,是工科化工类及其相关专业 的一门极为重要的专业基础课程.PDF

绪 论 知识点聚焦 化工单元操作——是指在化工生产过程中常用的物理操作，简称单元操作。 入单元操作概念后可以将化工生产过程分成单元操作过程与化学反应过程两 部分研究，从而缩短化工产品的研发周期。 三传——包括：动量传递、热量传递和质量传递。流体输送、过滤等在外力 作用下进行的单元操作过程，由牛顿第二定律可知是涉及动量传递的过程；对象 加热、汽化、冷却、冷凝等单元操作过程属于因温度差导致的热量传递过程；对 于吸收、蒸馏、萃取、吸附等单元操作属于因浓度差导致的相际质量传递过程。 “三传”过程往往是同时进行并相互影响，如水的蒸发过程涉及传热与传质过程。 三传类似性——“三传”之间存在一定的类似性，如过程进行的方向都是从高 （动量、能量、温度、浓度）到低；三传过程的阻力均集中于某一区域；过程速 率均可表达为过程推动力除以阻力的形式等等。 本课程性质——化工原理课程是研究化工单元操作理论及典型设备的课程 （也可说是研究 “三传”理论及典型设备的课程），是工科化工类及其相关专业 的一门极为重要的专业基础课程。 单位与单位制——单位是衡量物理量的大小的依据，有基本单位和导出单位 之分。基本单位与导出单位的集合则称为单位制 （度）。由于不同时期对研究的 需要和出发点的不同，先后有不同的单位制。由于国际单位制 （SI）有 “通用性” 与 “一贯性”两大优点，所以我国目前使用的法定单位制是以国际单位制为基础 并结合国情增添了必要的辅助单位及词冠而构成的。 流体——具有流动性质的物体，包括气体和液体。液体的密度随压强的变化 可忽略，故称为不可压缩流体；气体的密度随压强有明显的变化，故称为可压缩 流体。无流动阻力的流体称为理想流体；满足牛顿粘性定律的流体称为牛顿型流 体；实际流体多为非牛顿型流体。 系统——工程上是指研究的对象，是指定研究的某个区域范围。 稳定流动系统与不稳定流动系统的概念——稳定流动系统又称定态或定常 流动系统，是指流动系统中各物理量的大小仅随位置变化的系统。也即，在指定 截面上各物理量的值恒为常数的流动系统。若流动系统中各物理量不仅随位置变 化且随时间变化的，则称为不稳定流动系统，又称非定态或非定常流动系统。对 连续生产系统，在正常操作状况下可视为稳定流动系统；在生产的开、停车及事 1 故恢复阶段为不稳定流动系统。 稳定流动系统的连 性——欲使流动系统中指定截面上的各物理量均为常 数，系统中必须充满流体、无空隙。用数学语言描述就是系统中的流体质点处于 连续状态。对此特性则称为稳定流动系统的连续性。 稳定流动系统的守恒性——包括质量守恒与能量守恒（在特定条件下还可以 转化为热量守恒、焓守恒），即输入、输出系统的质量或能量相等。 平衡——平衡状态是过程可能到达的极限，且随过程条件的变化而变化 （如 溶解度随温度的变化而变化等），故称为“动 （态）平衡” 。 过程速率——指过程进行的速度，如热量传递的速度、质量传递的速度等。 对任意过程的速率，大小总是和过程推动力成正比而与过程的阻力成反比，也即， 过程速率的计算通式类似于欧姆定律。 实验关联法——是获得经验公式的主要手段。当某个物理参数的影响因素较 多，无法用逻辑演绎的方法得到它的计算关系式时，可以先对该物理参数的影响 因素作出定性分析，然后在固定其它影响因素的前提下，用实验方法测出该物理 参数与某个影响因素间的关系，并将所测出的关系通过特定的坐标绘成曲线，最 后利用所得曲线建立数学模型，以获得该物理参数与某影响因素间的数学关系。 余此类推，逐一获得该物理参数与各影响因素间的数学关系，最后通过实验校正， 从而获得该物理参数的计算关系式。简而言之，就是根据实验数据建模并加以印 证以获得计算公式的方法。此法则称为实验关联法，所得的公式称为实验关联式、 经验关联式或经验公式。 对数坐标系——为了便于由实验数据建立数学模型从而获得经验公式，往往 将反映自变量与因变量之间定量变化关系的实验数据在对数坐标系上绘图，因为 通过双对数坐标系可以将复杂的指数函数转化为直线关系。如： y  a