1、流體流動知識點一、 流體靜力學基本方程式P2Plg(ZiZ2)或 p po gh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：壓壓一大氣壓二表壓 表壓常由壓強表來測量；大氣壓一絕壓=真空度 真空度常由真空表來測量。3、壓強單位的換算：1atm=760mmHg=cm2=4、應用：水平管路上兩點間壓強差與 U型管壓差計讀數R的關系:P1P2( A)gR處于同一水平面的液體，維持等壓面的條件必須時靜止、連續和同一種液體、定態流動系統的連續性方程式物料衡算式A 常數， wsu1Ali u2 A2 2uA 常數A常數， Vu1Alu2 A2uA 常數ASI I 2 2A 常數，

2、圓形管中流動u1 / u2A2/A d22 / d12定態流動的柏努利方程式能量衡算式以單位質量流體(1kg流體)為基準的伯努利方程:gZ1 P1 We gZ2P2hf討論點：1、流體的流動滿足連續性假設。2、理想流體，無外功輸入時，機械能守恒式:gZiPlUi27P2gZ 23、可壓縮流體，當A p/pi<20%仍可用上式，且p =p m4、注意運用柏努利方程式解題時的一般步驟，截面與基準面選取的原則5、流體密度p的計算：理想氣體 p =PM/RT混合氣體 m混合液體 -Jm1 xv12 xv2n xvnx w 1X w 2X wnm2n上式中：Xvi -體積分率； Xwi -質量分率

3、。6、gz、u2/2、p/ p三項表示流體本身具有的能量，即位能、動能和靜壓能。Ehf為流經系統的能量損失。We為流體在兩截面間所獲得的有效功，是決定流體輸送設備重要參數。輸送設備有效功率 Ne=Wews,軸功率N=Ne/"7、以單位重量流體為基準的伯努利方程，各項的單位為mr2H e Zp-UH fg 2 gPU2P9U2Z1 - He Z2 - Hfg 2gg 2g以單位體積流體為基準的伯努利方程，各項的單位為Pa:2Wegh p 廠hfpa 而 pf2(vyImg乙Pi2Ui2We gZ2 P2今hf3、流型的比較:質點的運動方式;速度分布，層流:拋物線型，平均速度為最大速度的

4、倍;hf層流:f (Re)即645一 或Rehf32 lu 哈根一泊稷葉公式。d2湍流：碰撞和混和使速度平均化。阻力一層流：粘度內摩擦力，湍流：粘度內摩擦力 +湍流切應力。四、柏努利式中的中hf（一）流動類型:1、雷諾準數Re及流型Re=dup / p=du/v ,以為動力粘度，單位為Pa S;v/ p為運動粘度，單位m2/s。層流:Re< 2000,湍流:Re> 4000； 2000<Re<400四不穩定過渡區。2、牛頓粘性定律 p = p（du/dy）氣體的粘度隨溫度升高而增加一液體的粘度隨溫度升高而 降低。（二）流體在管內流動時的阻力損失fJ/kh f1、直管阻力

5、損失hf范寧公式（層流、湍流均適用）.湍流區（非阻力平方區）f (Re高度湍流區（阻力平方區）：f(d)具體的定性關系參見摩擦因數圖,并定量分析hf與u之間的關系推廣到非圓型管d de 4 rH4流通截面積潤濕周邊長注：不能用de來計算截面積、流速等物理量。2、局部阻力損失)hf阻力系數法,hf出口 1.0 進口 0.5當量長度法,hfle注意：截面取管出口內外側，對動能項及出口阻力損失項的計算有所不同。當管徑不變時,(l I )hf ( 叱d在變徑管中作穩定流動時，不同管徑的管路加和,hf(li lei)(i di)2Ui流體在水平變徑管中作穩定流動，在管徑縮小的地方其靜壓能速小。流體在水平

6、等徑管中作穩定流動流體由于流動而有摩擦阻力損失，流體的流速沿管長不變。流體流動時的摩擦阻力損失hf所損失的是機械能中的 靜壓能項，完全湍流（阻力平方區）時，粗糙管的摩擦系數數值只取決于相對粗糙度。水由敞口包液位的高位槽通過一管道流向壓力恒定的反應器，當管道上的閥門開度減小時，水流量將 遮小，摩擦系數增大,管道總阻力不變。五、管路計算I. 并聯管路：1、V V1 V2 V3 1232、 h fh f ih f 2h f 3各支路阻力損失相等。即并聯管路的特點是：(1)并聯管段的壓強降相箜；(2)主管流量等于并聯的各管段流量之和；(3)并聯各管段中管子長、直徑小的管段通過的 流量小。II .分支管

7、路：1、VVVVVV 1V 2V 32、分支點處至各支管終了時的總機械能和能量損失之和相等。六、柏努利方程式在流量測量中的運用1、畢托管用來測量管道中流體的點速度。2、孔板流量計 為定截面變壓差 流量計,用來測量管道中流體的流量。隨著 Re增大其孔流系數G先減小，后保持為定值。3、轉子流量計為 定壓差變截面流量計。注意：轉子流量計的校正。測流體流量時，隨流量增加孔板流量計兩側壓差值將 增加，若改用轉子流量計，隨流量增加轉子兩側壓差值將不變。習題一、填空1、邊長為a的正方形管道，其當量直徑de為. (a)2、在定態流動系統中，水連續地從粗圓管流入細圓管，粗管內徑為細管的2倍。則細管內水的流速為粗

8、管內流速的儕。（4）3、流體在圓管內流動時的摩擦阻力可分為和 兩種。局部阻力的計算方法有法和法。（直管阻力，局部阻力，阻力系數，當量長度）4、在靜止的同一種連續流體的內部， 各截面上 能與 能之和為常數。（位，靜壓）5、開口 U型管壓差計是基于原理的測壓裝置，它可以測量管路中 上的或。（流體靜力學任意截面表壓強真空度）6、流體在管內作湍流流動時，在緊貼管壁處速度為 ，鄰近管壁處存在 層，且Re值越大，則該層厚度越。（零， 滯流（或層流）內 ?。ɑ蛐。?、實際流體在直管內流過時，各截面上的總機械能 _守恒。因實際流體流動時有（不，摩擦阻力）8、流體在一段裝有若干個管件的等徑直管中流過的總能量損失

9、的通式為/ （l L） U2，它的單位為。（ hf （ -）,J/kg） d29、定態流動時，不可壓縮理想流體在管道中流過時各截面上 相等。它們是之和，每一種能量,但可以互相轉換。（總機械能；位能、動能和靜壓能、不一定相等）10、某設備的真空表讀數為500mmHg設備外環境大氣壓強為 640mmH|g則它的絕對壓強為 Pa （640-500=140mmHg 140X =義 104Pa。）11、流體在圓形直管內作滯流（層流）流動時，其速度分布呈 形曲線，中心最大速度為平均速度的 儕。此時摩擦系數入與 無關，只隨力口大而。（拋物線，2, £ /d , Re,減小）12、流體在圓形直管內流

10、動時，在湍流區則摩擦系數入與及 打關。在完全湍流區則人與雷諾系數的關系線趨近于 線。（Re, e /d ,水平）二、選擇題1、判斷流體流動類型的是（ B ）（A） Eu 準數（B） Re 準數（C）& /d （D） A pf2、 流體在圓形直管內作定態流動， 雷諾準數Re=1500， 則其摩擦系數應為 （ B ）（ A）（B）（C） （D） 無法確定3、在法定單位制中，粘度的單位為（D ）（ A） cp（ B） p（ C） g/（ ）（ D） Pa s4、在靜止流體內部各點的靜壓強相等的必要條件是（D ）（ A）同一種流體內部（ B）連通著的兩種流體（ C）同一種連續流體（ D）同一水

11、平面上，同一種連續的流體5、在一水平變徑管道，細管截面 A及粗管截面B與U管壓差計相連，當流體流過時，U管壓差計測量的是（C ）（A） A、B兩截面間的總能量損失（B） A、B兩截面間的動能差（C） A、B兩截面間的壓強差（D） A、B兩截面間的局部阻力5、管路由直徑為57X的細管，逐漸擴大到108X4mm勺粗管，若流體在細管內的流速為4m/s0則在粗管內的流速為（ B ）（ A） 2m/s（ B） 1m/s（ C） s（ D） s6、氣體在直徑不變的圓形管道內作等溫定態流動，則各截面上的（D ）（A）速度相等（B）體積流量相等（C）速度逐漸減小（D）質量流速相等7、湍流與滯流的本質區別是（

12、C ）（A）湍流的流速大于滯流的（B）湍流的Re值大于滯流的（C） 滯流無徑向脈動，湍流有徑向脈動（D） 湍流時邊界層較薄8、在阻力平方區內，摩擦系數入（C ）（A）為常數，與Re, e/d均無關 （B）隨Re值加大而減?。–）與Re值無關，是e /d的函數（D）是Re值與£ /d的函數9、流體在圓形直管中作滯流流動時，其直管阻力損失與流速u 的關系為（B）A、與u2成正比B 、與u成正比 C 、與成正比 D、與成正比三、判斷題1、在計算突然擴大及突然縮小的局部阻力時，公式中的流速應該用小管中的流速。（V ）2、不可壓縮的理想流體在管道內作定態流動，若無外功加入時，則流體在任一截面上

13、的總壓頭為一常數。（，）3、 流體在管道任意截面徑向上各點的速度都是相同的， 我們把它稱為平均流速。（x ）4、在同一種連續流體內，處于同一水平面上各點的壓強都相等。（X ）5、某定態流動系統中，若管路上安裝有若干個管件、閥門和若干臺泵，則此管路就不能運用連續性方程式進行計算。（X ）6、用U管壓力計測量管路中兩點的壓強差，其壓差值只與讀數R和兩流體的密度差有關，而與U管的粗細、長短無關。（，）流體輸送機械知識點一、工作原理基本部件：比繪（612片后彎葉片）;泵殼（蝸殼）（集液和能量轉換裝置）；軸 封裝置（填料函、機械端面密封）。原理：借助高速旋轉的葉輪不斷吸入、排出液體。注意：離心泵無自吸能

14、力，因此在啟動前必須先 灌至，且吸入管路必須有底閥，否則將發生“氣純”現象。某離心泵運行一年后如發現有氣縛現象，則應 檢查進口管路是否有泄漏現象。1、壓頭H,又稱揚程H Z -p HfgHQ ,、2、有效功率 Ne WeWs HgQ 軸功率N （kw）1023、離心泵的特性曲線通常包括H-Q, N-Q,4-Q曲線，這些曲線表示在一定轉述下輸送某種定的液體時泵的性能。由N-Q線上可看出：Q=0時，N=NminW以啟動泵和停泵都應關閉泵的出口 閥。離心泵特性曲線測定實驗，泵啟動后，開啟離心泵出口閥，出水管不出水，而泵進口處真空表指示真空度很高，可能出現的故障原因是吸入管路堵塞。若被輸送的流體粘度增

15、高，則離心泵的壓頭 減少，流量減少，效率減少，軸功率增大。三、離心泵的工作點1、泵在管路中的工作點為 離心泵特性曲線 （H-Q）與管路特性曲線（He-Q®的 交點。管路特性曲線為：He=K+BQe2、工作點的調節：既可改變 He-Qe來實現（改變閥門的開度），又可通過改變0具體措施有改H-Q來實現（改變泵的轉速，葉輪的直徑及泵的用、并聯操作）變閥門的開度，改變泵的轉速，葉輪的直徑及泵的用、并聯操作。兩臺同樣的離心泵也班頭不變而流量加倍，一聯則流量不變壓頭加倍。四、離心泵的安裝高度Hg為避免氣蝕現象的發生，離心泵的安裝高度小于等于允許按安裝高度Hg注意氣蝕現象產生的原因。離心泵的安裝高

16、度超過允許安裝高度時會發生氣蝕現象。習題一、填空1、離心泵的主要部件有 時輪、泵殼和軸封裝置。2、離心泵的泵殼制成蝸殼形，其作用有二：A、匯集液體；B、轉能裝置，即是使部分動能轉換為靜壓能。3、離心泵的主要性能參數有逾星、軸功率、壓頭.效至、氣蝕余量等。4、離心泵特性曲線包括 H-Q, N-Q、和工二Q三條曲線。它們是在一定 轉速下, 用常溫清水為介質,通過實驗測得的。5、離心泵的壓頭（又稱揚程）指是泵對單位重量（1NQ液體所提供的有效能量， 它的單位是mi6、離心泵安裝在一定管路上，其工作點是泵的特性曲線和管路特性曲線的交點。7、若被輸送的粘度大于常溫下清水的粘度時，則離心泵的壓頭遨少，流量

17、減少、效率工軸功率增大。8、離心泵將低位敝口水池的水送到高位敝口水槽中，若改送密度為1200Kg/m,而其他性質與水相同的液體，則泵的流量 丕變，壓頭丕變，軸功率地大。10、離心泵通常采用 出口閥門調節流量:、選擇14、當其他條件不變，僅液體的密度改變時，離心泵的壓頭H和軸功率N的變化為（B ）A、H N均不變 B、H不變，N改變 C、H改變，N不變 D、H N均改變15、離心泵的軸功率是（C ）A、在流量為零時最大 B、在壓頭最大時最大G在流量為零時最小D、在工作點處最小18、離心泵的效率”與流量 Q的關系為（B ）A Q增大則“增大B、Q增大，刀先增大后減小G Q增大則“減小D 、Q增大，

18、刀先減小后增大19、離心泵的軸功率N與流量Q的關系為（A ）A、Q增大，N增大 B、Q增大，N先增大后減小G Q增大，N減小 D、Q增大，N先減小后增大21、離心泵停止操作時，應（A ）A、先關出口閥后停電B 、先停電后關出口閥G先關出口閥或先停電均可D 、單機泵先停電，多級泵先關出口閥22、離心泵的工作點是指（D ）A、與泵最高效率時對應的點B 、由泵的特性曲線所決定的點G由管路特性所決定的點D泵的特性曲線與管路特性曲線的交點、判斷1、離心泵的效率不隨所輸送液體的密度變化而變化。（，）2、離心泵啟動前需要向泵充滿被輸送的液體，否則將可能發生氣蝕現象。（X ）3、離心泵的安裝高度超過允許吸上高

19、度時，將可能發生氣縛現象。（X ）4、離心泵的銘牌上標出的性能參數是指該泵在運行時效率最高點的性能參數。（V ）5、離心泵的工作點是泵的特性曲線H-Q與其所在的管路特性曲線He-Qe的交點。（V ）7、離心泵通常采用改變泵的轉速方法來調節流量。（X ）四、計算題1、如圖所示，某車間要將地面敞口貯槽內密度為1120Kg/m3的溶液送至高位槽內，槽內表壓強為x 104Pa,需要的送液量為120 m3/h ,輸送管路為小140X的鋼管，其計算總長度為140m （包括直管長度和所有局部阻力的當量長度），兩液面在圖中兩液面間列伯努利方程得高度差Az=11m|摩擦系數人為。試問能否送用 n = 2900r

20、/min、Q= 132m3/h、H解：（1）（必須計算出輸送系統所需的流量、壓頭與離 心泵的Q H進行比較后才 能確定能否選用該泵。）2He Z -p - Hfg 2g式：A z = 11m, Au=0,p 3.92?104 0 3.92?104 Pa2氐注、由120/3600官內流速：u 2.474m/s2-(0.131)2Hflle u2d 2g1400.03 -0.131(2.474)29.97m2 9.81把以上各值代入，可得: 4He 119.97 24.54m3.92 101120 9.81（確定能否選用）輸送系統所需的流量 Q120 m3/h,壓頭He=,而離心泵能提供的流量 Q

21、 = 132 m3/h>Qe,提供白壓頭30m>He且溶液的性質與水相近，故能選用該水泵2、離心泵在一定輸送流量范圍和轉速下，壓頭和流量間關系可表小為H= 25（式中H單位為mi Q單位為nVmin）。若將該泵安裝在特定管路內，該管路特性方程可表示為He 20 1.86Q：（式中He單位為 m Qe為m3/min ）。試求：（1）輸送常溫下清水時，該泵的流量、壓頭和軸功率。（2）輸送密度為1200Kg/n3的水溶液時，該泵的流量、壓頭和軸功率。假設該泵的效率為60%。解：根據離心泵的工作點定義可得：Q=Qe H=He 1、求輸送常溫下清水時，該泵的性能。2_ 2由 H=He 可得：

22、25 2.0Q20 1.86Qe解出 Q= min =h=sH 25 2.0Q2 25 2(1.138)2 22.4mQHP N1021.138 , 22.4601000102 0.66.942kW2、求輸送密度為1200Kg/n3的水溶液時，該泵的性能。當輸送液體的密度改變時，泵的流量和壓頭不變。故Q' Q 0.019m3/sH ' H 22.4m而軸功率發生變化QH 0.019 22.4 1200 8.345Kw102102 0.6非均相分離知識點四、重力沉降設備降塵室的生產能力：Vs utbl含塵氣體的最大處理量為降塵室底面積 高度無關。五、恒壓過濾基本方程式bl與沉降速

23、度ut的乘積，與降塵室的Ve 2 KA2(e)qe 2 K(e)Ve2KA2 e2qeV22VVe KA22q2qqe K1 s2k prv六、濾餅的洗滌1、洗滌速率洗滌速率指單位時間內消耗的洗水體積即四Uw ( . )w d橫穿洗法：zdV.1 .dV.Uw ( , )w /()E d 4 d置換洗法：rdV.dVUw ( , )w ( . )E dd2、洗滌時間以Vw的洗水洗滌濾餅，洗滌時間：w Vwuw七、間隙過濾機的生產能力操作周期：T w D生產能力：Q VT習 題一、填空4、在規定的沉降速度條件下，降塵室的生產能力只取決于 而與其無關。（降塵室底面積；高度）Vs Aut5、過濾常數

24、是K由及 決定的常數；而介質常數 與 是反映的常數。（物料特性 過濾壓強差qe或Vee 過濾介質阻力大?。?、過濾操作有和網種典型方式。（恒壓過濾恒速過濾 ）9、沉降操作是指在某種 中利用分散相和連續相之間的差異，使之發生相對運動而實現分離的操作過程。沉降過程有沉 降和沉降兩種方式。（力場；密度；重力；離心）13、實現過濾操作的外力可以是 、或 。（重力；壓強差；慣性離心力）17、用板框式過濾機進行包壓過濾操作，隨著過濾時間的增加，濾液量 , 生產能力。（增加；不變）分析：由恒壓過濾方程 Q V VTW D可知濾液量隨過濾時間的增大而增加而間歇過濾機的生產能力可知生產能力只與操作周期有關。二、

25、選擇題3、某粒徑的顆粒在降塵室中沉降，若降塵室的高度增加一倍，則該降塵室的生產能力將(C )。(A)增加一倍(B)為原來的1/2(C)不變(D)不確定5、以下表達式中正確的是(AdVr (V Ve)A、過濾速率與過濾面積的平方成正比B、過濾速率與過濾面積成正比G過濾速率與所得濾液體積成正比DK過濾速率與虛擬濾液體積成正比判斷題2、過濾操作屬于定態操作。(X )8、連續過濾機中進行的過濾都是恒壓過濾，間歇過濾機中也多為恒壓過濾(V )傳熱基本知識At為傳熱溫差，R為整個傳熱面的熱阻平壁導熱的熱阻：R s圓筒壁導熱熱阻：R b0口為圓筒壁的厚度； smSm 2 rmL為圓筒壁的對數平均面積;rm

26、H 為圓筒壁的對數平均半徑。ln巨ri1對流傳熱熱阻：R s二、熱量衡算若忽略熱損失時，熱流體放出的熱量等于冷流體吸收的熱量Q Wh(Ih1 Ih2)Wc(Ic2 Icl)流體無相變：I Cp t c三、總傳熱速率方程Q ks tm傳熱面積：So 2 r°L (我國以外表面積為準)總傳熱系數:11b1kSooSoSmiSi總熱阻由熱阻大的那一側的對流傳熱所控制，當兩個流體的對流傳熱系數相 差較大時，要提高k,關鍵在于提高對流傳熱系數較小一側的a。平均溫差:tmInt2t1逆流有利于增大傳熱溫差、減小傳熱面積、節省加熱劑或冷卻劑用量、減小 傳熱面積；并流有利于控制流體的出口溫度。蒸儲基

27、本概念和基本原理利用各組分揮妗度不同將液體混合物部分汽化而使混合物得到分離的單元操作稱為蒸儲。這種分離操作是通過液相和氣相之間的 質量傳遞過程來 實現的。兩組分溶液的氣液平衡拉烏爾定律理想溶液的氣液平衡關系遵循拉烏爾定律:P后PA0XAPB=PB0XB=PB0 (1-XA)根據道爾頓分壓定律：pA=Pp而P=p+pB則兩組分理想物系的氣液相平衡關系：xA= (P-Pb0) / (Pa0 Pb0)泡點方程ya=Pa0xa/P露點方程對于任一理想溶液，利用一定溫度下純組分飽和蒸汽壓數據可求得平衡的氣液相組成；反之，已知一相組成，可求得與之平衡的另一相組成和溫度(試差法)。用相對揮發度表示氣液平衡關

28、系溶液中各組分的揮發度v可用它在蒸汽中的分壓和與之平衡的液相中的摩爾分率來表示，即Va=Pa/x aVb=Pe/x b溶液中易揮發組分的揮發度對難揮發組分的揮發度之比為相對揮發度。其表達式有：a =vA/ Vb= ( Pa/x a) / ( Pb/x b) =yAx/y bxa對于理想溶液:a =PA0/P B0氣液平衡方程：y=ax/1+ (a1) x 分離愈易；a =1時不能用普通精儲方法分離。皿值的大小可用來判斷蒸儲分離的難易程度a愈大,揮發度差異愈大,氣液平衡相圖溫度一組成（t-x-y ）圖該圖由飽和蒸汽線（露點線）、飽和液體線（泡點線）組成，飽和液體 線以下區域為液相區,飽和蒸汽線上

29、方區域為 過熱蒸汽區，兩曲線之間區域為 氣 液共存區。氣液兩相呈壬位狀態時，氣液兩相溫度相同、但氣相組成大于液相組成;若氣液兩相組成加n,則氣相露點溫度大于液相泡點溫度。X-y圖精儲原理精儲過程是利用多次部分汽化和多次部分冷凝的原理進行的、精儲操作的 依據是混合物中各組分揮發度的差異，實現精儲操作的必要條件包括塔頂 液相回流和塔底產生上升蒸汽。精儲塔中各級易揮發組分濃度由上至下逐 級降低;精一塔的塔頂溫度總是低于塔底溫度,原因之一是：塔頂易揮發組分濃度高于塔底，相應沸點較低；原因之二是：存在壓降使塔底壓力高 于塔頂，塔底沸點較高。當塔板中離開的氣相與液相之間達到相平衡時，該塔板稱為理論板。精儲

30、過程中，再沸器的作用是提供一定量的上升蒸汽流，冷凝器的作用是 提供是提供塔頂液相產品及保證由適宜的液相回流。兩組分連續精儲的計算全塔物料衡算 總物料衡算：F=D+W易揮發組分：Fx F=Dx+Wx塔頂易揮發組分回收率：4戶(Dxd/Fx f) X 100%塔底難揮發組分回收率：4后W (1-Xw) /F (1-Xf) X100%精儲段物料衡算和操作線方程總物料衡算：V=L+D易揮發組分：Vy n+1=LXn+DX)操作線方程：y n+1=(L/V)X n+(D/V)X D=R/(R+1)X n+1/(R+1)X D其中：R=L/D回流比上式表示在一定操作條件下，精儲段內自任意第n層板下降的液相

31、組成Xn與其相鄰的下一層板(第n+1層板)上升蒸汽相組成yn+1之間的關系。在Xy坐標上為直線，斜率為 R/R+1、截距為xD/R+1。提儲段物料衡算和操作線方程總物料衡算：L ' =V' +W易揮發組分：L ' Xm' =V' ym+1' +Ww操作線方程：y m+'= (L' /V') Xm 一(WZV) XW上式表示在一定操作條件下，提儲段內 自任意第m層板下降的液相組成Xm' 與其相鄰的下一層板(第 m+1層板)上升蒸汽相組成 ym+f 之間的 關系。L'除與L有關外，還受進料量和進料熱狀況的影響。

32、進料熱狀況參數實際操作中，加入精儲塔的原料液可能有五獨熱狀況：(1)溫度低于泡點的冷液體：(2)沏點下的飽和液體：(3)溫度介干沏點和露點的氣液混合物；（4）露點下的飽和蒸汽；（5）溫度高于露點的過熱蒸汽。IV I F 將ikmol進料變為飽和蒸汽所需的熱量I?原料液的千摩爾汽化潛I不同進料熱狀況下的q值進料熱狀況冷液體飽和液體氣液混合物飽和蒸汽過熱蒸汽q值>11010<0對于飽和液體、氣液混合物和飽和蒸汽 進料而言,q值等于進料中的液相分率。L' =L+qFV=V ' - （q-1） Fq線方程（進料方程）為： y=q/（q-1） x-x f/ （q-1）上式表示

33、兩操作線交點的軌跡方程。塔底再沸器相當于一層理論板（氣液兩相平衡），塔頂采用分凝器時，分凝 名相當于一層理論板。由于冷液進料時提儲段內循環量增大， 分離程度提高，、殳 液進料較氣液混合物進料所需理論板數為少?；亓鞅燃捌溥x擇全回流R=L/D、操作線與對角線重合、操作線方程 yn+i=xn,達到給定分離程度所需 理論板層數最少為Nmin。最小回流比當回流比逐漸減小時，精微段操作線截距隨之逐漸兩操作線位置將向至衡線靠近、為達到相同分離程度所需理論板層數亦逐漸 增支。達到恒濃區（夾緊 區J回流比最小，所需理論板無窮多。正常平衡線Rmin=(XD- yq) / (yq Xq)飽和液體進料時：Xq=XF飽

34、和蒸汽進料時：yq=yF不正常平衡線由a (xd, yD)或c (xw, yw)點向平衡線作切線，由切線斜率或截距求Rmin。適宜回流比R=(2) Rmin精儲設計中，當回流比增大時所需理論板數 業，同時蒸儲釜中所需加熱 蒸汽消耗量增如,塔頂冷凝器中冷卻介質消耗量 增加，操作費用相應增加, 所需塔徑增大。精儲操作時，若F、D xf、q、R加料板位置都不變，將塔頂泡點回流改為冷回流，則塔頂產品組成xd變大。精儲設計中，回流比愈X,操作能耗愈大,隨著回流比逐漸增大，操作費和設備費的總和將呈現先減小后增大的過程。板效率和實際塔板數單板效率(默弗里效率)E m= (yn-yn+1)/ ( yn*y n

35、+1) E mL= ( Xn-1X n)/ (Xn-1 Xn* )全塔效率E=(NT/NP3) X100%精微塔中第 n-1,n,n+1 塊理論板，yn+1<yn, tn-Vn, yn>Xn-1 o精微塔中第n-1,n,n+1塊實際板，Xn*<Xn, yn*>yn。、全塔物料衡算易揮發組分質量衡算： 塔頂易揮發組分回收率: 塔底難揮發組分回收率:Fxf=Dx+WwDxd/Fx fW(1-x*/F(1-x f)、理想體系的汽液平衡方程相對揮發度a愈大，表示A較B愈易揮發，愈有利于分離，a =1 y=x,混合液不能用一般的蒸儲方法進行分離。三、操作線方程1、精儲段的操作線方

36、程（R D稱為回流比）R 1yn 1xnxdR 1 R 1升蒸汽組成yn+1間的關系2、提儲段操作線方程：L'表示在一定操作條件下，由第n板下降的液相組成xn與相鄰的n+1板的上ym1 L' Wxm L' Wxw表示在一定操作條件下，提儲段內第m板下降的液相組成與第m+1板上升的 蒸汽組成間的關系。四、進料方程1、進料熱狀態參數L' LfIV IFI V I Lq表示進料熱狀態參數即1kmol原料液變為飽和蒸氣所需的熱量/原料液的kmol 汽化潛熱。2、q與V、V'及L、L'的關系L' L qFV' V(q 1)F3、進料方程q線

37、方程)y qqlx1Xfq 1為兩操作線交點的軌跡五、回流比1、全回流精儲塔塔頂上升的蒸汽經全凝器冷凝后， 冷凝液全部回流至塔內，在全回流 下，D W F均為0R -D2、最小回流比Rmin正常平衡曲線時最小回流比RminRmin1XdXqXdyq(Xq, yq)為q線與平衡線交點的坐標六、塔高和塔徑塔高：z (Np 1)Ht E .(NP為實際塔板數，E全塔效率，Ht板間距) Np塔徑：D 后 D :塔內徑，u:空塔氣速，Vs:塔內上升蒸汽的體積流 量。、填空題1、蒸儲是分離均相液體混合物 的一種方法,其分離依據是混合物中各組分的 掛發性差異，分離的條件是造成氣液兩相系統。2、雙組分溶液的相

38、對揮發度a是溶液中 易揮發組分的揮發度對難揮發組分 的揮發度之比，若a =1表示不能用普通蒸儲方法分離 。物系的a值愈大，在x-y 圖中的平衡曲線愈遠離對角線。3、工業生產中在精儲塔內將 多次部分氣化過程和多次部分冷凝過程有機結合起 來而實現操作的。而 回逾是精儲與普通蒸儲的本質區別。4、精儲塔的作用是提供氣液接觸進行傳熱和傳質的場所。5、在連續精儲塔內，加料板以上的塔段稱為 精儲段,其作用是提濃上升蒸汽中 易揮發組分；加料板以下的塔段(包括加料板)稱為 提儲段,其作用是提濃下 液液體中難揮發組分6、離開理論板時，氣液兩相達到 平衡狀態,即兩相溫度相等,組成互成平衡。7、精儲塔的塔頂溫度總是低

39、于塔底溫度，其原因有(1)塔頂易揮發組分含量高和(2)塔底壓力高于塔頂。8、精儲過程回流比R的定義式為R= L/D ;對于一定的分離任務來說，當 R= 短時，所需理論板數為最少，此種操作稱為 全回流;而R= Rmin時,所需理論 板數為00。9、精儲塔有五種進料熱狀況，其中以冷液進料 q值最大，進料溫度 小于泡點溫 度。10、某連續精儲塔中，若精微段操作線方程的截距等于零，則回流比等于儲出液流量等于零,操作線方程為 yn+1=Xn選擇題1、精儲操作時，增大回流比R,其他操作條件不變，則精儲段液氣比L/V ( A ),儲出液組成Xd (A),釜殘液組成Xw (D ). A 增加 B 不變 C 不

40、確定 D 減小2、精餾塔的設計中，若進料熱狀況由原來的飽和蒸汽進料改為飽和液體進料，其他條件維持不變，則所需的理論塔板數NT（ A） , 提餾段下降液體流量L （C） 。A、減少 B、不變 C、增加 D 、不確定3、 對于飽和蒸汽進料，則有L（ A） L ， V（B ） V。A 等于B 小于 C 大于 D 不確定4、 精餾塔中由塔頂向下的第n-1， n，n+1 層塔板，其氣相組成關系為（C ）A y n+1>yn >yn-1B yn+1=yn=yn-1C y n+1<yn<yn-1D不確定5、完成某分離任務需理論板數為 M=7 （包括再沸器），若E=50%則塔內需實際板

41、數（不包括再沸器）為（C） 。 A、 14 層 B 、 10 層 C 、 12 層 D 、無法確定6、若進料量、進料組成、進料熱狀況都不變，要提高xd,可采用（C）。A減少回流比 B、增加提儲段理論板數C、增加精儲段理論板數D、塔釜保溫良好7、精餾塔采用全回流時，其兩操作線（A ）A 與對角線重合B 距平衡線最近C 斜率為零D 在 y 軸上的截距為18、精餾的兩操作線都是直線，主要是基于（）A 理論板的概念B 理想溶液C 服從拉烏爾定律D 恒摩爾流假設9、當Xf、Xd、Xw和q一定時，若減小回流比R,其他條件不變，則（B ）A 精餾段操作線的斜率變小， 兩操作線遠離平衡線B 精餾段操作線的斜率

42、變 小，兩操作線靠近平衡線C 精餾段操作線的斜率變大， 兩操作線遠離平衡線D 精餾段操作線的斜率變大，兩操作線靠近平衡線判斷題1、 理想溶液中組分的相對揮發度等于同溫度下兩純組分的飽和蒸汽壓之比（v ）2、從相平衡x-y 圖中可以看出，平衡曲線距離對角線越近，則表示該溶液越容易分離（X ）3、用于精餾計算的恒摩爾液流假定，就是指從塔內兩段每一層塔板下降的液體摩爾流量都相等（x ）4、精餾段操作線的斜率隨回流比的增大而增大，所以當全回流時精餾段操作線斜率為無窮大（x ）5、用圖解法求理論塔板數時，適宜的進料位置應該在跨過兩操作線交點的梯級上（，）6、當進料量、進料組成及分離要求都一定時，兩組分連

43、續精餾塔所需理論塔板數的多少與（1）操作回流比有關（，）（2）原料液的溫度有關（ V ）7、 對于精餾塔的任何一層理論板來說， 其上升蒸汽的溫度必然等于其下降液體的溫度（V ）8、當F、Xf 一定時，只要規定了分離程度Xd和X%則D和W也就被確定了。（ V ）9、當精儲操作的回流比減少至最小回流比時，所需理論板數為最小。（x ）10、 在精餾操作中， 若進料的熱狀況不同， 則提餾段操作線的位置不會發生變化。吸收一、亨利定律1、以PiXi表小的平衡關系*、一 一一八一、.一 一、,Pi ExiE :亨利系數（Pa, kpa）;難溶氣體E很大，易溶氣體E很??；對一定的氣體和一定的溶劑，E隨溫度升高

44、而加大，體現出氣體的溶 解度隨溫度升高而減小的趨勢。2、以pic表小的平衡關系p* ± c i :摩爾濃度(kmol/m3); H：溶解度系數(kmol/m3*kpa) H易溶氣體H很大，難?§氣體的H很??；H隨溫度升高而減小。3、以yx表小的平衡關系*Eyi mx m :相平衡常數，m 一P二、吸收速率方程式吸收速率傳質系數傳質推動力1、膜吸收速率方程(1)氣膜以壓差(PA-P Ai)為推動力：NA kG (pA PAi )以摩爾分率差(yA-yAi)表示推動力：Na ky(yA nG(2)液膜以摩爾濃度差(Ci-c)為推動力：Na kL(CAi Ca)以摩爾分率差(xi

45、-x)為推動力：N A kx(xAi xA)2、總吸收速率方程(p A-pA*)表示總推動力：Na KG(p p*)(c a*-Ca)為總推動力：Na KL(c* c)11'、塔三、全塔物料衡算在逆流操作的吸收塔內，氣體自下而上、液體自上而下流動，塔頂底22'對溶質A做全塔物料衡算：V(Y1 Y2) L(X1 X2)溶質的吸收率或回收率:傳質單元高度：HogKYaY四、吸收塔的操作線方程與操作線Y LX（Y1-X1）或 Y LX（Y2-X2）VVV 2V 2L/V 稱為液氣比。吸收操作中，吸收操作線必位于平衡線上方，即溶質在氣相中的實際濃度總 是高于與之接觸的液相的平衡濃度即 Y>Y, Y-Y*就是吸收操作中的推動力；若操 作線位于平衡線的下方，則進行脫吸操作。五、吸收劑用量的確定正常情況下最小液氣比：占 Y工V min X1