201314化工原理C1复习资料.pptx

化工原理（上）2013年11月8日绪绪 论论单元操作(UnitOperation)物料衡算热量衡算平衡关系过程速率：过程速率过程推动力/过程阻力输入系统系统输出积累单位换算 1atm(标准大气压)=1.033kgf/cm2,换算成SI单位:1kgf=9.81N1cm2=10-4m2所以：1atm=1.0339.81N/10-4m2=1.013105N/m2第一章第一章 流体流动流体流动重要概念重要概念牛顿粘性定律牛顿粘性定律 粘度粘度 及其影响因素及其影响因素雷诺数雷诺数 层流与湍流的本质区别层流与湍流的本质区别 因次分析法本质因次分析法本质 边界层概念（普兰特边界层理论）边界层概念（普兰特边界层理论）边界层厚度、边界层的形成和发展、边界层分离边界层厚度、边界层的形成和发展、边界层分离设备及仪表设备及仪表压差计、流量计等结构及测量原理。压差计、流量计等结构及测量原理。静力学基本方程的应用静力学基本方程的应用 压力及压力差的测量压力及压力差的测量例例 流体输送机械功率的计算流体输送机械功率的计算 某化工厂用泵将敞口碱液池中的碱液（密度为某化工厂用泵将敞口碱液池中的碱液（密度为100 kg/m3）输送）输送至吸收塔顶，经喷嘴喷出，如附图所示。泵的入口管为至吸收塔顶，经喷嘴喷出，如附图所示。泵的入口管为1084 mm的钢管，管中的流速为的钢管，管中的流速为1.2 m/s，出口管为，出口管为763 mm的钢管。的钢管。贮液池中碱液的深度为贮液池中碱液的深度为1.5 m，池底至塔顶喷嘴入口处的垂直距离，池底至塔顶喷嘴入口处的垂直距离为为20 m。碱液流经所有管路的能量损失为。碱液流经所有管路的能量损失为30.8 J/kg（不包括喷嘴）（不包括喷嘴），在喷嘴入口处的压力为，在喷嘴入口处的压力为29.4 kPa（表压）。设泵的效率为（表压）。设泵的效率为60%，试求泵所需的功率。，试求泵所需的功率。解：解：（1）选取基准平面：如图所示，取碱液池中液）选取基准平面：如图所示，取碱液池中液面为面为1-1截面，塔顶喷嘴入口处为截面，塔顶喷嘴入口处为2-2截面，并且截面，并且以以1-1截面为基准水平面。截面为基准水平面。（2）在）在1-1和和2-2截面间列柏努利方程截面间列柏努利方程（3）已知泵入口管的尺寸及碱液流速，可根据）已知泵入口管的尺寸及碱液流速，可根据连续性方程计算泵出口管中碱液的流速连续性方程计算泵出口管中碱液的流速（4）将各已知量代入列柏努利方程，可求得输）将各已知量代入列柏努利方程，可求得输送碱液所需的外加能量送碱液所需的外加能量（5）根据体积流量及密度，可求出碱液的质量）根据体积流量及密度，可求出碱液的质量流量流量（6）泵的有效功率）泵的有效功率Ne=wems（7）则泵的轴功率）则泵的轴功率 N=Ne/第二章第二章 流体输送机械流体输送机械设计型、操作性问设计型、操作性问题定性分析与计算题定性分析与计算用离心泵向设备送水。已知泵特性方程为，管路特性方程为两式中Q的单位均为m3/h，H的单位为m。试求该泵的输送量；解：联立：解得：解得：例题在一化工生产车间，要求用离心泵将冷却水从贮水池在一化工生产车间，要求用离心泵将冷却水从贮水池经换热器送到一敞口高位槽中。已知高位槽中液面比经换热器送到一敞口高位槽中。已知高位槽中液面比贮水池中液面高出贮水池中液面高出10m，管路总长为，管路总长为400m（包括（包括所有局部阻力的当量长度）。管内径为所有局部阻力的当量长度）。管内径为75mm，换，换热器的压头损失为，摩擦系数可取为热器的压头损失为，摩擦系数可取为0.03。此离心。此离心泵在转速为泵在转速为2900rpm时的性能如下表所示：时的性能如下表所示：Q/(m3/s)00.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.008H/m2625.524.5232118.515.5128.5试求：（试求：（1）管路特性方程；）管路特性方程；（2）泵工作点的流量与压头。）泵工作点的流量与压头。解：（解：（1）管路特性曲线方程：）管路特性曲线方程：（2）在坐标纸中绘出泵的特性曲线及管路特性曲线的工作点：）在坐标纸中绘出泵的特性曲线及管路特性曲线的工作点：传热内容中的变量符号传热内容中的变量符号变量名称变量名称符号符号单位单位导热系数导热系数W/mK对流传热系对流传热系数数W/m2K总传热系数总传热系数KW/m2K对数平均温对数平均温度差度差tmK传热量传热量QW热通量热通量qW/m2第四、五章第四、五章 传热及传热设备传热及传热设备导热导热概念：概念：导热系数（单位、固液气导热系数（单位、固液气 的相对大小、的相对大小、t对对 的影响）的影响）临界厚度临界厚度公式：公式：1、傅立叶定律、傅立叶定律2、一维稳态导热、一维稳态导热 对流对流概念：概念：热边界层、热边界层、各种对流传热情况下各种对流传热情况下 的影响因素、数量级的影响因素、数量级 几个准数：几个准数：Nu、Pr公式公式 1、牛顿冷却定律、牛顿冷却定律 2、管内湍流时：、管内湍流时：适用条件适用条件 换热器换热器概念：概念：传热的三个环节、传热单元传热的三个环节、传热单元设备：设备：列管式换热器的结构、热补偿方法、列管式换热器的结构、热补偿方法、流程选择原则、强化传热措施流程选择原则、强化传热措施考试必备品身份证、学生证计算器、笔、尺、橡皮预祝大家考出好成绩！