化工原理

第一章绪论

1.单元操作：不同化工行业生产过程中所共有的基本的物理操作过程成为单元操作。。

2.单元操作的特点：（1）单元操作都是纯物理操作过程，这些操作只改变物料的状态和物

理性质，并不改变物料的化学性质。（2）单元操作是所有化工生产过程所共有的操作。

（3）某单元操作作用于不同化工生产过程，其所遵循的原理是相同的，进行该操作所用的设备是相同、相似的。

3.单位制：基本单位制，导出单位制，辅助单位制，再加上有关规则，即可构成一种单位

制。

4.过去常用单位制长度时间质量重量

Cgs（物理单位制）cm s g

MSK制m s kg

重力制（工程制）m s kgf

5.国际单位制的基本量与基本单位：长度m 时间s 质量kg 物质的量mol 电流

A 热力学温度K发光强度cd(坎德拉)

6.国际单位制的优越性（SI）:(1)通用性：包括所有领域的计量单位。（2）一贯性：是使用

国际单位制导出单位时，不用引入比例系数，而且国际单位制中的任何一个物理量都只有一个单位。

7.目前我国使用《法定计量单位制》：国际单位制和我国制定的若干非国际单位制。

8.单位换算：（1）经验公式单位换算：若已知物理量的单位与经验公式的单位不相符，则

换成经验公式中的指定单位。（2）物理量单位换算：物理量由一种单位制换算成另一种单位制时，不仅单位改变，其数值也改变，即换算时需要引进换算因数。

9.重力单位制与其他单位制的本质区别：在重力单位制中，重力（重量）为基本单位，质

量为导出单位；在其他单位制中，质量为基本单位，重力（重量）为导出单位。1kgf=9.81N 在国际单位制中无重量这物理量.

第二章流体流动

1.流体：液体和气体统称流体。

2.流体的特点：（1）具有流动性，即抗剪和抗张的能力很小。（2）无固定形状，随容器的形状而变化。（3）在外力作用下发生相对运动。

3.流体的密度和粘度：（1）密度：密度是指单位体积流体所具有的质量.是物理性质之一。其影响因素有物性、温度、压力。可压缩流体——密度随温度和压强的变化而变化的流体（气体）。不可压缩流体——密度只随温度变不随压强变的流体（液体）。液体的密度随温度的升高而降低，是因为温度升高，液体分子之间的距离增大，从而密度降低。密度=压强*摩尔质量/（状态常数8.314*温度K）（2）粘度：流体的粘度是指促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。即当速度梯度以一个单位时，由流体粘度产生的剪应力。是流体的物理性质之一，是度量流体粘性大小的物理量。粘度总是与速度梯度相联系，只有在运动时才会显现出来。从本质上讲，粘度是流体抗拒流动的一种性质，是流体分子间相互吸引而产生的阻碍分子间相对运动能力的量度，即流体流动的内部阻力。影响因素：温度、压强。对于液体，温度升高，粘度降低。因为温度升高，分子之间的距离增大，从而使粘度降低。液体的粘度与压强的关系不大。对于气体，温度升高，粘度升高；压强升高，粘度升高。因为温度升高，分子间距离增大，分子之间相互碰撞的机会增多，从而使粘度升高。

粘度=剪应力/速度梯度

4.（1）绝对压强：以绝对零压为起点计算的压强，称为绝对压强，即流体的真实压强。（2）表压强：当被测压强的绝对压强大于外界大气压强时，所用的测压仪表为压强表，压强表上所测的压强为表压强。表压强=绝对压强-外界大气压强

（3）真空度：当被测压强的绝对压强小于外界大气压强时，所用的测压仪表为真空表，真空表上的读数为真空度。真空度=外界大气压强-绝对压强

显然，流体的绝对压强越低，其真空度越高。真空度是表压强的负值。

5.静止流体内部压强变化规律：在重力场中，流体在重力和压力的作用下平衡。

表达形式：（1）以力的形式表达：

说明在重力场中，流体在重力和压力的作用下平衡规律，即静止流体内部压强变化规律。

（2）以能量的形式表达：

说明在静止流体中，不同位置的流体的静压能和位能不同，但两项之和恒为常数。这说明静止流体能力守恒，且可以相互转化。

6.静力学基本方程式应用条件：静止的，连续的，同一流体，相同深度

7.（1）U形管压差计：它是一根U形的玻璃管，内装有密度为的液体，称指示液。指示液与被测流体互不相溶，不发生化学反应，且

当测量管道中截面1——1’与2——2’处流体的压强差时，可将U形的玻璃管分别与截面1——1’与2——2’相连。由于两截面处的压强不相等，所以当稳定时，在U形的玻璃管两侧指示液的液面便会出现高度差R ，称压差计读数，其值大小反应的就是两截面间的压强差。

（2）微差压差计：在.U形管压差计的两侧臂上各安装一个小室，小室内分别装有密度稍有不同且不互溶的指示液A、C，且与被测液体不互溶，不发生化学反应。小室的横截面积要比U形管的横截面积的大的多，这样即使下方指示液的高度差很大，小室内指示液的液面也变化很小，可以认为基本维持等高。

U形管压差计与微差压差计的区别：

8.流体的连续性方程——质量守恒定律（物料衡算），物理意义：连续性方程反应了，在连续流动的过程中，流体的流量一定时，管路各截面上流速的变化规律。

9、管道设计费用：操作费用和设备费用之和最低

10、伯努利方程——能量守恒（能量衡算），物理意义及式中各项的物理意义：

：位能动能静压能有效功整个过程消耗的能量

11、流体能量的衡算基准：○1以单位质量流体为衡算基准：

○2以单位重量流体为衡算基准：

○3以单位体积流体为衡算基准：

（知道什么是位压头、动压头、静压头、有效压头、压头损失、压强降）

12、利用伯努利方程的解题步骤：○1根据题意画图，找出流体流动方向○2按照流体的流动方向，选取1-1‘和2-2’截面○3选取基准面，并使基准面和选取的1-1或2-2截面在同一平面上，两截面之间列伯努利方程求解。

13、伯努利方程在化工生产中四个方面的应用：○1确定容器间的相对位置○2确定管道中的流体的流量○3确定管道中流体的压强○4确定流体输送机械的有效功率和轴功率