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化工原理各章节总结概念解释

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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。

质量守恒方程 222111A u A u ρ=ρ

静力学方程 g z p g z p 2211+=+ρ

ρ 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。

牛顿流体与非牛顿流体的区别 流体行为是否符合牛顿粘性定律dy

du μ

τ=,符合的为牛顿流体,不符合的为非牛顿流体。

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。

动量守恒方程 )(12X X m X u u q F ?=Σ

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。

泊谡叶方程 232d

ul h f ρμ= 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范围,确定函数形式。 摩擦系数 层流区,λ与Re 成反比,而与相对粗糙度无关;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内层厚度,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。假塑性与涨塑性:随剪切率增高, 表观粘度下降的为假塑性。随剪切率增高, 表观粘度上升的为涨塑性。触变性与震凝性:随剪应力τ作用时间的延续,流体表观粘度变小,当一定的剪应力τ所作用的时间足够长后,粘度达到定态的平衡值,这一行为称为触变性。反之,粘度随剪切力作用时间延长而增大的行为则称为震凝性。粘弹性:不但有粘性,而且表现出明显的弹性。具体表现如:爬杆效应、挤出胀大、无管虹吸。

第二章 流体输送机械

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管路特性方程 管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加。

输送机械的压头或扬程 流体输送机械向单位重量流体所提供的能量 (J/N) 。

离心泵主要构件 叶轮和蜗壳。

离心泵理论压头的影响因素 离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关。

叶片后弯原因 使泵的效率高。

气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象。

离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指 H e~ q V ,η~ q V , P a~ q V 。

离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点。

离心泵的调节手段调节出口阀,改变泵的转速。

汽蚀现象液体在泵的最低压强处 ( 叶轮入口 ) 汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和侵蚀的现象。

必需汽蚀余量 (NPSH)r 泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少

离心泵的选型 ( 类型、型号 ) ①根据泵的工作条件,确定泵的类型;②根据管路所需的流量、压头,确定泵的型号。

正位移特性流量由泵决定,与管路特性无关。

往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程。

离心泵与往复泵的比较 ( 流量、压头 ) 前者流量均匀,随管路特性而变,后者流量不均匀,不随管路特性而变。前者不易达到高压头,后者可达高压头。前者流量调节用泵出口阀,无自吸作用,启动时关出口阀;后者流量调节用旁路阀,有自吸作用,启动时开足管路阀门。

通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压 (Pa=J/m 3 ) ,其中动能部分为动风压。

真空泵的主要性能参数①极限真空;②抽气速率。

第三章液体的搅拌

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搅拌目的均相液体的混合,多相物体 ( 液液,气液,液固 ) 的分散和接触,强化传热。

搅拌器按工作原理分类搅拌器按工作原理可分为旋桨式,涡轮式两大类。旋桨式大流量,低压头;涡轮式小流量,高压头。

混合效果搅拌器的混合效果可以用调匀度、分隔尺度来度量。

宏观混合总体流动是大尺度的宏观混合;强烈的湍动或强剪切力场是小尺度的宏观混合。

微观混合只有分子扩散才能达到微观混合。总体流动和强剪切力场虽然本身不是微观混合,但是可以促进微观混合,缩短分子扩散的时间。

搅拌器的两个功能产生总体流动;同时形成湍动或强剪切力场。

改善搅拌效果的工程措施改善搅拌效果可采取增加搅拌转速、加挡板、偏心安装搅拌器、装导流筒等措施。

第四章流体通过颗粒层的流动

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非球形颗粒的当量直径球形颗粒与实际非球形颗粒在某一方面相等,该球形的直径为非球形颗粒的当量直径,如体积当量直径、面积当量直径、比表面积当量直径等。

形状系数等体积球形的表面积与非球形颗粒的表面积之比。

分布函数小于某一直径的颗粒占总量的分率。

频率函数某一粒径范围内的颗粒占总量的分率与粒径范围之比。

颗粒群平均直径的基准颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准。因为颗粒层内流体为爬流流动,流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关。

床层比表面单位床层体积内的颗粒表面积。

床层空隙率单位床层体积内的空隙体积。

数学模型法的主要步骤数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验,实验确定模型参数。

架桥现象尽管颗粒比网孔小,因相互拥挤而通不过网孔的现象。

过滤常数及影响因素过滤常数是指 K 、 qe 。 K 与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关; qe 与过滤介质阻力有关。它们在恒压下才为常数。

过滤机的生产能力滤液量与总时间 ( 过滤时间和辅助时间 ) 之比。

最优过滤时间使生产能力达到最大的过滤时间。

加快过滤速率的途径①改变滤饼结构;②改变颗粒聚集状态;③动态过滤。

第五章颗粒的沉降和流态化

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曳力 ( 表面曳力、形体曳力 ) 曳力是流体对固体的作用力,而阻力是固体壁对流体的力,两者为作用力与反作用力的关系。表面曳力由作用在颗粒表面上的剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上的压强力扣除浮力的部分引起。

( 自由 ) 沉降速度颗粒自由沉降过程中 , 曳力、重力、浮力三者达到平衡时的相对运动速度。

离心分离因数离心力与重力之比。

旋风分离器主要评价指标分离效率、压降。

总效率进入分离器后,除去的颗粒所占比例。

粒级效率某一直径的颗粒的去除效率。

分割直径粒级效率为 50% 的颗粒直径。

流化床的特点混合均匀、传热传质快;压降恒定、与气速无关。

两种流化现象散式流化和聚式流化。

聚式流化的两种极端情况腾涌和沟流。

起始流化速度随着操作气速逐渐增大,颗粒床层从固定床向流化床转变的空床速度。

带出速度随着操作气速逐渐增大,流化床内颗粒全被带出的空床速度。

气力输送利用气体在管内的流动来输送粉粒状固体的方法。

第六章传热

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传热过程的三种基本方式直接接触式、间壁式、蓄热式。

载热体为将冷工艺物料加热或热工艺物料冷却,必须用另一种流体供给或取走热量,此流体称为载热体。用于加热的称为加热剂;用于冷却的称为冷却剂。

三种传热机理的物理本质传导的物理本质是分子热运动、分子碰撞及自由电子迁移;对流的物理本质是流动流体载热;热辐射的物理本质是电磁波。

间壁换热传热过程的三个步骤热量从热流体对流至壁面,经壁内热传导至另一侧,由壁面对流至冷流体。

导热系数物质的导热系数与物质的种类、物态、温度、压力有关。

热阻将传热速率表达成温差推动力除以阻力的形式,该阻力即为热阻。

推动力高温物体向低温传热,两者的温度差就是推动力。

流动对传热的贡献流动流体载热。

强制对流传热在人为造成强制流动条件下的对流传热。

自然对流传热因温差引起密度差,造成宏观流动条件下的对流传热。自然对流传热时,加热、冷却面的位置应该是加热面在下,制冷面在上,这样有利于形成充分的对流流动。

努塞尔数、普朗特数的物理意义努塞尔数的物理意义是对流传热速率与导热传热速率之比。普朗特数的物理意义是动量扩散系数与热量扩散系数之比,在α关联式中表示了物性对传

热的贡献。

α关联式的定性尺寸、定性温度用于确定关联式中的雷诺数等准数的长度变量、物性数据的温度。比如,圆管内的强制对流传热,定性尺寸为管径 d 、定性温度为进出口平均温度。

大容积自然对流的自动模化区自然对流α与高度 l 无关的区域。

液体沸腾的两个必要条件过热度 tw-ts 、汽化核心。

核状沸腾汽泡依次产生和脱离加热面,对液体剧烈搅动,使α随Δ t 急剧上升。

第七章蒸发

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蒸发操作及其目的

蒸发过程的特点

二次蒸汽

溶液沸点升高

疏水器

气液两相流的环状流动区域

加热蒸汽的经济性

蒸发器的生产强度

提高生产强度的途径

提高液体循环速度的意义

节能措施

杜林法则

多效蒸发的效数在技术经济上的限制

第八章气体吸收

吸收的目的和基本依据吸收的目的是分离气体混合物,吸收的基本依据是混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。

主要操作费溶剂再生费用,溶剂损失费用。

解吸方法升温、减压、吹气。

选择吸收溶剂的主要依据溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小。

相平衡常数及影响因素 m、E、H均随温度上升而增大,E、H与总压无关,m反比于总压。漂流因子 P/PBm表示了主体流动对传质的贡献。

(气、液)扩散系数的影响因素气体扩散系数与温度、压力有关;液体扩散系数与温度、粘度有关。

传质机理分子扩散、对流传质。

气液相际物质传递步骤气相对流,相界面溶解,液相对流。

有效膜理论与溶质渗透理论的结果差别有效膜理论获得的结果为k∝D,溶质渗透理论考虑到微元传质的非定态性,获得的结果为k∝D0.5。

传质速率方程式传质速率为浓度差推动力与传质系数的乘积。因工程上浓度有多种表达,推动力也就有多种形式,传质系数也有多种形式,使用时注意一一对应。

传质阻力控制传质总阻力可分为两部分,气相阻力和液相阻力。当mky<>kx时,为液相阻力控制。

低浓度气体吸收特点①G、L为常量,②等温过程,③传质系数沿塔高不变。

建立操作线方程的依据塔段的物料衡算。

返混少量流体自身由下游返回至上游的现象。

最小液气比完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。

NOG的计算方法对数平均推动力法,吸收因数法,数值积分法。

HOG的含义塔段为一个传质单元高,气体流经一个传质单元的浓度变化等于该单元内的平均推动力。

常用设备的HOG值 0.15~1.5 m。

吸收剂三要素及对吸收结果的影响吸收剂三要素是指t、x2、L。t↓,x2↓,L↑均有利于吸收。

化学吸收与物理吸收的区别溶质是否与液相组分发生化学反应。

增强因子化学吸收速率与物理吸收速率之比。

容积过程慢反应使吸收成容积过程。

表面过程快反应使吸收成表面过程。

第九章液体精馏

蒸馏的目的及基本依据蒸馏的目的是分离液体混合物,它的基本依据(原理)是液体中各组分挥发度的不同。

主要操作费用塔釜的加热和塔顶的冷却。

双组份汽液平衡自由度自由度为2(P一定,t~x或y;t一定,P~x或y);P一定后,自由度为1。

泡点泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度。

露点露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度。

非理想物系汽液相平衡关系偏离拉乌尔定律的成为非理想物系。

总压对相对挥发度的影响压力降低,相对挥发度增加。

平衡蒸馏连续过程且一级平衡。

简单蒸馏间歇过程且瞬时一级平衡。

连续精馏连续过程且多级平衡。

间歇精馏时变过程且多级平衡。

特殊精馏恒沸精馏、萃取精馏等加第三组分改变α。

实现精馏的必要条件回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升,实现汽液传质、高度分离。

理论板离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板。

板效率经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比。

恒摩尔流假设及主要条件在没有加料、出料的情况下,塔段内的汽相或液相摩尔流率各自不变。组分摩尔汽化热相近,热损失不计,显热差不计。

加料热状态参数q值的含义及取值范围一摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比,表明加料热状态。取值范围:q<0过热蒸汽,q=0饱和蒸汽,01冷液。

建立操作线的依据塔段物料衡算。

操作线为直线的条件液汽比为常数(恒摩尔流)。

最优加料位置在该位置加料,使每一块理论板的提浓度达到最大。

挟点恒浓区的特征汽液两相浓度在恒浓区几乎不变。

芬斯克方程求取全回流条件下,塔顶塔低浓度达到要求时的最少理论板数。

最小回流比达到指定分离要求所需理论板数为无穷多时的回流比,是设计型计算特有的问题。

最适宜回流比使设备费、操作费之和最小的回流比。

灵敏板塔板温度对外界干扰反映最灵敏的塔板,用于预示塔顶产品浓度变化。

间歇精馏的特点操作灵活、适用于小批量物料分离。

恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点相同点:都加入第三组份改变相对挥发度;区别:①前者生成新的最低恒沸物,加入组分从塔顶出;后者不形成新恒沸物,加入组分从塔底出。②操作方式前者可间歇,较方便。③前者消耗热量在汽化潜热,后者在显热。

多组分精馏流程方案选择选择多组分精馏的流程方案需考虑①经济上优化;②物性;③产品纯度。

关键组分对分离起控制作用的两个组分为关键组分,挥发度大的为轻关键组分;挥发度小

的为重关键组分。

清晰分割法清晰分割法假定轻组分在塔底的浓度为零,重组分在塔顶的浓度为零。

全回流近似法全回流近似法假定塔顶、塔底的浓度分布与全回流时相近

第十章气液传质设备

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板式塔的设计意图①气液两相在塔板上充分接触,②总体上气液逆流,提供最大推动力。

对传质过程最有利的理想流动条件总体两相逆流,每块板上均匀错流。

三种气液接触状态鼓泡状态:气量低,气泡数量少,液层清晰。泡沫状态:气量较大,液体大部分以液膜形式存在于气泡之间,但仍为连续相。喷射状态:气量很大,液体以液滴形式存在,气相为连续相。

转相点由泡沫状态转为喷射状态的临界点。

板式塔内主要的非理想流动液沫夹带、气泡夹带、气体的不均匀流动、液体的不均匀流动。

板式塔的不正常操作现象夹带液泛、溢流液泛、漏液。

筛板塔负荷性能图将筛板塔的可操作范围在汽、液流量图上表示出来。

湿板效率考虑了液沫夹带影响的塔板效率。

全塔效率全塔的理论板数与实际板数之比。

操作弹性上、下操作极限的气体流量之比。

常用塔板类型筛孔塔板、泡罩塔板、浮阀塔板、舌形塔板、网孔塔板等。

填料的主要特性参数①比表面积a,②空隙率ε,③填料的几何形状。

常用填料类型拉西环,鲍尔环,弧鞍形填料,矩鞍形填料,阶梯形填料,网体填料等。

载点填料塔内随着气速逐渐由小到大,气液两相流动的交互影响开始变得比较显著时的操

作状态为载点。

泛点气速增大至出现每米填料压降陡增的转折点即为泛点。

最小喷淋密度保证填料表面润湿、保持一定的传质效果所需的液体速度。

等板高度 HETP 分离效果相当于一块理论板的填料层高度。

填料塔与板式塔的比较填料塔操作范围小,宜处理不易聚合的清洁物料,不易中间换热,处理量较小,造价便宜,较宜处理易起泡、腐蚀性、热敏性物料,能适应真空操作。板式塔适合于要求操作范围大,易聚合或含固体悬浮物,处理量较大,设计要求比较准确的场合。

第十一章液液萃取

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萃取的目的及原理目的是分离液液混合物。原理是混合物各组分溶解度的不同。

溶剂的必要条件①与物料中的B组份不完全互溶,②对A组份具有选择性的溶解度。

临界混溶点相平衡的两相无限趋近变成一相时的组成所对应的点。

和点两股流量的平均浓度在相图所对应的点。

差点和点的流量减去一股流量后剩余的浓度在相图所对应的点。

分配曲线相平衡的 y A ~x A 曲线。

最小溶剂比当萃取相达到指定浓度所需理论级为无穷多时,相应的 S/F 为最小溶剂比。

选择性系数β =(y A /y B )/(x A /x B ) 。

操作温度对萃取的影响温度低, B 、 S 互溶度小,相平衡有利些,但粘度大等对操作不利,所以要适当选择。

第十二章其他传质分离方法

溶液结晶操作的基本原理溶液的过饱和。

造成过饱和度方法冷却,蒸发浓缩。

晶习各晶面速率生长不同,形成不同晶体外形的习性。

溶解度曲线结晶体与溶液达到相平衡时,溶液浓度随温度的变化曲线。

超溶解度曲线溶液开始析出结晶的浓度大于溶解度,溶液浓度随温度的变化曲线为超溶解度曲线,超溶解度曲线在溶解度曲线之上。

溶液结晶的两个阶段晶核生成,晶体成长。

晶核的生成方式初级均相成核,初级非均相成核,二次成核。

再结晶现象小晶体溶解与大晶体成长同时发生的现象。

过饱和度对结晶速率的影响过饱和度ΔC大,有利于成核;过饱和度ΔC小,有利于晶体成长。

吸附现象流体中的吸附质借助于范德华力而富集于吸附剂固体表面的现象。

物理吸附与化学吸附的区别物理吸附靠吸附剂与吸附质之间的范德华力,吸附热较小;化学吸附靠吸附剂与吸附质之间的化学键合,吸附热较大。

吸附分离的基本原理吸附剂对流体中各组分选择性的吸附。

常用的吸附解吸循环变温吸附,变压吸附,变浓度吸附,置换吸附。

常用吸附剂活性炭,硅胶,活性氧化铝,活性土,沸石分子筛,吸附树脂等。

吸附等温线在一定的温度下,吸附相平衡浓度随流体相浓度变化的曲线。

传质内扩散的四种类型分子扩散,努森扩散,表面扩散,固体(晶体)扩散。

负荷曲线固定床吸附器中,固体相浓度随距离的变化曲线称为负荷曲线。

浓度波固定床吸附器中,流体相浓度随距离的变化曲线称为浓度波。

透过曲线吸附器出口流体相浓度随时间的变化称为透过曲线。

透过点透过曲线中,出口浓度达到5%进口浓度时,对应的点称为透过点。

饱和点透过曲线中,出口浓度达到95%进口浓度时,对应的点称为饱和点。

膜分离基本原理利用固体膜对流体混合物各组分的选择性渗透,实现分离。

分离过程对膜的基本要求截留率,透过速率,截留分子量。

膜分离推动力压力差,电位差。

浓差极化溶质在膜表面被截留,形成高浓度区的现象。

阴膜阴膜电离后固定基团带正电,只让阴离子通过。

阳膜阳膜电离后固定基团带负电,只让阳离子通过。

气体混合物膜分离机理努森流的分离作用;均质膜的溶解、扩散、解吸。

第十四章固体干燥

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物料去湿的常用方法机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等。

对流干燥过程的特点热质同时传递。

主要操作费用空气预热、中间加热。

t as 与 t W 在物理含义上的差别 t as 由热量衡算导出,属于静力学问题; t W 是传热传质速率均衡的结果,属于动力学问题。

改变湿空气温度、湿度的工程措施加热、冷却可以改变湿空气温度;喷水可以增加湿空气的湿度,也可以降低湿空气的湿度,比如喷的是冷水,使湿空气中的水分析出。

平衡蒸汽压曲线物料平衡含水量与空气相对湿度的关系曲线。

结合水与非结合水平衡水蒸汽压开始小于饱和蒸汽压的含水量为结合水,超出部分为非结合水。

平衡含水量指定空气条件下,物料被干燥的极限为平衡含水量。

自由含水量物料含水超出平衡含水量的那部分为自由含水量。

临界含水量及其影响因素在恒定的空气条件下,干燥速率由恒速段向降速段转折的对应含水量为临界含水量 Xc 。它与物料本身性质、结构、分散程度、干燥介质( u 、 t 、 H )有关。

干燥速率对产品性质的影响干燥速率太大会引起物料表面结壳,收缩变形,开裂等等。

连续干燥过程的特点干燥过程可分为三个阶段,预热段、表面汽化段、升温段。

热效率热效率η等于汽化水分、物料升温需热 / 供热。

理想干燥过程的条件①预热段、升温段、热损失忽略不计;②水分都在表面汽化段除去。

提高热效率的措施提高进口气温 t 1 ,降低出口气温 t 2 ,采用中间加热,废气再循环。

(完整版)化工原理概念汇总

化工原理知识 绪论 1、单元操作:(Unit Operations): 用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应物分离制成纯净品,在化工生产中共有的过程称为单元操作(12)。 单元操作特点: ①所有的单元操作都是物理性操作,不改变化学性质。②单元操作是化工生产过程中共有的操作。③单元操作作用于不同的化工过程时,基本原理相同,所用设备也是通用的。单元操作理论基础:(11、12) 质量守恒定律:输入=输出+积存 能量守恒定律:对于稳定的过,程输入=输出 动量守恒定律:动量的输入=动量的输出+动量的积存 2、研究方法: 实验研究方法(经验法):用量纲分析和相似论为指导,依靠实验来确定过程变量之间的关系,通常用无量纲数群(或称准数)构成的关系来表达。 数学模型法(半经验半理论方法):通过分析,在抓住过程本质的前提下,对过程做出合理的简化,得出能基本反映过程机理的物理模型。(04) 3、因次分析法与数学模型法的区别:(08B) 数学模型法(半经验半理论)因次论指导下的实验研究法 实验:寻找函数形式,决定参数

第二章:流体输送机械 一、概念题 1、离心泵的压头(或扬程): 离心泵的压头(或扬程):泵向单位重量的液体提供的机械能。以H 表示,单位为m 。 2、离心泵的理论压头: 理论压头:离心泵的叶轮叶片无限多,液体完全沿着叶片弯曲的表面流动而无任何其他的流动,液体为粘性等于零的理想流体,泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头。 实际压头:离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异,原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失,它主要包括:1)叶片间的环流,2)流体的阻力损失,3)冲击损失。 3、气缚现象及其防止: 气缚现象:离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体,它便没有抽吸液体的能力,这是因为气体的密度比液体的密度小的多,随叶轮旋转产生的离心力不足以造成吸上液体所需要的真空度。像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚。 防止:在吸入管底部装上止逆阀,使启动前泵内充满液体。 4、轴功率、有效功率、效率 有效功率:排送到管道的液体从叶轮获得的功率,用Ne 表示。 效率: 轴功率:电机输入离心泵的功率,用N 表示,单位为J/S,W 或kW 。 二、简述题 1、离心泵的工作点的确定及流量调节 工作点:管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点,就是将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量,该交点称为泵在管路上的工作点。 流量调节: 1)改变出口阀开度——改变管路特性曲线; 2)改变泵的转速——改变泵的特性曲线。 2、离心泵的工作原理、过程: 开泵前,先在泵内灌满要输送的液体。 开泵后,泵轴带动叶轮一起高速旋转产生离心力。液体在此作用下,从叶轮中心被抛向 g QH N e ρ=η/e N N =η ρ/g QH N =

化工原理公式和重点概念

《化工原理》重要公式 第一章 流体流动 牛顿粘性定律 dy du μτ= 静力学方程 g z p g z p 2211 +=+ρ ρ 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111 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 2 32d 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 μρρ18)(2 g d u p p t -=, 2R e

化学基本概念和基本原理知识点梳理

物质的构成和变化(一)物质的多样性1、物质的三种状态包括:固态、液态、气态 2、物质三态变化的微观实质是:分子之间的间隔(距离、空隙)改变,大小改变不了. 3、氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物举例:Fe2O3、CO2、纯净物和混合物的区分:物质的种类(一种或多种)各举两例:纯净物:氧气、水、高锰酸钾混合物:空气、溶液、大理石、煤、石油 4、单质和化合物的区分:元素的种类(一种或多种元素的纯净物)各举两例:单质:铁、氧气、氦气、碳化合物水、氧化钙、碳酸钠、氢氧化钙 5、有机物和无机物的区分:看是否含碳元素,(除碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸根是无机物).各举两例:有机物:甲烷(CH4)乙醇(C2H5OH)乙酸 (CH3COOH)葡萄糖(C6H12O6)无机物大多数不含碳元素化合物.

物质的构成和变化(二)微粒构成物质1、构成物质的三种基本微粒是分子、原子、离子。例如:水是由水分子构成,铁是由铁原子构成,氯化钠是由钠离子和氯离子构成。 2、分子定义:分子是保持物质化学性质的最小粒子 3、原子定义:是化学变化中的最小粒子 4、离子定义:带电的原子或原子团 5、保持二氧化碳的化学性质的最小粒子是:二氧化碳分子 6、分子和原子的本质区别:在化学反应中分子可分原子不可分 7、化学反应的实质:宏观:物质生成新物质,微观:分子生成新分子 8、五个原子团的离子符号:(NH4+、NO3-、OH-、SO42-、CO32-) 9、分子的性质:不停运动、同种分子性质相同、有间隔、有质量和大小 10、原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。原子核(一般)是由质子和中子构成的。

化工原理重要概念和公式

《化工原理》重要概念 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。 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。 第二章流体输送机械 管路特性方程管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加。 输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量 (J/N) 。 离心泵主要构件叶轮和蜗壳。 离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关。 叶片后弯原因使泵的效率高。 气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象。 离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指 H e~ q V ,η~ q V , P a~ q V 。 离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点。 离心泵的调节手段调节出口阀,改变泵的转速。 汽蚀现象液体在泵的最低压强处 ( 叶轮入口 ) 汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和侵蚀的现象。 必需汽蚀余量 (NPSH)r 泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少 离心泵的选型 ( 类型、型号 ) ①根据泵的工作条件,确定泵的类型;②根据管路所需的流量、压头,确定泵的型号。 正位移特性流量由泵决定,与管路特性无关。 往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程。 离心泵与往复泵的比较 ( 流量、压头 ) 前者流量均匀,随管路特性而变,后者流量不均匀,不随管路特性而变。前者不易达到高压头,后者可达高压头。前者流量调节用泵出口阀,无自吸作用,启动时关出口阀;后者流量调节用旁路阀,有自吸作用,启动时开足管路阀门。 通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压 (Pa=J/m 3 ) ,其中动能部分为动风压。

初三化学基本概念和原理

. . 第10讲 成绩好, 信心足 初三化学科讲义 Qichao Education 化学基本概念和原理 优质教育 成就梦想 温 故 知 新 一、物质的变化及性质 物理变化 化学变化 定义 常见现象 本质区别 实质 联系 物理性质 化学性质 定义 实例 区别 二、物质的组成 三、物质的分类 (1)混合物和纯净物 (2)单质和化合物 (3)氧化物、酸、碱和盐 基本概念 组成宏观微观 元素 分子原子离子原子核核外电子 质子 中子

四、化学用语???? ???反应类型 化学方程式化学式元素符号 (1)相对原子质量和相对分子质量、分子—原子运动论、核外电子的排布规律 (2)元素符号的意义 ① 某一种元素。 ② 这种元素的一个原子。 ③ 若物质是由原子直接构成的,则组成该物质的元素也可表示这种单质,例如:Na 、S 、P 等。 (3)化合价:元素的原子相互化合的数目决定这种元素的化合价。 化合价与原子最外层电子数密切相关;在化合物里,元素正负化合价代数和为零;单质中元素的化合价规定为零价。 (4)化学式:用元素符号来表示物质组成的式子。 (5)化学方程式:用化学式来表示化学反应的式子。注意书写原则、步骤、配平、反应条件、箭头的正确使用。 (6)化学反应类型 化学变化 (化学反应) 按反应基本类型分 按氧的得失分 按热量变化分 分解反应 化合反应置换反应复分解反应 氧化反应还原反应 吸热反应 放热反应 氧化还原反应 (7)质量守恒定律 基本概念 温 故 知 新

一、物质的变化 【规律小结】物质的变化分为物理变化和化学变化,两者的区别在于有没有新物质生成,即发生化学变化的依据是产生了新物质。 【例1】“民以食为天”。下列过程中发生了化学变化的是() A.淘米 B.洗菜 C.苹果榨汁 D.葡萄酿酒 变式训练一 1、下列变化中属于物理变化的是() A.火箭点火 B.用食醋除去暖水瓶中的水垢 C.融雪剂NaCl使冰雪融化 D.风筝会开幕式燃放烟花 2、日常生活中发生的下列变化,属于化学变化的是() A. 水结成冰 B. 纸燃烧 C 玻璃破碎 D 汽油挥发 二、物质的性质(物理性质与化学性质见P1) 【规律小结】物质的变化、用途都能反应出物质的性质,判断物质的性质时,要紧扣物理性质和化学性质的定义 【例2】氨气是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。某兴趣小组的同学为了探究氨气的某些性质,进行以下实验。下图中从左到右依次是实验步骤及相应的现象。 请根据上图中所示的信息,归纳出有关氨气的性质: (1)物理性质 ①_______________________________________②_______________________________________。 (2)化学性质:氨气与水反应后所得氨水显_________性。 变式训练二 1、下列关于O2和CO2的“自述”中,属于物理性质的是() 归纳总结

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

最新化工原理复习整理教学提纲

第1周绪论 1化工原理中的“三传”是指( D )。 A.动能传递、势能传递、化学能传递 B.动能传递、内能传递、物质传递 C.动量传递、能量传递、热量传递 D.动量传递、热量传递、质量传递2因次分析法的目的在于( A )。 A.用无因次数群代替变量,使实验与关联工作简化 B.得到各无因次数群间的确切定量关系 C.用无因次数群代替变量,使实验结果更可靠 D.得到各变量间的确切定量关系 3下列选项中,不是化工原理研究的内容是( C )。 A.单元操作 B.传递过程 C.化学反应 D.物理过程 第2周流体流动(一) 2.1 1在静止流体内部各点的静压强相等的必要条件是( D )。 A.同一种流体内部 B.连通着的两种流体 C.同一种连续流体 D.同一水平面上,同一种连续的流体 2被测流体的( C )小于外界大气压强时,所用测压仪表称为真空表。 A.大气压 B.表压强 C.绝对压强 D.相对压强 3压力表测量的是( B )。 A.大气压 B.表压 C.真空度 D.绝对压强 2.2

1在定稳流动系统中,单位时间通过任一截面的( B )流量都相等 A.体积 B.质量 C.体积和质量 D.体积和摩尔 2在列伯努利方程时,方程两边的压强项必须( C )。 A.均为表压强 B.均为绝对压强 C.同为表压强或同为绝对压强 D.一边为表压强一边为绝对压强 3伯努利方程式中的H项表示单位重量流体通过泵(或其他输送设备)所获得的能量,称为( D )。 A.位能 B.动能 C.静压能 D.有效功 2.3 1( A )可用来判断流体的流动型态。 A.Re B.Nu C.Pr D.Gr 2流体的流动型态有( B )种。 A.1 B.2 C.3 D.4 3滞流与湍流的本质区别是( D )。 A.流速不同 B.流通截面不同 C.雷诺准数不同 D.滞流无径向运动,湍流有径向运动 第2周测验 1装在某设备进口处的真空表读数为50kPa,出口压力表的读数为100kPa,此设备进出口之间的绝对压强差为( A )kPa。 A.150 B.50 C.75 D.100 2 U型压差计不可能测出的值为( D )。

化工原理基本概念

基本定义 理想溶液 ideal solution(s):溶液中的任一组分在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律[1]的溶液称为理想溶液。 这是从宏观上对理想溶液的定义。从分子模型上讲,各组分分子的大小及作用力,彼此相似,当一种组分的分子被另一种组分的分子取代时,没有能量的变化或空间结构的变化。换言之,即当各组分混合成溶液时,没有热效应和体积的变化。即这也可以作为理想溶液的定义。除了光学异构体的混合物、同位素化合物的混合物、立体异构体的混合物以及紧邻同系物的混合物等可以(或近似地)算作理想溶液外,一般溶液大都不具有理想溶液的性质。但是因为理想溶液所服从的规律较简单,并且实际上,许多溶液在一定的浓度区间的某些性质常表现得很像理想溶液,所以引入理想溶液的概念,不仅在理论上有价值,而且也有实际意义。以后可以看到,只要对从理想溶液所得到的公式作一些修正,就能用之于实际溶液。 各组成物质在全部浓度范围内都服从拉乌尔定律的溶液。[2]对于理想溶液,拉乌尔定律与亨利定律反映的就是同一客观规律。其微观模型是溶液中各物质分子的大小及各种分子间力(如由A、B二物质组成的溶液,即为A-A、B-B及A-B 间的作用力)的大小与性质相同。由此可推断:几种物质经等温等压混合为理想溶液,将无热效应,且混合前后总体积不变。这一结论也可由热力学推导出来。理想溶液在理论上占有重要位臵,有关它的平衡性质与规律是多组分体系热力学的基础。在实际工作中,对稀溶液可用理想溶液的性质与规律作各种近似计算。 泡点: 液体混合物处于某压力下开始沸腾的温度,称为在这压力下的泡点。 若不特别注明压力的大小,则常常表示在0.101325MPa下的泡点。泡点随液体组成而改变。对于纯化合物,泡点也就是在某压力下的沸点。 一定组成的液体,在恒压下加热的过程中,出现第一个气泡时的温度,也就是一定组成的液体在一定压力下与蒸气达到汽液平衡时的温度。泡点随液相组成和压力而变。当泡点与液相组成的关系中,出现极小值或极大值时,这极值温度相应称为最低恒沸点或最高恒沸点,这时,汽相与液相组成相同,相应的混合物称为恒沸混合物。汽液平衡时,液相的泡点即为汽相的露点。

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。

化工原理概念汇总

化工原理概念汇总

化工原理知识 绪论 1、单元操作:(Unit Operations): 用来为化学反应过程创造适宜的条件或将反应物分离制成纯净品,在化工生产中共有的过程称为单元操作(12)。 单元操作特点: ①所有的单元操作都是物理性操作,不改变化学性质。②单元操作是化工生产过程中共有的操作。③单元操作作用于不同的化工过程时,基本原理相同,所用设备也是通用的。单元操作理论基础:(11、12) 质量守恒定律:输入=输出+积存 能量守恒定律:对于稳定的过,程输入=输出 动量守恒定律:动量的输入=动量的输出+动量的积存 2、研究方法: 实验研究方法(经验法):用量纲分析和相似论为指导,依靠实验来确定过程变量之间的关系,通常用无量纲数群(或称准数)构成的关系来表达。 数学模型法(半经验半理论方法):通过分析,在抓住过程本质的前提下,对过程做出合理的简化,得出能基本反映过程机理的物理模型。(04) 3、因次分析法与数学模型法的区别:(08B) 数学模型法(半经验半理论)因次论指导下的实验研究法 实验:寻找函数形式,决定参数

第二章:流体输送机械 一、概念题 1、离心泵的压头(或扬程): 离心泵的压头(或扬程):泵向单位重量的液体提供的机械能。以H 表示,单位为m 。 2、离心泵的理论压头: 理论压头:离心泵的叶轮叶片无限多,液体完全沿着叶片弯曲的表面流动而无任何其他的流动,液体为粘性等于零的理想流体,泵在这种理想状态下产生的压头称为理论压头。实际压头:离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异,原因在于流体在通过泵的过程中存在着压头损失,它主要包括:1)叶片间的环流,2)流体的阻力损失,3)冲击损失。 3、气缚现象及其防止: 气缚现象:离心泵开动时如果泵壳内和吸入管内没有充满液体,它便没有抽吸液体的能力,这是因为气体的密度比液体的密度小的多,随叶轮旋转产生的离心力不足以造成吸上液体所需要的真空度。像这种泵壳内因为存在气体而导致吸不上液的现象称为气缚。防止:在吸入管底部装上止逆阀,使启动前泵内充满液体。 4、轴功率、有效功率、效率 有效功率:排送到管道的液体从叶轮获得的功率,用Ne 表示。 效率:轴功率:电机输入离心泵的功率,用N 表示,单位为J/S,W 或kW 。二、简述题 1、离心泵的工作点的确定及流量调节 工作点:管路特性曲线与离心泵的特性曲线的交点,就是将液体送过管路所需的压头与泵对液体所提供的压头正好相对等时的流量,该交点称为泵在管路上的工作点。流量调节: 1)改变出口阀开度——改变管路特性曲线; 2)改变泵的转速——改变泵的特性曲线。 2、离心泵的工作原理、过程: 开泵前,先在泵内灌满要输送的液体。 g QH N e ρ=η /e N N =η ρ/g QH N =

化工原理基本概念和原理

化工原理基本概念和原理 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: x A =(P—p B 0)/(p A 0—p B 0)———泡点方程 y A =p A 0x A /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v A=p A/x A v B=p B/x B 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: α=v A/v B=(p A/x A)/(p B/x B)=y A x B/y B x A 对于理想溶液:α=p A0/p B0 气液平衡方程:y=αx/[1+(α—1)x] 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

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此文档下载后即可编辑 初三化学复习资料(基本概念与原理) 一、物质的组成与结构 主要考点: 1. 常识:核外电子排布,原子结构示意图,原子团的概念 ①核外电子的分层排布,能量低的靠近原子核;第一层(K层)最多排2个电子,第二层(L层)最多排8个电子,最外层最多排8个电子;先排满内层,在排外层;原子团在化学变化中,有可能改变 ②硝酸根离子NO3-;氯酸根离子ClO3-;氢氧根离子OH-;碳酸氢根离子HCO3-;碳酸根离子CO32-;硫酸根离子SO42-;锰酸根离子MnO42-;高锰酸根离子MnO4-;磷酸根离子PO43-;铵根离子NH4+ ③注意原子结构示意图与离子结构示意图之间的区别:判断元素种类,根据核内质子数;判断是离子还是原子,根据核外电子总数与核内质子数 ④地壳中含量前四位:氧(O)硅(Si)铝(Al)铁(Fe);空气中含量最多的元素:氮(N);海洋中含量最多的元素:氧(O) ⑤原子的最外层的电子数决定了:元素的化学性质,元素的分类,元素的化合价 2. 了解:分子、原子、离子、元素的概念、区别、联系;原子的构成;相对原子(分子)质量 ①分子、原子、离子都是构成物质的粒子。 分子构成的物质:共价化合物(如:水、酒精、二氧化碳等);大部分非金属单 质(如:氢气、氧气、氮气、硫等) 原子构成的物质:金刚石、石墨、单晶硅;稀有气体;金属单质 离子构成的物质:离子化合物(如氯化钠、氢氧化钙等) 注:(1)单一的离子是不能够形成物质的。例如:氯化钠是由氯离子与钠离子形成的,千万不能说是由氯化钠离子形成的 (2)离子化合物是通过阴阳离子相互吸引而形成的,共价化合物是通过共用电子对形成的

初中化学基本概念和原理:物质的组成

2019年初中化学基本概念和原理:物质的组 成 一)分子 定义保持物质化学性质的一种微粒性质①体积、质量都非常小 ②不停的运动 ③分子间有间隔 ④同种分子性质相同,不同种分子性质不同构成的物质非金属单质(例:氢气、氧气、硫、磷等)共价化合物(例:二氧化碳、氯化氢、甲烷等) 二)原子 定义化学变化中的最小微粒性质 ①原子的质量非常小 ②不停的运动 ③原子间有间隔 ④同种原子性质相同,不同种原子性质不相同 构成的物质金属单质(铁、铜等) 少数非金属单质(例:金刚石、石墨) 三)离子 定义带电的原子或原子团叫离子 带正电的离子叫阳离子 带负电的离子叫阴离子电性一个原子得失

电子的数目就是离子所带正负电荷数目。得电子带负电荷,失电子带正电荷。构成的物质离子化合物(由阴、阳离子相互作用构成的化合物) 例:金属氧化物(氧化镁) 盐(食盐) 碱(氢氧化钠) 四)元素 定义具有相同核电荷数(即核内质子数)的同一类原子的总称种类100多种 质子数决定了元素的种类(例:氧的原子核中有8个质子;氢的原子核内有一个质子)存在游离态(在单质中例:氢气中的氢元素就是游离态) 化合态(在化合物中例:水中的氢元素就是以化合态存在)要点①核电荷数相同的原子、离子属于同一种元素(Na和Na+是钠元素,Cl和Cl-是氯元素)。 ②元素是宏观概念,只能论种,不能数数目。 ③核电荷数(即质子数)决定元素的种类。 ④最外层电子数决定元素的性质。最外层电子数等于8(氦最外层电子数是2)是稀有气体元素,最外层电子数少于4是金属元素,最外层电子数大于4是非金属元素。 ⑤元素组成物质。例:水是由氢元素和氧元素组成五)原子和元素的区别与联系

《化工原理》基本概念、主要公式

《化工原理》基本概念、主要公式 第一章 基本概念: 连续性假定质点拉格朗日法欧拉法定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稳定性与定态性边界层 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: 牛顿粘性定律dyduμτ= 静力学方程gzpgzp2211+=+ρρ 机械能守恒式fehugzphugzp+++=+++2222222111ρρ 动量守恒)(12XXmXuuqF?=Σ 雷诺数μμρdGdu==Re 阻力损失22udlfλ=h ????dqduhVf∞∞ 层流Re64=λ或232dulhfρμ= 局部阻力22ufζ=h 当量直径Π=Ae4d 孔板流量计ρPΔ=200ACqV ,gRi)(ρρ?=ΔP 第二章 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 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 象必需汽蚀余量(NPSH)r 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: 管路特性242)(8VeqgddlzgpHπζλρ+Σ+Δ+Δ= 泵的有效功率eVeHgqPρ=

初三化学专题复习-基本概念和理论

/初三化学(下)总复习测试卷(一) 化学基本概念和原理 可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 S:32 C:12 一、选择题:以下各题,只有一个符合要求的答案(每小题2分,共30分) 1、市场上销售的食盐种类有加钙盐、加锌盐、加碘盐等,这里的“钙”、“锌”、“碘”是指( ) A 、分子 B 、元素 C 、单质 D 、阴离子 2、下列现象,不一定发生了化学变化的是( ) ①有水滴产生的过程 ②浓硫酸放在空气中质量增加了 ③碳酸氢铵露置空气中质量减轻了 ④爆炸 A 、①④ B 、②③ C 、①③ D 、③④ 3、下列变化中,可以用来证明分子在化学变化中是可分的是( ) A 、分离液态空气得到氮气和氧气 B 、分解液态水得到氢气和氧气 C 、分离KNO 3和NaCl ,得到KNO 3晶体 D 、对天然水加热时有气泡冒出 4、已知用碳还原烘干的铬酸钠可制得氧化铬4Na 2CrO 4+4C+O 2==4Na 2CO 3+2Cr 2O 3,在这反应前后的两种含铬的化合物中,铬的化合价依次是( ) A 、7、3 B 、6、3 C 、6、5 D 、5、6 5、下列各组物质中,在物质分类里前者从属于后者的是( ) A 、纯净物、混合物 B 、氧化物、化合物 C 、单质、化合物 D 、金属、非金属 6、过氧化氢(H 2O 2)是隐形眼镜的洗液成分,下列说法正确的是( ) A 、它由氢气和氧气组成 B 、它由一个氢分子和一个氧分子构成 C 、它由两个氢元素和两个氧元素构成 D 、它由氢元素和氧元素组成 7、一个CO 分子的质量为a 千克,其中氧原子的质量为b 千克,若以一个碳原子质量的1/12作为标准,则CO 的相对分子质量是( ) A 、b a a -8 B 、b a a -12 C 、b a a -16 D 、b a a -32 8、将下列物质分别加入或通入到水中,所得溶液pH 小于7的是( ) A 、CuO B 、CaO C 、CO 2 D 、NaCl 9、使25克甲与5克乙充分反应,所得混合物中含10克甲和11克丙,还有另一种新物质丁,若甲、乙、丙、丁的相对分子质量分别为30、20、44、18,其化学式分别用A 、 B 、 C 、 D 表示,则下列化学方程式正确的是( ) A 、A+B==C+D B 、A+2B==2C+D C 、2A+B==2C+ D D 、2A+B==C+2D 10、现代医学证明,人类牙齿由一层称为碱式磷酸钙的坚硬物质保护着。碱式磷酸钙 的化学式中除钙离子外还含有一个氢氧根离子和三个磷酸根离子(PO 43-),则其化学式正 确的是( ) A 、Ca 2(OH)(PO 4)3 B 、Ca 3(OH)(PO 4)3 C 、Ca 4(OH)(PO 4)3 D 、Ca 5(OH)(PO 4)3

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。 往复泵是正位移泵之一。正位移泵不能采用出口阀门来调节流量,否则流量急剧上升,导致示损坏。 (2)往复泵的流量调节 第一,旁路调节,如图2-28所示,采用旁路阀调节主管流量,但泵的流量是不变的。 第二,改变曲柄转速和活塞行程。使用变速电机或变速装置改变曲柄转速,达到调 节流量,使用蒸汽机则更为方便。改变活塞行程则不方便。 13.流体输送机械分类 14.离心泵特性曲线: 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

高中化学基本概念和原理

一.物质的组成、性质和分类: (一)掌握基本概念 1.分子 分子是能够独立存在并保持物质化学性质的一种微粒。 (1)分子同原子、离子一样是构成物质的基本微粒. (2)按组成分子的原子个数可分为: 单原子分子如:、、、… 双原子分子如:O2、H2、、… 多原子分子如:H2O、P4、C6H12O6… 2.原子 原子是化学变化中的最小微粒。确切地说,在化学反应中原子核不变,只有核外电子发生变化。 (1)原子是组成某些物质(如金刚石、晶体硅、二氧化硅等原子晶体)和分子的基本微粒。 (2)原子是由原子核(中子、质子)和核外电子构成的。 3.离子 离子是指带电荷的原子或原子团。 (1)离子可分为: 阳离子:、、、4+… 阴离子:–、O2–、–、42–… (2)存在离子的物质: ①离子化合物中:、2、24… ②电解质溶液中:盐酸、溶液… ③金属晶体中:钠、铁、钾、铜… 4.元素

元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同—类原子的总称。 (1)元素与物质、分子、原子的区别与联系:物质是由元素组成的(宏观看);物质是由分子、原子或离子构成的(微观看)。 (2)某些元素可以形成不同的单质(性质、结构不同)—同素异形体。 (3)各种元素在地壳中的质量分数各不相同,占前五位的依次是:O、、、、。 5.同位素 是指同一元素不同核素之间互称同位素,即具有相同质子数,不同中子数的同一类原子互称同位素。如H有三种同位素:11H、21H、31H(氕、氘、氚)。 6.核素 核素是具有特定质量数、原子序数和核能态,而且其寿命足以被观察的一类原子。 (1)同种元素、可以有若干种不同的核素—同位素。 (2)同一种元素的各种核素尽管中子数不同,但它们的质子数和电子数相同。核外电子排布相同,因而它们的化学性质几乎是相同的。 7.原子团 原子团是指多个原子结合成的集体,在许多反应中,原子团作为一个集体参加反应。原子团有几下几种类型:根(如42-、ˉ、3ˉ等)、官能团(有机物分子中能反映物质特殊性质的原子团,如—、—2、—等)、游离基(又称自由基、具有不成价电子的原子团,如甲基游离基·3)。 8.基 化合物中具有特殊性质的一部分原子或原子团,或化合物分子中去掉某些原子或原子团后剩下的原子团。 (1)有机物的官能团是决定物质主要性质的基,如醇的羟基(—)和羧酸的羧基(—)。 (2)甲烷(4)分子去掉一个氢原子后剩余部分(·3)含有未成对的价电子,称甲基或甲基游离基,也包括单原子的游离基(·)。

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