化工原理复习要点.ppt

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1、化工原理8/4/20211化工原理复习要点1.流体流动及输送2.传热过程3.吸收4.精馏8/4/202121.流体流动及输送1、一个前提：稳定流动，本章仅研究稳定流动的问题。2、两个物性参数：密度、粘度，本章中密度、粘度一般作常数处理。牛顿粘性定律或F-----比例系数，即流体的粘度，单位Pa.s-----剪应力，单位为Pa----速度梯度，１／s8/4/20213液体:T↑→↓气体:一般T↑→↑超高压p↑→↑粘度的物理本质：分子间的引力和分子的运动与碰撞。2.粘度的单位SI制：Pa·s或kg/(m·s)物理制：cP(厘泊）换算关系1cP＝10-3Pa·s8/4/

2、20214通常流体粘度μ随温度t的变化规律为：（）A．t升高、μ减小B．t升高、μ增大C．对液体t升高μ增大，对气体则相反D．对液体粘度t升高μ减小，对气体则相反.D3.压强压强有不同的单位和表示方式1atm=1.013×105Pa=760mmHg=10.33mH2O=101.3kPa=1.033kgf.cm2表压=绝对压力-大气压力真空度=大气压力-绝对压力压力测量：压差计8/4/202151.某设备的表压强为100kPa，则它的绝对压强为kPa；另一设备的真空度为300mmHg，则它的绝对压强为。（当地大气压为101.33kPa）。答案：201.33，460mmHg

3、4.流体流动形态层流（或滞流）：流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不混合；湍流（或紊流）：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变化，质点互相碰撞和混合。8/4/20216判断流型Re≤2000时，流动为层流，此区称为层流区；Re≥4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区；2000

4、时的平均速度为管中心最大速度的1/2。即流体在圆形直管内层流流动时，其速度呈抛物线分布。8/4/20218湍流速度分布的经验式：流体在圆形直管中作滞流流动时，其速度分布是型曲线。其管中心最大流速为平均流速的倍，摩擦系数λ与Re关系为；而湍流时，流体管中心最大流速为平均流速的倍。8/4/20219离心泵的主要部件有、和。其特征曲线有、、。６.离心泵的结构.叶轮，泵壳，泵轴，H-qv,Pa-qv,η-qv７.计算管路计算的基本关系式是连续性方程，柏努力方程（包括静力学方程）及能量损失计算式（含λ的确定）。8/4/202110连续性方程：例在稳态流动系统中,水连续地从粗管流入

5、细管.粗管内径为细管内径的两倍,求细管内水的流速是粗管的若干倍?４倍8/4/202111流速与流量理想流体的柏努利（Bermoulli)方程(B.E)8/4/202112实际流体存在流动磨擦阻力，则Ｂ.ＥPa,pe—分别为实际功率（轴功率）和理论功率，单位为ＫＷ--输送机械的效率流体输送所需功率是指单位时间耗用的能量，可按下式求算8/4/202113流动阻力计算式：管进口及出口进口：流体自容器进入管内。ζ进口=0.5进口阻力系数出口：流体自管子进入容器或从管子排放到管外空间。ζ出口=1出口阻力系数8/4/202114每小时将１×104kg、45℃氯苯用泵从反应器A输送到

6、高位槽B（如图所示）管出口处距反应器液面的垂直高度为15m，反应器液面上方维持26.7kPa的绝压，高位槽液面上方为大气压，管子为Ø76mm×4mm、长26.6m的不锈钢管，管壁绝对粗糙度为0.3mm。管线上有两个全开的闸阀、5个90°标准弯头。45℃氯苯的密度为1075kg／m-3，粘度为6.5×10-4Pa·s。泵的效率为85%，求泵的轴功率。附：各局部阻力系数全开闸阀ζ1=0.1790o标准弯头ζ2=0.75摩擦系数计算式8/4/2021151.解：如图，取1-1、2-2界面，以1-1截面为基准面p1=26.7kPa（绝压），H1=0,u10p2=101.3kP

7、a（绝压）H2=15m8/4/202116=0.01888/4/202117=0.189m=0.1179m=22.41m8/4/202118Pe=HeqVg=22.412.58310-310759.81=0.61103WPa=8/4/2021192.传热过程１、热传导基本方程：傅立叶定律或的意义２、平壁的定态热传导8/4/202120导热系数：导热系数又是物质导热能力的标志，其物理意义为当物体两个面(等温面)间温差为1K，厚度为1m时，每秒经过1m2传热面积所能传导的热量J；其单位为J·(m·K．s)-１。物质的导热系数用实