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18 化工原理考研大纲复习指南.pdf

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本课件面向考研学生,汇总化工学院研究生录取状况与历年复试分数线,说明考研专业课的指定教材与参考资料,逐章梳理化工原理的考点分布、常见题型与出题频率,并归纳各章重点公式与解题思路。

考研化工原理复习指引章节封面,标示本章涵盖录取状况与分数线、考研资料与参考教材、各章考点分布与题型等主要内容
考研化工原理复习指引内容页,对于化工原理这门课教材为科学出版社出版的,朱家晔、叶世超等人编写的《化工原理》上、《化工原理》下
离心泵内容页,考研《化工原理》各章考点化工原理考研教材为科学出版社出版的,由朱家晔、叶世超、夏素兰等编写的《化工原理》上下册
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第1页:考研化工原理复习指引

考研化工原理复习指引:考研化学工程学院专业课复习指引06年07年08年保送人数录取人数报考人数保送人数录取人数报考人数保送人数录取人数报考人数4133531443818464368563711553311952491625628226826。34461461747616481021552262493468163291231131836一、录取状况化工学院研究生录取专业有:化学工程、化学工艺、生物化工、应用化学、工业催化、制药工程以及化工安全工程与技术等。历年录取比例占总报考人数的1/3左右。化工学院各专业录取分数线与工科录取分数线相同。

历年录取情况专业名称化学丁程化学丁艺应用化学丁业催化制药T程化_T安全工程化工过程机械

第2页:考研化工原理复习指引(续)

考研化工原理复习指引(续):历年录取分数线10年09年08年07年06年\300300310290290总分单科39[58]42[63]47[72]43[65]45(68)二、考研资料考研专业课以《化工原理》为主,各专业还有其它可选科目。对于化工原理这门课教材为科学出版社出版的,朱家晔、叶世超等人编写的《化工原理》上、《化工原理》下。复习还需相关参考书以及历年真题。三、化工原理考题情况从历年考题来看,化工原理考试主要以计算题为主,同时会有少量的选择或填空题,计算题主要集中在流体输送、传热、气体吸收、蒸熘以及于燥这几个章节。

总体来说难易程度适中,考察范围波动不大,但出题方式会有所变化,因此复习时应注重理解。

四、专业课复习第一步:在7、8月份内了解考试范围,并通读全书对各考点进行初步了解,特别是上面所说的那几个重要章节;第二步:在9、10月份做一些相关的参考书中的习题,尽量做到理解所做过的每一个知识点(并非只将书中的题会做,还有了解相关的知识点)第三步:在11月份内将近10年的考研试题细做一遍,要细到每道题都有详细的计算过程,在考试中计算能力也非常重要;第四步:在12月份对所有的考点进行总结,之后把所做的题重新看一遍,并把易错的地方做好标记;第五步:临考研几天将总结的考点以及易错题多看几遍。

第3页:离心泵

离心泵:考研《化工原理》各章考点化工原理考研教材为科学出版社出版的,由朱家晔、叶世超、夏素兰等编写的《化工原理》上下册,本书共分14章,重点考查章节为:第1章、第3章、第4章、第5章、第7章、第9章、第10章、第12章、第13章。考试题型以计算题为主,伴有少量的填空和选择题,其中计算题通常所在章节为:第3章、第7章、第9章、第10章、第12章,有时也可能出现在13章中。

为了方便广大考生进一步了解化工原理这门专业课的考研情况,各章节的考试范围概括如下:《第1章》流体流动的基本概念与流体中的传递现象:考试所涉及的内容较少,主要掌握压强的计算以及动量、热量、质量传递三大定律。《第3章》流体输送与流体输送机械:主要考查连续性方程和伯努利方程,流体输送管道阻力计算(重点掌握直管阻力损失的计算),并联及分支管路的特点,管路特性曲线,各测速仪器的特点,离心泵特性曲线及各因素对曲线的影响,离心泵的串并联及最大安装高度等。

《第4章》颗粒-流体两相流动:本章考查的内容较少,主要有颗粒的自由沉降速度的计算(常用斯托克斯公式),流体通过固定床的压降(欧根方程),了解固体颗粒流态化以及水平及垂直气力输送。《第5章》颗粒-流体非均相物系的分离:掌握过滤速率,过滤常数,恒压过滤及恒速过滤方程,过滤机的生产能力,重点掌握板框过滤机及转筒过滤机的计算,了解沉降室、旋风分离器的特点及原理。《第7章》传热:本章为重中之重,每年必有一道计算题,也会出现选择与填空题,因此更应好好掌握本章内容。

本章所考查的内容有:固体中的热传导计算(包括平壁热传导及圆筒热传导);对流给热系数主

第4页:操作线方程

操作线方程:要掌握无相变的管内强制对流给热系数的计算,了解冷凝传热及沸腾传热;对于辐射传热主要掌握黑体辐射能力,克希霍夫定律,两物体通过辐射传递的热量计算公式,高温设备联合给热系数关系式;对于传热过程的计算主要掌握热量衡算式,总传热系数,平均温差计算式,传热总方程式,传热负荷方程式;同时要掌握间歇传热过程计算,壁温估算以及传热强化方法。《第9章》气体吸收:本章也为重点考查章节,一般为一道计算题,也有可能有选择或填空题。

主要考查内容为:亨利定律及其各种表示方法;气相及液相传质速率方程、总传质速率方程(包括以气相为基准及以液相为基准的总传质速率方程式)及总传质阻力计算式;对于吸收塔计算主要掌握并流及逆流的吸收操作线方程,最小液气比;填料层高度的计算主要掌握总传质单元数(平均推动力法及吸收因子法)及总传质单元高度的计算;解析塔主要掌握最小气液比和填料层高度的计算。《第10章》蒸馈:本章也为重点考查章节,一般为一递计算题,也有可能有选择填空题。

主要考查的内容有:拉乌尔定律,泡点方程,露点方程,气液相平衡图,相平衡方程;平衡蒸馆中的气化率与气液组成的关系式;简单蒸熘中备液量与组成的关系式;精馆塔的精馆原理,板效率,恒摩尔流假定,全塔物料恒算方程,操作线方程(包括精馆段和提馆段操作线方程),加料热状态参数及对提熘段操作线方程的影响,q线方程的计算式,理论塔板数求法(包括逐板计算法和图解法),最小回流比,了解其它类型的精馆塔及其它类型的精馆方式。

《第12章》干燥:本章也为考查重点,考查内容为:绝对湿度、相对湿度、饱和蒸汽压、湿比热容、湿焙、湿比体积、湿球温度、露点温度、绝热饱和温度的计算式;掌握气体湿度图;干燥过程的物料衡算式

第5页:热量衡算

热量衡算:式及干燥效率;恒速于燥段及降速于燥段的特点,临界湿含量与最大吸湿湿含量的区别;恒速干燥段的于燥时间及干燥速率的计算方法,降速于燥段的干燥时间的计算方法(解析法);了解各种于燥器。《第13章》萃取:本章并非必考章节,但近十年的考题中出现过计算题,因此也应给予重视。本章考查重点为三角形坐标图,包括物料横算、杠杆规则、液液平衡关系、辅助线等,单级萃取和多级萃取以及理论级数的计算题也为本章重点。上述没有提到的章节并不意味着不考,只是分值相对较少,考生们应当根据自己的情况做出适当的安排

第6页:热量衡算(续)

热量衡算(续):考研《化工原理》各章节重点及历年考题一、二章重点及历年考题1、流体的压强常用压强单位之间的换算关系如下:1atm=101300N/m2=l.033kgf/cm2=lO.33m廿20=760mmHg1at=98070N/m2=lkgf/cm2=10mH20=735.6mmHg当被测流体的绝对压强大于外界大气压时,压力计所测得压强称为表压即:绝对压强=大气压强+表压当被测流体的绝对压强小于外界大气压时,压力计所测得压强称为真空度即:绝对压强=大气压强-真空度压强的测量方法有:U形管压差计P1-p2=R(p(J-p)g,倒置U形管压差计P1-p2=R(p-PoJg,倾斜U形管压差计PJ-p产凡sϕna(p。

-p)g,双液体U形管压差计P1-p2=R({)OJ-{)02)g。2、流量与流速质量流量q用与体积流量qv、平均流速及质量通量w的关系为:q川=qvp=iiAp=wA管内层流流速分布表达式:剪应力:其中为流体在等径直管中流动时径单位管长的推动力或是阻力。3、雷诺数数学表达式:Re<2000时,流型为层流;2000<Re<4000时,流型为过渡流;Re>4000时,流型为湍流。4、三大定律传递共性定律:传递速率=传递推动力/传递阻力

第7页:唯象方程

唯象方程,本节要点如下:

  • 化工过程的传递速率与过程的----呈正比,与___呈反比。
  • 制定管中流体流动的型态用----准数,其数学式为一一一一。
  • 壁面处的剪应力。

第8页:唯象方程(续)

唯象方程(续):计算:(30分)水以60m3/h的流量在一段变径管中流动(如图所示),已知d1=100mm,护200n血。1-1截面到2-2截面的垂直距离为2m,在此两截面问有一U形压差计,指示液位采,其密度为13600kg/m3.,1-1截面到2-2截面的阻力可忽略不计。试求:1、若将上述管子水平放置,U形管两侧的指示液液面哪侧高,其读数R为多少?2、如右图倾斜放置时,其读数R又为多少?试推导。(2005年)填空当时,流体为一一一一流体。

(参照05年真题)(2006年)填空水灾内径一定的圆管中稳定流动,若水的质量流量保持恒定,当水温度下降时,Re值将一一一一。A变大;B变小;C不变;D不确定(2007年)填空1、牛顿黏性定律的表达式为----,该式应用的条件为一一一一流体做一一一一流动。2、当不可压缩理想流体在水平放置的变径管路中作稳定的连续流动时,在管子直径缩小的地方,其静压力----oA不变;B增大;C减小;D不确定(2008年)填空

第9页:唯象方程(续2)

唯象方程(续2),本节要点如下:

  • 等体积“1归归径;
  • 等表面积当矗直径;
  • 等比表面积当旮自径;非球形颗粒4个儿何参数之间的关系颗粒宙诺数颗粒表面的总曳丿J注憩:u为颗粒勹流体的相对运动速度,dp颗粒n径,P、µ为流体的密度轧度,儿颗粒在流体流动方向上的投影面积。
  • Rep<2,层流区
  • 2<Rep<SOO,过渡区

第10页:唯象方程(续3)

唯象方程(续3):(3)SOO<Rep<2x105,油流区(牛顿定律区)句Rep>2x10气、汕流边界层区:边界层内的流动也转变为湍流,流体动能增大使边界层分离点向后移动,尾流收缩、形体曳力骤然下降,实验结果显示此时曳力系数下降且导现不规则的现象,Co::::::0.1。

颗粒终端沉降速率:(1)Rep<2,层流区(斯托克斯公式)(2)2<Rep<SOO,过渡区(阿仑公式)(3)SOO<Rep<2x105,湍流区(牛顿公式)颗粒的沉降速度Ut是颗粒在流体中受到的曳力、浮力与重力平衡时颗粒与流体间的相对速度,取决于流固二相的性质,与流体的流动与否无关。但颗粒在流体中的绝对速度Up则与流体的流动状态点接相关。

床层空隙率;床层自由截面:颗粒床层横截而上可供流体流通的空隙而积;床层比表面:单位体积床层具有的颗粒的表面积=(1-)a床层虚拟管逍的当蓝且径为或即:床层雷诺数单位床层向度上的压降,欧根(Ergun)方程i1'1Reb<2.8(Rep约小于10)时,欧根方程右侧第二项与第一项相比较小可以忽略。即流体通过床层空隙的流动为层流时,压降与流速和粘度的一次方均成正比。当Reb>280(Rep约大于1000)时,欧根方程右侧第一项与第二项相比较小可以忽略,即流体在床层空隙中的流动为湍流时,压降与流速的平方成正比而勹粘度无关。

固体颗粒流态化固定床阶段:节流体以较低的流速流过颗粒床层时产生的曳力不足以改变颗粒静止状态,床层呈现固定床性质,斥降防流速培加的规律服从欧根方程。临界流态化:流速增加,流体对颗粒的曳力使颗粒在匝位发生轻微位移,但颗粒仍保持接触,高度无明显改变。流速继续妍加,压降稍有妍加后回落,面度稍为膨胀到Lmj,颗粒获衍足够曳力可悬浮在流体中自由运动。这个临界状态称为初始流态化,对应的表观流速称为临界流化速度u叫,相府的床层空隙率称为临界空隙率c中

第11页:流化床阶段

流化床阶段:继续增加表观流速u,床层膨胀,空隙率增大,称为流化床。流化床阶段压降基本不变,等于单位截面床层皿隘。当减小流速,由流化床变为固定床,但压降并不循原来的曲线CBA返回,因为颗粒重新静止的堆积状态比原始堆块状态有利于流体通过,表现出1玉降更低,静床高略有增加。进一步增加床层的表观流速使U2!Ur,颗粒将随流体止升并被带出,床层的上界面消失而称为输送床。颗粒带出、床层重谥下降,Ap随u增加而下降。此流速Ut称为带出速度C流化床的操作范围:介于临界流化速度u叫勺颗粒的带出速度Ut之间。

临界流化速度的计算公式:当颗粒直径dev较小Re氏10,当颗粒且径较大,Rep>1000,计算u叫时,需用颗粒的几何性质及床层的临界空隙率,在没有数据的悄况下,可以使用以下经验式估鲜,颗粒的带出速率即为颗粒的终端沉降速率。流态化特点:*..;1,i一-f\,,.、hi酝震勤心壹犬I•)1))《C)心(el流化床内不汗常的流化现彖:肥涌:发生在高径比人的床层中;沟流:发生在人直径床层中

第12页:流化床阶段(续)

流化床阶段(续):;----.-.----.心心_---心c=w,·`A;II/'今了_H”气力输送众仗由辛妞气吨u水平,“电力,”“',“过芯'颗粒流体非均相物系分离、..·上.均匀祚栳.左'於又···伊..`.,慰坻-沙丘飞...人......而幅呻切恺钮''胚.一一,翠牵.盗木平',吐',盛盔远志迨七及气力仕心管内丈气饼层过滤与深床过滤:滤饼过滤,开始,部分小粒可穿过小孔,以后颗粒架桥截留形成滤饼。起过滤作用的是滤饼本身,因此称作饼层过滤。饼层过滤用于含固矗较大(>1%)的场合。

深层过滤,用沙层作为过滤介质,颗粒小于介质孔隙进入到介质内部,在长而曲折的孔道中被截留并附蒂于介质之上。深床过滤用千净化含固昆很少(<0.1%)流体,如水净化等。过滤速率与过滤方程:若过滤面积A,设在微分过滤时间dt内获得的的滤液谥为dV,则过滤速度过滤视仵通过固定床的层流流动,由欧根方程得过滤速度为。式中:Ap1通过滤饼的压降;µ滤液粘度;L为滤饼的厚度;dev、JA、e是颗粒及饼层特征参数设:则有r称为滤饼的比阻,即单位厚度滤饼的阻力,反映滤饼的性质对过滤阳力的影响,R称为滤饼阻力。

过滤速度正比千滤饼两侧压差,反比于滤饼阻力和滤液粘度。对过滤介质层:设过滤介质的厚度是lm,过滤介质的比阻为rm,Ap2是过滤介质的!下降,则过滤速度Rm称为过滤介质的阻力。滤液串联穿过滤饼和过滤介质,故过滤速度有

第13页:流化床阶段(续2)

流化床阶段(续2):过滤介质的阻力可表达为厚度为Le滤饼的过滤阻力,Le称为当盄滤饼厚度,故设u为获得单位体积滤液而形成的滤饼体积,滤饼厚度与滤液体积关系而表达为Vu=LA移相得:。写为过滤速率的形式可压缩滤饼在压差作用下变形,空隙率减小,比阻上升,可表示为,ro为单位忭差比阻,s为斥缩指数,不可压缩滤饼s=O。代入过滤速率计算式得其中恒压过滤:恒压过滤方桯式为:(滤液体积表示)(单位而积的滤液体积表示)其中恒速过滤:恒速过滤方程式:(滤液体积表示)(单位面积的滤液体积表示)过滤机的生产能力:以单位时间得到的滤液猛Q表示。

间歇式过滤机每一个操作循环包括过滤、洗涤和卸料清洗等辅助操作三个阶段。如各阶段所费的时间分别为t,tw和to,且在一个操作循环中的过滤时间t内累积滤液堇为v,间歇式过滤机的生户能力应为累积滤液晟与—个操作循坏所需的总的时间之比即连续式过滤机:连续式过滤机生产能力定义勹间歇式过滤机相同。所不同是,在生产周期的任一时刻,过滤机不同部位同时进行看过滤、洗涤、卸饼和清洗整备的操作。可将这种分区的概念等价转换为分时。

无论是旋转或水平回转的过滤机,在360°的范围内,起过滤作用的表面所占的比例是一定的,如对转筒真空过滤机,即为其浸没于料浆之中的部分占脓个转筒表面的分率。

将浸没部分所对峦的圆心角b与2冗之比称为浸没度若介质阻力可忽略不计,则板框过滤机:....-.一一·•-·,•...,..、,....•一-仁.、'...`、i,.•.,.,•:'、,''.,II,'`、、I,.,.\',,心p.J"、、、、,\··.,,,.:,•`,、·、——干一f一..--二....•·'/.、、——,,、..,.,.......-.一·-·-一-..•·•••

第14页:流化床阶段(续3)

流化床阶段(续3):1I::-廿忙]_“nA板框压滤机组装不总图1一固定头;2-滤板;3-滤框;4-滤布;5-压紧装詈丁作原理:板框压滤机由交替排列的滤板、滤框与夹于板框之间的滤布叠合组装丿屯紧而成。组装好后,在板框的四角位置形成如图所示的连通的流逆,由机头土的接管阀门控制悬浮液、滤液及洗液的进出。过滤阶段:悬浮液从通逍1进入滤框,滤液穿过滤框两边的滤布,沿滤布与滤板凹凸表面之间形成的沟逍流下,既可单独由每块滤板上设凿的出液旋寨排出,称为咑流式;也可汇总后排出,称为11名流式。洗涤阶段:滤板分为洗涤板与非洗涤板,两者间隔排列。

洗液由洗涤板上的通逆进入凹凸空间,穿过滤布、滤饼和另一侧的滤布后排出。洗涤液的行程为过滤终了肘滤液行程2倍,而流通而积仅为1/2,因此洗涤速率为过滤终了时速率的1/4倍。其它过滤设备仅作了解降尘室:降尘室的生产能力理论上正比千颗粒的沉降速度和沉降方向上的截面积,即降尘室底面积,而与沉降宰的高度无关。

第15页:传热列管换热器

传热列管换热器:单程列管换热器多程列管换热器*做题时确定下是单程还是多程,两种换热面积相同,但管内流体流速不同。传热血积:;管程流体流通面积传热计算中的两种扯本关系式:热盘衡绊式:;传热速率关系式:固体中的热传导:平壁热传导:单层平壁导热速率计算式:导热系数k是物质的物理性质之一。其值的大小反映物质拧热能力的强弱,其值越大,导热能力越强。-L程上通常根据导热系数的数值米选择合适的导热材料,例如,需要提袖导热速率的场合选用导热系数大的材料,反之,需要减小导热速率的场合选用导热系数小的材料。

工业上经常遇到多层平壁导热的忻况,如用耐火砖、保温转和背砖筑成的三层炉壁。仿照串联电路的欧姆定律,对于三层热阻的串联导热,稳态下,有串联原理有丁程上有时需要知道两层材料交界面上的温度,以判断材料承受温度的悄况。若相邻两层材料接触紧密,则圆筒壁的热传导:热猛通过列管式换热器的笣壁和圆简型设备的器壁的传导即为圆筒壁的热传导,圆筒壁的导热速率可以表示为圆筒壁的导热速率式与平壁的导热速率式具有相同的数学形式,只不过圆筒壁的传热面积随径向位置而变,J应取·平均面积作为传热面积。其中

第16页:传热列管换热器(续)

传热列管换热器(续):同理,参照多层平壁的处理法,多层圆筒壁:热对流牛顿冷却定律*圆形直管内强制湍流的给热系数:其中努塞尔准数雷诺准数普兰特准数长:[1流体被加热时,n=0.4;当流体被冷却时,n=0.3。'1为特征尺寸,并非管应用范围:Re>lOOOO;0.7<Pr<120;。定性温度:取流体进、出口温度的算术平均值。特征尺寸:取为管内径d10对叮液体:由于Pr>1,所以Pr0·4>Pr03,即液体被加热的给热系数大于被冷却的给热系数。

这是因为:寸1液体被加热剒,笞壁处滞流底层的温度高于液体主体的平均温度,由于液体粘度随温度升高而降低,故贴壁处液体粘度较小,使滞流底层的实际厚度比用液体斗体温度计券的厚度要册,给热系数较大。对于气体:由于Pr<1,即Pr°·4<Pro.3'气体被加热的给热系数小千被冷却给热系数。这是由千气体粘度随油度升高而增大,气体被加热时的边界层较厚的缘故。其它条件一定时,可有,于是,判流温由W增至W'时,给热系数由h增至矿,则,由此可见,提商流速可以强化传热,这也是调节换热器以适应生产要求的根据所在。

但流速升向,流动阻力增大,用提高流速的方法来强化传热是以增加动力消耗为代价的。其它方式的给热系数仅做了解。冷凝传热:膜状冷凝:冷凝液体能润湿壁面,它就在壁面上铺展成膜膜状冷凝时蒸汽放出的潜热必须穿过液膜才能传递到壁面上去,此时,液膜层就形成壁面与蒸汽间传热的主要热阻。若凝液籍重力沿壁下流,则液膜越往下越厚,给热系数随之越小,如果壁面足够视,壁下部液脱中会出现凝液湍流流动,使给热系数复又增加。

滴状冷凝:凝液不能完全润湿壁面,在壁面上形成一个个小液滴,且不断成长变大,在非水平壁面上受重力作用而沿壁滚下,在下滚过程中,一方面会合相遇液滴,合

第17页:传热列管换热器(续2)

传热列管换热器(续2):并成更大的液滴,一方而扫清沿途所有的液滴,使壁重新暴露在蒸汽中。没有完整液脱的阻碍,热阻很小,给热系数约为膜状冷凝的5~10倍甚至更,为。给热系数的计算仅做了解。影响冷凝传热的其它因素(1)蒸汽流速和流向:蒸汽流动会在汽-液界面上产生麻擦阻力,若蒸汽勹液膜流向相同,则会加速液膜的流动,使液膜减溃,传热加快。(2)不凝性气体:蒸汽中含有不凝性气体时,即使含盎极微,也会对冷凝传热户生十分有字的彩响。例如水蒸汽中含有1%的空气能使给热系数下降60%。

不凝性气体将会在液脱外侧聚积而形成一层气脱,冷凝器操作中及时排除不凝性气体至关重要。(3)过热蒸汽:温度碌于其饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽,实验表明,在大气压力下,过热3o•c的蒸汽较饱和蒸汽的给热系数油1%,而过热s4o•c的蒸汽的给热系数商30%,所以在一定悄况下不考虑过热的影响,仍按饱和蒸汽进行计算。沸腾传热自然对流区:4t较小,壁面处液体轻微过热,汽泡升浮未达液面就放热终结而消失。h和q比无相变自然对流略大。如AB段。

核状沸腾区:4t增大,加热而上汽泡数鹹增加,汽泡脱离促进近壁液体扰动,h和q都迅速增加,如BC段。过渡沸肪区:4t妍大过C点后,汽泡数昆大增,汽泡生成速率大千脱离速率,形成汽膜,热阻增加,h与q下降,如CD段。膜状沸腾区:4t继续增大,汽膜覆盖加热壁面,膜内辐射传热增强,h和q义升高,如DE段。沸腾传热过程的机理:汽泡生成的两个条fLI::一是液体必须过热;二是加热壁面上应存在有汽化核心。

第18页:辐射传热

辐射传热:汽化核心与该表而的粗糙程度,氧化怡况以及材质等诸多[丸素有关,这是一个十分复杂的问题,有些悄况至今尚不清楚,目前比较一致的乔法是:粗糙表面上微细的凹缝或裂穴最可能成为汽化核心,在凹穴中吸附了微归的气体或蒸汽,这呈就成为孕育新生汽泡的胚胎。辐射传热斯蒂芬一波尔茨曼定律:黑体辐射能力Eb勹绝对温度T关系为:,其中C。黑体辐射系数,C。=5.67W/(m2劝。

任何物料辐射能力与吸收率之比恒等于同温度下黑体辐射能力灰体辐射能力与同温度下黑体辐射能力之比,以c表示:,则比较得A=E,即同一温度下,物体的黑度在数值上等于它的吸收率。*较商温度的物体1转给较低温度的物体2的辐射热监:c12一-总辐射系数,它与两个灰体的黑度和相对位置有关;丸--辐射面积,m;<p-角系数,表示物体1发射能昆被物体2截获的百分率。书p326给出了儿种简单悄况下辐射面积,角系数和总辐射系数的确定方法。

许多化丁设备的外壁温度高于周围环境大气的温度,这些设备的表面以对流和辐射两种形式向环境大气散失热恤,设备热损失为对流传热温和辐射传热矗之和,对流而损失热猛为辐射热足今写成上式相同形式其中hR称为辐射给热系数,因设备被坏境大气所包围,妒1,于是联合给热系数用下列近似关系式计算。在平壁保温层外:在管逍或圆简壁保温层外:上两式适用于tw<150°C场合。由式可知,设备壁面温度越高,热损失越大*壁温估算:壁温接近给热系数较大—侧流体的温度。传热过程计算:传热负荷

第19页:辐射传热(续)

辐射传热(续):热流体冷却放出的热址;冷流体加热需要得到的热兰物料蒸发或冷凝需要供给或移除的热兰是Q-f专热速率,W;W1、W2一分别为热流体和冷流体的质昆流率,kg/s;Cpl、Cp2一分别为热流体和冷流体的比热,J/(kg·K);兀、乃一分别为热流体的进口温度和出口温度,oc;t1、t2一分别为冷流体的进口温皮和出口温度,OC;r一流体的汽化或冷疑潜热,kJ/kg。热流体放出的热谥被冷流体所吸收,冷流体获得的热盘等1热流体放出的热兰根据热鹹恒算式,可由既定传热任务求得载热体消耗鹹。

以逆流为例,换热器总的传热速率方程式:其中计绊时将上述两式千联立求解。传热温差当物体发射的辐射能投射到另一物体的表面上时,一部分被物体吸收(U4),—部分被反射回去(QR),—部分透过物体(Qo),其中被吸收的这部分可以转化为热能。逆流并流总传热系数:冲壁:准)圆管:(以管外表面积为基

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