化工原理知识点总结复习重点(完美版)
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化工原理知识点总结期末一、化工原理的基础知识1. 化学反应原理化学反应是指原子或者分子之间的化学变化。
化学反应的类型包括合成反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应等。
化学反应速率由浓度、温度、压力、催化剂等因素影响。
2. 化学平衡原理化学平衡是指反应物和生成物的浓度达到一定比例的状态。
根据化学平衡定律,反应物和生成物的浓度比例由反应的热力学性质决定,并受到温度、压力或者浓度的影响。
3. 化学动力学化学动力学研究化学反应速率和反应机理的关系。
根据化学反应速率公式可以推导出各种反应速率与浓度、温度、压力等因素的关系。
4. 化工流程图化工流程图是化工生产过程的图示表示,包括物料流程图、能量流程图和设备图等。
根据化工流程图可以设计化工生产过程,并进行操作控制。
5. 化工物性化工物性包括物质的物理性质和化学性质两个方面。
物质的物理性质包括密度、粘度、熔点和沸点等;物质的化学性质包括化学反应性、溶解度和稳定性等。
6. 化工热力学化工热力学研究能量转化和传递的原理。
根据热力学定律可以推导出系统的能量平衡和热效率等问题。
7. 化工传质学化工传质学研究物质的传输和分离原理。
根据传质学理论可以设计分离设备和传质设备,提高化工生产效率。
8. 化工反应工程化工反应工程研究化学反应的工程化原理。
根据反应工程理论可以设计反应器和催化剂,优化反应条件。
9. 化工系统控制化工系统控制研究化工生产过程的控制原理。
根据系统控制理论可以设计控制系统和自动化装置,提高化工生产的稳定性和可靠性。
10. 化工安全与环保化工安全与环保研究化工生产过程的安全和环保原理。
根据安全与环保理论可以设计安全设备和环保装置,保障化工生产的安全和环保。
二、化工原理的应用1. 化工生产过程化工生产过程包括化学反应、传质过程、分离过程和能量转化过程等。
根据化工原理可以设计化工生产装置和优化生产过程,提高产品质量和降低成本。
2. 化工产品制备化工产品制备包括化工原料的合成、加工和制备等。
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 2211+=+ρρ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/sm 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:22112)(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 pu g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp 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: ηeN 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 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。
化工原理知识点总结一、化工原理的概念和基本原理1. 化工原理的概念化工原理是指研究化工过程中各种物质变化和能量变化规律的科学。
化工原理是化学工程学科的基础,它研究化工过程中的化学反应、物质传递、热力学、流体力学等基本原理和规律。
2. 化工原理的基本原理化工原理的基本原理包括热力学、化学反应动力学、物质传递和流体力学等方面的基本原理。
(1)热力学热力学是研究物质的能量转化规律和能量平衡的科学。
在化工过程中,热力学原理适用于研究热平衡、热力学循环、热力学分析等方面的问题。
(2)化学反应动力学化学反应动力学是研究化学反应速率和影响因素的科学。
化工过程中的化学反应速率、反应机理、反应平衡等问题都需要运用化学反应动力学的原理进行分析和研究。
(3)物质传递物质传递是指物质在不同相之间的传递过程,包括物质的扩散、对流,以及传质设备的设计和运行原理等问题。
(4)流体力学流体力学是研究流体运动规律和流体性质的科学。
在化工过程中,很多问题都需要用到流体力学原理,如管道输送、泵的选择和设计、流体混合等方面的问题。
这些基本原理是化工原理研究的基础,它们为化工过程的设计、优化和运行提供了理论支持和技术指导。
二、化工过程的热力学分析1. 化学平衡在化工过程中,化学反应是一个重要的环节,化学反应的平衡状态对于产品的质量和产率有很大的影响。
因此,分析化学平衡是化工过程设计和运行中的重要内容。
2. 热力学循环热力学循环是指利用热力学原理设计和运行的热力系统,如蒸汽发电系统、制冷系统等。
热力学循环的分析和设计对于提高能量利用率和节能减排具有重要意义。
3. 热力学分析热力学分析是指利用热力学原理对化工过程中的能量转化和热平衡进行分析。
热力学分析通常包括能量平衡、热效率、热损失等方面的内容,它是化工过程优化和节能改造的重要手段。
三、化工过程的化学反应动力学分析1. 反应速率反应速率是指化学反应中物质的转化速率,其大小受到温度、浓度、压力等因素的影响。
化工原理总结期末复习化工原理是化学工程学科的基础,是化工工程师必须掌握的重要知识。
化工原理包括了化学反应工程、传递现象和热力学三个方面的内容。
在本次的学习中,主要涉及了化学反应工程和传递现象的理论与实践,并对热力学的基本概念进行了回顾与总结。
下面将对这三个方面的知识进行具体的总结和回顾。
一、化学反应工程化学反应工程是化工原理中的重要内容,它研究了化学反应的基本原理、反应动力学以及反应系统的设计和操作。
在化学反应工程中,有几个重要的概念需要掌握。
1. 化学反应平衡化学反应平衡是指在一定条件下,反应物和产物浓度之间达到动态平衡的状态。
平衡常数K是反应系统平衡状态的定量指标,它表示了反应物和产物之间的相对浓度。
平衡常数的计算可通过热力学的方法,如Gibbs自由能和化学势的概念。
2. 反应动力学反应动力学研究的是化学反应的速率和速率方程。
速率方程描述了反应速率与反应物浓度之间的关系,它可以通过实验数据拟合得到。
反应速率受到几个因素的影响,包括反应物浓度、温度和催化剂等。
常用的反应动力学方程有零级、一级、二级反应等。
3. 反应器设计反应器设计是指根据反应动力学和传递现象等知识,选择合适的反应器类型,设计出达到预期反应效果的反应器。
常用的反应器类型有批量反应器、连续流动反应器、固定床反应器等。
反应器设计要考虑多个因素,包括反应器尺寸、热效应、控制方式等。
二、传递现象传递现象是化学反应工程中的另一个重要内容,涉及了物质和能量的传递过程。
在传递现象中,有几个基本概念需要了解。
1. 质量传递质量传递是指溶质从高浓度区向低浓度区的传递过程。
在化学反应工程中,质量传递过程常发生在液相中,如溶质在溶液中的扩散。
质量传递过程受到多个因素的影响,包括浓度差、传质系数等。
2. 热传递热传递是指热量从高温区向低温区的传递过程。
在化学反应工程中,热传递常发生在反应器中,如反应器内部的热量的扩散。
热传递过程受到多个因素的影响,包括温度差、热传导系数等。
化工原理知识点总结一、化工原理概述化工原理是研究在化工过程中物质的变化和转化规律的科学。
它涉及到化工过程的热力学、动力学、传质与相平衡、反应工程等方面的知识。
通过对化工原理的研究,人们可以了解化工过程中发生的物质变化和反应规律,从而为化工生产提供科学依据,指导化工工程的设计和操作。
化工原理的研究对象主要包括化工过程中的物质变化规律、传热传质现象、反应过程机理、工艺参数的选择与优化等内容。
在化工生产中,要对原料、中间产物和产品进行分析和控制,掌握化工原理知识至关重要。
二、化学反应动力学1. 化学反应速率化学反应速率是指单位时间内反应物的浓度变化量,它反映了反应物质转化的快慢程度。
在化学反应速率的研究中,我们需要了解反应物的浓度与时间的关系,以及影响反应速率的因素,如温度、压力和催化剂等。
2. 反应速率方程反应速率方程描述了反应速率与反应物浓度之间的关系。
它可以通过实验测定反应速率随时间的变化曲线来确定。
对于复杂的反应系统,反应速率方程往往需要通过多步反应动力学模型来描述。
3. 反应动力学模型反应动力学模型描述了反应速率与反应物浓度、温度等因素之间的关系。
常见的模型包括零阶、一阶、二阶反应动力学模型等。
这些模型可以根据实验数据拟合得到,用于预测反应过程中物质转化的规律。
4. 催化剂的作用催化剂是一种能够促进化学反应进行的物质,它可以降低反应的活化能,提高反应速率,从而节约能源、提高产率。
催化剂的设计和选择对化学反应的进行有着重要的影响。
三、化工热力学1. 热力学基本概念热力学是研究物质能量转化和传递规律的科学。
在化工过程中,热力学可以描述热力平衡、热力过程、热力循环等内容。
通常情况下,热力学律的应用可以帮助我们分析和解决化工过程的能量转化和传递问题。
2. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的化学表述,它说明了在闭合系统中,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量守恒。
在化工过程中,热力学第一定律的应用可以帮助我们分析热电站、锅炉、冷凝器等设备的能量平衡。
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/m31atm =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。
化工原理上知识点总结一、化工原理的基本概念1. 化工原理的概念化工原理是研究化工生产过程中的物理、化学、工程等基本原理与规律的学科,是化工工程技术的理论基础。
化工原理的研究对象是化工生产中的物质和能量转化过程,包括化工流程、反应过程、传质过程、能量转换过程等。
化工原理的研究目的是为了揭示化工过程中的相互作用规律,为化工工程技术的设计、控制和优化提供理论支持。
2. 化工原理的基本内容化工原理主要包括物质平衡、能量平衡、动量平衡、传质与反应动力学、流体力学、热力学等内容。
其中,物质平衡研究物质在化工过程中的流动分布和转化规律,能量平衡研究热量在化工过程中的转移和转化规律,动量平衡研究流动介质在化工过程中的运动规律,传质与反应动力学研究物质传输和化学反应的速率规律,流体力学研究流体运动的基本规律,热力学研究能量转换的基本规律。
3. 化工原理的应用领域化工原理是化工技术的理论基础,广泛应用于化工工程技术的设计、计算、控制、优化和改进等方面。
在化工生产中,化工原理被应用于化工过程的优化设计、生产参数的确定、生产过程的控制和调整、产品质量的改进等方面,对化工生产的安全、经济、高效具有重要意义。
二、化工过程中的物质平衡1. 物质平衡的基本概念物质平衡是研究物质在化工过程中的流动分布和转化规律的基本原理。
物质平衡的基本概念包括输入、输出、积累和转化等概念。
输入是物质进入系统的过程,输出是物质离开系统的过程,积累是系统中物质的变化过程,转化是物质在系统内发生变化的过程。
2. 物质平衡的计算方法物质平衡的计算方法包括物质平衡方程的建立和求解。
物质平衡方程是通过对系统内各环节进行物质平衡计算,建立系统物质平衡方程,求解得到系统内各环节的物质平衡量。
物质平衡的求解方法包括代数求解、图解法、矩阵法、数值积分法等。
3. 物质平衡的应用案例物质平衡在化工生产中有着广泛的应用。
例如,化工生产过程中的原料投入和产品产出量的计算、化工设备的负荷计算、化工废水、废气治理的效果评估等都需要进行物质平衡计算,以确保化工生产过程的稳定和经济效益。
化工原理知识点总结pdf第一章:化工原理基础化工原理是化工学科的一门基础课程,主要研究化工过程的基本原理和基本规律。
本章将针对化工原理的基础知识进行总结。
1.1 化工过程基本概念化工过程是指将原材料通过化学反应、分离、精制等一系列工艺操作,转化成符合特定需求的产品的过程。
化工过程一般包括原料处理、反应、分离、精制和产品收率等环节。
1.2 热力学基础热力学是研究物质能量转化规律的科学,它主要包括热力学系统、热力学第一、二、三定律,熵增原理等内容。
在化工过程中,热力学原理对于理解和分析热力学系统的能量变化、效率提高和过程优化具有重要的意义。
1.3 物质平衡原理物质平衡是指在化工过程中,针对物质流量、组分和质量进行的平衡分析。
物质平衡原理是化工过程中不可或缺的理论基础,它体现了化工过程中原料转化成产品,各种物质在环境中传输和转化的基本规律。
1.4 动量平衡原理在流体力学和传递过程中,动量平衡原理是通过对流体流动、传输和转动的分析,确定系统内部及其与外界的动量交换关系。
动量平衡原理在化工过程中的应用十分广泛,对于管道流体、设备运转和动力传递等方面起着重要作用。
1.5 质量平衡原理质量平衡原理是指在化工过程中,对于物质的组分、浓度、流量等进行质量平衡的原理分析。
质量平衡原理是化工过程中最基本的原理之一,对于产品质量控制、环境保护和过程优化具有重要的指导意义。
1.6 界面传递原理界面传递原理是指在化工过程中,各种界面过程发生物质传递、热量传递、动量传递的基本规律。
界面传递原理的研究对于化工过程中的分离、精制、传质、传热等方面具有重要的意义。
第二章:化工反应原理化工反应原理是化工学科的重要分支之一,主要研究化工原料通过化学反应,转化成特定产品的原理和规律。
本章将总结化工反应原理的基本知识。
2.1 化学反应的基本概念化学反应是指化学物质在一定条件下,由原有的化学键断裂再组合成新的化学物质的过程。
化学反应包括各种离子反应、氧化还原反应、配位反应、配位反应、离子化合物的生成等。
化工原理知识点总结详细第一章:化工原理基础知识1.1 化工原理的定义和基本概念化工原理是研究化学工程过程的基本原理、基本规律和数学模型的学科。
化工原理包括物理化学、热力学、传质与分离、反应工程等方面的知识,其中热力学和传质与分离是化工原理的两个重要组成部分。
1.2 化工原理的基本原理和基本规律化工原理涉及到许多基本原理和基本规律,其中包括质量守恒、能量守恒、热力学第一、第二定律、传热、传质、反应动力学等。
这些基本原理和基本规律是化工过程描述、分析和设计的基础。
1.3 化工原理的应用领域化工原理的应用领域非常广泛,包括化学工程、环境工程、生物工程、材料工程等方面。
化工原理在工业生产、环境保护、能源开发、新材料研发等领域都有重要的应用价值。
第二章:热力学2.1 热力学基本概念热力学是研究能量转化和能量传递规律的科学。
热力学基本概念包括系统、热平衡、热力学过程、熵等。
热力学基本原理包括能量守恒、熵增原理等。
2.2 理想气体状态方程理想气体状态方程描述了理想气体的压力、温度、体积之间的关系,可以表示为PV=nRT。
理想气体状态方程是描述气体性质的重要方程之一。
2.3 热力学循环热力学循环是指气体、水蒸汽等工质在一定压力和温度条件下发生各种物理或化学变化,最后又回到原来状态的过程。
常见的热力学循环包括卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等。
2.4 热力学第一、第二定律热力学第一定律:能量守恒,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:熵增原理,自然界熵不减少的倾向。
第三章:传质与分离3.1 传质基本概念传质是指物质在不同相间传递的过程,包括扩散、对流、传热等。
传质的重要概念包括浓度、摩尔通量、传质系数等。
3.2 传质方程和传质过程传质方程描述了物质在不同相间传递的规律,传质过程包括扩散传质、对流传质等,传质方程是描述传质过程的基本数学模型。
3.3 分离技术化工生产中,常需要对混合物进行分离和纯化,分离技术包括蒸馏、结晶、游离、萃取等,这些技术都是基于传质原理。
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 2211+=+ρρ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/sm 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:22112)(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 pu g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准:f e h gp 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: ηeN 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 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 max 21u u湍流时的速度分布 max 8.0u u ≈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)范宁公式的几种形式: 圆直管道 22u d l h f λ=非圆直管道 22u d l W p f f ρλρ==∆运算时,关键是找出λ值,一般题目会告诉,仅用于期末考试,考研需扩充 ● 非圆管当量直径:当量直径:e d e d =4H r (4倍水力半径) 水力半径:H r =ΠA (流体在通道里的流通截面积A 与润湿周边长Π之比)●流量计概述:(节流原理)孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量测量。
孔板流量计的特点:恒截面、变压差,为差压式流量计。
文丘里流量计的能量损失远小于孔板流量计。
转子流量计的特点:恒压差、恒环隙流速而变流通面积,属截面式流量计。
● 复杂管路:(了解)并联管路各支路的能量损失相等,主管的流量必等于各支管流量之和。
第二章、流体输送机械一、离心泵的结构和工作原理二、特性参数与特性曲线 三、气蚀现象与安装高度四、工作点及流量调节离心泵:电动机静压能流体(动能)转化−−−−→−→ 一、离心泵的结构和工作原理:离心泵的主要部件: 离心泵的的启动流程:叶轮 吸液(管泵,无自吸能力) 泵壳 液体的汇集与能量的转换 转能 泵轴 排放 密封 填料密封 机械密封(高级)叶轮 其作用为将原动机的能量直接传给液体,以提高液体的静压能与动能(主要为静压能)。
泵壳 具有汇集液体和能量转化双重功能。
轴封装置 其作用是防止泵壳内高压液体沿轴漏出或外界空气吸入泵的低压区。
常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。
气缚现象:离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体,则泵壳内存有空气,而空气的密度又远小于液体的密度,故产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入泵内,此时虽启动离心泵,也不能输送液体,此种现象称为气缚现象,表明离心泵无自吸能力。
因此,离心泵在启动前必须灌泵。
汽蚀现象:汽蚀现象是指当泵入口处压力等于或小于同温度下液体的饱和蒸汽压时,液体发生汽化,气泡在高压作用下,迅速凝聚或破裂产生压力极大、频率极高的冲击,泵体强烈振动并发出噪音,液体流量、压头(出口压力)及效率明显下降。
这种现象称为离心泵的汽蚀。
二、特性参数与特性曲线:流量Q :离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积。
压头(扬程)H :离心泵对单位重量(1N )的液体所提供的有效能量。
效率η:总效率η=ηv ηm ηh 轴功率N :泵轴所需的功率ηeN N =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)三、气蚀现象与安装高度:气蚀现象的危害:①离心泵的性能下降,泵的流量、压头和效率均降低。
若生成大量的气泡,则可能出现气缚现象,且使离心泵停止工作。
②产生噪声和振动,影响离心泵的正常运行和工作环境。
③泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低了泵的使用寿命。
解决方案:为避免发生气蚀,就应设法使叶片入口附近的压强高于输送温度下的液体饱和蒸气压。
通常,根据泵的抗气蚀性能,合理地确定泵的安装高度,是防止发生气蚀现象的有效措施。
● 离心泵的汽蚀余量:为防止气蚀现象发生,在离心泵人口处液体的静压头( p 1/p g ) 与动压头( u 12/2 g ) 之和必须大于操作温度下液体的饱和蒸气压头( p v /p g )某一数值,此数值即为离心泵的气蚀余量。
抗气蚀性能好2211↑↑↓-+=g S vH HNPSH gpg u g p NPSH ρρ必须汽蚀余量:(NPSH)r● 离心泵的允许吸上真空度:● 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。
第三章、非均相物系的分离(密度不同)一、重力沉降二、离心沉降三、过滤一、重力沉降:●沉降过程:先加速(短),后匀速(长)沉降过程。
●流型及沉降速度计算:(参考作业及例题)层流区(滞流区)或斯托克斯定律区:(10-4<Re t<1)(K<2.62)过渡区或艾伦定律区:(1<Re t<103)(2.62<K<69.1)湍流区或牛顿定律区:(103<Re t<2 105)(K>69.1)相应沉降速度计算式:(公式不用记,掌握运算方法)●计算方法:1、 试差法:即先假设沉降属于某一流型(譬如层流区),则可直接选用与该流型相应的沉降速度公式计算t u ,然后按t u 检验Re t 值是否在原设的流型范围内。
如果与原设一致,则求得的t u 有效。
否则,按算出的Re t 值另选流型,并改用相应的公式求t u 。
2、 摩擦数群法:书p149 3、 K 值法: 书p150 ● 沉降设备: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:单层降尘室生产能力:t s blu V ≤(与高度H 无关,注意判断选择填空题)多层降尘室:t s blu V )1n (+≤(n+1为隔板数,n 层水平隔板,能力为单层的(n+1)倍) 二、离心沉降:● 离心加速度:(惯性离心力场强度)Ru2T ;重力加速度:g● 离心沉降速度u r :R u T s 23)(d 4ρζρρ-;重力沉降速度u T :g s ρζρρ3)(d 4-● 离心分离因数K C :K C RUu T Trg u 2==(离心沉降速度与重力沉降速度的比值,表征离心沉降是重力沉降的多少倍) 离心沉降设备:旋风分离器:利用惯性离心力的作用从气流中分离出尘粒的设备性能指标: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d 50:d 50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,ζ=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。
这种过滤适用于生产能力大而悬浮液中颗粒小、含量甚微的场合。