2021年化工原理考研各知识点分章总结.doc

一、流体力学及其输送1.单元操作：物理化学变化单个操作过程，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=±τA=±μAdu/dy，(F：剪应力；A：面积；μ：粘度；du/dy：速度梯度)。4.两种流动形态：层流和湍流。流动形态判据雷诺数Re=duρ/μ；层流——过渡—4000—湍流。当流体层流时，其平均速度是最大流速1/2。5.持续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=C。6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Δpf=λlρu2/2d，沿程阻力：Hf=Δpf/ρg=λlu2/2dg(λ：摩擦系数)；层流时λ=64/Re，湍流时λ=F(Re，ε/d)，(ε：管壁粗糙度)；局部阻力hf=ξu2/2g，(ξ：局部阻力系数，状况不同计算办法不同)7.流量计：变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计)；变截面流量计。孔板流量计特点；构造简朴，制造容易，安装以便，得到广泛使用。其局限性之处在于局部阻力较大，孔口边沿容易被流体腐蚀或磨损，因而要定期进行校正，同步流量较小时难以测定。转子流量计特点——恒压差、变截面。8.离心泵重要参数：流量、压头、效率（容积效率hv：考虑流量泄漏所导致能量损失；水力效率hH：考虑流动阻力所导致能量损失；机械效率hm：考虑轴承、密封填料和轮盘摩擦损失。）、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.常温下水密度1000kg/m3,原则状态下空气密度1.29kg/m31atm=101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg（1）被测流体压力>大气压表压=绝压－大气压（2）被测流体压力<大气压真空度=大气压－绝压=－表压10.管路总阻力损失计算11.离心泵构件：叶轮、泵壳（蜗壳形）和轴封装置离心泵叶轮闭式效率最高，合用于输送干净液体。半闭式和开式效率较低，惯用于输送浆料或悬浮液。气缚现象：贮槽内液体没有吸入泵内。汽蚀现象：泵安装位置太高，叶轮中各处压强高于被输送液体饱和蒸汽压。因素（①安装高度太高②被输送流体温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高）各种泵：耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体12.往复泵流量调节（1）正位移泵流量只与泵几何尺寸和转速关于，与管路特性无关，压头与流量无关，受管路承压能力所限制，这种特性称为正位移性，这种泵称为正位移泵。往复泵是正位移泵之一。正位移泵不能采用出口阀门来调节流量，否则流量急剧上升，导致示损坏。（2）往复泵流量调节第一，旁路调节，如图2-28所示，采用旁路阀调节主管流量，但泵流量是不变。第二，变化曲柄转速和活塞行程。使用变速电机或变速装置变化曲柄转速，达到调节流量，使用蒸汽机则更为以便。变化活塞行程则不以便。13.流体输送机械分类14.离心泵特性曲线：OqvqvHH1管路he～qv图2-10离心泵工作点泵H～qv泵～qvA15.流体输送机械特点：速度式流体输送机器特点(1)由于速度式流体输送机械转动惯量小，摩擦损失小，适合高速旋转，因此速度式流体输送机械转速高、流量大、功率大。(2)运转平稳可靠，排气稳定、均匀，普通可持续运转1~3年而不需要停机检修。(3)速度式流体输送机械零部件少，构造紧凑。(4)由于单级压力比不高，故不适合在太小流量或较高压力（>70MPa）下工作。2.容积式流体输送机械特点(1)运动机构尺寸拟定后，工作腔容积变化规律也就拟定了，因而机械转速变化对工作腔容积变化规律不发生直接影响，故机械工作稳定性较好。(2)流体吸入和排出是靠工作腔容积变化，与流体性质关系不大，故容易达到较高压力。(3)容积式机械构造复杂，易于损坏零件多。并且往复质量惯性力限制了机械转速提高。此外，流体吸入和排出是间歇，容易引起液柱及管道振动。16.流体体积随压力变化而变化性质称为压缩性。二、非均相机械分离1.颗粒沉降：层流沉降速度Vt=(ρp-ρ)gdp2/18μ，(ρp-ρ：颗粒与流体密度差，μ：流体粘度)；重力沉降(沉降室，H/v=L/u，多层；增稠器，以得到稠浆为目沉淀)；离心沉降(旋风分离器)。2.过滤：深层过滤和滤饼过滤(惯用，助滤剂增长滤饼刚性和空隙率)；分类：压滤、离心过滤，间歇、持续；滤速康采尼方程：u=(Δp/Lμ)ε3/5a2(1-ε)2，(ε：滤饼空隙率；a：颗粒比表面积；L：层厚)。3．过滤介质：过滤过程所用多孔性介质称为过滤介质，过滤介质应具备下列特性：多孔性、孔径大小适当、耐腐蚀、耐热并具备足够机械强度。4.助滤剂：若滤浆中所含固体颗粒很小，或者所形成滤饼孔道很小，又若滤饼可压缩，随着过滤进