化工原理(天津版)01-02学时课件.pptVIP

* * 通过绪论的学习，应了解化工原理课程的主 要内容，单元操作的分类和特点，工程学科的研 究方法，本课程的学习要求，掌握单位制及单位 换算方法。 学习目的 与要求 绪 论 0.1 化工原理课程的性质和基本内容 绪 论 一、课程的基本内容 化工生产过程 化学反应 物理过程 化工生产过程：对原料进行化学加工，最终获得有价值产品的生产过程。 反应工程 化工原理 （单元操作） ①流体动力学过程：流体输送、沉降、过滤。 ②传热过程：加热、冷却、冷凝、蒸发。 ③传质过程：蒸馏、吸收、萃取、吸附、膜分离。 ④热质同时传递过程：气体的增湿减湿、结晶、 干燥。 单元操作分类 一、课程的基本内容 化工原理（单元操作）的研究内容包括“过程”和“设备”两个方面。 单元操作 动量传递 热量传递 质量传递 三传理论 传递过程是联系各单元操作的一条主线。 一、课程的基本内容 二、课程的研究方法 1.实验研究方法（经验法） 以量纲分析和相似论为指导，依靠试验来确定过程变量之间的关系，通常用无量纲数群（或称准数）构成的关系式来表达。这是工程上一种通用的基本方法。 2.数学模型法（半经验半理论方法） 在对实际过程的机理深入分析的基础上，在抓住过程本质的前提下，作出某种合理简化，建立物理模型，进行数学描述，得出数学模型。通过实验确定模型参数。 研究工程问题的方法论是联系各单元操作的另一条主线。 二、课程的研究方法 三、课程的学习要求 ①单元操作设备的选择能力。 ②工程设计能力。 ③操作和调节生产过程的能力。 ④过程开发或科学研究能力。 0.1 化工原理课程的性质和基本内容 0.2 单位制和单位换算 绪 论 一、 物理量的单位 1.基本单位和导出单位 基本单位： 导出单位： 质量、长度、时间和温度。 速度、密度、加速度。 2.绝对单位制和重力单位制 绝对单位制： 重力单位制： 长度、质量、时间。 长度、时间和力。 3.国际单位制（SI制） 根据1960年10月国际计量大会通过的一种单位制。 4.中华人民共和国法定计量单位 中华人民共和国法定计量单位是在SI制基础上制定的，见附录1。 一、 物理量的单位 二、单位换算 1.物理量的换算 基本物理量中为1m＝物理单位制中100cm＝ 英制3.2808ft 2.经验公式（或数字公式）的换算 ①物理方程 ②经验方程 换算方法见例0-2。 绪 论 0.1 化工原理课程的性质和基本内容 0.2 单位制和单位换算 0.3 物料衡算和能量衡算（自学） 第1章 流体流动 通过本章的学习，应掌握流体流动过程的基 本原理及流体在管道内的流动规律，并运用这些 原理与规律去分析和计算流体的输送问题。 学习目的 与要求 1.1 流体的物理性质 1.1.1 流体的密度 第1章 流体流动 流体的密度 单位体积流体具有的质量，即 掌握密度单位的换算 密度 (1)纯物质的密度 液体：基本不随压力变化（极高压力除外），随温度略有变化。 气体：密度随温度、压力改变。 流体的密度 低压下可按照理想气体状态方程计算 流体的密度 气体混合物，混合前后质量不变 液体混合物，混合前后体积不变 组分的质量分数 组分的体积分数 (2)混合物的密度 流体的密度 1.1 流体的物理性质 1.1.1 流体的密度 1.1.2 流体的黏性 第1章 流体流动 一、牛顿黏性定律 流体在运动时，相邻流体层之间是有相互作用的，这种相互抵抗的作用力称为剪切力。流体所具有的这种抵抗两层流体相对运动速度的性质称为流体的黏性。 黏性是流体的固有属性之一，不论流体处于静止还是流动，都具有黏性。 黏性 图1-2 平板间液体速度变化 上板以恒定速度沿x的正方向运动 一、牛顿黏性定律 下板静止不动 两板间液体速度变化 实验证明：对于多数流体，任意两毗邻流体层之间作用的剪切力F与两流体层的速度差△u及其作用面积S 成正比，与两流体层之间的垂直距离△y成反比。 牛顿黏性定律： 一、牛顿黏性定律 遵循牛顿黏性定律的流体为牛顿型流体。 所有气体和大多数低分子量液体均属牛顿型流体，如水、空气等。 一、牛顿黏性定律 牛顿型流体(Newtonian fluid) 凡不遵循牛顿黏性定律的流体为非牛顿型流体(non-Newtonian fluid)。 某些高分子溶液、悬浮液、泥浆、血液等属于非牛顿型流体。 一、牛顿黏性定律 非牛顿型流体(non-Newtonian fluid) 二、流体的黏度 一般以泊的1/100为厘泊（cP）来表示黏度。 在SI单位制中，黏度的