化工原理重要知识点总结

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1、化工原理重要知识点总结化工原理重要知识点总结一基本概念1、连续性方程2、液体和气体混合物密度求取 3、离心泵特性曲线的测定 4、旋 风分离器的操作原理 5、传热的三种基本方式6、如何测定及如何提高对流传热的总传热系数K7、重力沉降与 离心沉降8、如何强化传热9、简捷法10、精馏原理 11、亨利定律12、 漏液13、板式塔与填料塔 14、气膜控制与液膜控制15、绝热饱和温 度二、核心公式第一章、流体流动与流体输送机械（1）流体静力学基本方程（例 19）U 型管压差计（2）柏努利方程的应用（例 114）（3）范宁公式（4）离心泵的安装高度（例 2-5）第二章、非均相物系的分离和固体流态化（1）重力

2、沉降 滞流区的沉降公式、降尘室的沉降条件、在降尘室中设置水平隔 板（例 33）、流型校核、降尘室的生产能力（2）离心沉降旋风分离器的压强降、旋风分离器的临界粒径、沉降流型校核（离 心沉降速度、层流）、多个旋风分离器的并联（例35）第三章、传 热（1）热量衡算（有相变、无相变）K的计算、平均温度差、总传热速率方程、传热面积的计算（判别是否合用）（例 48）（2）流体在圆形管内作强制湍流流动时a计算式（公式、条件）， 粘度卩对a的影响。（3）实验测K（例4 9）（ 4）换热器操作型问题（求流体出口温度，例 410）下册第一 章蒸馏全塔物料衡算【例 14】、精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方 程、

3、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程）进料热 状况对汽液相流量的影响下册第二章吸收吸收塔的物料衡算；液气比与最小液气比求m【例2 8】填料层高度的计算【传质单元高度、传质单元数（脱吸因数法）】 提高填料层高度对气相出口浓度的影响下册干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算（求循环量）热量衡算（求温度）预热 器热量【例 55】扩展阅读：化工原理知识点总结整理 一、流体力学及其输送1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃 取。 2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。3牛顿粘性定律：F二土 tA二土 uAdu/dy, （F：剪应力；A

4、：面积； 卩：粘度；du/dy：速度梯度）。4两种流动形态：层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=du P /u；层流201*过渡4000湍流。当流体层流时，其平均速度是最大流 速的 1/2。5连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/p +1/2u2=Co6流体阻力二沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Apf=入 Ipu2/2d,沿程阻力：Hf二Apf/pg二入Iu2/2dg（入：摩擦系数）；层流时 入=64/Re，湍流时入二F（Re,/d）, （ ：管壁粗糙度）；局部阻力hf= C u2/2g, （C：局部阻力系数，情况不同计算方法不同）7. 流量计：变压头流量计（测速管、

5、孔板流量计、文丘里流量计）； 变截面流量计。孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便， 得到广泛的使用。其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流 体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。转子流量计的特点恒压差、变截面。8离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率v：考虑流量泄 漏所造成的能量损失；水力效率H：考虑流动阻力所造成的能量损失； 机械效率m：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失）轴功率；工 作点（提供与所需水头一致）；安装高度（气蚀现象，气蚀余量）；泵的型 号（泵口直径和扬程）；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真 空泵。9.常温下水的密度1000kg/

6、m3,标准状态下空气密度 1.29kg/m31atm=101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mm Hg （1）被测流体的压力大气压表压二绝压一大气压（2）被测流体的压力14. 离心泵特性曲线：HH管 路he qv1A泵,p:h:15.75,w:15.75,x:266.97,y:440.24.助滤剂：若滤浆中所含固体颗粒很小，或者所形成的滤饼孔道 很小，又若滤饼可压缩，随着过滤进行，滤饼受压变形，都使过滤阻 力很大而导致过滤困难。可采用助滤剂以改善滤饼的结构，增强其刚 性。常用的助滤剂有：硅藻土、纤维粉末、活性炭、石棉等dqK2p5.过滤速率基本方程u

7、Kd2（qqe）r恒速过滤，恒压过滤222q2qqeKV2VVeKA6. 过滤设备：板框压滤机（间歇操作，构造简单，过滤面积大而 占地省，过滤压力高（可达 1.5MPa 左右），便于用耐腐蚀性材料制造， 便于洗涤。它的缺点是装卸、清洗劳动强度较大。）、叶滤机（叶滤机也是间歇操作设备，具有过滤推动力大、单 位地面所容纳的过滤面积大、滤饼洗涤较充分等优点。其生产能力比 板框压滤机大，而且机械化程度高，劳动力较省，密闭过滤，操作环 境较好。其缺点是构造较复杂、造价较高。）、厢式压滤机、转筒真空 过滤机（操作连续、自动）7. 自由沉降:单个颗粒在流体中的沉降过程称。干扰沉降：若颗粒 数量较多，相互间距

8、离较近，则颗粒沉降时相互间会干扰，称为干扰 沉降。8. 影响因素：当颗粒浓度增加，沉降速度减少。容器的壁和底面， 沉降速度减少。非球形的沉降速度小于球形颗粒的沉降速度。9. 流态化是一种使固体颗粒通过与流体接触而转变成类似于流 体状态的操作。分三个阶段：（1）固定床阶段：流体通过颗粒床层的表 观速度U较低，使颗粒空隙中流体的真实速度u1小于颗粒的沉降速 度Ut,则颗粒基本上保持静止不动，颗粒层为固定床。流化床阶段： 在一定的表观速度下，颗粒床层膨胀到一定程度后将不再膨胀，此时 颗粒悬浮于流体中，床层有一个明显的上界面，与沸腾水的表面相似， 这种床层称为流化床（。散式流态化，聚式流态化）。 （3

9、）颗粒输送阶段： 如果继续提高流体的表观速度U,使真实速度U1大于颗粒的沉降速 度ut，则颗粒将被气流所带走，此时床层上界面消失，这种状态称为 气力输送。10. 气力输送的优点（1）系统封闭，避免物料飞扬，减少物料损失，改善劳动条件。（2）输送管路不限制，即使在无法铺设道路或安装输送机械的 地方，使用气力输送更加方便。（3）设备紧凑，易于实现连续化、自 动化操作，便于同连续化工生产相衔接。（4）在气力输送过程中可同 时进行粉料的干燥、粉碎、冷却、加料等操作。三、传热1. 传热方式：热传导（傅立叶定律）、对流传热（牛顿冷却定律）、辐 射传热（四次方定律）；热交换方式：间壁式传热、混合式传热、蓄热

10、 体传热（对蓄热体的周期性加热、冷却）。2傅立叶定律：dQ=-入dA, （Q：热传导速率；A：等温面积；入： 比例系数；：温度梯度）；入与温度的关系：入二入0（1+at）, （a：温度系 数）。3不同情况下的热传导：单层平壁：Q=（t1-t2）/b/（CmA）二温差/热 阻，（b：壁厚；Cm=（入 1-入 2）/2）；多层平壁:Q=（t1-tn+1）/bi/（入 iA）；单层圆筒:Q=（t1-t2）/b/（入 Am）, （A：圆筒侧面积，C=（A2-A1）/ln（A2/A1）；多层圆筒：Q=2 n L（t1-tn+1）/1/ 入 iln（ri+1/ri）。4对流传热类型：强制对流传热（外加机械

11、能）、自然对流传热、（温 差导致）、蒸汽冷凝传热（冷壁）、液体沸腾传热（热壁）,前两者无相变, 后两者有相变；牛顿冷却定律：dQ=hdAAt, （At0； h：传热系数）。 5吸收率A+反射率R+透射率D=1；黑体A=1,镜体R=1,透热体D=1, 灰体A+R=1 ；总辐射能E=E入d入，（E入：单色辐射能；入：波长）；四次方定律：E=C（T/100）4= e C0（T/100）4, （C：灰体辐射常数；C0： 黑体辐射常数；e =C/C0：发射率或黑度）；两物体辐射传热：Q1-2=C1- 2 A（T1/100）4-（T2/100）4 , （ ：角系数；A :辐射面积；C1- 2=1/（1/C

12、1）+（1/C2）-（1/C0）6.总传热速率方程：dQ=KmdA, （dQ：微元 传热速率；Km:总传热系数；A :传热面积）；1/K=1/h1+bA1/入 Am+A1/h2A2, （hl, h2：热、冷流体表面传热系数）。7换热器：夹套 换热器、蛇管式换热器、套管式换热器、列管式换热器。8、（1）强化传热为了使物料满足所要求的操作温度进行的加热 或冷却,希望热量以所期望的速率进行传递；（2）削弱传热：为了使 物料或设备减少热量散失,而对管道或设备进行保温或保冷。39热传导物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及 自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称为热传导,又称导 热。10

13、对流传热：对流仅发生于流体中，它是指由于流体的宏观运动 使流体各部分之间发生相对位移而导致的热量传递过程。11.无相变对流传热有相变内部流动强制对流传热外部流动大空间 自然对流自然对流传热有限空间自然对流混合对流传热沸腾传热冷 凝传热大容器沸腾管内沸腾管外冷凝管内冷凝12传热的基本方式：（1）热传导（2）对流传热热对流（3）辐射 传热13.影响冷凝传热的因素和冷凝传热的强化流体物性：冷凝 液、潜热L温差：液膜层流流动时，t=ts tw,不凝气体： 不凝气体的存在会导致（1%不凝气可使60%）,所以应该定期排放 蒸汽流速与流向（u10m/s）：蒸汽与液膜同向时u,；反向时u,； u时（无 论方向

14、）。因此蒸汽进口一般设在换热器上部，以避免蒸汽与液膜逆向 流动使。蒸汽过热：包括冷却和冷凝两个过程。冷凝面的形状和 位置：以减少冷凝液膜的厚度并作为目的。垂直板或管：可开纵向沟 槽；水平管束：可采用错列。14导热系数的物理意义：表示温度梯度为1K/m或1C/m时，单位时间通过单位面积的热量。即：单位温度梯度下0为固体在0（10kt）的热通量。C时的导热系数，k为温度系数， 1/C,对大多数金属材料为负值，对大多数非金属固体材料为正值。15. 在物体边界上，传热边界条件可分为以下三类： （1）已知物体 边界壁面的温度，称为第一类边界条件；（2）已知物体边界壁面的热通 量值，称为第二类边界条件；已

15、知物体壁面处的对流传热条件，称为 第三类边界条件。L16准数的定义与物理意义：努塞尔准数（Nusselt），Nu:对流传 热与厚度为L的流体层内的热传导之比。努塞尔数越大，对流传热的传热强度也越大。它反映了固体壁面 处的无因次温度梯度的大小。uLuL雷诺准数（Reynold），Re:惯性力与粘性力之比。雷诺数小， 表示流体的粘性力起控制作用，抑制流层的扰动，随着雷诺数的增大， 流体中流体微团的扰动加剧，壁面处的温度梯度增大，对流传热系数 增大。卬普朗特准数（Prandtl），Pr:动量扩散与热量扩散之比。它表 征了流体的动量传递能力与热量传递能力的格拉晓夫准数（Grashof）, Gr:a 浮升力与粘性力之比。它反映了由于流体中温度差引起密度差所导致的浮升力对对流 传热的影响。它在自然对流中的作用与强制对流中雷诺数的作用相当17蒸汽与低于饱和温度的壁面接触时有膜状冷凝和珠状冷凝两 种18影响沸腾传热的因素及强化途径：液体的性质：温差： 操作压强：加热面：19辐射：物体通过电磁波来传递能量的过程。热辐射：物体由于热的原因以电磁波的形式向外发射能量的过程。 20.热辐射=反射+吸 收+穿透(黑体，白体，透热体，灰体)E21 物体的黑度：指同温度下物体与黑体辐射能力之比。仅与自身特性有关。22