化工原理教學課件
化工原理教學課件
導語：人類與化工的關係十分密切，普及到生活的方方面面。下面小編分享化工原理教學課件，歡迎參考！
流體流動
質點 含有大量分子的流體微團，其尺寸遠小於裝置尺寸，但比起分子自由程卻要大得多。
連續性假定 假定流體是由大量質點組成的、彼此間沒有間隙、完全充滿所佔空間的連續介質。
拉格朗日法 選定一個流體質點，對其跟蹤觀察，描述其運動引數 ( 如位移、速度等 ) 與時間的關係。
尤拉法 在固定空間位置上觀察流體質點的運動情況，如空間各點的速度、壓強、密度等，即直接描述各有關運動引數在空間各點的分佈情況和隨時間的變化。
軌線與流線 軌線是同一流體質點在不同時間的位置連線，是拉格朗日法考察的結果。流線是同一瞬間不同質點在速度方向上的連線，是尤拉法考察的結果。
系統與控制體 系統是採用拉格朗日法考察流體的。控制體是採用尤拉法考察流體的。
理想流體與實際流體的區別 理想流體粘度為零，而實際流體粘度不為零。
粘性的物理本質 分子間的引力和分子的熱運動。通常液體的粘度隨溫度增加而減小，因為液體分子間距離較小，以分子間的引力為主。氣體的粘度隨溫度上升而增大，因為氣體分子間距離較大，以分子的熱運動為主。
總勢能 流體的壓強能與位能之和。
可壓縮流體與不可壓縮流體的區別 流體的密度是否與壓強有關。有關的稱為可壓縮流體，無關的稱為不可壓縮流體。
伯努利方程的物理意義 流體流動中的位能、壓強能、動能之和保持不變。
平均流速 流體的平均流速是以體積流量相同為原則的。
動能校正因子 實際動能之平均值與平均速度之動能的比值。
均勻分佈 同一橫截面上流體速度相同。
均勻流段 各流線都是平行的直線並與截面垂直 , 在定態流動條件下該截面上的流體沒有加速度 , 故沿該截面勢能分佈應服從靜力學原理。
層流與湍流的本質區別 是否存在流體速度 u 、壓強 p 的脈動性，即是否存在流體質點的脈動性。
流體輸送機械
管路特性方程 管路對能量的需求，管路所需壓頭隨流量的增加而增加。
輸送機械的壓頭或揚程 流體輸送機械向單位重量流體所提供的能量 (J/N) 。
離心泵主要構件 葉輪和蝸殼。
離心泵理論壓頭的影響因素 離心泵的壓頭與流量，轉速，葉片形狀及直徑大小有關。
葉片後彎原因 使泵的效率高。
氣縛現象 因泵內流體密度小而產生的壓差小，無法吸上液體的現象。
離心泵特性曲線 離心泵的特性曲線指 He～qV,η～qV, Pａ～qV。
離心泵工作點 管路特性方程和泵的特性方程的交點。
離心泵的調節手段 調節出口閥，改變泵的轉速。
汽蝕現象 液體在泵的最低壓強處 ( 葉輪入口 ) 汽化形成氣泡，又在葉輪中因壓強升高而潰滅，造成液體對泵裝置的衝擊，引起振動和侵蝕的現象。
必需汽蝕餘量 (NPSH)r 泵入口處液體具有的動能和壓強能之和必須超過飽和蒸汽壓強能多少
離心泵的選型 ( 型別、型號 ) ①根據泵的工作條件，確定泵的型別；②根據管路所需的流量、壓頭，確定泵的型號。
正位移特性 流量由泵決定，與管路特性無關。
往復泵的調節手段 旁路閥、改變泵的轉速、衝程。
離心泵與往復泵的比較 ( 流量、壓頭 ) 前者流量均勻，隨管路特性而變，後者流量不均勻，不隨管路特性而變。前者不易達到高壓頭，後者可達高壓頭。前者流量調節用泵出口閥，無自吸作用，啟動時關出口閥；後者流量調節用旁路閥，有自吸作用，啟動時開足管路閥門。
通風機的全壓、動風壓 通風機給每立方米氣體加入的能量為全壓 (Pa=J/m 3 ) ，其中動能部分為動風壓。
真空泵的主要效能引數 ① 極限真空 ；② 抽氣速率。
液體的攪拌
攪拌目的 均相液體的混合，多相物體 ( 液液，氣液，液固 ) 的分散和接觸，強化傳熱。
攪拌器按工作原理分類 攪拌器按工作原理可分為旋槳式，渦輪式兩大類。旋槳式大流量，低壓頭；渦輪式小流量，高壓頭。
混合效果 攪拌器的混合效果可以用調勻度、分隔尺度來度量。
宏觀混合 總體流動是大尺度的宏觀混合；強烈的湍動或強剪下力場是小尺度的宏觀混合。
微觀混合 只有分子擴散才能達到微觀混合。總體流動和強剪下力場雖然本身不是微觀混合，但是可以促進微觀混合，縮短分子擴散的時間。
攪拌器的兩個功能 產生總體流動；同時形成湍動或強剪下力場。
改善攪拌效果的工程措施 改善攪拌效果可採取增加攪拌轉速、加擋板、偏心安裝攪拌器、裝導流筒等措施。
流體透過顆粒層的流動
非球形顆粒的當量直徑 球形顆粒與實際非球形顆粒在某一方面相等，該球形的直徑為非球形顆粒的當量直徑，如體積當量直徑、面積當量直徑、比表面積當量直徑等。
形狀係數 等體積 球形的表面積與非球形顆粒的表面積之比。
分佈函式 小於某一直徑的顆粒佔總量的分率。
頻率函式 某一粒徑範圍內的顆粒佔總量的分率與粒徑範圍之比。
顆粒群平均直徑的基準 顆粒群的平均直徑以 比表面積相等 為基準 。因為顆粒層內流體為爬流流動，流動阻力主要與顆粒表面積的大小有關。
床層比表面 單位床層體積內的顆粒表面積。
床層空隙率 單位床層體積內的空隙體積。
數學模型法的主要步驟 數學模型法的主要步驟有 ①簡化物理模型②建立數學模型③模型檢驗，實驗確定模型引數。
架橋現象 儘管顆粒比網孔小，因相互擁擠而通不過網孔的現象。
過濾常數及影響因素 過濾常數是指 K 、 qe 。 K 與壓差、懸浮液濃度、濾餅比阻、濾液粘度有關； qe 與過濾介質阻力有關。它們在恆壓下 才為常數 。
過濾機的生產能力 濾液量與總時間 ( 過濾時間和輔助時間 ) 之比。
最優過濾時間 使生產能力達到最大的`過濾時間。
加快過濾速率的途徑 ①改變濾餅結構；②改變顆粒聚集狀態；③動態過濾。
物料衡算： 三個去向： 濾液V，濾餅中固體，濾餅中液體
顆粒的沉降和流態化
曳力 ( 表面曳力、形體曳力 ) 曳力是流體對固體的作用力，而阻力是固體壁對流體的力，兩者為作用力與反作用力的關係。表面曳力由作用在顆粒表面上的剪下力引起，形體曳力由作用在顆粒表面上的壓強力扣除浮力的部分引起。
( 自由 ) 沉降速度 顆粒自由沉降過程中 , 曳力、重力、浮力三者達到平衡時的相對運動速度。
離心分離因數 離心力與重力之比。
旋風分離器主要評價指標 分離效率、壓降。
總效率 進入分離器後，除去的顆粒所佔比例。
粒級效率 某一直徑的顆粒的去除效率。
分割直徑 粒級效率為 50% 的顆粒直徑。
流化床的特點 混合均勻、傳熱傳質快；壓降恆定、與氣速無關。
兩種流化現象 散式流化和聚式流化。
聚式流化的兩種極端情況 騰湧和溝流。
起始流化速度 隨著操作氣速逐漸增大，顆粒床層從固定床向流化床轉變的空床速度。
帶出速度 隨著操作氣速逐漸增大，流化床內顆粒全被帶出的空床速度。
氣力輸送 利用氣體在管內的流動來輸送粉粒狀固體的方法。
傳熱
傳熱過程的三種基本方式 直接接觸式、間壁式、蓄熱式。
載熱體 為將冷工藝物料加熱或熱工藝物料冷卻，必須用另一種流體供給或取走熱量，此流體稱為載熱體。用於加熱的稱為加熱劑；用於冷卻的稱為冷卻劑。
三種傳熱機理的物理本質 傳導的物理本質是分子熱運動、分子碰撞及自由電子遷移；對流的物理本質是流動流體載熱；熱輻射的物理本質是電磁波。
間壁換熱傳熱過程的三個步驟 熱量從熱流體對流至壁面，經壁內熱傳導至另一側，由壁面對流至冷流體。
導熱係數 物質的導熱係數與物質的種類、物態、溫度、壓力有關。
熱阻 將傳熱速率表達成溫差推動力除以阻力的形式，該阻力即為熱阻。
推動力 高溫物體向低溫傳熱，兩者的溫度差就是推動力。
流動對傳熱的貢獻 流動流體載熱。
強制對流傳熱 在人為造成強制流動條件下的對流傳熱。
自然對流傳熱 因溫差引起密度差，造成宏觀流動條件下的對流傳熱。自然對流傳熱時，加熱、冷卻面的位置應該是加熱面在下，製冷面在上，這樣有利於形成充分的對流流動。
努塞爾數、普朗特數的物理意義 努塞爾數的物理意義是對流傳熱速率與導熱傳熱速率之比。普朗特數的物理意義是動量擴散係數與熱量擴散係數之比，在 α 關聯式中表示了物性對傳熱的貢獻。
α 關聯式的定性尺寸、定性溫度 用於確定關聯式中的雷諾數等準數的長度變數、物性資料的溫度。比如，圓管內的強制對流傳熱，定性尺寸為管徑 d 、定性溫度為進出口平均溫度。
大容積自然對流的自動模化區 自然對流α與高度 l 無關的區域。
液體沸騰的兩個必要條件 過熱度 tw-ts 、汽化核心。
核狀沸騰 汽泡依次產生和脫離加熱面，對液體劇烈攪動，使α隨Δ t 急劇上升。