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化工原理复习总结重点

化工原理

绪论Ｐ7 1,2

1. 从基本单位换算入手,将下列物理量的单位换算为ＳＩ单位。 (1)水的黏度μ＝0.００856 ｇ/(c ｍ·s) （２)密度ρ=１３８．6 kgf ?ｓ2/ｍ4 (3）某物质的比热容C Ｐ=0.24 BT Ｕ/(ｌb·℉) (４)传质系数ＫG =３4.2 kmol/（m 2?h?ａtm)

（5）表面张力σ＝74 ｄy ｎ/cm (6)导热系数λ=1 ｋｃal/（ｍ?h?℃）

解：本题为物理量的单位换算。

（1)水的黏度基本物理量的换算关系为1 kg ＝１00０ g ，１ｍ=１00 ｃm

则 ()s Pa 1056.8s m kg 1056.81m 100cm 1000g 1kg s cm g 00856.04

4??=??=???

??????????????=--μ

（2）密度基本物理量的换算关系为１ｋｇf=9.81 N ，1 N=１ kg?ｍ/s ２

则 3242m kg 13501N s m 1kg 1kgf N 81.9m s kgf 6.138=??

????????????????=ρ （3)从附录二查出有关基本物理量的换算关系为 1 ＢTU=１.055 kJ ，l b=0.4５36 kg

则 ()C kg kJ 005.1C 95F 10.4536kg 1lb 1BTU kJ 055.1F lb BTU 24.0??=??

????????????????????????=p c

(４）传质系数基本物理量的换算关系为1 h=36００ s,1 a ｔｍ=１01.33 kPa

则 )kPa s m kmol 10378.9101.33kPa 1atm 3600s h 1atm h m kmol 2.342

52G ???=??

??????????????????=-K

(5）表面张力基本物理量的换算关系为１ dy ｎ=1×1０–5 N 1 m ＝1００ cm

o o 51F C 9

则 m N 104.71m 100cm 1dyn N 101cm dyn 742

--?=?????

??????????????=σ

（６)导热系数基本物理量的换算关系为1 kcal=4.１868×１0３

J,1 h=3600 s

则 ()()C m W 163.1C s m J 163.13600s 1h 1kcal J 104.1868C h m kcall 13

2??=???=???

?????????????????=λ 2．乱堆25ｃm 拉西环的填料塔用于精馏操作时,等板高度可用下面经验公式计算，即

()()()

10C

4E 3048.001.121078.29.3ραμZ D G A H -?=

式中 H E —等板高度，ft; Ｇ—气相质量速度,ｌb/(ft ２

?h)； D —塔径，f ｔ；

Z ０—每段（即两层液体分布板之间)填料层高度，ft; α—相对挥发度,量纲为一; μL —液相黏度，cP ； ρＬ—液相密度，lb/ft ３

Ａ、B 、C 为常数，对２5 mm 的拉西环，其数值分别为0.５７、-0．１及1．24。

试将上面经验公式中各物理量的单位均换算为S Ｉ单位。

解:上面经验公式是混合单位制度，液体黏度为物理单位制,而其余诸物理量均为英制。

经验公式单位换算的基本要点是：找出式中每个物理量新旧单位之间的换算关系,导出物理量“数字”的表达式,然后代入经验公式并整理，以便使式中各符号都变为所希望的单位。具体换算过程如下: (1）从附录查出或计算出经验公式有关物理量新旧单位之间的关系为

m 3049.0ft 1= ()()s m kg 10356.1h ft lb 1232??=?- (见1)

α量纲为一，不必换算 s Pa 101cp 13??=-

13lb ft ＝13

3lb 1kg 3.2803ft ft 2.2046lb 1m ?????? ???????????

=１６.01 kg ／m 2

(2) 将原符号加上“′”以代表新单位的符号,导出原符号的“数字”表达式。下面以H E 为例：

m ft E

E H H '= 则同理 ()

G G G '=?'=-5.73710356.13 D D '=2803.3 E

E E E 2803.3m

2803.3ft m ft m H H H H '=?'='=0

02803.3Z Z '=

()3L

L 101-?'=μμ L L L 06246.001.16ρρρ'='= （3) 将以上关系式代原经验公式，得

()()()???

'''???

'?'???='-L

10 1.24-0.1

0624.010002803.33048.02803.301.125.7371078.257.09.32803.3ρμα

Z D G H

整理上式并略去符号的上标,便得到换算后的经验公式，即

()

()L

L 3101.240.1

-4E 4.39205.010084.1ραμZ D G A H -?=

第一章流体流动Ｐ72-7５作业3,４，1２,20 练习1,2

【练习】 1.某气柜的容积为6 0０0 m 3，若气柜内的表压力为５.5 k Ｐa,温度为40 ℃。已知各组分气体的体积分数为:H 2 40%、 N ２２0％、CO 32%、CO 2 7%、C H 4 １%,大气压力为 101.3 k Ｐa,试计算气柜满载时各组分的质量。

解:气柜满载时各气体的总摩尔数()mol 4.246245mol 313

314.86000

0.10005.53.101t =???+==

RT pV n 各组分的质量:kg 197kg 24.246245%40%4022H t H =??=?=M n m

kg 97.1378kg 284.246245%20%2022N t N =??=?=M n m

kg 36.2206kg 284.246245%32%32CO t CO =??=?=M n m

kg 44.758kg 444.246245%7%722CO t CO =??=?=M n m kg 4.39kg 164.246245%1%144CH t CH =??=?=M n m

2.若将密度为830 kg/ m 3的油与密度为710 kg/ ｍ3的油各60 ｋｇ混在一起，试求混合油的密度。设混合油为理想溶液。解: ()kg 120kg 606021t =+=+=m m m

3122

21t m 157.0m 7106083060=???? ??+=+

+=ρρm m V V V

33t t m m kg 33.764m kg 157.0120===V m ρ

【作业】流体静力学

3．已知甲地区的平均大气压力为85.3 kPa ，乙地区的平均大气压力为101.３3 kPa,在甲地区的某真空设备上装有一个真空表,其读数为２０ kPa 。若改在乙地区操作,真空表的读数为多少才能维持该设备的的绝对压力与甲地区操作时相同？

解：（１）设备内绝对压力绝压=大气压-真空度= ()

kPa 3.65Pa 1020103.8533=?-? （2)真空表读数真空度=大气压－绝压=

()kPa 03.36Pa 103.6510

33.10133

=?-?

4.某储油罐中盛有密度为９60 kg/ｍ3的重油（如附图所示),油面最高时离罐底9.5 m,油面上方与大气相通。在罐侧壁的下部有一直径为7６0 mm 的孔，其中心距罐底1000 mm ，孔盖用14 ｍｍ的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作压力为3９.5×106 Ｐａ，问至少需要几个螺钉(大气压力为10１.3×103

Pa)? 解:由流体静力学方程,距罐底１０00 mm 处的流体压力为

[]

（绝压）Pa 10813.1Pa )0.15.9(81.9960103.10133?=-??+?=+=gh p p ρ 作用在孔盖上的总力为

N 10627.3N 76.04π103.10110813.1)(4233a ?????-=＝）－＝（A p p F

每个螺钉所受力为 N 10093.6N 014.04π

105.39321?=÷??=F

因此 )（个）695.5N 10093.610627.3341≈=??==F F n

12.20 ℃的水以2.5 ｍ/ｓ的平均流速流经φ3８ mm ×2.5 m ｍ的水平管,此管以锥形管与另一φ53 ｍm ×3 mm 的水平管相连。如本题附图所示，在锥形管两侧A 、B 处各插入一垂直玻璃管以观察两截面的压力。若水流经A 、B 两截面间的能量损失为1.5 J ／kg ，求两玻璃管的水面差(以ｍｍ计）,并在本题附图中画出两玻璃管中水面的相对位置。

解:在A 、Ｂ两截面之间列机械能衡算方程 22121b12b2f 1122p p gz u gz u h ρρ++=+++∑

式中 z １=ｚ2=0，m 0.3b1=u

m 232.1m 2003.0053.020025.0038.05.22

21b12

b1b2=???

???-?-=???? ??=???? ??=d d u A

A u u

∑h f =1.５Ｊ／kg

kg J 866.0kg J 5.125.2232.12

22f 2

2b2b22

1-=???

??+-=+

-=-∑

h u u u p p ρ

故

mm 3.88m 0883.0m 81.9866.02

1===-g

p p ρ 流体输送管路的计算

20．如本题附图所示，贮槽内水位维持不变。槽的底部与内径为１00 mm 的钢质放水管相连,管路上装有一个闸阀,距管路入口端1５ｍ处安有以水银为指示液的Ｕ管压差计,其一臂与管道相连，另一臂通大气。压差计连接管内充满了水,测压点与管路出口端之间的直管长度为2０ m 。

(１）当闸阀关闭时,测得Ｒ＝6０0 ｍm 、h =1500 mm;当闸阀部分开启时,测得Ｒ=400 m ｍ、h =1400 ｍm 。摩擦系数λ可取为0.025，管路入口处的局部阻力系数取为０．5。问每小时从管中流出多少水（m 3）？

（2）当闸阀全开时,Ｕ管压差计测压处的压力为多少Pa(表压）。（闸阀全开时L e /ｄ≈１5，摩擦系数仍可取0．025。)

解：（1)闸阀部分开启时水的流量

在贮槽水面1-1,与测压点处截面２-2,间列机械能衡算方程,并通过截面2－2,的中心作基准水平面，得

b1b21212f 12

22u u p p gz gz h ρρ

++=+++∑，－ (a ）式中 p １=0(表) ()（表）Pa 39630Pa 4.181.910004.081.913600O H Hg 22=??-??=-=gR gR p ρρ

ｕb ２=0，ｚ2=0 z 1可通过闸阀全关时的数据求取。当闸阀全关时，水静止不动,根据流体静力学基本方程知 2

H O 1Hg ()g z h gR ρρ+= (b ）式中 h ＝1.5 m,

R =0．６ m

将已知数据代入式（ｂ）得 m 66.6m 5.110006.0136001=??

??-?=z 2

22b b f,1-2c b b 15() 2.13(0.0250.5) 2.132

0.1

u u L h u u d

λζ∑=+==?+=

习题20附图

将以上各值代入式(ａ)，即 9.81×6.66=2

b 2

u +

1000

39630＋2．13 u b ２

解得 s m 13.3b =u 水的流量为 ()

h m 45.88h m 13.31.0785.036004

π3600332b 2s =???==u d V

（2）闸阀全开时测压点处的压力在截面１-1，

与管路出口内侧截面3-3,间列机械能衡算方程，并通过管

中心线作基准平面，得 22

b1b33113f 13

22u u p p gz gz h ρρ

++=+++∑，－ (c) 式中ｚ１=６.66 ｍ,z 3=0，ｕb1=0,ｐ1=p 3 2

e b

f,13

c ()2

L L u h d λζ-+∑∑=+＝

b 350.025(15)0.5 4.810.12

u u ??++=???? 将以上数据代入式（c)，即 9.81×6.６6=2

b 2

u +4.8１ u b 2

解得 s m 51.3b =u

再在截面1-1,与2-2，

间列机械能衡算方程，基平面同前,得

b1b21212f 12

22u u p p gz gz h ρρ

++=+++∑，－（d)式中 z 1＝6.6６ｍ，ｚ２=０,u b1≈０,ｕｂ2=3.5１ m ／ｓ，ｐ1

＝0(表压力）

kg J 26.2kg J 2

.35.01.05.1025.02

f,1=??? ??+=∑-h

将以上数值代入上式,则 2.261000

251.366.681.922++=?p 解得ｐ２=3．3０×10４

P ａ（表压)

第二章

流体输送机械 P123-12４作业2,４,7，10(新书）２,４，8,11(旧）

练习１,3,5,9（新)1，３,6，1０(旧)

【练习】 1．用离心油泵将甲地油罐的油品送到乙地油罐。管路情况如本题附图所示。启动泵之前A 、Ｃ两压力表的读数相等。启动离心泵并将出口阀调至某开度时，输油量为39 ｍ3/ｈ，此时泵的压头为38 m 。已知输油管内径为1０0 ｍm ，摩擦系数为0.02;油品密度为810 kg ／m 3。试求（1)管路特性方程；（2)输油管线的总长度(包括所有局部阻力当量长度)。

解:(１）管路特性方程甲、乙两地油罐液面分别取作1-１’与2-2’截面,以水平管轴线为基准面，在两截面之间列柏努利方程，得到

由于启动离心泵之前p A =p C ,于是g

p Z K ρ?+?=＝0则

又m ])39/(38[2=B h ２/m 5=2．５×１0–

2 h 2/m 5 则 (q ｅ的单位为

m 3/h ）

（2)输油管线总长度 m/s ＝1.３８ m ／s 于是ｍ=1９6０ m 3．对于习题2的实验装置,若分别改变如下参数,试求新操作条件下泵的流量、压头和轴功率（假如泵的效率保持不变）。

(１)改送密度为１２20 k ｇ/m 3的果汁(其他性质与水相近)；(２)泵的转速降至26１0 r/mi ｎ。解:由习题2求得:q =57．61 m ３

/h H =29.04 m P =6.7 k Ｗ（1）改送果汁改送果汁后，q ,H 不变,P 随ρ加大而增加，即

(2) 降低泵的转速根据比例定律,降低转速后有关参数为

m 85.51h m 2900261061.5733=??? ???='q m

52.23m 2900261004.292

=??? ???='H

2e e H K Bq =+2e e H Bq =e 38H H ==22e e 2.510H q -=?2e 2l l u H d g λ+=39π0.0136004u ?????=? ? ?????????e 22

229.810.138

0.02 1.38

gdH l l u λ???+=

=?1220 6.7 1.22kW=8.174kW 1000P P ??

'==? ???

4.884kW

kW 290026107.63

=???

???=''P

６．用离心泵将真空精馏塔的釜残液送至常压贮罐。塔底液面上的绝对压力为32.５ kPa(即输送温度下溶液的饱和蒸汽压)。已知:吸入管路压头损失为1.４6 m ，泵的必需气蚀余量为2.3 m,该泵安装在塔内液面下3.０ m 处。试核算该泵能否正常操作。

解：泵的允许安装高度为a v

g f,01

p p H NPSH H g ρ--=

式中 0=-g p p v a ρ 则 -4.26m m ]46.1)5.03.2([=-+-=g H

泵的允许安装位置应在塔内液面下4．２6m 处,实际安装高度为–3.0m ,故泵在操作时可能发生气蚀现象。为安全运行，离心泵应再下移1.５ m 。

10.采用一台三效单动往复泵，将敞口贮槽中密度为1200 kg ／m ３

的粘稠液体送至表压为1.62×１０3

k Ｐa 的高位槽中,两容器中液面维持恒差8 ｍ，管路系统总压头损失为４ m 。已知泵的活塞直径为7０ mm,冲程为225 m ｍ，往复次数为200 mi ｎ-１

，泵的容积效率和总效率分别为０．96和0.91。试求泵的流量、压头和轴功率。

解:(1）往复泵的实际流量2v r π330.960.070.2252004

q ASn η==?????m 3/min=0.499 m ３

／min

(２)泵的扬程6

e 1.6210(84)12009.81

H H ?==++?m=149.6 m

（３）泵的轴功率s 149.60.4991200

102601020.91

Hq P ρη??==

??kW=16.08 ｋW 【作业】

2．用离心泵(转速为２900 r/min)进行性能参数测定实验。在某流量下泵入口真空表和出口压力表的读数分别为60 ｋPa 和２２0 ｋPa ，两测压口之间垂直距离为0.5 m ，泵的轴功率为6．7 k Ｗ。泵吸入管和排出管内径均为８0 mm ，吸入管中流动阻力可表达为(ｕ1为吸入管内水的流速，ｍ/s)。离心泵的安装高度为2.５ m ，实验是在2０ ℃,98.1 ｋPa 的条件下进行。试计算泵的流量、压头和效率。

解:（1）泵的流量由水池液面和泵入口真空表所在截面之间列柏努利方程式(池中水面为基准面),得到

2f,0113.0h u -=∑

∑-+++=10,211

120f h u p gZ ρ

将有关数据代入上式并整理，得48.3581.95.2100010605.332

1=?-?=u

184.31=u ｍ/s 则ｍ3／h=57．61 m ３

/ｈ

(2) 泵的扬程29.04m m 5.081.9100010)22060(3

021=??

????+??+=++=h H H H

（3) 泵的效率＝６8%

在指定转速下,泵的性能参数为：ｑ＝5７.６1 m 3/h H =29.0４ｍＰ=6.7 kW η＝68%

4．用离心泵（转速为2900 r/min)将2０ ℃的清水以60 ｍ3/h 的流量送至敞口容器。此流量下吸入管路的压头损失和动压头分别为2.4 m 和0.61 m 。规定泵入口的真空度不能大于６4 k Ｐａ。泵的必需气蚀余量为3.5 m 。试求(1)泵的安装高度(当地大气压为100 kPa)；（2）若改送5５ ℃的清水，泵的安装高度是否合适。

解:(１）泵的安装高度在水池液面和泵入口截面之间列柏努利方程式(水池液面为基准面),得

即 51.3=g H m (２）输送55 ℃清水的允许安装高度 55 ℃清水的密度为98５．7 kg/m 3，饱和蒸汽压为15.733 kPa

则 =??

????-+-??-4.2)5.05.3(81.97.98510)733.15100(3ｍ＝２.３１m

原安装高度(3．５1 m ）需下降１.5 m 才能不发生气蚀现象。

8.用离心泵将水库中的清水送至灌溉渠，两液面维持恒差8.8 m ，管内流动在阻力平方区，管路特性方程为52e e 8.8 5.210H q =+? （ｑe 的单位为m 3/ｓ）单台泵的特性方程为25102.428q H ?-= (q 的单位为

2π(0.08 3.1843600)4

q =???s 29.0457.6110009.81100%100036001000 6.7

Hq g P ρη???=

=???2a 11g f,01()2p p u H H g g ρ--=++3

g 64100.61 2.410009.81H ?=++?a v g f,01()p p H NPSH H g ρ--'=--

ｍ3／s)试求泵的流量、压头和有效功率。

解：联立管路和泵的特性方程便可求泵的工作点对应的q 、H ,进而计算P e 。

管路特性方程 52e e 8.8 5.210H q =+?

泵的特性方程 25102.428q H ?-=

联立两方程,得到 q =４.52×10

–３

m 3／s H ＝１９.４2 ｍ

则 3e s 19.42 4.521010009.81P Hq g ρ-==????W=8６１Ｗ

1１．用离心通风机将50 ℃、１01.３ kPa 的空气通过内径为６00 mm,总长１０5 m(包括所有局部阻力当量长度）的水平管道送至某表压为1×104 Ｐa 的设备中。空气的输送量为1.5×104 m 3／ｈ。摩擦系数可取为0.0175。现库房中有一台离心通风机,其性能为：转速１4５0 min －

1，风量１.6×１0４

ｍ３

／h,风压为1.2×10

４

Pa 。试核算该风机是否合用。

解：将操作条件的风压和风量来换算库存风机是否合用。

全风压 2

T 21f ()2u H p p h ρρ=-++∑ 绝对压力 4m 1101013002p ??

?=+ ??

?Pa=106300Pa

密度

m 1063002931.205101330323

ρ=?

kg/m 3=1．14７ k ｇ/m 3 s v 22m 150********ππ36000.610630044

V p u d p ?==???m/s=14．４0 ｍ/ｓ

则 24

T 10514.40110 1.1470.017510.62H ????'=?+??+? ??????

?Pa=１0483 Pa 147

.12.110483T ?

=H Pa=１０967 Pa

库存风机的风量q =1.6×104

m 3/h,风压H T =1.2×104

Pa 均大于管路要求(q ｅ=1．5×10４

m 3/h ，H T ＝１０９６7 Pa ），故风机合用。

第三章【非均相混合物分离和固体流态化】

作业：密度为２650k ｇ/m 3的球形石英颗粒在2０℃的空气中作自由沉降，试计算服从斯托克斯公式的最大颗粒直径和服从牛顿公式的最小颗粒直径

化工原理下复习小结

蒸馏––––基本概念和基本原理利用各组分挥发度不同将液体混合物部分汽化而使混合物得到分离的单元操作称为蒸馏。这种分离操作是通过液相和气相之间的质量传递过程来实现的。对于均相物系，必须造成一个两相物系才能将均相混合物分离。蒸馏操作采用改变状态参数的办法（如加热和冷却）使混合物系内部产生出第二个物相（气相）；吸收操作中则采用从外界引入另一相物质（吸收剂）的办法形成两相系统。一、两组分溶液的气液平衡 1．拉乌尔定律理想溶液的气液平衡关系遵循拉乌尔定律： p A =p A 0x A p B =p B 0x B =p B 0（1-x A ）根据道尔顿分压定律：p A =Py A 而P =p A +p B 则两组分理想物系的气液相平衡关系： B A A B P p x p p -= -———泡点方程 0A A A p x y P = ———露点方程对于任一理想溶液，利用一定温度下纯组分饱和蒸汽压数据可求得平衡的气液相组成；反之，已知一相组成，可求得与之平衡的另一相组成和温度（试差法）。 2．用相对挥发度表示气液平衡关系溶液中各组分的挥发度v 可用它在蒸汽中的分压和与之平衡的液相中的摩尔分率来表示，即 B A B B =A A p p x x υυ= 溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比为相对挥发度。其表达式有： A A B A B A B B B A y x p p x x y x υαυ= == 对于理想溶液： 0 A B p p α= 气液平衡方程：1(1)x y x αα= +- α值的大小可用来判断蒸馏分离的难易程度。α愈大，挥发度差异愈大，分离愈易；α=1时不能用普通精馏方法分离。 3．气液平衡相图（1）温度—组成（t -x -y ）图该图由饱和蒸汽线（露点线）、饱和液体线（泡点线）组成，饱和液体线以下区域为液相区，饱和蒸汽线上方区域为过热蒸汽区，两曲线之间区域为气液共存区。气液两相呈平衡状态时，气液两相温度相同，但气相组成大于液相组成；若气液两相组成相同，则气相露点温度大于液相泡点温度。（2）x -y 图 x -y 图表示液相组成x 与之平衡的气相组成y 之间的关系曲线图，平衡线位于对角线的上方。平衡线偏

化工原理终极总结

第一章流体与输送机械 1、基本研究方法：实验研究法、数学模型法 2、牛顿粘性定理：应用条件： 3、阻力平方区：管内阻力与流速平方成正比的流动区域；原因：流体质点与粗糙管壁上凸出的地方直接接触碰撞产生的惯性阻力在压倒地位。 4、流动边界层：紧贴壁面非常薄的一区域，该薄层内流体速度梯度非常大。流动边界层分离的弊端：增加流动阻力。优点：增加湍动程度。 5、流体黏性是造成管内流动机械能损失的原因。 6、压差计：文丘里孔板转子 7、离心泵工作原理：离心泵工作时，液体在离心力的作用下从叶轮中心被抛向外缘并获得能

量，使叶轮外缘的液体静压强提高。液体离开叶轮进入泵壳后，部分动能转变成为静压能。当液体从叶轮中心被抛向外缘时，在中心处形成低压区，在外界与泵吸入口的压差作用下，致使液体被吸进叶轮中心。 8、汽蚀现象：离心泵安装过高，泵进口处的压力降低至同温度下液体的饱和蒸汽压，使液体气化，产生气泡。气泡随液体进入高压区后立即凝结消失，形成真空导致巨大的水力冲击，对泵造成损害。 9、气缚现象：离心泵启动时，若泵内存在空气，由于空气密度大大低于输送流体的密度，经离心力的作用产生的真空度小，没有足够的压差使液体进入泵内，从而吸不上液体。 10、泵壳作用：收集液体和能量转化（将流体部分动能转化为静压能） 11、离心泵在设计流量下工作效率最高，是因为：此时水力损失小。 12、大型泵的效率通常高于小型泵是由于：容积效率大。 13、叶轮后弯的优缺点优点：叶片后弯使液体势能提高大于动能提高，动能在蜗壳中转化为势能的损失小，泵的效率高。缺点：产生同样的理论压头所需泵的体积大。 14、正位移泵（往复泵）的特点：a流量与管路状况、流体温度、黏度无关； b 压头仅取决于管路特性。（耐压强度） c 不能在关死点运转。 d 很好的自吸

化工原理教案(下册)

化工原理教案（下册）第一章蒸馏（下册） 1. 教学目的通过本章的学习，掌握蒸馏的基本概念和蒸馏过程的基本计算方法。 2. 教学重点（1）两组分理想物系的汽液平衡关系（2）蒸馏过程的原理（3）两组分连续精馏过程的计算（物料衡算与进料热状况的影响、理论板层数的计算与回流比的影响、塔板效率） 3. 教学难点进料热状况参数及对精馏的影响；多侧线的精馏塔理论板层数的求解；间歇精馏的计算。 4. 本章学习应注意的问题（1）汽液平衡关系是精馏过程计算的基础，要理解平衡常数、相对挥发度等基本概念，熟练地运用汽液平衡关系进行有关计算。（2）两组分连续精馏过程计算的主要内容是物料衡算、理论板层数的计算及塔高和塔径的计算，涉及到进料热状况、最小回流比和回流比、塔板效率等诸多概念，要理解上述概念，熟练地掌握各计算公式之间的联系。（3）两组分连续精馏过程计算所涉及的公式较多，学习时不要机械地记忆，应注意掌握其推导过程。（4）塔板效率计算通常需联立操作线方程、汽液平衡方程及塔板效率定义式，应注意给出有关组成可计算塔板效率；给出塔板效率亦可计算有关组成。计算时应注意所求塔板的位置和类型（是理论板还是实际板）。 5. 教学方法以课堂讲授为主，辅之以课堂讨论和习题课进行巩固和强化训练。 6. 本章学习资料 (1)夏清等.化工原理,下册. 天津: 天津大学出版社, 2005 (2)姚玉英等. 化工原理,下册. 天津: 天津大学出版社, 1999 (3)大连理工大学. 化工原理,下册. 大连: 大连理工大学出版社, 1992 (4) 贾绍义，柴诚敬.化工传质与分离过程.北京：化学工业出版社，2001 (5) 蒋维钧，雷良恒，刘茂林.化工原理,下册.北京：清华大学出版社， 1993 1-1 蒸馏过程概述与汽液平衡关系

(完整版)化工原理下册习题及章节总结(陈敏恒版).doc

第八章课堂练习： 1、吸收操作的基本依据是什么？答：混合气体各组分溶解度不同 2、吸收溶剂的选择性指的是什么：对被分离组分溶解度高，对其它组分溶解度低 3、若某气体在水中的亨利系数 E 值很大，说明该气体为难溶气体。 4、易溶气体溶液上方的分压低，难溶气体溶液上方的分压高。 5、解吸时溶质由液相向气相传递；压力低，温度高，将有利于解吸的进行。 6、接近常压的低浓度气液平衡系统，当总压增加时，亨利常数 E 不变， H 不变，相平衡常数 m 减小 1、①实验室用水吸收空气中的O2 ，过程属于（ B ） A 、气膜控制B、液膜控制C、两相扩散控制 ② 其气膜阻力（C）液膜阻力 A 、大于B、等于C、小于２、溶解度很大的气体，属于气膜控制３、当平衡线在所涉及的范围内是斜率为m 的直线时，则 1/Ky=1/ky+ m /kx 4、若某气体在水中的亨利常数 E 值很大，则说明该气体为难溶气体 5 、总传质系数与分传质系数之间的关系为l/KL=l/kL+1/HkG ，当(气膜阻力 1/HkG) 项可忽略时，表示该吸收过程为液膜控制。 1、低含量气体吸收的特点是L 、 G 、Ky 、 Kx 、T 可按常量处理 2、传质单元高度HOG 分离任表征设备效能高低特性，传质单元数NOG 表征了（分离任务的难易）特性。 3、吸收因子 A 的定义式为 L/ （ Gm ），它的几何意义表示操作线斜率与平衡线斜率之比 4、当 A<1 时，塔高 H= ∞，则气液两相将于塔底达到平衡 5、增加吸收剂用量，操作线的斜率增大，吸收推动力增大，则操作线向（远离）平衡线的方向偏移。 6、液气比低于（L/G ） min 时，吸收操作能否进行？能此时将会出现吸收效果达不到要求现象。 7、在逆流操作的吸收塔中，若其他操作条件不变而系统温度增加，则塔的气相总传质单元高度 HOG 将↑，总传质单元数NOG将↓，操作线斜率（L/G ）将不变。 8、若吸收剂入塔浓度 x2 降低，其它操作条件不变，吸收结果将使吸收率↑，出口气体浓度↓。 x2 增大，其它条件不变，则 9、在逆流吸收塔中，吸收过程为气膜控制，若进塔液体组成气相总传质单元高度将（ A ）。 A. 不变 B.不确定 C.减小 D. 增大吸收小结： 1、亨利定律、费克定律表达式及温度而异，单位与压强的 2、亨利系数与温度、压力的关系； E 值随物系的特性单位一致； m 与物系特性、温度、压力有关（无因次） 3、 E 、 H 、 m 之间的换算关系 4、吸收塔在最小液气比以下能否正常工作。 5、操作线方程（并、逆流时）及在y~x 图上的画法 6、出塔气体有一最小值，出塔液体有一最大值，及各自的计算式 7、气膜控制、液膜控制的特点 8、最小液气比(L/G)min 、适宜液气比的计算 9、加压和降温溶解度高，有利于吸收减压和升温溶解度低，有利于解吸

化工原理知识点总结

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?v：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率?H：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率?m：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/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 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。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。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。原因（①安装高度太高②被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高）各种泵：耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体 12. 往复泵的流量调节 ? （1）正位移泵 ? 流量只与泵的几何尺寸和转速有关，与管路特性无关，压头与流量无关，受管路的承压能力所限制，这种特性称为正位移性，这种泵称为正位移泵。 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ??? ? ??++=???? ??+=??? ??+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ

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基本方程一、密度 1. 气体密度：RT pM V m = = ρ 2. 液体均相混合物密度： n m a a a ρρρρn 22111+++=Λ （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 m ρ?ρ?ρ?ρ+++=Λ2211（m ρ—混合气体的密度，?—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）；若有显著的改变则称为可压缩流体（气体）。二、.压力表示方法 1、常见压力单位及其换算关系： mmHg O 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高低而变化。 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 p g p -+=ρρ p z g p =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）上式表明：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，所在位置与低则压力愈大。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-=- 第二节流体流动的基本方程一、基本概念 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。单位为13 -?s m 2、质量流量（s m ）：单位时间内流过任意流通截面积的质量。单位为1 -?s kg s s V m ρ=

《化工原理》公式总结

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+=02 2. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p ) 3. 伯努力方程：ρ ρ222212112121p 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：μρ du =Re 6. 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ?==??=2 2322 7. 哈根-泊谡叶方程：2 32d lu p 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 dA dQ ??λ-=，dx dt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率：b t t A Q 21-=λ，或m A b t Q λ?= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln 1(21 221r 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 Q t +- =ln 2λπ（由公式4推导）

6. 三层圆筒壁定态热传导方程：3 4123212141ln 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 -=α 8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =Pr 格拉晓夫数22 3μ ρβtl g Gr ?= 9. 流体在圆形管内做强制对流： 10000Re >，1600Pr 6.0<<，50/>d l k Nu Pr Re 023.08.0=，或k Cp 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：2 1211111d 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：???? ??-=--2 2111112211ln 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：???? ??+=--2 2111122111ln 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：2 221ln p m c q KA t 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(1 0x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度：W F F x -= 0 4. 单位蒸气消耗量：r r 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

化工原理重要公式(总结精选)

《化工原理》重要公式第一章流体流动牛顿粘性定律 dy du μ τ= 静力学方程 g z p g z p 22 11 +=+ρρ 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2 222222111 ρρ 动量守恒 )(12X X m X u u q F -=∑ 雷诺数 μμρ dG du ==Re 阻力损失 22 u d l h f λ= ????d q d u h V f ∞∞ 层流 Re 64=λ 或 232d ul h f ρμ= 局部阻力 2 2 u h f ζ= 当量直径 ∏ =A d e 4 孔板流量计 ρP ?=20 0A C q V ， g R i )(ρρ-=?P 第二章流体输送机械管路特性 242)(8V e q g d d l z g p H πζλ ρ+∑+?+?= 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 100][-∑--= f V g H g p g p H ρρ]5.0)[(+-r NPSH 风机全压换算 ρ ρ''T T p p = 第四章流体通过颗粒层的流动物料衡算：三个去向：滤液V ，滤饼中固体）（饼ε-1V ，滤饼中液体ε饼V 过滤速率基本方程 )(22 e V V KA d dV +=τ ，其中 φμ 012r K S -?=P 恒速过滤 τ22 2 KA VV V e =+

恒压过滤 τ222KA VV V e =+ 生产能力 τ ∑= V Q 回转真空过滤 e e q q n K q -+=2? 板框压滤机洗涤时间(0=e q ,0=S ) τμμτV V W W W W 8P P ??= 第五章颗粒的沉降和流态化斯托克斯沉降公式 μ ρρ18)(2 g d u p p t -=， 2Re

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。边界层分离现象在逆压强梯度下，因外层流体的动量来不及传给边界层，而形成边界层脱体的现象。雷诺数的物理意义雷诺数是惯性力与粘性力之比。量纲分析实验研究方法的主要步骤: ①经初步实验列出影响过程的主要因素； ②无量纲化减少变量数并规划实验； ③通过实验数据回归确定参数及变量适用围，确定函数形式。摩擦系数层流区,λ与Re成反比，λ与相对粗糙度无关；一般湍流区，λ随Re增加而递减，同时λ随相对粗糙度增大而增大；充分湍流区，λ与Re无关,λ随相对粗糙度增大而增大。完全湍流粗糙管当壁面凸出物低于层流层厚度，体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时，称为水力光滑管。Re很大，λ与Re无关的区域，称为完全湍流粗糙管。同一根实际管子在不同的Re下，既可以是水力光滑管，又可以是完全湍流粗糙管。局部阻力当量长度把局部阻力损失看作相当于某个长度的直管，该长度即为局部阻力当量长度。毕托管特点毕托管测量的是流速，通过换算才能获得流量。驻点压强在驻点处，动能转化成压强(称为动压强)，所以驻点压强是静压强与动压强之和。孔板流量计的特点恒截面，变压差。结构简单，使用方便，阻力损失较大。转子流量计的特点恒流速，恒压差，变截面。非牛顿流体的特性塑性：只有当施加的剪应力大于屈服应力之后流体才开始流动。

广东工业大学化工原理下册总结

一、填空与选择题试题范围（30分） 1、蒸馏定义及概念，实现精馏的理论依据（国庆+李军PPT ）定义：利用液体混合物中各组分挥发性的差异来分离液体混合物的传质过程。概念：是质量传递过程（传质过程），即由浓度差引起的物质转移过程精馏的理论依据（13~14）：即多次蒸馏。液体混合物经过多次部分汽化和多次部分冷凝后，几乎被完全分离。 2、进料热状况的种类，q 值大小与进料状况的关系；q 线的物理意义，不同进料状况下 q 线的变化（国庆+李军PPT ）进料的汽化潜热需的热量进料汽化为饱和蒸汽所饱和液体焓饱和蒸汽焓原料焓饱和蒸汽焓=--=--=-= L V F V I I I I F L L q ' 对于饱和液体、气液混合物以及饱和蒸汽而言，q 值就等于进料的液相分率。进料焓值(温度)增加，q 值减小，则 q 线与精馏操作线的交点(相应加料热状态下两操作线的交点)沿着精馏操作线朝 x 、y 减小的方向移动。从塔设备的角度，这意味着加料板位置下移。 3、精馏塔计算时，塔内上升蒸汽量与R 的关系回流比D L R = L ——精馏段下降液体的摩尔流量，kmol/h ；D ——馏出液摩尔流量，kmol/h 4、相对挥发度与饱和蒸气压的关系（国庆PPT ） 00B A p p =α 0 0,B A p p —分别为组分A 、B 的液体蒸汽压，Pa ，即纯液体的饱和蒸汽压； 5、在y －x 相图上，相对挥发度α大小与平衡线、对角线、组分的分离难易程度等之间的关系（李军PPT ） y y x x x y )1(, )1(1--= ?-+?= αααα 1=α时，x y = ；对于大多数溶液，两相平衡时，y 总是大于 x ，故平衡线位于对角线上方。平衡线偏离对角线越远，表示该溶液越易分离。恒沸点时，x-y 线与对角线相交，该点处汽液相组成相等。 α越大，组分在汽、液两相中的摩尔分数相差越大，分离也越容易 6、精馏塔实际板数计算（李军PPT ）全塔板效率 ET （总板效率）为完成一定分离任务所需的理论塔板数 N 和实际塔板数 NT 之比

化工原理知识点总结复习重点完美版

第一章、流体流动一、流体静力学二、流体动力学三、流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学： ● 压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上所受的压力，称为静压力，简称压力，俗称压强。表压强（力）＝绝对压强（力）-大气压强（力）真空度＝大气压强-绝对压大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用：压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注：1)在静止的、连续的同一液体内，处于同一能量形式 g z p g z p 22 11 +=+ρρ 水平面上各点压力都相等。此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。应用： U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计微差压差计二、流体动力学 ● 流量质量流量 m S kg/s

m S =V S ρ 体积流量 V S m 3/s 质量流速 G kg/m 2s (平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论： ● 一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题）以单位质量流体为基准：f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ρ ρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准：f e h g p u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率： e s e W m N = 输送机械的轴功率： ηe N N = （运算效率进行简单数学变换）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。三、流体流动现象： ● 流体流动类型及雷诺准数：（1）层流区 Re<2000 （2）过渡区 2000< Re<4000 （3）湍流区 Re>4000

化工原理知识点总结整理

化工原理知识点总结整理一、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；层流过渡湍流。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hv：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率hH：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率hm：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 =Pa=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1 1、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。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。原因（①安装高度太高②被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高）各种泵：耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体

化工原理复习总结知识点

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 kg/m3 1atm =101325Pa====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

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第一章、流体流动一、流体静力学二、流体动力学三、流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学： ● 压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上所受的压力，称为静压力，简称压力，俗称压强。表压强（力）＝绝对压强（力）-大气压强（力）真空度＝大气压强-绝对压大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用：压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注：1)在静止的、连续的同一液体内，处于同一能量形式 g z p g z p 22 11 += +ρ ρ 水平面上各点压力都相等。此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。应用： U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计微差压差计二、流体动力学 ● 流量质量流量 m S kg/s m S =V S ρ 体积流量 V S m 3/s 质量流速 G kg/m 2s (平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论： 22 112)(d d u u = ● 一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题） m S =GA=π/4d 2G V S =uA=π/4d 2u

以单位质量流体为基准：f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ ρ ρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准：f e h g p u g z H g p u g z ∑+++=+++ ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率： e s e W m N = 输送机械的轴功率： η e N N = （运算效率进行简单数学变换）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。三、流体流动现象： ● 流体流动类型及雷诺准数：（1）层流区 Re<2000 （2）过渡区 2000< Re<4000 （3）湍流区 Re>4000 本质区别：（质点运动及能量损失区别）层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值，更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞，产生大大小小的旋涡。由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多，所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大。管截面速度大小分布：无论是层流或揣流，在管道任意截面上，流体质点的速度均沿管径而变化，管壁处速度为零，离开管壁以后速度渐增，到管中心处速度最大。层流：1、呈抛物线分布；2、管中心最大速度为平均速度的2倍。湍流：1、层流内层；2、过渡区或缓冲区；3、湍流主体湍流时管壁处的速度也等于零，靠近管壁的流体仍作层流流动，这－作层流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移，速度逐渐增大，出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域，这区域称为缓冲层或过渡层，再往中心才是揣流主体。层流内层的厚度随Re 值的增加而减小。层流时的速度分布 max 2 1 u u = 湍流时的速度分布 max 8.0u u ≈ 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）

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第一章、流体流动一、流体静力学二、流体动力学三、流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学：压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上所受的压力，称为静压力，简称压力，俗称压强。表压强（力）＝绝对压强（力）- 大气压强（力）真空度＝大气压强- 绝对压大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的关系流体静力学方程式及应用：压力形式p2 p1 g( z1 z2 ) 备注： 1) 在静止的、连续的同一液体内，处于同一能量形式p1 z1 g p2 z2 g 水平面上各点压力都相等。此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。应用： U型压差计p1p2( 0) gR 倾斜液柱压差计微差压差计二、流体动力学流量 m kg/s m=Vρ 质量流量 S SS 体积流量S 3 m S=GA= π /4d2G V m /s V S=uA= π /4d2u 质量流速G kg/m 2s (平均)流速u m/s G=uρ 连续性方程及重要引论： u2( d1) 2 u1d2 一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题）

以单位质量流体为基准： 1 2 p1 1 2 p2 J/kg z1 g 2 u1 W e z2 g 2 u2 W f 以单位重量流体为基准： 1 2 p1 1 2 p2 J/N=m z1 2g u1 g H e z2 2g u2 g h f 输送机械的有效功率：N e m s W e 输送机械的轴功率：N N e （运算效率进行简单数学变换）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。三、流体流动现象：流体流动类型及雷诺准数：（ 1）层流区Re<2000 （2）过渡区2000< Re<4000 （ 3）湍流区Re>4000 本质区别：（质点运动及能量损失区别）层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值，更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞，产生大大小小的旋涡。由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多，所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大。管截面速度大小分布：无论是层流或揣流，在管道任意截面上，流体质点的速度均沿管径而变化，管壁处速度为零，离开管壁以后速度渐增，到管中心处速度最大。层流： 1、呈抛物线分布；2、管中心最大速度为平均速度的2倍。湍流： 1、层流内层； 2、过渡区或缓冲区；3、湍流主体湍流时管壁处的速度也等于零，靠近管壁的流体仍作层流流动，这－作层流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移，速度逐渐增大，出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域，这区域称为缓冲层或过渡层，再往中心才是揣流主体。层流内层的厚度随 Re 值的增加而减小。层流时的速度分布 u 1 u max 2 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）

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 t m q 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 L η ?=N N e = =N N e ηN gH Q ρ201,10,1001012f f g p p p p u h H H H z z g g g ν ρρ----=-= --=-?-∑∑允允2222 11 2122 T e u u H h p p ρρρ==-+ - 2 H 2A-2BQ =串串 2 Q H A-B 2?? = ? ?? 并并

化工原理化工计算所有公式总结

化工原理化工计算所有公式总结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+=02 2. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p ) 3. 伯努力方程：ρ ρ222212112121p 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：μρ du =Re 6. 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ?==??=22322 7. 哈根-泊谡叶方程：232d lu p 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 dA dQ ??λ-=，dx dt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率：b t t A Q 21-=λ，或m A b t Q λ?= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln 1(21 221r 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 Q t +- =ln 2λπ（由公式4推导）