化學(xué)工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料總結(jié)

1、化學(xué)工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)資料第二章、流體流動(dòng)與輸送 1、連續(xù)性假定：化學(xué)工程中所研究的液體流動(dòng)規(guī)律，不論是液體分子的微觀運(yùn)動(dòng)，還是流涕在生產(chǎn)裝置內(nèi)的整體機(jī)械運(yùn)動(dòng)，它都是由無(wú)數(shù)流體質(zhì)點(diǎn)所組成的連續(xù)介質(zhì)，因此可以取大量流體分子組成的微團(tuán)為流體運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)，并以這樣的質(zhì)點(diǎn)為研究對(duì)象。 2、理想流體：無(wú)黏性、在流動(dòng)中不產(chǎn)生摩擦阻力的流體。 3、相對(duì)密度：物質(zhì)密度與4純水密度之比，用符號(hào)d表示，量綱為一。 4、平均密度：各組分密度與其相對(duì)體積分?jǐn)?shù)乘積之和。 5、流體靜力學(xué)方程應(yīng)用：U行管壓差計(jì)、微差壓差計(jì)、液位計(jì)、液封。 6、流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)管任意橫截面積的流體量為流量。 7、流速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流體在導(dǎo)管內(nèi)流過(guò)

2、的距離稱(chēng)為流速。 8、流速的選擇：建設(shè)投資費(fèi)用和運(yùn)行操作費(fèi)用綜合考慮經(jīng)濟(jì)流速。 9、穩(wěn)態(tài)流動(dòng)：在流體流動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)，任一空間位置上的流量、流速、壓力和密度等物理參數(shù)，只隨空間位置的改變而改變，而不隨時(shí)間變化的流動(dòng)。 10、層流：管中流動(dòng)流體的質(zhì)點(diǎn)只沿管軸方向平行流動(dòng)，而不作垂直于管軸的徑向擾動(dòng)。（或稱(chēng)滯留） 11、湍流：管中流動(dòng)流體的質(zhì)點(diǎn)相互擾混，使六題質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)速率和方向呈現(xiàn)不規(guī)則變化，甚至形成渦流。（或稱(chēng)紊流） 12、黏性：流體流動(dòng)時(shí)，往往產(chǎn)生阻礙流體流動(dòng)的內(nèi)摩擦力的流動(dòng)特性。 13、黏度：一般由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，與壓強(qiáng)關(guān)系不大，但受溫度影響。液體的黏度隨溫度的升高而減小，氣體的黏度隨溫度的升高而增大

3、。單位1P=100cP=0.1Pas=0.1Nsm-2 14、運(yùn)動(dòng)黏度：流體黏度與密度之比，符號(hào)用表示，單位m2s-1 15、邊界層：壁面附近流速變化較大的區(qū)域，u=099%u，流動(dòng)阻力主要集中在此區(qū)域。 16、主流區(qū)：流蘇基本不變化，u98%u，流動(dòng)阻力可忽略。 17、穩(wěn)定段長(zhǎng)度L：流體流動(dòng)從管道入口開(kāi)始形成邊界層起直到發(fā)展到邊界層在管道中心匯合為止的長(zhǎng)度。 18、邊界層分離：當(dāng)流體通過(guò)曲面（圓柱體表面、球面等）流動(dòng)時(shí)，則出現(xiàn)邊界層脫離固體壁面的流動(dòng)現(xiàn)象。還通常發(fā)生在管道截面突然收縮或擴(kuò)大，突然改變流動(dòng)方向，以及流動(dòng)過(guò)程中遇到障礙物等處。 19、形體阻力:由于固體表面的形狀致使流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生

4、漩渦而導(dǎo)致的能量損失。 20、流速分布：一半管中心處的流速最大，越靠近管壁流速越小，緊靠管壁的流速等于零。平均流速為最大流速的一半。 21、不可壓縮流體： 22、直管阻力：又稱(chēng)沿程阻力，是流體沿直管流動(dòng)時(shí)因摩擦而產(chǎn)生的能量損失。 23、局部阻力：流體通過(guò)管路中的管件、閥門(mén)時(shí)，由于變徑、變向等局部障礙，導(dǎo)致邊界層分離產(chǎn)生漩渦而造成的能量損失。 24、摩擦系數(shù)：1N流體在管道中流經(jīng)一段與管道直徑相等的距離所造成的壓頭損失與其所具有的動(dòng)壓頭之比。 25、相對(duì)粗糙度：/d為管壁絕對(duì)粗糙度和管徑d之比。量綱為一。粗糙度的大小并未改變層流的速度分布和內(nèi)摩擦規(guī)律。 26、當(dāng)量直徑：非圓形管道:流道橫截面積的

5、4倍除以流體浸潤(rùn)周邊的長(zhǎng)度;套管環(huán)隙：外管內(nèi)徑與內(nèi)管外徑之差。當(dāng)量直徑越大，阻力損失越小；圓管阻力損失小于方管。 27、流體流量的測(cè)量：孔板流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)。前者阻力損失較大。 28、離心泵工作原理：先將液體注滿泵殼，葉輪逆時(shí)針高速旋轉(zhuǎn)，將液體甩向葉輪邊緣，產(chǎn)生高的動(dòng)壓頭，由于泵殼液體通道設(shè)計(jì)成界面擴(kuò)大的形狀，高速流體逐漸減速，由動(dòng)壓頭變?yōu)殪o壓頭，所以液體流出泵殼時(shí)具有高壓。在液體被甩向葉輪邊緣的同時(shí)，葉輪中心液體減少，出現(xiàn)負(fù)壓，則常壓下液體不斷補(bǔ)充至葉輪中心處，于是，離心泵葉輪源源不斷輸送液體。 29、氣縛：離心泵啟動(dòng)時(shí)必須先使泵內(nèi)充滿液體，這一操作過(guò)程稱(chēng)為灌泵。如果不進(jìn)行灌泵，泵內(nèi)充滿空

6、氣，則由于空氣密度太小，造成的壓差或泵吸收入口的真空度很小而不能將液體吸入泵內(nèi)的現(xiàn)象。 30、避免氣縛：吸入管應(yīng)不漏入空氣在吸入管底口安裝底閥，不能使停電時(shí)泵內(nèi)液體流出不用于輸送因抽吸而沸騰汽化的低沸點(diǎn)液體或高溫液體。 31、揚(yáng)程：泵對(duì)每牛頓重力的液體提供的能量，也稱(chēng)壓頭。單位m。 32、流量：泵在單位時(shí)間內(nèi)輸送液體的體積，又稱(chēng)送液能力。即為體積流量，單位m3s-1. 33、軸功率：電動(dòng)機(jī)或其它原動(dòng)機(jī)直接傳遞給泵軸的功率，用P表示。軸功率大于有效功率Pe。離心泵的效率一般在50%70%之間，有些大型泵可以超過(guò)80%。為泵選電動(dòng)機(jī)時(shí)，考慮泵在超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)以及機(jī)械傳動(dòng)功率，而計(jì)入適當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，配用

7、電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)大于軸功率。（軸功率越小，安全系數(shù)越大） 34、離心泵特性曲線：流量增加，泵的揚(yáng)程減小流量增加，軸功率增大隨著流量的增加，離心泵效率先增加，達(dá)到峰值后反而下降。 35、高效區(qū)：由于輸送條件的種種限制，往往不能保證泵在最高效率點(diǎn)下工作，于是將最高效率的92%區(qū)域規(guī)定為泵的高效區(qū)。 36、氣蝕：提高泵的安裝位置，葉輪進(jìn)口的壓強(qiáng)（離心泵的入口壓強(qiáng)稍微大于輸送液體在該溫度下的飽和蒸氣壓）可能降至輸送液體的飽和蒸氣壓，引起液體部分汽化，含氣泡的液體進(jìn)入葉輪后，因壓強(qiáng)升高，旗袍立即聚集，氣泡的消失產(chǎn)生局部真空，周?chē)后w以高速涌向氣泡中心，造成沖擊和振動(dòng)。尤其當(dāng)氣泡的聚集發(fā)生在葉片表面附近時(shí)，眾

8、多液體質(zhì)點(diǎn)猶如細(xì)小的高頻水錘撞擊著葉片，；另外，氣泡中心可能帶有些氧氣等對(duì)金屬材料發(fā)生化學(xué)腐蝕作用。泵在這種狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)將導(dǎo)致葉片過(guò)早損壞的現(xiàn)象稱(chēng)為氣蝕。 37、離心泵在產(chǎn)生氣蝕條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，泵體振動(dòng)并發(fā)出噪聲，流量、揚(yáng)程和效率都將明顯下降，嚴(yán)重時(shí)，吸不上液體。為避免氣蝕現(xiàn)象，泵的安裝高度不應(yīng)太高，以保證葉輪中各處壓強(qiáng)高于液體的飽和蒸氣壓 。 38、泵的安裝高度 ：?fsgHguHH221其中sH稱(chēng)為允許吸上真空高度，用gppa?/)(1?表示，也就是所謂的最大安裝高度。第二項(xiàng)為吸入管路上的流體動(dòng)壓頭，當(dāng)較小時(shí)，gH較大，故吸入管管徑常大于壓出管管徑，其目的就是為了減小吸入管路中的流體動(dòng)壓頭。第三項(xiàng)?fH為吸入管路的阻力損失，為了減小阻力損失以增加泵的安裝高度，在吸入管路上應(yīng)盡量減少管件和閥門(mén)的個(gè)數(shù)。輸送液體溫度越高，允許吸上真空高度就越低。 39、泵的性