《化工原理》重要公式

第一章 流体流动

牛顿粘性定律 

静力学方程  

机械能守恒式 

动量守恒 

雷诺数 

阻力损失          

    层流    或 

局部阻力 

当量直径 

孔板流量计    ，   

第二章 流体输送机械

管路特性   

泵的有效功率 

      泵效率  

最大允许安装高度 

风机全压换算 

第四章 流体通过颗粒层的流动

物料衡算： 三个去向： 滤液，滤饼中固体，滤饼中液体

过滤速率基本方程    ，   其中   

恒速过滤        

恒压过滤        

生产能力        

回转真空过滤    

板框压滤机洗涤时间(,)   

第五章 颗粒的沉降和流态化

斯托克斯沉降公式  ， 

重力降尘室生产能力  

除尘效率    

流化床压降  

第六章 传热

傅立叶定律   

牛顿冷却定律 

努塞尔数    

普朗特数    

圆管内强制湍流        受热b=0.4,冷却b=0.3

传热系数     

传热基本方程式 

               

热量衡算式    或 

第七章 蒸发

蒸发水量 

热量衡算 

传热速率 

溶液沸点 

第二篇：化工原理总结

1，单元操作：流体的输送与压缩、沉降、过滤、传热、蒸发、结晶、冷冻、吸收、蒸馏、萃取、干燥等基本物理过程。

2，单元操作遵循的规律

?，动量传递过程 流体的输送与压缩、沉降过滤

?,热量传递过程 传热蒸发结晶

?，质量传递过程 吸收蒸馏萃取干燥

④，热力学过程 冷冻 深度冷冻

3，柏努力方程

（1）理想不可压缩流体

Z1+u12/2g+P1/ρg=Z2+u22/2g+P2/ρg

Z：流体的位压头 u/2g:动压头 P/ρg:静压头

（2）实际不可压缩流体

He+Z1+u12/2g+P1/ρg=Z2+u22/2g+P2/ρg+Hf

He：外加有效压头 Hf：管路消耗能量，也称压头损失

4，汽蚀：大量气体随液体进入高压区后，便被周围液体压碎，并重新凝集成液体，气泡所在空间形成真空，周围液体的质点就会以极大的速度冲向汽泡中心，从而在这些气泡的冲击点上产生很高的局部压力，不断打击着叶轮或泵壳的表面使其出现麻点、小的裂缝、长时间操作下去、会使叶轮或泵壳呈海绵状，这种现象称“汽蚀”。

汽蚀发生时，泵体震动，并发出噪音，泵的流量、扬程也明显下降

防止汽蚀现象发生：泵入口压强P1大于液体的饱和蒸汽压Pv

5,气缚：泵启动时，泵体内是空气，而被输送的是液体，则启动后泵产生的压头虽为定值，但因空气密度太小，产生的压差或泵吸入口的真空度很小而不能将液体吸入泵内，此种现象成为“气缚”。

防止气缚的发生：离心泵启动时需先使泵内充满液体。

6，离心泵的性能曲线

离心泵工作是的扬程、功率和效率等主要性能参数不是固定的，而是随着流量的变化而变化的。

生产中把He—V、N轴—V、η—V的变化关系画在同一坐标纸上，得出一组曲线，称为离心泵的工作性能曲线。

（1）He—V线 扬程与流量的关系 表明离心泵的扬程随流量的增大而下降

（2）N轴—V线 轴功率与流量的关系 表明离心泵的轴功率随流量的增大而上升，流量为零时的轴功率最小。

（3）η—V线 效率与流量的关系 表明，当V=0时，η=0；开始时随着流量的增大效率上升，并达到最大值；然后，随流量的增大，效率下降。

7，传热的三种方式：热传导、热对流、热辐射

傅立叶定律 热传导速率Q与温度梯度dt/dx及垂直于热流方向的截面积A成正比。

Q=-λAdt/dx

8，在相同的进出口温度，即相同的热负荷条件下，因平均温度差Δtm,逆流>Δtm>，并流，故传热面积A逆<A并；并流操作时，冷流体出口温度t2总是低于热流体出口温度T2在极限情况下，当T2=t2时，平均温度差Δtm，并流=0，则传热面积A并流=∞。

9，传质单元高度：表示完成一个传质单元需要的填料层高度，其大小是由吸收过程的条件所决定的。 传质单元数：其值随填料塔所到达的浓度变化以及所具有的推动力的大小决定。

10，蒸馏：分离均相液体混合物最广泛采用的单元操作

分离依据：混合液中挥发度的差异

精馏塔：气液传质传热的场所

简单蒸馏与精馏的区别：简单蒸馏不伴有回流，精馏伴有回流。

11,（1）相对挥发度α

易挥发组分的挥发度与难挥发组分的挥发度之比α=yAxB/yBxA

理想溶液中组分的相对挥发度等于同温度下两纯组分的饱和蒸汽压之比，对于两组份溶液，当总压不高时 yA/yB=αxA/xB yA=αxA/1+(α-1)xA 相平衡方程

由上式知，蒸汽组分A和B的摩尔分数之比等于液相中A和B摩尔分数之比的α倍，若α>1，表明组分A较B易挥发，α愈大，分离愈易。若α=1，则yA=xA,即气相组成与液相组成相同，此时不能用蒸馏的方法分离该混合物。

(2)在恒压下，气-液相平衡关系是t-x-y及x-y关系，表示这些定量关系的方程是泡点方程、露点方程与气象平衡方程。

12，恒摩尔流的假定

（1）精馏段内 有每层塔板上升的蒸汽与下降液体的千摩尔流量皆相等

（2）提留段内 有每层塔板上升的蒸汽与下降液体的千摩尔流量皆相等

（3）两段上升的蒸汽与下降的液体千摩尔流量不一定相等

（4）假定恒摩尔汽化，恒摩尔溢流，总称为恒摩尔假定

（5）恒摩尔流假定成立的条件：各组分的千摩尔气化潜热相等，气液两相相交换的显热可以忽略，保温良好，热损失可以不计。

13，（1)精馏段操作线方程

yn+1=Rxn/R+1 + xp/R+1 R=L/P 称回流比

(2)提留段操作线方程

ym+1=L'xm/L'-W - Wxw/L'-W 它表明从任一层板下降的液相组成xm与ym+1之间的关系

14，理论塔板数：精馏过程理论塔板数的计算途径是交替使用操作线方程与平衡关系，在计算过程中使用平衡关系的次数便是理论板数。

15，进料热状态的影响

混合物的受热状况：温度低于泡点的冷液体 q=1； 温度等于泡点的饱和液体q=1； 温度介于泡点和露点之间的气、液混合物0<q<1； 温度等于露点的饱和蒸汽q=0； 温度高于露点的过热蒸汽q<0； q=每千摩尔进料变为饱和蒸汽所需的热量/原料的千摩尔潜热

泡点进料 q=1，饱和蒸汽进料q=0，气、液混合进料0<q<1。

意义：以1kmol 进料为基准时，提留段中的液体流量较精馏段中的液体流量增大的kmol/h数，即为q值，对饱和液体，气液混合物及饱和蒸汽三种进料，q值就等于进料中的液相分率。

16，平壁的稳态热传导

单层平壁的稳态热传导 导热速率方程 Q=Δt/R=传热推动力/热阻,导热速率Q正比于传热阻力Δt，反比于热阻R。壁厚越厚，则热阻越大。

多层平壁的稳态热传导 在稳定传热过程中，单位时间内通过各层的热量必相等，即传导速率相同 Q=Q1=Q2=Q3，Q=总推动力/总热阻，多层平壁的稳定导热过程的总推动力等于各层推动力之和，总热阻等于各热阻之和。由于各层的导热速率相同，所以各层的传热推动力与其热阻之比都相等，也等于总推动力与总热阻之比。在多层平壁中，温差大的壁层，则热阻也大。

圆筒壁的稳定热传导 单层圆筒壁的稳定热传导 多层圆筒壁的热传导