1、第一章 流體流動(dòng),二、流體流動(dòng)中的作用力,牛頓粘性定律,氣體粘度液體粘度 T 氣體粘度（分子引力減小，運(yùn)動(dòng)加劇，運(yùn)動(dòng)力是主要的） T 液體粘度（分子引力減小是主要的，運(yùn)動(dòng)力是次要的）,第二節(jié) 流體靜力學(xué),P為虛擬壓強(qiáng)，具有與壓強(qiáng)相同的因次,連續(xù)假定 靜止流體 重力場中 密度為常數(shù),靜力學(xué)方程,壓強(qiáng),U型管壓差計(jì),U型管壓差計(jì)所測讀數(shù)R 并不是真正的壓差P，而 是A、B兩點(diǎn)虛擬壓強(qiáng)差,第三節(jié) 流體流動(dòng)中的守恒原理,1、質(zhì)量守恒,2、連續(xù)性方程,伯努利方程體現(xiàn)了位能、壓強(qiáng)能和動(dòng)能 三種機(jī)械能的守恒及轉(zhuǎn)換,3、伯努利方程,適用條件：不可壓縮的理想流體作定態(tài)流動(dòng),第四節(jié) 流體流動(dòng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),一、流動(dòng)的

2、型態(tài),2、流型的判斷雷諾數(shù) Re,3、層流、湍流的基本特性,三、邊界層及邊界脫體,1、 邊界層的形成 及原因,管流的邊界層,2、湍流時(shí)的層流內(nèi)層,3、邊界層分離,四、直管及管件阻力產(chǎn)生的原因,（1） 流體具有粘性，流動(dòng)時(shí)存在內(nèi)摩擦力，層流及湍流 狀態(tài)均有層流內(nèi)層存在，是管流沿線阻力產(chǎn)生的根源。 （2）流道擴(kuò)大時(shí)必造成逆壓強(qiáng)梯度從而形成邊界層分離， 造成大量旋渦，大大增加機(jī)械能消耗。這是管件局部 阻力產(chǎn)生的原因。,第五節(jié) 阻力損失,直管阻力損失的計(jì)算,一次方定律,阻力平方定律,與Re和/d的關(guān)系,圖p29,非圓形管的當(dāng)量直徑,局部阻力損失,計(jì)算中要注意：突然擴(kuò)大=1，突然縮小=0.5,第六節(jié) 管

3、路計(jì)算,二、管路計(jì)算,1、簡單管路,分支管路,匯合管路,2、分支與匯合管路的計(jì)算,3、并聯(lián)管路計(jì)算,各支管兩端點(diǎn)A，B間勢能差相等，各支管阻力損失相等,第七節(jié) 流速和流量的測定,一、畢托管,1、測速原理,為指示液密度,二、孔板流量計(jì),三、轉(zhuǎn)子流量計(jì),轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn)：恒流速、恒壓差、阻力損失恒定,孔板流量計(jì)特點(diǎn),工作原理,第二章 流體輸送機(jī)械,第一節(jié) 概述,一、應(yīng)用,1、由低能位向高能位輸送流體，提高流體勢能,2、由高能位向低能位輸送流體，克服阻力損失,三、對輸送機(jī)械的要求,1、管路特性曲線方程,該式表明了管路中流體的 流量與需補(bǔ)加能量的關(guān)系,第二節(jié) 離心泵,一、離心泵結(jié)構(gòu)及工作原理,葉輪：

4、向流體做功,泵殼： 使動(dòng)能勢能 是能量轉(zhuǎn)化過程,二、離心泵理論壓頭HT及其影響因素,為什么采用后彎葉片？,離心泵HT - Q圖,三、功率與效率,離心泵特性曲線的影響因素,（1）液體粘度的影響常溫清水進(jìn)行測定特性曲線,（2）轉(zhuǎn)速的影響,黏度增大，,離心泵的流量調(diào)節(jié),管路特性方程,泵的特性方程,（1）離心泵的工作點(diǎn)（即操作點(diǎn)）,He = H,（2）流量調(diào)節(jié) ：, 改變管路特性曲線, 改變泵的特性曲線,四、組合操作,兩臺(tái)并聯(lián)泵的合成特性曲線,在同一壓頭下，兩臺(tái)并聯(lián)泵的 流量等于單臺(tái)泵的兩倍,兩臺(tái)串聯(lián)泵的合成特性曲線,在同一流量下，兩臺(tái) 串聯(lián)泵的壓頭為單臺(tái)泵的兩倍,五、泵的安裝,汽蝕部分液體汽化引起與

5、泵的安裝高度有關(guān) 可以輸液，損壞泵,氣縛由于泵的密封不良漏氣造成 與泵的本身質(zhì)量有關(guān)不能輸液,1、汽蝕與氣縛比較：,2、最大允許安裝高度Hg,影響Hg的因素,流量大時(shí)，（NPSH）r較大。,第三節(jié) 往復(fù)泵,一、往復(fù)泵正位移特性,二、往復(fù)泵的調(diào)節(jié)手段，往復(fù)泵與離心泵的比較（流量壓頭）,第五節(jié) 氣體輸送機(jī)械,通風(fēng)機(jī)的全壓、動(dòng)風(fēng)壓,靜風(fēng)壓 + 動(dòng)風(fēng)壓,換算：,風(fēng)壓的校正,三、混合效果的度量, 攪拌效果的評價(jià)準(zhǔn)則,調(diào)勻度 均相物系,分隔尺度 非均相物系, 宏觀混合與微觀混合,四、攪拌器的兩個(gè)功能,（1）總體流動(dòng) 促進(jìn)宏觀均勻，大尺度的均勻混合。,（2）強(qiáng)烈湍動(dòng) 促進(jìn)微觀均勻，小尺度的均勻很合。,第三章

6、 液體的攪拌,五、攪拌功率,1、攪拌器的混合效果與功率消耗,足夠大的流量 形成強(qiáng)大的總體流動(dòng) 大尺度均勻,足夠大的壓頭 產(chǎn)生高度湍動(dòng) 較小微團(tuán)分散,改善攪拌效果的措施, 提高攪拌器的轉(zhuǎn)速：壓頭 H 與 n2 成正比。, 阻止液體的圓周運(yùn)動(dòng) 內(nèi)裝擋板 破壞循環(huán)回路的對稱性（偏心、傾斜安裝） 安裝導(dǎo)流筒,（3）攪拌功率的分配,第四章 過濾,第二節(jié) 顆粒床層的特性,一、單顆粒特性,比表面積,2、非球形顆粒,比表面當(dāng)量直徑,3、 的物理意義,稱為形狀系數(shù),三、床層特性,1、床層的空隙率,2、床層的比表面積,床層內(nèi)表面積,二、顆粒群的特性,（1）分布函數(shù),( 2 ) 頻率函數(shù)（分布密度函數(shù)）,第三節(jié) 流

7、體通過固定床的壓降,（1）康采尼方程,三、 影響床層壓降的變量,影響最大的因素為 空隙率,第四節(jié) 過濾原理及設(shè)備,一、過濾原理、方式、介質(zhì),過程速率：,二、過濾設(shè)備,1、葉濾機(jī),2、板框壓濾機(jī),3、回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī),第五節(jié) 過濾過程的計(jì)算,1、懸浮液中含固量的表示方法,質(zhì)量分?jǐn)?shù) w kg固體/kg懸浮液,體積分?jǐn)?shù) m3固體/m3懸浮液,2、 物料衡算式,3、過濾速率方程,4.過濾過程計(jì)算一般解題步驟：,5.濾餅的洗滌,葉濾機(jī)的洗滌時(shí)間：,板框壓濾機(jī)的洗滌時(shí)間：,6.過濾機(jī)的生產(chǎn)能力,每周期總生產(chǎn)時(shí)間,生產(chǎn)能力,7、加快過濾速率的途徑,第五章 顆粒沉降與流態(tài)化,第二節(jié) 顆粒的沉降運(yùn)動(dòng),曳力 FD：

8、流體對顆粒的作用力,總曳力 = 形體曳力 + 表面曳力,曳力系數(shù),概念及意義：,三、沉降速度的討論與應(yīng)用,1、沉降速度計(jì)算公式（重力場中）,（1）顆粒直徑小，處于斯托克斯定律區(qū),（2）顆粒直徑較大，處于牛頓定律區(qū),解題時(shí)可以先假定處在斯托克斯區(qū)， 按小顆粒公式計(jì)算，再驗(yàn)Re值，是否在stokes區(qū)范圍； 否則用牛頓區(qū)公式求解，再驗(yàn)Re值。,注意：ut是顆粒與流體的相對運(yùn)動(dòng)速度。,降塵室的處理能力只取決于其底面積而與高度無關(guān),1、降塵室,多層降塵室的計(jì)算。,2、離心沉降設(shè)備：旋風(fēng)分離器,a、總效率,離心分離因數(shù)：,分割粒徑,進(jìn)口氣速不變，旋風(fēng)分離器直徑越大，效果越差。 離心機(jī)則相反。,第四節(jié) 固

9、體流態(tài)化技術(shù),一、流化床的基本概念,1、單顆粒運(yùn)動(dòng) 流態(tài)化的理論根據(jù),2、大量顆粒群居 流化床存在的基礎(chǔ),u 為流體空塔速度（表觀速度） u1為顆?？障吨辛黧w實(shí)際流速 兩者關(guān)系為 u = u1,3、流態(tài)化機(jī)理,通過調(diào)節(jié)氣速，改變床層的空隙率，使床層處于流態(tài)化。,固定床階段 流化床階段 顆粒輸送階段,三、流化床的主要特性,3、恒定的壓降,流化床的重要優(yōu)點(diǎn),流化床床層壓降 =（重量-浮力）/單位床截面積,4、流化床特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)比較,四、起始流化速度與操作范圍,起始流化速度 umf：,顆粒帶出速度：,流化床操作范圍上限,流化床操作范圍下限,流化數(shù) = 流化床實(shí)際操作速度/起始流化速度,五、提高流化質(zhì)

10、量,第六章 傳熱,第一節(jié) 概述,一、傳熱過程中冷熱流體的接觸方式（三種）,傳熱與給熱,三、傳熱過程,1、傳熱速率,四、傳熱機(jī)理（了解）,1、熱傳導(dǎo)（主要研究固體熱傳導(dǎo)）,2、對流給熱,3、熱輻射,第二節(jié) 熱傳導(dǎo),一、傅立葉定律（Fourier rule）和導(dǎo)熱系數(shù),1、 （傅立葉定律）,2、影響物體導(dǎo)熱系數(shù)的因素,（1）材料組成、結(jié)構(gòu),（2）溫度,（3）壓強(qiáng)對 一般無明顯影響,二、熱傳導(dǎo)計(jì)算,1、單層、多層平面壁的熱傳導(dǎo),過程分析：通過各層平壁的熱流量Q和q均相等， 原因：各層傳熱面積相等均相等。,2、單層、多層圓筒壁的熱傳導(dǎo),過程分析：通過各層壁的熱流量Q相等，但熱流密度q（熱通量）不等 原

11、因：各層的內(nèi)、外表面積均不相等。,第三節(jié) 對流給熱,一、對流過程分析,不論層流還是湍流，流體對壁面的熱流密度q都因流動(dòng)而增大。,2、 強(qiáng)制對流與自然對流,二、過程數(shù)學(xué)描述,1、牛頓冷卻定律,2、有效膜厚度（概念理解）,1、無因次數(shù)群及其物理意義,三、對流給熱過程的影響因素,2、定性溫度與特征尺度,圓管：管徑d；,非圓形管：當(dāng)量直徑,四、對流給熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式,1、圓形直管內(nèi)強(qiáng)制湍流的給熱系數(shù),公式使用條件：Re104 ； 0.7Pr160； 2水；,b = 0.4（流體被加熱）或 b = 0.3（流體被冷卻）,第四節(jié) 沸騰給熱與冷凝給熱,一、沸騰給熱,（1）氣泡的生成和過熱度;（2）汽化核心

12、,討論：暴沸現(xiàn)象的產(chǎn)生和防止,2、沸騰給熱的強(qiáng)化措施,二、蒸汽冷凝給熱, 冷凝給熱過程的熱阻, 膜狀冷凝與滴狀冷凝,因?yàn)檎羝淠?，所以過熱蒸汽飽和蒸汽冷凝,滴狀冷凝 = (5 10)膜狀冷凝,工業(yè)冷凝器設(shè)計(jì)都按膜狀冷凝考慮,3、影響冷凝給熱的因素,（1） 不凝性氣體,（2）過熱蒸汽,（3）蒸汽流速,4、強(qiáng)化冷凝給熱的措施,二、絕對黑體、黑度,1、黑體 吸收率等于1的物體,2、黑體輻射能力 斯蒂芬波爾茲曼定律（四次方定律）,3、黑度 實(shí)際物體的輻射能力與同溫度黑體的輻射 能力之比值,三、灰體,克希荷夫定律同一灰體的吸收率與其黑度在數(shù)值上相等,=,第五節(jié) 熱輻射,1、兩黑體間的輻射傳熱,2、兩灰

13、體間的輻射傳熱,四、影響熱輻射因素：溫度、幾何位置、表面黑度、介質(zhì),a、增大溫差： T14T24,b、增大黑度：1 、2,d、遮熱板,系統(tǒng)黑度s ,第六節(jié) 傳熱過程的計(jì)算,一、傳熱過程基本方程式,壁溫計(jì)算：,2、操作線與推動(dòng)力（理解）,2.3 并流操作的推動(dòng)力逆流操作線推動(dòng)力大小的比較,三、傳熱過程的計(jì)算,（一）換熱器的設(shè)計(jì)型計(jì)算,n 也可通過管道截面積與流量或流速關(guān)系求出,（二）換熱器的操作型計(jì)算,傳熱單元法的計(jì)算式：計(jì)算式參考教材P220,傳熱單元法的計(jì)算式,NTU:傳熱單元數(shù)；:換熱器的熱效率,五、傳熱過程的調(diào)節(jié)：P217,1、調(diào)節(jié)依據(jù),2、過程分析 以熱流體冷卻為目的傳熱過程為例, 情況：冷水出口溫度t2低,第七節(jié) 換熱器,一、理解多管程、多殼程的概念，管程數(shù)與流速的關(guān)系,