化工原理上册总结
整理的化工原理知识点上册
一、流体力学及其输送1.单元操作:物理化学变化的单个操作过程,如过滤、蒸馏、萃取。
2.四个基本概念:物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。
3.牛顿粘性定律:F=±τA=±μAdu/dy ,(F :剪应力;A :面积;μ:粘度;du/dy :速度梯度)。
4.两种流动形态:层流和湍流。
流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ;层流—2000—过渡—4000—湍流。
当流体层流时,其平均速度是最大流速的1/2。
5.连续性方程:A1u1=A2u2;伯努力方程:gz+p/ρ+1/2u2=C 。
6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力;范宁公式:沿程压降:Δpf=λlρu2/2d ,沿程阻力:Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ:摩擦系数);层流时λ=64/Re ,湍流时λ=F(Re ,ε/d),(ε:管壁粗糙度);局部阻力hf=ξu2/2g ,(ξ:局部阻力系数,情况不同计算方法不同)7.流量计:变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计);变截面流量计。
孔板流量计的特点;结构简单,制造容易,安装方便,得到广泛的使用。
其不足之处在于局部阻力较大,孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损,因此要定期进行校正,同时流量较小时难以测定。
转子流量计的特点——恒压差、变截面。
8.离心泵主要参数:流量、压头、效率(容积效率ηv :考虑流量泄漏所造成的能量损失;水力效率ηH :考虑流动阻力所造成的能量损失;机械效率ηm :考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。
)、轴功率;工作点(提供与所需水头一致);安装高度(气蚀现象,气蚀余量);泵的型号(泵口直径和扬程);气体输送机械:通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。
9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m31atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg(1)被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压-大气压(2)被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压-绝压= -表压10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳(蜗壳形)和 轴封装置离心泵的叶轮闭式效率最高,适用于输送洁净的液体。
化工原理上 知识点总结
化工原理上知识点总结一、化工原理的基本概念1. 化工原理的概念化工原理是研究化工生产过程中的物理、化学、工程等基本原理与规律的学科,是化工工程技术的理论基础。
化工原理的研究对象是化工生产中的物质和能量转化过程,包括化工流程、反应过程、传质过程、能量转换过程等。
化工原理的研究目的是为了揭示化工过程中的相互作用规律,为化工工程技术的设计、控制和优化提供理论支持。
2. 化工原理的基本内容化工原理主要包括物质平衡、能量平衡、动量平衡、传质与反应动力学、流体力学、热力学等内容。
其中,物质平衡研究物质在化工过程中的流动分布和转化规律,能量平衡研究热量在化工过程中的转移和转化规律,动量平衡研究流动介质在化工过程中的运动规律,传质与反应动力学研究物质传输和化学反应的速率规律,流体力学研究流体运动的基本规律,热力学研究能量转换的基本规律。
3. 化工原理的应用领域化工原理是化工技术的理论基础,广泛应用于化工工程技术的设计、计算、控制、优化和改进等方面。
在化工生产中,化工原理被应用于化工过程的优化设计、生产参数的确定、生产过程的控制和调整、产品质量的改进等方面,对化工生产的安全、经济、高效具有重要意义。
二、化工过程中的物质平衡1. 物质平衡的基本概念物质平衡是研究物质在化工过程中的流动分布和转化规律的基本原理。
物质平衡的基本概念包括输入、输出、积累和转化等概念。
输入是物质进入系统的过程,输出是物质离开系统的过程,积累是系统中物质的变化过程,转化是物质在系统内发生变化的过程。
2. 物质平衡的计算方法物质平衡的计算方法包括物质平衡方程的建立和求解。
物质平衡方程是通过对系统内各环节进行物质平衡计算,建立系统物质平衡方程,求解得到系统内各环节的物质平衡量。
物质平衡的求解方法包括代数求解、图解法、矩阵法、数值积分法等。
3. 物质平衡的应用案例物质平衡在化工生产中有着广泛的应用。
例如,化工生产过程中的原料投入和产品产出量的计算、化工设备的负荷计算、化工废水、废气治理的效果评估等都需要进行物质平衡计算,以确保化工生产过程的稳定和经济效益。
化工原理知识点总结高中
化工原理知识点总结高中一、化工原理概述化工原理是指将原料经过一定的工艺、工序和条件,经过化学或物理变化,转变为有用的化工产品的理论和技术知识的总称。
化工原理是化学工程技术理论的基础和核心部分,是指导化学工程技术实践的理论方法和原则,它主要研究物质的结构、性质、组成、变化规律与化工产品的生产过程。
二、化工原理的基本概念1.化工原理的定义:指将原料经过一定的工艺、工序和条件,经过化学或物理变化,转变为有用的化工产品的理论和技术知识的总称。
2.反应工程:是利用化学变化来制造产品的过程。
反应器是进行反应工程的装置。
3.传热传质:为了促进和加快反应,通常需要在反应器内进行传热和传质过程。
4.质量平衡:是指在化学工艺反应过程中,原料、副产品和产品在重量上的平衡。
5.能量平衡:是指在反应工程中,热量在不同介质和各个反应阶段之间的平衡。
6.物料平衡:是指物料在工艺流程中的平衡问题,包括物料的投入、物料的输出和物料的转化系数。
7.反应工程的主要工艺过程有:加工、分离、纯化、反应、稀释、搅拌、传递等。
8.质量传递:物质在不同相之间的传递。
9.反应速率:反应速率是化学反应中的物质质量改变与时间改变的比例关系。
三、物质结构和性质1.物质的结构:物质的结构主要指化合物和元素的分子结构和晶体结构。
2.物质的性质:物质的性质是指物质的物理性质和化学性质。
3.常用的物质的性质有:密度、粘度、比热、导热系数、溶解度、流变性。
四、化学平衡及反应热1.化学反应平衡:在化学反应中,生成物的浓度与反应物的浓度之间的关系的平衡。
2.平衡常数:平衡常数是反应速率常数与逆反应速率常数之比。
3.反应热:反应热是指在化学反应过程中释放或吸收的热量。
五、化学工程热力学1.热力学基本概念:热力学是研究物质的能量及其转化形式、热运动规律和物质之间的相互转化规律的科学。
2.热力学基本定律:热力学的基本定律有:热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。
化工原理知识点总结pdf
化工原理知识点总结pdf第一章:化工原理基础化工原理是化工学科的一门基础课程,主要研究化工过程的基本原理和基本规律。
本章将针对化工原理的基础知识进行总结。
1.1 化工过程基本概念化工过程是指将原材料通过化学反应、分离、精制等一系列工艺操作,转化成符合特定需求的产品的过程。
化工过程一般包括原料处理、反应、分离、精制和产品收率等环节。
1.2 热力学基础热力学是研究物质能量转化规律的科学,它主要包括热力学系统、热力学第一、二、三定律,熵增原理等内容。
在化工过程中,热力学原理对于理解和分析热力学系统的能量变化、效率提高和过程优化具有重要的意义。
1.3 物质平衡原理物质平衡是指在化工过程中,针对物质流量、组分和质量进行的平衡分析。
物质平衡原理是化工过程中不可或缺的理论基础,它体现了化工过程中原料转化成产品,各种物质在环境中传输和转化的基本规律。
1.4 动量平衡原理在流体力学和传递过程中,动量平衡原理是通过对流体流动、传输和转动的分析,确定系统内部及其与外界的动量交换关系。
动量平衡原理在化工过程中的应用十分广泛,对于管道流体、设备运转和动力传递等方面起着重要作用。
1.5 质量平衡原理质量平衡原理是指在化工过程中,对于物质的组分、浓度、流量等进行质量平衡的原理分析。
质量平衡原理是化工过程中最基本的原理之一,对于产品质量控制、环境保护和过程优化具有重要的指导意义。
1.6 界面传递原理界面传递原理是指在化工过程中,各种界面过程发生物质传递、热量传递、动量传递的基本规律。
界面传递原理的研究对于化工过程中的分离、精制、传质、传热等方面具有重要的意义。
第二章:化工反应原理化工反应原理是化工学科的重要分支之一,主要研究化工原料通过化学反应,转化成特定产品的原理和规律。
本章将总结化工反应原理的基本知识。
2.1 化学反应的基本概念化学反应是指化学物质在一定条件下,由原有的化学键断裂再组合成新的化学物质的过程。
化学反应包括各种离子反应、氧化还原反应、配位反应、配位反应、离子化合物的生成等。
化工原理上知识总结及重要公式
《化工原理》基本概念、主要公式第一、二、三章(流体流动)基本概念:连续性假定质点拉格朗日法欧拉法稳态与非稳态流动轨线与流线系统与控制体粘性的物理本质质量守恒方程静力学方程总势能理想流体与实际流体的区别可压缩流体与不可压缩流体的区别牛顿流体与非牛顿流体的区别伯努利方程的物理意义动量守恒方程平均流速动能校正因子均匀分布均匀流段层流与湍流的本质区别边界层边界层分离现象因次雷诺数的物理意义泊谡叶方程因次分析实验研究方法的主要步骤摩擦系数完全湍流粗糙管局部阻力当量长度、阻力系数毕托管驻点压强孔板流量计转子流量计的特点非牛顿流体的特性(塑性、假塑性与涨塑性、触变性与震凝性、粘弹性)重要公式:)(0ρρ-=∆Rg P质量衡算:N-S 方程流体输送机械 基本概念:管路特性方程 输送机械的压头或扬程 离心泵主要构件 离心泵理论压头的影响因素 叶片后弯原因tmq q out m in m d d ,,=-g u u ρμρ+∇+-∇=2 D D p t气缚现象 离心泵特性曲线 离心泵工作点 离心泵的调节手段 汽蚀现象 汽蚀余量离心泵的选型(类型、型号) 正位移特性 往复泵的调节手段 离心泵与往复泵的比较(流量、压头) 通风机的全压、动风压 真空泵的主要性能参数 重要公式:泵的有效功率 泵效率 允许安装高度风机全压换算离心泵的串联并联 第六章 基本概念:搅拌目的 搅拌器按工作原理分类 混合效果 调匀度 分隔尺度 宏观混合 微观混合 搅拌器的两个功能H Lη⋅=N N e ==NN e ηN gH Q ρ201,10,1001012f f g p p p p u h H H H z z g g gνρρ----=-=--=-∆-∑∑允允2222112122T e uuH h p p ρρρ==-+-2H 2A-2BQ =串串2Q H A-B 2⎛⎫= ⎪⎝⎭并并旋浆式搅拌器、涡轮式搅拌器、大叶片低转速搅拌器特点及适用范围改善搅拌效果的工程措施(转速、挡板、偏心、导流筒) 搅拌器功率的影响因素搅拌功率的分配搅拌器的放大准则第四、五章(过滤)基本概念:非球形颗粒的当量直径形状系数分布函数频率函数颗粒群平均直径的基准床层比表面床层空隙率数学模型法的主要步骤架桥现象过滤速率基本方程过滤常数及影响因素洗涤速率过滤机的生产能力叶滤机板框压滤机回转真空过滤机加快过滤速率的途径重要公式:()spkK-∆=12第四、五章 (沉降)基本概念:曳力(表面曳力、形体曳力) 曳力系数 斯托克斯定律区 牛顿区 (自由)沉降速度 重力沉降室加隔板离心分离因数 旋风分离器主要评价指标 总效率 粒级效率 分割直径 流化床的特点(混合、压降) 两种流化现象 聚式流化的两种极端情况 起始流化速度 带出速度 气力输送重要公式:)2223160m 6060ee V V Q KA n n n V V t n ϕ===+-∑第七章基本概念:传热过程的三种基本方式载热体三种传热机理的物理本质间壁换热传热过程的三个步骤傅里叶定律导热系数热阻推动力流动对传热的贡献牛顿冷却定律强制对流自然对流(加热、冷却面的位置) 关联式Nu=0.023Re0.8Pr n的定性尺寸、定性温度,n的取值努塞尔数、普朗特数的物理意义大容积自然对流的自动模化区液体沸腾的两个必要条件核状沸腾膜状沸腾临界点沸腾给热的强化蒸汽冷凝的两种形式膜状冷凝给热系数h 排放不凝性气体各种h 的相对大小斯蒂芬-波尔兹曼定律黑体黑度灰体克希霍夫定律角系数传热过程的控制步骤传热操作线K与A的对应对数平均推动力逆流并流冷、热流体流动通道的主要选择原则重要公式:圆筒壁稳定热传导多层传热无相变 只有相变()mA b T T k R L R L R R L R R T T k Q ⋅-⋅=-⋅--⋅=211212122122ln 2πππA A A A A m 1212ln -=)(21T T C W Q h h -=WrQ =()143241122332111ln ln ln l t t Q d d d k d k d k d π-=++。
化工原理知识点总结详细
化工原理知识点总结详细第一章:化工原理基础知识1.1 化工原理的定义和基本概念化工原理是研究化学工程过程的基本原理、基本规律和数学模型的学科。
化工原理包括物理化学、热力学、传质与分离、反应工程等方面的知识,其中热力学和传质与分离是化工原理的两个重要组成部分。
1.2 化工原理的基本原理和基本规律化工原理涉及到许多基本原理和基本规律,其中包括质量守恒、能量守恒、热力学第一、第二定律、传热、传质、反应动力学等。
这些基本原理和基本规律是化工过程描述、分析和设计的基础。
1.3 化工原理的应用领域化工原理的应用领域非常广泛,包括化学工程、环境工程、生物工程、材料工程等方面。
化工原理在工业生产、环境保护、能源开发、新材料研发等领域都有重要的应用价值。
第二章:热力学2.1 热力学基本概念热力学是研究能量转化和能量传递规律的科学。
热力学基本概念包括系统、热平衡、热力学过程、熵等。
热力学基本原理包括能量守恒、熵增原理等。
2.2 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体的压力、温度、体积之间的关系,可以表示为PV=nRT。
理想气体状态方程是描述气体性质的重要方程之一。
2.3 热力学循环热力学循环是指气体、水蒸汽等工质在一定压力和温度条件下发生各种物理或化学变化,最后又回到原来状态的过程。
常见的热力学循环包括卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等。
2.4 热力学第一、第二定律热力学第一定律:能量守恒,能量既不能被创造也不能被毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第二定律:熵增原理,自然界熵不减少的倾向。
第三章:传质与分离3.1 传质基本概念传质是指物质在不同相间传递的过程,包括扩散、对流、传热等。
传质的重要概念包括浓度、摩尔通量、传质系数等。
3.2 传质方程和传质过程传质方程描述了物质在不同相间传递的规律,传质过程包括扩散传质、对流传质等,传质方程是描述传质过程的基本数学模型。
3.3 分离技术化工生产中,常需要对混合物进行分离和纯化,分离技术包括蒸馏、结晶、游离、萃取等,这些技术都是基于传质原理。
化工原理各章节知识点总结
化工原理各章节知识点总结化工原理是化学工程与技术的基础课程之一,主要涉及物质的物理性质、能量转化、传质现象、化学反应等方面的知识。
下面是化工原理各章节知识点的总结。
第一章:化工基本概念与物质的物理性质1.1化学工程与化学技术的发展历史与现状1.2化工过程及其特点1.3物质的物理性质-物质的密度、比重、相对密度-物质的表观密度、气体密度-物质的粘度、表面张力、折射率-物质的热容、导热系数、热膨胀系数-物质的流变性质第二章:能量转化与传递2.1能量的基本概念2.2热力学第一定律2.3热力学第二定律2.4热力学第三定律2.5热力学循环第三章:物质的传递过程3.1传质的基本概念与分类3.2质量传递平衡方程3.3传质速率和传质通量3.4界面传质-液-气界面传质-液-液界面传质-固-液界面传质-固-气界面传质3.5传质过程中的最速传质与弛豫时间第四章:化工流体的流动4.1流体的基本性质4.2流体的流动类别4.3流体的流动方程-流体的质量守恒方程-流体的动量守恒方程-流体的能量守恒方程4.4流体内运动的基本规律-斯托克斯定律-流体的相对运动-流体的运动粘度4.5流体的管道流动-管道内的雷诺数-管道的流动阻力第五章:多元物系中物质的平衡与分离5.1多元物系基本概念5.2雾滴定律5.3吸附平衡5.4蒸汽液平衡5.5溶液中的平衡情况5.6气相-液相-固相三相平衡第六章:化学反应与反应工程6.1化学反应动力学6.2化学平衡6.3化学反应速率6.4反应器的基本类型-批次反应器-连续流动反应器-均质反应器-非均质反应器6.5反应器的设计与操作以上是化工原理各章节的知识点总结,涵盖了物理性质、能量转化、传质现象、化学反应等方面的内容。
这些知识点是化学工程与技术的基础,对于理解和应用化工原理具有重要意义。
化工原理第一章流体流动知识点总结
第一章流体流动一、流体静力学:压强,密度,静力学方程二、流体基本方程:流速流量,连续性方程,伯努利方程三、流体流动现象:牛顿粘性定律,雷诺数,速度分布四、摩擦阻力损失:直管,局部,总阻力,当量直径五、流量的测定:测速管,孔板流量计,文丘里流量计六、离心泵:概述,特性曲线,气蚀现象和安装高度8■绝对压力:以绝对真空为基准测得的压力。
■表压/真空度 :以大气压为基准测得的压力。
表 压 = 绝对压力 - 大气压力真空度 = 大气压力 - 绝对压力1.1流体静力学1.流体压力/压强表示方法绝对压力绝对压力绝对真空表压真空度1p 2p 大气压标准大气压:1atm = 1.013×105Pa =760mmHg =10.33m H 2O112.流体的密度Vm =ρ①单组分密度),(T p f =ρ■液体:密度仅随温度变化(极高压力除外),其变化关系可从手册中查得。
■气体:当压力不太高、温度不太低时,可按理想气体状态方程计算注意:手册中查得的气体密度均为一定压力与温度下之值,若条件不同,则需进行换算。
②混合物的密度■ 混合气体:各组分在混合前后质量不变,则有nn 2111m φρφρφρρ+++= RTpM m m=ρnn 2211m y M y M y M M +++= ■混合液体:假设各组分在混合前后体积不变,则有nmn12121w w w ρρρρ=+++①表达式—重力场中对液柱进行受力分析:液柱处于静止时,上述三力的合力为零:■下端面所受总压力 A p P 22=方向向上■上端面所受总压力 A p P 11=方向向下■液柱的重力)(21z z gA G -=ρ方向向下p 0p 2p 1z 1z 2G3.流体静力学基本方程式g z p g z p 2211+=+ρρ能量形式)(2112z z g p p -+=ρ压力形式②讨论:■适用范围:适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体;■物理意义:在同一静止流体中,处在不同位置流体的位能和静压能各不相同,但二者可以转换,其总和保持不变。
(完整版)化工原理各章节知识点总结
(完整版)化工原理各章节知识点总结第一章流体流动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。
定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p 不随时间而变化。
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。
层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。
稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应。
定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。
边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。
化工原理第一章总结
化工原理第一章总结化工原理是化学工程专业的重要基础课程,它为学生打下了坚实的理论基础,为日后的学习和工作奠定了基础。
在第一章中,我们主要学习了化工原理的基本概念、化学反应平衡和热力学基础等内容。
本文将对第一章的内容进行总结,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一部分知识。
首先,我们学习了化工原理的基本概念。
化工原理是研究化学工程中的基本原理和基本规律的学科,它包括物质的结构与性质、化学反应的基本原理、热力学基础等内容。
通过学习化工原理,我们可以更好地理解化学工程中的各种现象和过程,为日后的学习和工作打下坚实的基础。
其次,我们学习了化学反应平衡的相关知识。
化学反应平衡是化工原理中的重要内容,它描述了化学反应达到平衡时反应物和生成物的浓度之间的关系。
在学习中,我们了解了平衡常数的概念和计算方法,以及通过平衡常数来判断反应的方向和进行反应条件的优化等内容。
这些知识对于化学工程中的反应过程和工艺设计有着重要的指导作用。
最后,我们学习了热力学基础的相关内容。
热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科,它在化工原理中占据着重要的地位。
在学习中,我们了解了热力学基本概念、热力学第一定律和第二定律等内容。
通过学习这些知识,我们可以更好地理解化学工程中的能量转化和传递过程,为工程实践提供理论支持。
综上所述,化工原理第一章主要介绍了化工原理的基本概念、化学反应平衡和热力学基础等内容。
通过学习,我们不仅对化工原理有了更深入的了解,也为日后的学习和工作打下了坚实的基础。
希望大家能够认真对待这门课程,努力学习,取得优异的成绩。
同时,也希望大家能够将所学知识应用到实际工程中,为化工行业的发展做出自己的贡献。
化工原理(上)总结
化工原理(上)总结第一章 连续介质假定理:质点一个紧挨着一个,质点间无空隙,即可认为流体充满其占据的空间。
气体和液体具有易变形的特征,表现出流动性。
气体和液体统称为流体。
液体可视为不可压缩性流体;气体可视为可压缩性流体。
流体的物理性质(1)流体的密度:Vm =ρ kg/m 3;气体的密度:当压力不太高、温度不太低时,ρ可按理想气体考虑,即:RT PM V m ==ρ 或000ρρρT P T = ;4.220M =ρ式中:ρ0 标准状态(P 0=101.3kPa ,T 0=273K )下气体的密度,kg/ m 3。
气体混合物:以1m 3混合气体为基准∑=⋅=ni iv i m x 1,ρρ式中:x v,i 混合物中i 组分的体积分率。
理想气体混合物: RTPM m m =ρ,其中M m 为平均分子量:)(∑⋅=i i m y M M 式中:y i 混合物中 i 组分的摩尔分率,在低压下,y i = x v,i 。
液体的密度:液体混合物,以1kg 混合液体为基准∑==n i ii w m x 1,1ρρ式中:x w,I 混合物中i 组分的质量分率。
流体的重度和比重:重度:单位体积的流体所具有的重量,单位为N/m 3,kgf/m 3。
g Vmg V G ργ===比重:液体的比重通常指其密度与水在4℃时的密度之比,即1000444ργγρρ≈==w w d (无因次)流体的比体积(比容)v :ρν1==m V 流体的黏度:牛顿黏性定律dy du μτ= ;τ剪应力,单位面积上的内摩擦力,N/m 2;du/dy 速度梯度,与流动方向垂直的方向(径向)上的速度变化率,1/s ;μ比例系数,即动力黏度,绝对黏度,简称黏度。
1Pa ·s=1 N ·s /m 2=10P=1000cP (厘泊)1P (泊)=1dyn ·s/cm 2黏度的影响因素:温度对流体黏度的影响很大,气体的黏度远小于液体的黏度。
化工原理公式及各个章节总结汇总
化⼯原理公式及各个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 dlu 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 ??λ-=,dxdtQ 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 t t 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=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: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: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 -=04.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(上)主要知识点
化工原理〔上〕各章主要知识点三大守恒定律:质量守恒定律——物料衡算;能量守恒定律——能量衡算;动量守恒定律——动量衡算第一节 流体静止的根本方程一、密度1. 气体密度:RTpMV m ==ρ2. 液体均相混合物密度:nm a a a ρρρρn 22111+++= 〔m ρ—混合液体的密度,a —各组分质量分数,n ρ—各组分密度〕3. 气体混合物密度:n n mρϕρϕρϕρ+++= 2211〔m ρ—混合气体的密度,ϕ—各组分体积分数〕4. 压力或温度改变时,密度随之改变很小的流体成为不可压缩流体〔液体〕;假设有显著的改变那么称为可压缩流体〔气体〕。
二、.压力表示方法1、常见压力单位及其换算关系:mmHgO mH MPa kPa Pa atm 76033.101013.03.10110130012=====2、压力的两种基准表示:绝压〔以绝对真空为基准〕、表压〔真空度〕〔以当地大气压为基准,由压力表或真空表测出〕 表压 = 绝压—当地大气压 真空度 = 当地大气压—绝压三、流体静力学方程1、静止流体内部任一点的压力,称为该点的经压力,其特点为: 〔1〕从各方向作用于某点上的静压力相等;〔2〕静压力的方向垂直于任一通过该点的作用平面;〔3〕在重力场中,同一水平面面上各点的静压力相等,高度不同的水平面的经压力岁位置的上下而变化。
2、流体静力学方程〔适用于重力场中静止的、连续的不可压缩流体〕 )(2112z z g p p -+=ρ)(2121z z g pg p -+=ρρp z gp=ρ〔容器内盛液体,上部与大气相通,g p ρ/—静压头,“头〞—液位高度,p z —位压头 或位头〕上式说明:静止流体内部某一水平面上的压力与其位置及流体密度有关,所在位置与低那么压力愈大。
四、流体静力学方程的应用 1、U 形管压差计指示液要与被测流体不互溶,且其密度比被测流体的大。
测量液体:)()(12021z z g gR p p -+-=-ρρρ 测量气体:gR p p 021ρ=-2、双液体U 形管压差计 gR p p )(1221ρρ-=-第二节 流体流动的根本方程一、根本概念1、体积流量〔流量s V 〕:流体单位时间内流过管路任意流量截面〔管路横截面〕的体积。
(完整word版)化工原理各章知识点汇总
连续性方程(依据): ;对不可压缩流体,有:
伯努利方程(依据): (无输送机械管路)
直管阻力: ;阻力系数:
局部阻Hale Waihona Puke :流体输送机械
概念
气缚;汽蚀;最大允许安装高度;管路水锤;压缩比;动风压;静风压;极限真空;抽气残率;离心泵工作点
基本理论
(或知识点)
管路特征方程;离心泵主要构件;离心泵性能曲线;叶轮类型;泵效率主要影响因素;离心泵流量调节;离心泵组合特性曲线;最大允许安装高度;输送机械分类;往复泵流量特点、计算及其调节;
重要理论
相平衡方程:
连续精馏过程计算(物料衡算、热量衡算、操作线方程、q线方程、最小回流比):
逐板计算法;
气液
传质
设备
概念
液沫夹带;气泡夹带;漏液;夹带液泛;溢流液泛;板效率;返混;湿板效率;正系统;负系统;填料的特性(比表面积、空隙率、几何形状)
基本理论
(或知识点)
传质设备分类;板式塔构件;填料塔构件;筛板塔气液接触状态分类;筛板塔阻力(组成、各自特点);气液两相非理想流动;负荷性能图(组成、操作弹性、调节);液体成膜的条件;填料塔的持液量;填料塔液泛;填料塔实际气速与液泛气速的关系;填料塔的附属机构;
颗粒沉降速度:
斯托克斯区:
牛顿区:
降尘室生产能力;
传热
概念
载热体;传热速率;热流量;温度梯度;强制对流;自然对流;定性温度;汽化核心;膜状冷凝;滴状冷凝;黑体;灰体;镜体;黑度;总传热系数;壳程;管程;逆流传热;并流传热;
基本理论
(或知识点)
传热分类;傅里叶导热定律;导热系数;对流给热系数及其方程;总传热速率方程;热阻分析;黑体辐射热流量;
化工原理总结(第一章)
03
传热原理及应用
传热的基本方式
要点一
总结词
传热的基本方式包括热传导、对流传热和辐射传热。
要点二
详细描述
热传导是热量在物质内部由高温向低温方向传递的过程, 主要依靠物质分子、原子或分子的振动和相互碰撞实现热 量传递。对流传热是流体在流动过程中,由于流体质点间 相对位移和混合而导致的热量传递过程。辐射传热则是通 过电磁波的形式传递热量的过程,不受物质媒介的限制, 可以穿越真空进行热量传递。
流体静压力的计算
流体静压力可以通过液柱高度或压力表来测量。在化工生产 中,流体静压力的计算对于设备选型和工艺流程设计具有重 要意义。
流体动力学
流量与流速
流量是单位时间内通过某一截面的流体量,流速则是单位时间内流过某一点的流体速度。流速与流量之间的关系 可以通过连续性方程来描述。
流动类型与阻力
根据流体的流动状态,可以分为层流和湍流两种流动类型。层流是指流体质点沿着直线方向流动,互不混杂;湍 流则是指流体质点沿着复杂的轨迹流动,且流体质点之间相互混杂。在流体流动过程中,会受到阻力作用,阻力 的大小与流体的性质、流动状态以及管道的形状等因素有关。
使用各种传感器和测量仪表,准 确、及时地采集实验过程中的各 种数据。
02
实验数据处理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
03
数据处理软件
对采集到的实验数据进行整理、 计算、分析和处理,提取有用的 信息。
使用专业的数据处理软件,如 Excel、Origin等,进行数据分析 和可视化。
实验误差分析
误差来源
识别实验中可能产生的误差来源,如测量设备的误差、操作误差 等。
03
单效蒸发的计算主要包括加热蒸汽消耗量、加热蒸 汽冷凝水产量、蒸发水产量等。
化工原理的知识点总结
化工原理的知识点总结一、物质的转化1. 化学反应原理化学反应是化工生产中最基本的过程之一,其原理是指通过物质之间的相互作用,原有物质的化学成分和结构发生变化,产生新的物质。
在化学反应中,往往会 Begingroup 产生热量、释放或者吸收气体以及溶解或析出固体物质。
常见的反应类型包括酸碱反应、氧化还原反应、置换反应、水解反应等。
2. 反应热力学反应热力学研究的是化学反应在不同途径下产生的能量变化规律。
反应热力学的主要内容包括热力学系统、热力学函数、热力学平衡、化学平衡等。
通过反应热力学的研究,可以预测化学反应的进行方向和速率,为化工生产提供重要的理论指导。
3. 反应动力学反应动力学研究的是化学反应速率随时间变化规律。
反应动力学的主要内容包括反应速率和反应速率常数的确定、反应速率方程和速率常数的推导等。
通过反应动力学的研究,可以基于反应速率的规律来设计和优化化工反应器,提高反应效率,减少能耗,降低生产成本。
二、传热传质1. 传热原理传热是指热量从高温物体传递到低温物体的过程。
传热原理主要包括热传导、对流传热和辐射传热三种方式。
热传导是指热量在固体物质内部传递的过程,对流传热是指热量通过流体介质传递的过程,而辐射传热是指热量通过辐射的方式传递的过程。
2. 传质原理传质是物质在空间内由高浓度区向低浓度区扩散的过程。
传质原理主要包括扩散、对流传质和表面传质。
扩散是指物质在固体、液体或气体中沿浓度梯度传输的现象,对流传质是指物质通过流体介质进行传送的过程,表面传质是指物质在表面上通过吸附和蒸发进行传递的过程。
三、流体力学1. 流体性质流体是一种无固定形态的物质,其主要特点包括不能承受剪切应力、易于流动和易于变形。
在化工过程中,流体的性质对设备设计和流体流动有重要影响。
流体的主要性质包括黏度、密度、表观黏度、流变性等。
2. 流体流动流体流动是指流体在管道或设备内部的运动过程。
流体的流动过程包括定常流动和非定常流动,同时还会受到雷诺数、流态、雷诺方程等因素的影响。
化工原理重要知识点总结(五篇)
化工原理重要知识点总结(五篇)第一篇:化工原理重要知识点总结一基本概念1、连续性方程2、液体和气体混合物密度求取3、离心泵特性曲线的测定4、旋风分离器的操作原理5、传热的三种基本方式6、如何测定及如何提高对流传热的总传热系数K7、重力沉降与离心沉降8、如何强化传热9、简捷法10、精馏原理11、亨利定律12、漏液13、板式塔与填料塔14、气膜控制与液膜控制15、绝热饱和温度二、核心公式第一章、流体流动与流体输送机械(1)流体静力学基本方程(例1-9)U型管压差计(2)柏努利方程的应用(例1-14)(3)范宁公式(4)离心泵的安装高度(例2-5)第二章、非均相物系的分离和固体流态化(1)重力沉降滞流区的沉降公式、降尘室的沉降条件、在降尘室中设置水平隔板(例3-3)、流型校核、降尘室的生产能力(2)离心沉降旋风分离器的压强降、旋风分离器的临界粒径、沉降流型校核(离心沉降速度、层流)、多个旋风分离器的并联(例3-5)第三章、传热(1)热量衡算(有相变、无相变)K的计算、平均温度差、总传热速率方程、传热面积的计算(判别是否合用)(例4-8)(2)流体在圆形管内作强制湍流流动时α计算式(公式、条件),粘度μ对α的影响。
(3)实验测K(例4-9)(4)换热器操作型问题(求流体出口温度,例4-10)下册第一章蒸馏全塔物料衡算【例1-4】、精馏段、提馏段操作线方程、q线方程、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置(完整手算过程)进料热状况对汽液相流量的影响下册第二章吸收吸收塔的物料衡算;液气比与最小液气比求m 【例2-8】填料层高度的计算【传质单元高度、传质单元数(脱吸因数法)】提高填料层高度对气相出口浓度的影响下册干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算(求循环量)热量衡算(求温度)预热器热量【例5-5】第二篇:混凝土结构原理重要知识点总结1,混凝土结构是以混泥土为主要材料制成的结构,包括素混凝土结构,钢筋混凝土结构,预应力混凝土结构,和配置各种纤维筋的混凝土结构。
化工原理知识点总结复习重点(完美版)
必须汽蚀余量:(NPSH)r 离心泵的允许吸上真空度:
离心泵的允许安装高度Hg(低于此高度0.5-1m): 关离心泵先关阀门,后关电机,开离心泵先关出口阀,再启动电机。
四、工作点及流量调节:
管路特性与离心泵的工作点: 由两截面的伯努利方程所得
全程化简。
联解既得工作点。 离心泵的流量调节:
汽蚀现象:汽蚀现象是指当泵入口处压 力等于或小于同温度下液体的饱和蒸汽压时, 液体发生汽化,气泡在高压作用下,迅速凝 聚或破裂产生压力极大、频率极高的冲击, 泵体强烈振动并发出噪音,液体流量、压头 (出口压力)及效率明显下降。这种现象称 为离心泵的汽蚀。 二、特性参数与特性曲线: 流量 Q:离心泵在单位时间内排送到管路系 统的液体体积。 压头(扬程)H:离心泵对单位重量(1N) 的液体所提供的有效能量。
厚度随Re 值的增加而减小。
层流时的速度分布
u
1 2 umax
湍流时的速度分布
u 0.8u max
四、流动阻力、复杂管路、流量计:
计算管道阻力的通式:(伯努利方程损失能)
范宁公式的几种形式: 圆直管道
hf
l u2 d2
非圆直管道
p f
W f
l d
u 2 2
运算时,关键是找出 值,一般题目会告诉,仅用于期末考试,考研需扩充
应用解题要点:
1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;
2、 截面的选取:两截面均应与流动方向垂直;
3、 基准水平面的选取:任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小;
4、 两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;
5、 单位必须一致:有关物理量的单位必须一致相匹配。
化工原理各章节知识点总结
化工原理各章节知识点总结化工原理是化学工程专业的基础课程,主要介绍了化学工程的基本概念、理论和技术。
下面是各章节的知识点总结:第一章:化工原理的基本概念和性质1.化工原理的定义和基本任务2.化工原理的基本性质和特点3.化工原理的基本方法和技术第二章:化学平衡和能量平衡1.化学反应平衡的条件和表达式2.平衡常数和平衡常数表达式3.能量平衡的基本原理和方法4.热力学和热力学函数5.熵和化学势的概念和计算第三章:物相平衡1.物质在不同相之间存在的平衡条件2.相平衡的相图和相平衡计算3.蒸馏和萃取等物相平衡的应用第四章:质量平衡和物质迁移1.质量平衡的基本原理和方程2.质量平衡的应用:反应工艺和物料平衡3.物质迁移的基本理论和计算方法第五章:流体力学1.流体的基本概念和性质2.流体的连续性方程和动量方程3.流体的能量方程和压力损失4.流体的流动和阻力的计算第六章:传递现象1.传递现象的基本概念和分类2.传递现象的数学模型和方程3.质量传递、热量传递和动量传递的计算第七章:反应工程基础1.化学反应的速率和速率方程2.反应速率的测定和表达3.反应工程的热力学和动力学分析4.反应器的分析和设计第八章:传热和传质1.传热的基本机制和传热方式2.导热和对流传热的计算3.汽液传质和固液传质的计算第九章:流体传动和流动分布1.流体传动的基本方式和流动性质2.流体传动的计算和分析3.流动分布的原理和应用第十章:分离工程基础1.分离过程的基本概念和分类2.平衡分离的基本理论和计算3.萃取、吸附和蒸馏等分离工艺的应用第十一章:生化反应工程基础1.生物反应器的基本概念和种类2.酶反应和微生物反应的基本原理3.生化反应器的分析和设计以上是化工原理各章节的知识点总结,涵盖了化工原理的核心内容。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
总传热公式
Q K A tm
Q 的计算
强化
对流
Δtm的计算
导热
总衡算 热辐射
K 的计算
传热过程 知识关联图
传热速率Q的计算:
热量衡算方程: Q ms1 cp1 (T1 T2 ) ms 2 cp 2 (t2 t1 )
牛顿冷却定律: Q A t
工作点:离心泵特性曲线与管路特性曲线的交点
由工作点,可以求出所需流量和压头;进而选择效率 较高的泵。
7.离心泵的组合操作:串联、并联
复杂管路的特点及其计算
并联管路:各支管阻力相等,并联部分总 阻力等于各支管阻力;主管流量等于各支 管流量之和。 分支管路:主管流量等于各支管流量之和; 可在主管任一截面与支管截面间列Bernoulli 方程,阻力为流体流过路径的阻力。单位重 量流体
U型管压差计的压力测量:等压面的选取
2.压力ห้องสมุดไป่ตู้表示方法及其单位
绝压、表压、真空度; Pa、mmH2O、mmHg、atm
阻力的计算:
1. 流体阻力计算方法:沿程阻力、局部阻力
2 l le u 2 l u hf d 2 g d 2 g
2 l le u 2 l u Pf g h f d 2 d 2
化工原理上册总结
2008. 12.29
主 要 内 容
流体流动与输送机械 传热过程 非均相分离
流体流动与输送机械知识关联图
Pressure Head of pump
Bernoulli equation
Resistance
Velocity
p1 u p2 u2 Z1 h e Z2 h f g 2g g 2g
增大管内强制对流传热系数的途径:
变化的根本原因:层流底层的厚度的变化
液体粘度随温度的升高而降低;气体粘度随温度 的升高而增大,随压力的升高而增大。
4.雷诺数的定义及流型的分类、速度分布和平均速度
Re
d u
层流时,um 0.5 umax ; 湍流时,um 0.817 umax
流体流量测量的原理及流量计的特点
1. 皮托管:测量处的动能转化成静压能--冲压头 2. 孔板与文丘里流量计:局部阻力导致压差变化 忽略局部阻力,依据Bernoulli方程和连续性方程 求孔口流速,进而求流量。
当流体被加热时,n=0.4; 流体被冷却时, n=0.3。 上式的应用条件:考试中一般满足
Re 10
4
0.7 Pr 120 L / d 50
物性参数的定性温度为流体进出口的平均温度。
管内强制对流的影响因素:
1. 进口段的影响 2. 热流方向的影响 3. 自然对流的影响
4. 其他因素的影响:管路弯曲,表面粗糙度
3.离心泵的特性曲线
压头-流量、轴功率-流量、效率-流量
4.汽蚀与气缚的概念及预防
汽蚀:叶轮中心压力< 液体饱和蒸汽压
气缚:吸入管路和泵体内没有液体
5.离心泵的安装高度
目的是预防汽蚀。
汽蚀余量的概念。 铭牌数值的测定与实际使用条件的差别。 能够计算泵的安装高度。
6.离心泵的工作点及选择--灵活运用
局部阻力系数
入口:0.5 ; 出口:1
2. 局部阻力变化对流量、上下游压力的影响
局部阻力增加(例如关小阀门),流量减小; 上游压力增大,下游压力降低。 原因:对于下游,在下游截面和出口内侧之间列 Bernoulli方程,利用流量的变化进行判断。绕过 阀门列方程!
3. 粘度的定义及其影响因素
du = ,速度梯度,粘度定义 dy
2 1
2
利用伯努利方程求解流动问题的步骤: 1).首先画出流体流动简图,标上已知量 和所求量; 2).按流动方向,确定上游截面为1-1截 面,下游截面为2-2截面。 3).选择位能基准面,确定各点的位头。 4).从上游到下游列伯努利方程。 5).求解
压力的测量:
1.流体静力学方程:单一、连续、静止的流体
总传热系数的计算:
Q K A tm
d0 d0 1 1 d0 1 RSi RSo kO i di di d m 0
对流传热系数的求解 导热系数:物性参数
金属>非金属固体>液体>气体
对流传热系数
无相变:
d 0.8 n Nu 0.023 Re Pr
2 l le u 2 l u wf g hf d 2 d 2
沿程阻力系数、局部阻力系数
沿程阻力系数
层流时: 湍流时:
64 Re
f (Re,
d
)
注意:流动处于阻力平方区时,λ与Re无关, 仅与相对粗糙度有关,此时,阻力损失与速 度的平方成正比。
Vs C0 A0
3. 转子流量计:
2 ( ' ) g R
转子一定,转子上下截面间的压差一定,环隙的流 速一定。即恒压差、恒环隙流速
流体输送机械
1.流体输送机械的分类及操作特点
液体输送机械:离心泵、往复泵 气体输送机械:通风机、压缩机、真空泵
离心泵的操作特点:
1)吸入管路注满液体;2)关出口阀门,开离心泵; 3)调节流量,采用阀门调节;4)关出口阀门,关泵
平壁: 导热速率方程
(局部)
温差差别
T1 Tn 1 Q n bi (i A) i 1
r2 r1 T1 Tn 1 rm n r2 bi ln (i Ami ) r1 i 1
圆筒壁: Q
辐射传热速率
Q1 2
T1 4 T2 4 C1 21 2 A1 100 100
往复泵的操作特点:
1)打开出口阀门,开往复泵; 2)调节流量,采用旁路或改变频率调节; 3)关泵前不关闭出口阀门,
2.离心泵的操作原理及流量和扬程的影响因素
叶轮的高速旋转导致吸入口压力下降,液体在 压差作用下被吸入;由于叶轮流道的扩大,流 速下降,压力增大。 扬程的影响因素:密度、粘度、叶轮转速、叶轮直径。