化工原理(上册)复习知识点

第1章 流体流动

常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m3

1atm =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

静压强的计算

柏努利方程应用

层流区（Laminar Flow ）：Re < 2000；湍流区（Turbulent Flow ）：Re > 4000；

2000

流型只有两种：层流和湍流。

当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。

边界层：u<0.99u 0

阻力损失：直管阻力损失和局部阻力损失

当量直径d e

管路总阻力损失的计算

突然缩小局部阻力系数ζ= 0.5，突然扩大局部阻力系数ζ= 1。

流体输送管路的计算:

通常，管路中水的流速为1~3m/s 。

并联管路, 各支管的阻力损失相等。

毕托管测量流速

测量流量: 孔板流量计, 文丘里流量计, 转子流量计。

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。

第2 章 流体流动机械

压头和流量是流体输送机械主要技术指标

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。半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。

气缚现象：贮槽内的液体没有吸入泵内。

启动与停泵

灌液完毕，关闭出口阀，启动泵，这时所需的泵的轴功率最小，启动电流较小，以保护电机。启动后渐渐开启出口阀。

f e h u p gz h u p gz +++=+++222221112121ρρf e H

g u z g p H g u z g p +++=+++2222222111ρρμ

ρdu =Re 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ

▪ 停泵前，要先关闭出口阀后再停机，这样可避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮，

叶片，以延长泵的使用寿命。

离心泵总是采用后弯叶片。

泵的有效功率及效率：

泵的有效功率Ne ，kW ，用下式表示。 Ne ＝HeQ ρg

泵的效率η：泵轴通过叶轮传给液体能量过程中有能量损失。泵的效率η为有效功

率与轴功率之比，而轴功率N 为电动机输入离心泵的功率。

影响离心泵的效率，主要是容积损失、水力损失和机械损失。

离心泵的特性曲线 ：

扬程-流量曲线H ～Q 线、

轴功率-流量曲线N ～Q 线、

效率-流量曲线η～Q 线，具体图形见下图。

*****离心泵牌铭上的额定功率、额定流量和扬程是指效率最高时的值。

调节流量方法有调节管路特性曲线(调节阀门流量)和泵特性曲线(改变泵的转速或叶轮直径)。用阀门调节流量操作简便、灵活，故应用很广。

H 单< H 串< 2H 单， Q 单< Q 串< 2Q 单 总效率与流量为Q 串时单泵的效率相同。 H 单< H 并< 2H 单， Q 单< Q 并< 2Q 单。 并联泵的总效率与每台泵的效率相同。 汽蚀现象：泵的安装位置太高，叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压。

各种泵：

耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体。

油泵: 输送不含固体颗粒、无腐蚀性的油类及石油产品。

杂质泵: 常输送悬浮液.

液下泵:在化工生产中有着广泛应用，安装在液体贮槽内。

屏蔽泵：常输送易燃、易爆、剧毒及放射性液体。

第3章 非均相物系的分离与固体流态化

影响沉降速度的因素：当颗粒浓度增加，沉降速度减少。

容器的壁和底面，沉降速度减少。

非球形的沉降速度小于球形颗粒的沉降速度。

旋风分离器，排灰口密封不好而发生漏气，即外面空气窜入旋风分离器内，则上升气流会将已沉降下来的尘粒重新扬起，大大降低收尘效果。

离心泵的工作点 Q

A =N

Q gH N Ne e ρη==

降尘室处理能力（流量）的计算 V s = Au t =blu t ，V s (隔板)= （n+1）V s (无隔板) (n 层) Stokes 区：

过滤之初，液体浑浊。但颗粒会在孔道内很快发生“架桥”现象，滤液由浑浊变为清澈。 在滤饼过滤中，真正起截留颗粒作用的是滤饼层而不是过滤介质。

助滤剂能形成结构疏松、空隙率大、不可压缩的滤饼。

板框压滤机、叶滤机、厢式压滤机、转筒真空过滤机（操作连续、自动）

叶滤机 (dV/d θ)w ＝(dV/d θ)E 板框压滤机 (dV/d θ)w ＝(dV/d θ)E ／4

过滤速率基本方程 恒速过滤， 恒压过滤

先非恒压,再恒压过滤（了解）

第4章 传热

传热的基本方式:

（1）热传导（2）对流传热—热对流 （3）辐射传热

工业上大量使用热交换器，传热设备在化工厂设备投资中占很大比例，有些达40%左右。 工业换热的方法

1、直接接触式换热

2、蓄热式换热

3、间壁式换热

蓄热式换热，只适用于气体。

常见加热剂有热水、饱和水蒸气、矿物油、联苯混合物、熔盐和烟道气。

常见冷却剂有水、空气和各种冷冻剂。

载热体的选择

（1）载热体的温度应易于调节；

（2）载热体的饱和蒸气压要低(沸点高)，不易分解；

（3）载热体的毒性要小，使用安全，腐蚀性小；

（4）载热体应价格低廉且容易得到。

金属杯和陶瓷杯，哪个更保温？

流体湍流流动给热系数大于层流流动。

加热器放置在空间的下部，冷却器放置在空间的上部。

各因次准数的物理意义：普兰德准数Pr 它反映流体物性对给热过程的影响

圆形直管内强制湍流的给热系数

圆筒壁的总传热系数

n d Pr Re 023.08.0λα=φμr p K ∆=2)

(2e q q K d dq u +==θθK qq q e =+22θ222KA VV V e =+)()(2)(11212ττ-=-+-K q q q q q e )()(2)(121212ττ-=-+-KA V V V V V e A

dV dq =μρρ18)(2min g d u p

p t -=