化工原理個(gè)人復(fù)習(xí)總結(jié)

1、1、流體流動(dòng)1、流體微團(tuán)：連續(xù)的流體中微小的質(zhì)點(diǎn)團(tuán)，它的體積可以看為無(wú)限小2、連續(xù)介質(zhì)模型(1) 概念： 即流體在充滿著一個(gè)體積時(shí)， 不留任何自由空隙，既沒(méi)有真空的地方也沒(méi)有分子 的微觀運(yùn)動(dòng)， 即把流體看作是連綿不斷的不留任何自由空間的連續(xù)介質(zhì)。 在多數(shù)的情況下， 利用連續(xù)介質(zhì)假設(shè)得到的計(jì)算結(jié)果和實(shí)驗(yàn)符合得很好。3、表壓、絕壓、真空度與等壓面(1) 表壓：以一個(gè)大氣壓下為0 開(kāi)始計(jì)量壓力。(2) 絕壓：以真空下為 0 開(kāi)始計(jì)量壓力。(3) 真空度：處于真空狀態(tài)下的氣體稀薄程度。若所測(cè)設(shè)備內(nèi)的壓強(qiáng)低于大氣壓 強(qiáng)，其壓力測(cè)量需要真空表。 從真空表所讀得的數(shù)值稱(chēng)真空度。 真空度數(shù)值是表示出系統(tǒng)壓 強(qiáng)

2、實(shí)際數(shù)值低于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，即：真空度 =大氣壓強(qiáng) -絕壓，絕壓 =大氣壓 +表壓。(4) 等壓面：氣壓相同的面。在充滿平衡流體空間，連接壓強(qiáng)相等的各點(diǎn)所組成 的面， 即空間氣壓相等的各點(diǎn)所組成的面。由于同一高度，各地氣壓不相等，等壓面在空間 不是平面，而是像地形一樣起伏不平。4、流量與流速(1) 流量：?jiǎn)挝恢g內(nèi)流過(guò)管路某一截面的物質(zhì)量。(2) 流速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)瘤體在流動(dòng)方向上流經(jīng)的距離。(3)關(guān)系：流量？?=流速？?X面積A5、穩(wěn)定流動(dòng)與不穩(wěn)定流動(dòng)( 1)穩(wěn)定流動(dòng)：流體在管道內(nèi)或在窯爐系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)，如果任一截面上的流動(dòng)狀 況( 流速、壓強(qiáng)、重度、成分等 )都不隨時(shí)間而改變的流動(dòng)。( 2)不

3、穩(wěn)定流動(dòng)：反之，流動(dòng)各量隨著時(shí)間而改變的流動(dòng)。5、牛頓黏性定律和粘度及其影響因素( 1)牛頓黏性定律：流體內(nèi)摩擦力與兩層流體間的相對(duì)速度成正比。( 2)粘度：液體或氣體在流動(dòng)時(shí)，在其分子間產(chǎn)生內(nèi)摩擦的性質(zhì)，稱(chēng)為液體的黏 性，黏性的大小用粘度表示。( 3)影響因素：一、溫度二、壓力三、溶液組成四、物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)6、流體流動(dòng)類(lèi)型與雷諾數(shù)( 1)流體流動(dòng)類(lèi)型一、層流：流體指點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)。二、湍流：流體在總體上沿管道向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還在各個(gè)方向做隨機(jī)的脈動(dòng)。( 2)雷諾數(shù)Re< 2000 時(shí)，為層流區(qū)。2000< Re< 4000 時(shí)，有層流有湍流。Re> 4000 時(shí)，為湍流區(qū)。

4、7、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別層流無(wú)徑向脈動(dòng)，而湍流有徑向脈動(dòng)。8、邊界層概念和邊界層分離（1 ）邊界層概念：流速降為未受邊壁影響流速的99%以?xún)?nèi)的區(qū)域?yàn)檫吔鐚?，?jiǎn)言之，邊界層是邊界影響所及的區(qū)域。（2）邊界層分離：一、定義：原本緊貼物體表面流動(dòng)的邊界層脫離物體表面。當(dāng)固體在流體中運(yùn)動(dòng)（或是一靜止固體放在運(yùn)動(dòng)的流體中），由于黏滯力的作用，在靠近固體表面的流體會(huì)出現(xiàn)邊界層。依照局部流場(chǎng)的雷諾數(shù)不同，邊界層內(nèi)的流體可分為層流或是紊流。若邊界層受到逆壓梯度的影響，使得邊界層相對(duì)物體的速度漸漸下降，甚至接近0,此時(shí)就會(huì)出現(xiàn)邊界層分離的現(xiàn)象。二、由上述可知：流道擴(kuò)大時(shí)必造成逆壓強(qiáng)梯度；逆壓強(qiáng)梯度容易造成邊界層

5、的分離；邊界層分離造成大量漩渦，大大增加機(jī)械能消耗。9、當(dāng)量長(zhǎng)度與阻力系數(shù)? ?= X?2?局部阻力系數(shù)?當(dāng)量長(zhǎng)度10、重要儀表與設(shè)備（1）單管壓力計(jì)：適用于高于大氣壓的液體壓強(qiáng)的測(cè)定，不能適用于氣體。（2）U型管壓差計(jì)：U型管壓差計(jì)才能直接測(cè)得兩點(diǎn)的壓差。（3）皮托管：測(cè)的是點(diǎn)速度。（4）文丘里管：有點(diǎn)事能耗少，大多用于低壓氣體的輸送。（5） 轉(zhuǎn)子流量計(jì)：轉(zhuǎn)子形狀的選擇應(yīng)著眼于促使邊界層脫體，以便在較小的Re 數(shù)時(shí)即出現(xiàn)高度湍流。2、流體輸送機(jī)械1、離心泵（1）結(jié)構(gòu)、工作原理一、離心泵的主要構(gòu)件：葉輪和蝸殼二、工作原理：離心泵是利用葉輪旋轉(zhuǎn)而使水產(chǎn)生的離心力來(lái)工作的。（2）影響特性曲線的因素

6、：液體密度（p）,粘度（Q,總效率（n）（3）流量調(diào)節(jié)：一、 如果工作點(diǎn)的流量大于或小于所需要的輸送量，應(yīng)設(shè)法改變工作點(diǎn)的位置， 進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。二、調(diào)節(jié)方法： 改變泵的特性曲線。3、流體通過(guò)顆粒層的流動(dòng)1、濾漿、濾餅、 過(guò)濾介質(zhì)、濾液（1）濾漿：？漿（2）濾餅：？餅(3) 過(guò)濾介質(zhì)：?(4) 濾液：V2、生產(chǎn)能力(1)間歇式:?+?+?如當(dāng)?= 0，?= ?+ ?時(shí)，Q= ?max（2）連續(xù)式：?Q=?/? n f? Q f3、設(shè)備(1) 板框機(jī)一、結(jié)構(gòu)：由多塊帶棱槽面的濾板和濾框交替排列組裝與計(jì)價(jià)所構(gòu)成。二、特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，過(guò)濾面積大。4、顆粒的沉降和流態(tài)化1、自由沉降和沉降速度(1)自由沉

7、降：固體顆粒在流體中僅受自身重力、流體浮力和二者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力的作用, 而不受其他機(jī)械力干擾的沉降過(guò)程。(2 )沉降速度(本質(zhì)上是顆粒與流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度)：斯托克定律區(qū)gd ? （ pp pUt=亦廠2、影響沉降速度的因素(1 )干擾沉降(2)端效應(yīng)(3 )分子運(yùn)動(dòng)(4) 非球形(5 )液滴或氣泡運(yùn)動(dòng)3、離心分離因素：離心分離因數(shù)是指同一顆粒所受的離心力與重力之比，表示離心力 大小是指標(biāo)。4、降塵室(1)能百分百出去最小顆粒滿足停留時(shí)間等于沉降時(shí)間。(2)處理能力：?= ?底?與H無(wú)關(guān)，只取決于降塵室的底面積。5、傳熱1、導(dǎo)熱系數(shù)：導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下，1m厚的材料，兩側(cè)表面的

8、溫差為1度(K,C),在1秒鐘內(nèi)(1S)(非1H, 1小時(shí)內(nèi))，通過(guò)1平方米面積傳遞的熱量，單位 為瓦/米度 (W/(m K)，此處為K可用C代替)。2、臨界厚度3、傅里葉定律?4、一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱(1)平壁 ?推動(dòng)力Q = qA =M ?熱阻總推動(dòng)力 ?I =總熱阻馬?=1?(2)圓筒壁 ? 推動(dòng)力Q = qA =M?熱阻_總推動(dòng)力 ?總熱阻貯?=1? ? 0- ?-?-?n?2則,?2+21層。6、影響冷凝和沸騰傳熱的因素(1 )液體性質(zhì)(2)固體表面的特征尺寸(3 )強(qiáng)制對(duì)流的流速(4)自然對(duì)流的特征速度7、各種對(duì)流傳熱情況下 a勺數(shù)量級(jí)8、幾個(gè)準(zhǔn)數(shù)：Nu、Pr、Re(1) Nu努塞爾數(shù)(2

9、) Pr普朗特?cái)?shù)(3) Re雷諾數(shù)(4)關(guān)系Nu = ARe?Pr?當(dāng) Re> 10000,0.7 < Pr< 160 ,?:?> 3040 ,Nu = 0.023Re°.8Pr?5、熱邊界層：熱邊界層是指黏性流體流動(dòng)壁面附近形成的以熱焓劇變?yōu)樘卣鞯牧黧w薄? , ?du a = 0.023 、?受熱時(shí)b=0.4，冷卻時(shí)b=0.39、透體，鏡體，白體，黑體，灰體透體鏡體白體：凡是將輻射熱全部反射的物體。(1)(2)(3)0.8? ?) ? 4黑體：吸收率等于 1的物體。輻射能力:?= ?（而）射能力：?= ?嚅)4(5)10、斯蒂芬一玻爾茲曼定律灰體：可以把實(shí)際

10、物體當(dāng)成是對(duì)各種波長(zhǎng)輻射均能同樣吸收的理想物體。輻?4?= ?= 5.67(而)11、克希霍夫定律£= a同一灰體的吸收率與其黑度在數(shù)值上必相等。12、兩固體間輻射傳熱速度4? ?(帚)4 ?2 =號(hào)一-1 ?+ ?'輻射傳熱速率：？= ? ?活)4 -(話)4 13、傳熱的三個(gè)環(huán)節(jié)14、傳熱的設(shè)計(jì)型和操作型問(wèn)題（1）設(shè)計(jì)型一、命題方式已知冷流體的進(jìn)口溫度，求傳熱面積及換熱器其他有關(guān)尺寸。二、計(jì)算方法計(jì)算換熱器的熱流量 Q計(jì)算平均推動(dòng)力 ?計(jì)算給熱系數(shù)和總傳熱系數(shù) K計(jì)算傳熱面積三、參數(shù)的選擇選擇流向（逆流還是并流或者其他復(fù)雜的）選擇冷卻介質(zhì)的出口溫度（冷熱流體走管內(nèi)還是管外

11、）選擇適當(dāng)?shù)牧魉伲?）操作型一、命題方式已知換熱器的傳熱面積以及有關(guān)尺寸，冷熱流體的物理性質(zhì)。求冷熱流體的出口溫度和冷流體的流量。二、計(jì)算方法聯(lián)立求解。15、設(shè)備（1）套管式換熱器一、結(jié)構(gòu)由直徑不同的制管制成的同心套管二、流程選擇原則、強(qiáng)化傳熱措施。16、對(duì)數(shù)平均溫差法(1)冷凝過(guò)程Q= K? ?Q= ?(?- ?或?？?Q = ? ? (?1?- t2)(2)求熱阻(3)1 ? ? ? ? ? 1 ? ? ' 2圓柱體側(cè)面積?1+ -?A = n n ?流動(dòng)情況?-?2 ?=<（逆流、并流） ?= A?逆（其他流動(dòng)情況）17、傳熱速率方程與傳熱速率方程?-?2（1）平均溫度差：

12、=?戀?( 內(nèi))1唏（2）傳熱速率方程：Q = ? ?（外）6、氣體吸收1、吸收：用適當(dāng)?shù)囊后w吸收劑處理氣體混合物以去除其中一種或多種組分的操作2、吸收劑：一般是對(duì)氣體混合物的各組分具有不同的溶解度而能選擇性地吸收其中一 種組分或幾種組分的液體。3、解吸：液相中的溶質(zhì)組分向與之接觸的氣（汽）相轉(zhuǎn)移的傳質(zhì)分離過(guò)程。4、物理吸收：物理吸收是溶解的氣體與溶劑或溶劑中某種成分并不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng) 的吸收過(guò)程。5、 單組份吸收：若混合氣體中只有一種組分進(jìn)入液相，其余組分可認(rèn)為不溶于吸收劑, 這種吸收過(guò)程稱(chēng)為單組分吸收。6、等溫吸收：7、溶解度： 在一定溫度下， 某固態(tài)物質(zhì)在 100g 溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)

13、時(shí)所溶解的溶質(zhì)的8、雙膜理論： （1）相互接觸的氣、液兩相流體間存在著穩(wěn)定的相界面，界面兩側(cè)各有一個(gè)很薄 的停滯膜， 相界面兩側(cè)的傳質(zhì)阻力全部集中于這兩個(gè)停滯膜內(nèi)， 吸收質(zhì)以分子擴(kuò)散方式通過(guò) 此二膜層由氣相主體進(jìn)入液相主體；（2）在相界面處，氣、液兩相瞬間即可達(dá)到平衡，界面上沒(méi)有傳質(zhì)阻力，溶質(zhì)在 界面上兩相的組成存在平衡關(guān)系，即所需的傳質(zhì)推動(dòng)力為零或氣、液兩相達(dá)到平衡；（3）在兩個(gè)停滯膜以外的氣、液兩相主體中，由于流體充分湍動(dòng)，不存在濃度梯 度，物質(zhì)組成均勻。溶質(zhì)在每一相中的傳質(zhì)阻力都集中在虛擬的停滯膜內(nèi)。9、傳質(zhì)單元高度： 在逆流操作的微分 接觸傳質(zhì)設(shè)備中， 使?jié)舛茸兓_(dá)到傳質(zhì)單元數(shù)為 1

14、所需的設(shè)備接觸傳質(zhì) 段高度。10、傳質(zhì)單元數(shù)： 在逆流操作的微分接觸傳質(zhì)設(shè)備中度量物料分離的要求和實(shí)現(xiàn)分離的 難易程度的綜合參數(shù)。11、影響傳質(zhì)單元高度及傳質(zhì)單元數(shù)的因素 （1）傳質(zhì)單元高度： 設(shè)備的型式 設(shè)備中的操作條件 （2）傳質(zhì)單元數(shù)： 一、物質(zhì)的相平衡 二、進(jìn)、出口的含量條件12、回收率13、相平衡關(guān)系 亨利定律的三種形式：?= Ex?= Hc?= mxH 溶解度系數(shù)Tf, H fE亨利系數(shù)T f, E fm相平衡常數(shù)T f, m f; Pf, mJ14、傳質(zhì)速率方程與總傳質(zhì)系數(shù) （1）八個(gè)傳質(zhì)速率方程?= ?（y - ?）= ?（ x?- x ）= ? ?（ y - ?）= ? ?（ x?- x）= ? ?（ p - ?）?=? (?- c)=? ( p - ?=?3?(? c)(2)四個(gè)吸收總傳質(zhì)系數(shù)?= 1? ( 1 ? ?+ ?)?= 1? ( 1 ?+ 1 ? ?)?= 1? ( 1?+ ?)?= 1? ( 1?+ 1?)15、吸收塔的操作型問(wèn)題：(1) 命題已知吸收塔高及有關(guān)尺寸，氣液兩項(xiàng)的流量，進(jìn)或出口含量，吸收液的進(jìn)口含量， 平衡關(guān)系及流動(dòng)方式， 兩相總傳質(zhì)系數(shù)。求氣