化工原理复习提纲..doc

1、单元操作： 定义：各种各样的物理加工过程（非化学过程）。 按原理分为3类: 流体流动过程（传动）：流体输送、搅拌、沉降、过滤 热量传递过程（传热）：热交换、蒸发 质量传递过程（传质）：吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥、结晶、膜分离 2、三传一反：传动、传热、传质（三者为单元操作）、化学反应。 任何一种化工产品的生产过程都是有多个单元操作和化学反应过程组成。 3、量纲:量纲表达式中所有量纲指数均为0的量，称作量纲为1，即单位名称为一，符合为1。 4、量纲一致性方程：物理量方程等号两边各项的量纲相等即为量纲一致性方程。如PV=nRT 5、单元操作的基本概念：物料衡算：（质量守恒定律）①进入与离开化工过程物料质量之差等于累积物料质量: 输入量—输出量=累积量②对于连续稳定操作过程：输入量=输出量 能量衡算：（能量守恒定律主要指机械能和热能，热量衡算步骤与物料衡算步骤相同。 平衡关系传递速率经济核算ρ=m/V=pM/RT （由PV=nRT，n=m/M换算而来）( ρ:kg/m3 ，p为气体的绝对压力：KPa ，M为气体摩尔质量:kg/kmol ，T:k ，n：kmol ，摩尔气体常数R=8.314KJ/(Kmol .K) ) 标况下Tθ=273.15K,pθ=101.325kpa,气体摩尔体积Vθ=22.4 m3/Kmol.标况下理想气体密度：ρθ=M/22.4, 根据这个公式，可计算其他温度和压强下的气体密度：ρ=ρθ（Tθp/T pθ）. 5、比体积：流体的比体积是密度的倒数。v=V/m=1/ρ (比体积v: m3 /kg)6、静力学方程：p—p0=ρ g h 用于描述静止流体内部的压力沿着高度的变化，对于不可压缩流体，密度不随压力而变化，该方程由液体推导而来，但对气体也适用。p0 是液面上方压力，p是液柱下端面压力，h是液柱高度，g=9.8N/kg 7、等压面：由静力学方程知，当液面上方的压力p0一定时，在静止液体内任一点压力的大小与液体本身的密度ρ和该点距离液面的深度h有关，因此，在静止连续的同一液体内，处于同一水平面上的各点，因其深度相同，所以其压力也相同，这个压力相等的水平面就是等压面。 8、静力学方程的应用：（1）压力测量：①U形管液柱压差计 ②斜管压差计 ③微差压差计。（2）液面测定。（3）确定液封高度。1、流量（种类）：①体积流量（单位：m3/s）。 ②质量流量（单位：Kg/s） 体积流量与质量流量关系： ，式中ρ为流体密度：kg/m3 2、流速（计算方法）：①平均流速 :(单位：m/s) A为管路截面积：m2②质量流速ω：（单位：Kg/( m2.s) ）ω=/A=/A=当温度、压力发生变化时，气体的体积流量和流速将改变，但其质量流量不变，因此此时采用质量流量计算比较方便。③管路直径的估算:以d为管内径， 则平均流量=/[(π/4)*d2]= /0.785 d2, 所以 3、连续性方程（质量守恒)：=常数，若流体不可压缩，则ρ=常数，则=常数（Const） 伯努利方程（各项名称意义，单位）能量形式： 压头形式： （四） 1、粘度（温度的影响）：流体流动是产生内摩擦力的性质成为粘性，流体粘性越大，其流动性越小。粘度μ即为粘性系数，单位是[Pa.s]。动力粘度ν=μ/ρ ,单位是m2/s液体和气体的粘度数据均有实验测得，同一温度下，气体粘度远小于液体粘度。温度对流体粘度影响很大，当温度升高时，流体的粘度减小，而气体的粘度增大。 2、雷诺实验与雷诺数、流动类型根据雷诺实验流体在管路中的流动状态可分为2种类型： （六）管路计算 连续性方程、柏努利方程、摩擦阻力计算式1、流量测定原理：流量计是利用流体流动过程中机械能转化原理设计而成的。2、测速管，流量计（原理，类型）：（p48-54）测速管又称皮托管，用于测定流体的点速度。流量计有:孔板流量计、转子流量计、湿式气体流量计。1、泵的分类：四类：离心式、往复式、旋转式、流体动力作用式 3、主要性能参数（流量，扬程，功率，效率）：流量：单位时间内泵输送液体的体积，单位有m3/s、m3/min、m3/h 扬程H(又称压头):指单位重量（1N）液体流经泵所获得的能量。单位:J/N=m(指m液柱)。 功率P：功率指单位时间内做的功，轴功率是指泵轴所需的功率，有效功率是指单位时间内液体从泵中叶轮获得的有效能量。单位：W或(N.m)/s效率η：泵的效率等于有效功率与轴功率之比。4、管路特性方程:H=H0+kq2v 1、流量调节的方法：（1）改变阀门开度；（2）改变泵的转速；（3）离心泵的并联操作；（4）离心泵的串联操作。 2、气蚀余量：有效气蚀余量、必需气蚀余量3、汽蚀现象：当叶轮入口最低压力点处的压