質量衡算與能量衡算培訓課件(完整版)
【正文】 μg/g， 106 μg/kg， 109 （質量分數(shù)） LOGO 在大氣污染控制工程中，常用體積分數(shù)表示污染物質的濃度。 第 I篇 工程原理基礎 LOGO LOGO 第二章 質量衡算與能量衡算 東北大學環(huán)境工程研究所 LOGO 第一節(jié) 常用物理量 常用物理量及單位換算 常用物理量及其表示方法 第二節(jié) 質量衡算 衡算系統(tǒng)的概念 總質量衡算方程 第三節(jié) 能量衡算 總能量衡算方程 熱量衡算方程 本章主要內(nèi)容 LOGO 國際單位制 的基本單位 量的名稱 單位名稱 單位符號 長度 質量 時間 電流 熱力學溫度 物質的量 發(fā)光強度 米 千克（公斤） 秒 安 [培 ] 開 [爾文 ] 摩 [爾 ] 坎 [德拉 ] M Kg s A K mol cd 計量單位是度量物理量的標準 物理量＝數(shù)值 單位 國際單位制，符號為 SI 計量單位 mkg 表 國際單位制的基本單位 7個基本單位 LOGO 2個輔助單位 表 國際單位制的輔助單位 量的名稱 單位名稱 單位符號 平面角 立體角 弧度 球面度 rad sr 按照定義式 由基本單位相乘或相除求得，并且其導出單位的定義式中的 比例系數(shù)永遠取 1。 導出單位 LOGO 當采用其他單位制時，將各物理量的單位代入定義式中，得到的 k不等于 1。例如mL/m3，則此氣態(tài)污染物質濃度為 106。用質量濃度表示一氧化碳的濃度。 組分為生成物時為正值，為反應物時，為負值。求整個系統(tǒng)的污泥產(chǎn)量和排水量，以及濃縮池上清液回流量。求穩(wěn)態(tài)情況下流出水中污染物的質量濃度。罐內(nèi)盛有 2m深的水。 LOGO —— 與環(huán)境既有物質交換又有能量交換的系統(tǒng) 對于單位時間物料進行衡算 P F qH H E q? ? ???對于 穩(wěn)態(tài) 過程 ， 無能量積累 PFH H q?? 開放系統(tǒng)的熱量衡算 開放系統(tǒng) LOGO 開放系統(tǒng)的熱量衡算 【 例題 2】 在一列管式換熱器中用 373K的飽和水蒸氣加熱某液體，液體流量為 1000kg/h。 mq則系統(tǒng)的能量變化率為P F 2 1()mH H q H H? ? ??? LOGO (1)當物料無相變時 ，若定壓比熱容不隨溫度變化，或取物料平均溫度下的定壓比熱容時 : ΔT P F 2 1()m m pH H q H H q c T? ? ? ? ???mq例如：用水對熱電廠的煙氣進行冷卻， 表示冷卻水質量流量， 表示冷卻水在流經(jīng)熱電廠的冷凝器后溫度的升高。其余三分之二的化學能以廢熱的形式釋放到環(huán)境中，其中有15%的廢熱從煙囪中排出，其余 85%的余熱隨冷卻水進入附近的河流中。河流上游的流速為 100m3/s，水溫為 20℃ 。當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 。K)。已知水流出的質量流量與水深 Z的關系為 2 74mqz?kg/s， 求經(jīng)過多長時間后，水位下降至 1m？ 12ddmmmqqt??1 0mq ?2 74m ?2π 100 0 5024m A z z z??? ? ? ? ?kg/s kg tzzd ?? 102 74 dd502t ztz????z1mq 2mq12ddmt????≠0 C 非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng) LOGO 水預熱系統(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 。每支香煙散發(fā) 。 ρ0 ρ1 ρ2 ρ4 ρ3 1Vq3Vq4Vq2Vq0Vq？ ？ ？ 根據(jù)需要劃定衡算的系統(tǒng) LOGO
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