环境工程原理2015总复习课件.ppt

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1、主要内容第一章绪论第二章质量衡算与能量衡算第三章流体流动第四章热量传递第五章质量传递第八章吸收第九章吸附绪论质量传递—传质:伴随流体流动引起的质量变化动量传递:流体流动过程所引起的动量变化热量传递—传热:随流体流动过程引起的能（热）量变化1.以传递理论贯穿整个章节第二章质量衡算与能量衡算输入速率－输出速率＋转化速率=积累速率质量衡算的一般方程转化速率或反应速率——单位时间因生物反应或化学反应而转化的质量。组分为生成物时为正值，质量增加；组分为反应物时，为负值，质量减少第二节质量衡算(2.2.4)一、衡算的基本概念(2.2.8)污染物的生物降解经常被视为一级反应，即污染物的降解速率

2、与其浓度成正比。假设体积V中可降解物质的浓度均匀分布，则反应速率常数，s-1或d-1物质质量浓度负号表示污染物随时间的增加而减少体积反应速率第二节质量衡算各种情况下的质量衡算稳态系统非稳态系统组分发生反应组分不发生反应二、总质量衡算：第三章流体流动③流体的可压缩性不可压缩性流体：流体的体积不随压力变化而变化，如液体；可压缩性流体：流体的体积随压力发生变化，如气体。一、流体的压力二、流体的密度与比体积三、流体静力学基本方程式（重点）四、流体静力学基本方程式的应用（重点）第一节流体静力学——静力学基本方程式压力形式能量形式位能静压能三、流体静力学基本方程式讨论：（1）适用于重力场中静

3、止、连续的同种不可压缩性流体；（2）物理意义：——单位质量流体所具有的位能，J/kg；——单位质量流体所具有的静压能，J/kg。在同一静止流体中，处在不同位置流体的位能和静压能各不相同，但二者可以转换，其总和保持不变。（3）在静止的、连续的同种流体内，处于同一水平面上各点的压力处处相等。压力相等的面称为等压面。（4）压力具有传递性：液面上方压力变化时，液体内部各点的压力也将发生相应的变化。四、静力学基本方程的应用（重点）（一）压力测量1.U形管液柱压差计p1p2mRAA’①U形管压差计可测系统内两点的压力差，当将U形管一端与被测点连接、另一端与大气相通时，也可测得流体的表压或真空

4、度；流量与流速稳态流动与非稳态流动连续性方程式（重点）伯努利方程式（重点）实际流体机械能衡算式（重点）第二节管内流体流动的基本方程三、连续性方程式（重点）对于稳态流动系统，在管路中流体没有增加和漏失的情况下：推广至任意截面——连续性方程式1122不可压缩性流体，圆形管道：即不可压缩流体在管路中任意截面的流速与管内径的平方成反比。——伯努利方程式不可压缩性流体，（1）位能静压能动能四、伯努利方程式（重点）式（1）为以单位质量流体为基准的机械能衡算式，式（2）为以重量流体为基准的机械能衡算式，表明理想流体在流动过程中任意截面上总机械能、总压头为常数，三种能量形式可以相互转换。（2

5、）（1）伯努利方程的两种形式Hz2210位能+动能+静压能=Const.五、实际流体的机械能衡算式（一）实际流体机械能衡算式（2）外加功（外加压头）1kg流体从流体输送机械所获得的能量为W(J/kg)。（1）能量损失（压头损失）设1kg流体损失的能量为Σhf（J/kg）。（3）（4）两边除以g,则——伯努利方程式其中H——外加压头或有效压头，m;Σhf——压头损失，m。1.粘度的物理意义流体流动时在与流动方向垂直的方向上产生单位速度梯度所需的剪应力。液体:T↑→↓气体:一般T↑→↑超高压p↑→↑第三节管内流体流动现象如：喝粥（二）流型判据——雷诺准数无因次数群二、流体流动类

6、型与雷诺数判断流型Re≤2000时，流动为层流，此区称为层流区；Re≥4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区；2000

7、以及虚线以下的区域）（4）完全湍流区（虚线以上的区域）λ与Re无关，只与有关。该区又称为阻力平方区。一定时，（五）非圆形管内的流动阻力当量直径：边长分别为a、b的矩形管:二、局部阻力（一）阻力系数法（二）当量长度法第六节流量的测定（1）皮托管测量流体的点速度，可测速度分布曲线；一、皮托管流量计四、转子流量计（一）结构与原理从转子的悬浮高度直接读取流量数值。（1）特点：恒压差、恒流速、变截面——截面式流量计。（三）安装及优缺点（1）永远垂直安装，且下进、上出，安装支路，以便于检修。