化工原理学习指南

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1、化工原理学习指南化工教研室2005年4月83目录第一章、流体流动1.复习提要2.典型例题分析3.复习题第二章、流体输送机械1.复习提要2.典型例题分析3.复习题第三章、非均相混合物的分离1.复习提要2.典型例题分析4.复习题第四章、传热1.复习提要2.典型例题分析3.复习题第六章、吸收1.复习提要2.典型例题分析3.复习题本章重点掌握流体静力学基本方程、机械能衡算式及其应用、阻力计算。83第一章流体流动I复习提要一、流体的基本物性（一）流体的密度与比容1.气体密度的确定：=f（P、T）（1）纯气体密度的确定：①查手册。②计算：，P为绝

2、压，单位KPa（2）混合气体密度的确定：①，P为绝压，单位KPa，为平均摩尔质量，，表示组分的摩尔分数②（i=1，2，3…n）2.液体密度的确定：=f（T）（1）液体密度：液体的密度随压强变化很小，常忽略其影响；因此，称液体为不可压缩流体。液体随温度的增加，一般减小，可查手册。（2）混合液体密度的确定：设混合液为理想溶液则：（--为纯组分的质量分数）3.比容、比重（也称相对密度）与密度的关系（1）密度的倒数称为比容。（2）比重是指某液体的密度与4℃水的密度之比。（二）流体的粘性（1）流体的特点：流体内部存在着内聚力，与固体之间存在着附

3、着力，流动时具有粘性。（2）内摩擦力：作用于运动着的流体内部相邻平行流动层间、方向相反、大小相等的相互作用力，称为内摩擦力或粘滞力。83（3）粘性的表示方法：动力粘度：单位：1cp=1mPa·s=0.01P=0.001Pas运动粘度：单位恩氏粘度：200ml试液在测定温度下，从恩氏粘度计中流出所需时间与同量蒸馏水在20℃时流经的时间的比值。（4）影响粘度的因素及粘度的意义：当温度升高时气体的粘度增大，液体的粘度减小。流体具有粘度，流体流动时层与层之间产生内摩擦力，流体要想以一定的速度向前流动，必须克服内摩擦力消耗能量，这就是流体在运动

4、时产生阻力损失的原因之一。（5）牛顿粘性定律实验证明，在定常层流条件下内摩擦力：F=A[N]剪应力：满足上述关系的流体称为牛顿型流体，否则称为非牛顿型流体。（三）流体的压缩性与膨胀性1.压缩性：当温度一定时，如果流体的体积随压强的变化率为零，则该流体为不可压缩性流体。否则为可压缩流体如气体。2.膨胀性：在恒压下，流体体积随温度的相对变化率，称流体的膨胀性。流体的热膨胀性可用体积热膨胀系数表示，对理想气体：二、流体的压强1.单位：1atm=1.01×105Pa=0.1MPa=10.33mH2O=760mmHg2.表示方法：83①绝压--

5、-表示流体的实际压强②相对压强---实际压强与大气压相比，高出大气压的值称为表压。低出大气压的值称为真空度。3.表压、绝压、真空度的关系：表压=绝压-大气压，真空度=大气压-绝压三、流体的静力学基本方程1.流体静压力：静止流体内部任一点的压力，称为该处的流体静压力。2.流体静压力的特点①若通过该点指定一作用平面，则压力的方向垂直于此面。②从各个方向作用于某一点上的流体静压力相等。③在重力场中，同一水平面上各点的流体静压力相等，但随位置高低而变。3.流体静力学方程的推导：根据静止流体的受力平衡，可得静止流体内部某一水平面上的压力与其位置

6、及流体的密度关系式：P2=P1+gh注意：h表示同一种流体的垂直高度。4.等压面的选取：静止的、连通的、处在同一水平面上的同一种流体的各点静压力相等。5.流体静力学基本方程的应用①表压强和压强差的测定------液柱压差计A、普通的U型管压差计：适用于一般压差或压强的测定。B、起放大作用的压差计：倾斜的U型管、倒U型、双液体微差计。适用于压差较小时的测定。C、复式压差计：相当于两个或多个普通U型管压差计的串联，适用于压差较大时的测定。注意：在测定管子某两截面压强差时，管子必须水平放置，否则压差计上的读数不等于压差。②液位的测定：83①

7、液封高度的确定；四、连续性方程（一）流量与流速1.流量：质量流量Ws---单位时间内流经通道某一截面的流体质量kg/s体积流量Vs---单位时间内流经通道某一截面的流体体积，单位m3/sWs=Vs2.流速：平均流速u—单位时间内流体在流动方向上流过的距离。u=Vs/A质量流速Gs—单位时间内流体流经通道单位径向截面积的质量。Gs=Ws/A3.流量、流速的关系：Ws=Vs=uA=（二）流体定常流动过程的物料衡算——连续性方程1.定常流动：流体在管内流动时，任一截面上的流速、密度、压强等物理参数不随时间而变的流动称为定常流动。2.连续性方

8、程：在定常条件下，流体通过任一截面的质量流量都相等。Ws1=Ws2=Ws3=常数（uA）1=（uA）2=（uA）3对不可压缩流体在圆形管中作连续性定常流动时，有以上各式均称为连续性方程。注意：对定常流动系统中不可压缩流体