期中复习-化工原理华东理工大学

第一章

基本概念：

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 。 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。 拉格朗日法：选定流体质点，跟踪观察，描述运动参数。 欧拉法：选定空间位置，考察流体运动参数。

轨线：同一流体质点在不同时刻所占空间位置的连线。 流线：同一瞬时不同流体质点的速度方向连线。

系统：是包含众多流体质点的集合，与外界无质量交换（拉格朗日法考察流体）。

控制体：是作考察对象的某一固定空间体积，与外界可有质量交换（欧拉法考察流体）。 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。 表面力：与表面积成正比，分为压力和剪力。

黏性的物理本质：分子间引力和分子热运动、碰撞。 理想流体与实际流涕的区别：理想流体μ=0。

可压缩流体与不可压缩流体的区别：密度随压强是否变化。 牛顿流体与非牛顿流体的区别：一定温度下，μ是否为常数。

动能校正因子：平均动能与平均流速下的动能之比，工程计算约为1。 压头：单位重量流体所具有的压强能。 位头：单位重量流体所具有的位能。 速度头：单位重量流体所具有的动能。

层流与湍流的本质区别：是否存在速度、压强的脉动性。 稳定性：系统对外界扰动的反应。

定态性：有关运动参数随时间的变化情况。

边界层：流速将为未受边壁影响流速的99%以内的区域。 边界层分离现象：流体与边界层上缘脱离的现象。 量纲：物理量的属性。

雷诺数的物理意义：表征了流动惯性力与黏性力之比。

量纲分析法：通过将变量组合成无量纲数群，从而减少自变量个数，减少试验次数的方法。 摩擦系数：Re 和相对粗糙度的函数⎪⎭

⎫

⎝

⎛

=d εϕλRe,

完全湍流：当λ不在随Re 的变化而变时，又称为阻力平方区。 局部阻力：由于管件造成的机械能损失。 当量长度：管件产生的阻力损失大小与同管径某一长度管道产生的损失相等，则该长度即为该管件的当量长度 皮托管：

驻点压强：皮托管的驻点（速度为0的点）的压强。 孔板流量计： 转子流量计：

转子流量计特点：恒流速，恒压差。

非牛顿流体特征：定态流动是黏度变化，依时性，黏弹性。

重要公式：

牛顿黏性定律：dy du μ

τ= 静力学方程：

g z p g z p 22

11

+=+ρ

ρ

总势能：

ρ

ρ

p

gz +

=P

压强基准：表压=绝对压-大气压 真空度=大气压-绝对压 平均流速：A

udA

u A

⎰=

质量流速：ρu A

q G m

==

质量守恒：222111A u A u ρρ= 不可压缩流体2211A u A u =

机械能守恒：f e h u g z p h u g z p +++=+++2

22

2

222111

ρρ

动量守恒：

()X X m X

u u q F

12-=∑

雷诺数：υ

μμρ

du

dG

du ===

Re

泊谡叶方程：2

32d

lu

p μ=

∆ 圆管速度分布：层流 ()

2

2214r R l u -P -P =

μ 221max 4R l u ⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛P -P =μ m a x 21u u = 高度湍流 n

R r u u ⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=1max

直管阻力损失：2

2

u d l h f λ=

层流 Re 64=

λ或2

32d ul

h f ρμ= 42d q d u h v f

∞∞ 高度湍流 52

2d q d u h v f ∞∞

局部阻力：2

222

u d l u h e f λς== 压缩流体管路计算：022ln 2

11212

2212

=+-+G d

l p p p p p G λυ

或022ln 2

212

2212

=+-+

G d l M

RT p p p p G λ 皮托管流速：()ρ

ρρg

R u i A -=

2

孔板流量计：()

ρ

ρρ-=i V Rg A C q 20

转子流量计：()f

f f R V A g

V A C q ρρρ-=20

刻度换算：

()()

A f

B B f A A

V B V q q ρρρρρρ--=

,,

第二章

基本概念：

管路特性方程：表明管路中流体的能量与所需补加能量的关系。 压头或扬程：单位重量液体流经泵后获得的有效能量 离心泵主要构件：叶轮的蜗壳

理论压头影响因素：叶片形状，流量，流体密度，转速等。 叶片后弯原因：获得较高的能量利用率。

气缚现象：泵内流体密度下降严重，泵无法吸上液体。

离心泵特性曲线：离心泵的有效压头，效率，轴功率与输液量的关系，其中扬程最为重要。 离心泵工作点：管路特性曲线与泵的特性曲线的交点。

离心泵调节手段：离心泵出口安装调节阀或者改变泵的特性曲线。 泵串联：同样流量下，压头为单泵的两倍。（适用高阻输送管路） 泵并联：同样压头下，流量为单泵的两倍。（适用低阻输送管路） 气蚀现象：泵中心压强过低，液体发生汽化，使离心泵叶片损坏。 临界气蚀余量（NPSH ）：刚好发生汽蚀现象的安装高度。

离心泵的选择：根据输送液体的性质和操作条件确定泵类型，根据管路对泵提出的流量的压头要求确定泵的型号。

正位移特征：往复泵的压头只决定于管路，理论流量取决于活塞扫过的面积。 往复泵调节手段：旁路调节和改变曲柄转速和活塞行程。 真空泵的主要特性参数：极限真空和抽气速率。

重要公式：

管路特征方程：2

V Kq G H +∆P =ρ （∑⎪⎭⎫

⎝⎛+=g

d d l K 428πζ

λ）

泵的有效功率：e V e H gq P ρ= 泵效率：a

e

P P =

η 最大允许安装高度：[]()()[]5.0100+---=

∑-r V

e NPSH H g

p g p H ρρ 风机全压换算：()K S T p p u p p p +=+-=2

2212ρ

⎪⎪⎭⎫

⎝⎛=⎪

⎪⎭

⎫ ⎝⎛=ρρρ2.1''

T T T

p p p