化工原理钟理版知识点

本文档由啊啦精心制作，未经同意严禁复制！1钟理版化工原理重要知识点第一章流体流动1.力的基本单位是牛顿（N）：1牛顿（N）=1-2••kgms2.2411/9.807100.9678atkgfcmPaatm3.流体的定义：不能永久抵抗形变的物质，它包括液体和气体。4.流体的基本特性：流动性，连续性，可压缩性，黏性。5.剪应力同压强的单位相同均为Pa（N/㎡）。6.牛顿黏性定律：=dudy比例系数为流体的黏度，Pa·s（kg/(m·s)）7.气体的黏度随温度的升高而增大，温度对气体黏度的影响可以通过近似公式计算：0273nT空气的n≈0.65，0为温度为273K时对应的气体黏度。流体的黏度随压强的变化基本不变，但随温度升高而减小。8.1101000PasPcP9.流体的黏性可以用黏度和密度的比值来表示，这个比值称为运动黏度，以表示：运动黏度的SI单位为㎡/s，在CGS单位制中为cm²/s，称为斯托（St）。10.理想流体黏度为零11.理想气体混合物：niiiMyM，混合液体密度：1niimi12.压强单位之间的换算关系：1atm=101300Pa=10330kgf·㎡=10.33m2HO=760mmHg13.aa==PPPPPP表绝真空度绝，，，14.流体静力平衡方程只使用于静止的、连续的同一种流体。15.离心场中不可压缩流体的静力平衡方程：2222121rr2PP16.工程上常用液体的流速取0.5～3m/s，气体的流速取5～30m/s。17.稳态流动：流动系统中，所有点的状态参数都不随时间改变的流动称为稳态流动。18.层流的压降与速度的一次方成正比，湍流时流体的压降约与速度的平方成正比。19.Re2000duRe=2000Re4000,Re4000,，为层流区，流动总表现为层流；为过渡区；为湍流区，流动一般呈现为湍流；20.湍流分为壁面湍流和自由湍流，湍流产生必须具备的条件：①漩涡的形成②形成的漩涡脱离原来的流本文档由啊啦精心制作，未经同意严禁复制！2钟理版化工原理重要知识点层或流束进入邻近的流层或流束。21.由黏性力导致的能量转换称为黏性耗散。22.湍流剪应力表达式：22t=duldy23.管截面的平均流速为管中心最大流速的0.81倍。无论是层流还是湍流，在完全发展区，管内各截面上的流速分布和流型都保持不变，因此在测定管内各截面的速度分布时，测量点应位于完全发展区。24.流体在管内作层流流动时，速度呈抛物线分布。其速度分布表达式为：220(1)Maxruur平均流速为最大流速的1/2；25.单位时间输送机械所做的总有效功（或称为有效功率）为:emeNqw26.哈根-泊*叶方程：232flupd27.当量直径：4ed管道截面积管道润湿周边长度28.计算阻力损失时，以小管流速为准，进口局部阻力系数为0.5，出口局部阻力系数为1；29.串联管路的阻力损失为各管道阻力损失之和，并联管道阻力损失为任一支路阻力损失。30.皮托管（测速管）：测量的为冲压能和静压能之差。31.孔板流量系数0C只是Re的函数，并随Re的增加而减少，当Re达到一定值时，孔板流量系数不再随Re改变。0C一般在0.6~0.7之间；32.文丘里流量计的流量系数其值大小一般为0.98~0.99；33.转子流量计流量关系：2f1v1v21f2q=q34.在生产过程中，孔板或文丘里流量计可安装在水平、倾斜或垂直管路上，而转子流量计只能垂直安装在管路上。第二章流体输送机械1.离心泵的主要工作部件：叶轮、泵壳和泵轴，离心泵按有无盖板分为敞式、半蔽式和蔽式，按吸液方式分为，叶轮分为单吸和双吸两种。2.常用的轴封装置是填料密封和机械密封。3.导轮的作用：减小从叶轮甩出的液体与泵壳之间的撞击而产生的摩擦损失。4.离心泵的有效功率：e=gNHQ5.离心泵的效率：①容积损失在离心泵运转过程中，获得的高压液体可能从叶轮与泵壳间的缝隙漏回吸入口或从平衡孔返回低压区，从而导致泵的流量减少，消耗一部分能量，称为容积损失。②水力损失实际流体在离心泵叶片之间和泵壳通道内流动时将损失一部分机械能，这就是水力损失。③机械损失包本文档由啊啦精心制作，未经同意严禁复制！3钟理版化工原理重要知识点括旋转叶轮盘面与液体间的摩擦以及轴承机械摩擦所造成的能量损失。6.离心泵特性曲线：包括H-Q曲线，N-Q曲线和η-Q曲线，它是在一定转速下测定的。7.离心泵特性曲线的特征：①从H-Q曲线可以看出，随着流量的增加，泵的压头是下降的，即流量越大，泵向单位重量流体所提供的机械能越小。但流量小时可能有例外。②轴功率随着流量的增加而上升，所以大流量输送一定对应着大的配套电机。流量为零时，轴功率最小。因此，离心泵应在关闭出口阀的情况下启动，以使电机的启动电流最小。③泵的效率先随着流量的增加而上升，达到一最大值（最高效率点）后便下降。8.离心泵特性的影响因素：①液体密度的影响：离心泵的流量和压头均与液体的密度无关，因此泵的效率亦不随液体的密度的变化而变化，但有效功率和轴功率随密度的增加而增加。②液体黏度的影响：黏度增加，叶轮、泵壳内的流动阻力也将增加，泵的压头随流量的增大而下降的幅度更大，效率也下降，但轴功率却上升。③转速的影响：23111111222222nnn;nnnQHNQHN；④叶轮直径的影响：23111111222222;QDHDNDQDHDND；9.允许汽蚀余量：21v1u=g2ggPPNPSH允允10.离心泵的流量调节：①变出口阀开度——改变管路特性；②改变叶轮转速——改变泵的特性；③车削叶轮直径——改变泵的特性11.离心泵的组合操作：①串联：②并联：本文档由啊啦精心制作，未经同意严禁复制！4钟理版化工原理重要知识点12.取得组合流量最大值：管路阻力大时选用串联，管路阻力小时选用并联。（高串低并）13.泵的选择：①往复泵：往复泵是容积式泵，适用于所需压头较高的液体输送，可以输送黏度很大的液体，但不适用于输送腐蚀性的液体和含有固体颗粒的悬浮液。往复泵的流量调节：①用旁路调节流量②改变曲柄的转速。②隔膜泵：隔膜泵也是往复泵的一种，用于输送腐蚀性液体或含有固体悬浮物的液体。③齿轮泵：齿轮泵的压头较高而流量较小，可用于输送粘稠液体以致膏状物料，但是不能用于输送含有固体颗粒的悬浮液。④螺杆泵：螺杆泵效率高，噪声小，适用于在高压下输送粘稠液体，并可以输送含有固体颗粒的悬浮液。第三章沉降与过滤1.在固体颗粒和流体组成的非均相流动物系中，流体称为连续相，固体颗粒称为分散相。2.沉降分离可以分为重力沉降、离心沉降和电沉降。重力沉降和离心沉降是在重力场或离心力场的作用下，利用颗粒与流体之间的密度差使颗粒与流体之间产生相对运动的原理实现分离，电沉降则是在电场的作用下，使颗粒带电从而使得颗粒与流体产生相对运动而分离。3.拽力系数与颗粒雷诺数的关系大致可以分为三个区域：①层流区（称为斯托克区）：当pRe2时，p24ReDC②过渡区（称为阿仑区）：当p2Re500时，0.5p18.5ReDC③湍流区（称为牛顿区）：5p500Re210，DC≈0.444.颗粒沉降速度：①当颗粒直径较小，沉降处于斯托克区时：2()18pptgdu②沉降处于过渡区时：0.6()Re0.269pptgdu③沉降处于牛顿区时：()1.75pptgdu5.降尘室除尘颗粒的最小直径：1818()()vsctppqduggWL6.降尘室的处理能力仅与其底面积WL和颗粒的沉降速度有关，而与降尘室的高度无关。本文档由啊啦精心制作，未经同意严禁复制！5钟理版化工原理重要知识点7.离心力与重力之比CK为离心分离因素，其数值大小反映了离心设备性能的重要指标。22TCurKggr8.旋风分离器理论上能被分离下来的最小颗粒直径为：9cipBdNu9.过滤方式基本上有两种：深层过滤和滤饼过滤。10.助滤剂是一些不可压缩的粒状或纤维状固体，它的加入可以改变滤饼结构，使滤饼疏松而坚硬，增加了滤饼的刚性和空隙，减小流动阻力。11.过滤常数2,PKrr为滤饼比阻，悬浮液的质量分率kgkg悬浮液的质量分率（固体/悬浮液）12.恒压过滤方程：2222;2eeVVVKAtqqqKt13.恒速过滤方程：22222;22eeVVVKAtqqqKt14.最终过滤速度：2,e2EdVAKdtVV终了终了15.板框压滤机采用的是横穿洗涤法，其洗涤路径为终了时过滤路径的2倍，板框压滤机的洗涤速度是最终过滤速度的1/4。16.板框压滤机的洗涤速度：2,e8EdVAKdtVV洗涤终了17.加压叶滤机的洗涤速度：2,e2EdVAKdtVV洗涤终了18.间歇式压滤机的生产能力为：36003600vFWDVVqtttt19.转筒每旋转一周所得滤液量为：260()eeVKAtVn转筒真空过滤机的生产能力为：226060(60)veeqnVKAntnVn若滤布阻力可以忽略不计，上式简化为：6060vqAKn本文档由啊啦精心制作，未经同意严禁复制！6钟理版化工原理重要知识点第四章传热1.热量的传递有三种不同方式，它们分别为热传导、对流和辐射：①热传导不同物体相互接触时热量会由高温物体传递到低温物体，这种热量的传递过程称为热传导。②对流传热对流传热是不同温度的流体因搅拌、流动引起的流体质点宏观位移导致的传热过程，对流传热必然伴随着热传导。③辐射传热辐射传热涉及辐射能从热源向热阱的传递过程。辐射传热和热传导与对流传热不同，它不需要物体之间的直接接触，也不需要任何中间介质。2.根据工业过程冷、热流体的接触及进行热量传递情况，通常分为三种：①间壁式传热②混合式传热③蓄热式传热。3.在壳体内安装与管束相垂直的折流板的作用：支撑管子避免管子变形，提高壳程流体流速和改变其流动方向以增加壳程流体的传热效果。4.傅里叶定律：通过等温表面的热传导速率与温度梯度及传热面积成正比，即：tdQdAnQ为热传导速率，即单位时间传递的热，其方向与温度梯度相反，W;A为等温表面的面积，㎡；为比例系数，称为热导率，11WmK。越大，物质越易传导热量。5.一般来说，金属的热导率最大，非金属固体次之，液体较小，气体的最小。6.不锈钢的为1711WmK，低碳钢的为4511WmK，铜的为38011WmK，水银的为41511WmK7.金属与液体的热导率随温度的增加而减小，但水和甘油例外；非金属固体的热导率随温度增加或者增大或者减小；气体的热导率随温度的增加而增加。气体的热导率随分子量的增加而减小。8.平壁稳态热传导：12/mttQbA温度差（推动力）热阻（阻力）式中平壁的平均热导率按平壁两侧温度的算术平均值计算所得。9.多层平壁一维热传导：14312123ttQbbbAAA10.单层圆筒壁热传导：12mttQbA式中mA为：2121ln()mAAAAA,2A为圆筒外表面积，1A为圆筒内表面积。本文档由啊啦精心制作，未经同意严禁复制！7钟理版化工原理重要知识点11.多层圆筒壁热传导：143241122332()111lnlnlnLttQrrrrrr12.对流传热系数或传热系数h，21WmKh越大，传热热阻越小，传热速率就越大。13.低粘度流体强制湍流对流传热：0.80.023,n=n=npiiCduhd流体被加热时，0.4，流体被冷却时，0.3应用范围：iRe10000Pr120;/d60L，0.7管长与管径比14.水平圆管的冷凝传热系数和垂直圆管的冷凝传热系数之