化工原理各章节知识点总结 下载本文

第一章流体流动

质点含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却

要大得多。

连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空

间的连续介质。

拉格朗日法选定一个流体质点,对其跟踪观察,描述其运动参数(如位移、速度

等)与时间的关系。

欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、

密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。

定态流动流场中各点流体的速度u、压强p不随时间而变化。

轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的

结果。流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。

系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流

体的。

理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。 粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增加

而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。

总势能流体的压强能与位能之和。

可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。有关的称

为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。

伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。 平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。 动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。 均匀分布同一横截面上流体速度相同。

均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上的

流体没有加速度,故沿该截面势能分布应服从静力学原理。

层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在

流体质点的脉动性。

稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应。定态性是指有关运动参

数随时间的变化情况。

边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。

边界层分离现象在逆压强梯度下,因外层流体的动量来不及传给边界层,而

形成边界层脱体的现象。

雷诺数的物理意义雷诺数是惯性力与粘性力之比。 量纲分析实验研究方法的主要步骤:

①经初步实验列出影响过程的主要因素; ②无量纲化减少变量数并规划实验;

③通过实验数据回归确定参数及变量适用范围,确定函数形式。

摩擦系数

层流区,λ与Re成反比,λ与相对粗糙度无关;

一般湍流区,λ随Re增加而递减,同时λ随相对粗糙度增大而增大; 充分湍流区,λ与Re无关,λ随相对粗糙度增大而增大。

完全湍流粗糙管当壁面凸出物低于层流内层厚度,体现不出粗糙度过对阻力

损失的影响时,称为水力光滑管。Re很大,λ与Re无关的区域,称为完全湍流粗糙管。同一根实际管子在不同的Re下,既可以是水力光滑管,又可以是完全湍流粗糙管。

局部阻力当量长度把局部阻力损失看作相当于某个长度的直管,该长度即为

局部阻力当量长度。

毕托管特点毕托管测量的是流速,通过换算才能获得流量。

驻点压强在驻点处,动能转化成压强(称为动压强),所以驻点压强是静压强与

动压强之和。

孔板流量计的特点恒截面,变压差。结构简单,使用方便,阻力损失较大。 转子流量计的特点恒流速,恒压差,变截面。 非牛顿流体的特性

塑性:只有当施加的剪应力大于屈服应力之后流体才开始流动。

假塑性与涨塑性:随剪切率增高,表观粘度下降的为假塑性。随剪切率增高,表观粘度上升的为涨塑性。

触变性与震凝性:随剪应力t作用时间的延续,流体表观粘度变小,当一定的剪应力t所作用的时间足够长后,粘度达到定态的平衡值,这一行为称为触变性。反之,粘度随剪切力作用时间延长而增大的行为则称为震凝性。

粘弹性:不但有粘性,而且表现出明显的弹性。具体表现如:爬杆效应、挤出胀大、无管虹吸。

第二章流体输送机械

管路特性方程管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加。? 输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量

(J/N)。?

离心泵主要构件叶轮和蜗壳。?

离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大

小有关。?

叶片后弯原因使泵的效率高。

气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象。? 离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指He~qV,η~qV, Pa~qV。? 离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点。? 离心泵的调节手段调节出口阀,改变泵的转速。?

汽蚀现象液体在泵的最低压强处(叶轮入口)汽化形成气泡,又在叶轮中因压强

升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和侵蚀的现象。?

必需汽蚀余量(NPSH)r泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和

蒸汽压强能多少

离心泵的选型(类型、型号)①根据泵的工作条件,确定泵的类型;②根据

管路所需的流量、压头,确定泵的型号。?

正位移特性流量由泵决定,与管路特性无关。? 往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程。?

离心泵与往复泵的比较(流量、压头)前者流量均匀,随管路特性而变,后

者流量不均匀,不随管路特性而变。前者不易达到高压头,后者可达高压头。前者流量调节用泵出口阀,无自吸作用,启动时关出口阀;后者流量调节用旁路阀,有自吸作用,启动时开足管路阀门。?

通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压(Pa=J/m3,

其中动能部分为动风压。?

真空泵的主要性能参数 ①极限真空;②抽气速率。

第三章液体的搅拌

搅拌目的均相液体的混合,多相物体(液液,气液,液固)的分散和接触,强化

传热。

搅拌器按工作原理分类搅拌器按工作原理可分为旋桨式,涡轮式两大类。旋

桨式大流量,低压头;涡轮式小流量,高压头。?

混合效果搅拌器的混合效果可以用调匀度、分隔尺度来度量。?

宏观混合总体流动是大尺度的宏观混合;强烈的湍动或强剪切力场是小尺度的

宏观混合。?

微观混合只有分子扩散才能达到微观混合。总体流动和强剪切力场虽然本身不

是微观混合,但是可以促进微观混合,缩短分子扩散的时间。?

搅拌器的两个功能产生总体流动;同时形成湍动或强剪切力场。? 改善搅拌效果的工程措施改善搅拌效果可采取增加搅拌转速、加挡板、偏心

安装搅拌器、装导流筒等措施。?

第四章流体通过颗粒层的流动

非球形颗粒的当量直径球形颗粒与实际非球形颗粒在某一方面相等,该球形

的直径为非球形颗粒的当量直径,如体积当量直径、面积当量直径、比表面积当量直径等。?

形状系数等体积球形的表面积与非球形颗粒的表面积之比。? 分布函数小于某一直径的颗粒占总量的分率。?

频率函数某一粒径范围内的颗粒占总量的分率与粒径范围之比。?