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第一章 流 体 流 动一 基本内容1 流体静力学方程及应用2 稳定流动系统物料衡算连续性方程机械能衡算柏努利方程3 管内流体流动阻力：（1） 两种流动类型及判断。（2） 流动阻力计算：直管阻力和局部阻力二 基本概念1 稳定流动：与流动有关的物理量不随时间的改变，但可随位置而改变，其质量流量为常数。2 等压面：静止连续同一流体，同一水平面。3 滞流与湍流，滞流底层：（1） 两种流动类型本质区别在于流体质点运动规律不同；（2） 在湍流流体中近壁面处总存在一薄层滞流流体，称为滞流底层（层流内层）；（3） 滞流与湍流之速度分布：a 层流：点速度ur与其所处半径r成抛物线关系，平均流速u为管中心线处最大速度umax的1/2倍。b湍流：平均流速u为umax的0.80.82倍。4 流体流动阻力产生的原因：流体存在粘性，流动时产生粘滞力（内摩檫力），质点的相互作用（包括质点的脉动以及由于流道截面大小及方向的改变引起的）；5 串联管路，并联管路及其特点：（1） 串联管路：管径不同的管段串联而成特点：w1=w2=w，/s 各管段相同；=常数， V1=V2=V ，；，J/ 总阻力等于各段阻力之和。（2） 并联管路：先分后合的管路特点：w=w1+w2+，/s 总管流率等于各管段流率之和；， J/kg 各支管段（每kg流体）阻力相等。6管路视作一整体，存在能量平衡：（1）任何局部阻力的增加，将使管内流量下降；（2）下游阻力，使上游压力（3）上游阻力，使下游压力（4）阻力损失总是表现为势能的降低。7当量直径，水力半径：，三 基本公式：1 流体静力学方程：,Pa,水平液柱差压计：，Pa。若直管管径不变时：读数R即Pf=反映流动阻力；若管径不同：读数R即Pf =反映流动阻力与动能改变。2 流量公式：Vs=u·A , /s, , m/s圆形管道， 管径的计算式， ，m3. 流量计：, 而其中 不同流量计压差P与截面A不同（1） 孔板流量计：，孔径，m故恒截面（A0） 变压差（RP）（2）转子流量计：；玻管与转子间环隙截面积，m², 均为转子的参数。故恒压差（）变截面（倒锥形）4. 连续性方程：w1=w2=w，/s=常数，, m³/s; , 5.柏努利方程：=常数，,J/kg， m，压头6.阻力计算, J/kg, (注意压降与P压差区别)完全湍流 第二章 流体输送设备一 基本内容1 离心泵的基本构造及工作原理；2 离心泵主要性能参数及特性曲线；3 离心泵安装高度；4 管路特性曲线及离心泵流量调节；5 离心泵类型及选用；6 其他类型泵及风机。二 基本概念1 离心泵的主要部件：叶轮（开式，半开式，闭式），泵壳（蜗壳形，可将动能转变为静压能），轴封装置（填料轴封，机械轴封）2 离心泵的主要性能参数：由泵自身结构、形状、尺寸及转速决定H，m（扬程）； Q, m³/h（流量）； ,%（效率）； N,W（轴功率）（1）其相互关系由特性曲线反映：一般Q H ；Q N；而随Q先后有一最高点，称设计点，（铭牌数值均为该点）（2）密度：H，Q不变； N；流体粘度：H ，Q ， ，N （3）转速n，叶轮直径D的改变切割定律：3 气缚现象：离心泵启动前未充满液体，泵壳内存在空气，由于空气密度小，产生之离心力较小，吸入口形成的真空不足以吸液，故不能输送液体。可通过先灌液，或在吸入管底部装上底阀（止逆阀）来克服气缚现象。4 汽蚀现象：在离心泵叶轮入口压力最低处，若该处液体的压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时，会产生大量气泡，小气泡随液体流到高压区时气泡破裂，重新凝结，质点相互撞击，产生极高局部动能，打击金属表面，金属表面逐渐疲劳而破坏。产生汽蚀现象时，泵体震动，产生噪音。为避免汽蚀现象产生，泵的安装位置不能太高。5 离心泵安装高度Hg：6 离心泵工作点：为管路特性曲线与离心泵特性曲线交点流量调节：（1）改变出口阀门开度（实为改变管路特性曲线）；（2）改变转速n或叶轮直径D（实为改变离心泵特性曲线）。7. 离心泵选型：（离心泵提供的）H，Q同时稍大于He，Qe（管路所需）8. 往复泵与离心泵比较：（1） 流量：往复泵流量只与泵的几何尺寸有关，而与泵的压头及管路情况无关。当运转时要强制排液，故往复泵为一种容积泵（正位移泵）。（2）压头：压头与泵的几何尺寸及流量无关。（3）安装高度：往复泵也是借压差吸液，但有自吸能力（无需灌液）。其吸上高度（安装高度）也有限制。（4）流量调节：往复泵为容积泵，其流量调节不能采用出口阀门，只能采用回路调节装置，即用支路阀门调节。三 基本公式：1 泵的扬程测定：2 管路特性方程：3.安装高度：必需气蚀余量4.轴功率 ，而有效功率（不为泵的主要性能参数）第三章 非均相物系分离一 基本内容：每个单元操作包括原理及应用两部分1.重力沉降2.离心沉降3.过滤 二 重力沉降1.基本概念（1）重力沉降速度ut：自由沉降至匀速阶段，当物系及操作条件一定时，ut与d对应，d ut； d一定，ut一定（2）降尘室生产能力：单位时间内所处理的气量，m³/h，对一定物系降尘室生产能力只取决于降尘室底面积，与高度无关。（3）降尘室中颗粒分离出来的条件：停留时间=沉降时间2.基本公式：（1） Re1 层流时 （斯托克斯公式）（2）Vsut(L·b), （L·b）为沉降面积，Vs取决于沉降面积三 离心沉降1.基本概念（1）离心沉降速度ur：当物系及操作条件一定时，ur不仅与d有关，还与离心加速度有关， 同一颗粒d， R ，则ur。（2）分离因数：同一颗粒所受离心力与重力之比，反映离心力场较重力场强化程度。（3）旋风分离器的临界粒径：理论上能100%分离下来的最小颗粒直径。2.基本公式：（1） ， Re1 ， （2）四 过滤1.基本概念（1）过滤阻力：以滤饼阻力为主（2）两种过滤操作方式恒压过滤：推动力P 不变，随时间而恒速过滤：P随时间而（3）过滤速度及速率过滤速率：过滤速度：（4)过滤周期四个阶段：过滤、洗涤、去湿、整理卸料。2.基本公式（1） 恒压过滤方程：或 注意：(1) K, (), -过滤常数，实验测定。K，m²/s； , m³；=/A, m³/m²；, s；(2) V(q)及为累积量；（3）V,（q）均反映过程阻力，Ve(qe)反映介质阻力。（4）忽略介质阻力，则（2）恒压过滤机的生产能力Q：，m³/h其中V，对应于恒压过滤方程。qw对于转筒真空过滤机：T=60/n，s，=60/（n·），s(侧面积)（3） 洗涤速率（dv/d）W :横穿洗涤法（框板过滤机）： 或 （4）板框过滤机：框数为N，框内边长为，框内厚度为b过滤面积A=N·×2 ；滤框容积 V框=N× ×b；（5）滤液体积V与滤饼体积，其中， /。第六章 传 热一 基本内容1. 导热速率傅立叶定律2. 对流传热速率牛顿冷却定律3. 传热计算传热速率方程4. 热量衡算二 基本概念1传热的三种基本方式：导热、对流传热、热辐射2导热系数：；气体可视为热的绝缘体。3. 对流传热系数：取决于（1）流体物性；（2）流动情况；（3）传热面情况。；，；空气中自然对流； 空气中强制对流；水的强制对流； 水蒸气冷凝 ;水沸腾 150045000 4稳定传热中，传热速率为常数,则推动力(温度差)与阻力成正比（1）导热热阻；对流传热热阻；总热阻；（2）总热阻取决于热阻最大部分，减阻必须从阻力最大部分入手；（3）壁温接近于热阻小(或大)的一侧流体的温度。5减阻（1）无相变传热：减薄层流内层厚度；（2）蒸汽冷凝：减薄冷凝液膜厚，排除不凝性气体；（3）大容器内液体沸腾：保持泡核沸腾阶段，促使气泡产生、长大、上升。三 基本公式1导热速率:薄壁:对圆筒壁: S侧面积，2. 对流传热速率: 3. 总传热速率方程: 4. 热量衡算式两侧均无相变且不考虑热损失5. 圆形直管内作强制湍流时：时