化工原理总复习剖析课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 流体流动,一,.,静力学方程式,3.,静力学方程式的应用计算，尤其掌握,U,管压差计测压公式,当,U,管压差计安装于,水平管路,上时,其读数反映的是两测压点之间的,静压差,即,:,1.,压强的不同表达方式,:,表压强,绝对压强,真空度,压强的单位换算,2.,静力学方程式公式及适用条件,R,P,A,P,B,第一章 流体流动一.静力学方程式3.静力学方程式的应用,二,.,流体处于流动状态时所遵循的规律,1.,连续性方程,:,适用于定态流动系统,.,2.,柏努利方程,（,1,）柏努利方程各项表示的含义,（,2,）,（,3,）理想流体伯努利方程,二.流体处于流动状态时所遵循的规律1.连续性方程:适用于定态,（,4,）对非理想流体伯努利方程表示的含义,(5),伯努利方程的三种不同表达方式,:,(,以单位质量为基准,),(,以单位重量为基准,),(,以单位体积为基准,),掌握不同表达方式各项所表示的含义及单位,（,6,）利用伯努利方程解题,必须将所选的截面位置及基准水平面写清楚！,（4）对非理想流体伯努利方程表示的含义(5)伯努利方程的,三,.,管路能量损失计算,3.,雷诺数,4.,滞流和湍流,Re,的分割点。,6.,边界层及滞流底层的含义。,5.,滞流和湍流各自的特点。,1.,牛顿粘性定律及适用条件；,2.,粘度单位及其随温度变化趋势；,7.,管路能量损失的计算。,三.管路能量损失计算 3.雷诺数4.滞流和湍流Re的分割点,总能量损失,直管阻力,滞流,:,湍流,:,主要采用摩擦系数图,.,应掌握摩擦系数图的分区,及,四个区域各自的特点,.,局部阻力,阻力系数法,(,应注意其中的流速为小管中的流速,.,出口阻力系数为,1,入口阻力系数为,0.5),当量长度法,总能量损失直管阻力滞流:湍流:主要采用摩擦系数图.应掌握摩擦,当流体从管子直接排放在管外空间时,选取截面有两种方式,:,2,2,2,2,四,.,管路计算,1.,并联管路,:,(1),总流量为各分支管路的流量之和,;,(2),各并联管路能量损失相等,(,或压强降相等,),当流体从管子直接排放在管外空间时,选取截面有两种方式:22,2.,分支管路,(1),总流量为各分支管路的流量之和,;,（,2,）单位质量流体在各分支管路中流动终了时的总机械能与能量损失之和相等。,0,0,1,1,2,2,五,.,流量测量,流量计分类；,不同流量计的特点（如流量与压差的关系）,2.分支管路(1)总流量为各分支管路的流量之和;（2）单,第二章 流体输送机械,一,.,离心泵工作原理和基本结构,2.,气缚现象,(,即离心泵启动前要灌泵,),2.,基本结构,:,叶轮（分类及作用）,;,泵壳：转能装置,。,二,.,离心泵性能参数及特性曲线,1.,离心泵性能参数,:,流量,Q,、压头,H,、效率,、,轴功率,N,离心泵特性曲线,:,H-Q,N-Q,-Q,1.,离心泵工作原理叙述；,第二章 流体输送机械一.离心泵工作原理和基本结构2.气缚,2.,离心泵性能参数随流量变化及影响因素,H,随流量增加而减小，,N,增加；,当,Q=0,时,轴功率最低,启动泵和停泵应关闭出口阀,;,效率有一个最高效率点,最高效率点对应的流量为额定流量,;,泵应在最高效率点附近工作,.,Q,H,与密度,无关,但,N,与,呈正比。,粘度增加，,Q,H,均下降，但轴功率却升高。,叶轮直径，转速增加，离心泵,Q,，,H,，,N,均增加，其关系为切割定律和比例定律,.,2.离心泵性能参数随流量变化及影响因素H随流量增加而减小，N,Hg,2.,允许气蚀余量,三、离心泵安装高度,1.,气蚀现象,3.,允许安装高度,允许气蚀余量影响因素,Hg2.允许气蚀余量三、离心泵安装高度1.气蚀现象3.允,四,.,离心泵流量调节,1.,管路特性曲线；,离心泵的工作点是,的交点；,2.,离心泵流量调节方法：（,1,）调节离心泵出口阀门开度；（,2,）调节叶轮转速；（,3,）支路调节。,改变泵的出口阀门开度，实际上是改变了,；改变叶轮转速或直径实际是改变了,。,3.,泵的,串并联的特点,及选择原则,五,.,离心泵选型,所选离心泵所提供流量及压头应稍高于管路所需。,如何调节以满足管路实际需求？,四.离心泵流量调节1.管路特性曲线；五.离心泵选型所选离心,六,.,其他类型泵,1.,泵的分类：,离心泵,正位移泵,正位移泵特点：,（,1,）压头与流量关系？,（,2,）流量调节方法？,（,3,）是否需要灌泵？,正位移泵举例。,六.其他类型泵1.泵的分类：离心泵正位移泵正位移泵特点：正位,第三章 过滤,一,.,基本概念,1.,过滤的基本方式；,2.,过滤介质种类；,3.,可压缩性滤饼和不可压缩性滤饼，助滤剂的选择及作用；,4.,孔隙率和比表面，与过滤阻力的关系,5.,v,参数,第三章 过滤一.基本概念1.过滤的基本方式；,二、过滤基本方程,要求能够利用方程分析强化过滤途径。,二、过滤基本方程要求能够利用方程分析强化过滤途径。,三,.,恒压过滤方程式,或,介质阻力忽略时,:,三个过滤常数,:,K,为物料特性及压强差所决定的常数,;,e,q,e,为反映介质阻力大小的常数。,三.恒压过滤方程式或介质阻力忽略时:三个过滤常数:K为物,五,.,先恒速再恒压的过滤方程式,六,.,过滤设备,各种设备的分类及结构特点。,重点要掌握两种洗涤方式及特点。,四、恒速过滤,掌握恒速过滤特点。,先恒速再恒压的实现方法及优点。,五.先恒速再恒压的过滤方程式六.过滤设备各种设备的分类及,六,.,滤饼的洗涤,洗涤时间的计算,:,板框压滤机,:,加压叶滤机,:,洗涤特点,六.滤饼的洗涤洗涤时间的计算:板框压滤机:加压叶滤机:洗涤特,七,.,过滤机生产能力,1.,间歇式过滤设备,2.,连续式过滤机,介质阻力忽略时,七.过滤机生产能力1.间歇式过滤设备2.连续式过滤机介质阻力,传热总复习,二、热传导,1.,傅立叶定律、不同材料导热系数大小、导热系数随温度的变化趋势,2.,平壁热传导及圆筒壁热传导计算,一、传热的基本方式及其特点,传热总复习二、热传导1.傅立叶定律、不同材料导热系数大小、导,3.,热阻的概念及其与温差的关系,在定态热传导中，温差与热阻成正比，与导热系数成反比。,4.,保温层厚度,20,110,1,2,3,50,150,3.热阻的概念及其与温差的关系在定态热传导中，温差与热阻成正,三、传热计算,传热速率方程式,:,三、传热计算传热速率方程式:,(,一,),总传热系数,K,(1),总热阻,1/K,0,由五项热阻组成，最大热阻对,K,0,起决定作用,.,(2)K,0,的各种简化。如当污垢及管壁热阻可忽略时，,当,0,与,i,相差悬殊时,如,0,i,此时,K,0,0,K,值总是接近于,小的流体的对流传热系数值，且永远小于,的值。,(一)总传热系数K(1)总热阻1/K0由五项热阻组成，最大,(2),恒温传热,平均温度差,t,m,=T-t,。,(4),当两流体均变温时，在流体进出口温度都相等的情况下，逆,t,m,逆,t,m,错,/,折,t,m,并,。,(1),逆流、并流,（,3,）,当换热器有一侧流体发生相变而保持温度不变时，,t,m,逆,=t,m,并,=t,m,错,/,折,，无流向问题,。,(,二,),平均温度差,t,m,t,m,表示传热换热器中传热的平均推动力。,(2)恒温传热,平均温度差 tm=T-t。(4)当,(,三,),传热面积,应将传热面积与流体在管内的流通面积区别开来。,n,为总管数,n,i,为每一程的管数,.,若将单管程的列管换热器改为双管程时，其传热面积不变,而流通面积仅为单管程流通面积的一半，当流量一定时，双管程的管内流速是单管程流速的,2,倍。,(三)传热面积应将传热面积与流体在管内的流通面积区别开来。n,化工原理总复习剖析课件,四,.,对流传热,1.,牛顿冷却定律,如热流体在管内流动，冷流体在管间流动，对流传热速率方程分别为,:,定态传热，壁温接近于对流传热系数大的一侧流体的温度。,2.,影响对流传热系数的因素,对流传热，热阻集中在,。若想提高对流传热系数，关键是,。,四.对流传热1.牛顿冷却定律如热流体在管内流动，冷流体在管间,管径不变,，,若管径变化，流量相同的情况下,3.,对流传热系数关联式,（,1,）无相变对流传热系数关联式,:,（,3,）液体沸腾传热，,掌握基本概念及影响因素。,（,2,）蒸汽冷凝传热,膜状冷凝、滴状冷凝，蒸汽冷凝传热的影响因素。,对流传热系数所用到的准数。,管径不变，若管径变化，流量相同的情况下,3.对流传热系数关,五、辐射传热,1.,掌握黑体，镜体，透热体，灰体、黑度、辐射能力的概念,2.,四次方定律：,3.,灰体辐射能力定律：克希霍夫定律,物体的黑度（吸收率）越大，辐射能力越强,E,T,4,六、强化传热的途径,五、辐射传热1.掌握黑体，镜体，透热体，灰体、黑度、辐射能力,一、填空,h,设备,液封管,水,某设备在兰州地区真空表的读数为,80kPa,，则其绝对压强为,_mmHg,；在天津地区操作时，若要维持相同的绝对压强，真空表的读数应为,_kPa,。（已知兰州地区平均大气压为,85kPa,，天津地区平均大气压为,100kPa,）,2.,某设备要控制其内部压强不超过,9.81kPa,（表压），为安全生产，需在设备外安装水封装置（如图），其作用是当反应器内压强超过规定值时，气体即会从液封管排出。则此设备液封管插入水面下的深度,h,为,_m,。,h,g=9.8110,3,一、填空h设备液封管水2.某设备要控制其内部压强不超过9.,3.,流体在一段圆形水平直管中流动，,Re,为,1000,，则流动类型 为,，若测得管中心流速,1m/s,，则管内平均流速为,m/s,；又已知此流体每米管长的能量损失为,20Pa/m,，若将流量变为原来的,1/2,，则每米管长的能量损失变为,Pa/m,。,（滞流，,0.5m/s,，,10Pa,）,4.,液体密度增加，离心泵,H-Q,曲线将,，,N-Q,曲线将,。（上移、下移、不变）,（不变，上移）,5.,流体由内径为,50mm,的管突然进入内径,100mm,的管中，已知流体在大管中的流速为,0.5m/s,，则流体在变径处产生的局部能量损失为,J/kg,。（变径处局部阻力系数,=0.6,）,3.流体在一段圆形水平直管中流动，Re为1000，则流动类,6.,采用恒压过滤,过滤,5min,得滤液,2m,3,再过滤,5min,共可得滤液,m,3,；采用恒速过滤,过滤,5min,得滤液,2m,3,再过滤,5min,共可得滤液,m,3,。,（滤饼不可压缩，过滤介质阻力可忽略）,7.,若构成滤饼的颗粒比表面积越大，则滤饼的阻力越,。,8.,转筒真空过滤机，提高转筒转速，滤饼的厚度会,，单位时间得到的滤饼体积会,。（增加、减少、不变）,6.采用恒压过滤,过滤5min得滤液2m3,再过滤5min,1,2,3,120,20,10.A,、,B,、,C,三种物体，各自的黑度分别为,A,=0.4,，,B,=0.2,，,C,=0.7,，相应的辐射能力分别为,E,A,，,E,B,和,E,C,，则,E,A,，,E,B,和,E,C,之间大小关系为,。,9.,如图所示，三层平壁热传导，各层材料厚度均相同，三层材料的导热系数分别为,1,=10W/m,，,2,=1.5W/m,，,3,=30W/m,，当传热达到稳定后，试推断各层温差（,t,1,、,t,2,、,t,3,）,的大小关系为,。,1231202010.A、B、C三种物体，各自的黑度分,11.,为防止热损失，需对管道进行保温，已知管道直径为,50mm,，管外空气对流传热系数,为,10W/m,2,。今有,A,、,B,两种材料，其导热系数分别为,A,=0.5W/m,，,B,=0.2W/m,，则选用材料,可以保证保温后热损失肯定减小。,12.,液体沸腾传热，按对流传热系数,与壁面和流体间温差,t,的关系，可分为三个区域，即自然对