食工原理期末复习知识点总结-2011年

食工原理（1）总结第一章流体流动与输送一、流体静力学连续介质模型、压强表示法和单位、等压面的概念、静力学方程的应用、压强压差测量二、流体流动的基本概念稳态与非稳态、牛顿粘性定律、牛顿型流体与非牛顿型流体区别、黏度（单位）、雷诺数、流动类型、层流与湍流的基本特征、边界层与边界层分离、质量衡算——连续性方程、能量衡算——柏努利方程及其应用三、流体流动阻力速度分布与平均速度、直管阻力计算与局部阻力计算、量纲分析法本质、非圆形管的当量直径计算四、流体输送管路的计算管径的确定、简单管路计算和复杂管路的特点（分支管路和并联管路）、管路特性曲线（方程）五、流速和流量的测定测速管（毕托管）、孔板流量计和文丘利流量计和转子流量计：结构、原理、计算公式、适用场合及特点六、液体输送机械离心泵：结构（叶轮和泵壳其作用）、工作原理和气缚现象、主要性能参数和特性曲线（影响特性曲线的因素）、气蚀现象(NPSH)T,Hs和安装高度计算、流量调节（工作点）、类型与型号的选择计算泵的组合操作：串、并联。往复泵（正位移泵）（与离心泵对比）：工作原理、特性曲线的形状、流量调节方法、安装高度其他类型泵：旋转泵（螺杆泵、齿轮泵）也属正位移泵、旋涡泵是特殊类型离心泵其流量调节与正位移泵相同通风机：主要性能参数（风量、风压、功率）、选择ghpp0（圆管）（不可压缩）稳态流动2222112211222111)(duduAuAuAuAu公式连续性方程静力学方程柏努利方程阻力公式要求能够管路计算和分析。直管局部2f12222e112122hgzpuWgzpu22fudlhRe64层流：)/(Re,df湍流：222f2fuhudlhe或5.0进1出简单管路复杂管路(重点)管路特性方程：2vLKqgpzH)()()(2,)(2)(2,ff0000000vvvrvLvLmeeqqgRACqgRCugRugqHPgqHqWP：转子流量计的换算公式10,f21,10,fT0,2)(HguHHHNPSHgppHsgvg允允离心泵安装高度计算：往复泵的理论流量计算：snaAqAsnqvv)2(TT单缸双动泵：单缸单动泵：测速管：孔板流量计：第三章机械分离重力沉降：自由沉降、沉降速度、影响沉降速度的因素离心沉降：沉降速度、形状系数、当量直径（等体积）、离心分离因数、颗粒雷诺数定义离心沉降与重力沉降的异同点一、沉降二、沉降设备重力沉降设备——降尘室（单层、多层）结构、优缺点、适用场合。能100%去除的最小颗粒满足：tuHuL沉降时间停留时间气体处理能力，与底面积呈正比，与高度无关。底AuVtsmin离心沉降设备——旋风分离器：结构、操作原理、优缺点、适用场合、性能（临界粒径、分离效率和压强降）三、过滤滤浆、滤饼、过滤介质（种类）、滤液、过滤方式（按机理分：深层过滤和滤饼过滤（按推动力：重力过滤、差压过滤和离心过滤；按操作方式分：恒压过滤和恒速过滤）设备：板框机、叶滤机、转筒真空过滤机的结构、特点滤液在滤饼中的流动为层流的前提，采用数学模型法推导过滤基本方程式。重要公式：1Re,182T2ppprrudugruuur2Tt1Re,18p2tppgdu重力沉降：离心沉降：分离因数过滤公式：过滤阻力过滤推动力tAVudd)(e1LLrpse2VVKAr′与滤饼的结构、性质（比表面积a、空隙率）有关与滤饼性质有关（单位压差比阻r′、比表面积a、空隙率、压缩指数s）、与滤浆的性质（浓度、密度、粘度）有关。与推动力有关vrkpkKs1,21Ve与过滤介质的性质有关恒压过滤方程tKAVVV2e22Ktqqqe22过滤介质阻力忽略：KtqtKAV222终了tVtVddddw411（板框）（叶滤机、转筒真空机）洗涤：tAKVVV2e22恒速过滤方程tKqqq2e2常数tAVuddp=at+b)(2dde2VVKAtV终了计算：过滤面积A＝2a2n板框过滤机（n个框）：滤饼体积V饼＝a2bn（滤框尺寸：a×a×b）滤液体积V＝V饼/ν叶滤机：过滤面积为各个滤叶表面积总和转筒真空过滤机：过滤面积为转筒的表面积，A＝πDL过滤时间为nTt/60生产能力计算：DwtttVvq间歇式：)/h(m,3465忽略过滤介质阻力nKATVvq：连续式第五章传热等温面、温度梯度、傅立叶定律、热导率、热阻与温度差成正比。若稳态导热则:平壁的各层热通量相同,而圆筒壁的热通量不相同。对流传热的主要热阻集中在层流底层内,对流传热系数的影响因素、数量级大小、对流传热系数关联式（量纲分析和实验所得）、牛顿冷却定律。膜状冷凝滴状冷凝无相变化有相变化强制对流自然对流液气,,,蒸汽冷凝方式:滴状冷凝和膜状冷凝,设计时按膜状冷凝处理.冷凝的影响因素:如温度差、不凝性气体液体沸腾的方法：大容积沸腾和管内沸腾。沸腾曲线：三个阶段：自然对流、泡核阶段、膜状阶段一、热传导二、对流传热沸腾操作应控制在泡核阶段。沸腾的影响因素当两侧的对流传热系数很大时，总传热系数约等于对流传热系数小的一侧流体的对流传热系数。当两侧的对流传热系数很大时，壁温约等于对流传热系数大的一侧流体的温度。辐射传热一些基本概念理想物体、几个定律、基本计算。三、传热计算总传热速率方程、总传热系数、温度差的对数平均值四、传热设备和强化传热途径传热公式:1.热传导:平壁:RtSbttQrrrrrdddddLrLdSSSSSRtSbttQiiininm1111212m1212mmm1212mm21ln;ln2ln其中：圆筒壁RtSbttQRtSbttQiinin111212.对流传热牛顿冷却定律2w21w1ddddSttQSTTQ为平均对流传热系数、其中：21221w21w21122StttQSTTTQ微分式:积分式:3.热量衡算12pcc2phh12pcch12pcc21phh][ttcWTTcrWQttcWrWQttcWTTcWQs1212m2121m122111mmmm22m11ln11tttttddRRdbdddKtSKtSKtSKQ4.总传热速率方程42412121404002.08.08.0100100,100,100Pr,Re,PrRe023.0TTSCQTCETCEducdudNuNupn例:用泵将200C的水从水池送到某一容器A,输送量为56m3/h，容器A内液面高于水池面24m，管路均为114mm×4mm钢管，摩擦系数=0.024，吸入管路总长L1=22.5m（包括局部阻力的当量长度）,排出管路总长L2=62.5m（包括局部阻力的当量长度），容器A内压力为1700mm水柱（表压），泵的效率为0.8。试求：（1）管路特性曲线方程；（2）管路所需要的扬程；（3）泵的有效功率和泵的轴功率分别为多少kW；（4）若泵安装位置离池面1m已定，若此泵的（NPSH）T=3.0，试问：此泵能否正常操作？（200C水的饱和蒸汽压为0.24m水柱，泵安装地区的大气压为10m水柱）解：（1）以水池液面为上游截面1-1，容器A液面为下游截面2-2，并以1-1截面为基准水平面，列单位重量的佰努利方程：2v4L22v2vL102608.17.2581.92106.0785.0106.085024.0247.12)(qHqgAqdllzgpHie（2）m75.283600/56102608.17.25102608.17.25242v4qHLkW484.5kW387.481.9100036005675.28eLePPgqHPv（3）（4）泵能正常操作。1mm95.581.00.3)24.010(m81.081.9276.1106.05.22024.02m/s76.1106.0785.05600561f0T02211f021f0T0HNPSHgppHgudLHuHNPSHgppHvgvg