化工原理基本知识点

第一章流体流动

一、压强、单位之间的换算关系1\atrn-

101.33氏=10330kgf/m2=

10.33mH O=760mmHg

2、压力的表示2（）绝压以绝对真空为基准的压力实际数值称为绝对压强（简称绝压），是流体1的真实压强（）表压从压力表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压高出的值2表压二绝压-大气压（）真空度从真空表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压低多少3真空度二大气压-绝压、流体静力学方程式3P=P（）+Pgh

二、牛顿粘性定律F du二=—u——TA dy工为剪应力；为速度梯度；以为流体的粘度;dy粘度是流体的运动属性，单位为；物理单位制单位为（）称为（泊）,其Pa-s g/cm•s,P百分之一为厘泊cplPa・s=1P=IcP液体的粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大

三、连续性方程若无质量积累，通过截面的质量流量与通过截面的质量流量相等12对不可压缩流体即体积流量为常数

四、柏努利方程式单位质量流体的柏努利方程式称为流体的机械能gAz+-+^-=We^hf gz++K=E2p2p单位重量流体的能量衡算方程A------------Az+1=He-Hf2g pg〃=五二为圆筒壁的对数平均半径L对流传热热阻R=—as

二、热量衡算若忽略热损失时，热流体放出的热量等于冷流体吸收的热量=叱（4「九）=叱（—〃）流体无相变A/=CpAt流体有相变M=rc

三、总传热速率方程Q=ksMm传热面积（我国以外表面积为准）总传热系数5==—L+-L+—L0依）弓心4%%%总热阻由热阻大的那一侧的对流传热所控制，当两个流体的对流传热系数相差较大时，要提高关键在于提高对流传热系数较小一侧的k,a澳-A平均温差2=m加2In--△t、逆流有利于增大传热温差、减小传热面积、节省加热剂或冷却剂用量、减小传热面积；并流有利于控制流体的出口温度

四、迪特斯（）—贝尔特（）关联式Dittus Boelter在壁温和流体平均温度相差不大的情况下〃N=

0.023Re°8液体被加热流体被冷却n=

0.4,n=

0.3

五、有相变的传热、蒸汽冷凝1膜状冷凝和滴状冷凝冷凝传热中，不凝性气体的除去有利于提高对流传热系数、液体沸腾2第五章蒸播、全塔物料衡算精馅塔的物料衡算总物料衡算F=D+W易挥发组分质量衡算塔顶易挥FXF=DXD+WXW发组分回收率:塔底难挥发组分D/FX XDF回收率:W1-/F1-X XWF

二、理想体系的汽液平衡方程ax1+cif—lx相对挥发度愈大，表示较愈易挥发，愈有利于分离，时尸混合液a AB a=l x,不能用一般的蒸储方法进行分离

三、操作线方程、精储段的操作线方程1（氏=人称为回流比）D表示在一定操作条件下，由第板下降的液相组成人与相邻的板的上升蒸n n+1汽组成间的关系ym、提储段操作线方程2X------------XV I=------------------机Z/—W L-W表示在一定操作条件下，提偏段内第板下降的液相组成与第板上升的蒸m m+1汽组成间的关系

四、进料方程、进料热状态参数1表示进料热状态参数即原料液变为饱和蒸气所需的热量/原料液的汽化q Ikmolkmol潜热、与、及、的关系2q VV L17L=L+qFV»=V^-lF+、进料方程线方程3qy=-^—x------xF「q-\q-\为两操作线交点的轨迹

五、回流比、全回流1精储塔塔顶上升的蒸汽经全凝器冷凝后，冷凝液全部回流至塔内，在全回流下，、、均为D WF0R=—=ooD、最小回流比加.2R正常平衡曲线时最小回流比RmmRmin+1XD~yq“，为为线与平衡线交点的坐标q

六、塔高和塔径塔高z=Np-lH,N P为实际塔板数，E全塔效率，Ht板间距塔径、产塔内径，空塔气速，塔内上升蒸汽的体积流D u:Vs:兀UV量第六章吸收

一、亨利定律、以表示的平衡关系1Pi~Xip；=Ex,E亨利系数Pa,kpa；难溶气体E很大，易溶气体E很小；对一定的气体和一定的溶剂，随温度升高而加大，体现出气体的溶解度随温度升E高而减小的趋势、以表示的平衡关系2摩尔浓度3；溶解度系数3P=2Cl kmol/mH kmol/m*kpa易溶气体很大，难溶气体的很小；随温度升高而减小H H H、以表示的平衡关系3y〜xFy*=mxm相平衡常数，m=—tP

二、吸收速率方程式吸收速率=传质系数传质推动力x、膜吸收速率方程1气膜1以压差为推动力N A=《P A-，川以摩尔分率差「表示推动力y,y,\i NA=k y-y yA Aj液膜2以摩尔浓度差为推动力勺％-或ci-c N=A以摩尔分率差为推动力xi-x N=k x-x Ax AiA、总吸收速率方程2表示总推动力p-p*N=K p-p*A AA G为总推动力c*-cK LC*-CA A

三、全塔物料衡算在逆流操作的吸收塔内，气体自下而上、液体自上而下流动，塔顶、塔11底22V YLX A2八对溶质做全塔物料衡算A V^-Y=LX-X212溶质的吸收率或回收率=乜二上

四、吸收塔的操作线方程与操作线或乙Y=-X+Y--XJ y=x+E—X,V1y1V2V2称为液气比L/V吸收操作中，吸收操作线必位于平衡线上方，即溶质在气相中的实际浓度总是高于与之接触的液相的平衡浓度即丫-丫*就是吸收操作中的推动力；若操作YY*,线位于平衡线的下方，则进行脱吸操作

五、吸收剂用量的确定正常情况下最小液气比称为最小液气比，表示与成平衡的吸收液浓度，若平衡关系满足亨利定L/V*.Xi*Yi律产匕X/m

六、填料层高度z=H OGN OG传质单元高度=-^—K aClHOGY[}传质单元数=乙NOGln[l-s+s]^Y-^Y（）（△，=,2g=Y—R,AY=Y-Y；N G22in^l△匕\Y2JLJ0jt,称为脱吸因数，为平衡线的斜率与操作线的斜率的比值小于S=”m L/V S1L有利于提高溶质的吸收率，出塔气体与进塔液体趋近平衡，需采用较大的液体量使操作线斜率大于平衡线斜率（即小于）；若要获得最浓的吸收液，必使出塔液体S1与进塔气体趋近平衡，要求采用小的液体量使操作线斜率小于平衡线斜率（即大S于）l o第七章干燥

一、湿空气的性质、湿度（湿含量）1H饭水汽/依绝干气H=0,622P「P-P,绝干空气，去湿能力最大；饱和空气去湿能力为H=

00、相对湿度

①2=100%Ps绝干空气

①去湿能力最大；饱和空气

①无去湿能力=0,=1,、比容（湿容积%）3以绝干空气为基准的湿空气的体积称为湿空气的比容，又称湿容积U H，单1kg位为湿空气绝干气m/kga小273+1101330-----------------------v=（

0.772+L244H）x xH273p、比热容g4常压下，将湿空气中绝干空气及相应的水气的温度升高或降低℃所1kg Hkg1需要或放出的热量称为比热容表示,单位绝干气•℃CH kj/kg oC=

1.01+

1.88//A/、焙5I以绝干空气为基准的绝干空气的焰与相应水气的熔之和为湿空气的焰1kg Hkg单位，绝干气I,kj/kg，/=L01+L884+2490”、干球温度、与湿球温度、绝热饱和冷却温度、露点

二、湿物料的性质6t tWtas td、湿基含水量

31、干基含水量，2X X=-

三、干燥过程中的物料衡算绝干空气Hi绝干空气乙耳干康器干燃产品湿物料Gi无；绝绝干物料G干物料G、水分蒸发量1WW=LH-H=GX-X

2112、空气消耗量2LL=W_GXE-H,—H\~H.-H]/11，1湿空气的消耗量UL“=L1+HJ、干燥产品的流量3G2干燥器的热损失速率0IL H,电,】工马,S____________预热器干燃器瓦湿物料进干燥器时的温度H4〜神一..G1,不，n湿物料进干燃器时的温度焙，kJ/kgQpG莅，氏年他

四、干燥系统的热量衡算G=G]1-s=G21—预热器消耗的热量向干燃器补充的热量连续干嫌过程的拣堂街算示意图温度为，湿度为，熔为的新鲜空气，经预热器后状况为、乩

二、t HI3H在干燥器中与湿物料进行逆流干燥，离开干燥器时湿度增加而温度下降，状况变L;为、、绝干空气流量为物料进、出干燥器时的干基含水量分别为、t2412,Lkg/s X1；温度为、；分为、绝干物料的流量为X00L Gkg/s22I=c+Xcs w预热器消耗的热量为；向干燥器补充的热量干燥器向周围损失的热QpkW QD；量为QL、预热器消耗的热量1「Qp=LI I°、向干燥器补充的热量2Q=LI-I+GI-I,+QD2121L、干燥系统消耗的总热量3Q=Q+Q=^I-I+GI-I^+QLP202L、干燥系统的热效率4队W2490+

1.8--------------------77x-Q

五、干燥时间的计算、恒速阶段干燥时间1工二「G XXc「s Uc临界干燥速率・；物料的初始含水量绝干料;物料的临界含水Uc kg/n2s Xkg/kg Xc1量；单位干燥面积上的绝干物料量绝干料/痛G/S kg、降速阶段干燥时间2U-X*「「_GX X*r XX*------------------=—•——In一s uc2位压头（位头）；—动压头（速度头）；静压头（压力头）z22g pgNe轴功率N有效功率Ne=WeWs

五、流动类型雷诺数Re=3是一无因次的纯数，反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系Re（）层流1层流（滞流），流体质点间不发生互混，流体成层的向前流动圆Re2000%Fax M层流时速度分布侧型为抛物线型管内层流时的速度分布方程（）湍流2湍流（紊流），流体质点间发生互混，特点为存在横向脉动Re24000即，由几个物理量组成的这种数称为准数

六、流动阻力、直管阻力一一范宁公式1生=埠”pg g（）层流时的磨擦系数层流时阻力损失与速度的一次方成正比，层12=—,Re流区又称为阻力一次方区（）湍流时的摩擦系数2

①2=/（Re,）（莫狄图虚线以下）给定Re,X随三增大而增大；给定刍，2aa a随增大而减小（/急？，虽然〃增大时，增大，减小，但总的是Re ocRe2Apf增大的）

②2=/（马（莫狄图虚线以上），2仅与土有关，切/.OC这一区域称为阻力da平方区或完全湍流区、局部阻力2（）阻力系数法12为局部阻力系数，无因次h=^—Jf出口损失蠹口进口损失品口=

1.0;=

0.5/e u1h-------f=x、当量长度法2注意（）管路出口动能和出口损失只能取一项（）不管突然扩大还是缩小，〃均12取细管中的流速；

七、复杂管路、分支管路1⑴连续性方程总管的质量流量等于各分支管路上的质量流量之和廊］+,对不可压缩流体Ws=Ws Vs=Vs+Vs212⑵无轴功时的柏努利方程、并联管路2图1-43并联管路//”2‘巧如卜％=丫［+口以口V2+3=8

八、流量测量、变压头的流量计（恒截面）（）测速管（皮托管）；（）孔板流量计；（）文立1123里流量计、变截面（恒压差）流量计一一转子流量计2第二章流体输送机械

一、离心泵的主要部件叶轮泵壳（蜗壳）（）集液作用，（）转能作用12

二、气缚现象与气蚀现象气缚现象因泵内存在气体而导致吸不上液体的现象称为“气缚现象”气蚀现象离心泵工作时，泵入口处形成真空，当真空达到一定时

①液体部份汽化；

②溶于水中的氧逸出，含汽泡的液体进入高压区后，汽泡急剧凝结破裂，产生高频、高冲击力的水击现象，造成对叶轮和泵壳的冲击，使材料疲劳而受到破坏，这种现象称为气蚀现象

三、离心泵的特性曲线H〜Q Q增大,H减小N〜Q Q增大，N增大；流量为0时N最小所以泵要在流量为0时启动Ne=HQpgn〜Q Q增大，n先增大（流量为0时n为0）,达到最大值后减小

四、离心泵的允许安装高度、离心泵的允许吸上真空度法1允许吸上真空度办:指为避免发生气蚀现象，离心泵入口处可允许达到的真空度%=久二%pg是在下以的清水为介质进行的，若输送液体或操作条件与此不符，Hs lat20C则应校正2泵的允许安装高度Hg=Hs-^-Hfm2g由于随流量的增大而减小,所以计算安装高度时应以最大流量下的计算Q Hs、气蚀余量法2允许气蚀余量:指泵入口处的静压头与动压头之和必须大于液体在操作温度下的饱和蒸汽压的某一最小允许值，以防气蚀现象的发生凹--匹NPSH=4+泵的允许安装高度Pg2g pg「Hg=-NPSH-H oiPg随流量的增大而增大,在确定安装高度时应取最大流量下的

五、离心NPSH NPS泵的工作点和流量调节泵的特性曲线与管路特性曲线的交点，即为离心泵的工作点、管路特性曲线调节流量1改变出口阀开度时工作点变化关小出口阀门，阻力变大，管路特性曲线变陡，工作点由减小，M-Mi,Q增大开大出口阀门，阻力变小，管路特性曲线变平坦，工作点由增大，H M-M2,Q减小H、泵的特性曲线调节流量2（）改变转速若离心泵的转速变化不大（）则有比例定律1W20%,2上；Z=（吗2；竺二（吗3Q nH nN n改变泵转速时工作点变化转速提高，泵的特性曲线上移，工作点由增大，增大M-Mi,Q H转速降低，泵的特性曲线下移，工作点由减小，减小M-M2,Q H（）切削叶轮切割定律2若某一离心泵的叶轮经切割变小（）则有切割定律W10%,切割后泵的特性曲线下移，工作点由减小减小M-M2,Q HQH N叫石F万=（万）瓦二方（）离心泵的串、并联3

①泵的并联两台离心泵并联且各自的吸入管路相同，在一定的压头下的总流量等于两单台泵流量相加，管路特性曲线越平坦，泵的并联工作愈有利H=H=H Q=Q^Q离心泵的串联离心泵的并联2和d满足泵的特性曲线方程，和满足泵的特性曲线方程1Q42

②泵的串联两台离心泵串联，一定流量下的总压头等于两单台泵压头相加，总压头总是小于两台泵压头的两倍管路特性曲线越平坦，泵的串联工作愈有利Qi H总压头H总流量Q===HHH Q QQ[+212储和满足泵的特性曲线方程，和满足泵的特性曲线方程“I12”22

六、往复泵、往复泵的特征1具有正位移特性压头与流量之间无联系1有自吸作用；1流量具有不均匀性；2单动泵=Asn；双动泵=2A-as〃为活塞的表面积，为活塞杆的截面积，往复频率，为活塞的冲程A an s、往复泵的流量调节2往复泵的工作点管路特性曲线与泵的特性曲线的交点1往复泵的特性曲线及工作点往复泵的流量调节2

①旁路调节在入口和出口之间安装一旁路使一部分出口流体回到入口

②改变活塞往复频率和冲程第三章非均相物系的分离和固体流态化

一、形状系数6（球形度）与非球形颗粒体积相等的球的表面积非球形颗粒的表面积0—对球形颗粒；非球形颗粒，6，颗粒的形状越接近球形,

二、6=1小越接近1;床层空隙率£:反映床层疏密程度=床层体积-颗粒体积£二床层体积

三、重力沉降722自3gPs-P=7id~p%6团为颗粒直径，为流体的粘度Re,=4d u424

①层流区（斯托克斯阻力定律）/土

（4）4=10-Re lRe,L）_d\p-p gs风一〃’18

②过渡区（艾伦区）耳（）lRe1000Re£t

③湍流区（牛顿区）（）€=

0.441000Rep2X105

四、重力沉降设备降尘室的生产能力V5u blt含尘气体的最大处理量为降尘室底面积与沉降速度的乘积，与降尘室的高bl ut度无关

五、恒压过滤基本方程式=必或如=22a0K KeV2+2W=N6或+2qq=KOKe eK=2kAp1

六、滤饼的洗涤、洗涤速率1洗涤速率指单位时间内消耗的洗水体积即、/VUw=二/卬de

①横穿洗法、/V1dVxu=-----=---------vv dOw4d心

②量换洗法dV dVxxli—----=---aclOw dOE、洗涤时间2以匕的洗水洗涤滤饼，洗涤时间*=

七、间隙过滤机的生产能力操作周期=T H生产能力，Q=Q=V/T第四章传热

一、传热速率Q=----ER△为传热温差,为整个传热面的热阻t Rh平壁导热的热阻R=ASb匕二弓为圆筒壁的厚度;圆筒壁导热热阻二三R町为圆筒壁的对数平均面积;=23。