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文檔簡介

本節(jié)的目的:導(dǎo)出阻力與影響因素之間的關(guān)係式,即阻力計算式。

雷諾實驗

雷諾準(zhǔn)數(shù)

滯流底層1-3-3滯流與湍流影響阻力大小的因素:1流體本身的特性2流體的流動狀況3管壁的狀況

流體在管內(nèi)的流動阻力1-3-2

流動類型與雷諾準(zhǔn)數(shù)因次的概念一二三區(qū)別1-3-4邊界層的概念(瞭解)

邊界層的形成

邊界層的發(fā)展

邊界層的分離一二三下一節(jié)1-3-1牛頓粘性定律與流體的粘度一、牛頓粘性定律二、流體的粘度三、理想流體與實際流體Re=1-3-5流體在管內(nèi)的流動阻力一、流體在直管中的流動阻力1.計算圓形直管阻力的通式1阻力計算通式2

的確定流動狀況與管壁的影響範(fàn)寧公式流體作勻速定態(tài)流動管徑相同推動力=阻力理論分析:推動力=阻力=試驗尋找hf與宏觀參數(shù)間的關(guān)係:hf=(d,l,μ,ρ,u)試驗得:無因次數(shù)群,令阻力計算通式返回返回牛頓粘性定律u1-3-1牛頓粘性定律與流體的粘度一、牛頓粘性定律內(nèi)摩擦力:剪應(yīng)力:1.定義式:2.物理意義:速度梯度等於1時,單位面積上所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。3.影響因素:溫度、壓力。查曲線圖確定4.單位:SI制Pa?s;物理單位制:cp(厘泊)P(泊)1Pa?s=1000cp5.運動粘度:單位:m2/s返回理想流體:=0實際流體:牛頓型流體非牛頓型流體

返回1.定義:物理量的同種單位叫因次。2.基本因次:長度L、品質(zhì)M、時間

、力F、溫度T

如:速度因次為3.因次一致性:物理量方程兩側(cè)各項的因次都必須相同。例如:等加速運動方程因次式:要求會寫d、

、

、u的因次。返回流動狀況雷諾實驗裝置1-小瓶;2-細(xì)管;3-水箱;4-水準(zhǔn)玻璃管;5-閥門;6-溢流裝置層流(滯流)過渡流湍流(紊流)雷諾準(zhǔn)數(shù)Re=i點的速度

ui真實速度時均速度點速度分佈規(guī)律返回管截面平均速度查與Re、Remax的關(guān)係圖剪應(yīng)力≤2000≥4000流速增加,管內(nèi)流動狀況的表現(xiàn)返回滯流底層返回返回

邊界層的形成

邊界層的發(fā)展一二位置流通截面積A點0↑停滯點A點往上↓↑↓加速減壓B點最小最大最小過了B點↑↓↑減速加壓C點壁面附近0最大停滯點,亦是分離點返回

只要有邊界層分離,就會有阻力存在。

邊界層的分離三因次分析法基礎(chǔ)因次一致性原則

定理任何因次一致的物理方程都可以表示為一組無因次數(shù)群的零函數(shù)無因次數(shù)群的數(shù)目i等於影響該現(xiàn)象的物理量數(shù)目n減去用以表示這些物理量的基本因次的數(shù)目m用雷萊指數(shù)法進(jìn)行流動阻力影響因素的因次分析第1步確定影響該現(xiàn)象的物理量第2步列出運算式第3步寫出因次式第4步根據(jù)因次一致性原則列指數(shù)方程檢驗i

結(jié)論:Q~H曲線是下降的曲線,即隨流量Q的增大,揚程H逐漸減少。相應(yīng)與效率最高值的點的參數(shù),即水泵銘牌上所列的各數(shù)據(jù)。水泵的高效段(不低於最高效率點10%左右)二、流量與軸功率曲線離心泵的軸功率隨流量增加而逐漸增加,曲線有上升的特點。當(dāng)流量為零時(閘閥關(guān)閉),軸功率最小。因此,為便於離心泵的啟動和防止動力機(jī)超載,啟動時,應(yīng)將出水管路上的閘閥關(guān)閉,啟動後,再將閘閥逐漸打開,即水泵的閉閥啟動。軸流泵與離心泵相反。一、流量和揚程曲線效率曲線為從最高點向兩側(cè)下降的變化趨勢。四、流量與允許吸上真空度曲線離心泵流量與允許吸上真空度曲線是一條下降的曲線。而離心泵流量與汽蝕餘量(HSV或Δh)曲線是一條上升的曲線。三、流量效率曲線離心泵的試驗性能曲線:在一定的轉(zhuǎn)速下測定水泵揚程、軸功率、效率與流量之間的關(guān)係,並繪出完整的性能曲線。水泵樣本或產(chǎn)品目錄中除了以性能曲線表示水泵的性能外,還以表格的形式給出水泵的性能。12SH-6型泵性能表水泵型號流量Q揚程H(m)

轉(zhuǎn)速

n(r/min)

功率P(KW)效率(%)允許吸上真空度(m)葉輪直徑D(mm)重量(kg)12SH-6m3/hL/s軸功率配套功率590164981450213300745.45408477922209025077.54.593626082279753.5離心泵的試驗性能曲線離心泵的通用性能曲線:水泵在不同轉(zhuǎn)速下的性能曲線用同一個比例尺,繪在同一座標(biāo)內(nèi)而得到的性能曲線。

H=KQ2(相似工況拋物線或等效率線)離心泵的通用性能曲線離心泵的通用性能曲線圖水泵的系列型譜圖離心泵的綜合性能圖:把一種或多種泵型不同規(guī)格的一系列泵的Q~H性能曲線工作範(fàn)圍段綜合繪入一張對數(shù)座標(biāo)圖內(nèi),即成為水泵的綜合性能曲線圖(水泵的系列型譜圖)。這不僅擴(kuò)大該泵的適用範(fàn)圍,而且在選用水泵使需要的工作點落在該區(qū)域內(nèi),則所選定的水泵型號是經(jīng)濟(jì)合理的。

圖為BA型泵的綜合性能圖圖中每個注有型號和轉(zhuǎn)速的四邊形,代表一種泵在其葉輪外徑允許車削範(fàn)圍內(nèi)的Q一H,用單線者表示葉輪外徑未經(jīng)車削,圖中有三條線者,則表示該泵還有兩種葉輪外徑的規(guī)格IS型單級單吸泵的綜合性能圖BA型泵的綜合性能圖泵的串聯(lián)特點:兩臺泵的流量、壓頭相同——泵的特性曲線相同;對於“泵”的特性曲線,同一流量下,兩臺串聯(lián)泵的壓頭等於並聯(lián)中單臺泵的兩倍;(注意:流過兩臺泵的流量是相同的。)串聯(lián)後總流量、總壓頭增大,但壓頭低於原獨立的單臺泵壓頭的兩倍。判斷泵的聯(lián)接是串聯(lián)還是並聯(lián)高阻管路低阻管路串聯(lián)並聯(lián)單泵判斷圖中泵的聯(lián)接是串聯(lián)還是並聯(lián)七、離心泵的類型與選擇1.類型按液體性質(zhì)分:水泵、耐腐蝕泵、油泵、雜質(zhì)泵按葉輪吸入方式分:單吸式、雙吸式按葉輪數(shù)目分:單級式、多級式2.選擇步驟:(1)確定He和Qe,Qe按生產(chǎn)中的最大流量考慮;(2)選泵的類型與型號;(3)列出所選泵的各種性能參數(shù);(4)核算泵的軸功率五、沉降速度的應(yīng)用與沉降設(shè)備1.雙錐分級器——可用於顆粒的分級、混合顆粒的分離以分離方鉛礦與石英兩種粒子的混合物為例:已知:2.降塵室——用於分離氣流中的塵粒計算目的:確定降塵室的生產(chǎn)能力,即:所能處理含塵氣體的體積流量Vs

。Hbluu

t該體積流量與哪些因素有關(guān)。分析:若氣體通過降塵室所用的時間為

;顆粒降至室底的時間為

t。則顆粒能被分離出的條件為:≥t(=t

時是能被分離出的臨界顆粒)可見:

Vs=f(lb,ut)說明:Vs與沉降面積和沉降速度有關(guān),而與塵室的高度無關(guān),因此,可將其做成多層式。注意:(1)ut

應(yīng)按需分下來的最小顆粒計算;(2)u不能過大,否則干擾顆粒下沉或把已沉下的顆粒卷起。氣體流動狀態(tài)在層流以內(nèi)。而多層除塵室A-清液區(qū)B-等濃區(qū)C-變濃區(qū)D-沉聚區(qū)連續(xù)沉降槽料漿溢流底流清液ABBAA-AB-B二.傳熱單元數(shù)NTU換熱器的有效長度可以表示為:L=H?倍數(shù)(H可稱為單元長度)在四條假設(shè)基礎(chǔ)上:均為長度因次,稱為傳熱單元長度.均無因次,稱為傳熱單元數(shù).其中:即:L=Hh(NTU)h

L=Hc(NTU)c三.

與NTU

的關(guān)係單程並流:(圖4-22)單程逆流:(圖4-23)四.解題步驟已知:WhCPhWcCPcK

ST1t1

步驟:1.判斷最小值流體4.由(或)2.計算(NTU)min和可求出T2(或t2)

3.計算或查圖得

5.由熱平衡方程可求出t2(或T2)

第五節(jié)對流傳熱係數(shù)關(guān)聯(lián)式4-5-1對流傳熱係數(shù)的影響因素1.流體的種類和物性4.流體是否發(fā)生相變2.流體的溫度5.流體流動的原因3.流體的流動狀態(tài)6.傳熱面的形狀、位置和大小對流傳熱係數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對流自然對流管內(nèi)管外圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動管間流動蒸氣冷凝液體沸騰4-5-2對流傳熱過程的因次分析一.流體無相變時的強(qiáng)制對流過程l-傳熱設(shè)備的特徵尺寸採用的因次分析方法:白金漢法無因次準(zhǔn)數(shù)的數(shù)目i=n-m=7-4=3直接寫出三個準(zhǔn)數(shù)

1

2

3準(zhǔn)數(shù)式為:

1=(

2

,3)舉例1舉例2Nu:努賽爾特準(zhǔn)數(shù)Re:雷諾準(zhǔn)數(shù)Pr:普蘭特準(zhǔn)數(shù)Gr:格拉斯霍夫準(zhǔn)數(shù)二.自然對流傳熱過程對流傳熱係數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對流自然對流管內(nèi)圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動管間流動蒸氣冷凝液體沸騰繼續(xù)管外返回直列正三角形錯列正方形錯列流動方向返回直列正三角形錯列正方形錯列流動方向流體在錯列管束外流過流體在直列管束外流過園缺擋板時,殼方流體:對流傳熱係數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對流自然對流管內(nèi)圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動管間流動蒸氣冷凝液體沸騰強(qiáng)制湍流低粘度:n=0.3被冷卻n=0.4被加熱返回管外對流傳熱係數(shù)無相變有相變強(qiáng)制對流自然對流管內(nèi)圓形直管彎管非圓形直管管束外的垂直流動管間流動蒸氣冷凝液體沸騰繼續(xù)管外1.液膜兩側(cè)的溫差⊿t液膜層流時,若⊿t減小,冷凝速率減小,

液膜減薄;2.流體物性密度,粘度,導(dǎo)熱係數(shù),冷凝潛熱影響冷凝傳熱係數(shù);3.蒸氣的流速和方向與液流同向,↑;反向,↓;反向但速度很大,液膜被吹離壁面,急劇增大;4.蒸氣中不凝氣體的含量高,↓;

5.冷凝壁面的影響返回膜狀冷凝滴狀冷凝有利於減薄液膜厚度的因素:返回液體沸騰管內(nèi)沸騰(如蒸發(fā))大容積沸騰(如精餾塔釜)泡核沸騰膜狀沸騰不穩(wěn)定膜狀沸騰T溫度增加方向返回間壁熱流體冷流體冷流體熱流體套管換熱器外殼管板封頭擋板(折流板)封頭列管式換熱器管殼式換熱器隔板單殼程兩管程列管式換熱器第七節(jié)換熱器4-7-1換熱器的類型間壁式換熱器混合式冷凝器蓄熱式換熱器4-7-2列管式換熱器基本型式和設(shè)計計算一、列管式換熱器基本型式固定管板式U型管換熱器浮頭式換熱器浮頭式換熱器折流板的形式螺旋式葉片式其他類型的換熱器盤管式油罐加熱器油罐抽吸加熱器釜式再沸器空冷器流體的清潔性、結(jié)垢性、腐蝕性、壓強(qiáng)、毒性、粘度、蒸氣冷凝、被冷卻、剛性結(jié)構(gòu)的換熱器。1.流速大,湍動程度大,↑,不易結(jié)垢,有利傳熱,但阻力大,動力消耗多。2.一定的流量下,要使流速大,管子的數(shù)目必須少,但管子會較長,不易清洗;也可由單程變多程,但

tm↓1.流體的溫度由工藝條件所規(guī)定;2.已知進(jìn)口溫度,設(shè)計時自定出口溫度的情況,考慮介質(zhì)用量與傳熱面積的問題.1.為提高管內(nèi)流速,可採用多管程,但阻力增加,溫差下降;2.當(dāng)

t低於0.8時,採用多殼程.三、列管式換熱器設(shè)計計算(選型計算)的一般步驟初選K'初QS`=K'初

tm查標(biāo)準(zhǔn)得S及換熱器結(jié)構(gòu)QK初=StmAA所選換熱器合適計算壓力降結(jié)束調(diào)整K'初

核算K值1dodobdo1

=+Ri++Ro+K

idididm

oK計

=(1.15~1.25)K初否是換熱器的改進(jìn)與發(fā)展一、翅片式二、螺旋板式換熱器三、板式換熱器四、板翅式換熱器五、熱管換熱器波節(jié)管

刮削機(jī)構(gòu)是在內(nèi)管,刮面換熱器特別適用於有結(jié)晶的傳熱,表面有嚴(yán)重結(jié)垢的傳熱和高粘度液體的傳熱.刮面換熱器1-6-2多組分系統(tǒng)的氣液平衡一、理想系統(tǒng)的氣液平衡關(guān)係1.平衡常數(shù)法定義平衡常數(shù)為理想系統(tǒng):簡化K列線圖:2.相對揮發(fā)度法同理:二、相平衡常數(shù)的應(yīng)用例如:a.塔頂蒸氣冷凝至泡點,若已知的是P、xDi,求泡點t泡若已知的是t、xDi,求泡點Pb.已知塔頂P、yi,求塔頂?shù)穆饵ct露使用的方程歸一方程:泡點方程:露點方程:設(shè)t泡由列線圖查Ki值計算計算結(jié)束,t泡為所求NoYes調(diào)整t泡xi=xFi泡點溫度及平衡氣相組成的計算(已知P、冷液xFi)xF設(shè)t露由列線圖查Ki值

計算計算結(jié)束,t露為所求NoYes調(diào)整t露露點溫度及平衡液相組成的計算(已知P、氣相組成yi)xF設(shè)t露由列線圖查Ki值

計算計算結(jié)束,t露為所求NoYes調(diào)整t露露點溫度及平衡液相組成的計算(已知P、氣相組成yi)多組分溶液的連續(xù)部分汽化和冷凝計算(又稱閃蒸計算)已知:P、T、F、xF求:xi、yi求解方法:設(shè)汽化率e,用歸一方程檢驗所設(shè)是否正確,若正確,則xi、yi及為所求。計算方法:物料衡算式與平衡方程結(jié)合F=V+LFxF=Vyi+Lxiyi=Kixi1-6-3關(guān)鍵組分的概念及各組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的預(yù)分配一、關(guān)鍵組分在待分離的多組分溶液中,選取工藝中最關(guān)心的兩個組分,規(guī)定它們在塔頂和塔底的組成或回收率,這兩個組分對分離起控制作用,故稱其為關(guān)鍵組分。例如:混合物含苯(A)、甲苯(B)、乙苯(C)、苯乙烯(D),塔頂主要出A、B組分,塔底主要出C、D組分。如圖二、組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的預(yù)分配(目的求Di和Wi)1.清晰分割比輕關(guān)鍵組分還輕的組分全部在塔頂,比重關(guān)鍵組分還重的組分全部在塔底。特點:可以用物料衡算求得塔頂、塔底物流的量和組成。2.非清晰分割兩關(guān)鍵組分不相鄰;若相鄰,但塔底有比輕關(guān)鍵組分還輕的組分,塔頂有比重關(guān)鍵組分還重的組分。特點:不能只用物料衡算求得塔頂、塔底物流的量和組成,需要估算。非清晰分割時Di和Wi的估算方法假設(shè):①在任何回流比下操作時,各組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的分配與全回流時相同;②非關(guān)鍵組分在產(chǎn)品中的分配情況與關(guān)鍵組分的也相同。使用的方程:芬斯克全回流公式和組分物料衡算式注:以重關(guān)鍵組分為基準(zhǔn)由假設(shè)條件②有:由假設(shè)條件①有:

hh=1,log

hh=0,因此,上式可以改寫為……①Di+Wi=Fi……②兩式聯(lián)立可以解出Di和Wi,其中式①是一直線方程當(dāng)時,當(dāng)時,點(,)必在該直線上。注:是對數(shù)座標(biāo)1-6-4最小回流比

多組分精餾中,恒濃區(qū)有兩個:以加料板為界,分上恒濃區(qū)和下恒濃區(qū)。恩德伍得公式:用試差法先求出值,然後計算回流比。1-4-1

回流比恒定時的間歇精餾計算特點:R不變,XD、XW逐漸減?。蛔畛醺航M成為XF。已知:F、XF、XD平均(是整個精餾過程的平均值)計算:N、最終的D、W、XW終和精餾時間一、理論板層數(shù)確定(用最初的XD初定板數(shù))二、計算最終的D、W和XW終精餾終了時的物料衡算式:D終XD平均=FXF-W終XW終設(shè)XW,用XD計算≥XD平均判斷所設(shè)正確與否。(1)找XW與W的關(guān)係----目的是用XW算出W(2)找XW與XD的關(guān)係方法:列微分時間內(nèi)的物料衡算式設(shè)某瞬間d

:進(jìn)入量=0;流出液dD、XDdD、XD;塔釜累積量dW、d(WXW)、XW;列衡算式:-dD=dW-XDdD=d(WXW)=WdXW+XWdW整理的:要想由XW計算W,必須有XW與XD的關(guān)係。W,xW一次性進(jìn)料

F,xFD,xDxDLV

由於N和R一定,各操作瞬間的操作線斜率相同,但位置不同。位置與XDi和有關(guān)。做若干個瞬間操作線,可得出XWi和XDi的關(guān)係。找XW與XD的關(guān)係:1-4-1

回流比恒定時的間歇精餾計算特點:R不變,XD、XW逐漸減小;最初釜液組成為XF。已知:F、XF、XD平均(是整個精餾過程的平均值)計算:N、最終的D、W、XW終和精餾時間一、理論板層數(shù)確定(用最初的XD初定板數(shù))二、計算最終的D、W和XW終精餾終了時的物料衡算式:D終XD平均=FXF-W終XW終設(shè)XW,用XD計算≥XD平均判斷所設(shè)正確與否。(1)找XW與W的關(guān)係----目的是用XW算出W(2)找XW與XD的關(guān)係指定最初瞬間的xD

確定R求N(xW=xF)取一系列xDi值,得各瞬間的xD~xw關(guān)係取某個xW值作為終值xW終由求出W終計算汽化量V=(R+1)D=(R+1)(F-W終)A調(diào)整xW終A選定汽化速率

計算精餾時間結(jié)束NoYes1-4-2餾出液組成恒定時的間歇精餾計算特點:XD不變,R逐漸增大、XW逐漸減??;最初釜液組成為XF。已知:F、XF、XD

、XW終計算:N、R的範(fàn)圍、總汽化量1.N的確定:因XD一定,而XW逐漸減小,N應(yīng)按最終的XW終確定(這時要求的分離程度最高),所以:R終=(1.1~2)Rmin終圖解確定出N(q=1)2.R的範(fàn)圍

R終以確定,只需定出R初.可由N和XF、XD確定R初採用試差法:設(shè)

R初,做出操作線,從a點開始畫梯級N個,第XN等於或接近XF即可,相應(yīng)的R即為R初。3.總汽化量V總(列物料衡算微分方程式求解)設(shè)d

時間內(nèi):汽化量dVkmol,流出液量dD,回流液量dL冷凝器物料衡算式:3.總汽化量V總(列物料衡算微分方程式求解)設(shè)d

時間內(nèi):汽化量dVkmol,流出液量dD,回流液量dL冷凝器物料衡算式:其中R是瞬間回流比,因此要做積分,必須找出R~D關(guān)係,而R=L/D,帶入還是無法積分,因此需改變積分變數(shù)。

列時全塔輕組分物料衡算式:(即蒸餾時間從0到,在這個瞬間時餾出液為D、XD,釜液為W、XW)

微分得:①

帶入①式得:

積分變數(shù)為XW,需找的是R~XW的關(guān)係用找出的R~XW關(guān)係,圖解積分。確定R~XW的關(guān)係的方法:1.在R初與R終之間指定一系列的Ri2.在Ri下做操作線,畫N個梯級,所對應(yīng)的為XWi注:餾出液組成恒定時的間歇精餾中,連續(xù)改變R值是做不到的,一般是恒回流比和恒餾出液組成聯(lián)合使用,即使回流比逐級躍升進(jìn)行操作,第六節(jié)多組分精餾(主要講單塔的多組分分離)1-6-1流程方案選擇

1.若將多組分混合物分離成單個組分,流程方案有多種,下麵以3組分混合物為例:塔的數(shù)目=組分?jǐn)?shù)-1應(yīng)滿足的要求:保證產(chǎn)品品質(zhì)、生產(chǎn)能力大、流程短、投資少、能耗低、收率高、操作費用低、管理方便。2.若不需要得到純組分,可用側(cè)線抽出。1-6-2多組分系統(tǒng)的氣液平衡一、理想系統(tǒng)的氣液平衡關(guān)係1.平衡常數(shù)法定義平衡常數(shù)為理想系統(tǒng):簡化K列線圖:2.相對揮發(fā)度法同理:yi=Kixi二、相平衡常數(shù)的應(yīng)用例如:a.塔頂蒸氣冷凝至泡點,若已知的是P、xDi,求泡點t泡若已知的是t、xDi,求泡點Pb.已知塔頂P、yi,求塔頂?shù)穆饵ct露使用的方程歸一方程:泡點方程:露點方程:設(shè)t露由列線圖查Ki值

計算計算結(jié)束,t露為所求NoYes調(diào)整t露設(shè)t泡由列線圖查Ki值計算計算結(jié)束,t泡為所求NoYes調(diào)整t泡P、xi泡點溫度及平衡氣相組成的計算(已知P、液相xi)露點溫度及平衡液相組成的計算(已知P、氣相組成yi)多組分溶液的連續(xù)部分汽化和冷凝計算(又稱閃蒸計算)已知:P、T、F、xF求:xi、yi求解方法:設(shè)汽化率e,用歸一方程檢驗所設(shè)是否正確,若正確,則xi、yi及為所求。計算方法:物料衡算式與平衡方程結(jié)合F=V+LFxF=Vyi+Lxiyi=Kixi1-6-3關(guān)鍵組分的概念及各組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的預(yù)分配一、關(guān)鍵組分在待分離的多組分溶液中,選取工藝中最關(guān)心的兩個組分,規(guī)定它們在塔頂和塔底的組成或回收率,這兩個組分對分離起控制作用,故稱其為關(guān)鍵組分。例如:混合物含苯(A)、甲苯(B)、乙苯(C)、苯乙烯(D),塔頂主要出A、B組分,塔底主要出C、D組分。如圖二、組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的預(yù)分配(目的求Di和Wi)1.清晰分割比輕關(guān)鍵組分還輕的組分全部在塔頂,比重關(guān)鍵組分還重的組分全部在塔底。特點:可以用物料衡算求得塔頂、塔底物流的量和組成。2.非清晰分割兩關(guān)鍵組分不相鄰;若相鄰,但塔底有比輕關(guān)鍵組分還輕的組分,塔頂有比重關(guān)鍵組分還重的組分。特點:不能只用物料衡算求得塔頂、塔底物流的量和組成,需要估算。非清晰分割時Di和Wi的估算方法(亨斯特別克法)假設(shè):①在任何回流比下操作時,各組分在塔頂和塔底產(chǎn)品中的分配與全回流時相同;②非關(guān)鍵組分在產(chǎn)品中的分配情況與關(guān)鍵組分的也相同。使用的方程:芬斯克全回流公式和組分物料衡算式注:以重關(guān)鍵組分為基準(zhǔn)由假設(shè)條件②有:由假設(shè)條件①,此式也可用於任何回流比下。

hh=1,log

hh=0,因此,上式可以改寫為……①Di+Wi=Fi……②兩式聯(lián)立可以解出Di和Wi,其中式①是一直線方程當(dāng)時,當(dāng)時,點(,)必在該直線上。注:是對數(shù)座標(biāo)1-6-4最小回流比

多組分精餾中,恒濃區(qū)有兩個:以加料板為界,分上恒濃區(qū)和下恒濃區(qū)。恩德伍得公式:用試差法先求出值,然後計算回流比。2-2-6吸收過程的機(jī)理一、雙膜理論(特點:穩(wěn)定傳質(zhì)過程)基本假設(shè):1.相介面穩(wěn)定,介面兩側(cè)各有一個很薄的有效滯流膜層,吸收質(zhì)以分子擴(kuò)散方式通過此二膜層;2.在相介面處氣液兩相達(dá)與平衡(沒有傳質(zhì)阻力),傳質(zhì)阻力集中在膜層中;3.在膜層以外的氣液兩相中心區(qū),充分湍動,濃度均勻。穩(wěn)定吸收過程某一截面處的吸收速率:二、溶質(zhì)滲透理論(特點:液體微元在表面的暴露時間相同)基本觀點:1.液面處不穩(wěn)定,液面是由無數(shù)微小的流體單元構(gòu)成,每個單元都在與氣體接觸某一短暫時間(暴露時間

s)後,便被來自液相主體的新單元取代,而自身則返回液相主體;2.溶質(zhì)在液相中的擴(kuò)散不可能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài);液相中的傳質(zhì)速率為:3.每個流體單元到達(dá)液體表面的最初瞬間:接觸開始後:(C0是液相主體濃度)三、表面更新理論(特點:液體表面是由具有不同暴露時間的液體微元所構(gòu)成。)基本觀點:1.表面上的液體微元不會有相同的暴露時間,即液體表面是由具有不同暴露時間(或“年齡”)的液體微元所構(gòu)成;2.各種年齡的微元被置換下去的幾率與它們的年齡無關(guān),而與液體表面上該年齡的微元數(shù)成正比。液相內(nèi)的傳質(zhì)速率為:

s—表面更新率,常數(shù)。穩(wěn)定吸收過程某一截面處的吸收速率:雙膜理論吸收速率方程式匯總:以膜吸收係數(shù)及截面濃度表示以總吸收係數(shù)及平衡濃度表示總吸收係數(shù)與膜吸收係數(shù)的關(guān)係:總吸收係數(shù)之間的關(guān)係:4.脫吸計算時,;5.操作線位於平衡線下方;6.把吸收計算式中的推動力項的前後濃度調(diào)換一下即可,如:7.需計算惰性氣體的用量,首先計算惰性氣體的最小用量。YXX1X2Y1Y22-5-2高濃度氣體吸收(溶質(zhì)濃度高於10%)一、高濃度氣體吸收的特點1.變化大,且關(guān)係複雜,因此多用x、y表示;全塔物料衡算:逆流時操作線方程:最小液氣比:2.吸收過程是非等溫的,沿塔高有溫度分佈;3.膜傳質(zhì)係數(shù)將與濃度、流動狀況、溫度有關(guān),不再是常數(shù);二、高濃度氣體吸收的計算填料塔微元段內(nèi)吸收的溶質(zhì)量:同理:而填料層高:求解方法:圖解積分2-5-3非等溫吸收一、特點

1.隨著液相濃度的增大,溫度從塔頂?shù)剿字饾u升高;2.實際平衡曲線是非等溫線。二、變溫平衡曲線的確定如圖,塔內(nèi)各截面處的組成xi各對應(yīng)一條等溫平衡線。作法:

1.確定xi與ti的對應(yīng)關(guān)係,這樣可在指定的xi下,算出ti;2.

取一系列xi值,得到相應(yīng)ti值;3.

在x-y座標(biāo)上做出一系列ti下的等溫平衡曲線;4.

xi與ti線的交點縱坐標(biāo)即為5.

連接所有交點得到的曲線即為該過程的變溫平衡曲線。最高最低3.蒸氣出口4.破沫網(wǎng)5.放空口6.回流口7.塔盤(板)8.人孔10.蒸氣回流口11.測溫口12.防渦流板14.裙座,塔裙18.液體出口19.液位測量口20.測壓口21.進(jìn)料口22.平臺23.降液管25.氣體出口26.液體分佈器27.填料壓板28.填料29.填料支撐板30.液體再分佈器31.手孔32.氣體入口33.液體入口二、塔型板式塔和填料塔第一節(jié)板式塔3-1-1塔板類型按氣液兩物流的流動方式分:錯流塔板穿流(逆流)塔板yn+1ynyn+1yn按鼓泡元件分:泡罩塔板、篩板、浮閥塔板、噴射型塔板等分散型塔板評價塔板性能指標(biāo)塔板流體力學(xué)性能操作彈性物料適應(yīng)能力流體阻力分離效率生產(chǎn)能力造價結(jié)構(gòu)複雜程度安裝、檢修的難易塔板壓強(qiáng)降霧沫夾帶液泛漏液液相負(fù)荷上限液相負(fù)荷下限降液管受液盤泡罩塔板降液管受液盤篩板浮閥塔板噴射形塔板散裝填料(亂堆填料)規(guī)整填料3-2-2填料塔的流體力學(xué)性能一、氣體通過填料層的壓強(qiáng)降二、液泛特征:氣體在液體中鼓泡,操作不穩(wěn)定。泛點氣速:允許的最大氣速,此值大為好。影響泛點氣速的因素:

填料特性、流體物性、液氣比泛點氣速確定:用??颂赝ㄓ脠D三、潤濕性能與填料的材質(zhì)、表面形狀、裝填方法及液體噴淋量有關(guān)。液體噴淋量用噴淋密度表示:單位時間內(nèi)單位塔截面上噴淋的液體體積。3-2-3填料塔的計算塔徑:關(guān)鍵是確定空塔氣速u=(50~85)%u泛塔高:計算填料層高度的方法。3-2-4填料塔附件填料支撐裝置除沫裝置床層定位器填料壓緊器液體分佈器液體再分佈器散裝填料支撐板規(guī)整填料支撐板液體分佈器液體再分佈器散裝填料用壓緊器(不固定,隨填料下移)規(guī)整填料用定位器(固定在塔壁上)泡沫分離DNA、蛋白質(zhì)及液體卵磷脂等生物活性物質(zhì)。到目前為止,用泡沫分離法獲得的蛋白質(zhì)及酶有溶菌酶、白蛋白、促性腺激素、胃蛋白酶、凝乳酶、血紅蛋白、過氧化氫酶、卵磷脂、β-澱粉酶、纖維素酶、D-氨基酸氧化酶、蘋果酸脫氫酶等等。隨著工業(yè)的發(fā)展,特別是對環(huán)境保護(hù)的普通重視和資源綜合利用的要求,泡沫分離的研究工作將不斷擴(kuò)大範(fàn)圍,其工業(yè)應(yīng)用將越來越多。14.1

泡沫分離法的分類泡沫分離是以氣泡為介質(zhì),利用組分的表面活性差進(jìn)行分離的一種分離方法無泡沫分離是指用鼓泡進(jìn)行分離,但不一定形成泡沫層,可分鼓泡分餾和溶媒浮選。鼓泡分離是從塔設(shè)備底部通氣鼓泡,表面活性物質(zhì)被氣泡富集並上升至塔頂,和液相主體分離,使溶質(zhì)得到濃縮,液相主體被淨(jìng)化;溶媒浮選是在溶液頂部置有一種與其互不相溶的溶劑,用它來萃取或富集由塔底鼓出的氣泡所吸附的表面活性物質(zhì)。泡沫分離按分離對象是溶液還是含有固體離子的懸浮液、膠體溶液而分成泡沫分餾(FoamFractionation)和泡沫浮選(FoamFlotation)。泡沫分餾用於分離溶解物質(zhì),它們可以是表面活性劑加洗滌劑,也可以是不具有表面活性的物質(zhì)如金屬離子、陰離子、蛋白質(zhì)、酶等,但它們必須具有和某一類型的表面活性劑結(jié)合的能力,當(dāng)料液鼓泡時能進(jìn)入液層上方的泡沫層而與液相主體分離。由於它的操作和設(shè)計在許多方面可與精餾相類比,所以稱它為泡沫分餾。泡沫浮選用於分離不溶解的物質(zhì),按照被分離對象是分子還是膠體,是大顆粒還是小顆粒等等,又可分為:1礦物浮選,用於礦石和脈石離子的分離;2粗粒浮選和微粒浮選,常用於共生礦中單質(zhì)的分離,前者粒子直徑大致1~10mm內(nèi),後者的粒子直徑為1μm~1mm,處理的對象為膠體、高分子物質(zhì)或礦漿;3粒子浮選和分子浮選,用於分離非表面活性粒子或分子,需要向體系中加入浮選捕集劑與被分離組分形成難溶或不溶物,然後以浮渣形式將其脫除;4沉澱浮選,首先利用改變?nèi)芤旱膒H值或加入某種絮凝劑等方法,使需脫除的粒子形成沉澱,再利用浮選法將沉澱脫除;5吸附膠體浮選,是以膠體粒子作為捕集劑,選擇性吸附所需的溶質(zhì),再用浮選法除去。泡沫分離技術(shù)除了在選礦方面比較成熟外。在其他方面尚屬開發(fā)階段,命名和分類尚不完善,但由上所述,可以對泡沫分離技術(shù)有大體的瞭解。14.2

泡沫分離技術(shù)的基本原理泡沫分離過程是利用待分離物質(zhì)本身具有表面活性(如表面活性劑)或能與表面活性劑通過化學(xué)的、物理的力結(jié)合在一起(如金屬離子、有機(jī)化合物、蛋白質(zhì)和酶等),在鼓泡塔中被吸附在氣泡表面,得以富集,藉氣泡上升帶出溶劑主體,達(dá)到淨(jìng)化主體液、濃縮待分離物質(zhì)的目的??梢娝姆蛛x作用主要取決於組分在氣-液介面上吸附的選擇性和程度,其本質(zhì)是各種物質(zhì)在溶液中表面活性的差異。14.2.1表面活性劑及其介面特性表面活性劑溶入溶液後表現(xiàn)出兩個基本性質(zhì):1水溶液中溶解行為是很快地聚集在水面並形成親水基團(tuán)在水中,親油基伸向氣相的定向單分子排列,使空氣和水的接觸面減小,從而使表面張力急劇下降,同時,多餘的分子則在溶液內(nèi)部形成分子狀態(tài)的聚集體-膠束,並分佈在液相主體內(nèi);2超過表面活性劑形成膠束的最低濃度後,溶液表面張力不再降低,但在相介面上,由於上述定向排列的單分子層的作用,具有選擇性的定向吸附作用,會顯著地改變原溶液的介面的性質(zhì),造成各種介面作用,泡沫分離就是充分利用表面活性劑的介面作用發(fā)展起來的一種新型的分離方法。14.2.2

Gibbs(吉布斯)等溫吸附方程Γ為吸附溶質(zhì)的表面過剩量,即單位面積上吸附溶質(zhì)的摩爾數(shù)與主體溶液濃度之差,對於稀溶液即為溶質(zhì)的表面濃度,可通過

σ(溶液的表面張力)與濃度c(溶質(zhì)在主體溶液中的平衡濃度)來求得;Γ/c為吸附分配因數(shù)。如果溶液中含離子型表面活性劑,則n為與離子型表面活性劑的類型有關(guān)的常數(shù)。例如為完全電離的電解質(zhì)類型n=2;在電解質(zhì)類型溶液中還添加過量無機(jī)鹽時n=1。溶液中表面活性劑濃度c和表面過剩量Γ的相互關(guān)係可用右圖表示。在b點之前,隨著溶液中表面活性劑濃度c增加,Γ成直線增加:Γ=Kc

b點後溶液飽和,多餘的表面活性劑分子開始在溶液內(nèi)部形成“膠束”,b點的濃度稱為臨界濃度(CMC),此值一般為0.01~0.02mol/L左右,分離最好在低於CMC下進(jìn)行。對於非離子型表面活性劑,上圖曲線更接近於Langmuir等溫方程:14.2.3泡沫的形成與性質(zhì)泡沫的形成和組成部分泡沫是由被極薄的液膜所隔開的許多氣泡所組成的,當(dāng)氣體在含活性劑的水溶液中發(fā)泡時,首先在液體內(nèi)部形成被包裹的氣泡。在此暫態(tài),溶液中表面活性劑分子立即在氣泡表面排成單分於膜,親油基指向氣泡內(nèi)部,親水基指向溶液,該氣泡會借浮力上升衝擊溶液表面的單分子膜。在某種情況下,氣泡也可從表面跳出。此時,在該氣泡表面的水膜外層上,形成與上述單分子膜的分子排列完全相反的單分子膜,從而構(gòu)成了較為穩(wěn)定的雙分子層氣泡體,在氣相空間形成接近於球體的單個氣泡。許多氣泡聚集成大小不同的球狀氣泡集合體,更多的集合體集聚在一起形成泡沫。Γ=K/K`形成泡沫的氣泡集合體包括兩個部分,一是泡,兩個或兩個以上的氣泡,二是泡與泡之間以少量液體構(gòu)成的隔膜(液膜)是泡沫的骨架。

泡沫的穩(wěn)定及層內(nèi)排液泡沫不是很穩(wěn)定的體系,氣泡與氣泡之間僅以薄膜隔開,此隔膜也會因彼此壓力不均或間隙液的流失等原因而發(fā)生破裂,導(dǎo)致氣泡間的合併現(xiàn)象,或由於小氣泡的壓力比大氣泡高,因此氣體可以從小氣泡通過液膜向大氣泡擴(kuò)散,導(dǎo)致大氣泡變大,小氣泡變小,以至消失。泡沫的穩(wěn)定性一般與溶質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和濃度,系統(tǒng)溫度和泡沫單體大小、壓力、溶液pH值有關(guān)。表面活性劑的濃度愈是接近臨界濃度,氣泡愈小,氣泡的壽命愈長。典型的三個氣泡集合體的結(jié)構(gòu)見圖,泡與泡之間壁為平面,三個泡的共同交界處形成有一定曲率半徑的小三角形柱體,由於這個曲率半徑,使液膜中位於平面內(nèi)的液體所受的壓力要比位於三角柱體壁內(nèi)的液體所受壓力高很多,這一壓力梯度會導(dǎo)致液膜中液體由膜向小三角柱體流動,從而使平壁逐漸變薄,最後在阻力的平衡下,膜達(dá)到一定的厚度。當(dāng)膜間夾角為120°時,壓力差最小,泡沫穩(wěn)定。若是三個以上,如四個氣泡聚集在一起時,見圖,最初可能形成十字形或其他結(jié)構(gòu),但它是不穩(wěn)定的,在相鄰氣泡間的微小壓力差作用下,膜會滑動,直至轉(zhuǎn)變成上述的三泡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定形式。這也是泡沫層內(nèi)排液的主要原因。14.3泡沫分離的操作方式及其影響因素14.3.1泡沫分離的操作方式泡沫分離的操作是由兩個基本過程組成:1待分離的溶質(zhì)被吸附到氣-液介面上;2對被泡沫吸附的物質(zhì)進(jìn)行收集並用化學(xué)、熱或機(jī)械的方法破壞泡沫,將溶質(zhì)提取出來。因此它的主要設(shè)備為泡沫塔和破沫器。14.3.2影響泡沫分離的因素A.待分離物質(zhì)的種類B.溶液的pH值溶液的pH值對分離效果有很大的影響。C.表面活性劑濃度表面活性劑的濃度不宜超過臨界膠束濃度,但也不能太低,使泡沫層不穩(wěn)定,太高則使分離效率下降。

D.溫度首先溫度應(yīng)達(dá)到表面活性劑的起泡溫度,保持泡沫的穩(wěn)定性,其次根據(jù)吸附平衡的類型來選擇溫度的高低。E.氣流速度F.離子強(qiáng)度此外,泡沫的性質(zhì)、層高、排沫方式、攪拌等也是影響泡沫分離的因素4.乾燥過程熱空氣流過濕物料表面熱量傳遞到濕物料表面濕物料表面水分汽化並被帶走表面與內(nèi)部出現(xiàn)水分濃度差內(nèi)部水分?jǐn)U散到表面?zhèn)鳠徇^程傳質(zhì)過程傳質(zhì)過程5.乾燥過程推動力物料表面水分壓P表水

>熱空氣中的水分壓P空水6.本章要解決的問題除水分量空氣消耗量乾燥產(chǎn)品量熱量消耗乾燥時間物料衡算能量衡算涉及乾燥速率和水在氣固相的平衡關(guān)係涉及濕空氣的性質(zhì)第五章乾燥概述1.固體物料中的濕份2.除濕方法3.乾燥分類4.乾燥過程5.乾燥過程推動力第一節(jié)濕空氣的性質(zhì)及濕度圖5-1-1濕空氣的性質(zhì)

濕度Hkg水氣/kg絕幹氣H=f(P總,p)飽和濕度:Hs=f(P總,ps)p——水氣分壓ps——空氣溫度下,純水的飽和蒸氣壓

比容m3/kg絕幹氣

相對濕度

P一定時p、ps在同溫下絕幹空氣

=0飽和空氣

=1

越小,吸濕能力越大

比熱CHkJ/kg絕幹氣將相應(yīng)於1kg絕幹空氣的濕空氣溫度升高1℃所需的熱量。

焓IkJ/kg絕幹氣

相應(yīng)於1kg絕幹空氣的濕空氣的焓。幹球溫度t℃空氣的真實溫度,簡稱溫度。濕球溫度tw℃

濕球溫度計與濕球溫度

兩者結(jié)合可以算出濕度絕熱飽和冷卻溫度tas℃不飽和的濕空氣等焓降溫到飽和狀態(tài)時的溫度。

露點

td℃不飽和空氣等濕冷卻到飽和狀態(tài)時的溫度,相應(yīng)的濕度為飽和濕度。5-1-1濕空氣的性質(zhì)水蒸氣-空氣系統(tǒng):不飽和空氣t>tas(或tw)>td;飽和空氣t=tas=td

不飽和空氣絕熱系統(tǒng)湍流下的水蒸汽-空氣系統(tǒng),在一定的t、H下,

tw=tas5-1-2濕空氣的H-I圖根據(jù)空氣任兩個獨立參數(shù)在H-I圖上確定其他性質(zhì)等濕線等焓線等溫線飽和空氣線p-H線等濕線等焓線等溫線p-H線相對濕度線第二節(jié)乾燥過程的物料衡算與熱量衡算5-2-1濕物料中含水量的表示方法濕基含水量w幹基含水量w5-2-2乾燥系統(tǒng)的物料衡算(目的:計算水分蒸發(fā)量、空氣耗量和乾燥產(chǎn)品量)乾燥設(shè)備新鮮空氣L,H1乾燥產(chǎn)品G2,X2廢氣L,H2濕物料G1,X1水分衡算:LH1+GX1=LH2+GX2

(Gkg絕幹物料/s)(G1、G2kg濕物料/s)(Lkg絕幹空氣/s)水分衡算:LH1+GX1=LH2+GX2

(Gkg絕幹物料/s)水分蒸發(fā)量W(kg水/s)乾燥產(chǎn)品流量G2(kg濕物料/s)W=L(H2-H1)

=

G(X1-X2

)絕幹空氣耗量L(kg絕幹空氣/s)G(X1-X2

)L=H2-H1

=W/(H2-H1)G2(1-w2

)=G1(1-w1)

G1(1-w1)G2=1-w2

G2=G1-W5-2-3乾燥系統(tǒng)的熱量衡算(目的:計算Qp、QD

和消耗的總熱量Q)I—kJ/kg絕幹空氣I′—kJ/kg絕幹物料

—物料溫度Qp=L(I1-I0)QD=L(I2-I1)+G(I′2-I′1

)+QL空氣吸收的熱物料吸收的熱熱損失Q

=Qp+QD=L(I2-I0)+G(I′2-I′1

)+QLH0t0I0H2t2I2G1

,X1

1

,I′1G2

,X2

2

,I′2H1t1I1QDQp補(bǔ)充熱空氣吸收的熱物料吸收的熱熱損失經(jīng)簡化並整理可得:Q

=1.01L(t2-t0)+W(2490+1.88t2

)+GCm(

2-

1

)+QL

空氣用熱蒸發(fā)水用熱加熱幹物料用熱熱損失Q

=Qp+QD=L(I2-I0)+G(I′2-I′1

)+QLW(2490+1.88t2

)熱效率

=100%

Q(忽略濕物料中水分帶入系統(tǒng)的焓)

等焓乾燥過程(又稱絕熱乾燥、理想乾燥)條件:QD=0QL=0G(I′2-I′1

)=0

得:I2=I1QD=L(I2-I1)+G(I′2-I′1

)+QL

兩式相加得:5-2-4空氣通過乾燥器時的狀態(tài)變化(確定乾燥器出口處空氣狀態(tài)參數(shù))Qp=L(I1-I0)QD+L(I1-I0)=L(I2-I0)+G(I′2-I′1

)+QL

依此式分析焓變化非等焓乾燥過程條件:(1)QD=0QL≠0G(I′2-I′1

)≠0

得:I1>

I2BC1線在BC線下方(2)QD>QL+G(I′2-I′1

)得:I1<I2BC2線在BC線上方(3)等溫下進(jìn)行,BC3線H0t0I0H2t2I2G1

,X1

1

,I′1G2

,X2

2

,I′2H1t1I1QDQp補(bǔ)充熱第二節(jié)乾燥過程的物料衡算與熱量衡算5-2-1濕物料中含水量的表示方法5-2-2乾燥系統(tǒng)的物料衡算(計算水分蒸發(fā)量、空氣耗量和乾燥產(chǎn)品量)5-2-3乾燥系統(tǒng)的熱量衡算(計算Qp、QD

和消耗的總熱量Q)5-2-4空氣通過乾燥器時的狀態(tài)變化(確定乾燥器出口處空氣狀態(tài)參數(shù))第三節(jié)固體物料乾燥過程的平衡關(guān)係與速率關(guān)係5-3-1物料中的水分(平衡關(guān)係)平衡水分X*

自由水分結(jié)合水分非結(jié)合水分kg水/kg絕幹物料一定狀態(tài)的空氣條件下X*=f(

%,t,物料性質(zhì))X*—濕物料在一定的空氣狀態(tài)下乾燥的極限>X*

的部分可以用乾燥方法除去當(dāng)p(t)=ps(t)時X*=X*|=100%<X*

的部分為結(jié)合水分(不易除去)>X*

的部分為非結(jié)合水分(易除去)BBB5-3-2乾燥時間計算(物料由最初含水量降到要求含水量的時間)乾燥速率:單位時間、單位面積上汽化的水分(kg水/m2.s

單位乾燥面積上除去的水分(kg水/m2)乾燥時間

=

乾燥速率U(kg水/m2.s

)乾燥時間與乾燥速率的關(guān)係:預(yù)熱階段恒速乾燥階段降速乾燥階段洞道式乾燥器帶式乾燥器氣流乾燥器沸騰床乾燥器帶回流的萃取脫溶劑基組成:=第三節(jié)萃取設(shè)備混合-澄清槽第一節(jié)固體流態(tài)化5-1-1基本概念一、流態(tài)化現(xiàn)象臨界流化床固定床流化床輸送床二、兩種不同流化形式判據(jù):三、流化床類似液體的特性P(單位面積床層重力)散式流化聚式流化另一種判據(jù):P324(6-3)式空塔氣速四、顆粒床層特性5-1-2流體阻力理想流化床的特點:1.有明顯的臨界流態(tài)化點和臨界流態(tài)化速度;2.流態(tài)化床層的壓降為一常數(shù);3.有平穩(wěn)的流態(tài)化介面;4.流態(tài)化床層的空隙率在任何流速下,都具有一個代表性的均勻值,不因床層內(nèi)的位置而變化.請同學(xué)們總結(jié)出實際流化床的特點5-1-3流化床的操作範(fàn)圍5-1-4影響流化品質(zhì)的因素一、分佈板填充式分佈板二、設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)件5-1-4影響流化品質(zhì)的因素三、粒度分佈5-1-4影響流化品質(zhì)的因素5-1-5濃相區(qū)高度與分離高度二、分離高度分離區(qū)高度的確定沒有適當(dāng)?shù)挠嬎愎?,僅有參考圖線。一、濃相區(qū)高度:散式流化聚式流化-----影響因素多,使用特定的經(jīng)驗與半經(jīng)驗公式。膨脹比第二節(jié)氣力輸送吸引式氣力輸送壓送式氣力輸送脈衝式密相輸送固體顆粒在水準(zhǔn)管內(nèi)的稀相輸送氣-固混合物在水準(zhǔn)流動時的特性水準(zhǔn)輸送時的最低氣速(沉積速度):D點的臨界氣體速度。3.黑體鏡體(白體)透熱體灰體A=1R=1D=1A+R=1灰體:

以相同的吸收率,部分的吸收由0到∞所有波長範(fàn)圍輻射能的物體.實際物體可被看作灰體.普朗克定律:描述黑體的單色輻射能力,揭示了黑體輻射能力按照波長的分配規(guī)律.二基本定律1.物體的輻射能力E與普朗克定律E:一定溫度下,物體在單位表面積、單位時間內(nèi)發(fā)射的全部波長的總能量.W/m2單色輻射能力:在相同條件下,物體發(fā)射的特定波長的能量EΛ.定義式:E與EΛ的關(guān)係:

無線電波紅外線可見光紫外線倫琴射線

射線熱射線電磁波譜波長

m2.斯蒂芬-波爾茨曼定律(黑體總輻射能力與絕對溫度的關(guān)係)又稱四次方定律輻射傳熱的結(jié)果:T1>T23.克?;舴蚨?任意物體的輻射能力與它的吸收率之間的關(guān)係)灰體黑體絕熱系統(tǒng)壁1可以是任何壁,所以:灰體輻射能力:E=AEb∴當(dāng)兩壁溫度相等時:(T1=T2)表明:(1)任何物體的輻射能力與其吸收率的比值,

恒等於同溫度下黑體的輻射能力,並只和溫度有關(guān),與物體的性質(zhì)無關(guān).(2)善於吸收輻射能的物體,也善於發(fā)射輻射能.(3)在一定溫度條件下,黑體具有最大的輻射能力和吸收率.4.物體的黑度(反映灰體接近於黑體的程度,可比較灰體間輻射能力的大小.)定義:在同一溫度下,灰體的輻射能力與黑體的輻射能力之比

.即:

與物體的性質(zhì)、溫度及表面情況有關(guān),由實驗測定。實際物體的輻射能力計算:可見:同溫度下,物體的A和

在數(shù)值上相等,但意義完全不同。

:表示灰體發(fā)射的輻射能占同溫度下黑體發(fā)射的分?jǐn)?shù);

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