【正文】 物料的焓值總和，即物料帶入的能量總和 單位時間內(nèi) 輸入系統(tǒng)的物料的焓值總和，即物料帶入的能量總和 單位時間內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)能量的 積累 單位時間內(nèi)環(huán)境輸入系統(tǒng)的熱量，即系統(tǒng)的 吸熱量 對于單位時間： 計算時注意單位！ 物質(zhì)的焓定義為 H e p v??焓值是溫度與物態(tài)的函數(shù)，因此進行衡算時除選取時間基準外，還需要選取物態(tài)與溫度基準，通常以 273K物質(zhì)的液態(tài)為基準 。甲醛轉(zhuǎn)化為二氧化碳的反應(yīng)速率常數(shù)為 k＝ 1/h。h電能所允許排放出的二氧化硫、顆粒物和碳的量（假設(shè)所有的碳都釋放到大氣中）； （ 2）為滿足二氧化硫的排放標準，二氧化硫控制系統(tǒng)的效率要達到多少？ （ 3）為滿足顆粒物的排放標準，顆粒物控制系統(tǒng)的效率要達到多少？ 2．穩(wěn)態(tài)反應(yīng)系統(tǒng) 021 ??? r???12ddrmt? ? ?? ? ?污染物的生物降解經(jīng)常被視為 一級反應(yīng) ，即污染物的降解速率與其濃度成正比。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。 衡算的對象 衡算的基準：對一定時間段或一定質(zhì)量物質(zhì)進行衡算 總質(zhì)量衡算 由 宏觀尺度 系統(tǒng)的外部 （進、出口及環(huán)境） 各有關(guān)物理量的變化來考察系統(tǒng)內(nèi)部物理量的總體平均變化 。 單位時間內(nèi)通過單位面積的物理量稱為該物理量的通量。atm 管路的長徑比，反映幾何尺寸的特性； 絕對粗糙度與管徑之比，稱為相對粗糙度 通過實驗，回歸求取關(guān)聯(lián)式中的待定系數(shù)。只要組合群數(shù)的各個量采用同一單位制，都可得到相同數(shù)值的無因次準數(shù)。K) 三、因次和無因次準數(shù) 因次 用來描述物體或系統(tǒng)物理狀態(tài)的 可測量性質(zhì) 稱為它的因次。 解：根據(jù)附錄， 1kcal＝ W s Wb/m2 Wb/A cd 第一部分 環(huán)境工程原理基礎(chǔ) 環(huán)境工程原理 張 旭： 62792336(o) 陸松柳： 質(zhì)量衡算與能量衡算 流體輸送、流體中的過程 加熱、冷卻、設(shè)備保溫等 熱量傳遞 吸收、吸附、萃取、膜分離 生物、化學反應(yīng) 質(zhì)量傳遞 給水處理、污水處理，廢氣處理，固體廢棄物處理土壤凈化 給水排水管道工程 流體流動 第一部分 環(huán)境工程原理基礎(chǔ) 主要內(nèi)容 第二章 質(zhì)量衡算與能量衡算 第三章 流體流動 第四章 熱量傳遞 第五章 質(zhì)量傳遞 第二節(jié) 質(zhì)量衡算 第三節(jié) 能量衡算 第二章 質(zhì)量衡算與能量衡算 第一節(jié) 常用物理量 一、計量單位 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，其國際符號為 SI 7個基本單位 2個輔助單位 導出單位 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(zhì)量 時間 電流 熱力學溫度 物質(zhì)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 m kg 7個基本單位 第一節(jié) 常用物理量 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。 s W/A C/V V/A A/V V K), u 的單位改為 m/s，試將上式加以變換。K)為單位的傳熱系數(shù)， 為以 m/s為單位的速度 W/(m2 無因次準數(shù)既無因次，又無單位，其 數(shù)值大小與所選單位制無關(guān) 。 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。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)， 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。 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。假設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，過程中沒有生物作用。 （ 1）求每輸送 1kW每支香煙散發(fā) 。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 。水在 15? 下的汽化熱為 2 457 .7k J/k g 。試求穩(wěn)定操作下加熱所需的蒸氣量。 （ 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骸?