化工原理上册小结3

1、化工原理上册总结 王建博 马亦晨 张乐流体的黏度 牛顿黏性定律 ；dydu静止流体在重力场中的势能const gZp表压力=绝对压力-大气压力真空度=大气压力-绝对压力 流体流动中的守恒： 质量守恒mqAuAu222111222211dudu在圆形管道内在圆形管道内: （1）理想流体的伯努利方程：适用于重力场中不可压缩理想流体做定态流动伯努利方程伯努利方程常数pugz22(2)实际流体的伯努利方程实际流体的伯努利方程：(机械能衡算式机械能衡算式)fehupgzhupgz2222222111对对1kg流体流体对对1N流体：流体：2211221e2fupupzHzH2gg2gg 流体在管内的流动阻

2、力 1.流体流动类型udduRe 层流：层流：Re2000，湍流：，湍流：Re4000，过渡区：，过渡区：2000Re40002.层流和湍流的比较：层流和湍流的比较：质点运动方式、质点运动方式、径向速度分布不同径向速度分布不同3.流动阻力的计算：总阻力：流动阻力的计算：总阻力：fffhhh 流体在管内的流动阻力 (1)直管阻力范宁公式：范宁公式：2fluhd2 层流时：层流时：Re64 湍流时：湍流时：（查图）（查图）)(Re,df 232dulhf2ffluphd2 非圆形管道非圆形管道22udlhef Ade44 流体浸润周边长度流体浸润周边长度流通截面积流通截面积 (2)局部阻力阻力系数

3、法阻力系数法22uhf 当量长度法：当量长度法：22udlhef 总阻力：对等径管道：总阻力：对等径管道：22udllhieiif 应用注意事应用注意事项项 画草图画草图 选截面选截面 定基准定基准 单位一致单位一致, 压强基准压强基准 一致一致 列式求解列式求解质量守恒式机械能衡算式摩擦系数计算式简单管路复杂管路AO12123管路计算(按管路布置)2v1vvqqq21fffhhh分支点处总机械能为一定值分支点处总机械能为一定值qV= qV1 + qV2 + qV3 hf 1 = hf 2 = hf 3335322521151321ldldldqqqvvv:流体输送机械流体输送机械 离心泵离心

4、泵转速对特性曲线的影响转速对特性曲线的影响理论特性理论特性实际特性实际特性影响因素影响因素 实测实测 假设假设 v22222Tctg)/(/qgAuguHqv-Heqv-Pa(轴功率轴功率)qv- HePa物性物性泵泵 主要部件，工作原理，气缚现象，主要性能参数，特性曲线，额定流量；主要部件，工作原理，气缚现象，主要性能参数，特性曲线，额定流量； 工作点调节方法、正位移特性工作点调节方法、正位移特性qv,He与与无关无关 Pa ，p 灌泵灌泵n比例定律比例定律运行变变 f (qv)变变 (qv)H=f(qv)H= (qv)工作点工作点流量调节流量调节最大允许安装高度最大允许安装高度 变工作点变

5、工作点调节出口阀门调节出口阀门 nf(qv) (qv)5 . 0100rfvgNPSHHgpgpH3、气蚀现象气蚀现象产生原因与危害；抗气蚀性能（允许吸上真空度与允许气蚀余量）；离心产生原因与危害；抗气蚀性能（允许吸上真空度与允许气蚀余量）；离心泵泵安装高度安装高度。4、工作点工作点：管路特性曲线和离心泵特性曲线的交点。：管路特性曲线和离心泵特性曲线的交点。流量调节方法流量调节方法：调节阀门开度；调节泵的转速。：调节阀门开度；调节泵的转速。5、离心泵的组合操作 a a、并联操作、并联操作 b b、串联操作、串联操作 c c、组合方式的选择原则、组合方式的选择原则 6、离心泵的选择 a a、选泵

6、的类型、选泵的类型 b b、计算最大流量下所需的压头、计算最大流量下所需的压头 c c、确定泵的型号、确定泵的型号 d d、核算泵的轴功率、核算泵的轴功率过滤过程为非定态过程过滤过程为非定态过程过滤速率过滤速率 ddqAddVu 板框压滤机、叶滤机、回转真空过滤机板框压滤机、叶滤机、回转真空过滤机过滤原理及设备过滤原理及设备 qr 过过程程的的阻阻力力过过程程的的推推动动力力过过滤滤速速率率 eqqKddq 2 eVVKAddV 22 床层床层压降压降uaKL322)1 ( 过滤过滤方程方程)(2ddeqqKq恒压恒压恒速恒速)()(e2eKqq2e2Kqqq2e22KAVVV2e22AKVV

7、V常数常数soPrrrPK 2EWdd41ddVV洗涤洗涤EWddddVVWWW)/(ddVV最佳过滤周期最佳过滤周期DWDW3600VQ板框板框转筒转筒nQAK忽略介质阻力忽略介质阻力计算计算重力重力离心离心3)(4pptgdu依据依据rt除尘室除尘室 旋风旋风分离器分离器44. 0,102500/5 .18,5002 /24,256 . 0ReReReReReRe2Aqgdvpmin)(18182PPtgdugrugr22tvAuq 分离效率分离效率 压降压降沉降传 热及传热设备 一基本概念一基本概念传热基本方式：传导，对流，辐射传热基本方式：传导，对流，辐射1.傅立叶定律：傅立叶定律：d

8、ndtAQ 二热传导二热传导2. 一维稳态热传导一维稳态热传导（1）单层壁：）单层壁：热阻热阻传热推动力传热推动力 RtAbttQ 21 （2）多层壁： niiniiinRtAbttQ1111 温差与热阻的关系：温差与热阻的关系：321321:RRRttt （3）对圆筒壁）对圆筒壁1212lnAAAAAm 1212ln)(2rrrrl 1221ln)(2rrttLQniiinrrittLQ1111ln1)(2nimiiinAbttQ111)( 三对流传热（1）牛顿冷却定律）牛顿冷却定律)()(qttqTTww流体被冷却流体被加热（2）流体在圆形直管内作强制湍流时的对流传热系数）流体在圆形直管内

9、作强制湍流时的对流传热系数npcdud)()(023.08.0 （3）热量衡算无相变时：无相变时：有相变时：有相变时：稳定传热，热损失可忽略时稳定传热，热损失可忽略时 ： )(211hhhphTTcWQ)(122ccpccttcWQhhrWQ 1ccrWQ221QQ （4 4）传热平均温差）传热平均温差 2121mttttt ln （5）总传热速率方程总传热速率方程mtKSQ（6 6）总传热系数）总传热系数0011dddbdKimiii 并、逆流并、逆流 四.辐射蒸发 单效蒸发：将二次蒸气不在利用而直接送到冷凝器冷凝：将二次蒸气不在利用而直接送到冷凝器冷凝以除去的蒸发操作。以除去的蒸发操作。

10、多效蒸发多效蒸发：若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作：若将二次蒸气通到另一压力较低的蒸发器作为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这为加热蒸气，则可提高加热蒸气（生蒸气）的利用率，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。种串联蒸发操作称为多效蒸发。单效蒸发的计算项目有：单效蒸发的计算项目有： （1）蒸发量；）蒸发量； （2）加热蒸气消耗量；）加热蒸气消耗量； （3）蒸发器的传热面积）蒸发器的传热面积通常生产任务中已知的项目有：通常生产任务中已知的项目有： （1）原料液流量、组成与温度；）原料液流量、组成与温度； （2）完成液组成；）完成液组成； （3）加热蒸气压强或温度；）加热蒸气压强或温

11、度； （4）冷凝器的压强或温度。）冷凝器的压强或温度。 对单效蒸发器作溶质衡算，得10)(xWFFx)1(10 xxFW式中式中 F原料液流量原料液流量 W蒸发量蒸发量 x0原料液的质量组成原料液的质量组成 x1完成液的组成完成液的组成 对单效蒸发器作物料的热量衡算，得LwQDhhWFHWFhDH10)( wLhHQFhhWFHWD01)(式中式中 D加热蒸气的消耗量加热蒸气的消耗量,kg/h H加热蒸气的焓加热蒸气的焓,kJ/kg h0原料液的焓原料液的焓, kJ/kg H二次蒸气的焓二次蒸气的焓, kJ/kg h1完成液的焓完成液的焓, kJ/kg hw冷凝水的焓冷凝水的焓,kJ/kg QL热损失热损失, kJ/h(2) 杜林规则杜林规则 该规则认为：某溶液（或液体）在两种不同压力下两沸点之差与另一标准液体该规则认为：某溶液（或液体）在两种不同压力下两沸点之差与另一标准液体在相应压力下两沸点之差，其比值为一常数，即在相应压力下两沸点之差，其比值为一常数，即 式中式中 tA 、tw分别为压强分别为压强pM下溶液的沸点与纯水的沸点，下溶液的