环境工程原理重点.doc

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1、.状况工程情理重点第一局部一、量纲与无量纲1.量纲：用来描画物体或系统物理形状的可测量性质。量纲与单元差异，其区不在于，量纲是可测量的性质，而单元是测量的标准，用这些标准跟判定的数值可以定量的描画量纲。表示：如【长度】或【L】表示长度的量纲，不是具体判定命值的某一长度。分类：全然量质量M、长度L、时刻t、温度T跟导出量。导出量量纲可用全然量量纲组合办法表示。2.无量纲准数：由各种变量跟参数组合而成的不但位的群数。无量纲准数实际上量纲为1，其数值与所选单元制有关，但组合群数单元分歧。雷诺数Re：惯性力与黏性力之比，用于揣摸流体的流淌形状。定义式：Re=uL/：密度，kg/m3；u：流速，m/s；

2、：黏度，kg/(ms)二、常用物理量及其表示办法一浓度1.质量浓度：=m/V：组分A的质量浓度，kg/m3；m：混淆物中组AAAA分A的质量，kg；V：混淆物的体积，m32.物质的量浓度：cA=nA/Vc：组分A的物质的量浓度，kmol/m3；n：混淆AA物中组分A的物质的量，kmolAAAA3.两者关系：c=/MM：组分A的摩尔质量，kg/kmol4.质量分数：x=m/m(x：组分A的质量分数；m：混淆物的总质量，kg)mAAmA5.梦想气体形状方程：pV=nRTp：混淆气体的绝对压力，Pa；V：组分AAAA的体积，m3；n：组分A的物质的量，mol；AR：梦想气体常数，molK；T：混淆气

3、体的绝对温度，K6.摩尔分数：x=n/nx：组分A的摩尔分数；n：混淆物总物质的量，molAAA7.质量比：混淆物中某组分的质量与惰性组分质量的比值。以XmA表示。.X=mmAA/(m-mA)(XmA：组分A的质量比，量纲为1；m-m：A混淆物中惰性物质的质量，kg)摩尔比：混淆物中某组分的物质的量与惰性组分物质的量的比值。以X表示。XA=n/n-n(X：组分A的摩尔比，量纲为1；n-n：AAAA混淆物中惰性组分的物质的量，mol)二流量：q=V/tm3/s体积流量q=V/tkg/s质量流量Vmq=qmv三流速：u=q/(d2/4)m/s经常应用圆形管，d为内径mv四通量：单元时刻内通过单元面

4、积的物理量。表示转达速率的要紧物理量。三、热量衡算方程：E=HP-HF+EqHF：单元时刻输出系统的物料的焓值总跟，即物料带入的能量总跟，kJ/s；H：单元时刻输出系统的P物料的焓值总跟，及物料带出的能量总跟，kJ/s；E：单元时刻系统内部q物料能量的积压，kJ/s；E：单元时刻系统内部总能量的变卦，kJ/s四、流体流淌u/u=(d/d)2圆形管道m2m1121.呆板能衡算方程方案的能量分为两类：1呆板能：包括动能、位能及静压能。在流体流淌过程中可以相互修改，也可修改为热跟内能；2内能跟热：不克不迭开门见山修改为呆板能而用于流体的输送。22.方程：1/2u+gz+p/=-W-hfme23.伯努

5、利方程：1/2u+gz+p/=0m4.雷诺数：Re=uL/圆管内：Re4000时，一般出现湍流，称为湍流区25.牛顿黏性定律：=-du/dy(：剪切应力，N/m;：动力黏性系数，简x-1，s)称黏度，Pas；du/dy：垂直于流淌倾向的速率梯度，x或称剪切变形速率该定律指出，相邻流体层之间的剪切应力与该处垂直于流淌倾向的速率梯度du/dy成正比。有用于层流运动。x23：流体运动黏度，m/s；：流体密度，kg/m黏度：=/6.温度对黏度的阻碍较大年夜，由于内聚力是阻碍黏度的要紧因素，因此，对于液体，当温度落低时，分子间距离增大年夜，吸引力减小，因此使速率梯度.所发生的剪切应力减小，即黏度减小；对

6、于气体，由于气体分子间距大年夜，内聚力特不小，因此黏度要紧是由气体分子运动动量交换的结果所引起的，温度落低，分子运动加快，动量交换频繁，因此黏度增加。7.流淌形状对剪切应力的阻碍：流淌的剪切应力除了由分子运动引起外，还由质点脉动引起。由于质点脉动对流体之间的相互阻碍远大于分子运动，因此剪切应力将大年夜大年夜增加。8.阻力丧失落缘故：黏性流体的内摩擦形成的摩擦阻力跟物体前后压强差引起的形体阻力。丧失落阻碍因素：1雷诺数大小；2物体形状；3物体表面粗糙度2m9.范宁公式：p=l/du/2(摩擦系数是流体的物性跟流淌形状的函f数，量纲为1)摩擦系数与雷诺数Re及绝对粗糙度/d的关系P82210.局部

7、阻力丧失落：h=u/2：局部阻力系数，无量纲，=l/dfm11.流体测量计：1测速管；2孔板流量计；3文丘里流量计；4转子流量计五、热量转达1.热量转达的办法：1导热；2热对流；3热辐射22.傅破叶定律：q=Q/A=-dT/dy(Q：传热速率，W；q：热流密度，W/m；：导热系数，W/(mK)；dT/dy：热度梯度，K/m；A：垂直于热流倾向的面积，m2)3.普兰德数：Pr=/a=c/p运动黏度越大年夜，阐明该物体转达动量的才干越大年夜，流速受阻碍的范围越广，即流淌界线层增厚；导热系数a越大年夜，热量转达越矫捷，温度变卦范围越大年夜，即传热界线层增厚。4.保温层的临界直径：d=2/d：临界直径

8、；：导热系数；：对传达热系数cc保温层的临界厚度：d-d(d：保温层内径)1c15.热辐射：物体由于热的缘故以电磁波的办法向外发射能量的过程。不需要媒介。6.辐射传热：物质之间相互辐射跟接收辐射能的传热过程。7.黑体：落在物体表面的辐射能全部被物体接收，这种物体称为绝对黑体。黑体.存在最大年夜的接收才干，也存在最大年夜的辐射才干。T=常数10-3m8.灰体：物体能以一样的接收率接收所有波长范围的辐射能，那么物体对投入辐射的接收率与外界有关，这种物体成为灰体。六、质量转达1.转达机理：1分子疏散；2涡流疏散22.费克定律：N=-Ddc/dzN：疏散通量或疏散速率，kmol/ms；AzABaAz3

9、cA：组分A的物质的量，kmol/m；D：组分A在组分B中停顿疏散的分子AB2疏散系数，m/s3.施密特数：S=/DABC转达界线层厚度与流淌界线层厚度一般并不相当，他们的关系取决c于S。S是分子动量转达才干跟分子疏散才干的比值，表示物性对传质的影CC响，代表了壁面附近速率分布与浓度分布的关系。第二局部一、沉落1.污染系统分为均相跟非均相；不离技能分为传质不离均相跟呆板不离非均相。2.沉落不离要紧用于颗粒物从流体中的不离。其情理是将含有颗粒物的流体水或气体至于某种力场重力场、向心力场、电场或惯性场中，使颗粒物与连续相的流体之间发生绝对运动，沉落到器壁、器底或其他沉积表面，从而实现颗粒物与流体的

10、不离。沉落不离包括重力沉落重力、离心沉落向心力、电沉落电场力、惯性沉落惯性力跟疏散沉落热运动。3颗粒流体阻力由形状阻力跟摩擦阻力形成。4.重力沉落受重力、浮力跟阻力；离心沉落受向心力跟周围流体浮力。2-/gdpp5.层流区：Rep2，ut=1/18(斯托克斯Stokes公式)3过渡区：2Re10，艾伦Allen公式p35210，牛顿Newton公式湍流区：10c=0，那么溶2液侧的溶剂化学位2。假定膜两侧的压力相当，那么溶剂分子自纯溶剂的一1方透过膜进入溶液的一方，这的确是渗透现象。依靠外界压力使溶剂从高浓度侧向低浓度侧渗透的过程称为反渗透。14.反渗透跟纳滤过程机理的全然实践：1氢键实践；2

11、清闲吸附毛细孔流机理；3融化疏散机理。15.微滤或超滤要紧机理：1在膜表面及微孔内被吸附一次吸附；2溶质在.膜孔中停顿而被去除梗塞；3在膜面被呆板截留筛分。一般认为物理筛分起主导感染。16.当含有差异大小分子的混淆液流淌通过膜面时，在压力差的感染下，混淆液中小于膜孔的组分透过膜，而大年夜于膜孔的组分被截留。这些被截留的组分在紧邻膜表面形成浓度界线层，使界线层中的浓度大年夜大年夜高于主体溶液中的浓度，形成由膜面到主体溶液之间的浓度差。浓度差的存在导致紧靠膜面的溶质反向疏散到主体溶液中，这的确是超滤过程中的浓差极化现象。在超滤过程中，由于被截留的溶质大年夜多为胶体跟大年夜分子物质，这些物质在溶液中的疏散系数特不小，溶质向主体溶液中的反向疏散通量远比渗透速率低。因此，在超滤过程中，浓差极化比素日会特不高。当胶体或大年夜分子溶质在膜表面上的浓度逾越其在溶液中的融化度是，便会在膜表面形成凝胶层。.