第三部分流体力学、传热学知识

化工原理知识点总结1. 流体力学- 流体静力学：压力的概念、流体静力学平衡、马里奥特原理、流体静压力的测量。

- 流体动力学：连续性方程、伯努利方程、动量守恒、流动类型（层流与湍流）、雷诺数。

- 管道流动：管道摩擦损失、达西-韦斯巴赫方程、摩擦因子的确定、管道网络分析。

2. 传热学- 热传导：傅里叶定律、导热系数、热阻、稳态与非稳态导热。

- 对流热传递：对流热流密度、牛顿冷却定律、对流给热系数。

- 辐射传热：斯特藩-玻尔兹曼定律、黑体辐射、角系数、有效辐射面积。

- 热交换器：热交换器类型、效能-NTU方法、传热强化技术。

3. 物质分离- 蒸馏：基本原理、平衡曲线、麦卡布-锡尔比法、塔板理论、塔内设备。

- 萃取：液-液萃取、固-液萃取、溶剂萃取、萃取平衡、萃取过程设计。

- 过滤与沉降：沉降原理、过滤操作、离心分离、膜分离技术。

- 色谱与电泳：色谱原理、色谱柱、电泳分离、毛细管电泳。

4. 化学反应工程- 化学反应动力学：反应速率、速率方程、活化能、催化剂。

- 反应器设计：批式反应器、半连续反应器、连续搅拌槽式反应器（CSTR）、管式反应器。

- 反应器分析：稳态操作、非稳态操作、反应器的稳定性分析。

- 催化反应工程：催化剂特性、催化剂制备、催化剂失活与再生。

5. 质量传递- 扩散现象：菲克定律、扩散系数、分子扩散与对流扩散。

- 质量传递原理：质量守恒、质量传递微分方程、边界条件。

- 吸收与解吸：气液平衡、吸收塔操作、解吸过程。

- 干燥过程：湿空气系统、干燥过程分析、干燥器设计。

6. 过程控制- 控制系统基础：控制系统组成、开环与闭环系统、控制器类型。

- 控制器设计：PID控制器、串级控制系统、比值控制系统。

- 过程动态分析：拉普拉斯变换、传递函数、系统稳定性分析。

- 先进控制策略：模糊控制、自适应控制、预测控制。

7. 化工热力学- 热力学第一定律：能量守恒、热力学过程、热力学循环。

- 热力学第二定律：熵的概念、熵增原理、卡诺循环。

化工原理b知识点总结化工原理B是化学工程专业的一门重要课程，它为学生提供了理解化工原理和基本原理的机会。

这门课程涵盖了化工过程的基本原理、材料平衡、能量平衡、反应平衡和传热传质等多个方面的知识。

在这篇总结中，我们将从这几个方面对化工原理B的知识点进行详细总结。

一、化工过程的基本原理化工过程的基本原理是化工原理B课程的核心内容之一。

它主要包括了流体力学、传热学、传质学和动力学等多个方面的知识。

在这部分内容中，学生将学习到不同流体的性质、流体的流动规律、传热传质的基本原理以及反应动力学的基本原理。

1. 流体力学流体力学是研究流体流动的学科，在化工过程中起着非常重要的作用。

学生需要了解不同类型流体的性质，如黏度、密度、表面张力等；了解流体的流动规律，如雷诺数、马赫数等；了解不同类型的流动，如层流、湍流等。

此外，还需要了解如何进行流体的实验测量、如何进行流体的数学模型分析等内容。

2. 传热学传热学是研究传热现象的学科，在化工过程中也是非常重要的一部分。

在这部分内容中，学生将了解传热的基本方式，如传导、对流和辐射；了解传热的基本原理，如傅里叶定律、牛顿冷却定律等；了解传热的数学模型和传热的实验测量等。

3. 传质学传质学是研究物质传输的学科，在化工过程中也是非常重要的一部分。

在这部分内容中，学生将了解物质传输的基本方式，如扩散、对流和传质反应等；了解物质传输的基本原理，如菲克定律、达西定律等；了解物质传输的数学模型和传质的实验测量等。

4. 动力学动力学是研究化学反应速率的学科，在化工过程中也是非常重要的一部分。

在这部分内容中，学生将了解化学反应的速率方程、速率常数和反应级数等基本概念；了解不同类型的反应动力学模型，如零级反应、一级反应和二级反应等；了解如何进行反应速率的实验测量和反应速率的数学模型分析等。

二、材料平衡材料平衡是化工工程中非常重要的内容，它主要是指在化工过程中不同原料和产物之间的质量平衡关系。

大学热工知识点总结热工学是研究热现象和热力循环过程的科学，是工程领域的基础学科之一。

热工学的知识点涉及热力学、传热学以及流体力学等多个领域，是工程师必须掌握的重要知识之一。

本文将对热工学的知识点进行总结，包括基本的热力学原理、传热学的基本概念和流体力学的相关知识。

1. 热力学热力学是热工学的基础，它研究热力学系统的宏观性质，包括温度、压力、体积等。

热力学的基本概念包括系统、状态量、过程等。

系统是与外界有一定隔离的物体或者物质，它可以是封闭系统、开放系统或者孤立系统。

状态量是描述系统状态的物理量，比如温度、压力、内能等。

过程是系统从一个状态到另一个状态的变化。

热力学还包括热力学第一定律和热力学第二定律。

热力学第一定律是能量守恒定律，它表明能量既不能被创造也不能被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

热力学第二定律是热力学系统自发过程的方向性原理，它表明热力学系统熵的增加不可逆性原理。

2. 传热学传热学研究热能的传递和转化过程，包括传热方式、传热方程、传热器件等。

传热学的基本概念包括传热方式、传热方程和传热器件等。

传热方式包括对流传热、辐射传热和传导传热。

对流传热是热能经由流体介质传递，辐射传热是热能通过电磁波传递，传导传热是热能通过物质内部传递。

传热方程是描述传热过程的数学方程，它包括傅里叶定律、对流传热方程和辐射传热方程等。

传热器件是用来传递和转化热能的装置，包括换热器、壁式燃烧器、空调等。

传热学的知识对于工程师设计和优化传热器件具有重要意义。

3. 流体力学流体力学研究流体的运动规律和流体力学性质，包括流体静力学、流体动力学和流体运动模型等。

流体的性质包括密度、粘度、压力等。

流体力学的基本方程包括连续性方程、动量方程和能量方程。

流体力学的运动模型包括流体力学的建模和分析。

流体力学的应用包括工程流体力学、生物流体力学和大气流体力学等。

工程流体力学是工程领域流体的传递和转化过程，包括流体的运动和流体的力学特性。

第三部分流体⼒学、传热学知识第三部分—流体⼒学、传热学知识⼀、单项选择题1、在⽔⼒学中，单位质量⼒是指（C）□A.单位⾯积液体受到的质量⼒；□B.单位体积液体受到的质量⼒；□C.单位质量液体受到的质量⼒；□D.单位重量液体受到的质量⼒。

2、液体中某点的绝对压强为100kN/m2，则该点的相对压强为( B ) □A.1 kN/m2 □B.2 kN/m2 □C.5 kN/m2 □D.10 kN/m23、有压管道的管径d与管流⽔⼒半径的⽐值d /R=（B）□A.8 □B.4 □C.2 □D.1 4、已知液体流动的沿程⽔⼒摩擦系数与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于( C )□A.层流区□B.紊流光滑区□C.紊流过渡粗糙区□D.紊流粗糙区5、现有以下⼏种措施：①对燃烧煤时产⽣的尾⽓进⾏除硫处理；②少⽤原煤做燃料；③燃煤时⿎⼊⾜量空⽓；④开发清洁能源。

其中能减少酸⾬产⽣的措施是（C）□A.①②③□B.②③④□C.①②④□D.①③④6、“能源分类相关图”如下图所⽰，下列四组能源选项中，全部符合图中阴影部分的能源是（C）□A.煤炭、⽯油、潮汐能□B.⽔能、⽣物能、天然⽓□C.太阳能、风能、沼⽓□D.地热能、海洋能、核能7、热量传递的⽅式是什么？（D）□A.导热□B.对流□C.热辐射□D.以上三项都是8、流体运动的连续性⽅程是根据（C）原理导出的？□A.动量守恒□B.质量守恒□C.能量守恒□D.⼒的平衡9、当控制阀的开⼝⼀定，阀的进、出⼝压⼒差Δp（B）□A.增加□B.减少□C.基本不变□D.⽆法判断10、热流密度q与热流量的关系为（以下式⼦A为传热⾯积，λ为导热系数，h为对流传热系数）（B）□A.q＝φA □B.q＝φ/A □C.q=λφ□D.q＝hφ11、如果在⽔冷壁的管⼦⾥结了⼀层⽔垢，其他条件不变，管壁温度与⽆⽔垢时相⽐将( B )□A.不变□B.提⾼□C.降低□D.随机改变12、在传热过程中，系统传热量与下列哪⼀个参数成反⽐? ( D )□A.传热⾯积□B.流体温差□C.传热系数□D.传热热阻13、下列哪个不是增强传热的有效措施？（D）□A.波纹管□B.逆流□C.板翅式换热器□D.在对流传热系数较⼤侧安装肋⽚14、临界热绝缘直径是指：（A )□A.管道热损失最⼤时的热绝缘直径；□B.管道热损失最⼩时的热绝缘直径；□C.管道完全没有热损失时的热绝缘直径；□D.管道热阻最⼤时的热绝缘直径。

流体力学研究生涉及传热摘要：一、流体力学基本概念与传热关系概述二、流体力学在工程应用中的关键作用三、传热过程与设备的基本原理及设计计算方法四、流体力学与传热在实际工程中的案例分析五、流体力学与传热在学习与研究中的挑战与对策正文：流体力学与传热是工程领域中密切相关的研究领域，涉及到诸多实际应用，如流体输送、机械分离、传热过程等。

本文将探讨流体力学与传热的关系，分析其在工程应用中的重要作用，并简要介绍传热过程的基本原理及设计计算方法。

一、流体力学基本概念与传热关系概述流体力学是研究流体在不同条件下运动和变形的物理学分支，涉及到流体动力学、流体静力学、湍流理论等。

在传热过程中，流体力学起到了关键作用。

例如，在热交换器、蒸发器等设备中，流体的流动形式、流速、流动阻力等参数都会影响到传热效果。

因此，深入研究流体力学对传热过程的影响具有重要意义。

二、流体力学在工程应用中的关键作用流体力学在工程应用中具有广泛的应用，如流体输送、颗粒与流体相对运动、传热过程等。

在化工、石油、食品等行业中，流体力学原理被应用于输送液体、气体，以及实现颗粒的沉降分离、过滤分离等。

此外，在换热设备、蒸发器等热工设备的设计与运行中，流体力学原理也发挥着关键作用。

三、传热过程与设备的基本原理及设计计算方法传热过程是指热量从高温物体传递到低温物体的过程，涉及到热传导、对流和辐射等多种方式。

在工程应用中，传热设备的设计与计算方法是核心问题。

传热设备主要包括换热器、蒸发器等，其设计计算方法包括热负荷计算、热传导计算、对流传热系数计算等。

了解传热过程的基本原理和设计计算方法，有助于提高传热设备的热效率和可靠性。

四、流体力学与传热在实际工程中的案例分析在实际工程中，流体力学与传热问题的结合十分紧密。

例如，在化工企业的换热器设计中，需要考虑流体的流速、流动形式、管道布局等因素，以保证传热效果和安全运行。

又如在食品加工行业的蒸发器设计中，要充分考虑流体力学原理，以实现高效、节能的蒸发过程。

传热学内容总结讲解传热学是研究热能的传递方式和规律的科学领域。

它涉及到热传导、热对流和热辐射三种方式的热能传递。

传热学的研究内容包括传热机制、传热性质、传热过程及应用等方面。

下面将对这些内容进行详细的总结讲解。

首先，传热机制是传热学的基础。

热传导是物质内部热能的传递方式，它依靠颗粒之间的热运动和碰撞传递热量。

热对流是通过流体的流动实现热能传递，流体中的分子具有不规则的热运动，当流体在温度梯度下流动时，会带走或带来热量，从而实现热能传递。

热辐射是通过电磁波的传播来传递热能，不需要传热介质的存在。

其次，传热性质是传热学的核心内容。

热传导性质是研究物质导热性能的指标，包括导热系数、导热方程和导热半径等。

导热系数代表了单位温度梯度下单位面积的热能传递量，它是描述物质导热性能的重要参数。

导热方程是用来描述热传导过程的数学方程，可以求解温度分布、热流密度等参数。

导热半径是用来描述热传导长度的指标，表示热传导在单位时间内能传播的距离。

再次，传热过程是传热学的重要研究内容。

热传导过程是物体内部热能传递的过程，可以通过热传导方程进行定量描述。

热对流过程是流体中热能传递的过程，可以通过热力学和流体力学的基本原理进行描述。

热辐射过程是通过电磁波传播热能的过程，可以通过辐射热传递公式进行定量描述。

在实际传热过程中，通常会有多种传热方式同时存在，需要综合考虑各种方式的贡献。

最后，传热学的应用十分广泛。

在热工学中，传热学在工程热设计、热过程计算和热设备优化方面发挥着重要作用。

在材料科学中，传热学可以用于研究材料的导热性能、传热过程及相变等问题。

在能源工程中，传热学可以用于研究能源转化和利用过程中的热传输问题，如热管、换热器等设备的设计与优化。

此外，传热学还广泛应用于建筑、环境、生物医学等领域，对于改善生活和保护环境具有重要意义。

综上所述，传热学是研究热能传递方式和规律的科学领域，涉及到热传导、热对流和热辐射三种方式的热能传递。

流体力学和传热学《流体力学和传热学》第一章流体力学1.1 流体介质流体（Fluid）是指可用来描述物质在物理状态机制上发生变形，具有形状改变能力的物质类型。

它们包括液体（Liquid）和气体（Gas），可以根据它们的性质将它们分为静力学流体（ statically fluids）和动力学流体（dynamic fluids）。

1.2 流体流动流体力学研究的基础内容是流体流动，它是物质在物理空间内的连续改变，由于流体分布的不均匀性，会产生流动。

它是由于重力、压力差、粘度和其他因素引起的。

1.3 流体力学基本原理流体力学研究的基本原理，可以归纳为三大要素：物理定律、力学方程和保守定律。

物理定律指的是物理现象的基本准则，如流体的流动、密度、压力、速度、温度等，他们是流体力学研究的基本研究对象。

力学方程涉及的是流体的动力学特性，如流体内的力平衡方程、温度方程以及动量守恒方程等，是探索流体流动的机理的基础。

保守定律指的是流体受到外力的作用时，它的总动量、能量、动量和质量的变化，可从它们的定义和物理定律可以推出。

第二章传热学2.1 传热学的定义传热学（Thermodynamics）是研究物质在物理系统中的能量交换及其特性的学科，它是动力学、能源学以及工程热力学的一部分。

它涉及物体的物理特性、热质的传递机理及传热学定律。

2.2 传热学的基本原理传热学的基本原理，一般可以概括为三大要素：物理特性、热质传递机理和传热学定律。

物理特性是指传热学中有关物质的特性，如密度、温度和物性参数等，而热质传递机理是指它的传热原理，如热对流、热传导及热辐射等。

最后的传热学定律，根据物理原理推出了物体内部的热能的变化，也就是“物体内的热能不会凭空灰飞烟灭，只能够从一处转移到另外一处”这一定律。

传热学知识点复习传热学是研究热量的传递和热工过程的科学。

它涉及到热传递的基本机理，如热传导、对流和辐射，以及它们在工程中的应用。

下面是传热学的一些知识点复习。

1.热传导热传导是物质内部热量传递的一种方式。

它是由于粒子在物体内部的自由运动引起的。

热传导的速率与温度梯度成正比，与物体的导热性能成反比。

传热方程可以用傅里叶定律表示为q = -kA (dT/dx)，其中q是传热速率，k是导热系数，A是传热面积，dT/dx是温度梯度。

2.对流传热对流传热是物质与流体之间热量传递的一种方式。

它是由于流体内部的热量运动引起的。

对流传热可以分为自然对流和强制对流两种。

自然对流是由于温度差异引起的自发热对流，强制对流是通过外部力或设备引起的流体运动。

对流传热的速率与温度差、流体速度和流体性质有关。

3.辐射传热辐射传热是由于物体之间的热辐射引起的热量传递。

辐射传热不需要介质来传递热量，并且可以发生在真空中。

辐射传热的速率与物体的温度的四次方成正比，与表面特性和相互关系有关。

4.热传导方程热传导方程描述了热传导过程中温度分布随时间和空间变化的关系。

一维热传导方程可以表示为dT/dt = α(d²T/dx²)，其中T是温度，t是时间，x是空间位置，α是热扩散系数。

该方程可以用于分析稳态和非稳态的热传导过程。

5.热传导的边界条件热传导问题需要确定边界条件，以求解热传导方程。

常见的边界条件有第一类边界条件（指定温度或热流密度），第二类边界条件（指定热流量），和第三类边界条件（指定混合边界条件）。

6.热传导的导热性能导热性能是一个物体传导热量的能力。

导热性能由物体的导热系数、物体的尺寸、物体的形状和物体的材料性质决定。

导热系数是一个材料导热能力的度量，它取决于物质的热导率、密度和比热容。

7.传热器件和传热设备传热器件和传热设备是应用传热学原理进行热量传递的装置。

常见的传热器件有换热器、冷凝器、蒸发器、加热器等。

传热学基本知识ppt课件目录•传热学概述•热传导基本知识•热对流基本知识•热辐射基本知识•传热过程与换热器设计•传热学实验方法与测量技术•传热学在工程领域应用案例01传热学概述传热学定义与研究对象传热学定义研究热量传递规律的科学，主要研究物体之间或物体内部热量传递的过程、机理和计算方法。

研究对象包括导热、对流换热和辐射换热三种基本传热方式，以及传热过程与热力学、流体力学、电磁学等学科的交叉问题。

01020304能源与动力工程建筑工程机械工程电子工程传热学应用领域涉及燃烧、锅炉、内燃机、汽轮机、航空发动机等领域的热量传递问题。

研究建筑物的保温、隔热、采暖、通风等热工性能，提高建筑能效。

解决电子设备散热问题，如计算机、手机、电子元器件等的冷却技术。

研究各种机械设备的热设计、热分析和热控制，如散热器、冷却系统、热交换器等。

理论分析实验研究数值模拟传热学研究方法通过建立数学模型和方程，对传热过程进行定量描述和预测。

通过实验手段测量传热过程中的各种物理量，验证理论分析和数值模拟的正确性。

利用计算机进行数值计算，模拟传热过程的详细情况，为优化设计和控制提供依据。

02热传导基本知识热传导定义及物理意义热传导定义物体内部或物体之间由于温度差异引起的热量传递现象。

物理意义热传导是热量传递的三种基本方式之一，对于研究物体的热行为和热设计具有重要意义。

热传导基本定律与公式热传导基本定律傅里叶定律，即单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比。

热传导公式Q = -kA(dT/dx)，其中Q为热量，k为热传导系数，A为传热面积，dT/dx为温度梯度。

热传导系数及其影响因素热传导系数定义表征材料导热性能的物理量，即单位时间、单位温度梯度下，通过单位面积的热流量。

影响因素材料的种类、温度、压力、湿度等都会对热传导系数产生影响。

例如，金属材料的热传导系数通常较高，而非金属材料的热传导系数较低。

03热对流基本知识热对流定义及物理意义热对流定义热对流是指热量通过流体的宏观运动而传递的过程。

941 流体工热综合(2020年)
第一部分工程流体力学(40%，60分)
一、考试范围及内容
1、流体力学的基本概念
连续介质的概念，流体的基本性质，广义牛顿内摩擦定律，流线和迹线的概念，流线方程。

2、流体静力学
流体静平衡方程，自由面的形状，非惯性坐标系中静止液体的压力分布规律。

3、一维定常流动的基本方程
控制体和体系，连续方程，动量方程，动量矩方程，伯努利方程，能量方程。

4、粘性流体动力学基础
粘性流体运动的两种流态，微分形式的流体力学基本方程组，N-S方程的准确解，初始条件和边界条件。

5、边界层流动
边界层的概念和流动特征，边界层几种厚度的定义，平板边界层的积分方程及其解。

6、可压缩流动
可压缩流动的基本概念和流动特性，声速和马赫数，等熵可压缩流动的基本关系式，激波、压缩波和膨胀波的基本性质。

二、基本要求
1、对流体的力学特性(连续性、压缩性、粘性、粘性流体的应力)以及作用力的分类有清晰的概念。

2、熟悉描述流体运动的方法，能够正确地列出流线方程和计算流动参数。

3、会建立一维定常流动的基本方程(连续方程、动量方程、伯努利方程和能量方程)。

能正确地运用这些基本方程解决简单的一维定常流动问题。

941 流体工热综合考试大纲（2011版）第一部分工程流体力学（40%，60分）一、考试范围及内容1、流体力学的基本概念连续介质的概念，流体的基本性质及分类，广义牛顿内摩擦定律，流线方程。

2、流体静力学流体静平衡方程，自由面的形状，流体静平衡规律，非惯性坐标系中的静止液体。

3、一维定常流动的基本方程控制体和体系，连续方程，动量方程，动量矩方程，伯努利方程，能量方程。

4、粘性流体动力学基础粘性流体运动的两种流态，微分形式的流体力学基本方程组，N-S方程的准确解，初始条件和边界条件。

5、边界层流动附面层概念和附面层几种厚度的定义，附面层的积分方程。

6、可压缩流动可压缩流动基本概念，音速和马赫数，几个重要的气流参数。

二、基本要求1、对流体的力学特性（连续性、压缩性、膨胀性、粘性、静止流体和理想流体的压强特性、粘性流体的应力）以及作用力的分类有清晰的概念。

2、学会描述流体运动的方法，能够正确地运用欧拉法计算流动参数和流线方程。

3、会建立一维定常流动的基本方程（连续方程、动量方程、伯努利方程和能量方程）。

能正确地运用上述基本方程组解决工程中简单的一维定常流动的问题。

4、能熟练地掌握判定流态（层流、紊流）的方法和紊流的基本知识，了解粘流运动的特点、紊流流动的处理方法及描述二维不可压粘性流体的N－S方程和雷诺方程。

5、掌握附面层的概念，会建立附面层积分关系式，并用平板附面层的计算方法对工程问题做近似估算，了解附面层分离的原因后果及防止分离的一般方法。

6、理解可压缩流动的特点，掌握气流滞止参数、临界参数、速度系数及气动函数的物理意义及其在气动参数计算中的作用。

三、参考书《气体动力学基础》（流体力学部分），西北工业大学出版社（2006年5月出版），王新月主编第二部分工程热力学（40%，60分）一、考试范围及内容1 、基本概念热力学系统；工质的热力学状态及其基本状态参数；平衡状态、状态方程式、坐标图；工质的状态变化过程；功和热；热力循环。