[化工原理]公式总结

第一章 流体流动与输送机械

1. 流体静力学基本方程：p 2=p 0+ρgh

2. 双液位U 型压差计的指示: p 1-p 2=Rg (ρ1-ρ2) )

12p 112p 2

u 1+=z 2g +u 2+

2ρ2ρ

12p 112p 2

4. 实际流体机械能衡算方程：z 1g +u 1+=z 2g +u 2++∑W f +

2ρ2ρ

du ρ

5. 雷诺数：Re =

3. 伯努力方程：z 1g +

μ

l u 232μlu ∆p f 6. 范宁公式：Wf =λ⋅⋅ ==2

d 2ρρd

32μlu

7. 哈根-泊谡叶方程：∆p f = 2

d

A 1⎫A 1⎫⎛⎛

8. 局部阻力计算：流道突然扩大：ξ= 1-流产突然缩小：ξ=0. 51- ⎪ ⎪

A 2⎭A 2⎭⎝⎝

第二章 非均相物系分离

1. 恒压过滤方程：V 2+2V e V =KA 2t

令q =V /A ，q e =Ve /A 则此方程为：q 2+2q e q =kt 第三章 传热

2

ϑt dt ，Q =-λA ϑn dx

2. 热导率与温度的线性关系：λ=λ0(1+αt )

t 1-t 2∆t

Q =λA 3. 单层壁的定态热导率：，或Q =

b b

λA m

2πl (t 1-t 2t -t

) 或Q =12 4. 单层圆筒壁的定态热传导方程： Q =

b 1r 2

ln

λA m λr 1

1. 傅立叶定律：dQ =-λdA

Q

ln r +C （由公式4推导） 2πl λ

2πl (t 1-t 4

6. 三层圆筒壁定态热传导方程：Q =

1r 21r 31r 4

ln +ln +ln λ1r 1λ2r 2λ1r 3

5. 单层圆筒壁内的温度分布方程：t =-

7. 牛顿冷却定律：Q =αA (t w -t ) ，Q =αA (T w -T )

βg ∆tl 3ρ2αl Cp μ

8. 努塞尔数Nu =普朗克数Pr = 格拉晓夫数Gr =

λλμ2

9. 流体在圆形管内做强制对流：

Re >10000，0. 650

0. 8

k

λ⎛du ρ⎫⎛Cp μ⎫

⎪Nu =0. 023Re 0. 8Pr k ，或α=0. 023 ⎪，其中当加热时，k=0.4，冷却时k=0.3 ⎪d ⎝μ⎭⎝λ⎭

10. 热平衡方程：Q =q m 1[r +c p 1(T s -T 2)]=q m 2c p 2(t 2-t 1)

无相变时：Q =q m 1c p 1(T 1-T 2) =q m 2c p 2(t 2-t 1) ，若为饱和蒸气冷凝：Q =q m 1r =q m 2c p 2(t 2-t 1)

11b d 11d 1

=+⋅+⋅

K α1λd m α2d 2

d 11b d 11d 1

12. 考虑热阻的总传热系数方程：=+⋅+⋅+R s 1+R s 2⋅1

K α1λd m α2d 2d 2

13. 总传热速率方程：Q =KA ∆t

q m 1c p 1⎫T 1-t 2KA ⎛ ⎪ 14. 两流体在换热器中逆流不发生相变的计算方程：ln =1- T 2-t 1q m 1c p 1⎝q m 2c p 2⎪⎭

q m 1c p 1⎫T 1-t 1KA ⎛ ⎪ 15. 两流体在换热器中并流不发生相变的计算方程：ln =1+ T 2-t 2q m 1c p 1⎝q m 2c p 2⎪⎭

11. 总传热系数：

16. 两流体在换热器中以饱和蒸气加热冷流体的计算方程：ln

第四章 蒸发

1. 蒸发水量的计算：Fx 0=(F -W ) x 1=Lx 1

T -t 1KA

=

T -t 2q m 2c p 2

x 0

) x 1F 0

3. 完成时的溶液浓度：x =

F -W W r '

=，此时原料液由预热器加热至沸点后进料，且不计热损失，r 为加热时4. 单位蒸气消耗量：

D r

2.

水的蒸发量：W =F (1-

的蒸气汽化潜热r ’为二次蒸气的汽化潜热 5.

传热面积：A =

Q

，对加热室作热量衡算，求得Q =D (H -h c ) =Dr ，∆t =T -t 1，T 为K ∆t m

6. 7.

加热蒸气的温度，t 1为操作条件下的溶液沸点。 蒸发器的生产能力：Q =KA (T -t 1) 蒸发器的生产强度（蒸发强度）：E =

W

Q

第六章 蒸馏

1. 乌拉尔定律：p A =p A x A ，p A =p B (1-x A ) 2. 道尔顿分定律：p =p A +p B

3. 双组分理想体系气液平衡时，系统总压、组分分压与组成关系：p A =py A =p A x A ，

p B =py B =p B x B

o o o

p -p B p A p -p B

4. 泡点方程：x A =o ，露点方程：y A = ⋅o

o o

p p A -p B p A -p B

5. 挥发度：

νA

p A

=

x A

，νB =

p B

x B

p A

νx y x

6. 相对挥发度: α=A =A ，或A =α⋅A

p B νB y B x B x B αx

7. 相平衡方程：y =

1+(α-1) x

8. 全塔物料衡算：F =D +W ，F xF =D xD +W xW

D x F -x W

= F x D -xW W x D -x F

=10. 釜液采出率： F x D -xW

9. 馏出液采出率：

11. 精馏段操作线方程：V =L +D ，Vy n +1=Lx n +Dx D ，y n +1=令R =

L D

x n +x D V V

L R 1

x n +x D （回流比），则y n +1=

D R +1R +1

12. 提馏段操作线方程： 总物料衡算：L ' =V ' +W ，易挥发组分的物料衡算：L ' x m =V ' y m +1+W xW

L ' W

x m -x W 即y m +1=

L ' -W L ' -W

'

H -h F 饱和蒸气的焓—原料的焓每摩尔原料汽化为饱和蒸气所需的热量

13. q ===

H -h 饱和蒸气的焓—饱和流体的焓原料的摩尔汽化潜热

14. q 线方程（进料方程）：y =

15. 芬斯克方程：N min

第七章 干燥

x q

x -F q -1q -1⎡⎛x D ⎫⎛1-x W lg ⎢ 1-x ⎪⎪⋅

D ⎭⎝x W ⎝⎣+1=

lg αm

⎫⎤⎪⎪⎥⎭⎦

n v M v 18n v p

==0. 622v

n a M a 29n a p -p v

p

2. 相对温度：ϕ=v ⨯100%

p s

3. 湿比热容：c H =c a +c v H ，在0~120℃时， c H =1. 01+1. 88H

H 4. 湿空气焓：I H =I a +HI v ，具体表达式为：I H =I (1. 01+1. 88H ) t +2492

1. 湿度：H =

大家努力加油！

5. 湿比体积：

273+t 1. 013⨯105273+t 1. 013⨯105⎛1H ⎫

v H = +⎪⨯22. 4⨯⨯=(0. 772+1. 244H )⨯22. 4⨯⨯

2918273p 273p ⎝⎭

p d Hp

6. 露点温度：H =0. 622⋅，即p d =

0. 622+H p -p d