化工原理(全套课件148p) 课件

§1、2流体静力学及其应用
▪ 1、流体静止时的性质 ： ▪ 质量m , 体积 V 密度 ρ ▪ 压强P =压力P
静止流体所受力---压强（压力）
▪ 1）压强的定义：静止流体单位面积上所受 到的压力称为压强，习惯上称压力。
▪ 2）压强的符号：P ▪ 3）压强的单位：1atm =101325Pa
=760mmHg =10.33mH2O= 1.033at ▪ 4）压强大小的表征： ▪ 表压=绝对压强—当地大气压 ▪ 真空度=当地大气压—绝对压强
化工原理
梁燕波
绪论
▪ 根据专业人才培养的目标和《化工原理》 课程的教学目的，我们选择了由何潮洪、 冯宵编写的教材《化工原理》。该课程是 一门重要的技术基础课，在整个专业教学 过程中是承前启后，由理及工的桥梁。要 求学生了解工业生产中所涉及的问题，掌 握解决问题的途径，并能运用经济观点综 合处理问题，提高分析和解决问题的能力。 为学生在今后的学习和工作中，正确而有 效地联系工业生产打下基础。
化工原理课程的要求
▪ 化工原理分为： ▪ 理论课和实践课(实验、见习)
1、理论课要求
▪ 1、 上课时间 ▪ 2、所用教材：由冯宵、何潮洪主编 由科学出版
社出版的“十一五“国家级规划教材，《化工 原理》上下册。 ▪ 3、教学内容 ：上册 流体力学基础、流体输送 机械、热量传递基础、传热过程计算与换热器。 下册 质量传递基础、气体吸收、蒸馏、气— 液传质设备。 ▪ 4、上课要求：课堂做笔记、每次有作业，使用 计算器，每周交作业，每章有测试。
上两式为流体静 力学方程。
补充练习
▪ 我们可以用汞柱和水柱表示压强，也可以 用空气柱表示。
▪ P=ρgh ； 101325=1.29*9.8*h ； h=8015m
▪ 一个大气压相当于10.33mH2O ，760mmHg， 8015m空气柱。
静力学方程的应用
▪ 静力学方程适用于重力场中静止、连续、 均匀、不可压缩流体。
2、实验课要求
▪ 实验独立考试
▪ 1、实验过程操作 ▪ 2、实验报告 ▪ 3、卷面考试
2、实验课要求
▪ 1、上课时间： 第8-15周 ▪ 2、实验教材： 化学化工学院编教材 ▪ 3、实验内容： 化工原理实验和化工原
理实训和化工原理仿真 ▪ 4、实验要求： 第8-15周做实验 具体要
求、专门讲解。 ▪ 5、工业见习： 一次，具体时间、具体
及局部阻力损失的计算 ▪ 6.掌握简单管路的计算方法
§1、1概述
▪ 1、什么是流体：具有流动性的气体和液体 统称流体。
▪ 2、什么是流体力学：研究流体流动规律的 科学称为流体力学，包括流体静力学和流 体动力学。
▪ 本章研究的内容：结合化工过程特点，对 流体静力学原理及其在化工生产中的应用 和流体动力学基本方程的应用进行详细的 介绍。
课程内容
本课程紧密结合专业特点，围绕单元操作原理和 应用为主题，以动量传递、热量传递、质量传递 理论为基础，系统介绍液体流动、流体输送机械、 传热、精馏、吸收等各单元操作的基本原理、基 本计算方法、工程应用。通过本课程的学习，使 学生掌握各单元操作的基本原理及典型设备的设 计计算方法，为进一步学习专业课程及从事工程 实践奠定必要的理论基础。本课程通过课堂教学 及实验教学、课程见习等实践性环节相结合，使 学生牢固建立起“单元操作”的概念，培养学生 工程分析方法及独立分析问题和解决问题的能力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
压强大小的表征
补充例题：比较下列压强大小并排序
▪ PA=2atm（绝对压强）， ▪ PB=900mmHg （表压）， ▪ PC=6420Pa（真空度）
▪ 解： 统一单位、 统一基准 ▪ PA=2atm（绝对压强）=202650 Pa
▪ （绝对压强） ▪ PB=900mmHg（表压）=221315 Pa ▪ （绝对压强） ▪ PC=6420Pa（真空度）=101325-6420=94905
要求、专门讲解。
考试要求
▪ 考试成绩由：
▪ 1、期中考试 ▪ 2、期末考试 ▪ 3、平时作业 ▪ 4、出勤 ▪ 5、见习
第一章 流体力学基础
▪ 教学目标： ▪ 1.掌握流体流动中的作用力和机械能 ▪ 2.掌握压强的表示方法及静力学测量方法 ▪ 3.掌握质量守衡、机械能守衡、动量守衡
的原理及有关计算 ▪ 4.掌握流体流动的型态及基本特征 ▪ 5.掌握湍流时直管阻力损失的实验研究方法
▪ 等压面是指在连通体内，具有相同高度的 平面上的各个点的压强相等。
▪ 判断连通体，找出等压面。
例1-1
▪ 如图所示有三个容器A、B、C内均装有水，容器C 敞口。密闭容器A 、B间的液位差Z1=1m,容器B、 C 间液位差Z2 =2m ，两U形管下部液体均为汞， 其密度为13600kg/m3 ，高度差分别为 R=0.2m ,H=0.1m ,试求容器A B上方压力表的读 数PA、PB的大小。
▪ 以图1-2为例推倒公式1-3和1-4 ▪ 首先复习用液柱表示压强 P=ρgh ▪ 该压强为点压强或同一平面的压强，ρ是
流体密度，g为9.8，h为该点或该平面上方 的液柱高度，单位为米。
▪ 解：根据图1-2得 P1=ρg(h-z1) P2 =ρg(h-z2) ▪ P2-P1=ρg(h-z1)-ρg(h-z2)=ρg(z1- z2) ； ▪ P2= P1+ρg(z1- z2) ； ▪ （ P2/ρg）= （P1/ρg）+(z1- z2)
课程介绍
▪ 化工原理是一门工程学科, 是工科类化工、制药、 食品、发酵、等专业学生的专业课. 它以工业生 产中的物理加工过程为背景，研究工业生产过程 中的基本规律，应用这些规律解决工业生产中的 实际问题。了解物理、化学规律在生产中的应用; 认识实际生产的复杂性和具体过程的特点, 化工 原理需要用特定的工程规律和方法来解决实际生 产中的问题。该课程的设置目的是使学生能将所 学理论知识与工程实际衔接起来，使学生能够学 会从工程和经济的角度去考虑技术问题，并逐步 实现由学生向工程技术人员的转变。
Pa（绝对压强） ▪ 结论： PB >PA >PC
作业：比较下列压强大小，并排序
▪ 1、PA=40000 Pa（表压） ▪ 2、PB=2atm（绝对压强） ▪ 3、PC=500 mmHg（真空度） ▪ 4、Pd= 15mH2O (表压) ▪ （用表压和Pa单位表示）
2、流体静力学方程
2、流体静力学方程