化工原理重点2

化工原理期末考试重点Attention：1.以下页码与化工原理（第四版）教材相对应；2.大型计算题在第一、四、五、六章出；3.听闻上一年计算出的是例题的原题或更改数字后的原题 (作业题也要看看)；4.老师说第七章，时间不够不考试的她都不讲，所以第七章列出来的知识点考的几率颇大（要求是了解相关概念）。 5.与书本冲突的地方以书本为准，公式里面字母所代表的含义书上有。绪论（浏览）P6 表0-5 各种组成（浓度）之间的换算关系第一章 流体流动P11概念：绝对压力：以绝对真空为基准测得的压力称为绝对压力，是流体的真实压力。表压：以外界大气压力为基准测得的压力称为表压。工程上用压力表测得的流体压力，就是流体的表压。它是流体的绝对压力与外界大气压力的差值，即： 表压=绝对压力-大气压力真空度：表压为正值时，通常称为正压；为负值时，则称为负压。通常把其负值改为正值，称为真空度。真空度与绝对压力的关系为：真空度=大气压力-绝对压力掌握三者之间的关系P13第一节 三、流体静力学基本方程（P13）P14 （1-9a）、 （1-9b）第二节 二、稳态流动与非稳态流动（P19）P19稳态流动:流体在管路中流动时，在任何一点上的流速、压力等有关物理参数都不随时间而改变，这种流动称为稳态流动。P20 （1-21） 式（1-21）称为连续性方程式（1-23）P21四、伯努力方程式:P22 （1-30）温馨提示：如出现计算题一定要把公式：写上。P23 例1-9第三节 管内流体流动现象P27 二、流体流动类型与雷诺数（一） 雷诺实验（二） 流动类型：层流（滞流）：当流体在管中流动时，若其质点始终沿着与管轴平行的方向做直线运动，质点之间互不混合，充满整个管的流体就如一层一层的同心圆筒在平行地流动，这种流动状态称为层流或滞流。湍流（紊流）：当流体在管中流动时，流体质点除了沿着管路向前流动外，各质点的运动速度大小和方向都随时间发生变化，质点间相互碰撞，相互混合，这种流动状态称为湍流或紊流。P29 三、（一）、流体在圆管中层流的速度分布、图1-21P32 层流底层：靠近管壁处属于层流层，沿半径方向的速度梯度较大，附在管壁上的一层流体的流速为零，由于液体有黏性，邻近管壁出的流体受管壁处流体层的约束作用，其流速不大，仍然保持一层作层流流动的流体薄层，称为层流底层。第四节 管内流体流动的摩擦阻力损失P33 公式（1-43）P36 (三) 湍流时的摩擦系数1.与Re及的关联图（见P39图1-28）：(1) 层流区，（2）过渡区 流动类型不稳定，为安全计，按湍流计算。（3）湍流区 光滑管曲线到虚线区域。与Re及均有关系。在此区域内，对于一个值，画出一条与Re的关系曲线。最下一条曲线是光滑管曲线。（4）完全湍流区 图中虚线以上的区域。在此区域内，对于一定的值，与Re的关系趋近与水平线。可看作与Re无关，而为定值。Re一定时，值随增大而增大。第五节 管路计算一、 简单管路计算P42 （一）、简单管路计算P43 例1-18第六节 流量的测定P48 一、测速管P49 二、孔板流量计P53 三、转子流量计P60第一章课后习题1-33第二章 流体输送机械第一节 离心泵P62 一、离心泵的工作原理P32气缚（简答） 离心泵若在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口出所形成的真空不足以将液体吸入泵内，离心泵虽然已启动，但不能输送液体，此现象称为气缚。三、离心泵的主要性能参数 P65（三）、功率与效率 泵的有效功率：(2-3)四、离心泵的特性曲线P65 特性曲线：离心泵的H、P、之间的关系曲线称为特性曲线。其数值通常是指额定转速和标定状况（大气压101.325kPa，20清水）下的数值，可用实验测得。P66 图2-6 某离心水泵的特性曲线（三） 液体黏度和密度的影响1.黏度的影响离心水泵用于输送黏度大于水的液体时，泵的流量、扬程都减少，轴功率增大，效率下降。即泵的特性曲线会发生变化，黏度越大，其变化越明显。产生变化的原因有一下几点。1) 因为液体黏度增大，叶轮内液体流速降低，使流量减小。2) 因为液体黏度增大，液体流经泵内时的流动摩擦损失增大，使扬程减小。3） 因为液体黏度增大，叶轮前、后盖板与液体之间的摩擦而引起能量损失增大，使所需要的轴功率增大。2.密度的影响密度越大，轴功率越大。离心泵的流量等于叶轮周边出口截面积与液体在周边出的径向速度之乘积，这些因素不受液体密度影响，所以对同一中液体的密度变化，泵的流量不会改变。离心泵的扬程H与液体密度也无关。离心力与物质的质量成正比，液体密度为单位体积液体的质量，所以液体离心力与液体密度成正比。液体在泵内的离心力作用下从低压变为高压而排出，所以与液体的密度成正比。因为及分别与密度成正比，所以与密度无关。因泵的扬程,所以扬程与液体密度也无关。泵的轴功率P随液体密度的变化关系，由公式与可知为,故轴功率P随液体密度增大而增大。五、离心泵的工作点与流量调节P68 （二）工作点：工作点：一台离心泵安装在一定的管路系统中工作，包括阀门开度也一定时，就有一定的流量与压头，此流量与压头是离心泵特性曲线与管路特性曲线交点处的流量与压头，此点称为泵的工作点。图2-8 离心泵的工作点P69 图2-10 改变阀门开度调节流量示意六、离心泵的气蚀现象与安装高度P71（一）汽蚀现象：伯努力方程:（2-12）P72 汽蚀、汽蚀余量(简答)金属表面受到压力大、频率高的冲击而剥蚀以及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀等，使叶轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏，这种现象称为汽蚀（cavitation）。1.有效汽蚀余量为了避免汽蚀发生，液体经吸入管到达泵入口处所具有的压头不仅能克服流体阻力使液体被推进叶轮入口，而且应大于液体在工作温度下的饱和蒸汽压头，其差值为有效富余压头，常称为有效汽蚀余量，单位为m（液柱）。其表达式为：由伯努力方程及可知，若一定，且液体流速及各温度保持一定，当泵的安装高度增高压头损失增大，将减小，从而使有效汽蚀余量减小。的大小与吸液管路高度、管径等有关，而与泵本身无关。2.必需汽蚀余量必需汽蚀余量是表示液体从泵入口流到叶轮内最低压力点K处的全部压头损失。它与泵的结构尺寸及液体流量有关。对于某一台泵，若流量不变，则不变。若泵入口的压力减小是，其叶轮内最低压力点K处的压力相应减小，但不变。若泵的有效汽蚀余量不变，而其必需汽蚀余量越小，泵越不易发生汽蚀。因为泵入口处的富余压头在用于压头损失（即上述必需汽蚀余量）之后，所剩余的压头就越多。这表示液体流到叶轮内最低压力点K时,其压头高出就越多，所以不会发生汽蚀。判别汽蚀的条件是：七、离心泵的类型与选用（了解）第二节 其他类型化工用泵（了解）第三章 沉降与过滤第一节 P92 曳力（阻力） 当流体以一定速度绕过静止的固体颗粒流动时，由于流体的黏性，会对颗粒有反作用力。反之，当固体颗粒在静止流体中移动时，流体同样会对颗粒有作用力。这两种情况的作用力性质相同，通常称为曳力或阻力。第二节 一、沉降速度P93层流区（Rex。蒸气沿塔向上流动，与下降液体逆流接触，因汽相温度高于液相温度，汽相进行部分冷凝，同时把热量传递给液相，是液相进行部分汽化。因此，难挥发组分从汽相向液相传递，易挥发组分从液相向汽相传递。结果，上升汽相的易挥发组分逐渐增多，难挥发组分逐渐减少；而下降液相中易挥发组分逐渐减少，难挥发组分逐渐增多。第三节 双组分连续精馏的计算与分析（精馏的计算16分）P247 F=D+W(6-16) (6-16)P249 三、进料热状态参数q（重点关照P250图6-18 5种进料热状态下精馏段与提留段的汽液流量关系）P252 四、操作线方程与q线方程精馏段操作线方程（6-32）、 （6-33）、（6-39）P256 q线方程：（6-47）五、 理论版数计算P259例6-10P263 图6-28 R一定时q值对提馏段操作线的影响、图6-29 R一定时q值对精馏段操作线的影响。（一）全回流与最少理论板数第七章 干燥第二节 湿空气的性质及湿度图四个温度：P301 干球温度：干球温度计的感温球露在空气中，所测温度为空气的干球温度，通常称为空气的温度。P302湿球温度：湿球温度计的感温球用湿纱布包裹，纱布下端浸在水中，因毛细管作用，能使纱布保持湿润，所测温度为空气的湿球温度。未饱和湿空气的湿球温度，恒低于其干球温度。当空气向湿球传递的热量正好等于湿球表面水汽化所需热量时，过程达到动态平衡，湿球的水温不再下降，而达到一个稳定的温度，这个动态平衡条件下的稳定温度就是该空气状态（温度t，湿度H）下的湿球温度。湿球温度是湿球上水的温度，它是由流过湿球的大量空气的温度t和湿度H所决定。P303绝热饱和温度（相关概念，看书）P237露点：若把的过热蒸气恒压冷却，直到开始冷凝而析出像露珠似的液滴时对应的温度，称为蒸气的露点。对于饱和湿空气，则湿球温度与干球温度以及露点三者相等。P304表示湿空气性质的特征温度，有干球温度、湿球温度、绝热饱和温度和露点。对于空气-水物系，并有下列关系。不饱和湿空气 （7-22）饱和湿空气 P305 图7-4 湿空气的I-H图（总压101.325kPa）（即焓湿图）第四节 物料的平衡含水量与干燥速率P313图7-11 恒定干燥条件下物料的干燥实验曲线P314临界含水量Xc 干燥实验曲线的转折点C称为恒速干燥阶段与降速干燥阶段的临界点，该点的物料含水量，称为临界含水量Xc。平衡含水量X*物料所产生的水汽压力与空气中水汽分压力相等，物料的水分汽化速率等于零，-dX/d=0，此时的物料含水量为该空气条件（t，H）下的平衡含水量X*。P315（二）自由水分与平衡水分 物料的含水量大于平衡含水量X*的那一部分，称为自由水。（四）结合水分与非结合水分 结合水分：结合水分存在状态有两种，即生物细胞或纤维壁中的水