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1、第二章流体输送机械,1 液体输送机械-离心泵、离心泵工作原理、结构、类型、常用泵简介、气缚现象。 、离心泵主要性能参数：流量、扬程、功率、效率 、离心泵的理论压头与流量的关系 、离心泵实际压头对理论压头的偏移及原因分析 、离心泵特性曲线及其应用特性曲线 ;流体性质对曲线的影响 转速、尺寸对曲线的影响,第二章流体输送机械,、离心泵吸上与安装高度 理想极限吸上高度 汽蚀现象及其原因允许汽蚀余量和允许吸上真空度非标定工况下工作的离心泵的参数校正，及汽蚀问题解决方法、离心泵工作点及调节泵特性曲线与管路特性曲线，泵的工作点调节原理与方法离心泵串、并联操作，等效泵概念,第二章流体输送机械,、离心泵选型，安
2、装及操作 2 其他类型液体输送泵、往复泵工作原理、结构部件、分类、性能；运转与调节 、旋转泵与旋涡泵等 、各类泵的选用与比较,3 气体输送及压缩机械,、气体输送机械应用场所，及分类方法、离心式通、鼓风及压缩机离心通风机)结构、原理、性能参数 )标定状态及选型原则 离心鼓风压缩机 旋转鼓风机(罗茨风机) )工作原理；)主要性能参数； )操作及调节、往复式压缩机 )结构及主要部件； )工作原理与过程 ；)压缩过程的外加功及压缩功率计算： 等温压缩过程 绝热压缩过程； )余隙及其影响；)多级压缩:目的及原因、优点、功及功率计算方法，,第三章机械分离,固体颗粒：大小及其表示方法；粒度及标准筛；粒度分布
3、、粒度统计平均方法；非球形颗粒粒度表示筛：分类及结构；生产能力；分割粒径。2 沉 降,2 沉 降,、重力沉降基本假定，受力分析，沉降过程速度的变化 阻力系数，备阶段沉降速度计算公式及应用分级沉降、非球形颗粒及干扰沉降重力沉降室：）结构与特点、应用场所）设计计算及结论竖流沉降槽）结构与部件）特点、应用场所）设计计算,、离心沉降,离心沉降速度：离心力场受力分析、沉降速度，分离因子分离设备)旋风分离器:结构与操作、特点、压降损失、临界分离粒径、分离总效率（分级效率）、选型；,3 过 滤,、概述：过滤速度与过滤速率流体通过固定床压降计算：欧根-康采尼方程 )固定床中流动特征； )简化模型； )过滤基本
4、方程； )过滤推动力与阻力 )恒压过滤方程及其应用；)滤饼的压缩性对过滤常数的影响)过滤常数的测定；,2、过滤计算间歇过滤计算)操作周期及其优化； )生产能力 连续过滤计算 :)过滤周期；)生产能力,第五章传热学,1 概 述、传热在化工生产中的应用)传热三类情况； )传热在化工生产中的地位及作用 、传热的三种基本形式)热力学第二定律；)传热的基本方式:机理、特点。2 热 传 导、付立叶定律)概念及术语 )付立叶定律、导热系数：固体、液体、气体导热系数、平壁中的导热)稳定一维单层平壁传热; )稳定一维多层平壁传热、园筒壁中的稳定传热：)单层圆筒壁传热; )多层圆筒壁传热,3 两流体间的热量传递-
5、对流传热分析,、平壁两侧流体换热过程分析）概念与术语；）换热分析）实际简化处理；）热阻及其计算、对流传热系数和总传热系数、强化传热和提高传热系数的手段、影响对流传热系数的因素）流动状态 ；）对流状态 ）流体性质）传热面形状,1、传导对流和辐射2、稳态传热与不稳态传热3、传热微分方程和管内层流温度分布4、傅里叶定律、牛顿冷却定律及传热基本方程5、传热过程的平衡关系和速率关系对数平均温差,第四章 传热,基本概念,热阻概念及传热控制步骤换热器的校核与调节膜状冷凝和滴状冷凝泡状沸腾和膜状沸腾黑体镜体透热体吸收率（黑度）反射率和折射率强化传热和削弱传热的措施换热器流体流动路径选择,单层平壁导热速率的工作
6、方程式,多层平壁导热速率的工作方程式,单层圆筒壁的导热速率,多层圆筒壁的导热速率,基本公式,有一套管换热器，管内为542mm，套管为1164mm 的钢管，内管中苯被加热，苯进口温度为50，出口温度为80，流量为4000kg/h 。环隙为133.3的饱和水蒸气冷凝，其汽化热为2168.1kJ/kg，冷凝传热膜系数为11630W/m2.K 。苯在5080之间的物性参数平均值为密度=880kg/m3，比热 :Cp=1.86kJ/kg.，粘度=0.3910-3Pa.s，导热系数=0.134W/m.k，管内壁垢阻为0.000265cm2/W ，管壁及管外侧热阻不计。试求：（1）加热蒸汽消耗量；（2）所需
7、的传热面积（以内管外表面计）。,解：（1）加热蒸汽消耗量：,（2）内管中苯的流速：,湍流,则以内管外表面计的传热系数为：,.,一列管式换热器由25*2 钢管制成。 在管内流动，注量为10/s，由320K冷却到310K，的平均比热为0.86J/*K。冷却水在管外与呈逆流流动，流量为3.58/s ，进口温度为300K 。已知侧的1 为50W/K ，水侧2为500 W/K，垢 阻不计，水的比热为4.16J/*K。 试计算：（1）冷却水的出口温度。 （2）传热系数。 （3）传热面积。,问答题,1.应用柏努利方程式时应注意哪些？2.孔板流量计与转子流量计在测量方法上有何不同？3.何谓离心泵的设计点及工作
8、点？4.何谓“气缚”和“气蚀”？5.重力沉降与离心沉降？6.过滤开始时，为什么滤液是浑浊的？7.三种基本传热方式的原理各是什么？ 8.写出对流传热膜系数关联式中的四个准数名称及计算公式9.提高传热系数 的方法有哪些？10.常用的加热剂（热载体）有哪些？,1.应用柏努利方程式时应注意哪些？,1根据题意绘出流程示意图，标明流体流动方向。 确定衡算范围，选取上、下游截面，选取截面的原则是：两截面均与流体流动方向相垂直；其次，两截面之间流体必须是连续的；第三，待求的物理量应该在某截面上或两截面间出现；第四，截面上的已知条件最充分，且两截面上的u、p、Z两截面间的 都应相对应一致。 选取基准水平面，基准
9、面必须与地面平行；为简化计算，常使所选的基准面通过某一衡算截面。 各物理量必须采用一致的单位制，同时，两截面上压强的表示方法要一致。,2.孔板流量计与转子流量计在测量方法上有何不同？,孔板流量计属变压差（定截面）流量计，测得的是管截面上的平均速度；采用U形管压差计读数R表示压强差，流量通式可写作式中C为流量系数，在0.60.7之间为宜；孔板流量计的U形管压差计读数R对流量变化反应灵敏，但其缺点是流体流经孔板前后能量损失较大，该损失称为永久损失。,转子流量计属变截面（恒压差）流量计，读取流量方便，直观性好，能量损失小，测量范围宽，可用于腐蚀性流体的测量，但不能用于高温高压的场合，且安装的垂直度要
10、求较高。转子流量计的流量公式为：式中的CR为流量系数，其值接近于1。转子流量计的刻度与被测流体的密度有关。当被测流体的密度不同于标定介质密度时，需对原刻度加以校正。,3.何谓离心泵的设计点及工作点？,（1）离心泵铭牌上所标的流量和压头，是泵在最高效率点所对应的性能参数（Qs、Hs、Ns），称为设计点。泵应在高效区（即92%的范围内）工作。（2）离心泵的工作点 联立求解管路特性方程式和离心泵的特性方程式所得的流量和压头即为泵的工作点。若将离心泵的特性曲线HQ与其所在管路特性曲线HeQe绘于同一座标上，两交点M称为泵在该管路上的工作点。,4.为什么说调节离心泵出口阀的开度，就可以达到调节流量的目的
11、？,调节泵的出口阀的开度便改变了管路特性曲线，从而改变了泵的工作点。此法操作简便，工程上广泛采用，其缺点是关小阀门时，额外增加了动力消耗，不够经济。阀门关小，管路阻力增大，管路特性曲线上移，工作点由MM点，流量减小。,5.何谓“气缚”和“气蚀”？,（1）气缚现象：不灌液，则泵体内存有空气，由于 空气液，所以产生的离心力很小，因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，达不到输液目的。（2）汽蚀现象：离心泵运转时，假如：pKpv(t)，pv(t)被输液温度t时的饱和蒸汽压，则液体发生汽化产生汽泡，汽泡随同液体从低压区流向高压区，在高压的作用下迅速凝聚或汽泡破裂，与此同时，汽泡周围的液
12、体会以极高的速度冲向原汽泡所占据的空间，在冲击点处可形成高达几万kpa的压强，冲击频率可高达每秒几万次之多，若当汽泡的凝聚发生在叶片表面附近时，众多液体质点犹如细小的高频水锤撞击叶片，侵蚀叶片和叶轮，这种不正常现象称为汽蚀现象。,汽蚀发生时，会产生噪音和震动，叶轮局部地方在巨大冲击力的反复作用下，材料表面疲劳，从点蚀到形成严重的蜂窝状空洞，损坏叶片。泵的流量，压头和效率急剧下降，严重时甚至吸不上液体，所以为保证离心泵正常运转，应避免汽蚀现象的产生，即须使pKpv(t)。,6.过滤开始时滤液为什么是浑浊的？,答：过滤之初会有一些细小颗粒穿过介质而使滤液浑浊，但是颗粒会在孔道中迅速地发生架桥现象，
13、使小于孔道直径的细小颗粒也能被截拦，故过滤开始时滤液是浑浊的，但滤饼开始形成，滤液即变清。,7.三种基本传热方式的原理各是什么？,热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程叫热传导，简称导热。物体或系统内的各点间的温度差，是热传导的必要条件。有导热方式引起的热传递速率（简称导热速率）决定于物体内温度的分布情况。热传导在固体、液体和气体中都可以发生，但它们的导热机理各有不同，其中在固体中的热传导最为典型。,对流传热是指流体各部分之间发生相对位移、冷热流体质点相互掺混所引起的热量传递。热对流仅发生在流体之中, 而且必然伴随有导热现象。在流体中产生对流的原因有二个：一是因流体中各处的
14、温度不同而引起密度的差异, 使轻者上浮, 重者下沉, 流体质点产生相对位移, 这种对流称为自然对流。二是因泵或搅拌等外力所致的质点强制流动, 这种对流称为强制对流。流动的原因不同, 对流传热规律也不同。应予指出, 在同一种流体中, 有可能同时发生自然对流与强制对流。因热的原因而产生的电池磁波在空间的传递称为热辐射。热辐射与热传导和对流传热的最大区别就在于它可以在完全真空的地方传递无需任何介质。热辐射的另一个特征是不仅产生能量的转移，而且还伴随着能量形式的转换。辐射传热是物体间相互辐射和吸收能力的结果。,9.提高传热系数 的方法有哪些？,根据QK.tm方程, 指任一个K、S、tm都能提高强化传热
15、。(1) 增加传热面积,如在管内外壁装上翅片，采用螺旋管或粗糙管代替光滑管；(2)增大传热温差tm可采用逆流操作，因为当T1，T2，t1，t2四个温度一定时，逆流传热温差tm最大； (3)提高传热系数K由Ki1/（1/i1/o/）提高i、o降低,都能强化传热，要提高由单层改为多层，或在壳程中增设档板，对于蛇管中，加入搅拌装置或在蛇管圈中增设杯状物（强化圈）在列管换热器中可,还可采用导热系数大的流体作载热体（4）防止结垢和及时清除污垢。,10.常用的加热剂（热载体）有哪些？,物料在换热器内被加热或冷却时，通常需要用另外一种流体供给或取走热量，此种流体称为载热体，其中起加热作用的再载热体称为加热剂（或加热介质）；起冷却（冷凝）作用的载热体称为冷却剂（或冷却介质）。对于一定的传热过程，选择的载热体及工艺条件决定了需要提供或取出的热量，从而决定了传热过程的操作费用。选择载热体时还应考虑载热体的温度易调控；饱和蒸汽压较低，加热时不易分解；毒性小，不易燃、易爆，不腐蚀设备；价格便宜，来源容易等。,
