化工原理重点(前两章).docVIP

第一章 黏度 使流体在与流动相垂直方向上产生单位速度梯度时的剪应力。 单位：Pa·s，cP 1cP 10-3 Pa·s 影响因素：温度与压力 压力 流体垂直作用于单位面积上的力 标准大气压的换算关系：1atm 1.013×105Pa 760mmHg 10.33mH2O 压力的表示方法 （绝对真空、大气压力） 表压 绝对压力 － 大气压力； 真空度 大气压力 － 绝对压力 体积流量VS 单位时间内流经管道任意截面的流体体积， m3/s或m3/h。 质量流量mS 单位时间内流经管道任意截面的流体质量， kg/s或kg/h。 平均流速u 单位时间内流体在流动方向上所流经的距离，m/ s。 质量流速G 单位时间内流经管道单位截面积的流体质量，kg/（m2·s）。 圆形管道的计算A、… 定态流动系统的质量守恒——连续性方程 柏努利方程 在柏努利方程式中， zg、、分别表示单位质量流体在某截面上所具有的位能、动能和静压能；而We、ΣWf是指单位质量流体在两截面间获得或消耗的能量。 位压头、动压头、静压头、压头损失 层流（或滞流）Re≤2000 流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，流体分为若干层平行向前流动，质点之间互不混合； 湍流（或紊流）Re≥4000 流体质点除了沿管轴方向向前流动外，还有径向脉动，各质点的速度在大小和方向上都随时发生变化，质点互相碰撞和混合。 雷诺准数 雷诺准数物理意义：表示流体流动中惯性力与黏性力的对比关系，反映流体流动的湍动程度。 层流时的速度分布 湍流时的速度分布 直管阻力的通式 范宁公式的几种形式： 能量损失： 压头损失： 压力损失 当管路为水平等径，且无外功作用时，压力损失与两截面压力差p1-p2在数值上相等。 层流时摩擦系数λ是雷诺数Re的函数 层流时阻力与速度的一次方成正比，与管径的四次方分之一成正比。 湍流时阻力与速度的平方成正比，与管径的五次方分之一成正比。 局部阻力 阻力系数法：进口阻力系数，出口阻力系数。 当量长度法 流体在管路中的总阻力 当管路直径相同时，总阻力： 或 P42阻力对管内流动的影响 孔板流量计的特点：恒截面、变压差，为差压式流量计。 转子流量计的特点：变截面、恒压差，属截面式流量计。 离心泵 灌泵—泵内有空气—真空度小—泵不能吸液—气缚 气缚现象：离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体，则泵壳内存有空气，而空气的密度又远小于液体的密度，故产生的离心力很小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入泵内，此时虽启动离心泵，也不能输送液体，此种现象称为气缚现象，表明离心泵无自吸能力。因此，离心泵在启动前必须灌泵。 离心泵的性能参数与特性曲线 1. 性能参数 流量Q 离心泵单位时间内输送到管路系统的液体体积， m3/s或m3/h。 压头（扬程）H 单位重量的液体经离心泵后所获得的有效能量，J /N或m液柱。 效率η 反映泵内能量损失，主要有容积损失、水力损失、机械损失。 轴功率P 离心泵的轴功率是指由电机输入离心泵泵轴的功率， W或kW。 离心泵的有效功率Pe是指液体实际上从离心泵所获得的功率。 泵的有效功率： 或 泵的轴功率为 或 2. 特性曲线 离心泵特性曲线是在一定转速下，用20℃水测定，由H-Q、P-Q、η-Q三条曲线组成。 （1）H-Q曲线：离心泵的压头在较大流量范围内随流量的增大而减小。不同型号的离心泵，H-Q曲线的形状有所不同。 （2）P-Q曲线：离心泵的轴功率随流量的增大而增大，当流量Q＝0时，泵轴消耗的功率最小。因此离心泵启动时应关闭出口阀门，使启动功率最小，以保护电机。 （3）-Q曲线：开始泵的效率随流量的增大而增大，达到一最大值后，又随流量的增加而下降。这说明离心泵在一定转速下有一最高效率点，该点称为离心泵的设计点。一般离心泵出厂时铭牌上标注的性能参数均为最高效率点下之值。高效率区通常为最高效率的92％左右的区域。 第二章 沉降 斯托克斯公式 过滤：利用重力、离心力或人为造成的压差使悬浮液通过多孔性过滤介质，其中固体颗粒被截留，滤液穿过介质流出已达到固液混合物的分离。 过滤基本方程式 过滤速率是指单位时间内通过的滤液体积。 过滤基本方程式表示过滤过程中某一瞬间的过滤速率与各有关因素的关系。 恒压过滤基本方程式 恒压过滤的特点是过滤操作的总压差恒定，随着过滤时间的延长，滤饼厚度增大，过滤阻力增加，过滤速率降低。 ； 忽略介质阻力才，过滤速率与时间的负二分之一次方成正比，体积与时间的二分之一次方成正比 板框压滤机：洗涤经过的滤饼厚度是过滤时的2倍，流经面积是过滤面积的二分之一；洗涤速率是洗涤终了时速率的四分之一。 第三章