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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。
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1章蒸馏 内容小结复习题1 蒸馏概述蒸馏操作是借混合液中各组分挥发性的差异而达到分离目的。
轻组分：混合物中的易挥发组分；重组分：混合物中的难挥发组分例：蒸馏是分离的一种方法，其分离依据是混合物中各组分的，分离的条件是。
答：均相液体混合物，挥发性差异，造成气液两相系统精馏操作压力的选择减压蒸馏：降低了液体的沸点。
应用场合：分离沸点较高的热敏性混合液，混合物沸点过高的物系（避免采用高温载热体）。
加压蒸馏：提高冷凝温度避免使用冷冻剂。
应用场合：分离常压下呈气态的物系，馏出物的冷凝温度过低的物系。
举例：脱丙烷塔操作压力提高到1 765kPa时，冷凝温度约为50℃,便可使用江河水或循环水进行冷却，石油气常压呈气态，必须采用加压蒸馏。
2 双组分溶液的气液相平衡例：当混合物在t-x-y图中的气液共存区内时，气液两相温度，但气相组成液相组成，而两相的量可根据来确定。
答: 相等，大于，杠杆规则例：当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。
答：大于例：双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对的挥发度之比，若α=1表示。
物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈对角线。
答：易挥发组分，难挥发组分，不能用普通蒸馏方法分离，远离理想溶液的含义例：理想溶液满足拉乌尔定律，也满足亨利定律；非理想稀溶液满足亨利定律，但不满足拉乌尔定律;服从亨利定律并不说明溶液的理想性，服从拉乌尔定律才表明溶液的理想性例：精馏塔分离某二元物系，当操作压强降低时，系统的相对挥发度 ( )，溶液的泡点( )，塔顶蒸汽冷凝温度( )。
答：增大，减小，减小3 平衡蒸馏与简单蒸馏4 精馏例：精馏塔的作用是。
答：提供气液接触进行传热和传质的场所。
例：在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为，其作用是；加料板以下的塔段（包括加料板）称为_____，其作用是。
答：精馏段提浓上升蒸汽中易挥发组分提馏段提浓下降液体中难挥发组分例：离开理论板时，气液两相达到 状态，即两相 相等，____互成平衡。
（完整版）《化工原理》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+=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：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 ??λ-=，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 A Q 21-=λ，或mA b t Q λ?= 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： )ln 1(21221r 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：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：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：???? ??-=--22111112211ln 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：???? ??+=--22111122111ln 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：2221lnp 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(10x x F W -= 3. 完成时的溶液浓度：WF F x -=0 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 Q A ?=，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。
1、平衡溶解度：A A c H p *=⋅，温度升高不利于吸收，故T ↑→H ↓，E ↑. 越易溶的气体H 越大，E 就越小。
2、气相平衡分压：/A Ap c H *= 气膜控制物系：易溶气体如NH 3；液膜控制物系：难溶气体如CO 2、O 2.3、A A p E x *=⋅ E 为亨利系数；此式表明溶质气体在溶液面上方的平衡分压与溶质在溶液中的摩尔分数成正比。
4、与液相（摩尔分数为x ）平衡的气相摩尔分数y mx *= /x y m *= a a y mx *=5、气相失去的等于液相得到的.:a b G G ，气体组分出塔、入塔的流率 :a b L L ，液体组分入塔、出塔的流率:G L ， 通过塔任一截面的汽、液流率 :a b y y ， 出塔、入塔气体的摩尔分数:a b x x ， 入塔、出塔液体的摩尔分数 :x y ， 任一截面的气、液的摩尔分数 :b a Y Y ，吸收前、后溶质在气相中的摩尔比 :a b X X ，吸收前、后溶质在液相中的摩尔比6、全塔物料衡算()()G y y Lx x -=-ｂａｂａ 液气比b ab ay y L G x x -=- b b Y Y L G X X -=-ａａ 7、X 、Y 为组成摩尔比：X=x/1-x ， Y=y/1-y ； X b =x b /1-x b ，Y b =y b /1-y b ； x b = X b /1+x b 8、吸收过程操作线在平衡线上方，解吸则在下方。
通常入塔气体的摩尔分数y b <0.1时，可作为低浓度气体处理。
对于低浓度气体,可以近似用摩尔分数代替摩尔比。
9、最小液气比min ()b a b a Y Y L G X X *-=- min ()b a b a y y L G x x *-=- b b y x m *= 1b b bx X x ***=- 10、吸收率η=1-Y a /Y b 当溶质含量较低（<5%）时，Y a =y a Y b =y b 则η=1-y a /y b11、塔顶气相总推动力a a a a a y y y y mx *∆=-=- 塔底气相总推动力b b b b b y y y y mx *∆=-=-推动力的对数平均值ln(/)b a m b a y y y y y ∆-∆∆=∆∆ 故填料层高度0b aOG OG y my y G h H N K a y -==∆12、1ln (1)1bay b a OG y a a y mx dy N S S y y S y mx ⎡⎤-==-+⎢⎥-*--⎣⎦⎰脱吸因数/S mG L =111=0=,ln (1)111b a b a OG a a a y mx y x N S S y mx y S ηη-⎡⎤==-+⎢⎥----⎣⎦当时，则此时，13、理论板数N 与气相总传质单元数N OG 的关系：11ln ln OG N A S N A A S--==⋅14、相平衡方程：1111()()D x yy x y x x yαααα===+---或 ， 对于二元物系,x A =1- x B , y A =1- y B .15、F-进料液流量，D-塔顶馏出液，W-塔底釜液。
B A B A p -p p -p =x B A A A p p x y =BA p p y x x y =--=)1()1(αx x y )1(1-+=ααqF L L +=, F q V )1(V -+=，泡点（饱和液体）q=1 露点（饱和蒸汽）q=0气液混合0<q<1 D L R = 精馏操作线D n n x D L D x D L L y +++=+1提操W m n x W qF L W x W qF L qF L y -+--++=+,1 最小回流比qq q D q D q D x y y x x x x x R --=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡----=11(11min ααq 线方程11---=q x x q q y F 塔高T p H N Z )1(-=单板效率气相*111*1n n n n ml n n n n mv x x x x E y y y y E --=≠--=--++液相 塔径u v D s π4=[]V m s VM s m p T VTp V ρ3600/36004.223或 =再沸器热负荷()()W W B x x V Q -+=1, 冷凝器负荷()()D D c x kmol kg kg kJ x kmol kg kg kJ V Q -+=1*/*/*/*/p E m []kpa kpa s m kmol s m kmol pk k G y *)/()/(22⋅⋅=⋅=最小液气比2121min X m Y Y Y V L --=⎪⎭⎫ ⎝⎛ Ω=a k V H Y OG ()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+----=S Y Y Y Y S S N OG *22*211ln 11液相v 变l ，s 变A 即S 倒数 湿度()v ss v v g v p p f p p p p p p n n H ,622.0622.0622.0=-=-==ϕϕ 饱和湿度()p t f p p p H s s s ,622.0=-=相对湿度s v p p =ϕ比热容H c H 88.101.1+= 比体积()[]pa 100133.1273273244.1722.05p t H v H ⨯⨯+⨯+=焓()H t H I 249088.101.1++= 干球t 湿球tw 绝热饱和冷却温度tas （等焓操作至饱和湿度）露点td （等湿之饱和湿度） 饱和空气t>tw(tas ）>td 不饱和全等X X w +=1ww X -=1湿物料比热容X c c s m 187.4+=()()1212X X G H H L W -=-= 绝干空气消耗量()()()121212H H W H H X X G L -=--=新鲜()11H L L +=所谓理论板，是指在其上气液两相充分混合，各自组成均匀，且传热及传质过程阻力均为零的理想化塔板。
