化工原理基本知识点总结

化工原理基本知识点总结

化工原理，是指运用基本化学原理和物理原理，研究物质的本质、结构、性质以及相互作用等方面的学科。在化工生产过程中，化工原理是一个关键环节，因此，对于化工从业人员来说，必须

熟练掌握化工原理的基本知识点。

一、化学反应

化学反应是化学过程中最基本的概念之一。化学反应指两种或

两种以上物质发生作用，最终生成新的物质。如下面这个例子：

2H2 + O2 → 2H2O

这是一个简单的化学反应方程式。其中，2H2和O2是反应物，2H2O则是生成物。

化学反应的速率受很多因素的影响，如反应物浓度、温度、催

化剂等。在工业生产中，为了加快反应速率，常常使用催化剂或

加热等方法。

二、物理性质

物理性质是指物质固有的、不随化学变化而改变的性质。例如，半径、密度、硬度、颜色等都是物理性质。其中，密度是物质不

变的基本性质之一，它可以帮助我们分辨不同种类的物质。

三、热力学

热力学是研究物质在温度、压力、体积等方面的物理变化，以

及这些变化背后的热量和功的关系。在热力学中，有很多基本概

念需要掌握，如焓、熵、自由能等。

其中，焓指的是热力学过程中，压力下单位质量物质所含的能量。熵是衡量物质混乱程度的指标，也是一种能量形式。自由能

则是热力学过程中，可以利用的最大能量。

四、电化学

电化学是研究化学反应中电子转移的现象和机理的学科。在电

化学中，有两个基本概念：氧化和还原。

氧化是指物质失去电子，还原则是指物质获得电子。在电池中，氧化和还原同时进行，从而产生电流。

五、化工流程

化工流程是工业化学工程的核心。化工流程包括物料输入、反

应和产物输出等环节。在化工流程中，需要考虑到工艺设计、设

备选型、安全防护等因素，以确保生产过程的正常进行。

六、分离技术

分离技术是化工生产中常用的技术之一，包括蒸馏、萃取、结晶、膜分离等方法。分离技术用于将反应产物中的目标物质分离

出来，以便进行下一步的操作。

七、化学工艺设计

化学工艺设计是指在化工生产过程中，根据物料特性和反应要求，制定出合理的工艺方案，并确定所需的设备和工艺条件。化

学工艺设计需要掌握化工原理的基本知识点，同时还需要了解相关的法规和标准要求。

综上所述，化工原理是化工行业中不可或缺的一环。在化工生产中，必须熟练掌握化学反应、物理性质、热力学、电化学、化工流程、分离技术和化学工艺设计等基本知识点，以便完善化工生产流程、提高化工产品的质量，实现化工行业的可持续发展。

化工原理基本知识点总结

化工原理基本知识点总结 化工原理，是指运用基本化学原理和物理原理，研究物质的本质、结构、性质以及相互作用等方面的学科。在化工生产过程中，化工原理是一个关键环节，因此，对于化工从业人员来说，必须 熟练掌握化工原理的基本知识点。 一、化学反应 化学反应是化学过程中最基本的概念之一。化学反应指两种或 两种以上物质发生作用，最终生成新的物质。如下面这个例子： 2H2 + O2 → 2H2O 这是一个简单的化学反应方程式。其中，2H2和O2是反应物，2H2O则是生成物。 化学反应的速率受很多因素的影响，如反应物浓度、温度、催 化剂等。在工业生产中，为了加快反应速率，常常使用催化剂或 加热等方法。

二、物理性质 物理性质是指物质固有的、不随化学变化而改变的性质。例如，半径、密度、硬度、颜色等都是物理性质。其中，密度是物质不 变的基本性质之一，它可以帮助我们分辨不同种类的物质。 三、热力学 热力学是研究物质在温度、压力、体积等方面的物理变化，以 及这些变化背后的热量和功的关系。在热力学中，有很多基本概 念需要掌握，如焓、熵、自由能等。 其中，焓指的是热力学过程中，压力下单位质量物质所含的能量。熵是衡量物质混乱程度的指标，也是一种能量形式。自由能 则是热力学过程中，可以利用的最大能量。 四、电化学 电化学是研究化学反应中电子转移的现象和机理的学科。在电 化学中，有两个基本概念：氧化和还原。

氧化是指物质失去电子，还原则是指物质获得电子。在电池中，氧化和还原同时进行，从而产生电流。 五、化工流程 化工流程是工业化学工程的核心。化工流程包括物料输入、反 应和产物输出等环节。在化工流程中，需要考虑到工艺设计、设 备选型、安全防护等因素，以确保生产过程的正常进行。 六、分离技术 分离技术是化工生产中常用的技术之一，包括蒸馏、萃取、结晶、膜分离等方法。分离技术用于将反应产物中的目标物质分离 出来，以便进行下一步的操作。 七、化学工艺设计 化学工艺设计是指在化工生产过程中，根据物料特性和反应要求，制定出合理的工艺方案，并确定所需的设备和工艺条件。化

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一、流体力学及其输送 1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃取。 2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。 3.牛顿粘性定律：F=±τA=±μAdu/dy ，(F ：剪应力；A ：面积；μ：粘度；du/dy ：速度梯度)。 4.两种流动形态：层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ；层流—2000—过渡—4000—湍流。当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。 5.连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=C 。 6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Δpf=λlρu2/2d ，沿程阻力：Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ：摩擦系数)；层流时λ=64/Re ，湍流时λ=F(Re ，ε/d)，(ε：管壁粗糙度)；局部阻力hf=ξu2/2g ，(ξ：局部阻力系数，情况不同计算方法不同) 7.流量计：变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计)；变截面流量计。孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便，得到广泛的使用。其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。 转子流量计的特点——恒压差、变截面。 8.离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率ηv ：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率ηH ：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率ηm ：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。）、轴功率；工作点(提供与所需水头一致)；安装高度(气蚀现象，气蚀余量)；泵的型号(泵口直径和扬程)；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。 9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度1.29 kg/m3 1atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg （1）被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压 （2）被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压 10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）和 轴封装置 离心泵的叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净的液体。半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。 气缚现象：贮槽内的液体没有吸入泵内。汽蚀现象：泵的安装位置太高，叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压。原因（①安装高度太高②被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高）各种泵：耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体 12. 往复泵的流量调节 ? （1）正位移泵 ? 流量只与泵的几何尺寸和转速有关，与管路特性无关，压头与流量无关，受管路的承压能力所限制，这种特 性称为正位移性，这种泵称为正位移泵。 ? 往复泵是正位移泵之一。正位移泵不能采用出口阀门来调节流量，否则流量急剧上升，导致示损坏。 ? （2）往复泵的流量调节 ? 第一，旁路调节，如图2-28所示，采用旁路阀调节主管流量，但泵的流量是不变的。 第二，改变曲柄转速和活塞行程。使用变速电机或变速装置改变曲柄转速，达到调节流量，使用蒸汽机则更为 方便。改变活塞行程则不方便。 13.流体输送机械分类 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ??? ? ??++=???? ??+=??? ??+=+=∑ ∑∑∑∑∑ζλλζλ

化工原理知识点总结复习重点(完美版)

第一章、流体流动 一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象 四、 流动阻力、复杂管路、流量计 一、流体静力学： ● 压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上所受的压力，称为静压力，简称压力， 俗称压强。 表压强（力）＝绝对压强（力）-大气压强（力） 真空度＝大气压强-绝对压 大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用： 压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注：1)在静止的、连续的同一液体内，处于同一 能量形式 g z p g z p 22 11 += +ρ ρ 水平面上各点压力都相等。 此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。 应用： U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计

微差压差计 二、流体动力学 ● 流量 质量流量 m S kg/s m S =V S ρ 体积流量 V S m 3/s 质量流速 G kg/m 2s (平均)流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论： 22 112)(d d u u = ● 一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题） 以单位质量流体为基准：f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ ρ ρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准：f e h g p u g z H g p u g z ∑+++=+++ ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率： e s e W m N = 输送机械的轴功率： η e N N = （运算效率进行简单数学变换） 应用解题要点： 1、 作图与确定衡算X 围:指明流体流动方向，定出上、下游界面； 2、 截面的选取：两截面均应与流动方向垂直； 3、 基准水平面的选取：任意选取，必须与地面平行，用于确定流体位能的大小； 4、 两截面上的压力：单位一致、表示方法一致； 5、 单位必须一致：有关物理量的单位必须一致相匹配。

化工原理基本知识点(整理版)_10472

流体流动知识点 一、 流体静力学基本方程式 或 注意：1、应用条件：静止的连通着的同一种连续的流体。 2、压强的表示方法： 绝压—大气压=表压 表压常由压强表来测量； 大气压—绝压=真空度 真空度常由真空表来测量。 3、压强单位的换算： 1atm=760mmHg===cm2= 4、应用：水平管路上两点间压强差与U 型管压差计读数R 的关系： 处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体 二、定态流动系统的连续性方程式––––物料衡算式 二、 定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式 以单位质量流体（1kg 流体）为基准的伯努利方程： 讨论点：1、流体的流动满足连续性假设。 2、理想流体，无外功输入时，机械能守恒式： ) (2112z z g p p -+=ρgh p p ρ+=0gR p p A )(21ρρ-=-常数 常数=====≠ρρρρuA A u A u w s A 222111,常数 常数======uA A u A u V s A 2211, ρ2 1221221///圆形管中流动 ,常数d d A A u u A ===ρf h u P gZ We u P gZ ∑+++=+++2 22 2 222111ρρ2 22 2222111 u P gZ u P gZ + +=++ρρ

3、可压缩流体,当Δp/p 1<20%,仍可用上式，且ρ=ρm 。 4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤，截面与基准面选取的原则。 5、流体密度ρ的计算： 理想气体 ρ=PM/RT 混合气体 混合液体 上式中：x vi ––––体积分率；x wi ––––质量分率。 6、gz 、u 2/2、p/ρ三项表示流体本身具有的能量，即位能、动能和静压能。∑h f 为流经系统的能量损失。We 为流体在两截面间所获得的有效功，是决定流体输送设备重要参数。输送设备有效功率Ne=We·w s ，轴功率N=Ne/η（W ） 7、以单位重量流体为基准的伯努利方程, 各项的单位为m ： [m] 2 2 1 12212g 22f P u P u Z He Z H g g g ρρ+ ++=+++ 以单位体积流体为基准的伯努利方程,各项的单位为Pa ： [] 22 e f a f f u W gh p h p p h ρ ρρρρ?=+?++∑?=∑而 22 12 112222 f u u gZ P We gZ P h ρρρρρρ+++=+++∑ 3、流型的比较： ①质点的运动方式； ②速度分布，层流：抛物线型，平均速度为最大速度的倍； 湍流：碰撞和混和使速度平均化。 ③阻力---层流：粘度内摩擦力，湍流：粘度内摩擦力+湍流切应力。 vn n v v m x x x ρρρρ+++= 2211f e H g u g p Z H +?+?+?=22 ρn wn w m w m x x x ρρρρ+ ++ = 2 2 1 1

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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。

完整版化工原理基本知识点

一、压强 1、单位之间的换算关系： 1atm 101.33kPa 10330kgf/m210.33mH2O 760mmHg 2、压力的表示 （1）绝压：以绝对真空为基准的压力实际数值称为绝对压强（简称绝压），是流体的真实压强。 （2）表压：从压力表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压高出的值。表压二绝压-大气压 （3）真空度：从真空表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压低多少真空度=大气压-绝压 3、流体静力学方程式 p P0 gh 二、牛顿粘性定律 F du A dy T为剪应力；为速度梯度；为流体的粘度； dy 粘度是流体的运动属性，单位为Pa -s;物理单位制单位为g/（cm ? s），称为P（泊）, 其百分之一为厘泊cp 1Pags 1P 1cP 液体的粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。 三、连续性方程 若无质量积累，通过截面1的质量流量与通过截面2的质量流量相等。 第一章流体流动 1U1A1 U2 A2 对不可压缩流体 U1A U2A2 即体积流量为常数 四、柏努利方程式 单位质量流体的柏努利方程式: 2 g z — We hf y 2 2 ":卫E称为流体的机械能 单位重量流体的能量衡算方程: u2 2g He Hf

五、流动类型 Re 是一无因次的纯数，反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系。 （1）层流： Re 2000:层流（滞流），流体质点间不发生互混，流体成层的向前流动 圆管内层流 时的速度分布方程： 2 U r U max （1 层流时速度分布侧型为抛物线型 R （2）湍流 Re 4000：湍流（紊流），流体质点间发生互混，特点为存在横向脉动 即，由几个物 理量组成的这种数称为准数。 六、流动阻力 1、直管阻力一一范宁公式 h f 上上H f g g 2 z :位压头（位头）；—:动压头（速度头） 2g 匕：静压头（压力头） g 有效功率: Ne WeWs 轴功率：N Ne 雷诺数：Re du

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第一章 流体流动 一、压强 1、单位之间的换算关系： 221101.3310330/10.33760atm kPa kgf m mH O mmHg ==== 2、压力的表示 （1）绝压：以绝对真空为基准的压力实际数值称为绝对压强（简称绝压），是流体的真实压强。 （2）表压：从压力表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压高出的值。 表压=绝压-大气压 （3）真空度：从真空表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压低多少 真空度=大气压-绝压 3、流体静力学方程式 0p p gh ρ=+ 二、牛顿粘性定律 F du A dy τμ== τ为剪应力； du dy 为速度梯度；μ为流体的粘度； 粘度是流体的运动属性，单位为Pa ·s ；物理单位制单位为g/(cm·s)，称为P （泊），其百分之一为厘泊cp 111Pa s P cP ==g 液体的粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。 三、连续性方程 若无质量积累，通过截面1的质量流量与通过截面2的质量流量相等。 111222u A u A ρρ= 对不可压缩流体 1122u A u A = 即体积流量为常数。 四、柏努利方程式 单位质量流体的柏努利方程式： 22u p g z We hf ρ∆∆∆++=-∑ 22u p gz E ρ ++=称为流体的机械能 单位重量流体的能量衡算方程： Hf He g p g u z -=∆+∆+∆ρ22

z ：位压头（位头）；22u g ：动压头（速度头） ；p g ρ：静压头（压力头） 有效功率：Ne WeWs = 轴功率：Ne N η= 五、流动类型 雷诺数：Re du ρ μ= Re 是一无因次的纯数，反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系。 （1）层流： Re 2000≤：层流（滞流） ，流体质点间不发生互混，流体成层的向前流动。圆管内层流时的速度分布方程： 2 max 2(1)r r u u R =- 层流时速度分布侧型为抛物线型 （2）湍流 Re 4000≥：湍流（紊流） ，流体质点间发生互混，特点为存在横向脉动。 即，由几个物理量组成的这种数称为准数。 六、流动阻力 1、直管阻力——范宁公式 2 2 f l u h d λ= f f f p h H g g ρ∆== （1）层流时的磨擦系数：64Re λ= ，层流时阻力损失与速度的一次方成正比，层流区又称为阻力一次方区。 （2）湍流时的摩擦系数 ①(Re,)f d ελ=（莫狄图虚线以下）:给定Re ，λ随d ε增大而增大；给定d ε，λ随Re 增大而减小。（2f p u λ∆∝,虽然u 增大时, Re 增大, λ减小，但总的f p ∆是增大的） ②()f d ελ=（莫狄图虚线以上），λ仅与d ε有关，2f p u ∆∝,这一区域称为阻力平方区或完全湍流区。 2、局部阻力 （1）阻力系数法

化工原理各章节知识点总结

化工原理各章节知识点总结 化工原理是化学工程与技术的基础课程之一，主要涉及物质的物理性质、能量转化、传质现象、化学反应等方面的知识。下面是化工原理各章节知识点的总结。 第一章：化工基本概念与物质的物理性质 1.1化学工程与化学技术的发展历史与现状 1.2化工过程及其特点 1.3物质的物理性质 -物质的密度、比重、相对密度 -物质的表观密度、气体密度 -物质的粘度、表面张力、折射率 -物质的热容、导热系数、热膨胀系数 -物质的流变性质 第二章：能量转化与传递 2.1能量的基本概念 2.2热力学第一定律 2.3热力学第二定律 2.4热力学第三定律 2.5热力学循环

第三章：物质的传递过程 3.1传质的基本概念与分类 3.2质量传递平衡方程 3.3传质速率和传质通量 3.4界面传质 -液-气界面传质 -液-液界面传质 -固-液界面传质 -固-气界面传质 3.5传质过程中的最速传质与弛豫时间第四章：化工流体的流动 4.1流体的基本性质 4.2流体的流动类别 4.3流体的流动方程 -流体的质量守恒方程 -流体的动量守恒方程 -流体的能量守恒方程 4.4流体内运动的基本规律 -斯托克斯定律

-流体的相对运动 -流体的运动粘度 4.5流体的管道流动 -管道内的雷诺数 -管道的流动阻力 第五章：多元物系中物质的平衡与分离5.1多元物系基本概念 5.2雾滴定律 5.3吸附平衡 5.4蒸汽液平衡 5.5溶液中的平衡情况 5.6气相-液相-固相三相平衡 第六章：化学反应与反应工程 6.1化学反应动力学 6.2化学平衡 6.3化学反应速率 6.4反应器的基本类型 -批次反应器 -连续流动反应器

化工原理知识点总结复习总结重点(完美版)

第一章、流体流动 「一、流体静力学 J二、流体动力学 I三、流体流动现象 、四、流动阻力、复杂管路、流量计 一、流体静力学： •压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上所受的压力，称为静压力，简称压力，俗称压强。 表压强（力）=绝对压强（力）-大气压强（力）真空度=大气压强-绝对压 « 电 解 大气压皎 大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的关系 •流体静力学方程式及应用: 戈力形式P2 = pλ + pg{zλ -z2）备注：1）在静止的、连续的同一液体内，处于同一 Y 能量形式-^ + z l g = -^ + z2g水平面上各点压力都相等。 P P 此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。应用： U 型压差计p1-p2 =（∕70-p）gR 倾斜液柱压差计微差压差计 二、流体动力学 •流量 质量流量ms kg/s i πis=VsP、 体积流量v s m3∕sʃm s=GA= π∕4d i G 质量流速G kg∕rn2s [ V s=uA= π∕4d u （平均）流速u m/s ʃ G=up •连续性方程及重要引论：

•一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题） 以单位质量流体为基准：Z i g+-u^λ +-^ + W e =z2g+-u^ +^ + ΣW f J/kg 2 p 2 p 以单位重量流体为基准：z1+ɪwɪ2+^ + H e =z2+ɪw/ +⅛ + ΣΛ, J∕N=m 2g pg 2g - Pg 输送机械的有效功率：N e = m s W e N 输送机械的轴功率：N =。（运算效率进行简单数学变换） 应用解题要点: 1、作图与确定衡算范围：指明流体流动方向，定出上、下游界面； 2、截面的选取：两截面均应与流动方向垂直； 3、基准水平面的选取：任意选取，必须与地面平行，用于确定流体位能的大小； 4、两截面上的压力：单位一致、表示方法一致； 5、单位必须一致：有关物理量的单位必须一致相匹配。 三、流体流动现象： •流体流动类型及雷诺准数： （1）层流区Re<2000 （2）过渡区200（X Re<4000 （3）湍流区Re>4000 本质区别:（质点运动及能量损失区别）层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re值，更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。 流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞，产生大大小小的旋涡。由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多，所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大。管截面速度大小分布: 无论是层流或揣流，在管道任意截面上，流体质点的速度均沿管径而变化，管壁处速度为零，离开管壁以后速度渐增，到管中心处速度最大。 层流：1、呈抛物线分布；2、管中心最大速度为平均速度的2倍。 湍流：1、层流内层；2、过渡区或缓冲区；3、湍流主体 湍流时管壁处的速度也等于零，靠近管壁的流体仍作层流流动，这一作层流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移，速度逐渐增大，出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域，这区域称为缓冲层或过渡层，再往中心才是揣流主体。层流内层的厚度随Re值的增加而减小。 层流时的速度分布u = ^^M max 湍流时的速度分布u≈ 0∙8u max 四、流动阻力、复杂管路、流量计： •计算管道阻力的通式：（伯努利方程损失能）

化工原理知识点总结整理

化工原理知识点总结整理

一、流体力学及其输送 1.单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃取。 2.四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。 3.牛顿粘性定律：F=±τA=±μAdu/dy，(F：剪应力；A：面积；μ：粘度；du/dy：速度梯度)。 4.两种流动形态：层流和湍流。流动形态的判据雷诺数Re=duρ/μ；层流—2000—过渡—4000—湍流。当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。 5.连续性方程：A1u1=A2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=C。 6.流体阻力=沿程阻力+局部阻力；范宁公式：沿程压降：Δpf=λlρu2/2d，沿程阻力：Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ：摩擦系数)；层流时λ=64/Re，湍流时λ=F(Re，ε/d)，(ε：管壁粗糙度)；局部阻力hf=ξu2/2g，(ξ：局部阻力系数，情况不同计算方法不同) 7.流量计：变压头流量计(测速管、孔板流量计、文丘里流量计)；变截面流量计。孔板流量计的特点；结构简单，制造容易，安装方便，得到广泛的使用。其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进行校正，同时流量较小时难以测定。 转子流量计的特点——恒压差、变截面。 8.离心泵主要参数：流量、压头、效率（容积效率ηv：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率ηH：考虑流动阻力所造成

的能量损失；机械效率ηm ：考虑轴承、密封填料和轮盘的摩擦损失。）、轴功率；工作点(提供与所需水头一致)；安装高度(气蚀现象，气蚀余量)；泵的型号(泵口直径和扬程)；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。 9. 常温下水的密度1000kg/m3,标准状态下空气密度 1.29 kg/m3 1atm =101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg （1）被测流体的压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压 （2）被测流体的压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压 10. 管路总阻力损失的计算 11. 离心泵的构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）和 轴封装置 离心泵的叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净的液体。半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。 气缚现象：贮槽内的液体没有吸入泵内。汽蚀现象：泵的安装位置太高，叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压。原因（①安装高度太高②被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高）各种泵：耐腐蚀泵:输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体 222'2e 2e 2 u d l l u d l l u d l h h h f f f ⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ

化工原理知识点总结复习重点(完美版)

第一章、流体流动 一、流体静力学 二、流体动力学 三、流体流动现象 四、流动阻力、复杂管路、流量计 一、流体静力学： ●压力的表征：静止流体中，在某一点单位面积上所受的压力，称为静压力， 简称压力，俗称压强。 表压强（力）＝绝对压强（力）-大气压强（力）真空度＝大气压强-绝对压 大气压力、绝对压力、表压力（或真空度）之间的关系 ●流体静力学方程式及应用： 压力形式备注：1)在静止的、连续的同一液体内，处于同一 能量形式水平面上各点压力都相等。 此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体。 应用： U型压差计 倾斜液柱压差计 微差压差计 二、流体动力学 ●流量 质量流量 mS kg/s mS=VSρ 体积流量 VS m3/s 质量流速 G kg/m2s (平均)流速u m/s G=uρ ●连续性方程及重要引论： ●一实际流体的柏努利方程及应用（例题作业题） m S=GA=π/4d2G V S=uA=π/4d2u

以单位质量流体为基准： J/kg 以单位重量流体为基准： J/N=m 输送机械的有效功率： 输送机械的轴功率：（运算效率进行简单数学 变换） 应用解题要点： 1、作图与确定衡算范围:指明流体流动方向，定出上、下游界面； 2、截面的选取：两截面均应与流动方向垂直； 3、基准水平面的选取：任意选取，必须与地面平行，用于确定流体位能 的大小； 4、两截面上的压力：单位一致、表示方法一致； 5、单位必须一致：有关物理量的单位必须一致相匹配。 三、流体流动现象： ●流体流动类型及雷诺准数： （1）层流区 Re<2000 （2）过渡区 2000< Re<4000 （3）湍流区 Re>4000 本质区别：（质点运动及能量损失区别）层流与端流的区分不仅在于各有不同 的Re 值，更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别。 流体在管内作层流流动时，其质点沿管轴作有规则的平行运动，各质点互 不碰撞，互不混合 流体在管内作湍流流动时，其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞，产生 大大小小的旋涡。由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大 得多，所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大。 管截面速度大小分布： 无论是层流或揣流，在管道任意截面上，流体质点的速度均沿管径而变化， 管壁处速度为零，离开管壁以后速度渐增，到管中心处速度最大。 层流：1、呈抛物线分布；2、管中心最大速度为平均速度的2倍。 湍流：1、层流内层；2、过渡区或缓冲区；3、湍流主体 湍流时管壁处的速度也等于零，靠近管壁的流体仍作层流流动，这－作层 流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移，速 度逐渐增大，出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域，这区域称为缓 冲层或过渡层，再往中心才是揣流主体。层流内层的厚度随Re 值的增加而减 小。 层流时的速度分布 湍流时的速度分布 四、流动阻力、复杂管路、流量计： ●计算管道阻力的通式：（伯努利方程损失能）

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2 2 流体流动知识点 一、 流体静力学基本方程式 P 2 P i g(z i Z 2)或 p p 。 gh 注意：i 、应用条件：静止的连通着的同一种连续的流体。 2、 压强的表示方法： 绝压一大气压=表压 表压常由压强表来测量； 大气压一绝压=真空度真空度常由真空表来测量。 3、 压强单位的换算： 1atm=760mmHg=10.33mH 20=101.33kPa=1.033kgf/cm2=1.033at 4、应用：水平管路上两点间压强差与 U 型管压差计读数R 的关系: P i P 2 ( A )gR 处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体 、定态流动系统的连续性方程式--物料衡算式 定态流动的柏努利方程式 能量衡算式 以单位质量流体(1kg 流体)为基准的伯努利方程： A 常数 w s u 1 A 1 1 u 2 A 2 2 uA 常数 A 常数 V s u 1 A 1 u 2 A 2 uA 常数 常数， 圆形管中流动 u 1 / u 2 A 2 / A d ； / d ； u 12 We gZ 2 P 2 h f

讨论点：1、流体的流动满足连续性假设。 22

2、理想流体，无外功输入时，机械能守恒式: gZ1巳U12 2gZ 2P2 U； 2 3、可压缩流体,当厶p/p1<20%仍可用上式， .且p = p m。 4、注意运用柏努利方程式解题时的•般步骤, 截面与基准面选取的原则 5、流体密度p的计算： 理想气体p =PM/RT 混合气体x m 1 八v1 2X v2n X vn 混合液体1X w 1X w2X wn m m2n 上式中：X vi --体积分率；x wi --质量分率。 6 gz、u2/2、p/p三项表示流体本身具有的能量，即位能、动能和静压能。刀h f 为流经系统的能量损失。We为流体在两截面间所获得的有效功，是决定流体输送设备重要参数。输送设备有效功率Ne=Wew s,轴功率N=Ne/n( W) 7、以单位重量流体为基准的伯努利方程，各项的单位为m： 2 H e Z p u H f g 2 g R u：P2 uj 乙」 -He Z2—- H f g 2g g 2g 以单位体积流体为基准的伯努利方程，各项的单位为Pa: W e gh h f P a 而P f h f [m]