化工原理(上)主要知识点

第一章 流体流动一、压强1、单位之间的换算关系：221101.3310330/10.33760atm kPa kgf m mH O mmHg ====2、压力的表示（1）绝压：以绝对真空为基准的压力实际数值称为绝对压强（简称绝压），是流体的真实压强。

（2）表压：从压力表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压高出的值。

表压=绝压-大气压（3）真空度：从真空表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压低多少真空度=大气压-绝压3、流体静力学方程式0p p gh ρ=+二、牛顿粘性定律F du A dyτμ== τ为剪应力；du dy 为速度梯度；μ为流体的粘度； 粘度是流体的运动属性，单位为Pa ·s ；物理单位制单位为g/(cm·s)，称为P （泊），其百分之一为厘泊cp111Pa s P cP ==液体的粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。

三、连续性方程若无质量积累，通过截面1的质量流量与通过截面2的质量流量相等。

111222u A u A ρρ=对不可压缩流体1122u A u A = 即体积流量为常数。

四、柏努利方程式单位质量流体的柏努利方程式：22u p g z We hf ρ∆∆∆++=-∑ 22u p gz E ρ++=称为流体的机械能 单位重量流体的能量衡算方程：Hf He gp g u z -=∆+∆+∆ρ22z ：位压头（位头）；22u g ：动压头（速度头） ；p gρ：静压头（压力头） 有效功率：Ne WeWs = 轴功率：Ne N η=五、流动类型 雷诺数：Re du ρμ=Re 是一无因次的纯数，反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系。

（1）层流：Re 2000≤：层流（滞流），流体质点间不发生互混，流体成层的向前流动。

圆管内层流时的速度分布方程：2max 2(1)r r u u R=- 层流时速度分布侧型为抛物线型 （2）湍流Re 4000≥：湍流（紊流），流体质点间发生互混，特点为存在横向脉动。

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。

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。

化工原理各章知识点汇总（各专业根据已学章节对应复习）章次内容汇总（上册）概念定态流动；边界层；理想流体；层流；湍流；雷诺准数；粘度的物理意义（及其影响因素）；剪应力；静压力；绝压；表压；当量直径；孔流系数；基本理论牛顿粘性定律；连续性方程（依据）；伯努利方程（依据）；静止流体平衡方程（或知识点）及其意义；直管阻力及其与流型关系；局部阻力的计算及其实质；阻力系数；孔板流量计和转子流量计测量原理；流量校正重要理论连续性方程（依据）：d u d u；对不可压缩流体，有：111222d u d u 1122流体流动伯努利方程（依据）：22p u p u1122gz gz h（无输送机械管路）1222f直管阻力：hf2l ud2；阻力系数：f Re,d局部阻力：22l u ueh;hf fd22概念气缚；汽蚀；最大允许安装高度；管路水锤；压缩比；动风压；静风压；极限真空；抽气残率；离心泵工作点基本理论管路特征方程；离心泵主要构件；离心泵性能曲线；叶轮类型；泵效率主要影（或知识点）响因素；离心泵流量调节；离心泵组合特性曲线；最大允许安装高度；输送机械分类；往复泵流量特点、计算及其调节；重要理论管路特征方程：流体输送22p p u p u21122H z Kq;z H z HV12fg g2g g2g机械离心泵性能曲线：H q;P q;q;（V a V V2H A Bq）；VP e P a 100%;P gHqe V最大允许安装高度：p p0VH H(01)NPSH0.5g f rg g概念比表面积；球形度（形状系数）；床层孔隙率；当量直径；滤饼的压缩性；间歇流体通过颗粒床层流动基本理论（或知识点）重要理论式过滤机的生产能力；动态过滤；洗涤速率；康采尼方程；欧根方程；恒压过滤；恒速过滤；过滤常数；数学模型法；床层密度与空隙率关系：'1p恒压过滤：22;222q qq K V VV KAe e恒速过滤：K K 2;22 q qq V VV Ae e22概念曳力；表面曳力；形体曳力；离心分离因素；流化床；固定床；散式流化；聚式流化；沟流；腾涌；起始流化速度；固气比；基本理论曳力系数；颗粒沉降速度；降尘室生产能力；分级器特点；旋风分离器分离效（或知识点）率；空隙率计算；流化床主要特性（及最大特性）；起始流化速度；颗粒重要理论颗粒沉降速度：ut4gd d up p p t;3沉降与流态化斯托克斯区：2d gp p24u;;R2t ep18Repd gp p牛顿区：u 1.74;0.44;Re500t p降尘室生产能力；q AuV t概念载热体；传热速率；热流量；温度梯度；强制对流；自然对流；定性温度；汽化核心；膜状冷凝；滴状冷凝；黑体；灰体；镜体；黑度；总传热系数；壳程；管程；逆流传热；并流传热；基本理论传热分类；傅里叶导热定律；导热系数；对流给热系数及其方程；总传热速率（或知识点）方程；热阻分析；黑体辐射热流量；重要理论dt Q dt傅里叶导热定律：;Q A qdn A dn对流给热系数及其方程（无相变管内对流给热）：a0.023传热d du0.8cpb总传热速率方程：Q q c T T q c t t KA tm1p112m2p221m 热阻分析：11d1d1d d1d11121=lnK a d a d a2d a d 内内内m外外212；A d l内111d d11d d d122222=lnK a d d a a d2d a 外内1外内11外m ；A d l外2蒸发概念温差损失；生产强度；蒸发操作的经济性；基本理论蒸发操作的特点；蒸发器类型；蒸发辅助设备及其功能；单效蒸发计算；（或知识点）重要理论单效蒸发计算（不计浓缩热）：Fw0(F W)w 物料衡算：热量衡算：Q Dr0Fc0(t t0)Wr Q损Q Dr0KA(T t)章次内容汇总（下册）气体概念平衡溶解度；分子扩散；对流传质；主体流动；等分子反向扩散；单向扩散；漂流因吸收子；最小液气比；基本理论亨利定律；亨利系数；相平衡与吸收过程的关系；费克定律；扩散系数（及影响因素）；（或知识对流传质速率；对流传质准数关联式（各准数的物理意义、影响因素等）；对流传质点）理论（有效膜理论、溶质渗透理论、表面更新理论）；相际传质速率；传质总系数；传质阻力的控制（液膜控制、气膜控制）；传质单元数；传质单元高度；吸收因素法；高含量气体吸收的特点；化学吸收的优点；重要理论亨利定律：p Ex;p Hc;y mxe e e对流传质速率（单向扩散）：气相：D pN p pA A1A2RT pBm液相：D cMN c cA A1A2cBm传质系数：0.90.33 kd du0.23D D相际传质速率：N K(y y);N K(x x)A y e A x e传质总系数：11m111;K k k K k mk y y x x x y吸收过程计算：物料衡算：G y y L x x1221;1y2y1相平衡方程：y f x;y mxe e最小液气比与实际液气比：L y y L L12;(1.12)G x x G Gmin1e2min填料塔高度计算：G y dy L x dy11H H N H H NOG OG;OL OL;K a y y y K a x x x22y e x e传质单元数捷算法：NOG111y mx12ln11A y mx22A11mG;1A A L液体概念轻组分；重组分；理想体系；挥发度；相对挥发度；回流比；精馏段；提馏段；理论精馏板；板效率；加料板；全回流；最少理论板数；灵敏板；基本理论蒸馏分离的依据；蒸馏操作的分类；拉乌尔定律；压强对相平衡的影响；相平衡方程；（或知识平衡蒸馏与简单蒸馏的计算；连续精馏过程计算（物料衡算、热量衡算、操作线方程、点）q线方程）；逐板计算法；图解计算法；理论板数捷算法；回流比对精馏过程影响；原料热状态对精馏过程影响；最小回流比；直接蒸汽加热精馏；多股加料精馏；侧线出料精馏；回收塔；特殊精馏；重要理论相平衡方程：yax1a1x连续精馏过程计算（物料衡算、热量衡算、操作线方程、q线方程、最小回流比）：物料衡算：Dx D x xD F W F D W;F x Dx Wx;;F D WFx F x xF D W热量衡算：Q Vr;Q Vrc c B b操作线方程：R x x yD D ey x;R;R 1.22R n1n min min R1R1y xe eRD qF F Dy x xn1n WR1D1q F R1D1q FI i L L q xF Fq q q y x值及方程：;q qI i F q1q1逐板计算法；气液概念液沫夹带；气泡夹带；漏液；夹带液泛；溢流液泛；板效率；返混；湿板效率；正系传质统；负系统；填料的特性（比表面积、空隙率、几何形状）设备基本理论传质设备分类；板式塔构件；填料塔构件；筛板塔气液接触状态分类；筛板塔阻力（组（或知识成、各自特点）；气液两相非理想流动；负荷性能图（组成、操作弹性、调节）；液体点）成膜的条件；填料塔的持液量；填料塔液泛；填料塔实际气速与液泛气速的关系；填料塔的附属机构；重要理论负荷性能图（组成、操作弹性、调节）；气液两相非理想流动；液液概念萃取相；萃余相；选择性；和点；差点；萃取液；萃余液；选择性系数；萃取基本理论萃取剂的特点：萃取操作的适应性；液液相平衡；溶解度曲线；共轭相；杠杆定律；（或知识互溶度对萃取影响；点）重要理论单级萃取计算；固体概念露点；湿度；相对湿度；湿球温度；干球温度；绝热饱和温度；湿空气的焓；湿空气干燥的比体积；绝热增湿过程；结合水；非结合水；自由水分；干燥速率；恒速干燥；减速干燥；临界含水量；平衡含水量；干燥过程的热效率；基本理论固体去湿方法；对流干燥特点；间歇干燥过程计算；连续干燥的一般特性；理想干燥（或知识及其计算；点）重要理论p p水汽水汽干燥参数计算：I 1.01 1.88H t2500H;H0.622=；p p p水汽s间歇干燥过程计算：G G X Xc c c cX X；ln11c2A N A N XA A2恒恒干燥及其计算：物料衡算：W G(X X)V H H;H Hc122110预热器热量衡算：Q V(I I)Vc(t t)10pH110实际干燥过程热量衡算：V I G c Q VI G c Q1c pm11补2c pm22损理想干燥过程特点：I I;Q0；Q=021补损。

第一章流体流动质点含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多.连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质.拉格朗日法选定一个流体质点,对其跟踪观察,描述其运动参数如位移、速度等与时间的关系.欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化.定态流动流场中各点流体的速度u、压强p不随时间而变化.轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果.流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果.系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的.控制体是采用欧拉法考察流体的.理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零. 粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动.通常液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主.气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主.总势能流体的压强能与位能之和.可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关.有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体.伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变. 平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的.动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值.均匀分布同一横截面上流体速度相同.均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度,故沿该截面势能分布应服从静力学原理.层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性.稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反应.定态性是指有关运动参数随时间的变化情况.边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域.边界层分离现象在逆压强梯度下,因外层流体的动量来不及传给边界层,而形成边界层脱体的现象.雷诺数的物理意义雷诺数是惯性力与粘性力之比.量纲分析实验研究方法的主要步骤:①经初步实验列出影响过程的主要因素；②无量纲化减少变量数并规划实验；③通过实验数据回归确定参数及变量适用范围,确定函数形式.摩擦系数层流区,λ与Re成反比,λ与相对粗糙度无关；一般湍流区,λ随Re增加而递减,同时λ随相对粗糙度增大而增大；充分湍流区,λ与Re无关,λ随相对粗糙度增大而增大.完全湍流粗糙管当壁面凸出物低于层流内层厚度,体现不出粗糙度过对阻力损失的影响时,称为水力光滑管.Re很大,λ与Re无关的区域,称为完全湍流粗糙管.同一根实际管子在不同的Re下,既可以是水力光滑管,又可以是完全湍流粗糙管.局部阻力当量长度把局部阻力损失看作相当于某个长度的直管,该长度即为局部阻力当量长度.毕托管特点毕托管测量的是流速,通过换算才能获得流量.驻点压强在驻点处,动能转化成压强称为动压强,所以驻点压强是静压强与动压强之和.孔板流量计的特点恒截面,变压差.结构简单,使用方便,阻力损失较大.转子流量计的特点恒流速,恒压差,变截面.非牛顿流体的特性塑性：只有当施加的剪应力大于屈服应力之后流体才开始流动.假塑性与涨塑性：随剪切率增高,表观粘度下降的为假塑性.随剪切率增高,表观粘度上升的为涨塑性.触变性与震凝性：随剪应力t作用时间的延续,流体表观粘度变小,当一定的剪应力t所作用的时间足够长后,粘度达到定态的平衡值,这一行为称为触变性.反之,粘度随剪切力作用时间延长而增大的行为则称为震凝性.粘弹性：不但有粘性,而且表现出明显的弹性.具体表现如：爬杆效应、挤出胀大、无管虹吸.第二章流体输送机械管路特性方程管路对能量的需求,管路所需压头随流量的增加而增加.输送机械的压头或扬程流体输送机械向单位重量流体所提供的能量J/N. 离心泵主要构件叶轮和蜗壳.离心泵理论压头的影响因素离心泵的压头与流量,转速,叶片形状及直径大小有关.叶片后弯原因使泵的效率高.气缚现象因泵内流体密度小而产生的压差小,无法吸上液体的现象.离心泵特性曲线离心泵的特性曲线指Hｅ～qV,η～qV, Pａ～qV.离心泵工作点管路特性方程和泵的特性方程的交点.离心泵的调节手段调节出口阀,改变泵的转速.汽蚀现象液体在泵的最低压强处叶轮入口汽化形成气泡,又在叶轮中因压强升高而溃灭,造成液体对泵设备的冲击,引起振动和侵蚀的现象.必需汽蚀余量NPSHr泵入口处液体具有的动能和压强能之和必须超过饱和蒸汽压强能多少离心泵的选型类型、型号①根据泵的工作条件,确定泵的类型；②根据管路所需的流量、压头,确定泵的型号.正位移特性流量由泵决定,与管路特性无关.往复泵的调节手段旁路阀、改变泵的转速、冲程.离心泵与往复泵的比较流量、压头前者流量均匀,随管路特性而变,后者流量不均匀,不随管路特性而变.前者不易达到高压头,后者可达高压头.前者流量调节用泵出口阀,无自吸作用,启动时关出口阀；后者流量调节用旁路阀,有自吸作用,启动时开足管路阀门.通风机的全压、动风压通风机给每立方米气体加入的能量为全压Pa=J/m3,其中动能部分为动风压.真空泵的主要性能参数①极限真空；②抽气速率.第三章液体的搅拌搅拌目的均相液体的混合,多相物体液液,气液,液固的分散和接触,强化传热.搅拌器按工作原理分类搅拌器按工作原理可分为旋桨式,涡轮式两大类.旋桨式大流量,低压头；涡轮式小流量,高压头.混合效果搅拌器的混合效果可以用调匀度、分隔尺度来度量.宏观混合总体流动是大尺度的宏观混合；强烈的湍动或强剪切力场是小尺度的宏观混合.微观混合只有分子扩散才能达到微观混合.总体流动和强剪切力场虽然本身不是微观混合,但是可以促进微观混合,缩短分子扩散的时间.搅拌器的两个功能产生总体流动；同时形成湍动或强剪切力场.改善搅拌效果的工程措施改善搅拌效果可采取增加搅拌转速、加挡板、偏心安装搅拌器、装导流筒等措施.第四章流体通过颗粒层的流动非球形颗粒的当量直径球形颗粒与实际非球形颗粒在某一方面相等,该球形的直径为非球形颗粒的当量直径,如体积当量直径、面积当量直径、比表面积当量直径等.形状系数等体积球形的表面积与非球形颗粒的表面积之比.分布函数小于某一直径的颗粒占总量的分率.频率函数某一粒径范围内的颗粒占总量的分率与粒径范围之比.颗粒群平均直径的基准颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准.因为颗粒层内流体为爬流流动,流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关.床层比表面单位床层体积内的颗粒表面积.床层空隙率单位床层体积内的空隙体积.数学模型法的主要步骤数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③模型检验,实验确定模型参数.架桥现象尽管颗粒比网孔小,因相互拥挤而通不过网孔的现象.过滤常数及影响因素过滤常数是指 K、qe.K与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液粘度有关；qe与过滤介质阻力有关.它们在恒压下才为常数.过滤机的生产能力滤液量与总时间过滤时间和辅助时间之比.最优过滤时间使生产能力达到最大的过滤时间.加快过滤速率的途径①改变滤饼结构；②改变颗粒聚集状态；③动态过滤.第五章颗粒的沉降和流态化曳力表面曳力、形体曳力曳力是流体对固体的作用力,而阻力是固体壁对流体的力,两者为作用力与反作用力的关系.表面曳力由作用在颗粒表面上的剪切力引起,形体曳力由作用在颗粒表面上的压强力扣除浮力的部分引起.自由沉降速度颗粒自由沉降过程中,曳力、重力、浮力三者达到平衡时的相对运动速度.离心分离因数离心力与重力之比.旋风分离器主要评价指标分离效率、压降.总效率进入分离器后,除去的颗粒所占比例.粒级效率某一直径的颗粒的去除效率.分割直径粒级效率为50%的颗粒直径.流化床的特点混合均匀、传热传质快；压降恒定、与气速无关.两种流化现象散式流化和聚式流化.聚式流化的两种极端情况腾涌和沟流.起始流化速度随着操作气速逐渐增大,颗粒床层从固定床向流化床转变的空床速度.带出速度随着操作气速逐渐增大,流化床内颗粒全被带出的空床速度.气力输送利用气体在管内的流动来输送粉粒状固体的方法.第六章传热传热过程的三种基本方式直接接触式、间壁式、蓄热式.载热体为将冷工艺物料加热或热工艺物料冷却,必须用另一种流体供给或取走热量,此流体称为载热体.用于加热的称为加热剂；用于冷却的称为冷却剂.三种传热机理的物理本质传导的物理本质是分子热运动、分子碰撞及自由电子迁移；对流的物理本质是流动流体载热；热辐射的物理本质是电磁波. 间壁换热传热过程的三个步骤热量从热流体对流至壁面,经壁内热传导至另一侧,由壁面对流至冷流体.导热系数物质的导热系数与物质的种类、物态、温度、压力有关.热阻将传热速率表达成温差推动力除以阻力的形式,该阻力即为热阻.推动力高温物体向低温传热,两者的温度差就是推动力.流动对传热的贡献流动流体载热.强制对流传热在人为造成强制流动条件下的对流传热.自然对流传热因温差引起密度差,造成宏观流动条件下的对流传热.自然对流传热时,加热、冷却面的位置应该是加热面在下,制冷面在上,这样有利于形成充分的对流流动.努塞尔数、普朗特数的物理意义努塞尔数的物理意义是对流传热速率与导热传热速率之比.普朗特数的物理意义是动量扩散系数与热量扩散系数之比,在α关联式中表示了物性对传热的贡献.α关联式的定性尺寸、定性温度用于确定关联式中的雷诺数等准数的长度变量、物性数据的温度.比如,圆管内的强制对流传热,定性尺寸为管径d、定性温度为进出口平均温度.大容积自然对流的自动模化区自然对流α与高度h无关的区域.液体沸腾的两个必要条件过热度tw-ts、汽化核心.核状沸腾汽泡依次产生和脱离加热面,对液体剧烈搅动,使α随Δt急剧上升.第七章蒸发蒸发操作及其目的蒸发过程的特点二次蒸汽溶液沸点升高疏水器气液两相流的环状流动区域加热蒸汽的经济性蒸发器的生产强度提高生产强度的途径提高液体循环速度的意义节能措施杜林法则多效蒸发的效数在技术经济上的限制第八章气体吸收吸收的目的和基本依据吸收的目的是分离气体混合物,吸收的基本依据是混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同.主要操作费溶剂再生费用,溶剂损失费用.解吸方法升温、减压、吹气.选择吸收溶剂的主要依据溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小.相平衡常数及影响因素m、E、H均随温度上升而增大,E、H与总压无关,m 反比于总压.漂流因子P/PBm表示了主体流动对传质的贡献.气、液扩散系数的影响因素气体扩散系数与温度、压力有关；液体扩散系数与温度、粘度有关.传质机理分子扩散、对流传质.气液相际物质传递步骤气相对流,相界面溶解,液相对流.有效膜理论与溶质渗透理论的结果差别有效膜理论获得的结为k∝D,溶质渗透理论考虑到微元传质的非定态性,获得的结果为k∝.传质速率方程式传质速率为浓度差推动力与传质系数的乘积.因工程上浓度有多种表达,推动力也就有多种形式,传质系数也有多种形式,使用时注意一一对应.传质阻力控制传质总阻力可分为两部分,气相阻力和液相阻力.当mky<<kx 时,为气相阻力控制；当mky>>kx时,为液相阻力控制.低浓度气体吸收特点①G、L为常量,②等温过程,③传质系数沿塔高不变. 建立操作线方程的依据塔段的物料衡算.返混少量流体自身由下游返回至上游的现象.最小液气比完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比.NOG的计算方法对数平均推动力法,吸收因数法,数值积分法.HOG的含义塔段为一个传质单元高,气体流经一个传质单元的浓度变化等于该单元内的平均推动力.常用设备的HOG值～m.吸收剂三要素及对吸收结果的影响吸收剂三要素是指t、x2、L.t↓,x2↓,L↑均有利于吸收.化学吸收与物理吸收的区别溶质是否与液相组分发生化学反应.增强因子化学吸收速率与物理吸收速率之比.容积过程慢反应使吸收成容积过程.表面过程快反应使吸收成表面过程.第九章液体精馏蒸馏的目的及基本依据蒸馏的目的是分离液体混合物,它的基本依据原理是液体中各组分挥发度的不同.主要操作费用塔釜的加热和塔顶的冷却.双组份汽液平衡自由度自由度为2P一定,t～x或y；t一定,P～x或y；P 一定后,自由度为1.泡点泡点指液相混合物加热至出现第一个汽泡时的温度.露点露点指气相混合物冷却至出现第一个液滴时的温度.非理想物系汽液相平衡关系偏离拉乌尔定律的成为非理想物系.总压对相对挥发度的影响压力降低,相对挥发度增加.平衡蒸馏连续过程且一级平衡.简单蒸馏间歇过程且瞬时一级平衡.连续精馏连续过程且多级平衡.间歇精馏时变过程且多级平衡.特殊精馏恒沸精馏、萃取精馏等加第三组分改变α.实现精馏的必要条件回流液的逐板下降和蒸汽逐板上升,实现汽液传质、高度分离.理论板离开该板的汽液两相达到相平衡的理想化塔板.板效率经过一块塔板之后的实际增浓与理想增浓之比.恒摩尔流假设及主要条件在没有加料、出料的情况下,塔段内的汽相或液相摩尔流率各自不变.组分摩尔汽化热相近,热损失不计,显热差不计.加料热状态参数q值的含义及取值范围一摩尔加料加热至饱和汽体所需热量与摩尔汽化潜热之比,表明加料热状态.取值范围：q<0过热蒸汽,q=0饱和蒸汽,0<q<1汽液混和物,q=1饱和液体,q>1冷液.建立操作线的依据塔段物料衡算.操作线为直线的条件液汽比为常数恒摩尔流.最优加料位置在该位置加料,使每一块理论板的提浓度达到最大.挟点恒浓区的特征汽液两相浓度在恒浓区几乎不变.芬斯克方程求取全回流条件下,塔顶塔低浓度达到要求时的最少理论板数.最小回流比达到指定分离要求所需理论板数为无穷多时的回流比,是设计型计算特有的问题.最适宜回流比使设备费、操作费之和最小的回流比.灵敏板塔板温度对外界干扰反映最灵敏的塔板,用于预示塔顶产品浓度变化.间歇精馏的特点操作灵活、适用于小批量物料分离.恒沸精馏与萃取精馏的主要异同点相同点：都加入第三组份改变相对挥发度；区别：①前者生成新的最低恒沸物,加入组分从塔顶出；后者不形成新恒沸物,加入组分从塔底出.②操作方式前者可间歇,较方便.③前者消耗热量在汽化潜热,后者在显热.多组分精馏流程方案选择选择多组分精馏的流程方案需考虑①经济上优化；②物性；③产品纯度.关键组分对分离起控制作用的两个组分为关键组分,挥发度大的为轻关键组分；挥发度小的为重关键组分.清晰分割法清晰分割法假定轻组分在塔底的浓度为零,重组分在塔顶的浓度为零.全回流近似法全回流近似法假定塔顶、塔底的浓度分布与全回流时相近第十章气液传质设备板式塔的设计意图①气液两相在塔板上充分接触,②总体上气液逆流,提供最大推动力.对传质过程最有利的理想流动条件总体两相逆流,每块板上均匀错流.三种气液接触状态鼓泡状态：气量低,气泡数量少,液层清晰.泡沫状态：气量较大,液体大部分以液膜形式存在于气泡之间,但仍为连续相.喷射状态：气量很大,液体以液滴形式存在,气相为连续相.转相点由泡沫状态转为喷射状态的临界点.板式塔内主要的非理想流动液沫夹带、气泡夹带、气体的不均匀流动、液体的不均匀流动.板式塔的不正常操作现象夹带液泛、溢流液泛、漏液.筛板塔负荷性能图将筛板塔的可操作范围在汽、液流量图上表示出来. 湿板效率考虑了液沫夹带影响的塔板效率.全塔效率全塔的理论板数与实际板数之比.操作弹性上、下操作极限的气体流量之比.常用塔板类型筛孔塔板、泡罩塔板、浮阀塔板、舌形塔板、网孔塔板等. 填料的主要特性参数①比表面积ａ,②空隙率ε,③填料的几何形状.常用填料类型拉西环,鲍尔环,弧鞍形填料,矩鞍形填料,阶梯形填料,网体填料等.载点填料塔内随着气速逐渐由小到大,气液两相流动的交互影响开始变得比较显着时的操作状态为载点.泛点气速增大至出现每米填料压降陡增的转折点即为泛点.最小喷淋密度保证填料表面润湿、保持一定的传质效果所需的液体速度. 等板高度HETP分离效果相当于一块理论板的填料层高度.填料塔与板式塔的比较填料塔操作范围小,宜处理不易聚合的清洁物料,不易中间换热,处理量较小,造价便宜,较宜处理易起泡、腐蚀性、热敏性物料,能适应真空操作.板式塔适合于要求操作范围大,易聚合或含固体悬浮物,处理量较大,设计要求比较准确的场合.第十一章液液萃取萃取的目的及原理目的是分离液液混合物.原理是混合物各组分溶解度的不同.溶剂的必要条件①与物料中的Ｂ组份不完全互溶,②对Ａ组份具有选择性的溶解度.临界混溶点相平衡的两相无限趋近变成一相时的组成所对应的点.和点两股流量的平均浓度在相图所对应的点.差点和点的流量减去一股流量后剩余的浓度在相图所对应的点.分配曲线相平衡的yA ~ xA曲线.最小溶剂比当萃取相达到指定浓度所需理论级为无穷多时,相应的S/F为最小溶剂比.选择性系数β=yA/yB/xA/xB.操作温度对萃取的影响温度低,B、S互溶度小,相平衡有利些,但粘度大等对操作不利,所以要适当选择.第十二章其他传质分离方法溶液结晶操作的基本原理溶液的过饱和.造成过饱和度方法冷却,蒸发浓缩.晶习各晶面速率生长不同,形成不同晶体外形的习性.溶解度曲线结晶体与溶液达到相平衡时,溶液浓度随温度的变化曲线. 超溶解度曲线溶液开始析出结晶的浓度大于溶解度,溶液浓度随温度的变化曲线为超溶解度曲线,超溶解度曲线在溶解度曲线之上.溶液结晶的两个阶段晶核生成,晶体成长.晶核的生成方式初级均相成核,初级非均相成核,二次成核.再结晶现象小晶体溶解与大晶体成长同时发生的现象.过饱和度对结晶速率的影响过饱和度ΔC大,有利于成核；过饱和度ΔC 小,有利于晶体成长.吸附现象流体中的吸附质借助于范德华力而富集于吸附剂固体表面的现象.物理吸附与化学吸附的区别物理吸附靠吸附剂与吸附质之间的范德华力,吸附热较小；化学吸附靠吸附剂与吸附质之间的化学键合,吸附热较大. 吸附分离的基本原理吸附剂对流体中各组分选择性的吸附.常用的吸附解吸循环变温吸附,变压吸附,变浓度吸附,置换吸附.常用吸附剂活性炭,硅胶,活性氧化铝,活性土,沸石分子筛,吸附树脂等. 吸附等温线在一定的温度下,吸附相平衡浓度随流体相浓度变化的曲线. 传质内扩散的四种类型分子扩散,努森扩散,表面扩散,固体晶体扩散. 负荷曲线固定床吸附器中,固体相浓度随距离的变化曲线称为负荷曲线. 浓度波固定床吸附器中,流体相浓度随距离的变化曲线称为浓度波.透过曲线吸附器出口流体相浓度随时间的变化称为透过曲线.透过点透过曲线中,出口浓度达到5%进口浓度时,对应的点称为透过点.饱和点透过曲线中,出口浓度达到95%进口浓度时,对应的点称为饱和点. 膜分离基本原理利用固体膜对流体混合物各组分的选择性渗透,实现分离.分离过程对膜的基本要求截留率,透过速率,截留分子量.膜分离推动力压力差,电位差.浓差极化溶质在膜表面被截留,形成高浓度区的现象.阴膜阴膜电离后固定基团带正电,只让阴离子通过.阳膜阳膜电离后固定基团带负电,只让阳离子通过.气体混合物膜分离机理努森流的分离作用；均质膜的溶解、扩散、解吸.第十四章固体干燥物料去湿的常用方法机械去湿、吸附或抽真空去湿、供热干燥等.对流干燥过程的特点热质同时传递.主要操作费用空气预热、中间加热. tas与tW在物理含义上的差别 tas由热量衡算导出,属于静力学问题；tW 是传热传质速率均衡的结果,属于动力学问题.改变湿空气温度、湿度的工程措施加热、冷却可以改变湿空气温度；喷水可以增加湿空气的湿度,也可以降低湿空气的湿度,比如喷的是冷水,使湿空气中的水分析出.平衡蒸汽压曲线物料平衡含水量与空气相对湿度的关系曲线.结合水与非结合水平衡水蒸汽压开始小于饱和蒸汽压的含水量为结合水,超出部分为非结合水.。

第一章 流体流动与输送机械第一节 流体静力学流体静力学主要研究流体处于静止时各种物理量的变化规律。

1-1-1 密度单位体积流体的质量，称为流体的密度。

液体密度 一般液体可视为不可压缩性流体，其密度基本上不随压力变化，但随温度变化，变化关系可从手册中查得。

液体混合物的密度由下式计算：式中，为液体混合物中i 组分的质量分率；气体密度 气体为可压缩性流体，当压力不太高、温度不太低时，可按理想气体状态方程计算一般在手册中查得的气体密度都是在一定压力与温度下的数值，若条件不同，则此值需进行换算。

气体混合物的密度由下式计算：式中，为气体混合物中i 组分的体积分率。

或 其中式中，为气体混合物中各组分的摩尔分率。

对于理想气体，其摩尔分率y 与体积分率φ相同。

1-1-2 压力流体垂直作用于单位面积上的力，称为流体的静压强，又称为压力。

在静止流体中，作),(T p f =ρnnma a a ρρρρ+++=Λ22111i a RTpM=ρn n m φρφρφρρ+++=Λ2111i φRTpM mm =ρn n m y M y M y M M +++=Λ2211i y用于任意点不同方向上的压力在数值上均相同。

压力的单位（1） 按压力的定义，其单位为N/m 2，或Pa ； （2） 以流体柱高度表示，如用米水柱或毫米汞柱等。

标准大气压的换算关系：1atm = 1.013×105Pa =760mmHg =10.33m H 2O 压力的表示方法表压 = 绝对压力 － 大气压力 真空度 = 大气压力 － 绝对压力 1-1-3 流体静力学基本方程 静力学基本方程：压力形式 能量形式适用条件：在重力场中静止、连续的同种不可压缩流体。

（1）在重力场中，静止流体内部任一点的静压力与该点所在的垂直位置及流体的密度有关，而与该点所在的水平位置及容器的形状无关。

（2）在静止的、连续的同种液体内，处于同一水平面上各点的压力处处相等。

化工原理知识点总结复习重点完美版为了更好地进行化工原理的复习和理解，以下是一份完整的知识点总结，帮助你复习和复盘学到的重要内容。

一、化学平衡1.化学反应方程式的写法2.反应物和生成物的摩尔比例3.平衡常数的定义和计算4.浓度和活度的关系5.反应速率和速率常数的定义及计算6.动态平衡和平衡移动原理7.影响平衡的因素：温度、压力、浓度二、质量平衡1.质量守恒定律2.原料消耗和产物生成的计算3.原料和产物的流量计算4.反应含量和反应度的计算5.塔的进料和出料物质的计算三、能量平衡1.能量守恒定律2.热平衡方程及其计算3.基础能量平衡方程的应用4.燃料燃烧的能量平衡计算5.固体、液体和气体的热容和焓变计算6.直接、间接测定燃烧热的方法及其原理7.燃料的完全燃烧和不完全燃烧四、流体流动1.流体的基本性质：密度、粘度、黏度、温度、压力2.流体的流动模式：层流和湍流3.流量和速度的计算4.伯努利方程及其应用5.流体在管道中的阻力和压降6.伽利略与雷诺数的关系7.流体静力学公式的应用五、气体平衡1.理想气体状态方程的计算2.弗拉索的原理及其应用3.气体的混合物和饱和汽4.气体的传递和扩散5.气体流动和气体固体反应的应用6.气体和液体的溶解度计算六、固体粒度和颗粒分离1.颗粒的基本性质：颗粒大小、形状和密度2.颗粒分布函数和粒度分析3.颗粒分离的基本过程和方法4.难磨性颗粒的碾磨过程5.颗粒的流动性和堆积性6.各种固体分离设备的工作原理和应用领域七、非均相反应工程1.反应器的分类和基本概念2.反应速率方程的推导和计算3.反应的平均摩尔体积变化和速率方程的确定方法4.反应动力学和机理的研究方法5.混合反应和连续反应的计算6.活性物质的拟合反应速率方程7.补偿反应的控制和模拟以上是化工原理的主要知识点总结，希望能够帮助你更好地进行复习和理解。

祝你取得好成绩！。

化⼯原理（上册）复习知识点第1章流体流动常温下⽔的密度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= －表压静压强的计算柏努利⽅程应⽤层流区（Laminar Flow ）：Re < 2000；湍流区（Turbulent Flow ）：Re > 4000；2000流型只有两种：层流和湍流。

当流体层流时，其平均速度是最⼤流速的1/2。

边界层：u<0.99u 0阻⼒损失：直管阻⼒损失和局部阻⼒损失当量直径d e管路总阻⼒损失的计算突然缩⼩局部阻⼒系数ζ= 0.5，突然扩⼤局部阻⼒系数ζ= 1。

流体输送管路的计算:通常，管路中⽔的流速为1~3m/s 。

并联管路, 各⽀管的阻⼒损失相等。

毕托管测量流速测量流量: 孔板流量计, ⽂丘⾥流量计, 转⼦流量计。

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。

第2 章流体流动机械压头和流量是流体输送机械主要技术指标离⼼泵的构件: 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。

半闭式和开式效率较低，常⽤于输送浆料或悬浮液。

⽓缚现象：贮槽内的液体没有吸⼊泵内。

启动与停泵灌液完毕，关闭出⼝阀，启动泵，这时所需的泵的轴功率最⼩，启动电流较⼩，以保护电机。

启动后渐渐开启出⼝阀。

f e h u p gz h u p gz +++=+++222221112121ρρf e Hg u z g p H g u z g p +++=+++2222222111ρρµρdu =Re 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ???? ??++=???? ??+=??? ??+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ停泵前，要先关闭出⼝阀后再停机，这样可避免排出管内的⽔柱倒冲泵壳内叶轮，叶⽚，以延长泵的使⽤寿命。

化工原理（上）各章主要知识点一、密度1. 气体密度：RTpMV m ==ρ2. 液体均相混合物密度：nm aa a ρρρρn 22111+++= （m ρ—混合液体的密度，a —各组分质量分数，n ρ—各组分密度） 3. 气体混合物密度：n n m ρϕρϕρϕρ+++= 2211（m ρ—混合气体的密度，ϕ—各组分体积分数）4. 压力或温度改变时，密度随之改变很小的流体成为不可压缩流体（液体）；若有显着的改变则称为可压缩流体（气体）。

二、.压力表示方法1、常见压力单位及其换算关系：2、压力的两种基准表示：绝压（以绝对真空为基准）、表压（真空度）（以当地大气压为基准，由压力表或真空表测出） 表压 = 绝压—当地大气压 真空度 = 当地大气压—绝压 三、流体静力学方程1、静止流体内部任一点的压力，称为该点的经压力，其特点为： （1）从各方向作用于某点上的静压力相等；（2）静压力的方向垂直于任一通过该点的作用平面；（3）在重力场中，同一水平面面上各点的静压力相等，高度不同的水平面的经压力岁位置的高低而变化。

2、流体静力学方程（适用于重力场中静止的、连续的不可压缩流体）p z gp=ρ（容器内盛液体，上部与大气相通，g p ρ/—静压头，“头”—液位高度，p z —位压头 或位头）上式表明：静止流体内部某一水平面上的压力与其位置及流体密度有关，所在位置与低则压力愈大。

四、流体静力学方程的应用 1、U 形管压差计指示液要与被测流体不互溶，且其密度比被测流体的大。

测量液体：)()(12021z z g gR p p -+-=-ρρρ 测量气体：gR p p 021ρ=-2、双液体U 形管压差计 gR p p )(1221ρρ-=-第二节 流体流动的基本方程一、基本概念1、体积流量（流量s V ）：流体单位时间内流过管路任意流量截面（管路横截面）的体积。

单位为13-⋅s m2、质量流量（s m ）：单位时间内流过任意流通截面积的质量。

第一章 知识点一、 流体静力学基本方程式或注意：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=10.33mH 2O=101.33kPa=1.033kgf/cm2=1.033at4、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：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––––物料衡算式三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式1kg 流体：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 混合液体 上式中：x wi ––––体积分率；x wi ––––质量分率。

6、gz,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。

∑hf 为流经系统的能量损失。

We )(2112z z g p p -+=ρghp p ρ+=0gR p p A )(21ρρ-=-常数常数=====≠ρρρρuA A u A u w s A222111,常数常数======uA A u A u V s A2211,ρ21221221///,d d A A u u A ===圆形管中流动常数ρf h u P gZ We u P gZ ∑+++=+++22222111ρρ2222222111u P gZ u P gZ ++=++ρρvn n v v m xx x ρρρρ+++= 2211n wnw m w m x x x +++= 2211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。

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。

第1章 流体流动常温下水的密度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= －表压静压强的计算柏努利方程应用层流区（Laminar Flow ）：Re < 2000；湍流区（Turbulent Flow ）：Re > 4000；2000 <Re < 4000时，有时出现层流，有时出现湍流，或者是二者交替出现，为外界条件决定，称为过渡区。

流型只有两种：层流和湍流。

当流体层流时，其平均速度是最大流速的1/2。

边界层：u<0.99u 0阻力损失：直管阻力损失和局部阻力损失当量直径d e管路总阻力损失的计算突然缩小局部阻力系数ζ= 0.5，突然扩大局部阻力系数ζ= 1。

流体输送管路的计算:通常，管路中水的流速为1~3m/s 。

并联管路, 各支管的阻力损失相等。

毕托管测量流速测量流量: 孔板流量计, 文丘里流量计, 转子流量计。

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。

第2 章 流体流动机械压头和流量是流体输送机械主要技术指标离心泵的构件: 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。

半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。

气缚现象：贮槽内的液体没有吸入泵内。

启动与停泵灌液完毕，关闭出口阀，启动泵，这时所需的泵的轴功率最小，启动电流较小，以保护电机。

启动后渐渐开启出口阀。

f e h u p gz h u p gz +++=+++222221112121ρρf e Hg u z g p H g u z g p +++=+++2222222111ρρμρdu =Re 222'2e 2e 2u d l l u d l l u d l h h h f f f ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+=∑∑∑∑∑∑ζλλζλ▪ 停泵前，要先关闭出口阀后再停机，这样可避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮，叶片，以延长泵的使用寿命。

化工原理主要知识点化工原理是指化学宏观过程的基本规律和基础知识，它是化学工程和化学工艺技术的理论基础。

化工原理的主要知识点涉及物质的性质、物质的变化过程以及化工过程的控制等方面，下面将以以下几个方面作为主要知识点进行详细介绍。

一、物质的性质物质的性质是化工原理的基础，包括物质的物理性质和化学性质。

物理性质主要包括颜色、密度、熔点、沸点、溶解度等；化学性质主要指物质在特定条件下参与化学反应产生新物质的能力，如燃烧、氧化、还原等。

二、物质的变化过程1.物质的相变：包括固体的溶解、液体的蒸发、汽化等过程；2.化学反应：包括酸碱中和反应、氧化还原反应、络合反应等；3.物质的分解、合成和转化：包括催化、燃烧等；4.物质的传递：包括质量传递、热传递和动量传递等。

三、化工过程的控制1.常用的化工过程：例如氧化、还原、酯化、酰胺化、脱水、脱氧等；2.化工过程的控制策略：例如物料平衡、能量平衡、动量平衡等；3.化工过程的参数设计：例如反应器的体积和温度、反应时间、物料输入量等；4.传递过程的控制：例如质量传递的速率和效率、热传递的方式和效率、动量传递的速率和效率等。

四、化工设备和装置1.常见的化工设备：例如反应器、蒸馏塔、吸收塔、萃取塔、结晶器等；2.化工设备的选择和设计：包括根据反应类型和产物要求选择设备以及设备的参数和结构设计等；3.化工装置的布局和流程设计：包括化工反应系统的选址和布置、设备之间的管道连接等。

五、安全与环保1.化工过程的安全：包括对危险物质的处理、事故预防和应急处理等；2.化工过程的环保：例如废物的处理与回收、能源的利用效率等。

六、化工原理在工程实践中的应用化工原理的基本知识是进行化学工程设计和流程改进的基础，在化学工程实践中起到指导作用。

它的应用范围包括化学工程、化学制药、石油化工、冶金工程、环境工程等领域。

在化工原理的学习中，除了掌握基本的理论知识外，还需要通过实验和实践来进一步理解和应用。

三个传递：动量传递、热量传递和质量传递三大守恒定律：质量守恒定律——物料衡算；能量守恒定律——能量衡算；动量守恒定律——动量衡算第一节 流体静止的基本方程一、密度1. 气体密度：RTpM V m ==ρ2. 液体均相混合物密度：nma a a ρρρρn22111+++=（m ρ—混合液体的密度，a —各组分质量分数，n ρ—各组分密度）3. 气体混合物密度：n n mρϕρϕρϕρ+++= 2211（m ρ—混合气体的密度，ϕ—各组分体积分数）4. 压力或温度改变时，密度随之改变很小的流体成为不可压缩流体（液体）；若有显著的改变则称为可压缩流体（气体）。

二、.压力表示方法1、常见压力单位及其换算关系：mmHgO mH MPa kPa Pa atm 76033.101013.03.10110130012=====2、压力的两种基准表示：绝压（以绝对真空为基准）、表压（真空度）（以当地大气压为基准，由压力表或真空表测出） 表压 = 绝压—当地大气压 真空度 = 当地大气压—绝压三、流体静力学方程1、静止流体内部任一点的压力，称为该点的经压力，其特点为： （1）从各方向作用于某点上的静压力相等； （2）静压力的方向垂直于任一通过该点的作用平面；（3）在重力场中，同一水平面面上各点的静压力相等，高度不同的水平面的经压力岁位置的高低而变化。

2、流体静力学方程（适用于重力场中静止的、连续的不可压缩流体）)(2112z z g p p -+=ρ)(2121z z g pg p -+=ρρ p z gp=ρ（容器内盛液体，上部与大气相通，g p ρ/—静压头，“头”—液位高度，p z —位压头 或位头）上式表明：静止流体内部某一水平面上的压力与其位置及流体密度有关，所在位置与低则压力愈大。

1、U 形管压差计指示液要与被测流体不互溶，且其密度比被测流体的大。

测量液体：)()(12021z z g gR p p -+-=-ρρρ 测量气体：gR p p 021ρ=-2、双液体U 形管压差计 gR p p )(1221ρρ-=-第二节 流体流动的基本方程一、基本概念1、体积流量（流量s V ）：流体单位时间内流过管路任意流量截面（管路横截面）的体积。

第一章 流体流动一、压强1、单位之间的换算关系：221101.3310330/10.33760atm kPa kgf m mH O mmHg ====2、压力的表示（1）绝压：以绝对真空为基准的压力实际数值称为绝对压强（简称绝压），是流体的真实压强。

（2）表压：从压力表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压高出的值。

表压=绝压-大气压（3）真空度：从真空表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压低多少真空度=大气压-绝压3、流体静力学方程式0p p gh ρ=+二、牛顿粘性定律F du A dyτμ== τ为剪应力；du dy 为速度梯度；μ为流体的粘度； 粘度是流体的运动属性，单位为Pa ·s ；物理单位制单位为g/(cm·s)，称为P （泊），其百分之一为厘泊cp111Pa s P cP ==液体的粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。

三、连续性方程若无质量积累，通过截面1的质量流量与通过截面2的质量流量相等。

111222u A u A ρρ=对不可压缩流体1122u A u A = 即体积流量为常数。

四、柏努利方程式单位质量流体的柏努利方程式：22u p g z We hf ρ∆∆∆++=-∑ 22u p gz E ρ++=称为流体的机械能 单位重量流体的能量衡算方程：Hf He gp g u z -=∆+∆+∆ρ22z ：位压头（位头）；22u g ：动压头（速度头） ；p gρ：静压头（压力头） 有效功率：Ne WeWs = 轴功率：Ne N η=五、流动类型 雷诺数：Re du ρμ=Re 是一无因次的纯数，反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系。

（1）层流：Re 2000≤：层流（滞流），流体质点间不发生互混，流体成层的向前流动。

圆管内层流时的速度分布方程：2max 2(1)r r u u R=- 层流时速度分布侧型为抛物线型 （2）湍流Re 4000≥：湍流（紊流），流体质点间发生互混，特点为存在横向脉动。

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。

第一章 流体流动一、压强1、单位之间的换算关系：221101.3310330/10.33760atm kPa kgf m mH O mmHg ====2、压力的表示（1）绝压：以绝对真空为基准的压力实际数值称为绝对压强（简称绝压），是流体的真实压强。

（2）表压：从压力表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压高出的值。

表压=绝压-大气压（3）真空度：从真空表上测得的压力，反映表内压力比表外大气压低多少真空度=大气压-绝压3、流体静力学方程式0p p gh ρ=+二、牛顿粘性定律F du A dyτμ== τ为剪应力；du dy 为速度梯度；μ为流体的粘度； 粘度是流体的运动属性，单位为Pa ·s ；物理单位制单位为g/(cm·s)，称为P （泊），其百分之一为厘泊cp111Pa s P cP ==g液体的粘度随温度升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。

三、连续性方程若无质量积累，通过截面1的质量流量与通过截面2的质量流量相等。

111222u A u A ρρ=对不可压缩流体1122u A u A = 即体积流量为常数。

四、柏努利方程式单位质量流体的柏努利方程式：22u p g z We hf ρ∆∆∆++=-∑ 22u p gz E ρ++=称为流体的机械能 单位重量流体的能量衡算方程：Hf He gp g u z -=∆+∆+∆ρ22z ：位压头（位头）；22u g ：动压头（速度头） ；p gρ：静压头（压力头） 有效功率：Ne WeWs = 轴功率：Ne N η=五、流动类型 雷诺数：Re du ρμ=Re 是一无因次的纯数，反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系。

（1）层流：Re 2000≤：层流（滞流），流体质点间不发生互混，流体成层的向前流动。

圆管内层流时的速度分布方程：2max 2(1)r r u u R=- 层流时速度分布侧型为抛物线型 （2）湍流Re 4000≥：湍流（紊流），流体质点间发生互混，特点为存在横向脉动。