化工原理公式总结
化工是一门应用科学，它的发展离不开理论的支持。理论的核心之
一就是化工原理公式。化工原理公式是化工领域常用的数学表达式，
通过这些公式，我们可以计算化工过程中涉及的各种物理和化学参数，从而指导化工实践。在这篇文章中，我将对一些常用的化工原理公式
进行总结，以帮助读者更好地理解和运用这些公式。
一、质量守恒公式
质量守恒是化工过程设计和运行的基本原则之一。质量守恒公式描
述了化工系统中物质质量的变化情况。在闭合系统中，质量守恒公式
可以表示为：
输入质量 = 输出质量 + 反应质量
这个公式可以应用于各种化工过程中，包括物料输送、反应器设计、分离过程等。
二、能量平衡公式
能量平衡是化工系统中另一个重要的基本原则。能量平衡公式描述
了化工系统中能量的变化情况。在闭合系统中，能量平衡公式可以表
示为：
输入能量 = 输出能量 + 产生能量
这个公式可以用于计算化工过程中的热交换、化学反应放热或吸热
等情况。能量平衡公式的应用可以帮助我们合理地设计和控制化工过
程中的能量供给和消耗。
三、摩尔平衡公式
在化学反应中，摩尔平衡公式是描述反应体系中化学组分变化的数
学表达式。它可以帮助我们计算反应物和生成物之间的摩尔比例关系。对于简单的化学反应，摩尔平衡公式可以表示为：
aA + bB → cC + dD
其中，a、b、c、d分别代表反应物A、B和生成物C、D的摩尔系数。通过摩尔平衡公式，我们可以预测反应的理论产物和反应物消耗
的比例。
四、质量传递公式
在化工分离过程中，质量传递是一个关键环节。质量传递公式可以
描述物质在流体中的传递速率和传递量。常见的质量传递公式包括扩
散速率公式、传质通量公式等。这些公式可以帮助我们设计高效的化
工分离设备，如吸附塔、蒸馏塔等。
五、动态平衡公式
化工过程中往往存在着各种动态平衡现象，如化学反应过程中的反
应动力学平衡、质量传递过程中的浓度分布平衡等。动态平衡公式可
以描述这些平衡现象的动态演化过程。在这方面，常用的公式包括物
质转移方程、速率方程等。通过这些公式，我们可以建立化工系统的动态模型，从而进行过程优化和控制。
综上所述，化工原理公式是化工工程设计和实践中重要的工具。从质量守恒、能量平衡、摩尔平衡到质量传递、动态平衡，这些公式涵盖了化工领域的各个方面。通过掌握和运用这些公式，我们可以更好地理解和控制化工过程。然而，化工原理公式只是理论指导，实际操作中还需要结合实际情况进行合理的参数选择和实际应用。希望这篇总结可以帮助读者更好地理解和应用化工原理公式，为化工实践提供一定的帮助。
化工原理化工计算所有公式总结第一章流体流动与输送机械 流体静力学基本方程：P2P0gh 双液位U型压差计的指示：P1P2Rg( 1 1 2伯努力方程：Z1g U1 2P1 Z2g 1 2 U2 2 实际流体机械能衡算方程：Z1g 1 2 尹 匕 雷诺数：Re l 2氾宁公式：Wf d 2 3 2lu P f d2 哈根-泊谡叶方程：p f 32 l u d2 局部阻力计算：流道突然扩大: 1A1 1. 2)) 2. P2 3. 4. 5. 6. 7. 8. A2 1 2 z 2 g2u2 2 流产突然缩小: P2 W f 0.5 A1 1 - A2 第二章非均相物系分离 2 1.恒压过滤方程：V2 2V e V KA t 令q V/A，q e Ve/ A则此方程为:2q e q kt 第二章传热 1. 傅立叶定律：dQ dt A dx 2. 热导率与温度的线性关系: 0(1 t) 3. 单层壁的定态热导率：Q A」 b ，或Q 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程: t2 丄ln「 A t1 上 2 b 5. 单层圆筒壁内的温度分布方程: ln r C (由公式4推导) 2 l
第四章蒸发 1.蒸发水量的计算：FX0(F W)X1 LX1 2.水的蒸发量：W F(1%X 1 3.完成时的溶液浓度: x F0 F W 4.、、W 单位蒸气消耗量：- D r '为二次蒸气的汽化潜热 r' 、亠、 ，此时原料液由预热器加热至沸点后进料，且不计热损失，r r为加热时的蒸气汽化潜热 7. 牛顿冷却定律：Q A(t w t), 8. 努塞尔数Nu —普朗克数Pr 9. 2 l(t i t4 r1 2 r2 A(T w T) 格拉晓夫数Gr 流体在圆形管内做强制对流： Re 10000，0.6 Pr 1600，l/d 50 0.8 Nu 0.023Re°.8 Pr k，或0.023—吒d 10.热平衡方程: Q q m1[r C P1 仃s T2)] q m2C p2(t2 无相变时：Q q m1c p1 (T1 11. 总传热系数: 12. 13. 14. 15. 16. 丄显 1 r3 3 2 g ti 2 ，其中当加热时, T2) q m2C p2(t2 tj，若为饱和蒸气冷凝: d1 d2 考虑热阻的总传热系数方程: 总传热速率方程: 两流体在换热器中 两流体在换热器中 两流体在换热器中k=0.4，冷却时k=0.3 d1 d m £ d i 2 d 2 R s2 Q KA 逆流不发生相变的计算方程: 并流不发生相变的计算方程: q m1「q m2C p2(t2 X) d1 d2 ln T^ T2 t1 ln^^ T2 t2 KA q m1 C p1 q m1c p1 q m2 C p2 KA q m1 C p1 q m1 C p1 q m2 C p2 t1 以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：1计t2KA q m2C p2
化工原理公式总结 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
第一章 流体流动与输送机械 1. 流体静力学基本方程：gh p p ρ+=02 2. 双液位U 型压差计的指示:)21(21ρρ-=-Rg p p ) 3. 伯努力方程：ρ ρ2 22212112121p u g z p u g z + +=++ 4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρ ρ2 22 212112121+ 5. 雷诺数：λ μ ρ64 Re = =du 6. 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ?==??=2 2322 7. 哈根-泊谡叶方程：2 32d lu p f μ=? 8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2211??? ??-=A A ξ流产突然缩小：??? ? ? -=2115.0A A ξ 9. 混合液体密度的计算：n wn B wB A wA m x x x ρρρρ+ ++=....1ρ液体混合物中个组分得密度， 10. Kg/m 3,x--液体混合物中各组分的质量分数。 10。表压强=绝对压强-大气压强真空度=大气压强-绝对压强 11. 体积流量和质量流量的关系：w s =v s ρm 3/skg/s 整个管横截面上的平均流速： A Vs = μA--与流动方向垂直管道的横截面积，m 2 流量与流速的关系： 质量流量：μρ ===A v A w G s s G 的单位为：kg/ 12. 一般圆形管道内径：πμs v d 4= 13. 管内定态流动的连续性方程： 常数 =====ρμρμρμA A A s w (222111) 表示在定态流动系统中，流体流经各截面的质量流量不变，而流速u 随管道截面积A 及流体的密度ρ而变化。 对于不可压缩流体的连续性方程： 常数=====A A A s v μμμ (2211) 体积流量一定时流速与管径的平方成反比：() 2 2 121d d = μμ 14.牛顿黏性定律表达式：dy du μ τ=μ为液体的黏度=1000cP 15平板上边界层的厚度可用下式进行评估：
化工原理化工计算所有公式总结 第一章 流体流动与输送机械 1. 流体静力学基本方程：gh p p ρ+=02 2. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p ) 3. 伯努力方程：ρ ρ222212112121p u g z p u g z ++=++ 4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ ρρ222212112121+ 5. 雷诺数：μρ du =Re 6. 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程：232d lu p f μ=∆ 8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2211⎪⎭⎫ ⎝ ⎛-=A A ξ流产突然缩小：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A ξ 第二章 非均相物系分离 1. 恒压过滤方程：t KA V V V e 222=+ 令A V q /=，A Ve q e /=则此方程为：kt q q q e =+22 第三章 传热 1. 傅立叶定律：n t dA dQ ϑϑλ-=，dx dt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率：b t t A Q 21-=λ，或m A b t Q λ∆= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln 1(21 221r r t t l Q λπ-=或m A b t t Q λ21-= 5. 单层圆筒壁内的温度分布方程：C r l Q t +- =ln 2λπ（由公式4推导）
6. 三层圆筒壁定态热传导方程：3 4123212141ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-= 7. 牛顿冷却定律：)(t t A Q w -=α，)(T T A Q w -=α 8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λ μCp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ∆= 9. 流体在圆形管内做强制对流： 10000Re >，1600Pr 6.0<<，50/>d l k Nu Pr Re 023.08.0=，或k Cp du d ⎪⎭⎫ ⎝ ⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8.0023.0，其中当加热时，k=0.4，冷却时k=0.3 10. 热平衡方程：)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+= 无相变时：)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=，若为饱和蒸气冷凝：)(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数：2 1211111d d d d b K m ⋅+⋅+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程： 212121211111d d R R d d d d b K s s m ⋅++⋅+⋅+=αλα 13. 总传热速率方程：t KA Q ∆= 14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--2 2111112211ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--2 2111122111ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：2 221ln p m c q KA t T t T =-- 第四章 蒸发 1. 蒸发水量的计算：110)(Lx x W F Fx =-= 2. 水的蒸发量：)1(1 0x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度：W F F x -=0 4. 单位蒸气消耗量：r r D W '=，此时原料液由预热器加热至沸点后进料，且不计热损失，r 为加热时的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热
第一章 流体流动与输送机械 1. 流体静力学基本方程：gh p p ρ+=02 2. 双液位U 型压差计的指示：)21(21ρρ-=-Rg p p ) 3. 伯努力方程:ρ ρ2 22212112121p u g z p u g z + +=++ 4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρ ρ222212112121+ 5. 雷诺数：μ ρ du =Re 6. 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ∆==⋅⋅=2 2322 7. 哈根—泊谡叶方程：2 32d lu p f μ=∆ 8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2 211⎪⎭ ⎫ ⎝⎛ -=A A ξ流产突然缩小：⎪⎭⎫ ⎝⎛- =2115.0A A ξ 第二章 非均相物系分离 1. 恒压过滤方程：t KA V V V e 2 22=+ 令A V q /=，A Ve q e /=则此方程为：kt q q q e =+22 第三章 传热 1. 傅立叶定律：n t dA dQ ϑϑλ-=，dx dt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+= 3. 单层壁的定态热导率：b t t A Q 21-=λ,或m A b t Q λ∆= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程: )ln 1(21 2 21r r t t l Q λπ-=或m A b t t Q λ21-= 5. 单层圆筒壁内的温度分布方程：C r l Q t +- =ln 2λ π（由公式4推导） 6. 三层圆筒壁定态热传导方程：3 4 12321214 1ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-= 7. 牛顿冷却定律：)(t t A Q w -=α，)(T T A Q w -=α 8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμ Cp =Pr 格拉晓夫数2 23μ ρβtl g Gr ∆= 9. 流体在圆形管内做强制对流： 10000Re >，1600Pr 6.0<<，50/>d l k Nu Pr Re 023.08.0=，或k Cp du d ⎪⎭⎫ ⎝ ⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8 .0023.0，其中当加热时，k=0.4，冷却时k=0。3
化工原理公式总结 化工是一门应用科学，它的发展离不开理论的支持。理论的核心之 一就是化工原理公式。化工原理公式是化工领域常用的数学表达式， 通过这些公式，我们可以计算化工过程中涉及的各种物理和化学参数，从而指导化工实践。在这篇文章中，我将对一些常用的化工原理公式 进行总结，以帮助读者更好地理解和运用这些公式。 一、质量守恒公式 质量守恒是化工过程设计和运行的基本原则之一。质量守恒公式描 述了化工系统中物质质量的变化情况。在闭合系统中，质量守恒公式 可以表示为： 输入质量 = 输出质量 + 反应质量 这个公式可以应用于各种化工过程中，包括物料输送、反应器设计、分离过程等。 二、能量平衡公式 能量平衡是化工系统中另一个重要的基本原则。能量平衡公式描述 了化工系统中能量的变化情况。在闭合系统中，能量平衡公式可以表 示为： 输入能量 = 输出能量 + 产生能量
这个公式可以用于计算化工过程中的热交换、化学反应放热或吸热 等情况。能量平衡公式的应用可以帮助我们合理地设计和控制化工过 程中的能量供给和消耗。 三、摩尔平衡公式 在化学反应中，摩尔平衡公式是描述反应体系中化学组分变化的数 学表达式。它可以帮助我们计算反应物和生成物之间的摩尔比例关系。对于简单的化学反应，摩尔平衡公式可以表示为： aA + bB → cC + dD 其中，a、b、c、d分别代表反应物A、B和生成物C、D的摩尔系数。通过摩尔平衡公式，我们可以预测反应的理论产物和反应物消耗 的比例。 四、质量传递公式 在化工分离过程中，质量传递是一个关键环节。质量传递公式可以 描述物质在流体中的传递速率和传递量。常见的质量传递公式包括扩 散速率公式、传质通量公式等。这些公式可以帮助我们设计高效的化 工分离设备，如吸附塔、蒸馏塔等。 五、动态平衡公式 化工过程中往往存在着各种动态平衡现象，如化学反应过程中的反 应动力学平衡、质量传递过程中的浓度分布平衡等。动态平衡公式可 以描述这些平衡现象的动态演化过程。在这方面，常用的公式包括物
《化工原理》公式总结 化工原理公式总结 化工原理是化学工程的基础学科，掌握化工原理对于研究和解决化学 工程问题至关重要。在化工原理中，有许多重要的公式和方程式被广泛应 用于工程实践中。下面是一些常见的化工原理公式总结： 1.质量守恒方程 化工过程中，质量守恒是一个基本原理。根据质量守恒方程，输入质 量=输出质量+积累质量。其数学表达式为： dM/dt = Σmi + ∑mo + macc 其中，dM/dt表示体系质量变化速率，mi表示输入组分i的质量流量，mo表示输出组分i的质量流量，macc表示组分i的积累质量流量。 2.动量守恒方程 化工过程中，动量守恒是一个重要的原理。根据动量守恒方程，输入 动量=输出动量+积累动量。其数学表达式为： dm/dt = ΣFi + ∑Fo + Facc 其中，dm/dt表示体系动量变化速率，Fi表示输入组分i的动量流量，Fo表示输出组分i的动量流量，Facc表示组分i的积累动量流量。 3.能量守恒方程 在化学工程中，能量守恒是一个基本原理。根据能量守恒方程，输入 能量=输出能量+积累能量。其数学表达式为：
dH/dt = ΣQi + ∑Qo + Qacc 其中，dH/dt表示体系能量变化速率，Qi表示输入组分i的能量流量，Qo表示输出组分i的能量流量，Qacc表示组分i的积累能量流量。 4.化学反应速率方程 在化学工程中，化学反应速率是一个重要的参数。化学反应速率方程 可用于描述反应物浓度与反应速率之间的关系。常见的化学反应速率方程 包括： -零级反应速率方程：r=k -一级反应速率方程：r=k[A] - 二级反应速率方程：r = k[A]² or r = k[A][B] 5.平均粒径计算公式 在颗粒物的粉碎、磨擦和分级过程中，平均粒径是一个重要的参数。 平均粒径计算公式根据粒径分布来计算平均粒径，常见的公式包括：-体积平均粒径(D[4,3])：D[4,3]=∫(D³N(D))dD/∫(D²N(D))dD -数量平均粒径(D[3,2])：D[3,2]=∫(DN(D))dD/∫(N(D))dD 6.流体力学公式 在化学工程中，流体力学是一个重要的领域。常见的流体力学公式包括： -阿基米德原理：F=ρVg - 伯努利方程：P + 1/2ρv² + ρgh = 常数
化工原理化工计算所有公式总结 第一章流体流动与输送机械 5.雷诺数：Re dU 第二章非均相物系分离 1. 恒压过滤方程： V 2V e V KA 2t 令 q V/A ， q e Ve/A 则此方程为：q 2 2q e q kt 第三章传热 1. 傅立叶定律：dQ dA 二，Q A 史 n dx 2. 热导率与温度的线性关系： 0 （1 t ） 3. 单层壁的定态热导率：Q A 专，或Q 4.单层圆筒壁的定态热传导方程: 2 l(t i 丄In r i 1. 流体静力学基本方程: P 2 P o gh 2. 双液位U 型压差计的指示 P i P 2 Rg( i 2) ) 3. 伯努力方程：吧如2 P i 1 Z 2 g 2U 4. 实际流体机械能衡算方程: Z i g 1 2 U i 2 P i Z 2g 6.范宁公式：Wf l u 2 32 lu d 2 d 2 P f 7?哈根-泊谡叶方程: P f 32 lu d 2 8.局部阻力计算：流道突然扩大: 2 1 ￡流产突然缩小: A2 0.5 1 A1 A2
5 . 单层圆筒壁内的温度分布方程：t 昇1nr C（由公式4推导） 6 . 三层圆筒壁定态热传导方程: 2 l 魚t 1 r 2 1 r 3 1 r4 In— In— In - 1 r1 2 r2 7 . 牛顿冷却定律：Q A（t w t) . A(T w T) 8.努塞尔数Nu -普朗克数Pr 格拉晓夫数Gr 3 2 g tl 9.流体在圆形管内做强制对流: Re 10000，0.6 Pr 1600，l /d 50 0.8 Nu 。.023卅8才，或0.02污du k 型，其中当加热时，k=0.4，冷却时k=0.3 10 . 热平衡方程：Q q md r C p1 （T s T2)] q m2C p2 (t2 t1 ) 无相变时：Q q m1C p1（T1 T2）q m2C p2 (t2 tj，若为饱和蒸气冷凝: Q q m1r q m2C p2(t2 t1 ) 11 .总传热系数：1 + ◎d1 d m d1 d2 12 . 考虑热阻的总传热系数方程: 1严R s1 2d2 R s2 d1 d2 13 . 总传热速率方程: Q KA t 14 . 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程: t2 ln T2 t1 KA q m1C p1 q m1C p1 q m2C p2 15 . 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程: ln^1 T2 t2 KA q m1c p1 q m1C p1 q m2C p2 16 . 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：In T t1 T t2 KA q m2C p2 第四章蒸发 1.蒸发水量的计算: Fx0 (F W)x1 Lx1 2.水的蒸发量：W F(1纠 X1
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；层流过渡湍流。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hv：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率hH：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率hm：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/m31atm =Pa=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1 1、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
第一章 流体静力学基本方程： )(2112z z g p p -+=ρ或gh p p ρ+=0 双液位U 型压差计的指示:：)21(21ρρ-=-Rg p p ) R 高度差 液封高度：h=p ／ρg 质量流量qm=ρqv ；流速：u=qv ／A ；质量流速：ω= qm ／A=ρu ；管路直径：d= 连续性方程：常数=uA 理想流体的伯努力方程：ρ ρ2 22212112121p u g z p u g z + +=++ 实际流体机械能衡算方程：f e h p u g z W p u g z ∑+++=+++ρ ρ2 22 212112121不可压缩流体定态流动的柏努利方程式：––––能量衡算式 牛顿粘性定律：dy du μτ= 雷诺数：μ ρ du = Re 哈根-泊谡叶方程：2 32d lu p f μ= ? 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ?==??=2 2322 摩擦阻力损失22u d l h f λ= 层流 Re 64 =λ 非圆管当量直径 ∏ = A d e 4 局部阻力：2'2'2 2u h u d l h f e f ?=??=ξλ或；流道突然扩大：2 211??? ? ?-=A A ξ；突 然缩小：2 2115.0?? ? ?? -=A A ξ 孔板流量计 ρ P ?=200A C q V ， g R i )(ρρ-=?P 第二章 扬程 泵的有效功率 e V e H gq P ρ=
泵效率 a e P P = η 流体输送机械的效率：N N e =η 管路特性曲线： ∑+=Hf H H e ，其中g p z H ρ?+ ?=，g u d l l H e f 2))((2ξλ∑++∑=∑ 离心泵的汽蚀余量：g p g u g p NPSH v ρρ-+=2211 离心泵的允许安装高度： 10,0)(----=f r v g H NPSH g p p H ρ，10,212'---=f s g H g u H H 最大允许安装高度 100][-∑--= f V g H g p g p H ρρ]5.0)[(+-r NPSH 第三章 层流区重力沉降速度：()μ ρρ182g d u s t -= 斯托克斯沉降公式 μ ρρ18)(2g d u p p t -= ， 2Re
一、流体力学及其输送 1、单元操作：物理化学变化得单个操作过程，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：层流与湍流。流动形态得判据雷诺数Re=duρ/μ；层流—2000—过渡—4000—湍流。当流体层流时，其平均速度就是最大流速得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。孔板流量计得特点；结构简单，制造容易，安装方便，得到广泛得使用。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。转子流量计得特点——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得能量损失；水力效率ηH ：考虑流动阻力所造成得能量损失；机械效率ηm ：考虑轴承、密封填料与轮盘得摩擦损失。）、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)；泵得型号(泵口直径与扬程)；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。9、 常温下水得密度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）被测流体得压力 > 大气压 表压 = 绝压－大气压 （2）被测流体得压力 < 大气压 真空度 = 大气压－绝压= －表压 10、 管路总阻力损失得计算 11、 离心泵得构件: 叶轮、泵壳（蜗壳形）与 轴封装置 离心泵得叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净得液体。半闭式与开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。 气缚现象：贮槽内得液体没有吸入泵内。汽蚀现象：泵得安装位置太高，叶轮中各处压强高于被输送液体得饱与蒸汽压。原因（①安装高度太高②被输送流体得温度太高，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、 往复泵得流量调节 ? （1）正位移泵 流量只与泵得几何尺寸与转速有关，与管路特性无关，压头与流量无关，受管路得承压能力所限制，这种特 性称为正位移性，这种泵称为正位移泵。? 往复泵就是正位移泵之一。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）往复泵得流量调节 ? 第一，旁路调节，如图2-28所示，采用旁路阀调节主管流量，但泵得流量就是不变得。 第二，改变曲柄转速与活塞行程。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 14、离心泵特性曲线： 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ??? ? ??++=???? ??+=??? ??+=+=∑ ∑∑∑∑∑ζλλζλ
化工原理化工计算所有公式总结 化工原理是化工工程的基础课程之一，主要讲解化工过程中的原理和计算方法。在化工原理中，有许多重要的公式用于描述和计算各种物质在化学反应和物质转化过程中的性质和行为。以下是一些常见的化工原理公式总结。 1.物质的组成和结构： -相对分子质量（M）=相对原子质量之和 -摩尔质量（Mm）=相对分子质量/摩尔质量单位中的质量 -摩尔质量（Mm）=密度（ρ）/摩尔体积（Vm） -摩尔体积（Vm）=分子体积（V）/物质的摩尔数（n） 2.物质的平衡和转化： -反应的反应物摩尔数（ν）=反应的生成物摩尔数（ν） -反应的摩尔质量平衡：νAMA+νBMB=νCMC+νDMD -反应过程中的物质的转化率：X=(nA0-nA)/nA0 3.物质的热力学性质： -焓变（ΔH）=H2-H1 -反应的热力学平衡常数：Kp=(pC)^νC(pD)^νD/(pA)^νA(pB)^νB -熵变（ΔS）=S2-S1 4.流体流动：
-流体的流速（v）=流体的体积流量（Q）/流经的横截面积（A） -流体的质量流速（W）=流体的质量流量（m）/流经的横截面积（A）-流体的雷诺数（Re）=(流体的密度（ρ）*流速（v）*相对粘度（μ）)/动力粘度（ν） 5.化学反应速率： - 化学反应速率（r）=dC/dt = -1/νA * d[A]/dt = 1/νB * d[B]/dt = 1/νC * d[C]/dt = 1/νD * d[D]/dt -化学反应速率常数（k）=r/C 6.热传导： -热传导的传热速率（Q）=热传导系数（k）*温度梯度（ΔT）*传热面积（A） -热传导系数（k）=导热系数（λ）/导热物质的厚度（Δx） 以上只是一部分化工原理中的公式总结，化工原理涉及的内容非常广泛，包括物质的传质、传热、物相平衡、反应工程、流体力学等方面。通过掌握这些公式，可以更好地理解和分析化工过程中的各种物质行为和性质，并进行相应的计算和设计。
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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v：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率H：考虑流动阻力所造成的能量损失；机械效率m：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 kg/m3
化工原理化工计算所有公式 总结 第一章 流体流动与输送机械 1. 流体静力学基本方程：gh p p ρ+=02 2. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p 3. 伯努力方程：ρ ρ2 2221 211212 1p u g z p u g z ++=+ + 4. 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρ ρ2 2221 211212 1 + 5. 雷诺数：μ ρ du = Re 6. 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ∆= =⋅⋅=2 2322 7. 哈根-泊谡叶方程：2 32d lu p f μ= ∆ 8. 局部阻力计算：流道突然扩大：2 211⎪⎭⎫ ⎝ ⎛ -=A A ξ流产突然缩小：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2115.0A A ξ 第二章 非均相物系分离 1. 恒压过滤方程：t KA V V V e 222=+ 令A V q /=,A Ve q e /=则此方程为：kt q q q e =+22 第三章 传热 1. 傅立叶定律：n t dA dQ ϑϑλ-=,dx dt A Q λ-= 2. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+=
3. 单层壁的定态热导率：b t t A Q 21-=λ,或m A b t Q λ∆= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln 1(212 21r r t t l Q λπ-= 或m A b t t Q λ21-= 5. 单层圆筒壁内的温度分布方程：C r l Q t +-=ln 2λ π由公式4推导 6. 三层圆筒壁定态热传导方程：3 4 12321214 1ln 1ln 1ln 1(2r r r r r r t t l Q λλλπ++-= 7. 牛顿冷却定律：)(t t A Q w -=α,)(T T A Q w -=α 8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λ μ Cp =Pr 格拉晓夫数223μρβtl g Gr ∆= 9. 流体在圆形管内做强制对流： 10000Re >,1600Pr 6.0<<,50/>d l k Nu Pr Re 023.08.0=,或k Cp du d ⎪⎭⎫ ⎝ ⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8 .0023.0,其中当加热时,k=,冷却时k= 10. 热平衡方程：)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+= 无相变时：)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=,若为饱和蒸气冷凝： )(12221t t c q r q Q p m m -== 11. 总传热系数： 2 1 211111d d d d b K m ⋅+⋅+=αλα 12. 考虑热阻的总传热系数方程：2 12121 211111d d R R d d d d b K s s m ⋅++⋅+⋅+=αλα 13. 总传热速率方程：t KA Q ∆= 14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛-=--22111112211ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T
流体静力学基本方程：gh p p ρ+=02 双液位U 型压差计的指示:)21(21ρρ-=-Rg p p ) 伯努力方程：ρ ρ2 22212112121p u g z p u g z + +=++ 实际流体机械能衡算方程：f W p u g z p u g z ∑+++=++ρ ρ2 22 212112121+ 雷诺数：μ ρ du =Re 范宁公式：ρρμλf p d lu u d l Wf ∆= =⋅⋅=2 2322 哈根-泊谡叶方程：2 32d lu p f μ=∆ 局部阻力计算：流道突然扩大：2 211⎪⎭ ⎫ ⎝⎛ -=A A ξ流产突然缩小：⎪⎭⎫ ⎝⎛- =2115.0A A ξ 1. 非均相物系分离 2. 恒压过滤方程：t KA V V V e 2 22=+ 3. 令A V q /=，A Ve q e /=则此方程为：kt q q q e =+22 4. 传热 5. 傅立叶定律：n t dA dQ ϑϑλ-=，dx dt A Q λ-= 6. 热导率与温度的线性关系：)1(0t αλλ+= 单层壁的定态热导率：b t t A Q 21-=λ，或m A b t Q λ∆= 单层圆筒壁的定态热传导方程：)ln 1(21 2 21r r t t l Q λπ-=或m A b t t Q λ21-= 单层圆筒壁内的温度分布方程：C r l Q t +- =ln 2λ π（由公式4推导）
三层圆筒壁定态热传导方程：3 412321214 1ln 1 ln 1ln 1r r r r r r Q λλλ++= 牛顿冷却定律：)(t t A Q w -=α，)(T T A Q w -=α 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμ Cp =Pr 格拉晓夫数2 23μ ρβtl g Gr ∆= 7. 流体在圆形管内做强制对流： 10000Re >，1600Pr 6.0<<，50/>d l 8. k Nu Pr Re 023.08.0=，或k Cp du d ⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=λμμρλα8 .0023.0，其中当加热时，k=0.4，冷却时k=0.3 9. 热平衡方程：)()]([1222211t t c q T T c r q Q p m s p m -=-+= 无相变时：)()(12222111t t c q T T c q Q p m p m -=-=，若为饱和蒸气冷凝： )(12221t t c q r q Q p m m -== 总传热系数： 2 1 211111d d d d b K m ⋅+⋅+=αλα 考虑热阻的总传热系数方程：2 12121 211111d d R R d d d d b K s s m ⋅++⋅+⋅+=αλα 10.总传热速率方程：t KA Q ∆= 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛- =--2 2111112211ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程：⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛+=--22111122111ln p m p m p m c q c q c q KA t T t T 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：2 221ln p m c q KA t T t T = -- 蒸发 蒸发水量的计算：110)(Lx x W F Fx =-= 水的蒸发量：)1(1 x x F W -=
1 1.恒压过滤方程： V 2 2V e V KA 2t 化工原理化工计算所有公式总 第一章流体流动与输送机械 第二章非均相物系分离 1. 流体静力学基本方程：P 2 P o gh 2. 双液位U 型压差计的指示 P i P 2 Rg （ 1 2） ） 3. 伯努力方程：Z i g 如2 P i P 2 4. 实际流体机械能衡算方程: z 2g 」u ；山 W f + 2 5.雷诺数：Re du 2 6. 范宁公式：Wf —— d 2 32 lu P f 7.哈根-泊谡叶方程：P f 32 lu 8.局部阻力计算：流道突然扩大: A1 A2 2 流产突然缩小: 0.5 1
令q V/A , q e Ve/ A 则此方程为：q2 2q e q kt 第三章传热 1. 傅立叶定律：dQ dA-^ , Q A dt n dx 2. 热导率与温度的线性关系：°。t) 3. 单层壁的定态热导率：Q t A m 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程: 彳上)或Q 1 . 「2 In 5. 单层圆筒壁内的温度分布方程: 汁1C (由公式4推导) 6. 三层圆筒壁定态热传导方程: 2 © t q 1 . r 2 1 . r 3 1 . r 4 in in in 1 r1 2 7. 牛顿冷却定律：Q A(t w t)，A(T w T) 8.努塞尔数Nu —普朗克数Pr Cp 格拉晓夫数Gr 3 2 g ti 2
Nu 0.023 Re 0.8 Pr k ，或 0.023- d du ，其中当加热时, k=0.4，冷却时 k=0.3 10. 热平衡方程：Q q mi [r C pd T s T ?)] q m2C p2(t 2 tj 无相变时：Q q mi C pi (T i T 2) q m2C p2(t 2 t i ),若为饱和蒸气冷凝 Q q mi r q m2C p2(t 2 t i ) 11. 总传热系数：丄丄 b 出丄虫 K i d m 2 d 2 i2. 考虑热阻的总传热系数方程： i i b d i i d i d i R si R s2 K i d m 2 d 2 d 2 i3. 总传热速率方程： Q KA t i4. 两流体在换热器中 逆流不发生相变的计算方程： ,T i In t 2 KA i q mi C pi T 2 t i q mi C pi q m2C p2 i5. 两流体在换热器中 并流不发生相变的计算方程： .T i In t i KA i q mi C pi T 2 t 2 q mi C pi q m2C p2 i6. 两流体在换热器中 以饱和蒸气加热冷流体的计算方程： .T t i In KA T t 2 q m2C p2 9.流体在圆形管内做强制对流: Re 10000，0.6 Pr 1600，I /d 50 0.8