化工原理复习资料

绪论

化工原理的主要任务 : 是介绍流体流动、传热和传质的基本原理及主要单元操作的典型设备构造、操作原理、过程计算、设备选型及实验研究方法等。

1、以三种传递现象的基本原理为主线，2、以物料衡算、能量衡算、平衡关系、传递速率、经济核算等五种基本概念为理论依据。3、 提高单元操作设备的设计计算、操作、选型、实验研究方法与技能，增加解决工程实际问题的能力。

单元操作按其理论基础可分为下列三类：(1)流体流动过程(动量传递过程) (fluid flow process)包括流体输送、搅拌、沉降、过滤等。(2)传热过程(热量传递过程)(heat transfer process)包括热交换、蒸发等。(3) 传质过程(质量传递过程)(mass transfer process) 包括吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥、结晶、膜分离等。

常用基本概念：

1. 物料衡算，依据质量守恒定律：输入量 – 输出量=累积量

连续稳的操作过程：输入量 = 输出量

2. 能量衡算，依据能量守恒定律： 输入量 = 输出量

3. 平衡关系，通过食盐溶解例证平衡关系可以用来判断过程能否进行，以及进行的方向和能达到的限度。

4. 传递速率：传递速率=推动力 / 阻力

5. 经济核算：是综合考虑，选择最经济的设备型式，确定最经济的设计方案。

流体

一、流体： 气体和液体具有流动性，且可以几乎毫无阻力的分割，故统称为流体。

二、流体质点(微团)：由大量分子构成的流体集团(或称流体微团)，其大小与容器或管道的尺寸相比是微不足道的，但比起分子平均自由程则要大得多。

三、流体的连续介质模型:流体是由许多离散的即彼此间有一定间隙的、作随机热运动的单个分子构成的。但从工程实际出发讨论流体流动问题时，常把流体当作无数流体质点组成的、完全充满所占空间的连续介质，流体质点之间不存在间隙，因而质点的性质是连续变化的。

四、不可压缩流体 ： 流体的体积如果不随压力的变化而变化，称为不可压缩流体 。

五、可压缩流体：流体的体积如果随压力的变化而变化，称为可压缩流体 。 流体流动中的作用力：

1、流动中的流体所受的作用力分为质量力和表面力两种。

2、所谓的质量力是指某种力场（重力场、离心力场等）作用于流体的每个质点上的力，它与流体的质量成正比。

3、所谓的表面力则是作用于流体质点表面的力，它的大小与其表面积成正比的，对于任意一个流体微元表面，表面力一般分为垂直于表面的力和平行于表面的力。垂直的力称为压力，平行的力称为剪力。

1–1–1 质量力与密度

1–1–2 1. 流体的密度 : 单位体积流体所具有的质量称为流体的密度，其表m示为 V

式中 m----- 流体的质量 ，kg； V---- 流体的体积， m3； ----流体的密度, kg ／m3 。