【正文】 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。 寫成一般形式，則為 ??????????ddudLup f ????? ,2 （ . 10 ） 雷諾數(shù)，代表慣性力與粘性力的比值，反映流動特性； 歐拉數(shù)，代表阻力損失引起的壓降與慣性力之比。 1摩爾任何 理想氣體 在相同的壓強和溫度下有著同樣的體積，因此可以用體積分?jǐn)?shù)表示污染物質(zhì)的濃度，在實際應(yīng)用中非常方便；同時，該單位的最大優(yōu)點是與溫度、壓力無關(guān)。對于理想氣體，可以用理想氣體狀態(tài)方程表示，即： 式中： p—— 絕對壓力， atm； VA—— 體積， m3； nA—— 物質(zhì)的摩爾數(shù)， mol； R—— 理想氣體常數(shù)， RTnpV AA ?根據(jù)體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量濃度的定義 610p p m v1 ??VV A310???VMnVmc AAAA310 ???AAA cMVnpRTnV AA ?AAcpMRT 310p p m v1 ??（ 2）摩爾分?jǐn)?shù) nnx AA ?組分 A的摩爾分?jǐn)?shù) 混合物的總摩爾數(shù) 組分 A的摩爾數(shù) 當(dāng)混合物為氣液兩相體系時，常以 x表示液相中的摩爾分?jǐn)?shù)， y表示氣相中的摩爾分?jǐn)?shù) ， ? ?1//m A AA Nm i iixMxxM??? ? ?1AAmA NiiixMxxM??? 組分 A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系 3．質(zhì)量比與摩爾比 AmAAmXmm? ?組分 A的質(zhì)量比 混合物中惰性物質(zhì)的質(zhì)量 組分 A的質(zhì)量 （當(dāng)混合物中除組分 A外，其余為情性組分時） AAA nnnX??組分 A的摩爾比 混合物中惰性物質(zhì)的摩爾數(shù) 組分 A的摩爾數(shù) 1mAAmAxXx??質(zhì)量比與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系 摩爾比與摩爾分?jǐn)?shù)的關(guān)系 AAA xxX?? 1 AAA pppY??組分 A與惰性組分的關(guān)系 【 例 】 在 1atm、 25℃ 條件下，某室內(nèi)空氣一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為 106。 速度分布 （主體）平均流速 mudAmuAQuAA???按體積流量相等的原則定義 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。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 kmol/（ m2 分析物質(zhì)流 劃定衡算的系統(tǒng) 確定衡算的對象 某物質(zhì) 衡算的系統(tǒng) 用來分析質(zhì)量遷移的特定區(qū)域，即 衡算的空間范圍 ?環(huán)境設(shè)備或管道中一個微元體 —— 微分衡算 ?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 —— 總衡算 可以是物料的全部組分，也可以是物料中的關(guān)鍵組分。 穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)與非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng) 0t???t 對于穩(wěn)態(tài)過程，內(nèi)部無物料積累 12mm?21 ?? ?（二）以某種元素或某種物質(zhì)為衡算對象 質(zhì)量衡算系統(tǒng)圖 ? ? ? 輸入速率－輸出速率＋轉(zhuǎn)化速率 =積累速率 12ddrmt? ? ?? ? ?1．穩(wěn)態(tài)非反應(yīng)系統(tǒng) 21 ?? ?12ddrmt? ? ?? ? ?【 例題 】 一條河流的上游流量為 10m3/s，氯化物的濃度為 20mg/L，有一條支流匯入，流量為 5m3/s，其氯化物濃度為 40mg/L。假設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，過程中沒有生物作用。 輸入速率 4 4 1 1 3 3c Q c Q c Q??1 4 4cQ? ?輸出速率 2 1 1 3 3c Q c Q? ??4 1 3Q Q Q??=450(m3/d) ＝ (m3/d) 4Q3Q【 例 】 某 熱電廠所采用的煤的熱值為 24kJ/g，平均含碳量約62%，含硫量平均為 2%。 （ 1）求每輸送 1kW污染物的降解速率常數(shù)為 1/d。每支香煙散發(fā) 。并與造成眼刺激的起始濃度 106（體積分?jǐn)?shù)）相比較。已知水流出的質(zhì)量流量 2? 與水深 z的關(guān)系為 z2 7 ??解：根據(jù)質(zhì)量衡算方程 kg/s， 求經(jīng)過多長時間后，水位下降至 1m？ 12ddmt????01 ??z2 7 ??zzAzm 50210004 2?????? ??kg/s kg tzzd ???? ?? 120 dd5 0 22 7 zzttt=1518 s z12ddmt????≠0 第三節(jié) 能量衡算 分析能量流 ?流體輸送中，通過 水泵對水做功 ，將水提升到高處 兩大類問題： 主要涉及物料溫度與熱量變化的過程 －冷卻、加熱、散熱 系統(tǒng)對外做功，系統(tǒng)內(nèi)各種能量相互轉(zhuǎn)化 －流體輸送 ?用熱水或蒸汽加熱水或污泥 ?用冷水吸收電廠的廢熱 ?水電站中，水的 勢能 經(jīng)過大壩 轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?，推動渦輪旋轉(zhuǎn) ?流體在管道中流動，由于粘性產(chǎn)生摩擦力，消耗 機械能 ， 轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃? 水預(yù)熱系統(tǒng) 熱量衡算 機械能衡算 —— 水或污泥吸收熱量溫度升高 —— 冷卻水吸收熱量溫度升高 Qh W 222?pu111?pu熱水供應(yīng)系統(tǒng) 能量輸入輸出的方式： （ 1）流體攜帶能量進出系統(tǒng) （ 2）系統(tǒng)與外界交換能量 （熱，功） 熱量 做功 一、能量衡算方程 能量衡算依據(jù)能量守恒定律， 能量既不會消失也不能被創(chuàng)造 。 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＝ 5 Δt＝ 5Δt kW水在 15? 下的汽化熱為 2 457 .7k J/k g 。從 298K加熱到 353K，液體的平均比熱容為 (kg試求穩(wěn)定操作下加熱所需的蒸氣量。假設(shè)罐內(nèi)污水混合均勻 ，污水的密度為 1000kg/ m3，不考慮池的散熱，問污水加熱到所需溫度需要多少時間？ 非穩(wěn)態(tài)過程 解：池中污水混合均勻，因此任意時刻從池中排出的污水溫度與池中相同，設(shè)其為 T℃ 。 （ 2 ） 物料有相變時 ， 例如熱流體為飽和蒸汽，放出熱量后變?yōu)槔淠?。如圖 。