化工原理公式及各个章节总结汇总
- 格式:doc
- 大小:563.50 KB
- 文档页数:17
第一章流1.2.3. 流体静力学基本方程:p2= p0•「gh双液位u型压差计的指示:p1 - p2 =Rg(「- J))12p2u21 2 p1伯努力方程:吧・产1 =^z2g4. 实际流体机械能衡算方程:z1 g 1 2-u12p1 ygP 2aP2W5.雷诺数:R^^^^646. 范宁公式:Wf「: u2_32Tu2 一廿• :Pf-p~7. 哈根-泊谡叶方程:厶P f 32血d28. 局部阻力计算:流道突然扩大:2A1——流产突然缩小:A2-=0.5 1A1一IA2 XvA XvB__ +___ +「9.混合液体密度的计算: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X wn +'冷P液体混合物中个组分得密度, 真空度=大气压强-绝对压强11.体积流量和质量流量的关系:整个管横截面上的平均流速:3W s=v s P m /s kg/s.1 =VsAA--与流动方向垂直管道的横截面积,流量与流速的关系:W s G - 质量流量:A2的单位为:kg/(m .s)12. 一般圆形管道内径: ' 4 v s13.管)2A2‘2 二....-A =常数表示在定态流动系统中,流体流经各截面的质量流量不变,而流速密度p而变化。
u随管道截面积A及流体的..一.du14.牛顿黏性定律表达式:.一 jy 卩为液体的黏度1Pa.s=1000cP15平板上边界层的厚度可用下式进行评估:19.r H 水力半径的定义是流体在管道里的流通截面形管子d=4r H20对于流体流经直径不变的管路时,如果把局部阻力都按照当量长度的概念来表示,则管路的_ 2~hf _ ■ l 丄 l eU总能量损失为:—hfd 2 h f 的单位J/kg,A1 -、'2A 2=...=.4 =常数体积流量一定时流速与管径的平方成反比: 鳥2对于滞留边界层4.640.5Rexd_湍流边界层 x式中Re x 为以距平板前缘距离 x 作为几何尺寸的雷诺数,即0.3760.2Re xDa _usxp16对于滞留流动,稳定段长度 x 。
化工原理公式总结
化工原理公式总结如下:
1. 质量平衡公式:
输入质量 = 输出质量 + 累积质量
2. 物质平衡公式:
输入组分质量流率 = 输出组分质量流率 + 生成/消耗组分质量流率 + 储存组分质量流率
3. 能量平衡公式:
输入能量 = 输出能量 + 生成/消耗能量 + 储存能量
4. 平均温度计算公式:
平均温度= ∫(T*dA) / ∫dA,其中 T 为温度,dA 为面积微元
5. 理想气体状态方程:
PV = nRT,其中 P 为压力,V 为容积,n 为物质的摩尔数,R 为气体常数,T 为温度
6. 液体体积膨胀公式:
V2 = V1 * (1 + β * ΔT),其中 V1 为初始体积,V2 为最终体积,β 为膨胀系数,ΔT 为温度变化
7. 理想混合气体摩尔分数公式:
Xi = ni / n,其中 Xi 表示组分 i 的摩尔分数,ni 表示组分 i 的摩尔数,n 表示总摩尔数
8. 溶液浓度计算公式:
质量分数 = 溶质质量 / 总溶液质量
摩尔分数 = 溶质摩尔数 / 总溶液摩尔数
体积分数 = 溶质体积 / 总溶液体积
9. 反应速率公式:
反应速率 = k * [A]^m * [B]^n,其中 k 为速率常数,[A] 和[B] 表示反应物 A 和 B 的浓度,m 和 n 为反应级数
10. 溶解度公式(亨利定律):
P = K * C,其中 P 为气体的分压,K 为溶解度常数,C 为溶质的浓度。
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+=022. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程:ρρ222212112121p 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:λμρ64Re ==du 6. 范宁公式:ρρμλf p dlu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程:232d lup 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 ξ9.混合液体密度的计算:n wnB 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 ρ m 3/s kg/s 整个管横截面上的平均流速:A Vs=μ A--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 ss G 的单位为:kg/(m 2.s)12. 一般圆形管道内径:πμsv d 4= 13. 管内定态流动的连续性方程:ρμρA v w s s ==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:()22121d d =μμ 14.牛顿黏性定律表达式:dy duμτ= μ为液体的黏度1Pa.s=1000cP15平板上边界层的厚度可用下式进行评估:对于滞留边界层 5.0Re 64.4xx=δ 湍流边界层 2.0Re 376.0xx=δ式中Re x 为以距平板前缘距离x 作为几何尺寸的雷诺数,即μxp u s x =Re ,u s 为主流区的流速16 对于滞流流动,稳定段长度x 。
化工原理化工计算所有公式总结第一篇:化工原理化工计算所有公式总结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:p2=p0+ρgh2.双液位U型压差计的指示: p1-p2=Rg(ρ1-ρ2))3.伯努力方程:z1g+12p112p2 u1+=z2g+u2+2ρ2ρ12p112p2u1+=z2g+u2++∑Wf+ 2ρ2ρ4.实际流体机械能衡算方程:z1g+5.雷诺数:Re=duρμlu232μlu∆pf6.范宁公式:Wf=λ⋅⋅==2d2ρρd7.哈根-泊谡叶方程:∆pf=32μlu2d2A1⎫A1⎫⎛⎛8.局部阻力计算:流道突然扩大:ξ=1-流产突然缩小:ξ=0.51-⎪⎪A2⎭A2⎭⎝⎝第二章非均相物系分离1.恒压过滤方程:V2+2VeV=KA2t令q=V/A,qe=Ve/A则此方程为:q2+2qeq=kt第三章传热1.傅立叶定律:dQ=-λdAϑtdt,Q=-λA ϑndx2.热导率与温度的线性关系:λ=λ0(1+αt)3.单层壁的定态热导率:Q=λAt1-t2∆t,或Q= bbλAm4.单层圆筒壁的定态热传导方程:Q=t-t2πl(t1-t2)或Q=12b1r2lnλAmλr1Qlnr+C(由公式4推导)2πlλ5.单层圆筒壁内的温度分布方程:t=-6.三层圆筒壁定态热传导方程:Q=2πl(t1-t4 1r21r31r4ln+ln+lnλ1r1λ2r2λ1r37.牛顿冷却定律:Q=αA(tw-t),Q=αA(Tw-T)αlCpμβg∆tl3ρ28.努塞尔数Nu=普朗克数Pr=格拉晓夫数Gr= 2λλμ9.流体在圆形管内做强制对流:Re>10000,0.6<Pr<1600,l/d>50λ⎛duρ⎫⎛Cpμ⎫⎪Nu=0.023Re0.8Prk,或α=0.023 ⎪λ⎪,其中当加热时,k=0.4,冷却时k=0.3 d μ⎭⎝⎭⎝10.热平衡方程:Q=qm1[r+cp1(Ts-T2)]=qm2cp2(t2-t1)无相变时:Q=qm1cp1(T1-T2)=qm2cp2(t2-t1),若为饱和蒸气冷凝:Q=qm1r=qm2cp2(t2-t1)11.总传热系数:0.8k11bd11d1 =+⋅+⋅Kα1λdmα2d2d11bd11d1=+⋅+⋅+Rs1+Rs2⋅1 Kα1λdmα2d2d212.考虑热阻的总传热系数方程:13.总传热速率方程:Q=KA∆tqcT1-t2KA⎛1-m1p1=14.两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程:lnT2-t1qm1cp1 ⎝qm2cp2qm1cp1T1-t1KA⎛=1+15.两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程:lnT2-t2qm1cp1 ⎝qm2cp216.两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程:ln⎫⎪⎪⎭⎫⎪⎪⎭T-t1KA =T-t2qm2cp2第四章蒸发1.蒸发水量的计算:Fx0=(F-W)x1=Lx1 水的蒸发量:W=F(1-2.x0)x1F0F-W3.完成时的溶液浓度:x=4.单位蒸气消耗量:Wr'=,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Drr’为二次蒸气的汽化潜热5.传热面积:A=Q,对加热室作热量衡算,求得Q=D(H-hc)=Dr,∆t=T-t1,T为加热蒸气的温度,K∆tmt1为操作条件下的溶液沸点。
化工原理化工计算所有公式总结化工原理是化学工程学科的基础知识,是化工工程师必须掌握的重要内容之一、在化工计算中,涉及到各种各样的公式和计算方法,用于解决化工过程中的问题和挑战。
下面总结了一些常用的化工计算公式,希望对化工工程师们的工作有所帮助。
1.物质平衡公式物质平衡是化工过程中最基本的计算方法之一,用于描述物质在系统内的转移和变化。
物质平衡的一般形式为:输入物质=输出物质+积累物质+反应物质这个公式描述了系统内各种物质的流动情况,是化工工程师进行过程设计和优化的基础。
2.能量平衡公式能量平衡公式用于描述系统内能量转移和变化的情况。
能量平衡的一般形式为:输入能量=输出能量+积累能量+消耗能量能量平衡公式可以帮助工程师计算系统的热平衡,确定过程中各个部分的热量变化情况。
3.流量计算公式在化工工程中,流量是一个重要的参数,需要进行准确的计算和测量。
流体的流量计算公式一般包括质量流量和体积流量的计算方法,可以使用密度和体积流速等参数来进行计算。
4.反应速率公式在化工反应中,反应速率是一个重要的参数,描述了反应物质的转化速度。
反应速率公式一般包括反应速率常数和反应物质浓度等参数,可以帮助工程师优化反应条件,提高反应效率。
5.平衡常数公式平衡常数是描述化学反应平衡状态的参数,根据反应物质的浓度可以计算平衡常数。
平衡常数公式可以帮助工程师预测反应的平衡状态,进行反应条件的调整和优化。
6.浓度计算公式在化工过程中,物质的浓度是一个重要的参数,需要进行准确的计算和控制。
浓度计算公式一般包括溶液中溶质和溶剂的浓度计算方法,可以帮助工程师确定不同溶液的浓度和配比。
7.温度计算公式温度是化工过程中一个重要的参数,需要进行准确的测量和控制。
温度计算公式可以根据热力学原理和热传导等参数进行计算,帮助工程师确定系统内各个部分的温度分布情况。
8.压力计算公式压力是化工过程中一个重要的参数,需要进行准确的计算和控制。
压力计算公式可以根据流体的密度、流速和流经管道的几何形状来进行计算,帮助工程师确定系统内的压力变化情况。
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-均质反应器-非均质反应器6.5反应器的设计与操作以上是化工原理各章节的知识点总结,涵盖了物理性质、能量转化、传质现象、化学反应等方面的内容。
这些知识点是化学工程与技术的基础,对于理解和应用化工原理具有重要意义。
《化工原理》重要公式第一章 流体流动牛顿粘性定律 dy duμτ=静力学方程 g z p g z p 2211+=+ρρ机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111ρρ动量守恒 )(12X X m X u u q F -=∑雷诺数 μμρdGdu ==Re阻力损失 22u d l h f λ= ????d q d u h Vf ∞∞层流 Re 64=λ 或 232d ulh f ρμ=局部阻力 22u h f ζ=当量直径 ∏=Ad e 4孔板流量计 ρP∆=200A C q V , g R i )(ρρ-=∆P第二章 流体输送机械管路特性 242)(8V e q g d dlz g p H πζλρ+∑+∆+∆=泵的有效功率 e V e H gq P ρ=泵效率 aeP P =η最大允许安装高度 100][-∑--=f Vg H g p g p H ρρ]5.0)[(+-r NPSH风机全压换算 ρρ''T T p p =第四章 流体通过颗粒层的流动物料衡算: 三个去向: 滤液V ,滤饼中固体)(饼ε-1V ,滤饼中液体ε饼V过滤速率基本方程 )(22e V V KA d dV +=τ , 其中 φμ012r K S-∆=P恒速过滤 τ222KA VV V e =+恒压过滤 τ222KA VV V e =+生产能力 τ∑=V Q 回转真空过滤 e e q q n K q -+=2ϕ板框压滤机洗涤时间(0=e q ,0=S ) τμμτVV W W W W 8P P ∆∆=第五章 颗粒的沉降和流态化斯托克斯沉降公式 μρρ18)(2g d u p p t -=, 2Re <p 重力降尘室生产能力 t V u A q 底=除尘效率 进出进C C C -=η 流化床压降 g A m p p)(ρρρ-=∆P 第六章 传热傅立叶定律 dndt q λ-= 牛顿冷却定律 )(W T T q -=α 努塞尔数 λαl Nu =普朗特数 λμp C =Pr 圆管内强制湍流 b d Pr Re 023.08.0λα= 受热b=0.4,冷却b=0.3传热系数 2212111111d d R d d R K m αλδα++++= 传热基本方程式 m t KA Q ∆= 2121ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆ 热量衡算式 )()(21222111t t C q T T C q Q p m p m -=-= 或 r q Q m 1=第七章 蒸发蒸发水量 )1(0ww F W -= 热量衡算 损Q Wr t t FC Dr Q ++-==)(000传热速率 )(t T KA Q -= 溶液沸点 ∆+=0t t第八章 气体吸收亨利定律 Ex p e =,HC p e =; 相平衡 mx y e = 费克定律 dz dC D J AAB A -=传递速率 A A A Nx J N +=; )(21A A BmMA C C C C D N -=δ 1212ln B B B B Bm C C C C C -=对流传质 )()()()(x x k y y k C C k p p k N i x i y i L i g A -=-=-=-= 总传质系数 xy y k m k K +=11传质速率方程式 )()(x x K y y K N e x e y A -=-= 吸收过程基本方程式 my y y e y OG OG y yy a K G y y dy a K G N H H ∆-=-==⎰2112对数平均推动力 22112211ln )()(mx y mx y mx y mx y y m -----=∆吸收因数法 ])1ln[(112221LmG mx y mx y L mG LmG N OG +----=最小液气比 2121min )(x x y y G L e --=物料衡算式 )()(2121x x L y y G -=-第九章 液体精馏相平衡常数 AAA x y K =相平衡方程 x xy )1(1-+=αα物料衡算 W D F +=W D f Wx Dx Fx +=轻组分回收率 fDA Fx Dx =η默弗里板效率 11*++--=n n n n mV y y y y Eq 线方程 11---=q x x q q y f塔内气液流率 qF RD qF L L +=+= F q D R F q V V )1()1()1(--+=--=精馏段操作方程 11+++=R x x R R y D 提馏段操作方程 VWx x V L y W -= 最小回流比 ee e D x y y x R --=min 芬斯克方程 αln )11ln(min W W D D x x x x N --=第十章 气液传质设备全塔效率 实际不含釜N N E T T )(= 填料塔高度 HETP N H T =第十一章 液液萃取分配系数 AA A x y k = 选择性系数 )1/()1/(//0000AA A AB B A A x x y y x y x y --==β 单级萃取 E R S F +=+; A A A fA Ey Rx Sz Fx +=+; S S S Ey Rx Sz +=第十二章 其他传质分离方法总物料衡算式 )()5.0()(21021x x L L c c u B B --=-ρτ 传质区计算式 ⎰-==SB C C e B f ofof c c dc a K u N H L 0 第十三章 热、质同时传递的过程湿度 水汽水汽水汽水汽空气水p p p p p p M M H -=-=622.0 相对湿度 Sp p 水汽=ϕ 当p p S <; p p 水汽=ϕ 当p p S > 焓 H t H I 2500)88.101.1(++=比容 273273)184.22294.22(++=t H v H 湿球温度 )(H H r k t t W W H W --=α绝热饱和温度 )(H H C r t t aS HaS aS --= 路易斯规则 空气-水系统kg kJ k H /09.1=α℃pH c ≈, W aS t t ≈第十四章 固体干燥干燥速率 τd dXA G N C A -=恒速段速率 )()(W WW H A t t r H H k N -=-=α间隙干燥 恒速段时间: AC CAN X X G )(11-=τ降速段时间: **ln 22X X X X AK G C X C --=τ (近似处理*)(X X K N X A -=)连续干燥 物料衡算 )()(1221H H V X X G W C -=-= 热量衡算 损补Q Q Q Q Q Q +++=+321; 预热器)(01I I V Q -=;理想干燥12I I = 热效率 补Q Q Q Q ++=21η; 当00==损补,Q Q 时 0121t t t t --=η/courses/hgyl/jiaoxuefudao/gnjs1.php。
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)/nA03.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-S14.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/C6.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。
η-Q曲线对应的最高效率点为设计点,对应的Q、H、N值称为最佳工况参数,铭牌所标出的参数就是此点的性能参数。
(会使用IS水泵特性曲线表,书P117)●离心泵的允许安装高度H g(低于此高度0.5-1m):关离心泵先关阀门,后关电机,开离心泵先关出口阀,再启动电机。
四、工作点及流量调节:●管路特性与离心泵的工作点:由两截面的伯努利方程所得全程化简。
联解既得工作点。
●离心泵的流量调节:1、改变阀门的开度(改变管路特性曲线);2、改变泵的转速(改变泵的特性曲线);减小叶轮直径也可以改变泵的特性曲线,但一般不用。
3、泵串联(压头大)或并联(流速大)●往复泵的流量调节:1、旁路调节;2、改变活塞冲程和往复次数。
为满足除尘要求,气体在降尘室内的停留时间至少等于颗粒的沉降时间,所以:性能指标:1、临界粒径d c:理论上在旋风分离器中能被完全分离下来的最小颗粒直径;2、分离效率:总效率η0;分效率ηp(粒级效率);3、分割粒径d50:d50是粒级效率恰为50%的颗粒直径;4、压力降△p:气体经过旋风分离器时,由于进气管和排气管及主体器壁所引起的摩擦阻力,流动时的局部阻力以及气体旋转运动所产生的动能损失等,造成气体的压力降。
(标准旋风)标准旋风N e=5,=8.0。
三、过滤:●过滤方式:1、饼层过滤:饼层过滤时,悬浮液置于过滤介质的一侧,固体物沉积于介质表面而形成滤饼层。
过滤介质中微细孔道的直径可能大于悬浮液中部分颗位的直径,因而,过滤之初会有一些细小颗粒穿过介质而使滤液浑浊,但是颗粒会在孔道中迅速地发生“架桥”现象(见图),使小子孔道直径的细小颗粒也能被截拦,故当滤饼开始形成,滤液即变清,此后过滤才能有效地进行。
可见,在饼层过滤中,真正发挥截拦颗粒作用的主要是滤饼层而不是过滤介质。
饼层过滤适用于处理固体含量较高的悬浮液。
深床过滤:在深床过滤中,固体颗粒并不形成滤饼,而是沉积于较厚的粒状过滤介质床层内部。
悬浮液中的颗粒尺寸小于床层孔道直径,当颗粒随流体在床层内的曲折孔道中流过时,便附在过滤介质上。
或 静止的连通着的同一种连续的流体。
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。
1atm=760mmHg=10.33mH 2O=101.33kPa=1.033kgf/cm2=1.033atU 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 连续性方程式定态流动的柏努利方程式1kg 流体: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:3.可压缩流体,当Δp/p1<20%,仍可用上式, 且ρ=ρm 。
理想气体ρ=P M /R T 混合气体 混合液体 上式中: xwi ––––体积分率;xwi ––––质量分率。
6、gz,u2/2,p/ρ三项表示流体本身具有的能量, 即位能、动能和静压能。
∑hf 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 ·ws, 轴功率N=Ne/η(W )7、1N 流体 m] (压头) 1m3流体 ②速度分布, 层流: 抛物线型, 平均速度为最大速度的0.5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。
1.雷诺准数Re 及流型 Re=du ρ/μ=du/ν, μ为动力粘度, 单位为[Pa ·S];ν=μ/ρ为运动粘度, 单位[m2/s]。
层流:Re ≤2000, 湍流:Re ≥4000;2000<Re<4000为不稳定过渡区。
2、牛顿粘性定律 τ=μ(du/dy)气体的粘度随温度升高而增加, 液体的粘度随温度升高而降低。
阻力损失 [J/kg] 1.直管阻力损失h.................. 范宁公式(层流、湍流均适用). 层流:哈根—泊稷叶公式。
湍流区: 高度湍流区(阻力平方区): 推广到非圆型管2.局部阻力损失hf①阻力系数法,②当量长度法,注意: 截面取管出口内外侧, 对动能项及出口阻力损失项的计算有所不同。
化工原理课程综合复习提纲化工原理重要单元主要公式汇总第1章 流体流动一、机械能衡算方程式 本章内容的核心公式是机械能衡算方程式:g2ud L g 2u g P Z H g 2u g P Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ (单位:J/N=m ) (1-1) 应用公式(1-1)注意以下几点:(1) 稳定流动、不可压缩性流体、自1-1至2-2的控制体内流体连续。
(2) Z 1、Z 2选择同一水平基准面,通常选择地平面或控制体1-1、2-2中的较低的一个。
(3) P 1、P 2同时以绝对压计或同时以表压计,并且注意单位均统一到N/m 2 。
(4) 自高位槽或高压容器向其他地方输送流体时一般不需要流体输送机械,此时,H e =0 。
(5) 公式中的每一项均是单位流体的能量,每牛顿流体的能量焦耳,形式上的单位是米。
H e 是流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数,阻力损失项亦是每牛顿流体的能量损失焦耳数。
(6) 根据所取的1-1、2-2截面的性质,灵活地确定u 1、u 2的数值。
(7) 阻力损失项中的流速取产生阻力损失的管段上的流速,有时管段不止一段。
(8) 若控制体内的阀门关闭,1-1、2-2截面上的流体能量便不再有任何关系。
(9) 若在等直径的管段,无流体输送机械,阻力损失可以忽略,(1-1)式变成流体静力学的形式。
应用公式(1-1)可解决以下方面的问题:(1) 在确定的控制体中,达到一定的流量,确定流体输送机械加给每牛顿流体的能量焦耳数及功率。
(2) 在确定的控制体中,达到一定的流量,确定起始截面1-1的高度或压强。
(3) 在确定的控制体中,可达到的流量(流速)。
(4) 在确定的控制体中,达到一定的流量,确定管径。
公式(1-1)的另两种形式:2udL2u P g Z w 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ζλρρ (单位:J/kg ) (1-2) ρζλρρρρρ2ud L 2u P g Z g H 2u P g Z 22222e 2111⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=+++∑ (单位:J/m 3=N/m 2) (1-3)因为机械能衡算式中的每一项均是单位流体的能量,故计算流体输送机械的功率时应注意流体的总流量V q (单位:m 3/s)。
化工原理化工计算所有公式总结化工原理是研究物质在化学变化过程中的行为和性质的科学,化工计算则是应用数学和物理原理来解决化工过程中的问题。
下面总结了一些常见的化工原理和计算公式,以帮助理解和应用化工原理。
1.质量守恒方程质量守恒方程描述了化工过程中物质质量的守恒关系。
对于一个系统,质量守恒方程可以表示为:Σ(mi · Ai) = Σ(mo · Ao)其中,mi是进料流体的质量流率,Ai是进料流体的截面积,mo是出料流体的质量流率,Ao是出料流体的截面积。
2.能量守恒方程能量守恒方程描述了化工过程中能量的守恒关系。
对于一个系统,能量守恒方程可以表示为:Σ(mi · Hi) + Σ(Qi) = Σ(mo · Ho) + Σ(Qo)其中,Hi和Ho是进料和出料流体的焓,Qi和Qo是进料和出料流体的热量。
3.物质的摩尔质量计算物质的摩尔质量是物质的质量和物质的摩尔数的比值。
摩尔质量可以通过元素的摩尔质量来计算,可以根据元素的周期表上的相对原子质量得到。
4.摩尔质量和密度的关系计算摩尔质量和密度有以下关系:摩尔质量=质量/摩尔量密度=质量/体积5.摩尔质量和体积浓度的关系计算摩尔质量和体积浓度有以下关系:摩尔质量=质量/摩尔数体积浓度=摩尔数/体积6.反应热量计算反应热量是化学反应中释放或吸收的热量。
可以通过以下公式计算:反应热量=Σ(νiΔHi)其中,νi是反应物i的摩尔系数,ΔHi是反应物i的摩尔焓变。
7.动力学常数计算动力学常数是描述化学反应速率的参数。
可以通过以下公式计算:k = A · exp(-E/RT)其中,k是动力学常数,A是指前因子,E是活化能,R是气体常数,T是温度。
8.流体流动的雷诺数计算雷诺数可以衡量流体流动的稳定性和变动性。
Re=ρvL/μ其中,Re是雷诺数,ρ是流体的密度,v是流体的速度,L是特征长度,μ是流体的动力黏度。
9.库水平衡计算库水平衡在化工过程中扮演着重要的角色。
化工原理重要知识点总结(五篇)第一篇:化工原理重要知识点总结一基本概念1、连续性方程2、液体和气体混合物密度求取3、离心泵特性曲线的测定4、旋风分离器的操作原理5、传热的三种基本方式6、如何测定及如何提高对流传热的总传热系数K7、重力沉降与离心沉降8、如何强化传热9、简捷法10、精馏原理11、亨利定律12、漏液13、板式塔与填料塔14、气膜控制与液膜控制15、绝热饱和温度二、核心公式第一章、流体流动与流体输送机械(1)流体静力学基本方程(例1-9)U型管压差计(2)柏努利方程的应用(例1-14)(3)范宁公式(4)离心泵的安装高度(例2-5)第二章、非均相物系的分离和固体流态化(1)重力沉降滞流区的沉降公式、降尘室的沉降条件、在降尘室中设置水平隔板(例3-3)、流型校核、降尘室的生产能力(2)离心沉降旋风分离器的压强降、旋风分离器的临界粒径、沉降流型校核(离心沉降速度、层流)、多个旋风分离器的并联(例3-5)第三章、传热(1)热量衡算(有相变、无相变)K的计算、平均温度差、总传热速率方程、传热面积的计算(判别是否合用)(例4-8)(2)流体在圆形管内作强制湍流流动时α计算式(公式、条件),粘度μ对α的影响。
(3)实验测K(例4-9)(4)换热器操作型问题(求流体出口温度,例4-10)下册第一章蒸馏全塔物料衡算【例1-4】、精馏段、提馏段操作线方程、q线方程、相平衡方程、逐板计算法求理论板层数和进料版位置(完整手算过程)进料热状况对汽液相流量的影响下册第二章吸收吸收塔的物料衡算;液气比与最小液气比求m 【例2-8】填料层高度的计算【传质单元高度、传质单元数(脱吸因数法)】提高填料层高度对气相出口浓度的影响下册干燥湿度、相对湿度、焓带循环的干燥器物料衡算(求循环量)热量衡算(求温度)预热器热量【例5-5】第二篇:混凝土结构原理重要知识点总结1,混凝土结构是以混泥土为主要材料制成的结构,包括素混凝土结构,钢筋混凝土结构,预应力混凝土结构,和配置各种纤维筋的混凝土结构。
化工原理各章节知识点总结化工原理是化学工程专业的基础课程,主要介绍了化学工程的基本概念、理论和技术。
下面是各章节的知识点总结:第一章:化工原理的基本概念和性质1.化工原理的定义和基本任务2.化工原理的基本性质和特点3.化工原理的基本方法和技术第二章:化学平衡和能量平衡1.化学反应平衡的条件和表达式2.平衡常数和平衡常数表达式3.能量平衡的基本原理和方法4.热力学和热力学函数5.熵和化学势的概念和计算第三章:物相平衡1.物质在不同相之间存在的平衡条件2.相平衡的相图和相平衡计算3.蒸馏和萃取等物相平衡的应用第四章:质量平衡和物质迁移1.质量平衡的基本原理和方程2.质量平衡的应用:反应工艺和物料平衡3.物质迁移的基本理论和计算方法第五章:流体力学1.流体的基本概念和性质2.流体的连续性方程和动量方程3.流体的能量方程和压力损失4.流体的流动和阻力的计算第六章:传递现象1.传递现象的基本概念和分类2.传递现象的数学模型和方程3.质量传递、热量传递和动量传递的计算第七章:反应工程基础1.化学反应的速率和速率方程2.反应速率的测定和表达3.反应工程的热力学和动力学分析4.反应器的分析和设计第八章:传热和传质1.传热的基本机制和传热方式2.导热和对流传热的计算3.汽液传质和固液传质的计算第九章:流体传动和流动分布1.流体传动的基本方式和流动性质2.流体传动的计算和分析3.流动分布的原理和应用第十章:分离工程基础1.分离过程的基本概念和分类2.平衡分离的基本理论和计算3.萃取、吸附和蒸馏等分离工艺的应用第十一章:生化反应工程基础1.生物反应器的基本概念和种类2.酶反应和微生物反应的基本原理3.生化反应器的分析和设计以上是化工原理各章节的知识点总结,涵盖了化工原理的核心内容。
化工原理化工计算所有公式总结化工原理是化工专业的基础课程,主要涉及到化学反应工程、质量平衡、热力学等方面的内容。
在学习化工原理过程中,需要掌握一些常用的化工计算公式。
下面就对一些常见的化工计算公式进行总结。
1.化学反应速率计算公式:化学反应速率计算公式通常用来计算反应速率和反应动力学参数。
常见的化学反应速率计算公式有:(1)反应速率的一般表达式:v=k[A]^a[B]^b(2)反应级数与速率常数的关系:k=v/[A]^a[B]^b2.质量平衡计算公式:质量平衡计算公式是用来计算化工过程中物质的质量平衡。
常见的质量平衡计算公式有:(1) 总质量平衡:F = F_in - F_out + R(2) 组件质量平衡:F*A = F_in*A_in - F_out*A_out + R*A3.热平衡计算公式:热平衡计算公式通常用来计算化工过程中的热平衡。
常见的热平衡计算公式有:(1)热量传递公式:Q=U*A*ΔT(2)能量平衡公式:Q=Cp*ΔT+ΔH_r4.流体力学计算公式:流体力学计算公式主要用于计算流体在管道或设备中的流动状态。
常见的流体力学计算公式有:(1)泊肃叶定理:A1V1=A2V2(2) 阿基米德原理:F_buoyancy = ρ_fluid*V_submerged*g(3) 流体阻力公式:F_resistance = 1/2*C_d*ρ_fluid*A*V^25.过程控制计算公式:过程控制计算公式主要用于协助调控化工过程中的各种物理和化学参数。
常见的过程控制计算公式有:(1)控制阀流量公式:Q=Cv*√(ΔP/ρ)(2) 温度控制回路:T = T_sp + K_p*(e + K_i∫e dt + K_d(de/dt))(3) 浓度控制回路:C = C_sp + K_p*(e + K_i∫e dt + K_d(de/dt))总结:以上只是化工原理中一部分常用的计算公式,不同的化工过程和实际问题会有不同的计算公式。
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+=022. 双液位U 型压差计的指示: )21(21ρρ-=-Rg p p )3. 伯努力方程:ρρ222212112121p 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:μρdu =Re6. 范宁公式:ρρμλfp d lu u d l Wf ∆==⋅⋅=22322 7. 哈根-泊谡叶方程:232d lup 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 dAdQ ϑϑλ-=,dxdt 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:bt t AQ 21-=λ,或mA b tQ λ∆=4. 单层圆筒壁的定态热传导方程: )ln1(21221r r t t l Q λπ-=或m A b tt Q λ21-=5. 单层圆筒壁内的温度分布方程:C r l Qt +-=ln 2λπ(由公式4推导)6. 三层圆筒壁定态热传导方程:34123212141ln 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 -=α8. 努塞尔数λαl Nu =普朗克数λμCp =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 lk Nu Pr Re 023.08.0=,或kCp 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:21211111d 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:⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=--22111112211lnp 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:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=--22111122111lnp 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:2221ln p m c q KAt 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(1x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度:WF F x -=4. 单位蒸气消耗量:rr 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5. 传热面积:mt K QA ∆=,对加热室作热量衡算,求得Dr h H D Q c =-=)(,1t T t -=∆,T 为加热蒸气的温度,t 1为操作条件下的溶液沸点。
6. 蒸发器的生产能力:)(1t T KA Q -= 7. 蒸发器的生产强度(蒸发强度):QWE =第六章 蒸馏1. 乌拉尔定律:A A A x p p 0=,)1(0A B A x p p -= 2. 道尔顿分定律:B A p p p +=3. 双组分理想体系气液平衡时,系统总压、组分分压与组成关系:A A A A x p py p 0==,B B B B x p py p 0==4. 泡点方程:o Bo A o B A p p p p x --=,露点方程:oB oA oBo A A p p p p p p y --⋅= 5. 挥发度:AAAx p =ν,BBB x p =ν 6. 相对挥发度: BB A ABA x p xp ==ννα,或B A B A x x y y ⋅=α 7. 相平衡方程:xxy )1(1-+=αα8. 全塔物料衡算:W D F +=,xW xD xF W D F += 9. 馏出液采出率:xWD WF x x x F D --= 10. 釜液采出率:xWD F D x x x F W --= 11. 精馏段操作线方程:D L V +=,D n n Dx Lx Vy +=+1,D n n x VDx V L y +=+1 令D L R =(回流比),则D n n x R x R R y 1111+++=+ 12. 提馏段操作线方程: 总物料衡算:W V L +='',易挥发组分的物料衡算:xW m m W y V x L +=+1'' 即W m m x WL Wx W L L y ---=+'''113. 原料的摩尔汽化潜热蒸气所需的热量每摩尔原料汽化为饱和饱和流体的焓—饱和蒸气的焓原料的焓—饱和蒸气的焓==--=h H h H q F '14. q 线方程(进料方程):11---=q x x q qy F 15. 芬斯克方程:mW W D D xx x x N αlg 11lg 1min ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+第七章 干燥 1. 湿度:vva v a a v v p p p n n M n M n H -===622.029182. 相对温度:%100⨯=svp p ϕ 3. 湿比热容:H c c c v a H +=,在0~120℃时, H c H 88.101.1+=4. 湿空气焓:v a H HI I I +=,具体表达式为:H t H I I H 2492)88.101.1(++=5. 湿比体积:()p t H p t H v H 5510013.12732734.22244.1772.010013.12732734.2218291⨯⨯+⨯⨯+=⨯⨯+⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛+= 6. 露点温度:d d p p p H -⋅=622.0,即HHpp d +=622.07.流体流动–––基本概念与基本原理一、流体静力学基本方程式)(2112z z g p p -+=ρ或 gh p p ρ+=0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===cm 2=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:gR p p A )(21ρρ-=-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,ρ21221221///,d d A A u u A ===圆形管中流动常数ρ三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式1kg 流体:2211221222f p u p u gZ We gZ h ρρ+++=+++∑ [J/kg]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: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=p M/R T 混合气体 vn n v v m x x x ρρρρ+++= 2211混合液体nwnw mw mx x x ρρρρ+++=2211上式中:vi x ––––体积分率;wi x ––––质量分率。
6、g z ,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。
W e 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N e =W e ·w s ,轴功率N =N e /η(W )7、1N 流体 f e H gu g p Z H +∆+∆+∆=22ρ [m] (压头) 1m 3流体 []2a p 2e f f f u W z g p h p h ρρρρρ∆=∆+∆++∑∆=∑而,四、柏努利式中的∑h f I .流动类型:1、雷诺准数R e 及流型 Re =duρ/μ,μ为动力粘度,单位为[Pa·s]; 层流:R e≤2000,湍流:R e≥4000;2000<R e<4000为不稳定过渡区。
2、牛顿粘性定律 τ=μ(d u /d y )气体的粘度随温度升高而增加,液体的粘度随温度升高而降低。
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+湍流应力。
II .流体在管内流动时的阻力损失'f f f h h h +=∑ [J/kg]1、直管阻力损失h f ρλff p u d l h ∆==22 范宁公式(层流、湍流均适用). 层流:26432()f luf Re h Redμλλρ===即或 哈根—泊稷叶公式。
湍流区(非阻力平方区):(,)f Re d ελ=;高度湍流区(阻力平方区):)(df ελ=,具体的定性关系参见摩擦因数图,并定量分析h f 与u 之间的关系。
2211221222p u p u gZ gZ ρρ++=++推广到非圆型管润湿周边长流通截面积⨯===44H e r d d注:不能用d e 来计算截面积、流速等物理量。
2、局部阻力损失h ′f ①阻力系数法,5.00.122'===c e fu h ζζζ②当量长度法,22'u d l h e fλ=注意:截面取管出口内外侧,对动能项及出口阻力损失项的计算有所不同。