化工原理公式总结 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】第一章 流体流动与输送机械1. 流体静力学基本方程：gh p p ρ+=022. 双液位U 型压差计的指示:)21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程：ρρ222212112121p u g z p u g z ++=++ 4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρρ222212112121+ 5. 雷诺数：λμρ64Re ==du 6. 范宁公式：ρρμλf p dlu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程：232d lup f μ=∆8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A A ξ流产突然缩小：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A ξ9.混合液体密度的计算：n wnB wB AwA m x x x ρρρρ+++=....1ρ液体混合物中个组分得密度，10. Kg/m 3,x--液体混合物中各组分的质量分数。
10。
表压强=绝对压强-大气压强真空度=大气压强-绝对压强11. 体积流量和质量流量的关系：w s =v s ρm 3/skg/s整个管横截面上的平均流速：A Vs =μA--与流动方向垂直管道的横截面积，m 2 流量与流速的关系：质量流量：μρ===A v A w G ss G 的单位为：kg/ 12. 一般圆形管道内径：πμsv d 4=13. 管内定态流动的连续性方程：常数=====ρμρμρμA A A s w (222111)表示在定态流动系统中，流体流经各截面的质量流量不变，而流速u 随管道截面积A 及流体的密度ρ而变化。
对于不可压缩流体的连续性方程：常数=====A A A s v μμμ (2211)体积流量一定时流速与管径的平方成反比：()22121d d =μμ 14.牛顿黏性定律表达式：dy duμτ=μ为液体的黏度=1000cP15平板上边界层的厚度可用下式进行评估：对于滞留边界层5.0Re 64.4xx=δ湍流边界层2.0Re 376.0xx =δ式中Re x 为以距平板前缘距离x 作为几何尺寸的雷诺数，即μxp u s x =Re ，u s 为主流区的流速16对于滞留流动，稳定段长度x 。
与圆管直径d 及雷诺数Re 的关系：Re 0575.00=d x式中为管截面的平均流速u du ,Re μρ=。
17.流体在光滑管中做湍流流动，滞留内层厚度可用下式估算，即：Re 5.6187=d b δ式中系数在不同的文献中会有所不同，主要是因公式推导过程中，所假设截面平均流速u 与管中心最大流速u max 的比值不同而引起的。
当81.0max=u u 时，系数为.18. 湍流时，在不同的Re 值范围内，对不同的管材，λ的表达式不相同： 光滑管：A ：柏拉修斯公式：25.0Re 3164.0=λ适用范围Re=3000~100000B:顾毓珍等公式：32.0Re500.00056.0+=λ适用范围Re=3000~1*10^6 粗糙管A:柯尔不鲁克公式：)Re 35.91lg(214.1lg 21λεελdd +-+=上式适用于005.0Re <λεd B ：尼库拉则与卡门公式：14.1lg 21+=ελd 上式适用于005.0Re >λεd水力半径的定义是流体在管道里的流通截面A 与润湿边长Π之比，即;∏=Ar H 对于圆形管子d=4r H20对于流体流经直径不变的管路时，如果把局部阻力都按照当量长度的概念来表示，则管路的总能量损失为：22ud l l hef ∑+=∑λh f 的单位J/kg21. 测速管又称皮托管h C u r ∆=2u r --流体在测量点处的局部流速。
Δh--测量点处冲压能与静压能之差对于标准的测速管，C=1：通常取C=~122. 孔板流量计ρ)(200b a p p C u -=ρ)(20000b a p p A C u A V s -==)(2000b a s p p C u A w -==ρρ式中的（Pa-Pb)可由孔板前后测压口所连接的压力差计测得。
A1、A2分别代表管道与孔板小孔的截面积C 0查图获得一般在~23. 文丘里流量计ρ)(20b a v s p p A C V -=Cv--流量系数实验测定或从仪表手册中查的A 0-----喉管的截面积，m^2 24.转子流量计ρρρρf f f RR RR s A gV A C p p A C V )(2)21(2-=-=A R --转子与玻璃管的环形截面积C R 转子流量计的流量系数V f 、A f 、ρf 分别为转子的体积大部分的截面积材质密度 25.离心泵的性能参数：流量、压头、效率、轴功率。
能量损失：容积ηv 、机械ηm 、水力ηh 损失总效率：η=ηv ηm ηh轴功率：ηe N N =g HQ N e ρ=N--轴功率，wN e ---有效功率，wQ--流量，m^3/sH---压头，m若离心泵的轴功率用kw 来计量：ηρ102QH N = 26. 离心泵转速的影响：2121n n Q Q =22121)(n n H H =32121)(n n N N =Q 1、H 1、N 1-----转速为n 1时泵的性能 Q 2、H 2、N 2-----转速为n 2时泵的性能27.离心泵叶轮直径的影响：''22D D Q Q =222)'('D D HH =322)'('D D N N = 'Q 、'H 、'N ----=叶轮直径为'D 时泵的性能Q 、H 、N ----=叶轮直径为D 时泵的性能28. 离心泵的气蚀余量,m ：gu g p g p NPSH v 2211++=ρρp v --操作温度下液体的饱和蒸汽压,pa 29. 临界气蚀余量，m ：k f k v c H gu g u g p p NPSH -+=+-=1,1min ,122)(22ρ1--k 截面 30.离心泵的允许吸上真空度，m 液柱：gp p s H a ρ1'-=p a ---大气压强，pap 1---泵吸入口处允许的最低绝对压强，pa测定允许吸上真空度'sH 实验是在大气压为(10mH 2O)下，用20℃清水为介质进行的。
其他条件需进行换算，即H s ---操作条件下输送液体时的允许吸上真空度，m 液柱'sH ---实验条件下输送水时的允许吸上真空度，即在水泵性能表上查的数值，mH 2O H a ---泵安装地区的大气压强，mH 2O ，其值随海拔高度的不同而异 P v ----操作温度下液体的饱和蒸汽压，Pa 10---实验条件下大气压强，mH 2O ℃下水的饱和蒸汽压，mH 2O1000--实验温度下水的密度，Kg/m^3 ρ--操作温度下液体的密度，kg/m^331. 离心泵的允许吸上真空度'sH 与气蚀余量的关系为：32. 离心泵的允许安装（吸上）高度：10,11022----=f g H gu g p p H ρH g --泵的允许安装高度，m ；H f ，0-1--液体流经吸入管路的压头损失，m ； P 1---泵入口处允许的最低压强，pa若贮槽上方与大气相通，则p 0即为大气压强p a ,上式可表示为：若已知离心泵的必须气蚀余量则：10,)(----=f r va g H NPSH gp p H ρ若已知离心泵的允许吸上真空度则：10,12'2---=f g H gu s H H 离心泵的实际安装高度应比允许安装高度低~1m33.离心泵的流量调节方法：A ：改变阀门的开度；B ：改变泵的转速在同一压头下，两台并联泵的流量等于单台泵的两倍；而两台泵串联操作的总压头必低于单台泵压头的两倍 第二章 非均相物系分离· 1. 恒压过滤对于一定的悬浮液，若μ、r ’及v 皆可视为常数，则令v r k '1μ=k--表征过滤物料特性的常数，m 4/(N*s)恒压过滤方程-----)()(22e e KA V V θθ+=+e e KA V θ22=θ222KA VV V e =+s p k K -∆=12θ--过滤时间，s ；K--过滤常熟，m 2/sq--介质常数，m 3/m 2当过滤介质阻力可以忽略时，V e =0，θe =0，则恒压过滤方程可简化为：θ22KA V = 令A V q /=，A V q e e /=则此方程为：)()(2e e K q q θθ+=+e e K q θ=2θk q q q e =+22θK q =22. 非球形颗粒当量直径的计算36πpe V d =d e ---体积当量直径，mV p --非球形颗粒的实际体积，m^33. 形状系数又称球形度，他表征颗粒的形状与球形的差异情况。
p s s s =φs φ--颗粒的形状系数或球形度S--与该颗粒体积相等的圆球的表面积，m 2S p --颗粒的表面积，m 24.对于非球形颗粒，通常选用体积当量直径和形状系数来表征颗粒的体积、表面积、比表面积：36e p d V π=s e p d S φπ/2=e s d a p φ6= 5.等速阶段中颗粒相对于流体的运动速度u t 称为沉降速度。
ξρρρ3)(4-=s t gd u ξ---阻力系数u t --颗粒的自由沉降速度，m/sd---颗粒直径，mρ,ρs ---分别为流体和颗粒的密度，kg/m 36.滞流区或斯托克斯定律区（10-4<Re t <1）其中μρt t du =Re μ--流体的黏度，过渡区或艾伦定律区（1<Re t <103）6.0Re 5.18t =ξ 湍流区或牛顿定律区（103<Re t <2*105）ξ=7.重力沉降速度u t:滞流区μρρ18)(2gd u s t -= 过渡区：6.0Re )(27.0t s t gd u ρρρ-=湍流区：ρρρgd u s t )(74.1-=8.由于器壁效应对沉降速度的修正：u t--理论沉降速度，m/s 't u --颗粒的实际沉降速度，m/sD--容器直径，m9.降尘室最高点的颗粒沉降至室底需要的时间为:t t u H=θ 气体通过降尘室的时间为:u l=θ为了满足除尘要求，气体在降尘室内的停留时间至少需要等于颗粒的沉降时间，即：气体在降尘室内的水平通过速度为：Hb V u s= 为了满足要求：t s blu V ≤l---降尘室的长度，m;H--降尘室的高度，m;b--降尘室的宽度，m;u---气体在降尘室的水平通过速度，m/s ；V s --降尘室的生产能力，m 3/s 若降尘室内设置n 层水平隔板，则多层降尘室的生产能力为:t s blu n V )1(+≤ 需要指出，沉降速度u t 应根据需要完全分离下来的最小颗粒尺寸计算。