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化工原理公式和重点概念

《化工原理》重要公式第一章 流体流动牛顿粘性定律 dydu μτ= 静力学方程 g z p g z p 2211+=+ρρ 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111ρρ 动量守恒 )(12X X m X u u q F -=∑雷诺数 μμρdGdu ==Re阻力损失 22u d l h f λ= ????dq d u h V f ∞∞ 层流 Re 64=λ 或 232d ul h f ρμ= 局部阻力 22u h f ζ= 当量直径 ∏=A d e 4 孔板流量计 ρP ∆=200A C q V , g R i )(ρρ-=∆P第二章 流体输送机械管路特性 242)(8V e q g d d l z g p H πζλρ+∑+∆+∆= 泵的有效功率 e V e H gq P ρ=泵效率 ae P P =η最大允许安装高度 100][-∑--=f V g H gp g p H ρρ]5.0)[(+-r NPSH 风机全压换算 ρρ''TT p p = 第四章 流体通过颗粒层的流动物料衡算: 三个去向: 滤液V ,滤饼中固体)(饼ε-1V ,滤饼中液体ε饼V 过滤速率基本方程 )(22e V V KA d dV +=τ , 其中 φμ012r K S -∆=P 恒速过滤 τ222KA VV V e =+ 恒压过滤 τ222KA VV V e =+生产能力 τ∑=V Q 回转真空过滤 e e q q n K q -+=2ϕ板框压滤机洗涤时间(0=e q ,0=S ) τμμτVV W W W W 8P P ∆∆=第五章 颗粒的沉降和流态化斯托克斯沉降公式 μρρ18)(2gd u p p t -=, 2Re <p重力降尘室生产能力 t V u A q 底=除尘效率 进出进C C C -=η 流化床压降 g A m p p)(ρρρ-=∆P 第六章 传热傅立叶定律 dndt q λ-=牛顿冷却定律 )(W T T q -=α努塞尔数 λαl Nu = 普朗特数 λμp C =Pr 圆管内强制湍流 b d Pr Re 023.08.0λα= 受热b=0.4,冷却b=0.3传热系数 2212111111d d R d d R K m αλδα++++=传热基本方程式 m t KA Q ∆= 2121ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ 热量衡算式 )()(21222111t t C q T T C q Q p m p m -=-= 或 r q Q m 1=第七章 蒸发蒸发水量 )1(0ww F W -= 热量衡算 损Q Wr t t FC Dr Q ++-==)(000传热速率 )(t T KA Q -=溶液沸点 ∆+=0t t第八章 气体吸收亨利定律 Ex p e =,HC p e =; 相平衡 mx y e =费克定律 dzdC D J A AB A -= 传递速率 A A A Nx J N +=; )(21A A BmM A C C C C D N -=δ1212ln B B B B Bm C C C C C -= 对流传质 )()()()(x x k y y k C C k p p k N i x i y i L i g A -=-=-=-=总传质系数 x y y k m k K +=11传质速率方程式 )()(x x K y y K N e x e y A -=-=吸收过程基本方程式 my y y e y OG OG y y y a K G y y dy a K G N H H ∆-=-==⎰2112 对数平均推动力 22112211ln )()(mx y mx y mx y mx y y m -----=∆ 吸收因数法 ])1ln[(112221L mG mx y mx y L mG LmG N OG +----= 最小液气比 2121min )(x x y y G L e --= 物料衡算式 )()(2121x x L y y G -=-第九章 液体精馏相平衡常数 AA A x y K = 相平衡方程 xx y )1(1-+=αα 物料衡算 W D F +=W D f Wx Dx Fx +=轻组分回收率 fD A Fx Dx =η 默弗里板效率 11*++--=n n n n mV y y y y Eq 线方程 11---=q x x q q y f塔内气液流率 qF RD qF L L +=+= F q D R F q V V )1()1()1(--+=--=精馏段操作方程 11+++=R x x R Ry D提馏段操作方程 V Wx x V Ly W-=最小回流比 ee eD x y y x R --=min芬斯克方程 αln )11ln(min WWD D x x x x N --=第十章 气液传质设备全塔效率 实际不含釜N NE T T )(=填料塔高度 HETP N H T =第十一章 液液萃取分配系数 AAA x y k =选择性系数 )1/()1/(//000A A A AB B A A x x y y x y x y --==β单级萃取 E R S F +=+; A A A fA Ey Rx Sz Fx +=+;S S S Ey Rx Sz +=第十二章 其他传质分离方法总物料衡算式 )()5.0()(21021x x L L c c u B B --=-ρτ传质区计算式 ⎰-==S B C C e B f of of c c dca K uN H L 0第十三章 热、质同时传递的过程湿度 水汽水汽水汽水汽空气水p p p p p p M M H -=-=622.0 相对湿度 S p p 水汽=ϕ 当p p S <; p p 水汽=ϕ 当p p S >焓 H t H I 2500)88.101.1(++=比容 273273)184.22294.22(++=t H v H 湿球温度 )(H H r k t t W W H W --=α绝热饱和温度 )(H H C r t t aS HaS aS --= 路易斯规则 空气-水系统kg kJ k H /09.1=α℃pH c ≈, W aS t t ≈第十四章 固体干燥干燥速率 τd dX A G N C A -= 恒速段速率 )()(W W W H A t t r H H k N -=-=α间隙干燥 恒速段时间: AC C AN X X G )(11-=τ 降速段时间: **ln 22X X X X AK G CX C --=τ (近似处理*)(X X K N X A -=)连续干燥 物料衡算 )()(1221H H V X X G W C -=-=热量衡算 损补Q Q Q Q Q Q +++=+321; 预热器)(01I I V Q -=;理想干燥12I I =热效率 补Q Q Q Q ++=21η; 当00==损补,Q Q 时 0121t t t t --=η 《化工原理》重要概念第一章 流体流动质点 含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。

连续性假定 假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。

拉格朗日法 选定一个流体质点 , 对其跟踪观察,描述其运动参数 ( 如位移、速度等 ) 与时间的关系。

欧拉法 在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。

轨线与流线 轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果。

流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。

系统与控制体 系统是采用拉格朗日法考察流体的。

控制体是采用欧拉法考察流体的。

理想流体与实际流体的区别 理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。

粘性的物理本质 分子间的引力和分子的热运动。

通常液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。

气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。

总势能 流体的压强能与位能之和。

可压缩流体与不可压缩流体的区别 流体的密度是否与压强有关。

有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。

伯努利方程的物理意义 流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。

平均流速 流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。

动能校正因子 实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。

均匀分布同一横截面上流体速度相同。

均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直 , 在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度 , 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。

层流与湍流的本质区别是否存在流体速度 u 、压强 p 的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。

第二章流体输送机械管路特性方程管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加。

输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量 (J/N) 。

离心泵主要构件叶轮和蜗壳。

离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关。

叶片后弯原因使泵的效率高。

气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象。

离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指 H e~ q V ,η~ q V , P a~ q V 。

离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点。

离心泵的调节手段调节出口阀,改变泵的转速。

汽蚀现象液体在泵的最低压强处 ( 叶轮入口 ) 汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和侵蚀的现象。

必需汽蚀余量 (NPSH)r 泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少离心泵的选型 ( 类型、型号 ) ①根据泵的工作条件,确定泵的类型;②根据管路所需的流量、压头,确定泵的型号。

正位移特性流量由泵决定,与管路特性无关。

往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程。

离心泵与往复泵的比较 ( 流量、压头 ) 前者流量均匀,随管路特性而变,后者流量不均匀,不随管路特性而变。

前者不易达到高压头,后者可达高压头。

前者流量调节用泵出口阀,无自吸作用,启动时关出口阀;后者流量调节用旁路阀,有自吸作用,启动时开足管路阀门。

通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压 (Pa=J/m 3 ) ,其中动能部分为动风压。

真空泵的主要性能参数① 极限真空;② 抽气速率。

第三章液体的搅拌搅拌目的均相液体的混合,多相物体 ( 液液,气液,液固 ) 的分散和接触,强化传热。

搅拌器按工作原理分类搅拌器按工作原理可分为旋桨式,涡轮式两大类。

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