化工原理(第三期)

秦瑞香、许静、蒋松山、江文、屈龙、余波

目录

  • 1 课程简介
    • 1.1 课程简介
  • 2 绪论
    • 2.1 绪论
  • 3 流体流动
    • 3.1 流体的物理性质
    • 3.2 流体静力学
    • 3.3 流体流动的基本方程
    • 3.4 流体流动现象
    • 3.5 流体在管内的流动阻力
    • 3.6 管路计算
    • 3.7 流量测量
    • 3.8 思政园地
    • 3.9 思维导图
    • 3.10 章节测验及练习题
  • 4 流体输送机械
    • 4.1 离心泵
      • 4.1.1 离心泵的工作原理和主要部件
      • 4.1.2 离心泵的主要性能参数与特性曲线
      • 4.1.3 离心泵的气蚀现象与允许安装高度
      • 4.1.4 离心泵的工作点与流量调节
    • 4.2 其它类型液体输送机械
    • 4.3 气体输送和压缩机械
    • 4.4 思政园地
    • 4.5 章节测验及练习题
    • 4.6 思维导图
  • 5 非均相物系分离
    • 5.1 概述
    • 5.2 沉降分离
    • 5.3 过滤
    • 5.4 离心机
    • 5.5 固体流态化
    • 5.6 思政园地
    • 5.7 章节测验及练习题
    • 5.8 思维导图
  • 6 传热
    • 6.1 概述
    • 6.2 热传导
    • 6.3 对流传热概述
    • 6.4 传热过程计算
    • 6.5 对流传热系数关联式
    • 6.6 辐射传热
    • 6.7 换热器
    • 6.8 思政园地
    • 6.9 思维导图
    • 6.10 章节测验及练习题
  • 7 蒸发
    • 7.1 蒸发设备
    • 7.2 单效蒸发
    • 7.3 多效蒸发
    • 7.4 思政园地
    • 7.5 思维导图
    • 7.6 章节测验及练习题
  • 8 蒸馏
    • 8.1 概述
    • 8.2 两组分溶液的气液平衡
    • 8.3 平衡蒸馏和简单蒸馏
    • 8.4 精馏原理和流程
    • 8.5 两组分连续精馏的计算
      • 8.5.1 物料衡算和操作线方程
      • 8.5.2 理论板层数的求法
      • 8.5.3 回流比的影响及其选择
      • 8.5.4 塔高和塔径的计算及精馏过程的节能措施
    • 8.6 间歇精馏
    • 8.7 恒沸精馏和萃取精馏
    • 8.8 思政园地
    • 8.9 思维导图
    • 8.10 章节测验及练习题
  • 9 吸收
    • 9.1 气体吸收的相平衡关系
    • 9.2 传质机理与吸收速率
    • 9.3 吸收塔的计算
    • 9.4 吸收系数
    • 9.5 其他条件下的吸收和脱吸
    • 9.6 思政园地
    • 9.7 思维导图
    • 9.8 章节测验及练习题
  • 10 蒸馏和吸收塔设备
    • 10.1 概述
    • 10.2 板式塔
    • 10.3 填料塔
    • 10.4 思政园地
    • 10.5 思维导图
    • 10.6 章节测验及练习题
  • 11 液-液萃取
    • 11.1 概述
    • 11.2 三元体系的液-液平衡
    • 11.3 萃取过程的流程和计算
    • 11.4 思政园地
    • 11.5 思维导图
    • 11.6 章节测验及练习题
  • 12 干燥
    • 12.1 湿空气的性质及湿焓图
    • 12.2 干燥过程的物料衡算与热量衡算
    • 12.3 固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系
    • 12.4 干燥设备
    • 12.5 思政园地
    • 12.6 章节测验及练习题
  • 13 结晶和膜分离
    • 13.1 结晶
    • 13.2 膜分离
    • 13.3 思政园地
    • 13.4 思维导图
    • 13.5 章节测验及练习题
热传导
  • 1 热传导
  • 2 视频
  • 3 教案PPT
  • 4 习题检测
  • 5 思维导图

1、温度场和温度梯度:温度场就是任一瞬间物体或系统内各点的温度分布总和。一般情况下,物体内任一点的温度为该点的位置以及时间的函数。


温度梯度:温度随距离的变化程度以沿与等温面的垂直方向为最大。通常,将温度为(t+Δt)t两相邻等温面之间的温度差Δt,与两面间的垂直距离Δn之比值的极限称为温度梯度。温度梯度的数学定义式为


2、热传导的基本概念:

引入傅里叶定律:通过等温表面的导热速率与温度梯度及传热面积成正比

λ为导热系数,可以定义为单位温度梯度下的热通量。

3、导热系数的定义:导热系数在数值上等于单位温度梯度下的热通量。因此,导热系数表征物质导热能力的大小,是物质的物理性质之一。导热系数的数值与物质的组成、结构、密度、温度及压强有关。

4、通过单层平壁的稳态热传导,假设:①导热系数不随温度变化,或可取平均值;②一维稳态;③忽略热损失

传热速度为 



单层平壁热传导

5、多层平壁热传导,假设①导热系数不随温度变化,或可取平均值;②一维稳态;③忽略热损失;④没有接触热阻。

推导出多层平壁热传导



6、接触热阻:由于表面粗糙不平,不同材料构成的界面之间可能出现明显的温度降低而产生接触热阻。因两个接触面间有空穴,而空穴内又充满空气,因此,传热过程包括通过实际接触面的热传导和通过空穴的热传导(高温时还有辐射传热)。一般来说,因气体的导热系数很小,接触热阻主要由空穴造成。接触热阻与接触面材料、表面粗糙度及接触面上压强等因素有关,主要依靠实验测定。

7同样的方式通过微分方程推导单层圆筒壁的热传导速率方程,

可得到

 

 

多层圆筒壁热传导:



8、对数平均面积和对数平均直径: