化工原理(2024-2025-2)

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
概述
  • 1 概述
  • 2 视频
  • 3 教案PPT
  • 4 习题检测
  • 5 思维导图


1、传热的概念,传热是指由于温度差引起的能量转移,又称热传递。由热力学第二定律可知,凡是有温度差存在时,热就必然从高温处传递到低温处,因此传热是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递现象。

化工生产中对传热过程的要求:

1.强化传热过程,如各种换热设备中的传热;

2.削弱传热过程,如设备和管道的保温,以减少热损失。

 

2、传热的基本方式:热传导:若物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导(又称导热)。热传导的条件是系统两部分之间存在温度差。

热对流:流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流(简称对流)。热对流仅发生在流体中。依据流体中产生对流的原因,又可将对流分为:自然对流、强制对流。

热辐射,因热的原因而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射。热辐射的特点是:①不需要任何介质,可以在真空中传播;②不仅有能量的传递,而且还有能量形式的转移;③任何物体只要在热力学温度零度以上,都能发射辐射能,但是只有在物体温度较高时,热辐射才能成为主要的传热方式。传热通常是其中一种或者几种方式同时进行。

3、直接接触式换热和混合式换热器、蓄热式换热和储热器、间壁式换热和间壁式换热器。

4、热、冷流体通过间壁两侧的传热过程包括以下三个步骤:

①热流体将热量传至固体壁面左侧(对流传热);

②热量自壁面左侧传至壁面右侧(热传导);

③热量自壁面右侧传至冷流体(对流传热)。

5、讲解传热速率和热通量的概念:

传热速率(热流量Q)指的是换热器中传热的快慢,单位时间通过传热面的热量;

热通量(传热速度q)为单位传热面积的传热速率

传热速率可以表示为温度差除以传热热阻。

6、在传热系统(例如换热器)中不积累能量(即输入的能量等于输出的能量)的传热过程,称为稳态传热。稳态传热的特点是传热系统中温度分布不随时间而变,且传热速率在任何时间都为常数。连续生产过程中的传热多为稳态传热。

若传热系统中温度分布随时间而变化,则这种传热过程为非稳态传热。

工业生产上间歇操作的换热设备和连续生产时设备的开工和停工阶段,都为非稳态传热过程。