傳遞與分離知識點

1、化工傳遞過程基礎1-1、氣體和液體統(tǒng)稱為流體 。1-2、密度不隨空間位置和時間變化的流體，稱為不可壓縮流體。1-3、表壓力= 絕對壓力-大氣壓力。1-4、流體平衡微分方程推導過程中，任取一流體微元分析可知，作用在其上的外力分為兩類，一類是作用在流體每一質(zhì)點上的外力，稱為質(zhì)量力；另一類是 作用在流體微元表面上的力，稱為 表面力。1-5、流體平衡微分方程（又稱為歐拉平衡微分方程）,其表達式為：衛(wèi)=：X:x-:yH：z.:z或：PfB =Vp16 方程 p=p0+ p gh稱為 流體靜力學方程 。1-7、對于假塑性流體，表觀粘度隨剪切速率的增加而減小，故流動特性指數(shù)n 1。1-8、下列屬于牛頓型液體

2、的是（ D ）。A、高分子溶液；B、涂料；C、紙漿；D、空氣1-9、動量、熱量和質(zhì)量傳遞，既可由分子的微觀運動引起，也可由旋渦混合造 成的流體微團的宏觀運動引起，前者稱為分子傳遞，后者稱為 渦流傳遞 。1-10、由分子運動引起的動量傳遞，可采用 牛頓粘性定律 描述;由分子運動引 起的熱量傳遞為熱傳導的一種形式，可采用傅立葉定律描述;而分子運動引起 的質(zhì)量傳遞稱為分子擴散，則采用 費克定律描述。1-11、由于牛頓粘性定律、傅立葉定律、費克定律中，傳遞的物理量與相應的梯 度之間均存在線性關系，故上述三個定律又常稱為分子傳遞的線性現(xiàn)象定律。1-12、動量、熱量和質(zhì)量擴散系數(shù) v、a、Dab具有相同的

3、因次，其單位均為 m2/s 。1-13、通常將通量等于擴散系數(shù)乘以濃度梯度的方程稱為現(xiàn)象方程 ，它是一種關聯(lián)所觀察現(xiàn)象的經(jīng)驗方程。1-14、在湍流流體中，由于存在著大大小小的旋渦運動，所以除了分子傳遞外， 還有 渦流傳遞 存在。1-15、渦流擴散系數(shù)與下列哪個因素無關（ A ）。A、流體的性質(zhì)；B、湍動程度；C、流體在流道中所處的位置；D、邊壁粗糙度 1-16、穩(wěn)態(tài)下水連續(xù)從一個變徑管道內(nèi)流過。已知粗管內(nèi)徑是細管的兩倍，則粗管內(nèi)水的流速與細管內(nèi)水的流速之比為（A ）。A、1: 4B、4: 1 C、2: 1 D、1: 81-17、不可壓流體的微分質(zhì)量衡算方程為：3二上義=0 xt y.z1-18

4、、動量守恒定律即 牛頓第二定律；能量守恒定律即 熱力學第一定律。2-1、 歐拉 觀點以相對于坐標固定的流場內(nèi)的任一空間點為研究對象,研究流體流經(jīng)每一空間點的力學性質(zhì)。2-2、以流體運動的質(zhì)點或微團為著眼點，研究每個流體質(zhì)點自始至終的運動過程的觀點稱為拉格朗日觀點。2-3、一般地，隨體導數(shù)的物理意義是：流場中流體質(zhì)點上的物理量隨時間和空間的變化率。因此，隨體導數(shù)亦稱為質(zhì)點導數(shù) 。2-4、密度對時間的隨體導數(shù)由兩部分組成：一為密度隨時間的局部導數(shù)；另一個為密度的對流導數(shù)。2-5、密度對時間的隨體導數(shù) 匕 的物理意義為：當流體質(zhì)點在d 8時間內(nèi)，由Du空間的一點（x, y, z） 移動到另一點（x+

5、dx, y+dy, z+dz） 時，流體密度對時間的 變化率 。,1 D2-6、式1- = u的左邊表示 流體微兀的體積膨脹率或形變速率：右側(cè)表Di示速度向量的散度 。2-7、對于不可壓縮流體，其連續(xù)性方程可寫為：空+%+頭=0。二 x 二 y二 z2-8、描述應力與形變速率之間關系的方程稱為本構(gòu)方程。2-9、當流體流動時，法向應力由兩部分組成：其一是 流體的壓力 ，它使流 體微元承受壓縮，發(fā)生 體積形變：其二是由流體的 粘性作用 引起的、它使流 體微元在法線方向上承受拉伸或壓縮發(fā)生 線性形變。3-1、牛頓阻力平方公式的數(shù)學表述為：Fd =Cd-A 。23-2、對于平壁間的穩(wěn)態(tài)層流，主體流速U

6、b與最大流速Umax之間的關系為：2 Ub Umax 0 33-3、對于圓管中的軸向穩(wěn)態(tài)層流，管內(nèi)主體流速Ub與最大流速Umax之間的關系為 Ub 一 二 Umax 23-4、對于圓管中的穩(wěn)態(tài)層流，范寧摩擦系數(shù) f與摩擦系數(shù)人之間的關系為：入=4f o3-5、斯托克斯定律描述粒子以極低雷諾數(shù)（ Re 1 ）在流體中沉降時的運動規(guī) 律。3-6、對于大Re數(shù)的流動問題，粘滯力的作用遠 小于 慣性力。3-7、所謂勢流，是指理想流體的 無旋運動。4-1、邊界層學說是普蘭德于1904年提出的，其理論要點為：當實際流體沿固體壁面流動時，緊貼壁面的一層流體，由于粘性作用將粘附在壁面上而不“滑脫”， 即在壁面

7、上的流速為零；而由于流動的 Re數(shù)很大，流體的流速將由壁面處的零 值沿著與流動相垂直的方向迅速增大，并在很短的距離內(nèi)趨于一定值 。（邊界層） 4-2、對于大雷諾數(shù)的流動問題，可將整個流動劃分為兩個性質(zhì)截然不同的區(qū)域； 其一為緊貼物體壁面的非常薄的一層區(qū)域稱為邊界層；其二為邊界層之外的區(qū)域，稱為外部流動區(qū)。4-3、在與壁面相垂直的方向上，在層流內(nèi)層一湍流邊界層之間，流體的流動既 非層流，又非完全的湍流，稱為緩沖層或過渡層。4-4、當一粘性流體以均勻流速流進水平圓管過程中，可將管內(nèi)的流動分為兩個 區(qū)域：一是邊界層會合以前的區(qū)域，稱之為 進口段流動；另一是邊界層匯合以 后的流動，稱為 充分發(fā)展的流動

8、。4-5、為了定義邊界層厚度，通常人為規(guī)定：當流體的流速沿壁面的法向達到外 部流速的99%時的距離為邊界層厚度。4-6、管道進口段摩擦阻力大的原因有兩個：一為進口附近速度梯度較大,此速 度梯度沿流體流動方向逐漸減小，面當流動充分發(fā)展時變?yōu)槌?shù)；二是由于流體 流動的連續(xù)性,使得邊界層外部的流體流速增大。4-7、產(chǎn)生邊界層分離的必要條件有兩個：一是 物面附近的流動區(qū)域中存在逆壓 梯度；二是 流體的粘性，二者缺一不可。4-8、邊界層分離 是產(chǎn)牛形體電力的主耍原因。 TOC o 1-5 h z 4-9、飛機的機翼采用流線形是為了減小邊界層分離造成的流體能量的損失。5-1、 質(zhì)點的脈動 是湍流最基本的特

9、點。5-2、湍流的特點：質(zhì)點的脈動：流動阻力遠大于層流阻力: 流諫分布較層流均勻。5-3、流體由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧?，需具備如下兩個必要條件：漩渦的形成 .: 漩渦形成后脫離原來的流層或流束進入鄰近的流層或流束。5-4、漩渦的形成主要取決于如下因素：一是 流體的粘性:二是流層的流動。 除此之外，還有兩個原因促成漩渦的形成：一是 邊界層的分離：另一個原因是 當流體流過某些尖緣處時、也促進漩渦的形成 。5-5、瞬時速度=時均速度 + 脈動諫度 。5-6、湍流弓度用I值來表征，I值越大湍流強度越上。5-7、對連續(xù)性方程和運動方程進行時均值轉(zhuǎn)換意味著考察各個方程在9 1時間內(nèi)物理量的平均變化情況，從而獲得描

10、述湍流流動時物理量的時均值所滿足的方程。此轉(zhuǎn)換過程稱為 雷諾轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的方程稱為 雷諾方程。5-8、管壁的粗糙度通?？捎?絕對粗糙度和相對粗糙度表示。5-9、對于每一個相對粗糙度，都存在著一個對應的較小的雷諾數(shù)區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)，粗糙管的流動阻力與光滑管的相同，即 f僅和 雷諾數(shù) 有關。5-10、當雷諾數(shù)超過某一數(shù)值后，f變成與Re數(shù)無關的某一常數(shù)，此時f僅與e/d 的大小有關，而且e/d愈大，f也愈大。在此區(qū)域內(nèi)，流動阻力與流速的平方成 正比，稱為阻力平方區(qū)。5-11、在水力光滑管內(nèi)，f僅與Re有關，而與 粗糙度 無關。5-12、由模型到工業(yè)規(guī)模（原型）的放大采用的是所謂的相似性原理 。6-

11、1、根據(jù)傳熱機理的不同，熱的傳遞有三種基本方式：熱傳導、對流傳熱和輻射傳熱。6-2、對流傳熱可以由強制對流引起，亦可以由自然對流 引起。6-3、理想輻射體（黑體）向外發(fā)射能量的速率與物體熱力學溫度的四次方成正比。6-4、方程1包=12t稱為傅立葉第二導熱 定律。CL c97-1、對于無內(nèi)熱源的一維穩(wěn)態(tài)熱傳導，其熱傳導方程可表述為：粵=0。dx27-2、不穩(wěn)態(tài)導熱過程中的傳熱速率取決于介質(zhì)內(nèi)部熱阻和表面熱阻。7-3、假設物體內(nèi)部熱阻與外部熱阻相比較，可忽略不計的一種分析方法稱為工總熱容法。7-4、畢渥數(shù)表示了物體內(nèi)部的導熱熱阻與表面對流熱阻 之比。7-5、將一維分析解推廣到二維和三維導熱問題，此

12、種處理問題的方法稱為牛曼（Newman）法貝U。7-6、對于無內(nèi)熱源的、溫度僅沿徑向變化的無限長圓筒壁內(nèi)一維穩(wěn)態(tài)導熱，其熱傳導方程可用柱坐標的形式表述為：色（r 5） = 0。dr dr8-1、對流傳熱包括強制對流、自然對流、蒸汽冷凝和液體沸騰等形式的傳熱過程。18-2、平板層流時，速度邊界層厚度與溫度邊界層厚度的關系可表述為：h = Pr3。、t8-3、流體在管內(nèi)作湍流流動時的雷諾類似律的表達式為：=f。8-4、卡門認為，湍流邊界層由湍流主體、緩沖層和層流內(nèi)層組成，此即所謂的 三層模型。8-5、柯爾本類似律的表達式為：jH =-028-6、描述傳熱白無因次數(shù) Nu, Pr,分別對應于傳質(zhì)中的

13、無因次數(shù)是 Sh和金。9-1、分子傳質(zhì)是由于分子的 無規(guī)則熱運動 而產(chǎn)生的物質(zhì)傳遞現(xiàn)象。9-2、對流傳質(zhì)的速率不僅與質(zhì)量傳遞的特性因素（如擴散系數(shù)）有關，而且與 動量傳遞的動力學因素（如流速）等密切相關。10-1、測定二元氣體擴散系數(shù)的方法有 蒸發(fā)管法、雙容積法、液滴蒸發(fā)法等。10-2、多孔固體中的擴散問題可分為費克型分子擴散、紐特遜擴散、過渡區(qū)擴鷺。11-1、對流傳質(zhì)模型中最具代表性的是 雙膜模型、溶質(zhì)滲透模型 和表面更新 模型?；し蛛x過程1-1、對大型的石油工業(yè)和以化學為中心的石油化工生產(chǎn)過程，分離裝置的費用 占總投資的5090%。1-2、分離過程可分為 機械分離和傳質(zhì)分離兩大類。1-3

14、、傳質(zhì)分離過程用于各種均相混合物的分離,其特點是有質(zhì)量傳遞 現(xiàn)象發(fā)生。1-4、按所依據(jù)的物理化學原理不同，工業(yè)上常用的傳質(zhì)分離過程又可分為兩大 類，即平衡分離過程 和速率分離過程 。1-5、分離媒介可以是 能量媒介 （ESA）或 物質(zhì)媒介 （MSA）o1-6、下列分離過程中不屬于平衡分離過程的是（ D ）。A、蒸出；B、浸??；C、泡沫分離；D、反滲透1-7、表面化學和鼓沏特征杲泡沫分離的基礎。2-1、所謂 相平衡 指的是混合物或溶液形成若干相、這些相保持著物理平衡而 共存的狀態(tài)。從熱力學上看，整個物系的自由始處于最小的狀態(tài)。從動力學上看， 相間表觀傳遞速率為零。2-2、閃蒸是連續(xù)里級蒸儲過程。

15、2-3、絕熱閃蒸計算的目的是 確岸閃蒸溫序和汽液相組成和流率。3-1、對二組分精儲來說，要使進料達到某一分離要求，存在著 最小回流比 和 最少理論塔板數(shù)兩個極限條件。3-2、若儲出液中除了重關鍵組分外沒有其它重組分，而釜液中除了輕關鍵組分 外沒有其它輕組分，這種情況稱為清晰分割。3-3、在精儲塔中，溫度分布主要反映物流的組成、而總的級間流量分布主要反映了熱衡算的限制。3-4、芬斯克方程的精確度取決于相對揮發(fā)度數(shù)據(jù)的可靠T牛。3-5、Brown和Martin建議，適宜進料位置的確定原則：在操作回流比下精儲段與提儲段理論板數(shù)之比，等于在全回流條件下用芬斯克公式分別計算得到的精儲 段與提儲段理論板數(shù)之比 。3-6、既加入能量分離劑又加入質(zhì)量分離劑的精儲過程稱為特殊精儲。5-1、液相縱向不完全混合對板效率起明顯的有利影響；不均流動、尤其是環(huán)流 會產(chǎn)生不利影響；橫向混合能消弱液相不均勻流動的不利