化工原理上册公式整理

表压=绝对压强—大气压强=－真空度

1atm=760mmHg=10.33mH2O

1at=1kgf/cm2=98100Pa=735.6mmHg=10mH2O

U型压差计：P1－P2=gR(ρi－ρ)

体积流量：V=uA(m3/s)

质量流量：ω=Vρ=uAρ(kg/s)

质量流速：G=ω/A=Vρ/A=uρ (kg/㎡s)

伯努利方程：

gz1+P1/ρ+u12/2+We=gz2+P2/ρ+u22/2+Σhf 阻力J/kg

z1+P1/ρg+u12/2g+He=z2+P2/ρg+u22/2g+Σhf 压头损失m

ρgz1+P1+ρu12/2+ρWe=ρgz2+P2+ρu22/2+Σhf 压力降Pa=N/㎡

We=gHe(w) Ne=We·ωs=ρgVHe

牛顿粘性定律τ=±μdu/dy 适用层流

Re=ρud/μduρ/μ=dG/μ=4ω/πdμ=4Vρ/πdμ=惯性/粘性 Re<2000(层流)

λ=64/Re 代入范宁公式中。

Re>4000(湍流) 光滑管：服从布拉斯修公式λ=0.3164/Re0.25 Σhf∝u1.75

粗糙管：阻力平方/高度湍流区λ与相对粗糙度ε/d有关 Σhf∝u2，

λ变化区与ε/d和Re有关 Σhf∝u1.75~1.8

de=4rh rh=流道面积/润湿周边长de=d2-d1颗粒平均粒径d m=1/Σ(X i/d pi)

范宁公式：Σhf=ΔP f/ρ=λ·L/d·u2/2 局部阻力：Σhf=ζ·L/d·u2/2

Σhf=λ[(L+ΣLe)/d]·u2/2=[λ·L/d+Σζ ]·u2/2=8λ(L+ΣLe)V2/Π2d5 J/kg

离心泵结构①泵壳②泵轴③叶轮④轴封

Ne=ρgVHe η=Ne/Na

He串=2He单=2(a－bV2) He并=He单=a－b(V/2)2

欧拉方程：He=a－bV2

He’=ΔZ+ΔP/ρg+hf(m) ΔZ+ΔP/ρg=Ho

He’=Ho＋KV2 当阀全开时Σhf=KV2

比例切割定律：V2//V1=n2/n1;

H2/H1=(n2/n1)2;N2/N1=(n2/n1)3

应用：He=a(n2/n1)2－bV2

安装高度H g,允=P1/ρg-P v蒸汽压/ρg-Δh允汽蚀余量-H f，1-2压头损失

H g,允=P1/ρg-P2/ρg-u22/2g-H f，1-2=H s,允真空高度-u22/2g-H f，1-2

泵的性能曲线三条：①(He~V) ②Na~V③η~V

离心泵叶片类型：①后弯β2<90o②径向β2=90o③前弯β2>90o

对泵特性影响：ρ对H无影响,对η无影响,但对Na~V有影响

h f=8λ(L+ΣLe)V2/gΠ2d5 m K=8λ(L+ΣLe)/gΠ2d5

曳力系数：ζ=4gd p(ρs—ρ)/3ρu t2

颗粒沉降速度：u t=√4gd p(ρs—ρ)/3ρζ

Re p=d p u tρ/μ

层流,Re p<2,ζ=24/Re p，u t=d p2g(ρs—ρ)/18μ,斯托克斯

过度，Re p=2-500，ζ=18.5/Re p0.6，u t=0.27√d p g(ρs—ρ)Re p0.6/ρ，艾伦湍流Re p=500-200000,ζ=0.44,u t=1.74√d p g(ρs—ρ)/ρ,牛顿

当形状系数Ψ=1时不需要试差计算的判据：

K=d p[g(ρs—ρ)/u2]1/3.K<3.3斯托克斯区；

K=3.3-43.6艾伦区；K>43.6牛顿区

沉降室：颗粒分离条件：l/u(停留时间)>=H/u t(沉降时间)

空隙率ε=(床层体积-颗粒体积)/床层体积

回转真空机：生产能力G=√nA2ΦK(m3/s)

重力沉降：离心分离因数：μr/μt=μT2/gR=K c

过滤常数K=2Δp m1-s/μr0Φ(与面积无关) ㎡/s

u=dV/Adτ=dq/dτ=Δp m/μrΦq=K/2(q+q e)

恒压过滤：q2+2qq e=Kτ==V2+2VV e=KA2τ(q=V/A)

不计滤布阻力：dq/dτ=Kτ/2==q2=Kτ==V2=KA2τ

代入上式可得：(q+q e)2=K(τ+τe)

先恒速后恒压：q2+qq e=1//2Kτ (q2-q12)+2q e(q-q1)=K(τ-τ1)

叶滤机(dV/dτ)w=(dV/dτ)E=KA2/2(V+V e) τW=q w/(dq/dτ)w=V w/(dV/dτ)w 板框压滤机(n个框=n+1个板)(dV/dτ)W=1/4(dV/dτ)E=KA2/8(V+V e)

A W=1/2A V F=A√(kτF) 滤饼厚度L=Φq/[(1-ε)ρp]∝q

G(m3/s)=V F/(τF+τR+τW)；(G max)τF+τW=τR

J=V w/V F 叶滤机：τW=2JτF 板框压滤机τW=8JτF

热传导、对流传热、热辐射热通量q=-λdt/dA

傅里叶定律dQ=-λdtdA/dn Q=λAΔt/δ Q传热速率or热流量

温度系数α=λ/δ w/(㎡o C) λ、T关系λt=λ0(1+at)w/(m o C) a o C-1‘金属—’

单层平壁Q=(t1-t2)/(b/λm A)=温差(推动力)/热阻 λm=(λ1+λ2)/2

多层平壁Q=(t1-t n-1)/Σ(b i/λmi A i) =(t1-t0)/[(1/2πλL)ln(d2/d1)+1/απd2L] α=λ/δ圆筒壁Q=(t1-t2)/(1/2πλL)ln(r2/r1) =(t1-t2)/(b/λA m)

A m =(A2-A1)/ln(A2/A1)

牛顿冷却定律：加热Q=αA(t w-t) 冷却Q=αA(T-T w)

努赛尔数Nu=αl/λ=l/δ(表示对流传热系数的准数)(给热速率与相同条件下按导热计的导热速率之比)

Re=lup/μ=duρ/μ=dG/μ=4ω/πdμ=4Vρ/πdμ(确定流动状态的准数)

普兰特Pr=C pμ/λ(表示流体物性影响的准数)

格拉斯霍夫Gr=βg∆tl3ρ2/μ2(表示自然对流影响的准数) PrGr=βg∆tl3ρ2/μλ光滑管内低粘度湍流Nu=0.023Re0.8Pr n n=0.4热/0.3冷

α=0.023Re0.8Pr nλ/d w/(㎡o C)

(特征数l) 条件：Re>104,0.7=50,定性温度取算术平均值。大空间自然对流给热Nu=A(PrGr)b=αl/λ (A、b查表而得)

α=Aλ(PrGr)b/l∝(PrGr)b/l 定性尺寸(代表换热面几何特征的长度)水平管取外径d0，垂直的取垂直高L，定性温度(确定流体物性数据的温度)

(t+t w)/2,当PrGr>2*107,给热系数与几何尺寸L无关==自动模化区

膜状冷凝：当量直径d e=4A'/b(A'为横截面积)，Re=4M/μ.

冷凝负荷：在单位时间流过单位长度润湿周边的冷凝液量。

M=W/b(Kg/m·s) b为润湿周边长(水平管=πd，垂直板b=宽度)