一、流體力學及其輸送
1.單元操作：物理化學變化的單個操作過程，如過濾、蒸餾、萃取。
2.四個基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡關係、過程速率。
3.牛頓粘性定律：f=±τa=±μadu/dy，(f：剪應力；a：面積；μ：粘度；du/dy：速度梯度)。
4.兩種流動形態：層流和湍流。流動形態的判據雷諾數re=duρ/μ；層流—2000—過渡—4000—湍流。當流體層流時，其平均速度是最大流速的1/2。
5.連續性方程：a1u1=a2u2；伯努力方程：gz+p/ρ+1/2u2=c。
6.流體阻力=沿程阻力+區域性阻力；范寧公式：沿程壓降：
δpf=λlρu2/2d，沿程阻力：hf=δpf/ρg=λl u2/2dg(λ：摩擦係數)；層流時λ=64/re，湍流時λ=f(re，ε/d)，(ε：
管壁粗糙度)；區域性阻力hf=ξu2/2g，(ξ：區域性阻力係數，情況不同計算方法不同)
7.流量計：變壓頭流量計(測速管、孔板流量計、文丘里流量計)；變截面流量計。
孔板流量計的特點；結構簡單，製造容易，安裝方便，得到廣泛的使用。其不足之處在於區域性阻力較大，孔口邊緣容易被流體腐蝕或磨損，因此要定期進行校正，同時流量較小時難以測定。
轉子流量計的特點——恆壓差、變截面。
8.離心幫浦主要引數：流量、壓頭、效率（容積效率v：
考慮流量洩漏所造成的能量損失；水力效率h：考慮流動阻力所造成的能量損失；機械效率m：考慮軸承、密封填料和輪盤的摩擦損失。
）、軸功率；工作點(提供與所需水頭一致)；安裝高度(氣蝕現象，氣蝕餘量)；幫浦的型號(幫浦口直徑和揚程)；氣體輸送機械：通風機、鼓風機、壓縮機、真空幫浦。
9. 常溫下水的密度1000kg/m3,標準狀態下空氣密度1.29 kg/m3
1atm =101325pa=101.3kpa=0.1013mpa=10.33mh2o=760mmhg
（1）被測流體的壓力 > 大氣壓表壓 = 絕壓－大氣壓
（2）被測流體的壓力 < 大氣壓真空度 = 大氣壓－絕壓= －表壓
10. 管路總阻力損失的計算
11. 離心幫浦的構件: 葉輪、幫浦殼（蝸殼形）和軸封裝置
離心幫浦的葉輪閉式效率最高，適用於輸送潔淨的液體。半閉式和開式效率較低，常用於輸送漿料或懸浮液。
氣縛現象：貯槽內的液體沒有吸入幫浦內。汽蝕現象：
幫浦的安裝位置太高，葉輪中各處壓強高於被輸送液體的飽和蒸汽壓。原因（①安裝高度太高②被輸送流體的溫度太高，液體蒸汽壓過高；③吸入管路阻力或壓頭損失太高）各種幫浦：耐腐蝕幫浦:
輸送酸、鹼及濃氨水等腐蝕性液體
12. 往復幫浦的流量調節
（1）正位移幫浦
流量只與幫浦的幾何尺寸和轉速有關，與管路特性無關，壓頭與流量無關，受管路的承壓能力所限制，這種特性稱為正位移性，這種幫浦稱為正位移幫浦。
往復幫浦是正位移幫浦之一。正位移幫浦不能採用出口閥門來調節流量，否則流量急劇上公升，導致示損壞。
（2）往復幫浦的流量調節
第一，旁路調節，如圖2-28所示，採用旁路閥調節主管流量，但幫浦的流量是不變的。
第二，改變曲柄轉速和活塞行程。使用變速電機或變速裝置改變曲柄轉速，達到調節流量，使用蒸汽機則更為方便。改變活塞行程則不方便。
13.流體輸送機械分類
14.離心幫浦特性曲線：
15.流體輸送機械特點：
速度式流體輸送機器的特點
(1)由於速度式流體輸送機械的轉動慣量小，摩擦損失小，適合高速旋轉，所以速度式流體輸送機械轉速高、流量大、功率大。
(2)運轉平穩可靠，排氣穩定、均勻，一般可連續運轉1~3年而不需要停機檢修。
(3)速度式流體輸送機械的零部件少，結構緊湊。
(4)由於單級壓力比不高，故不適合在太小的流量或較高的壓力（>70mpa）下工作。
2.容積式流體輸送機械的特點
(1)運動機構的尺寸確定後，工作腔的容積變化規律也就確定了，因此機械轉速改變對工作腔容積變化規律不發生直接的影響，故機械工作的穩定性較好。
(2)流體的吸入和排出是靠工作腔容積變化，與流體性質關係不大，故容易達到較高的壓力。
(3)容積式機械結構複雜，易於損壞的零件多。而且往復質量的慣性力限制了機械轉速的提高。此外，流體吸入和排出是間歇的，容易引起液柱及管道的振動。
16. 流體體積隨壓力變化而改變的性質稱為壓縮性。
二、非均相機械分離
1.顆粒的沉降：層流沉降速度vt=(ρp-ρ)gdp2/18μ，(ρp-ρ：
顆粒與流體密度差，μ：流體粘度)；重力沉降(沉降室，h/v=l/u，多層；增稠器，以得到稠漿為目的的沉澱)；離心沉降(旋風分離器)。
2.過濾：深層過濾和濾餅過濾(常用，助濾劑增加濾餅剛性和空隙率)；分類：
壓濾、離心過濾，間歇、連續；濾速的康採尼方程：u=(δp/lμ)ε3/5a2(1-ε)2，(ε：濾餅空隙率；a：
顆粒比表面積；l：層厚)。
3．過濾介質：過濾過程所用的多孔性介質稱為過濾介質，過濾介質應具有下列特性：多孔性、孔徑大小適宜、耐腐蝕、耐熱並具有足夠的機械強度。
4.助濾劑：若濾漿中所含固體顆粒很小，或者所形成的濾餅孔道很小，又若濾餅可壓縮，隨著過濾進行，濾餅受壓變形，都使過濾阻力很大而導致過濾困難。
可採用助濾劑以改善濾餅的結構，增強其剛性。常用的助濾劑有：矽藻土、纖維粉末、活性炭、石棉等
5. 過濾速率基本方程
恆速過濾，恆壓過濾
6.過濾裝置：板框壓濾機（間歇操作，構造簡單，過濾面積大而占地省，過濾壓力高（可達1.5mpa左右），便於用耐腐蝕性材料製造，便於洗滌。它的缺點是裝卸、清洗勞動強度較大。
）、葉濾機（葉濾機也是間歇操作裝置，具有過濾推動力大、單位地面所容納的過濾面積大、濾餅洗滌較充分等優點。其生產能力比板框壓濾機大，而且機械化程度高，勞動力較省，密閉過濾，操作環境較好。其缺點是構造較複雜、造價較高。
）、廂式壓濾機、轉筒真空過濾機（操作連續、自動）
7.自由沉降:單個顆粒在流體中的沉降過程稱。干擾沉降：若顆粒數量較多，相互間距離較近，則顆粒沉降時相互間會干擾，稱為干擾沉降。
8.影響因素：當顆粒濃度增加，沉降速度減少。容器的壁和底面，沉降速度減少。非球形的沉降速度小於球形顆粒的沉降速度。
9. 流態化是一種使固體顆粒通過與流體接觸而轉變成類似於流體狀態的操作。分三個階段：
(1)固定床階段：流體通過顆粒床層的表觀速度u較低，使顆粒空隙中流體的真實速度u1小於顆粒的沉降速度ut，則顆粒基本上保持靜止不動，顆粒層為固定床。流化床階段 ：
在一定的表觀速度下，顆粒床層膨脹到一定程度後將不再膨脹，此時顆粒懸浮於流體中，床層有乙個明顯的上介面，與沸騰水的表面相似，這種床層稱為流化床。（散式流態化，聚式流態化）。(3)顆粒輸送階段：
如果繼續提高流體的表觀速度u，使真實速度u1大於顆粒的沉降速度ut，則顆粒將被氣流所帶走，此時床層上介面消失，這種狀態稱為氣力輸送。
10. 氣力輸送的優點
（1）系統封閉，避免物料飛揚，減少物料損失，改善勞動條件。
（2）輸送管路不限制，即使在無法鋪設道路或安裝輸送機械的地方，使用氣力輸送更加方便。
（3）裝置緊湊，易於實現連續化、自動化操作，便於同連續化工生產相銜接。
（4）在氣力輸送過程中可同時進行粉料的乾燥、粉碎、冷卻、加料等操作。
三、傳熱
1.傳熱方式：熱傳導(傅利葉定律)、對流傳熱(牛頓冷卻定律)、輻射傳熱(四次方定律)；熱交換方式：間壁式傳熱、混合式傳熱、蓄熱體傳熱(對蓄熱體的週期性加熱、冷卻)。
2.傅利葉定律：dq= -λda ，(q：熱傳導速率；a：等溫面積；λ：比例係數； ：溫度梯度)；
λ與溫度的關係：λ=λ0(1+at)，(a：溫度係數)。
3.不同情況下的熱傳導：單層平壁：q=(t1-t2)/[b/(cma)]=溫差/熱阻，(b：壁厚；cm=(λ1-λ2)/2)；
多層平壁：q=(t1-tn+1)/ [bi /(λia)]；單層圓筒：q=(t1-t2)/[b/(λam)]，(a：圓筒側面積，c= (a2-a1)/ln(a2/a1))；
多層圓筒：q=2πl(t1-t n+1)/ [1/λi [ln(ri+1/ri) ]。
4.對流傳熱型別：強制對流傳熱(外加機械能)、自然對流傳熱、(溫差導致)、蒸汽冷凝傳熱(冷壁)、液體沸騰傳熱(熱壁)，前兩者無相變，後兩者有相變；牛頓冷卻定律：
dq=hdaδt，(δt＞0；h：傳熱系數)。
5.吸收率a+反射率r+透射率d=1；黑體a=1，鏡體r=1，透熱體d=1，灰體a+r=1；
總輻射能e=eλdλ，(eλ：單色輻射能；λ：波長)；
四次方定律：e=c(t/100)4=εc0(t/100)4，(c：灰體輻射常數；c0：黑體輻射常數；ε=c/c0：發射率或黑度)；
兩物體輻射傳熱：q1-2=c1-2φa[(t1/100)4-(t2/100)4]，(φ：角係數；a：輻射面積；c1-2=1/[(1/c1)+(1/c2)-(1/c0)])
6.總傳熱速率方程：dq=kmda，(dq：微元傳熱速率；km：總傳熱系數；a：傳熱面積)；
1/k=1/h1+ba1/λam+a1/h2a2，(h1，h2：熱、冷流體表面傳熱系數)。
7.換熱器：夾套換熱器、蛇管式換熱器、套管式換熱器、列管式換熱器。
8、（1）強化傳熱為了使物料滿足所要求的操作溫度進行的加熱或冷卻，希望熱量以所期望的速率進行傳遞；
（2）削弱傳熱 ：為了使物料或裝置減少熱量散失，而對管道或裝置進行保溫或保冷。
9.熱傳導物體各部分之間不發生相對位移時，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動而產生的熱量傳遞稱為熱傳導，又稱導熱。
10.對流傳熱：對流僅發生於流體中，它是指由於流體的巨集觀運動使流體各部分之間發生相對位移而導致的熱量傳遞過程 。
11.12.傳熱的基本方式:（1）熱傳導（2）對流傳熱—熱對流 （3）輻射傳熱
13.影響冷凝傳熱的因素和冷凝傳熱的強化① 流體物性：冷凝液 、、 ；潛熱r → ② 溫差：
液膜層流流動時，t=ts－tw，, ③ 不凝氣體：不凝氣體的存在會導致（1%不凝氣可使60%），所以應該定期排放④ 蒸汽流速與流向(u>10m/s)：蒸汽與液膜同向時u,；反向時u,；u時(無論方向)。
因此蒸汽進口一般設在換熱器上部，以避免蒸汽與液膜逆向流動使。⑤ 蒸汽過熱：包括冷卻和冷凝兩個過程。
⑥ 冷凝面的形狀和位置：以減少冷凝液膜的厚度並作為目的。垂直板或管：
可開縱向溝槽；水平管束：可採用錯列。
化工原理知識點
第一章知識點 一 流體靜力學基本方程式 或注意 1 應用條件 靜止的連通著的同一種連續的流體。2 壓強的表示方法 絕壓 大氣壓 表壓表壓常由壓強表來測量 大氣壓 絕壓 真空度真空度常由真空表來測量。3 壓強單位的換算 1atm 760mmhg 10.33mh2o 101.33kpa 1.033kgf...
化工原理知識點
一 單項選擇題 二 簡答題 1 產生氣縛現象與氣蝕現象的原因是什麼？答 氣縛現象產生的原因是幫浦內未灌滿水，存有空氣，空氣的密度遠小於水，產生的離心力小，幫浦軸中心處的真空不足以將水吸入幫浦內。氣蝕現象產生的原因是幫浦入口處的壓強小於輸送條件下的飽和蒸汽壓時，就 會產生氣泡，氣泡在破裂過程中損壞葉片...
化工原理知識點 12
緒論1 單元操作的分類 流體動力學過程 傳熱過程 傳質過程 熱質傳遞過程。2 化工原理 是研究化工單元操作的基本原理 典型裝置的結構和工藝尺寸計算的一門技術基礎課，化工原理的學習必須以高等數學，物理學，和物理化學等課程為基礎。第一章流體流動 1 粘度 流體具有粘性，表徵流體粘性的物理性質稱為粘滯係數...