kY A kX A L
用液相推动力表示的总传质单元高度 HOL:
H OL L L V L KXA kX A kY A mV
化工原理公式复习
14 轻机 1. 蒸馏
1. 自由度: F C 2
0 0 2. 拉乌尔定律: p A p A0x A , p B p B x B pB (1 x A ), p p A p B
3. 安托因方程:lg p 0 A
0 p pB 4. 泡点方程: x A 0 0 pA pB
x
xF q 1
(6)芬斯克公式: N min ( 7 )最小回流比: (8)单板效率
x 1 xW lg[( D )( )] 1 xD xW 1 lg m
R min
R min 1
xD yq xD yq , R min x D xq y q xq
气相默弗里效率: E MV 液相默弗里效率: E ML 全塔效率: ET
湿空气密度:
1H
《化工原理》公式总结
《化工原理》公式总结化工原理是化学工程与化学技术的基础课程之一,主要涵盖了化学工程量的单位与转化、物质平衡、能量平衡、物质和能量平衡的综合应用等内容。
在学习化工原理时,我们会接触到各种各样的公式,这些公式是化工原理的重要知识点,也是我们日后进行工程设计和实践操作的基础。
下面是对于《化工原理》中常用公式的总结:1.化学工程量的单位与转化:-物质的量(n):n=m/M其中,n为物质的量,m为物质的质量,M为物质的摩尔质量。
-质量与浓度的关系:C=m/V其中,C为浓度,m为溶质的质量,V为溶液的体积。
-分子量:M=m/n其中,M为摩尔质量,m为质量,n为物质的量。
-摩尔浓度(C):C=n/V其中,C为摩尔浓度,n为溶质的量,V为溶液的体积。
2.物质平衡:-输入质量流率=输出质量流率+产物质量流率m1=m2+m3-输入摩尔流率=输出摩尔流率+产物摩尔流率n1=n2+n3-输入物质量浓度=输出物质量浓度+产物物质量浓度C1=C2+C3-输入物质摩尔浓度=输出物质摩尔浓度+产物物质摩尔浓度C1=C2+C33.能量平衡:-输入能量流率=输出能量流率+产物能量流率Q1=Q2+Q3-比热容:Cp=Q/(m*ΔT)其中,Cp为比热容,Q为吸收或放出的热量,m为物质的质量,ΔT 为温度变化。
-等效热容:Cp=Q/(m*ΔT)-热量转化效率:η=(Q1-Q2)/Q1其中,η为热量转化效率,Q1为输入的热量,Q2为产出的热量。
4.物质和能量平衡的综合应用:- 塔板间液相物质平衡方程:(n1 * y1) + (n2 * y2) + ... + (nm * ym) = (n1 * x1) + (n2 * x2) + ... + (nm * xm)其中,n为摩尔流率,y为液相的摩尔分数,x为气相的摩尔分数,m 为塔板总数。
- 塔板间液相能量平衡方程:(h1 * n1 * y1) + (h2 * n2 * y2)+ ... + (hm * nm * ym) = (h1 * n1 * x1) + (h2 * n2 * x2) + ... + (hm * nm * xm)其中,h为液相的比焓,n为摩尔流率,y为液相的摩尔分数,x为气相的摩尔分数,m为塔板总数。
化工原理重要单元主要公式汇总
化工原理课程综合温习提纲化工原理重要单元主要公式汇总第1章 流体流动一、机械能衡算方程式 本章内容的核心公式是机械能衡算方程式:g 2ud L g 2u g P Z H g 2u g P Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ (单位:J/N=m ) (1-1)应用公式(1-1)注意以下几点:(1) 稳固流动、不可紧缩性流体、自1-1至2-2的控制体内流体持续。
(2) Z 1、Z 2选择同一水平基准面,通常选择地平面或控制体1-一、2-2中的较低的一个。
(3) P 1、P 2同时以绝对压计或同时以表压计,而且注意单位均统一到N/m 2 。
(4) 自高位槽或高压容器向其他地方输送流体时一般不需要流体输送机械,现在,H e =0 。
(5) 公式中的每一项均是单位流体的能量,每牛顿流体的能量焦耳,形式上的单位是米。
H e 是流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数,阻力损失项亦是每牛顿流体的能量损失焦耳数。
(6) 按照所取的1-一、2-2截面的性质,灵活地肯定u 1、u 2的数值。
(7) 阻力损失项中的流速取产生阻力损失的管段上的流速,有时管段不止一段。
(8) 若控制体内的阀门关闭,1-一、2-2截面上的流体能量便再也不有任何关系。
(9) 若在等直径的管段,无流体输送机械,阻力损失能够忽略,(1-1)式变成流体静力学的形式。
应用公式(1-1)可解决以下方面的问题:(1) 在肯定的控制体中,达到必然的流量,肯定流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数及功率。
(2) 在肯定的控制体中,达到必然的流量,肯定起始截面1-1的高度或压强。
(3) 在肯定的控制体中,可达到的流量(流速)。
(4) 在肯定的控制体中,达到必然的流量,肯定管径。
公式(1-1)的另两种形式:2ud L 2u P g Z w 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ (单位:J/kg )(1-2)ρζλρρρρρ2udL2u P g Z g H 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ (单位:J/m 3=N/m 2) (1-3)因为机械能衡算式中的每一项均是单位流体的能量,故计算流体输送机械的功率时应注意流体的总流量V q (单位:m 3/s)。
化工原理公式及各章节总结汇总
第一章 流体流动与输送机械1. 流体静力学基本方程:gh p p ρ+=022. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程:ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++4. 实际流体机械能衡算方程:f W p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+ 5. 雷诺数:μρdu =Re6. 范宁公式:ρρμλfp d lu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程:232d lup f μ=∆ 8. 局部阻力计算:流道突然扩大:2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ流产突然缩小:⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A ξ第二章 非均相物系分离1. 恒压过滤方程:t KA V V V e 222=+令A V q /=,A Ve q e /=则此方程为:kt q q q e =+22第三章 传热1. 傅立叶定律:n t dAdQ ϑϑλ-=,dxdt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系:)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率:bt t AQ 21-=λ,或mA b tQ λ∆=4. 单层圆筒壁的定态热传导方程: )ln1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b tt Q λ21-=5. 单层圆筒壁内的温度分布方程:C r l Qt +-=ln 2λπ(由公式4推导)6. 三层圆筒壁定态热传导方程:34123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-=7. 牛顿冷却定律:)(t t A Q w -=α,)(T T A Q w -=α8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ∆= 9. 流体在圆形管内做强制对流:10000Re >,1600Pr 6.0<<,50/>d lk Nu Pr Re 023.08.0=,或kCp du d ⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8.0023.0,其中当加热时,k=,冷却时k= 10. 热平衡方程:)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+=无相变时:)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=,若为饱和蒸气冷凝:)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数:21211111d d d d b K m ⋅+⋅+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程:212121211111d d R R d d d d b K s s m ⋅++⋅+⋅+=αλα 13. 总传热速率方程:t KA Q ∆=14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程:⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--22111112211lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--22111122111lnp m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程:2221ln p m c q KAt T t T =--第四章 蒸发1. 蒸发水量的计算:110)(Lx x W F Fx =-=2. 水的蒸发量:)1(1x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度:WF F x -=4. 单位蒸气消耗量:rr D W '=,此时原料液由预热器加热至沸点后进料,且不计热损失,r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热 5. 传热面积:mt K QA ∆=,对加热室作热量衡算,求得Dr h H D Q c =-=)(,1t T t -=∆,T 为加热蒸气的温度,t 1为操作条件下的溶液沸点。
《化工原理》公式总结
qm2Cp2
15.两流体在换热器中
并流不发生相变的计算方程:
ln^^
T2t2
KA
16.两流体在换热器中
以饱和蒸气加热冷流体的计算方程:In
qm1Cp1
Tt1
Tt2
qm1Cp1
qm2Cp2
KA
qm2Cp2
第四章蒸发
1.
蒸发水量的计算:
FX0
2.
水的蒸发量:W
F(1
3.
完成时的溶液浓度:x
(FW)x1Lx1
第一章流体流动与输送机械
1.
2.
3.
流体静力学基本方程:p2p0双液位U型压差计的指示:P1伯努力方程:z1g十山2匕
P2
Z2g
gh
Rg( 12))
12P2
2U2—
4.
实际流体机械能衡算方程:
1
z1g2u
2P1
1
Wf+
5.
雷诺数:Re竺
6.范宁公式:Wf —
d
2u "2
7.哈根-泊谡叶方程:Pf
32 lu
1 xw
xw
0.622」^-
P Pv
V'W,
易挥发组分的物料衡算:
3.湿比热容:
4.湿空气焓:
5.湿
1
Vh
29
CH
Ih
18
露点温度:
Ps
Ca
Ia
CvH
HIv,比
cc 273 t 1.013 105
22.4-
273
在0~120°C时,
具体表达式为:
Ch
Ih
体
1.88H
1.88H)t 2492H
化工原理重要单元主要公式汇总
化工原理课程综合复习提纲化工原理重要单元主要公式汇总第1章 流体流动一、机械能衡算方程式 本章内容的核心公式是机械能衡算方程式:g2ud L g 2u g P Z H g 2u g P Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ (单位:J/N=m ) (1-1) 应用公式(1-1)注意以下几点:(1) 稳定流动、不可压缩性流体、自1-1至2-2的控制体内流体连续。
(2) Z 1、Z 2选择同一水平基准面,通常选择地平面或控制体1-1、2-2中的较低的一个。
(3) P 1、P 2同时以绝对压计或同时以表压计,并且注意单位均统一到N/m 2 。
(4) 自高位槽或高压容器向其他地方输送流体时一般不需要流体输送机械,此时,H e =0 。
(5) 公式中的每一项均是单位流体的能量,每牛顿流体的能量焦耳,形式上的单位是米。
H e 是流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数,阻力损失项亦是每牛顿流体的能量损失焦耳数。
(6) 根据所取的1-1、2-2截面的性质,灵活地确定u 1、u 2的数值。
(7) 阻力损失项中的流速取产生阻力损失的管段上的流速,有时管段不止一段。
(8) 若控制体内的阀门关闭,1-1、2-2截面上的流体能量便不再有任何关系。
(9) 若在等直径的管段,无流体输送机械,阻力损失可以忽略,(1-1)式变成流体静力学的形式。
应用公式(1-1)可解决以下方面的问题:(1) 在确定的控制体中,达到一定的流量,确定流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数及功率。
(2) 在确定的控制体中,达到一定的流量,确定起始截面1-1的高度或压强。
(3) 在确定的控制体中,可达到的流量(流速)。
(4) 在确定的控制体中,达到一定的流量,确定管径。
公式(1-1)的另两种形式:2udL2u P g Z w 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ (单位:J/kg ) (1-2) ρζλρρρρρ2ud L 2u P g Z g H 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ (单位:J/m 3=N/m 2) (1-3)因为机械能衡算式中的每一项均是单位流体的能量,故计算流体输送机械的功率时应注意流体的总流量V q (单位:m 3/s)。
化工原理公式
化工原理公式化工原理是化学工程专业的基础课程,它是化学工程学科的核心内容之一,涉及到化学反应、热力学、流体力学、传质和传热等方面的知识。
在化工原理中,公式是非常重要的工具,它们可以帮助我们理解和描述化工过程中的各种现象和规律。
本文将介绍化工原理中常用的一些公式,希望能够对大家有所帮助。
首先,我们来看一下化学反应方面的公式。
在化工过程中,化学反应是非常重要的一环,它决定了产品的质量和产率。
化学反应速率常常用Arrhenius公式来描述:\[k=Ae^{-\frac{E_a}{RT}}\]其中,\(k\)为反应速率常数,\(A\)为预指数因子,\(E_a\)为活化能,\(R\)为气体常数,\(T\)为温度。
这个公式可以帮助我们理解反应速率与温度的关系,以及活化能对反应速率的影响。
其次,热力学方面的公式也是化工原理中的重要内容。
热力学是研究能量转化和能量传递的学科,它对化工过程中的能量平衡和热效率有着重要的影响。
在热力学中,热力学第一定律是能量守恒定律,可以用以下公式表示:\[Q=\Delta U + W\]其中,\(Q\)为系统吸收的热量,\(\Delta U\)为系统内能的变化,\(W\)为系统对外界做功。
这个公式告诉我们系统内能的变化是由吸收的热量和对外界做的功共同决定的。
另外,流体力学在化工过程中也有着重要的应用,流体的流动规律对于管道设计、泵的选择和设备运行都有着重要的影响。
在流体力学中,流量和压降之间的关系可以用以下公式表示:\[Q=C_dA\sqrt{2gh}\]其中,\(Q\)为流量,\(C_d\)为流量系数,\(A\)为管道截面积,\(g\)为重力加速度,\(h\)为压降。
这个公式告诉我们流量与管道截面积和压降之间的关系,对于管道设计和流体运行有着重要的指导作用。
最后,传质和传热也是化工过程中非常重要的内容。
在传质和传热中,质传递系数和传热系数是非常重要的参数,它们可以用以下公式表示:\[N_u=hL/\lambda\]其中,\(N_u\)为努塞尔数,\(h\)为传热系数,\(L\)为特征长度,\(\lambda\)为传热材料的导热系数。
化工原理重要概念和公式
化工原理重要概念和公式一、概念1. 化学反应:指两种或两种以上的物质通过化学变化,生成新的物质的过程。
化学反应可以分为反应物的摩尔比例和反应速率两个方面。
2. 反应速率:指单位时间内反应物消耗量或生成物生成量的变化率。
反应速率与反应物浓度、温度、压力等因素有关。
常用的反应速率公式为:反应速率= ΔC/Δt其中,ΔC为反应物浓度的变化量,Δt为时间的变化量。
3. 化学平衡:指化学反应达到一定条件下,反应物浓度和生成物浓度保持一定比例的状态。
化学平衡的条件包括反应物浓度、温度和压力等因素。
4. 平衡常数:表示在一定温度下,反应物浓度和生成物浓度的比例。
平衡常数的计算公式为:平衡常数 K = ([生成物1]^m * [生成物2]^n) / ([反应物1]^x * [反应物2]^y)其中,m、n、x、y分别表示生成物和反应物的摩尔系数。
5. 反应热力学:研究化学反应中能量变化和热力学性质的科学。
反应热力学包括焓变、熵变和自由能变等概念。
- 焓变:表示化学反应过程中吸热或放热的能量变化。
焓变的计算公式为:ΔH = H(生成物) - H(反应物)- 熵变:表示化学反应过程中系统的混乱程度的变化。
熵变的计算公式为:ΔS = S(生成物) - S(反应物)- 自由能变:表示化学反应过程中系统可利用的能量变化。
自由能变的计算公式为:ΔG = ΔH - TΔS其中,ΔG为自由能变,T为温度。
二、公式1. 摩尔浓度公式:表示溶液中溶质的摩尔浓度。
摩尔浓度的计算公式为:C = n/V其中,C为摩尔浓度,n为溶质的摩尔数,V为溶液的体积。
2. 理想气体状态方程:描述理想气体的状态。
理想气体状态方程的公式为:PV = nRT其中,P为气体的压强,V为气体的体积,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的温度。
3. 热力学第一定律:描述能量守恒定律。
热力学第一定律的公式为:ΔU = Q - W其中,ΔU为系统内能的变化,Q为系统吸收的热量,W为系统对外界做功。
化工原理概念公式集
化工原理概念公式集化工原理是一门重要的学科,主要研究物质的分子结构及其相互作用,以及在化学变化中的能量转化和反应动力学规律。
下面是一些化工原理中常用的概念和公式集。
1.化学反应化学反应的速率可以用反应速率常数k来描述,反应速率与反应物浓度之间的关系可以用速率方程表示。
速率方程:v=k[A]^p[B]^q其中,v表示反应速率,[A]和[B]分别表示反应物A和B的浓度,p和q称为反应的反应级数。
2.物质平衡在化工过程中,物质平衡是非常重要的概念,它描述了系统中物质的总量不变。
物质平衡方程:输入物质的总量=输出物质的总量+产生物质的总量-消耗物质的总量3.能量平衡能量平衡是指在化工过程中,系统中能量的总量保持不变。
根据能量守恒定律,能量平衡可以表示为:输入能量的总量=输出能量的总量+生成能量的总量-消耗能量的总量4.热力学热力学是研究能量转化和转移的科学。
常用的热力学公式包括:一般能量收支表达式:ΔU=q+w其中,ΔU表示系统内能的变化,q表示传递给系统的热量,w表示对外做的功。
5.流体力学流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科。
常用的流体力学公式包括:Bernaoulli方程:P + 1/2ρv^2 + ρgh = 常数其中,P表示流体的压力,ρ表示流体的密度,v表示流速,h表示流体的位置高度。
6.反应动力学反应动力学研究化学反应速率与反应条件之间的关系。
常用的反应动力学公式包括:反应速率常数k与温度T的关系:k = A * exp(-Ea/RT)其中,A为频率因子,Ea为活化能,R为气体常数,T为反应温度。
7.质量传递质量传递研究物质从一个相中传递到另一个相的过程。
常用的质量传递公式包括:弗里克定律:J=-D*(∂C/∂x)其中,J表示质量传递通量,D表示质量传递系数,C表示浓度,x表示位置坐标。
8.界面现象界面现象研究两相或多相界面上的液体、固体或气体相的相互作用。
常用的界面现象公式包括:表面张力:γ=∂F/∂l其中,γ表示表面张力,F表示液体表面所受的力,l表示液体表面的长度。
化工原理公式和重点概念
化工原理公式和重点概念化工原理是指研究化学工程中的基本原理和概念的科学分支。
它涵盖了化学工程的各个方面,包括化学反应、传质、传热、流体力学、过程控制和反应工程等。
下面将介绍化工原理中的几个重点概念和公式。
1.质量守恒定律(质量守恒方程):质量守恒定律是化工流程中最基本的定律之一,它表达了物质在过程中的质量不能被创造或消失。
质量守恒定律可以用以下方程表示:进料质量=出料质量+蓄积质量2.能量守恒定律(能量守恒方程):能量守恒定律是化工过程中另一个基本的定律,它表达了能量在过程中的转移和转化,但不能被创造或消失。
能量守恒定律可以用以下方程表示:进料能量=出料能量+蓄积能量3.质量平衡定律(质量平衡方程):质量平衡定律是研究化工反应过程中物质的传递和转化的重要原理。
它可以用以下方程表示:进料物质的流速×浓度=出料物质的流速×浓度+反应速率×反应时间4.能量平衡定律(能量平衡方程):能量平衡定律是研究化工过程中能量传递和转化的重要原理。
它可以用以下方程表示:进料热交换量+进料物质的热容=出料热交换量+出料物质的热容+反应热5.反应速率方程:反应速率方程描述了化学反应中的反应速率与反应物浓度之间的关系。
根据反应的不同类型,常见的反应速率方程有零级反应速率方程、一级反应速率方程和二级反应速率方程等。
6.传质方程:传质方程描述了物质在传质过程中的传递速率与温度、浓度或压力之间的关系。
常见的传质方程有菲克定律(Fick's Law)、斯多基定律(Stokes's Law)和谷井定律(Graham's Law)等。
7.传热方程:传热方程描述了热量在传热过程中的传递速率与温度、热导率和温度梯度之间的关系。
常见的传热方程有傅里叶热传导定律(Fourier's Lawof Heat Conduction)、牛顿冷却定律(Newton's Law of Cooling)和辐射传热定律等。
化工原理公式
化工原理公式化工原理是化学工程专业的基础课程之一,它涉及到化工过程中的物质平衡、能量平衡、动量平衡等方面的知识。
在化工原理的学习过程中,掌握相关的公式是非常重要的。
本文将介绍化工原理中常用的公式,帮助大家更好地理解和应用化工原理的知识。
1. 物质平衡公式。
在化工过程中,物质平衡是非常重要的,它描述了物质在化工过程中的流动和转化情况。
物质平衡公式可以用来描述化工过程中物质的输入、输出和转化关系,通常表示为:输入物质 = 输出物质 + 产生物质消耗物质。
这个公式可以帮助工程师分析化工过程中物质的流动情况,从而优化生产过程,提高生产效率。
2. 能量平衡公式。
能量平衡是化工过程中另一个重要的方面,它描述了能量在化工过程中的转化和传递情况。
能量平衡公式可以用来描述化工过程中能量的输入、输出和转化关系,通常表示为:输入能量 = 输出能量 + 产生能量消耗能量。
这个公式可以帮助工程师分析化工过程中能量的流动情况,从而设计和优化能源利用系统,提高能源利用效率。
3. 动量平衡公式。
在一些流体力学的化工过程中,动量平衡也是非常重要的。
动量平衡公式可以用来描述流体在化工过程中的流动情况,通常表示为:输入动量 = 输出动量 + 产生动量消耗动量。
这个公式可以帮助工程师分析化工过程中流体的流动情况,从而设计和优化管道系统,提高流体传输效率。
除了以上提到的物质平衡、能量平衡和动量平衡公式外,化工原理中还涉及到许多其他重要的公式,如反应速率公式、传质公式、传热公式等。
这些公式在化工工程中都有着重要的应用,工程师们需要深入理解这些公式,并灵活运用于实际工程中。
总之,化工原理中的公式是化工工程师们设计、优化和控制化工过程的重要工具,掌握这些公式对于工程师们来说是非常重要的。
希望本文介绍的化工原理公式能够帮助大家更好地理解和应用化工原理的知识,为化工工程的发展贡献自己的力量。
通过以上对化工原理公式的介绍,相信大家对化工原理中的公式有了更深入的了解。
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《化工原理》重要公式
第一章流体流动
牛顿粘性定律
静力学方程
机械能守恒式
动量守恒
雷诺数
阻力损失
层流或
局部阻力
当量直径
孔板流量计,
第二章流体输送机械
管路特性
泵的有效功率
泵效率
最大允许安装高度
风机全压换算
第四章流体通过颗粒层的流动
物料衡算:三个去向:滤液,滤饼中固体,滤饼中液体
过滤速率基本方程,其中
恒速过滤
恒压过滤
生产能力
回转真空过滤
板框压滤机洗涤时间(,) 第五章颗粒的沉降和流态化
斯托克斯沉降公式,
重力降尘室生产能力
除尘效率
流化床压降
第六章传热
傅立叶定律
牛顿冷却定律
努塞尔数
普朗特数
圆管内强制湍流受热b=0.4,冷却b=0.3
传热系数
传热基本方程式
热量衡算式或
第七章蒸发
蒸发水量
热量衡算
传热速率
溶液沸点
第八章气体吸收
亨利定律,;相平衡
费克定律
传递速率;
对流传质
总传质系数
传质速率方程式
吸收过程基本方程式
对数平均推动力
吸收因数法
最小液气比
物料衡算式
第九章液体精馏
相平衡常数
相平衡方程
物料衡算
轻组分回收率
默弗里板效率
线方程
塔内气液流率
精馏段操作方程
提馏段操作方程
最小回流比
芬斯克方程
第十章气液传质设备
全塔效率
填料塔高度
第十一章液液萃取
分配系数
选择性系数
单级萃取;;第十二章其他传质分离方法
总物料衡算式
传质区计算式
第十三章热、质同时传递的过程
湿度
相对湿度当; 当
焓
比容
湿球温度
绝热饱和温度
路易斯规则空气-水系统℃,
第十四章固体干燥
干燥速率
恒速段速率
间隙干燥恒速段时间:
降速段时间: (近似处理)
连续干燥物料衡算
热量衡算;预热器;理想干燥
热效率;当时。