化工原理知识点学习

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1、第一章流体流动一.基本内容1.流体静力学方程及应用2.稳定流动系统物料衡算——连续性方程机械能衡算——柏努利方程3.管内流体流动阻力:(1)两种流动类型及判断。(2)流动阻力计算:直管阻力和局部阻力二.基本概念1.稳定流动:与流动有关的物理量不随时间的改变,但可随位置而改变,其质量流量为常数。2.等压面:静止连续同一流体,同一水平面。3.滞流与湍流,滞流底层:(1)两种流动类型本质区别在于流体质点运动规律不同;(2)在湍流流体中近壁面处总存在一薄层滞流流体,称为滞流底层(层流内层);(3)滞流与湍流之速度分布:a

2、.层流:点速度ur与其所处半径r成抛物线关系,平均流速u为管中心线处最大速度umax的1/2倍。b.湍流:平均流速u为umax的0.8~0.82倍。4.流体流动阻力产生的原因:流体存在粘性,流动时产生粘滞力(内摩檫力),质点的相互作用(包括质点的脉动以及由于流道截面大小及方向的改变引起的);5.串联管路,并联管路及其特点:(1)串联管路:管径不同的管段串联而成特点:①w1=w2=……=w,㎏/s各管段相同;ρ=常数,V1=V2=……=V,;②,J/㎏总阻力等于各段阻力之和。(2)并联管路:先分后合的管路特点:①w

3、=w1+w2+……,㎏/s总管流率等于各管段流率之和;②……,J/kg各支管段(每kg流体)阻力相等。6.管路视作一整体,存在能量平衡:(1)任何局部阻力的增加,将使管内流量下降;(2)下游阻力↑,使上游压力↑(3)上游阻力↑,使下游压力↓(4)阻力损失总是表现为势能的降低。7.当量直径,水力半径:,三.基本公式:1.流体静力学方程:,Pa,水平液柱差压计:,Pa。若直管管径不变时:读数R[即△Pf=]反映流动阻力;若管径不同:读数R[即△Pf=]反映流动阻力与动能改变。2.流量公式:Vs=u·A,/s,,m/s

4、圆形管道,管径的计算式,,m3.流量计:,而其中不同流量计压差ΔP与截面A不同(1)孔板流量计:,——孔径,m故恒截面(A0)变压差(RΔP)(2)转子流量计:;——玻管与转子间环隙截面积,m²,均为转子的参数。故恒压差()变截面(倒锥形)4.连续性方程:w1=w2=……w,㎏/sρ=常数,,m³/s;,5.柏努利方程:ρ=常数,,J/kg,m,压头6.阻力计算,J/kg,(注意压降与ΔP压差区别)完全湍流第二章流体输送设备一.基本内容1.离心泵的基本构造及工作原理;2.离心泵主要性能参数及特性曲线;3.离心泵安

5、装高度;4.管路特性曲线及离心泵流量调节;5.离心泵类型及选用;6.其他类型泵及风机。二.基本概念1.离心泵的主要部件:叶轮(开式,半开式,闭式),泵壳(蜗壳形,可将动能转变为静压能),轴封装置(填料轴封,机械轴封)2.离心泵的主要性能参数:由泵自身结构、形状、尺寸及转速决定H,m(扬程);Q,m³/h(流量);η,%(效率);N,W(轴功率)(1)其相互关系由特性曲线反映:一般Q↑H↓;Q↑N↑;而η随Q先↑后↓有一最高点,称设计点,(铭牌数值均为该点)(2)密度ρ↑:H,Q不变;N↑;流体粘度μ↑:H↓,Q↓

6、,η↓,N↑(3)转速n,叶轮直径D的改变切割定律:1.气缚现象:离心泵启动前未充满液体,泵壳内存在空气,由于空气密度小,产生之离心力较小,吸入口形成的真空不足以吸液,故不能输送液体。可通过先灌液,或在吸入管底部装上底阀(止逆阀)来克服气缚现象。2.汽蚀现象:在离心泵叶轮入口压力最低处,若该处液体的压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,会产生大量气泡,小气泡随液体流到高压区时气泡破裂,重新凝结,质点相互撞击,产生极高局部动能,打击金属表面,金属表面逐渐疲劳而破坏。产生汽蚀现象时,泵体震动,产生噪音。为避免汽

7、蚀现象产生,泵的安装位置不能太高。3.离心泵安装高度Hg:4.离心泵工作点:为管路特性曲线与离心泵特性曲线交点流量调节:(1)改变出口阀门开度(实为改变管路特性曲线);(2)改变转速n或叶轮直径D(实为改变离心泵特性曲线)。7.离心泵选型:(离心泵提供的)H,Q同时稍大于He,Qe(管路所需)8.往复泵与离心泵比较:(1)流量:往复泵流量只与泵的几何尺寸有关,而与泵的压头及管路情况无关。当运转时要强制排液,故往复泵为一种容积泵(正位移泵)。(2)压头:压头与泵的几何尺寸及流量无关。(3)安装高度:往复泵也是借压差

8、吸液,但有自吸能力(无需灌液)。其吸上高度(安装高度)也有限制。(4)流量调节:往复泵为容积泵,其流量调节不能采用出口阀门,只能采用回路调节装置,即用支路阀门调节。二.基本公式:1.泵的扬程测定:2.管路特性方程:3.安装高度:必需气蚀余量4.轴功率,而有效功率(不为泵的主要性能参数)第三章非均相物系分离一.基本内容:每个单元操作包括原理及应用两部分1.重力沉降2.离心沉

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