化工原理上册复习.doc

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1、第二章沉降与过滤一、复习要求1、掌握重力沉降的原理、沉降速度的定义和计算。理解沉降器的计算并了解沉降器的构造。2、理解过滤的基本概念。掌握恒压过滤基本方程式及应用。了解各种过滤设备的构造和操作。3、握离心沉降速度的定义和计算。了解各类离心机的构造和用途。4、理解固体流态化的基本概念。二、复习提要1、重力沉降速度是指微粒在介质中所受的阻力和浮力之和等于微粒的重力时，这种不变的速度。圆球形粒子的沉降速度Ｕ0：Ｕ0＝｛［４ｄ／﹙ρ固－ρ)ｇ]／３ρζ｝½﹙ｍ／Ｓ﹚层流区域：Ｒe≤１，ζ＝24／Ｒe湍流区：Ｒe≥1000—2＊10⁵，ζ＝0.44非球形颗粒的大小，可以用当量

2、直径计算。沉降器的生产能力与沉降速度Ｕ0和沉降面积A成正比，而与沉降器的高度无关。Ｖ≤Ｕ0Ａｍ³／ｓ2、恒压过滤基本方程式：﹙Ｖ＋Ｖ1﹚²＝ｋＡ²﹙τ＋τ1﹚或﹙ｑ＋ｑ1﹚²＝ｋＡ²﹙τ＋τ1﹚洗涤操作相当于过滤介质上滤渣厚度恒定时的过滤过程。3、离心沉降：分离因素ａ＝ｕ²切／ｇＲ，表明离心设备的操作特性。为了提高离心分离效率，通常是增加转速，而将转鼓直径减少。粒子在沉降方向所受各种力互相平衡时，粒子的沉降速度Ｕ0。Ｕ0＝｛［４ｄ﹙ρ固－ρ﹚／３ρζ］﹙ｕ²切／Ｒ﹚｝½﹙ｍ／ｓ﹚当Ｒe＜１时，ζ＝24/Ｒe三、基本运算1．计算沉降速度2．求服从斯托克斯定律的最大粒子

3、直径。3．沉降室主要尺寸计算。4．滤液量计算及所需过滤时间的计算。1.基本概念：颗粒特性（体积、表面积、比表面积、形状系数）、颗粒群的性质（筛分分析、分布函数、密度函数、平均直径、密度）、床层特性（空隙率、比表面积、各向同性）、沉降操作（重力沉降、离心沉降；自由沉降、干扰沉降；沉降速度及影响因素）；尘室的特点及生产能力；离心沉降的原理、离心沉降的沉降速度的特点；离心分离因素；旋风分离器的临界直径及影响因素降、分离效率、压降；滤饼、料浆、滤液；饼层过滤与深层过滤；可压缩滤饼、不可压缩滤饼、助滤剂；过滤基本方程、比阻、过滤速度与过滤速率、恒压过滤、恒速过滤、先恒速后恒压

4、过滤；滤饼洗涤、洗涤速率；板框压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机的特点；生产能力及影响因素。2.仪器设备降尘室、旋风分离器的结构、特点。3.基本公式重力沉降速度降尘室的生产能力过滤基本方程过滤过程的物料衡算恒压过滤方程第三章传热1.基本概念和基本理论传热是由于温度差引起的能量转移，又称热传递。由热力学第二定律可知，凡是有温度差存在时，就必然发生热从高温处传递到低温处。根据传热机理的不同，热传递有三种基本方式：热传导（导热）、热对流（对流）和热辐射。热传导是物体各部分之间不发生相对位移，仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递；热对流是流体各部分之间发生

5、相对位移所引起的热传递过程（包括由流体中各处的温度不同引起的自然对流和由外力所致的质点的强制运动引起的强制对流），流体流过固体表面时发生的对流和热传导联合作用的传热过程称为对流传热（给热）；热辐射是因热的原因而产生的电磁波在空间的传递。任何物体只要在绝对零度以上，都能发射辐射能，只是在高温时，热辐射才能成为主要的传热方式。传热可依靠其中的一种方式或几种方式同时进行。传热速率Q是指单位时间通过传热面的热量（W）；热通量q是指每单位面积的传热速率（W/m2）。一、热传导1．导热基本方程––––傅立叶定律λ––––导热系数，表征物质导热能力的大小，是物质的物理性质之一，单

6、位为W/（m·℃）。纯金属的导热系数一般随温度升高而降低，气体的导热系数随温度升高而增大。式中负号表示热流方向总是和温度剃度的方向相反。2．平壁的稳定热传导单层平壁：多层（n层）平壁：公式表明导热速率与导热推动力（温度差）成正比，与导热热阻（R）成反比。由多层等厚平壁构成的导热壁面中所用材料的导热系数愈大，则该壁面的热阻愈小，其两侧的温差愈小，但导热速率相同。1．圆筒壁的稳定热传导单层圆筒壁：或当S2/S1>2时，用对数平均值，即：当S2/S1£2时，用算术平均值，即：Sm=（S1+S2）/2多层（n层）圆筒壁：或一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉泥受潮后，其保温

7、效果应降低，主要原因是因水的导热系数大于保温材料的导热系数，受潮后，使保温层材料导热系数增大，保温效果降低。在包有两层相同厚度保温材料的圆形管道上，应该将导热系数小的材料包在内层，其原因是为了减少热损失，降低壁面温度。二、对流传热1．对流传热基本方程––––牛顿冷却定律α––––对流传热系数，单位为：W/（m2·℃），在换热器中与传热面积和温度差相对应。2．与对流传热有关的无因次数群（或准数）表1准数的符号和意义准数名称符号意义努塞尔特准数αLNu=λ含有特定的传热膜系数α，表示对流传热的强度雷诺准数LuρRe=μ反映流体的流动状态普兰特准数CpμPr=λ反映流