【正文】 在 x, y ,z 三個軸方向上的投影分別為 xu 、 yu 、 zu 一維流動 二維流動 三維流動 圓形管道 24mQud?? 4mQdu??在管路設(shè)計中，選擇適宜的流速非常重要 !!!。K1又因為任何單位摩爾的物質(zhì)有著相同數(shù)量的分子， 106（體積分數(shù)）也就相當于每 106個空氣分子中有 1個污染物分子。 “黑箱”模型法 四、常用物理量 （一）濃度 1．質(zhì)量濃度與摩爾濃度 （ 1）質(zhì)量濃度 cA ， c （ 2）摩爾濃度 CA ， C AAmcV?AAnCV?AAAcCM? （ 1）質(zhì)量分數(shù)和體積分數(shù) AmAmxm?組分 A的質(zhì)量分數(shù) 混合物的總質(zhì)量 組分 A的質(zhì)量 組分 A的摩爾質(zhì)量 ppm—— 液體中的組分濃度， μg/g， 106（質(zhì)量分數(shù)） ppb —— μg/kg， 109（質(zhì)量分數(shù)） 在水處理中，污水中的污染物 濃度一般較低 ，1L污水的質(zhì)量可以近似認為等于 1000g，所以實際應(yīng)用中，常常將質(zhì)量濃度和質(zhì)量分數(shù)加以換算，即 1mg/L＝ 1g/m3 ＝ 1 106（質(zhì)量分數(shù)） = 1ppm 1μg/L＝ 1mg/m3 ＝ 1 109（質(zhì)量分數(shù) =1ppb 當污染物的濃度過高，導致污水的比重發(fā)生變化時，上兩式應(yīng)加以修正，即 1mg/L＝ 1 106 污水的密度 1μg/L＝ 1 109 污水的密度 在大氣污染控制工程中，經(jīng)常用體積分數(shù)來表示污染物質(zhì)的濃度。表示為物理方程，即 ),( ???? uLdp f ?? （ ） 采用冪指數(shù)形式表達這一關(guān)系，可以寫成 hfecbaf uLKdp ????? （ ） 式中常數(shù) K 和指數(shù) a 、 b 、 c 、 e 、 f 、 h 均為待定值。 ??uL準數(shù) 符號 定義 雷諾數(shù) (Reynold) 3][ ?? MLρ1][ ?? LtuLL ?][11][ ??? tML?0001113[ R e] tLMtML LLtML ?? ????Re= 參考內(nèi)容：因次分析法 通過對影響某一過程和現(xiàn)象的各種因素（物理量）進行因次分析，將物理量表示成為若干個無因次準數(shù)，然后借助實驗數(shù)據(jù)，建立這些無因次變量之間的關(guān)系式。 利用因次所建立起來的關(guān)系是定性的 而不是定量的。 因次與單位的區(qū)別： 因次是 可測量的性質(zhì) ； 單位是 測量的標準 ，用這些標準和確定的數(shù)值可以定量地描述因次。K)＝ W/(m2s， 1h=3600s； 1℃ 表示溫差為1℃ ，用 K表示溫度時，溫差為 1K。 h sr lm/m2 1/s J/kg Jb/kg 二、物理量的單位換算 同一物理量用不同單位制的單位度量時，其數(shù)值比稱為 換算因數(shù) 解：按照題意，將 kgf/cm2中力的單位 kgf換算為 N， cm2換算為 m2。 m/s2 N/m2 N 2tmSktukmk maF ??? 式中 F—— 力； m—— 質(zhì)量； a—— 加速度； u—— 速度； t—— 時間； S—— 距離； k—— 比例系數(shù)。 當采用其它單位制時，將各物理量的單位代入定義式中，得到的 k不等于 1。 m J/s A 查表， N與 kgf的換算因數(shù)為 ，因此 1kgf＝ 又 1cm＝ 所以 ＝ ()2= 105 N/ m2 例如 1m長的管用英尺度量時為 ，則英尺與米的換算因數(shù)為 。 ℃ ） u —— 設(shè)備周圍空氣流動速度， cm/s a若將 的單位改為 W/(m2因此 1kcal/（ m2K) 1cm/s＝ a? u?1 6 aa ?? uuu ???? 100將上兩式帶入原式中，得 )1 0 0(0 3 6 ua ?????整理上式，并略去上標，得 ua ??令 為以 W/(m2 可測量物理量可以分為兩類：基本量和導出量。 Lt－ 1 ML－ 3 ML－ 1t－ 2 ML－ 1t－ 1 無因次準數(shù) 由各種變量和參數(shù)組合而成的沒有單位的群數(shù)，稱為無因次準數(shù)。 【例 1 】 根據(jù)對摩擦阻力的分析及相關(guān)的實驗研究可知，流體在管路中流動時由于摩擦力而產(chǎn)生壓降，影響壓降fp?的因素為管徑 d 、管長 L 、平均速度 u 、流體密度 ρ 、粘度 μ 和管壁絕對粗糙度 ε （代表壁面凸出部分的平均高度）。 hgba ???? fc ?? 2 fe ?? 1 將上三式代入（ 2. ）中，得 hfffbhgbf uLKdp ?????????? 12 （ ） 將指數(shù)相同的物理量 合 并，得 hfbfddudLKup??????????????????????????? 2 （ . 9 ） 式（ ）即 成為具有四個準數(shù)的關(guān)系式。當氣體混合物中有百萬分之一的體積為污染物質(zhì)時，例如 ml/m3，則此氣態(tài)污染物質(zhì)濃度為 106（體積分數(shù)）， ppmv。 對于氣體， 106（體積分數(shù)）和 mg/m3之間的關(guān)系和壓力、溫度以及污染物質(zhì)的分子量有關(guān)。mol1； T—— 絕對溫度， K。 一般地， 液體的流速取 ~,氣體則為 10~30m/s。 （四）通量 ? 單位時間內(nèi)通過單位面積的 熱量 ，稱為熱量通量，單位為 J/（ m2 進行質(zhì)量衡算時，首先需要 劃定衡算的系統(tǒng) ，其次要確定衡算的對象 與 衡算的基準 。 （一）以物料的全部組分為衡算對象 12m m m? ? ?t時間內(nèi) 輸入系統(tǒng)的物料質(zhì)量 t時間內(nèi)輸出系統(tǒng)的物料質(zhì)量 t時間內(nèi)系統(tǒng)中積累的物料質(zhì)量 單位時間輸入物料質(zhì)量－單位時間輸出物料質(zhì)量 ＝單位時間內(nèi)積累物料質(zhì)量 12ddmt????單位時間 輸入系統(tǒng)的物料質(zhì)量，即輸入系統(tǒng)的質(zhì)量流量，也稱為 輸入速率 單位時間輸出系統(tǒng)的物料質(zhì)量，即輸出系統(tǒng)的質(zhì)量流量，也稱為輸出速率 單位時間系統(tǒng)內(nèi)積累的物料質(zhì)量，也稱為物料的積累速率 輸入物料質(zhì)量－輸出物料質(zhì)量＝內(nèi)部積累物料質(zhì)量 0???t穩(wěn)態(tài)流動的數(shù)學特征： 當系統(tǒng)中流速、壓力、密度等物理量只是位置的函數(shù)， 不隨時間變化 ，稱為 穩(wěn)態(tài)系統(tǒng) ；當上述物理量不僅隨位置變化，而且隨時間變化，稱為非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。污水流量為 5000m3/d，懸浮物含量為 200mg/L，沉淀池出水中懸浮物濃度為 20mg/L，沉淀污泥的含水率為 %，進入濃縮池停留一定時間后，排出的污泥含水率為