第02章質(zhì)量衡算與能量衡算-全文預(yù)覽
【正文】 當(dāng)冷凝液以飽和溫度離開系統(tǒng)時 : 21()P F m mH H q H H q r? ? ? ?式中： r —— 飽和蒸汽的冷凝潛熱， kJ/kg 。 解：取整個換熱器為衡算系統(tǒng)，時間基準為 1h，物態(tài)溫度基準為 273K液體。K)。 t?系統(tǒng) 吸收的熱量 來自發(fā)熱元件，加熱時間為 ， 輸入的熱量為 Q＝ Δt＝ kW已知水流出的質(zhì)量流量與水深 Z的關(guān)系為 2 ?kg/s， 求經(jīng)過多長時間后，水位下降至 1m？ 12ddmmmqqt??1 0mq ?2 ?2π 100 0 5024A z z z??? ? ? ? ?kg/s kg tzzdd502274. ?? 102 74 dd502t ztz????z1mq 2mq12ddmt????≠0 C 非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng) LOGO 水預(yù)熱系統(tǒng) Vq?用熱水或蒸汽加熱水或污泥 ?用冷水吸收電廠的廢熱 —— 水或污泥吸收熱量溫度升高 —— 冷卻水吸收熱量溫度升高 用量？ 加熱時間？ 流量？ 溫度？ 能量衡算方程 LOGO 能量衡算方程 ?流體輸送中，通過 水泵對水做功 ，將水提升到高處 ？ ?流體在管道中流動，由于黏性產(chǎn)生摩擦力， 消耗 機械能 ， 轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃? ？ ？ ？ LOGO （ 1）物料和能量都可以穿越系統(tǒng)邊界 熱量 做功 能量既不會消失也不能被創(chuàng)造 。并與造成眼刺激的起始體積分數(shù) 106相比較。每支香煙散發(fā) 。污染物的降解速率常數(shù)為 d1。 ρ0 ρ1 ρ2 ρ4 ρ3 1Vq3Vq4Vq2Vq0Vq？ ？ ？ 根據(jù)需要劃定衡算的系統(tǒng) LOGO 已知 0Vq=5 000m3/d， 0?＝ 200mg/L， 2?＝ 20mg/L， 3?1?＝ (10096)/(100/1000)＝ 40 g/L＝ 40000 mg/L 4＝ ()/(100/1000)＝ 2 g/L＝ 2023 mg/L ＝ 100mg/L 污泥含水率為污泥中水和污泥總量的質(zhì)量比，因此污泥中懸浮物含量為 (1)求污泥產(chǎn)量 以沉淀池和濃縮池的整個過程為衡算系統(tǒng)，懸浮物為衡算對象，因系統(tǒng)穩(wěn)定運行，輸入系統(tǒng)的懸浮物量等于輸出的量。污水流量為 5 000m3/d，懸浮物含量為 200mg/L，沉淀池出水中懸浮物質(zhì)量濃度為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 96%，上清液中的懸浮物含量為100mg/L。假設(shè)體積 V中可降解物質(zhì)的濃度均勻分布，則 反應(yīng)速率常數(shù)，s1或 d1 物質(zhì)質(zhì)量濃度 負號表示污染物隨時間的增加而減少 體積 反應(yīng)速率 LOGO 0t? ??穩(wěn)態(tài)流動的數(shù)學(xué)特征： 當(dāng)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(dāng)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)。s ） ； ? 單位時間內(nèi)通過單位面積的某組分的 質(zhì)量 ，成為該組分的質(zhì)量通量，單位為 kg/（ m2 流速影響流動阻力和管徑 ，因此直接影響系統(tǒng)的操作費用和基建費用。mol1； T—— 熱力學(xué)溫度， K。 對于氣體， 體積分數(shù) 和 質(zhì)量濃度 之間的關(guān)系 和壓力、溫度以及污染物質(zhì)的相對分子質(zhì)量有關(guān)。查表， N與 kgf的換算因數(shù)為 ，因此 1kgf＝ 又 1cm＝ 所以 ＝ ()2=105 N/ m2 【 例題 1】 已知 1atm＝ ，將其換算為 N/ m2。 2u m sF k m a k m ktt? ? ?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)。 系統(tǒng)掌握 流體流動 和 熱量傳遞、質(zhì)量傳遞過程的基礎(chǔ)理論，對優(yōu)化污染物的分離和轉(zhuǎn)化過程、提高污染控制工程的效率具有重要意義。 ?流體流動 ：輸送流體、沉降分離流體中顆粒物， 污染物的過濾分離等 ?熱量傳遞 ：加熱、冷卻、干燥、蒸發(fā)以及管道、設(shè)備的保溫等 ?質(zhì)量傳遞 ：吸收、吸附、吹脫、膜分離以及生物、化學(xué)反應(yīng)等 第 I篇 工程原理基礎(chǔ) LOGO 本篇主要講述質(zhì)量衡算、能量衡算等環(huán)境工程中分析問題的基本方法，以及流體流動和熱量傳遞、質(zhì)量傳遞的基礎(chǔ)理論。例如，上例中，若距離的單位為 cm，則 k=。 解：按照題意，將 kgf/cm2中力的單位 kgf換算為 N， cm2換算為
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