化工原理知识点总结复习重点(完美版).doc

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化工原理知识点总结复****重点(圆满版)
化工原理知识点总结复****重点(圆满版)
一般本科化工原理(天大版)知识点总结——重科田华制
第一章、流体流动
一、流体静力学
二、流体动力学
三、流体流动现象
四、流动阻力、复杂管路、流量计
一、流体静力学:
压力的表征:静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,
俗称压强。
表压强(力)=绝对压强(力)-大气压强(力)真空度=大气压强-绝对压
大气压力、绝对压力、表压力(或真空度)之间的关系
流体静力学方程式及应用:
压力形式
p2p1
g(z1z2)
备注:1)在静止的、连续的同一液体内,处于同一
能量形式
p1
z1g
p2
z2g
水平面上各点压力都相等。
此方程式只合用于静止的连通着的同一种连续的流体。
应用:
U型压差计p1p2(0)gR
倾斜液柱压差计
1
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微差压差计
二、流体动力学
流量
S
π
2
质量流量mSkg/s
/4dG
m=GA=
S
π
/4d
2
u
V=uA=
mS=VSρ
体积流量VSm3/s
质量流速Gkg/m2s
(均匀)流速um/sG=uρ
连续性方程及重要引论:
u2(d1)2
u1d2
一实质流体的柏努利方程及应用(例题作业题)
以单位质量流体为基准:
1
2
p1
1
2
p2
J/kg
z1g
2
u1
We
z2g
2u2
Wf
以单位重量流体为基准:
1
2
p1
1
2
p2
J/N=m
z1
2g
u1
g
He
z2
2gu2
g
hf
输送机械的有效功率:
Ne
msWe
输送机械的轴功率:
N
Ne
(运算效率进行简单数学变换)
应用解题重点:
1、作图与确立衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面;
2、截面的采纳:两截面均应与流动方向垂直;
3、基准水平面的采纳:随意采纳,必然与地面平行,用于确立流体位能的大小;
4、两截面上的压力:单位一致、表示方法一致;
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5、单位必然一致:有关物理量的单位必然一致相般配。
三、流体流动现象:
流体流动种类及雷诺准数:
(1)层流区Re<2000
(2)过渡区2000<Re<4000
(3)湍流区Re>4000
实质差异:(质点运动及能量损失差异)层流与端流的区分不只在于各有不同样的Re值,更重
要的是两种流型的质点运动方式有实质差异。
流体在管内作层流流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动,各质点互不碰撞,互不
混淆
流体在管内作湍流流动时,其质点作不规则的纷杂运动并相互碰撞,产生大大小小的旋
涡。因为质点碰撞而产生的附带阻力较自黏性所产生的阻力大得多,所以碰撞将使流体行进
阻力急剧加大。
管截面速度大小散布:
不论是层流或揣流,在管道随意截面上,流体质点的速度均沿管径而变化,管壁处速度
为零,走开管壁今后速度渐增,到管中心处速度最大。
层流:1、呈抛物线散布;2、管中心最大速度为均匀速度的2倍。
湍流:1、层流内层;2、过渡区或缓冲区;3、湍流主体
湍流时管壁处的速度也等于零,凑近管壁的流体仍作层流流动,这-作层流流动的流体
薄层称为层流内层或层流基层。自层流内层往管中心推移,速度渐渐增大,出现了既非层流
流动亦非完满端流流动的地区,这地区称为缓冲层或过渡层,再往中心才是揣流主体。层流
内层的厚度随Re值的增添而减小。
1
层流时的速度散布u2umax
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四、流动阻力、复杂管路、流量计:
计算管道阻力的通式:(伯努利方程损失能)
范宁公式的几种形式:圆直管道hf

lu2
d2
2
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非圆直管道
l
u
pfWf
2
d
运算时,重点是找出值,一般题目会告诉,仅用于期末考试,考研需扩大
非圆管当量直径:
当量直径:dede=4rH(4倍水力半径)
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水力半径:rH=

A
Π
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(流体在通道里的流通截面积A与湿润周边长Π之比)
流量计概括:(节流原理)
孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量丈量。
孔板流量计的特色:恒截面、变压差,为差压式流量计。
文丘里流量计的能量损失远小于孔板流量计。
转子流量计的特色:恒压差、恒环隙流速而变流通面积,属截面式流量计。
复杂管路:(认识)
并联管路各支路的能量损失相等,主管的流量必等于各支管流量之和。
第二章、流体输送机械
一、离心泵的构造和工作原理
二、特色参数与特色曲线
三、气蚀现象与安装高度
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四、工作点及流量调理
离心泵:电动机
流体(动能)
转变
静压能
一、离心泵的构造和工作原理:
离心泵的主要零件:离心泵的的启动流程:
叶轮吸液(管泵,无自吸能力)
泵壳液体的齐聚与能量的变换转能
泵轴排放
密封填料密封机械密封(高级)
叶轮其作用为将原动机的能量直接传给液体,以提升液体的静压能与动能(主要为静压
能)。
泵壳拥有齐聚液体和能量转变两重功能。
轴封装置其作用是防备泵壳内高压液体沿轴漏出或外界空气吸入泵的低压区。常用的轴
封装置有填料密封和机械密封两种。
气缚现象:离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体,则泵壳内存有空气,而空气
的密度又远小于液体的密度,故产生的离心力很小,所以叶轮中心地方形成的低压不足以将
贮槽内液体吸入泵内,此时虽启动离心泵,也不可以输送液体,此种现象称为气缚现象,表示
离心泵无自吸能力。所以,离心泵在启动前必然灌泵。
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汽蚀现象:汽蚀现象是指当泵进口处压
力等于或小于同温度下液体的饱和蒸汽压
时,液体发生汽化,气泡在高压作用下,迅
速凝集或破碎产生压力极大、频次极高的冲
击,泵体激烈振动并发出噪音,液体流量、
压头(出口压力)及效率显然降落。这类现
象称为离心泵的汽蚀。
二、特色参数与特色曲线:
流量Q:离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积。
压头(扬程)H:离心泵对单位重量(1N)的液体所供给的有效能量。
效率:总效率=vmh
Ne
轴功率N:泵轴所需的功率N
-Q曲线对应的最高效率点为设计点,
对应的Q、H、N值称为最正确工况参数,
铭牌所标出的参数就是此点的性能参
数。(会使用IS水泵特色曲线表,书
P117)
三、气蚀现象与安装高度:
气蚀现象的危害:
①离心泵的性能降落,泵的流量、压头和效率均降低。若生成大批的气泡,则可能出现气缚
现象,且使离心泵停止工作。
②产生噪声和振动,影响离心泵的正常运转和工作环境。
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③泵壳和叶轮的资料遇到破坏,降低了泵的使用寿命。
解决方案:为防备发生气蚀,就应想法使叶片进口周边的压强高于输送温度下的液体饱和蒸
气压。平常,依据泵的抗气蚀性能,合理地确立泵的安装高度,是防备发生气蚀现象的有效
举措。
离心泵的汽蚀余量:
为防备气蚀现象发生,在离心泵人口处液体的静压头(p1/pg)与动压头(u12/2g)之
和必然大于操作温度下液体的饱和蒸气压头(pv/pg)某一数值,此数值即为离心泵的气蚀余
量。
p1
2
pv
NPSH
u1
NPSHHS
Hg
抗气蚀性能好
g
2g
g
必然汽蚀余量:(NPSH)r
离心泵的赞成吸上真空度:
离心泵的赞成安装高度Hg(-1m):
关离心泵先关阀门,后关电机,开离心泵先关出口阀,再启动电机。
四、工作点及流量调理:
管路特色与离心泵的工作点:
由两截面的伯努利方程所得
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全程化简。
联解既得工作点。
离心泵的流量调理:
1、改变阀门的开度(改变管路特色曲线);
2、改变泵的转速(改变泵的特色曲线);减小叶轮直径也可以改变泵的特色曲线,但一般不
用。
3、泵串联(压头大)或并联(流速大)
来往泵的流量调理:
1、旁路调理;
2、改变活塞冲程和来往次数。
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第三章、非均相物系的分别(密度不同样)
一、重力沉降
二、离心沉降
三、过滤
一、重力沉降:
沉降过程:
先加快(短),后匀速(长)沉降过程。
流型及沉降速度计算:(参照作业及例题)
层流区(滞流区)或斯托克斯定律区:
(10-4<Ret<1)
(K<
)
过渡区或艾伦定律区:(1<Ret<103)
(<K<)
湍流区或牛顿定律区:(103<Ret<2
105)
(K>)
相应沉降速度计算式:(公式不用记,掌握运算方法)
计算方法:
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1、试差法:
即先假定沉降属于某一流型(比方层流区),则可直接采纳与该流型相应的沉降速度公式计
算ut,此后按ut查验Ret值能否在原设的流型范围内。假如与原设一致,则求得的ut有效。
不然,按算出的Ret值另选流型,并改用相应的公式求ut。
2、摩擦数群法:书p149
3、K值法:书p150
沉降设施:
为知足除尘要求,气体在降尘室内的逗留时间最少等于颗粒的沉降时间,所以:
单层降尘室生产能力:Vs
blut(与高度H没关,注意判断选择填空题)
多层降尘室:Vs
(n
1)blut(n+1为隔板数,n层水平隔板,能力为单层的(
n+1)倍)
二、离心沉降:
2
离心加快度:(惯性离心力场强度)
uT;重力加快度:g
R
4d(s)
2
4d(s)
离心沉降速度ur:
uT
;重力沉降速度uT:
g
3
R
3
离心分别因数KC:
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