化工原理概念匯總

化工原理知識緒論1、單元操作：（UnitOperations）：用來為化學(xué)反應(yīng)過程創(chuàng)造適宜的條件或?qū)⒎磻?yīng)物分離制成純凈品，在化工生產(chǎn)中共有的過程稱為單元操作（12）。單元操作特點：①所有的單元操作都是物理性操作，不改變化學(xué)性質(zhì)。②單元操作是化工生產(chǎn)過程中共有的操作。③單元操作作用于不同的化工過程時，基本原理相同，所用設(shè)備也是通用的。單元操作理論基礎(chǔ)：（11、12）質(zhì)量守恒定律：輸入=輸出+積存能量守恒定律：對于穩(wěn)定的過，程輸入=輸出動量守恒定律：動量的輸入=動量的輸出+動量的積存2、研究方法：實驗研究方法（經(jīng)驗法）：用量綱分析和相似論為指導(dǎo)，依靠實驗來確定過程變量之間的關(guān)系，通常用無量綱數(shù)群（或稱準(zhǔn)數(shù)）構(gòu)成的關(guān)系來表達。數(shù)學(xué)模型法（半經(jīng)驗半理論方法）：通過分析，在抓住過程本質(zhì)的前提下，對過程做出合理的簡化，得出能基本反映過程機理的物理模型。（04）3、因次分析法與數(shù)學(xué)模型法的區(qū)別：（08B）因次論指導(dǎo)下的實驗研究法數(shù)學(xué)模型法（半經(jīng)驗半理論）實際過程AP簡化的物理模型物性因素",P設(shè)備因素L,湍流直管阻力操作因素因次論指導(dǎo)下的實驗研究法數(shù)學(xué)模型法（半經(jīng)驗半理論）實際過程AP簡化的物理模型物性因素",P設(shè)備因素L,湍流直管阻力操作因素u影響因素減少變量：因次分析可測量的結(jié)果I"I—>減少實驗次數(shù)IO。—>I。'實驗：檢驗?zāi)Ｐ?，確定參數(shù)K實驗：尋找函數(shù)形式，決定參數(shù)實驗：尋找函數(shù)形式，決定參數(shù)第一章流體流動一、概念題1、不可壓縮流體與可壓縮流體（08A）不可壓縮流體：壓力溫度改變時，密度隨之改變很小的流體。（12、11、）可壓縮流體：壓力溫度改變時，密度隨之顯著改變的流體。（12、11）2、穩(wěn)定流動與不穩(wěn)定流動（12B）穩(wěn)定流動：流體流動時，任意一點的與流動狀態(tài)有關(guān)的物理參數(shù)都不隨時間改變的流動稱為穩(wěn)定流動。不穩(wěn)定流動：若有一個物理參數(shù)隨時間改變則為不穩(wěn)定流動（12、11）3、牛頓流體與非牛頓流體：（12、11、05、06、07、08）牛頓型流體：符合牛頓粘性定律的流體稱之為牛頓型流體。非牛頓流體：不符合牛頓粘性定律的流體稱為非牛頓流體。4、邊界層與邊界層分離：（08A）邊界層：實際流體沿固體壁面流動時，可在流體中劃分出兩個區(qū)域：一是壁面附近，因粘性的影響，其內(nèi)部存在速度梯度和剪應(yīng)力，稱為邊界層；邊界層分離：當(dāng)流體流過非流線型物體時發(fā)生邊界層脫離壁面的現(xiàn)象，稱為邊界層分離。傳熱邊界層：在流體對流傳熱過程中存在一個集中的傳熱層，傳熱幾乎都發(fā)生在該層，此層為傳熱邊界層。6、液體的黏度隨溫度升高而減小；氣體的黏度隨溫度升高而增大。7、局部損失與阻力系數(shù)：局部阻力損失：當(dāng)流體流經(jīng)彎頭、閥門、三通、管進出口等處時，由于流體的流速或流動方向突然發(fā)生變化，產(chǎn)生邊界層分離和渦流，從而導(dǎo)致形體阻力損失。阻力系數(shù)：局部損失的計算方法有阻力系數(shù)法和當(dāng)量長度法，阻力系數(shù)法將局部損失表P"2達成平均動能的某一個倍數(shù)，Mf=匚亍，E局部阻力系數(shù)，簡稱阻力系數(shù)。8、雷諾數(shù)及代表意義：Re=皿，代表湍動程度。表征慣性力或粘性力之比。若流體的速度達或黏度小，雷諾數(shù)P便大，是慣性力占主導(dǎo)地位；若流體的速度小或黏度大，雷諾數(shù)小，表示粘性力占主導(dǎo)地位。雷諾數(shù)越大，湍流程度愈激烈，可見慣性力加劇湍動，粘性力抑制湍動。9、理想流體：理想流體是一種沒有黏性、不可壓縮的流體，是一種理想模型。

二、簡述題1、邊界層分離及其對流體輸送、傳熱和傳質(zhì)的影響？（1）、用流體流圓柱體壁面為例來說明，流體繞過一長圓柱體，在達到最高點以前，流體因界面變小而加速，過最高點之后就開始減速。流體加速是壓力遞減，流過最高點后則轉(zhuǎn)而減速增壓，即流體作逆流流動，此時，流體的動能一部分轉(zhuǎn)化為壓力能，還有一部分用來克服阻力損失。由于流速的不均勻分布，距壁較遠處的流體隨減速仍繼續(xù)前進，但近壁處因流速慢，當(dāng)流過S點時，速度可減為零。一旦流體在邊界層內(nèi)停止流動，下游的流體在逆壓作用下將倒流回來，他們在來流的沖擊下，就在點S附近形成明顯的旋渦，該旋渦像楔子一樣將邊界層與物面分離開來，這就是邊界層分離。（2）、邊界層分離增大能量消耗，在流體輸送中應(yīng)設(shè)法避免或減輕，但它推混合及傳熱、傳質(zhì)又有促進作用，故有時也要加以利用。如攪拌。2、流體流動兩種流型，層流與湍流的區(qū)別：層流：流體流動時分層流動，互不混合，湍流：是流體的不規(guī)則運動，流場中各種量隨時間和空間坐標(biāo)發(fā)生紊亂的變化，不僅有當(dāng)Re<200（時為穩(wěn)定的層流；當(dāng)Re>4000時為穩(wěn)定的湍流；當(dāng)2000vRev4000時為過渡流。流體在管內(nèi)的流動類型，由流體的臨界速度決定。3、以流體沿平板為例，說明邊界層形成過程：流體流動邊界層（1）流動邊界層層流邊界層湍流邊界層x0—層流內(nèi)層平板上的流動邊界層邊界層的形成條件層流邊界層湍流邊界層x0—層流內(nèi)層平板上的流動邊界層流動；實際流體；流過固體表面。形成過程流體流經(jīng)固體表面；由于粘性，接觸固體表面流體的流速為零；附著在固體表面的流體對相鄰流層流動起阻礙作用，使其流速下降；對相鄰流層的影響，在離開壁的方向上傳遞，并逐漸減小。最終影響減小至零，當(dāng)流速接近或達到主流的流速時，速度梯度減少至零。距壁面較遠處，速度尚未受到壁面的影響，速度梯度幾乎為零。如圖：湍流運動的流體以均一的速度趨近平板，到達平板前沿后，開始受到板面的影響；貼在板面上的流體速度降為零，流體內(nèi)部開始形成速度梯度。相應(yīng)的剪應(yīng)力促使臨近避免的流體層速度減慢，這種減速作用，由壁面開始向外傳遞。減速作用隨著離壁面距離增大而遞減；一般以速度為主體速度的99%處作為劃分邊界層的界限，在虛線ABC下方區(qū)域即為邊界層。隨著流體向前運動，剪應(yīng)力繼續(xù)作用，使邊界層的厚度隨距板前沿的距離而增加。4、牛頓粘性定律表達式，并說明意義牛頓粘性定律：兩相鄰流體層之間的單位面積上的摩擦力與兩流體層之間的速度梯度成正比，5、管道內(nèi)流體流動阻力損失的類型與原因類型：沿程阻力損失：流體流經(jīng)直管時的損耗成為沿程損失。局部阻力損失：流體流經(jīng)各種管件和閥件時由于流體的流速大小和方向突然發(fā)生變化，從而產(chǎn)生大量的漩渦導(dǎo)致的機械能損失稱為局部阻力損失。原因：主要是由摩擦引起第二章：流體輸送機械一、概念題1、離心泵的壓頭（或揚程）：離心泵的壓頭（或揚程）：泵向單位重量的液體提供的機械能。以H表示，單位為m。2、離心泵的理論壓頭：理論壓頭：離心泵的葉輪葉片無限多，液體完全沿著葉片彎曲的表面流動而無任何其他的流動，液體為粘性等于零的理想流體，泵在這種理想狀態(tài)下產(chǎn)生的壓頭稱為理論壓頭。實際壓頭：離心泵的實際壓頭與理論壓頭有較大的差異，原因在于流體在通過泵的過程中存在著壓頭損失，它主要包括：1）葉片間的環(huán)流，2）流體的阻力損失，3）沖擊損失。3、氣縛現(xiàn)象及其防止：氣縛現(xiàn)象：離心泵開動時如果泵殼內(nèi)和吸入管內(nèi)沒有充滿液體，它便沒有抽吸液體的能力，這是因為氣體的密度比液體的密度小的多，隨葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力不足以造成吸上液體所需要的真空度。像這種泵殼內(nèi)因為存在氣體而導(dǎo)致吸不上液的現(xiàn)象稱為氣縛。防止：在吸入管底部裝上止逆閥，使啟動前泵內(nèi)充滿液體。4、軸功率、有效功率、效率有效功率：排送到管道的液體從葉輪獲得的功率，用Ne表示。Ne=QHg效率：N=Ne如軸功率：電機輸入離心泵的功率，用N表示，單位為J/S,W或kW.N=QHPg/門二、簡述題1、離心泵的工作點的確定及流量調(diào)節(jié)工作點：管路特性曲線與離心泵的特性曲線的交點，就是將液體送過管路所需的壓頭與泵對液體所提供的壓頭正好相對等時的流量，該交點稱為泵在管路上的工作點。流量調(diào)節(jié)：1）改變出口閥開度——改變管路特性曲線；2）改變泵的轉(zhuǎn)速一一改變泵的特性曲線。2、離心泵的工作原理、過程：開泵前，先在泵內(nèi)灌滿要輸送的液體。開泵后，泵軸帶動葉輪一起高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。液體在此作用下，從葉輪中心被拋向葉輪外周，壓力增高，并以很高的速度（15-25m/s）流入泵殼。在蝸形泵殼中由于流道的不斷擴大，液體的流速減慢，使大部分動能轉(zhuǎn)化為壓力能。最后液體以較高的靜壓強從排出口流入排出管道。泵內(nèi)的液體被拋出后，葉輪的中心形成了真空，在液面壓強（大氣壓）與泵內(nèi)壓力（負(fù)壓）的壓差作用下，液體便經(jīng)吸入管路進入泵內(nèi)，填補了被排除液體的位置。3、離心泵的汽蝕現(xiàn)象、以及安裝高度的確定方法、及其防止辦法：汽蝕現(xiàn)象：提高泵的安裝高度，將導(dǎo)致泵內(nèi)壓力降低，其最低值為葉片間通道入口附近，當(dāng)這個最低值降至被輸送液體的飽和蒸汽壓時，將發(fā)生沸騰，所產(chǎn)生的蒸汽泡在隨液體從入口向外周流動中，又因壓力迅速加大而積聚冷凝。使液體以很大速度從周圍沖向汽泡中心，產(chǎn)生頻率很高，瞬時壓力很大的沖擊，這種現(xiàn)象稱為“汽蝕”；安裝高度的確定方法：泵的允許安裝高度受最小汽蝕余量或允許吸上真空度的限制，以免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象（例如：管路壓頭減去汽蝕余量等于允許安裝高度）。防止方法（預(yù)防措施）：離心泵的安裝高度只要低于允許安裝高度，就不會發(fā)生汽蝕。離心泵入口處壓力不能過低，而應(yīng)有一最低允許值一一允許汽蝕余量。第三章：機械分離與固體流態(tài)化一、概念題1、均相混合物與非均相混合物均相混合物：物系內(nèi)部各處物料性質(zhì)均勻而且不存在相界面的混合物。例如：互溶溶液及混合氣體。非均相混合物：物系內(nèi)部有隔開兩相的界面存在且界面兩側(cè)的物料性質(zhì)截然不同混合物。2、表征顆粒的基本概念球形度：目的涵義：3、自由沉降和干擾沉降自由沉降：單個顆粒在無限大流體中的降落過程，顆粒彼此相距很遠，不產(chǎn)生十?dāng)_的沉降稱為自由沉降；干擾沉降：若顆粒之間的距離很小，即使沒有互相接觸，一個顆粒沉降時也會受到其它顆粒的影響，這種沉降稱為干擾沉降4、過濾、過濾介質(zhì)、助濾劑：過濾：利用多孔介質(zhì)使液體通過而截留固體顆粒，使懸浮液中固液分離的過程。過濾介質(zhì)：多孔性介質(zhì)、耐腐蝕、耐熱并具有足夠的機械強度。過濾介質(zhì)特點：助濾劑：是顆粒細小、粒度分布范圍較窄、堅硬而懸浮性好的顆粒狀或纖維固體，如硅藻土、纖維粉末、活性炭、石棉。、5、深層過濾與濾餅過濾深層過濾：顆粒尺寸比介質(zhì)的孔道的直徑小得多，但孔道彎曲細長，顆粒進入之后，很容易被截留，更由于流體流過時所引起的擠壓與沖撞作用，顆粒緊附在孔道的壁面上。這種過濾時在介質(zhì)內(nèi)部進行的，介質(zhì)表面無濾餅形成。濾餅過濾：顆粒的尺寸大多數(shù)都比過濾介質(zhì)的孔道大，固體物積聚于介質(zhì)表面，形成濾餅。過濾開始時，很小的顆粒也會進入介質(zhì)的孔道內(nèi)，部分特別小的顆粒還會通過介質(zhì)的孔道而不被截留，使濾液仍是混濁的。在濾餅形成之后，他便成為對其后的顆粒其主要截留作用的介質(zhì)，濾液因此變清。過濾阻力將隨濾餅的加厚而漸增，濾液濾出的速率也漸減，故濾餅積聚到一定厚度后，要將其從介質(zhì)表面上移去。這種方法適用于處理固體物含量比較大的懸浮液。

5、過濾常數(shù)、比阻：壓縮性指數(shù)s：壓縮指數(shù)0<s<1（可壓縮濾餅）s=0（不可壓縮濾餅）Kd-過濾常數(shù)K：與濾餅性質(zhì)（s、8、1）、濾漿性質(zhì)（c、日）、推動力（明）有關(guān)；比阻&表征濾餅過濾阻力大小的數(shù)值，6、可壓縮濾餅與不可壓縮濾餅不可壓縮濾餅：某些懸浮液所形成的濾餅，其空隙結(jié)構(gòu)因顆粒堅硬不會因受壓而變形，這種濾餅成為不可壓縮的?？蓧嚎s濾餅：若濾餅受壓后變形，致使濾餅的空隙率減小，使過濾阻力增大，這種濾餅稱為可壓縮的。7、重力收塵與旋風(fēng)收塵重力收塵：氣體進入降塵室后，因流通截面擴大而速度減慢。塵粒一方面隨氣流沿水平方向運動，其速度與氣流速度u相同。另一方面在重力作用下以沉降速度u0垂直向下運動。只要氣體通過降塵室經(jīng)歷的時間大于或等于其中的塵粒沉降到室底所需的時間，塵粒便可分離出來。旋風(fēng)收塵：（旋風(fēng)除塵器）從氣流中分離顆粒。含塵氣體從圓筒上側(cè)的進氣管以切線方向進入，按螺旋形路線相器底旋轉(zhuǎn)，接近底部后轉(zhuǎn)而向上，氣流中所夾帶的塵粒在隨氣流旋轉(zhuǎn)的過程中逐漸趨向器壁，碰到而落下。顆粒到達器壁所需要的沉降時間只要不大于停留時間，它便可以從氣流中分離出來。8、沉降終速及其計算公式初始時，顆粒的降落速度和所受阻力都為零，顆粒因受力加速下降。隨降落速度的增加，阻力也相應(yīng)增大，直到與沉降作用力相等，顆粒受力達到平衡，加速度也減小到零。此后，顆粒以等速下降，這一最終達到的速度稱為沉降速度。直徑為d的球形顆粒，（重力-浮力）=阻力推導(dǎo)得:,兀兀兀d2PU2y)d3p顆粒g-ud3p顆粒gf丁’t9、橫穿洗滌與置換洗滌：推導(dǎo)得:橫穿洗法：洗滌液所穿過的濾餅厚度2倍于最終過濾時濾餅通過的厚度；置換洗法：洗滌液所走的路線與最終過濾是濾液的路線一樣。10、流態(tài)化、固體流態(tài)化、聚式流態(tài)化、散式流態(tài)化流態(tài)化：一種使固體顆粒層通過與運動的流體接觸而具有流體某些表觀特性的過程。固體流態(tài)化：將固體顆粒對在容器內(nèi)的多孔板上，形成一個床層。若令流體自下而上通過床層，流速低時，顆粒不動；流速加大到一定程度后顆粒便活動，而床層膨脹；流速進一步加大則顆粒彼此離開而在流體中浮動，流速愈大，浮動愈劇，床層愈高，稱這種情況為固體流態(tài)化；聚式流態(tài)化：發(fā)生在氣固系統(tǒng)。床層內(nèi)的顆粒很少分散開來各自運動，而多是聚結(jié)成團的運動，成團地被氣泡推起或擠開。這種形式的流態(tài)化稱為聚式；散式流態(tài)化：發(fā)生在液固系統(tǒng)。若固體顆粒層用液體來進行流態(tài)化，流速增大時，床層從開始膨脹直到水力輸送的過程中，床層顆粒的擾動程度是平緩地加大的。顆粒持續(xù)地增大其分散狀態(tài)，這種形式的流態(tài)化稱為散式。11、起始（最小、臨界）流態(tài)化速度、顆粒帶出速度起始流化速度：固體顆粒剛剛能流化起來，床層開始流態(tài)化時的流體表觀速度稱為起始流化速度，是固定床與流化床的轉(zhuǎn)折點；帶出速度（夾帶速度）：當(dāng)某指定顆粒開始被帶出時的流體表觀速度稱為帶出速度；流化床的操作流速應(yīng)大于起始流化速度，又要小于帶出速度。二、簡述題1、簡述離心分離與旋風(fēng)分離的差別2、重力收塵與旋風(fēng)收塵的工作條件重力收塵：只要氣體通過降塵室經(jīng)歷的時間大于或等于其中的塵粒沉降到室底所需的時間，塵粒便可分離出來。旋風(fēng)收塵：顆粒到達器壁所需要的沉降時間只要不大于停留時間，它便可以從氣流中分離出來。3、簡述重力沉降速度與離心沉降速度區(qū)別和聯(lián)系（設(shè)顆粒與流體介質(zhì)相對運動屬于層流）初始時，顆粒的降落速度和所受阻力都為零，顆粒因受力加速下降。隨降落速度的增加，阻力也相應(yīng)增大，直到與沉降作用力相等，顆粒受力達到平衡，加速度也減小到零。此后，顆粒以等速下降，這一最終達到的速度稱為沉降速度。d2（P-P）g一.Ju=顆粒重力沉降速度：18旦離心力沉降速度：u=d2（P顆粒-P）u2"一18旦亍

4、聚式流態(tài)化的特點、騰涌、溝流5、畫圖并說明流化床的壓力損失與氣速的關(guān)系起始流化速度帶出速度logu流化床壓力損失與氣速關(guān)系在流態(tài)化階段，流體通過床層的壓力損失等于流化床中全部顆粒的凈重力。AB段為固定床階段，由于流體在此階段流速較低，顆粒較細時常處于層流狀態(tài)，壓力損失逾表觀速度的一次放成正比，因此該段為斜率為1的直線。A’B’段表示從流化床恢復(fù)到固定床時的壓力損失變化關(guān)系；由于顆粒從逐漸減慢的上升氣流中落下所形成的床層比隨機裝填的要疏松一些，導(dǎo)致壓力損失也小一些，BC段略向上傾斜是由于流體流過器壁及分布板時的阻力損失隨氣速增大而造成的。CD段向下傾斜，表示此時由于某些顆粒開始為上升氣流所帶走，床內(nèi)顆粒量減少，平衡顆粒重力所需的壓力自然不斷下降，直至顆粒全部被帶走。流化床壓降與流速的關(guān)系圖

6、舉例說明數(shù)學(xué)模型法簡化與等效的原理過濾時，濾液在濾餅與過濾介質(zhì)的微小通道中流動，由于通道形狀很不規(guī)則且相互交聯(lián)，難以對流體流動規(guī)律進行理論分析，故常將真實流動簡化成長度均為Le的一組平行細管中的流動，并規(guī)定：細管的內(nèi)表面積之和等于濾餅內(nèi)顆粒的全部表面積；細管的全部流動空間等于濾餅內(nèi)的全部空隙體積。7、用因次分析法導(dǎo)出沉降速度中的阻力系數(shù)是雷諾數(shù)的函數(shù)相關(guān)各物理量的因次C/]".[g]=NM-1.LL況-1.0]=N6L-2b]=ML-3；；；；E]=N02M-1L-1R]=LMN-E]=N02M-1L-1R]=LMN-19-28、流態(tài)化的形成過程(a)固定床(b)流化床(c)氣力輸送固定床階段：此時流體的真正速度u'v顆粒的沉降速度uo流化床階段：此時u'=u0顆粒懸浮于流體中，床層有一個明顯的上界面，與沸騰水的表面相似。(a)固定床(b)流化床(c)氣力輸送顆粒輸送階段(氣力輸送)：u'>u09、試將STOCK'S區(qū)的沉降終速公式，用雷諾數(shù)和阿基米德數(shù)表征u=d2(p-p)g/18日10、懸浮液的沉聚過程沉降槽內(nèi)懸浮液的沉聚過程可以通過間歇沉降實驗來考查，將新配備的懸浮液倒進玻璃圓筒內(nèi)，若其中顆粒大小比較均勻，顆粒開始沉降后桶內(nèi)邊出現(xiàn)四個區(qū)域：A.清液區(qū)B.等濃度區(qū)C.變濃度區(qū)D沉聚區(qū)，沉聚過程繼續(xù)進行A區(qū)，D區(qū)逐漸擴大，B區(qū)則逐漸縮小至消失。AC界面下降的速度變慢。然后，AC間界面也消失，全部顆粒集中于D區(qū)，為了達到臨界沉降點，自此后的沉降結(jié)果是沉渣被壓緊。第四章攪拌概念1、攪拌中的打漩現(xiàn)象2、攪拌單元操作、及其作用的目標(biāo)以液體為主體的攪拌操作，常常將被攪拌物料分為液-液、氣-液、固-液、氣-液-固等情況。攪拌既可以是一種獨立的流體力學(xué)范疇的單元操作，促進混合為主要目的：如進行液-液混合、固-液懸浮、氣-液分散、液-液分散和液-液乳化等；又往往是完成其他單元操作的必要手段；以促進傳熱、傳質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)為主要目的：如在攪拌設(shè)備內(nèi)進行流體的加熱與冷卻、萃取、吸收、溶解、結(jié)晶、聚合等操作。攪拌的作用目標(biāo)：3、攪拌器功率及其影響因素4、攪拌槽5、葉輪的主要形式第五章傳熱一、概念題1、黑體、灰體、黑度黑體：投射在某一物體表面上的總輻射能為Q，能全部吸收輻射能的物體稱為絕對黑體或簡稱黑體；灰體：在相同溫度下，實際物體與黑體輻射特性的差異，在于前者的單色發(fā)射能力必小于黑體的，為了處理工程問題的方便，提出灰體的概念；灰體是指物體單色輻射力與同溫度黑體單色輻射力隨波長的變化曲線相似，或它的單色發(fā)射率不隨波長變化的物體；或單色吸收比與波長無關(guān)的物體，即單色吸收比為常數(shù)的物體。黑度：表示灰體發(fā)射能力占黑體輻射能力的分?jǐn)?shù)；單色發(fā)射能力E入/E入0為一常數(shù)八不隨波長而變化的比值8通稱為黑度。2、物體表面的黑度與吸收率黑度：表示灰體發(fā)射能力占黑體輻射能力的分?jǐn)?shù)；吸收率：為外界投射來的輻射能可被物體吸收的分?jǐn)?shù)；只有在溫度相同以及黑度或吸收率隨溫度的變化皆可忽略時，在數(shù)值上才與吸收率相等。3、角系數(shù)及其物理意義角系數(shù)：物理意義：表示A1表面發(fā)射出的輻射能中直接落到另一表面A2上的百分?jǐn)?shù)?；蛘咚硎倦x開A1表面的輻射能中直接落到另一表面A2上的百分?jǐn)?shù)。4、對流傳熱系數(shù)與定性溫度5、自然對流傳熱與強制對流傳熱自然對流傳熱：若流體原來是靜止的，由于內(nèi)部存在溫度差，因受熱而使各部分流體的密度的局部變化，導(dǎo)致發(fā)生對流而傳熱的稱為自然對流傳熱。強制對流傳熱：若用機械能（例如攪拌流體或用泵將流體送經(jīng)導(dǎo)管），使流體發(fā)生對流而傳熱的稱為強制對流傳熱。6、傳熱速率的兩種表達方式熱流量Q：，單位時間內(nèi)通過換熱器的整個傳熱面?zhèn)鬟f的熱量，單位J/s或W熱通量q：，單位時間內(nèi)通過單位傳熱面積傳遞的熱量，單位J/（s.m2）或W/m2〃Qqr7、穩(wěn)定溫度場與不穩(wěn)定溫度場溫度場：某時刻，物體或空間各點的溫度分布。t=fL,y,z°）不穩(wěn)定溫度場「—Jr二穩(wěn)定溫度場芻-（）8、傅立葉定律、牛頓冷卻定律、斯蒂芬玻爾茲曼定律傅立葉定律：傅立葉定律是用以確定在物體各點間存在溫度差時，因熱傳導(dǎo)而產(chǎn)生的熱流大小的定律。單位時間內(nèi)，單位傳熱面積上傳遞的熱量即熱通量與溫度梯度成正比，Q=—XA—dx牛頓冷卻定律：斯蒂芬玻爾茲曼定律:二、簡述題1、影響對流傳熱系數(shù)的因素1）導(dǎo)熱系數(shù)：滯流內(nèi)層的溫度梯度一定時，流體的導(dǎo)熱系數(shù)愈大，對流傳熱系數(shù)也愈大。2）粘度：流體的粘度愈大，對流傳熱系數(shù)愈低。3）比熱和密度：P卬：單位體積流體所具有的熱容量。Pep值愈大，流體攜帶熱量的能力愈強，對流傳熱的強度愈強。4）體積膨脹系數(shù)體積膨脹系數(shù)B值愈大，密度差愈大，有利于自然對流。對強制對流也有一定的影響。用函數(shù)表示為：仕提高對流傳熱系數(shù)的途徑：

流體作湍流流動時的傳熱系數(shù)遠大于層流時的傳熱系數(shù)，并且Re\,aj應(yīng)力求使流體在換熱器內(nèi)達到湍流流動。在流體阻力允許的情況下，增大流速比減小管徑對提高對流傳熱系數(shù)的效果更為顯著。流體在換熱器管間流過時，在管外加流板的情況。不論管內(nèi)還是管外，提高流"都能增大對流傳熱系數(shù)，但是增大"，流動阻力一般按流速的平方增加，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇最佳的流速。除增加流速外，可在管內(nèi)裝置如麻花鐵或選用螺紋管的方法，增加流體的湍動程度，對流傳熱系數(shù)增大，但此時能耗增加。2、解析冷熱流體通過間壁傳熱流體與壁面之間的熱量傳遞以對流方式為主，并伴有流體分子熱運動引起的熱傳導(dǎo)熱流體一管壁內(nèi)側(cè)管壁內(nèi)側(cè)熱傳占>管壁外側(cè)管壁外側(cè)坤流)>冷流體穩(wěn)態(tài)傳熱：Qx=Q2=Qs=流體與壁面之間的熱量傳遞以對流方式為主，并伴有流體分子熱運動引起的熱傳導(dǎo)熱流體一管壁內(nèi)側(cè)管壁內(nèi)側(cè)熱傳占>管壁外側(cè)管壁外側(cè)坤流)>冷流體穩(wěn)態(tài)傳熱：Qx=Q2=Qs=Q3、各個準(zhǔn)數(shù)表達式及其意義準(zhǔn)數(shù)的符號和意義準(zhǔn)數(shù)名稱符號準(zhǔn)數(shù)式意義努塞爾特準(zhǔn)數(shù)(Nusselt)Nuai力表示對流傳熱的系數(shù)雷諾準(zhǔn)數(shù)(Reynolds)RelupR確定流動狀態(tài)的準(zhǔn)數(shù)普蘭特準(zhǔn)數(shù)(Prandtl)PrcR_p力表示物性影響的準(zhǔn)數(shù)格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)(Grashof)Gr阮如3p2R2表示自然對流影響的準(zhǔn)數(shù)第七章蒸發(fā)一、概念題1、加熱蒸汽和二次蒸汽：加熱蒸汽：蒸發(fā)需要不斷的供給熱能。工業(yè)上采用的熱源所用的水蒸汽二次蒸汽：蒸發(fā)的物料大多是水溶液，蒸發(fā)時產(chǎn)生的水蒸汽2、單效蒸發(fā)與多效蒸發(fā)二次蒸汽利用的情況可分為單效和多效蒸發(fā)。單效蒸發(fā)：將所產(chǎn)生的二次蒸汽不再利用，而直接送給冷凝器冷凝以除去的操作。多效蒸發(fā)：將多個蒸發(fā)器串聯(lián)，使加熱蒸汽在蒸發(fā)過程中得到多次利用的蒸發(fā)過程。3、溶液的沸點升高與杜林規(guī)則：溶液中含有溶質(zhì)，故其沸點必須高于純?nèi)軇┰谕粔毫ο碌姆悬c，亦即高于蒸發(fā)室壓力下的飽和蒸汽溫度。此高出的溫度稱為溶液的沸點升高，溶液的沸點升高與溶液的種類、溶液中溶質(zhì)的濃度以及蒸發(fā)壓力有關(guān)。杜林規(guī)則：某液體（或溶液）在兩種不同壓力下兩沸點之差，與另一標(biāo)準(zhǔn)體在相應(yīng)壓力下兩沸點之差，其比值為一常數(shù)。4、濃縮熱與自蒸發(fā)（閃蒸）二、簡述題1、蒸發(fā)過程的特點常見的蒸發(fā)，實質(zhì)上是在間壁兩側(cè)分別有蒸汽冷凝和液體沸騰的傳熱過程。蒸發(fā)的特點：1沸點升高232、溫度差損失的及其原因蒸發(fā)器中的傳熱溫差，當(dāng)加熱蒸氣的飽和溫度一定，若蒸發(fā)室內(nèi)壓力為101.3kPa,而蒸發(fā)的又是水而不是溶液，這時的傳熱溫差最大。如果蒸發(fā)的是30%NaOH的沸點高于水的沸點，則蒸發(fā)器里的傳熱溫差減小，稱為傳熱溫差損失，溫差損失就等于溶液的沸點與同壓力下水的沸點之差。除此之外，蒸發(fā)器中液柱靜壓頭的影響及流體流過加熱管時的阻力損失，都導(dǎo)致溶液沸點的進一步升高。第八、九章傳質(zhì)一、概念題1、氣膜控制與液膜控制氣膜控制：溶解度很大的氣體，溶解度系數(shù)小，液相分阻力在總阻力中所占的比重將相對地小，傳質(zhì)阻力幾乎全集中于氣相，通常稱為氣膜控制；液膜控制：溶解度很小的氣體，則溶解度很小，則傳質(zhì)阻力幾乎全集中在液相，通稱為液膜控制。2、吸收因數(shù)和脫吸因數(shù)吸收因數(shù)：幾何意義為操作線斜率L/G與平衡線斜率m之比，A=L/（mG）脫吸因數(shù)：脫吸因數(shù)是吸收因數(shù)的倒數(shù)，S=mG/L。3、氣液相平衡與溶解度：在溶質(zhì)A與溶劑接觸、進行溶解的過程中能夠，隨著溶液濃度的逐漸增高，傳質(zhì)速率將逐漸減慢，最后降到零，溶液濃度達到最大限度。這時稱氣液達到了相平衡，稱為平衡溶解度，簡稱溶解度。4、物理吸收與化學(xué)吸收物理吸收：在吸收過程中溶質(zhì)與溶劑不發(fā)生顯著化學(xué)反應(yīng)，稱為物理吸收?；瘜W(xué)吸收：如果在吸收過程中，溶質(zhì)與溶劑發(fā)生顯著化學(xué)反應(yīng)，則此吸收操作稱為化學(xué)吸收。5、吸收與解吸吸收：利用不同的氣體組分在液體溶劑中溶解度的差異，對其進行選擇性溶解，從而將氣體混合物各組分分離的傳質(zhì)過程的單元操作稱為吸收。如用水作溶劑來吸收混合在空氣中的氨，它是利用氨和空氣在水中溶解度的差異，進行分離。解吸：如果溶液中的某一組分的平衡蒸汽壓大于混合氣體中該組分的分壓，這個組分便要從溶液中釋放出來，即從液相轉(zhuǎn)移到氣相，這種情況稱為解吸（或脫吸）。6、單組分吸收與多組分吸收單組分吸收：在吸收過程中，若混合氣體中只有一個組分被吸收，其余組分可認(rèn)為不溶于吸收劑，則稱之為單組分吸收；多組分吸收：如果混合氣體中有兩個或多個組分進入液相，則稱為多組分吸收。7、等溫吸收與非等溫吸收等溫吸收：氣體溶于液體中時常伴隨熱效應(yīng)，若熱效應(yīng)很小，或被吸收的組分在氣相中

的濃度很低，而吸收劑用量很大，液相的溫度變化不顯著，則可認(rèn)為是等溫吸收；非等溫吸收：若吸收過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)熱很大，液相的溫度明顯變化，則該吸收過程為非等溫吸收過程。8、低濃度吸收與高濃度吸收高濃度吸收：通常根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，規(guī)定當(dāng)混合氣中溶質(zhì)組分A的摩爾分?jǐn)?shù)大于0.1，且被吸收的數(shù)量多時，稱為高濃度吸收；低濃度吸收：如果溶質(zhì)在氣液兩相中摩爾分?jǐn)?shù)均小于0.1時，吸收稱為低濃度吸收。低濃度吸收的特點：（1）氣液兩相流經(jīng)吸收塔的流率為常數(shù)；（2）低濃度的吸收可視為等溫吸收。9、液氣比與最小液氣比液氣比：當(dāng)定態(tài)連續(xù)吸收時，若LS、GB一定，Yb、Xa恒定，則該吸收操作線在X?Y直角坐標(biāo)圖上為一直線，通過塔頂A（Xa，Ya）及塔底B（Xb，Yb），其斜率為匕，匕稱為吸收操作的液氣比。9、液氣比與最小液氣比GG最小液氣比：操作線上任一點與平衡線相遇，則該點的傳質(zhì)推動力為零，傳質(zhì)速率亦為零。達到分離程度所需塔高為無窮大時的液氣比表示。min10、傳質(zhì)單元與傳質(zhì)單元數(shù)Z二眼yK^Q（Y-Y*）KaQyY-Y*VdYV傳質(zhì)單元：式中，kaQ單位為my表示，^即H=YYYV故將T^q稱為氣相總傳質(zhì)單元高度，以hogYBBfydY傳質(zhì)單元數(shù)：式中定積分』；Y=是一無因次的數(shù)值，工程上以Nog表示，稱為氣相總傳質(zhì)單元數(shù)。即：n最小液氣比：操作線上任一點與平衡線相遇，則該點的傳質(zhì)推動力為零，傳質(zhì)速率亦為零。達到分離程度所需塔高為無窮大時的液氣比表示。min10、傳質(zhì)單元與傳質(zhì)單元數(shù)Z二眼yK^Q（Y-Y*）KaQyY-Y*VdYV傳質(zhì)單元：式中，kaQ單位為my表示，^即H=YYYV故將T^q稱為氣相總傳質(zhì)單元高度，以hogY12、分子擴散分子擴散：在靜止或滯流流體內(nèi)部，若某一組分存在濃度差，則因分子無規(guī)則的熱運動使該組分由濃度較高處傳遞至濃度較低處，這種現(xiàn)象稱為分子擴散。13、等摩爾擴散與單向擴散等分子反向擴散：如圖所示，當(dāng)通過連通管內(nèi)任一截面處兩個組分的擴散速率大小相等時，此擴散稱為等分子反向擴散。Ba0z擴散距離z圖等分子反向擴散氣相主體14、三傳的類比15、相平衡的應(yīng)用總體值動中的8的信諼Nw總體施動中的aBa0z擴散距離z圖等分子反向擴散氣相主體14、三傳的類比15、相平衡的應(yīng)用總體值動中的8的信諼Nw總體施動中的arn降低操作溫度，E、m，溶質(zhì)在液相中的溶解度增加，有利于吸收；壓力不太高時，P,E變化忽略不計；但m使溶質(zhì)在液相中的溶解度增加，有利