質(zhì)量衡算與能量衡算培訓(xùn)課程(文件)
【正文】 間物料進(jìn)行衡算 H H E qP F q? ? ???穩(wěn)態(tài)過程 H H qPF??四、開放系統(tǒng)的熱量衡算 () 開放系統(tǒng) —— 與環(huán)境既有物質(zhì)交換又有能量交換 則熱量衡算方程表示為 系統(tǒng)內(nèi)無熱量積累 看課本 p41例題 開放系統(tǒng)中能量變化率的計(jì)算： 當(dāng) 只有一種物料 流經(jīng)系統(tǒng)時，物料進(jìn)入系統(tǒng) 輸入 的能量 mH q HP2??() 物料離開系統(tǒng)所 輸出 的能量 mH q HF1??() mH H q H HP F 2 1()? ? ???() 式中： qm—— 通過系統(tǒng)的物料的質(zhì)量流量， kg/h或 kg/s。? ? ? ???單位時間內(nèi)系統(tǒng)物料總能量的變化可表示為： 則能量衡算方程可表示為： H H E qP F q? ? ???單位時間 輸出 系統(tǒng)的物料的焓值總和，即物料帶出的 能量總和 單位時間 輸入 系統(tǒng)的物料的焓值總和，即物料帶入的 能量總和 單位時間 系統(tǒng)內(nèi) 能量的 積累 單位時間 環(huán)境輸入系統(tǒng)熱量，即系統(tǒng)的 吸熱量 () 單位： kJ/s 焓的定義 H e p???焓是溫度與物態(tài)的函數(shù)，進(jìn)行熱量衡算時除選取 時基準(zhǔn)外，還需選取物態(tài)與溫度基準(zhǔn)。 （ 3）質(zhì)量衡算的基本關(guān)系是什么？ （ 4）以全部組分為對象進(jìn)行質(zhì)量衡算時，衡算方程具有什么特征？ （ 5）對存在一級反應(yīng)過程的系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量衡算時，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化速率如何表示？ 本節(jié)思考題 書面作業(yè) p46— ； ； 第三節(jié) 能量衡算 通過能量衡算可確定： 加熱系統(tǒng)的供熱量、冷卻系統(tǒng)所需冷卻水 量、系統(tǒng)交換的熱量與溫度變化的關(guān)系 流體輸送機(jī)械的功率等。 【 例題 】 一圓筒形儲罐 ， 直徑為 。 同時 ，有一排放口將流量為 ， 質(zhì)量濃度為 100mg/L的污水排入 ， 污染物降解速率常數(shù)為 。 輸入 1 0 0mVqq??輸出 2 1 1 2 2m V Vq q q????0 0 1 1 2 2V V Vq q q? ? ???0 1 2V V Vq q q1Vq 2V ?ρ1 qv2 qv1 qv3 ρ2 ρ3 ρ4 ρ0 qv0 qv4 污泥產(chǎn)量 排水量 上清液流量 進(jìn)水量 進(jìn)入濃 縮池水量 (2) 濃縮池上清液量：濃縮池為衡算系統(tǒng)，懸浮物為衡算對象 Ⅱ 污泥含水率從 ％降至 96％ ,污泥體積由 m3/d減少為 ，相差 20倍。 污水流量 5000m3/d， 懸浮物含量 200mg/L， 沉淀池出水中懸浮物濃度 20mg/L， 沉淀污泥含水率 %， 進(jìn)入濃縮池停留一定時間后 ，排出污泥含水率為 96%， 上清液懸浮物含量 100mg/L。 當(dāng)系統(tǒng)中流速、壓力、密度等物理量不僅 隨位置變化 ，而且 隨時間變化 ，稱為 非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng) 。 一個反應(yīng)池、一個車間，或者一個湖泊、一段河流、一座城市上方的空氣，甚至可以是整個地球。 舉出質(zhì)量比的應(yīng)用實(shí)例。 ? 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 選管徑程序： 取經(jīng)驗(yàn)值 求 d 圓整 d 校核 u。 AApV n R T?() 根據(jù)質(zhì)量濃度的定義 AAn R TVp? A A AAm n MVV?310 ?? ? ?AAAV R TV pM?310?AAAnMV?310 ???思考：體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量濃度之間的關(guān)系？ AAVV??？ 【 例題 】 在 、 25℃ 條件下，某室內(nèi)一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為 106。 例如，體積分?jǐn)?shù) 106表示每 106體積空氣中有 1體積的污染物，這等價于每 106mol空氣中有 1mol的污染物。 四、常用物理量及其表示方法 (一 ) 濃度 （ 1）質(zhì)量濃度 ρA AAmV? ?AAncV（ 2）物質(zhì)的量濃度 cA 1．質(zhì)量濃度與物質(zhì)的量濃度 ??Nii1?? ?ccNii1?AmAmxm?組分 A的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 混合物的總質(zhì)量 組分 A的質(zhì)量 式中 :MA— 組分 A的摩爾質(zhì)量， kg/kmol。 導(dǎo)出量剛： 均可用 M、 L、 t和 T的組 合形式來表示 [導(dǎo)出量 ]=M α L β t γ T δ 注意：利用量綱所建立起來的關(guān)系 是定性的而不是定量的 [速度 ]= [密度 ]= [黏度 ]= Lt－ 1 ML－ 3 ML－ 1t－ 1 量綱指數(shù) (二 )無量綱準(zhǔn)數(shù) 由各種變量和參數(shù)組合而成的沒有單位的群數(shù)，其 量綱為 1。 二、物理量的單位換算 三、量綱和無量綱準(zhǔn)數(shù) (一 )量綱 （ 看課本 p18， 2分鐘 ） 描述物體或系統(tǒng) 物理狀態(tài) 的 可測量性質(zhì) 稱為量綱。第一篇 環(huán)境工程原理基礎(chǔ) 在環(huán)境污染控制領(lǐng)域，無論是水、廢氣、固體廢棄物處理，還是給、排水管道工程，都涉及到流體流動、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞現(xiàn)象。 導(dǎo)出單位 2個輔助單位 p16 表 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)， 工程中常用單位在各種單位制間的換算因數(shù)見附錄 1。 基本量綱 : 質(zhì)量、長度、時間、溫度，分別以 M、
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