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《化工原理》基本概念、主要公式.pdf

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《化工原理》基本概念、主要公式 第一章 基本概念： 连续性假定质点拉格朗日法欧拉法定态流动轨线与流线系统与控制体粘性的物理本质 质量守恒方程静力学方程总势能理想流体与实际流体的区别可压缩流体与不可压缩流体的区别 牛顿流体与非牛顿流体的区别伯努利方程的物理意义动量守恒方程平均流速动能校正因子 均匀分布均匀流段层流与湍流的本质区别稳定性与定态性边界层边界层分离现象因次 雷诺数的物理意义泊谡叶方程因次分析实验研究方法的主要步骤摩擦系数完全湍流粗糙管 局部阻力当量长度毕托管驻点压强孔板流量计转子流量计的特点 非牛顿流体的特性(塑性、假塑性与涨塑性、触变性与震凝性、粘弹性) 重要公式： du 牛顿粘性定律τ=µ dy pp 静力学方程1+zg=2+zg ρ1ρ2 pu2pu2 机械能守恒式1+zg+1+h=2+zg+2+h ρ12eρ22f 动量守恒ΣFX=qm(u2X−u1X) duρdG 雷诺数Re== µµ lu2u?q? 阻力损失h=λh∞∞V fd2fd?d? 6432µul 层流λ=或h= Refρd2 u2 局部阻力h=ζ f2 4A 当量直径d= eΠ 2∆P 孔板流量计q=CA，∆P=R(ρ−ρ)g V00ρi 第二章 基本概念： 管路特性方程输送机械的压头或扬程离心泵主要构件离心泵理论压头的影响因素叶片后弯原因 气缚现象离心泵特性曲线离心泵工作点离心泵的调节手段汽蚀现象必需汽蚀余量(NPSH)r 离心泵的选型(类型、型号)正位移特性往复泵的调节手段离心泵与往复泵的比较(流量、压头) 通风机的全压、动风压真空泵的主要性能参数 重要公式： l 8(λ+ζ) ∆p 管路特性H=+∆z+Σdq2 eρgπ2d4gV 泵的有效功率Pe=ρgqVHe 1 P 泵效率η=e Pa pp 最大允许安装高度[H]=0−V−ΣH−[(NPSH)+0.5] gρgρgf0−1r ρ' 风机全压换算p'=p TTρ 第三章 基本概念： 搅拌目的搅拌器按工作原理分类混合效果调匀度分隔尺度宏观混合微观混合搅拌器的两个功能 旋浆式搅拌器、涡轮式搅拌器、大叶片低转速搅拌器特点及适用范围改善搅拌效果的工程措施(转速、 挡板、偏心、导流筒)搅拌器功率的影响因素搅拌功率的分配搅拌器的放大准则 第四章 基本概念： 非球形颗粒的当量直径形状系数分布函数频率函数颗粒群平均直径的基准 床层比表面床层空隙率数学模型法的主要步骤架桥现象过滤速率基本方程 过滤常数及影响因素洗涤速率过滤机的生产能力τopt 叶滤机板框压滤机回转真空过滤机加快过滤速率的途径 重要公式： 物料衡算：三个去向：滤液V，滤饼中固体V饼（1−ε），滤饼中液体V饼ε dVKA22∆P1−S 过滤速率基本方程=，其中K= dτ2(V+Ve)r0φµ KA2 恒速过滤V2+VV=τ e2 22 恒压过滤V+2VVe=KAτ V 生产能力Q= Στ ϕ 回转真空过滤q=K+q2−q nee ∆PµW8VW 板框压滤机洗涤时间(qe=0,S=0)τW=τ ∆PWµV 第五章 基本概念： 曳力(表面曳力、形体曳力)曳力系数斯托克斯定律区牛顿区(自由)沉降速度重力沉降室加隔板 离心分离因数旋风分离器主要评价指标总效率粒级效率分割直径dpc流化床的特点(混合、 压降)两种流化现象聚式流化的两种极端情况起始流化速度带出速度气力输送 重要公式： d2(ρ−ρ)g 斯托克斯沉降公式u=pp，Re<2 t18µp 重力降尘室生产能力qV=A底ut C−C 除尘效率η=进出 C进 2 m 流化床压降∆P=(ρp−ρ)g Aρp 第六章 基本概念： 传热过程的三种基本方式载热体三种传热机理的物理本质间壁换热传热过程的三个步骤 傅里叶定律导热系数热阻推动力流动对传热的贡献牛顿冷却定律强制对流自然对流(加 热、冷却面的位置)关联式Nu=0.023Re0.8Prb的定性尺寸、定性温度，b的取值努塞尔数、普朗特数 的物理意义大容积自然对流的自动模化区液体沸腾的两个必要条件核状沸腾膜状沸腾临界点 沸腾给热的强化蒸汽冷凝的两种形式膜状冷凝给热系数α排放不凝性气体各种α的相对大小 斯蒂芬-波尔兹曼定律黑体黑度灰体克希霍夫定律角系数传热过程的控制步骤 传热操作线K与A的对应对数平均推动力逆流并流冷、热流体流动通道的主要选择原则 重要公式： dt 傅立叶定律q=−λ dn 牛顿冷却定律q=α(T−TW) αl 努塞尔数Nu= λ Cµ 普朗特数Pr=p λ λ 圆管内强制湍流α=0.023Re0.8Prb受热b=0.4,冷却b=0.3 d 1 传热系数K1= 1δd1d1 +R1++R2+ α1λdmα2d2 传热基本方程式Q=KA∆tm ∆t−∆t ∆t=12 m∆t ln1 ∆t2 热量衡算式或 Q=qm1C