XXXX材料工程原理B总复习

材料工程原理B总复习张振忠博士，教授2014年12月17日第一章流体流动1、熟悉如下基本概念：流体主要力学性质及主要力学模型；表压；绝对压力；真空度；流量；流速；粘度；粗糙度；层流；紊流；摩擦系数；四大准数；局部阻力；当量直径及当量长度；牛顿流体；减小流体流动阻力的措施等；几何相似、运动相似，动力相似等。2、掌握如下基本定律及方程：静力学基本方程；连续方程；牛顿粘性定律；柏努力方程；Re准数；能用以上方程正确求解部分实际问题。3、掌握压力、液面、流量；流速的测定方法及原理，清楚测压、测速、流量计的构造及特点；4、了解：流体在园管中速度分布及流体在管内流动总阻力损失计算方法；简单管路及并联管路计算；5、了解：相似理论基本内容，会用因次分析法建立简单准数方程。第一章流体流动-知识结构第二章流体输送机械1、掌握如下基本概念：气缚，扬程，工作点，效率，轴功率，汽蚀、几个汽蚀余量，压缩比，余隙（体积、比）等.几个安装高度2、了解泵与风机的分类及特点.3、熟悉离心泵的构造、工作原理、性能参数、特性曲线及其影响因素；熟悉离心泵的轴功率、效率定义及其离心泵功率损失的主要原因。4、熟悉离心泵工作点及流量的调节方法.熟练掌握泵的安装高度计算方法。5、熟悉气体输送机械的分类.6、了解往复泵、齿轮泵、漩涡泵、真空泵、压缩机的构造、工作原理、特点及应用.第二章流体输送机械－知识结构第三章传热及换热器1、掌握如下基本概念：传热速率；热通量；定态、非定态传热；导热、对流换热系数；黑度；灰度；等温面、线；温度梯度；黑体；灰体；镜体；透热体等。串联传热与并联传热2、熟悉如下基本问题：传热基本方式；冷热流体热交换方式；影响导热、对流换热、热辐射系数的因素和规律；影响沸腾、蒸汽给热的因素和规律；换热器传热过程的强化途径及措施；有关传热四大准数的定义及其物理含义；3、了解换热器的类型、特点及其选用设计原则4、熟悉如下基本定律，并会利用解决有关工程计算：傅立叶定律；牛顿冷却定律；热辐射基本定律；串联传热对数平均温度差。5、了解并掌握如下基本计算：典型情况下对流换热系数计算；串联、并联传热计算；辐射传热速率计算；第三章传热及换热器－知识结构第四章质量传输一、熟悉基本概念：吸收，解析，扩散传质，对流传质，相间传质，传质通量与传质速度，扩散系数二、掌握如下基本定律：亨利定律，道尔顿定律，Fick一、二定律三、基本问题：传质四大准数的定义及物理含义；影响扩散系数的因素及规律；吸收机理模型；双膜理论四、基本公式及计算：气液相组成的表示方法及换算；组分在气、液相中分子扩散系数计算；无化学反应一维稳态分子扩散（单向扩散、等摩尔逆向扩散）计算；对流传质计算；五、了解气液、气固、有元素蒸发综合传质六、学习注意点：（1）气液相组成的表示方法及换算；（2）亨利定律的四种表达方式第四章质量传输－知识结构第五章液体蒸馏（基本要求）基本概念：简单蒸馏、平衡蒸馏、饱和蒸汽压与溶解度，蒸发及闪蒸，相对挥发，恒摩尔流假设，全回流，全回流中的回流比、最小回流比和最佳加料板位置。理论板等基本问题：了解蒸馏与蒸发的区别；了解闪蒸的原理；了解总压对泡点线和露点线的影响；正确理解精馏原理及回流的意义；精馏段操作线的特征；了解恒摩尔流假设；掌握五种进料状态；掌握进料状态对理论塔板数的影响；了解直接蒸汽加热、分凝器、冷液回流、侧线出料和回收塔各自的特点。了解间歇精馏的特点与计算，了解特殊精馏的特点。第五章液体蒸馏（基本要求）基本计算：掌握用安托因方程计算平衡的汽液相组成；掌握“t~x~y”图线、泡点线和露点线；了解简单蒸馏的计算；熟练掌握全塔物料衡算；掌握平衡线、q线、精馏段操作线和提馏段操作线；掌握设计型计算中图解、逐板计算等求解理论塔板数的方法；了解吉利兰快速估值和芬斯克方程求最少理论塔板数的方法。在操作型计算中，掌握进料浓度、回流比的变化对塔顶产品和塔底产品的影响。重点:精馏原理双组分体系的汽液平衡双组分简单蒸馏双组分连续精馏难点:精馏过程分析、计算与应用塔设备内的流体力学特性与传质规律第六章固体干燥1、了解固体干燥过程的分类、条件及其与传热、传质的关系。2、熟悉表征湿空气性质的参数及其计算公式，并掌握湿度图I-H的应用；定义！！！3、掌握物料所含水分的性质及其定义和影响干燥速率的因素；提高恒速、降速干燥阶段干燥速率的措施。4、掌握干燥过程物料衡算与热量衡算的方法。5、掌握恒定干燥条件下干燥时间的计算。6、了解常用干燥器的分类及特点第六章固体干燥－知识结构课程考试及成绩题型：名词解释6题18分；简答题5题35分；计算题4题（其中流体力学及流体输送机械计算题14分；传热、干燥、传质计算题各1题11分）。成绩：平时成绩20%；考试80%。改卷：按标准答案集体改卷。考试答题注意点：考试答题注意点（1）不能有作弊行为和想法。害人害己（2）试卷不能带出考场。（3）姓名、学号、题号写清楚。（4）简答题要分条写清楚。有关准数要写出准数的物理含义、公式和符号的含义。（5）计算题一定要写明步骤和所用的公式及其计算推导过程，尽力计算准确、并标出单位。要求画图的一定要画。（6）注意休息与保暖。结束语（1）材料工程与工厂生产实际结合紧密，对学生能力培养至关重要；（2）希望考试后保存好书籍及作业；（3）认真复习，预祝取得好成绩。谢谢！1、蒸馏过程基本原理蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分挥发性的差异（或沸点不同，或饱和蒸气压不同）来实现分离目的。2、双组分溶液的气液相平衡关系拉乌尔定律AAAxpp道尔顿（分压）定律AAPyp液相P-T-x关系－－泡点方程000BABApppPx汽相P-T-y关系0000BABAApppPPpyiiixyK汽液相平衡图温度-组成相图(t-x(y)图)x-y相图相平衡常数相对挥发度BBAABAxpxp—相平衡方程xxy11－－露点方程物料衡算与操作线方程全塔物料衡算WDFWDFWxDxFx回流比:R=L/D111RxxRRxVDxVLyDnDnn—精馏段操作线方程泡点下回流:V=L+D=(R+1)D—提馏段操作线方程WmWmmxWLWxWLLVWxxVLy''''''1轻组分收率=DxD/FxF进料热状态的影响——加料热状态参数进料液的摩尔汽化热的热进料变成饱和蒸汽所需kmol1LVFVIIIIqqFLLFqVV1五种不同热状态下的q值——q线方程或进料方程11qxxqqyF操作线方程的在y-x图上的画法理论板数的求法逐板计算法nnnxxy)1(1111RxxRRyDnnVWxxVLyWnn111qxxqqyF图解法回流比全回流的特点和最小理论板数最小回流比qqqDxyyxRmin注意xq和yq的求法minoptRR21.13、平衡蒸馏与简单蒸馏的过程特点4、精馏精馏的必要条件：（1）α≠1；（2）要有汽液相回流；（3）要有汽液两相接触的场所精馏塔内组成、温度及压力的分布情况5、二元连续精馏塔的计算和分析理论板和板效率1*1nnnnmVyyyyE*11nnnnmLxxxxENNETT恒摩尔流假定的内容和成立的条件