【正文】 （ 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?。水?15? 下的汽化熱為 2 457 .7k J/k g 。每支香煙散發(fā) 。假設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，過程中沒有生物作用。 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。 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。K)為單位的傳熱系數(shù)， 為以 m/s為單位的速度 W/(m2 s W/A C/V V/A A/V V s Wb/m2 Wb/A cd K) 三、因次和無因次準(zhǔn)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。 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)。 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。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。甲醛轉(zhuǎn)化為二氧化碳的反應(yīng)速率常數(shù)為 k＝ 1/h。所有水汽化的總能量需求為： 1 4 2 3211 5 .1 0 1 0 m 1 0 2 4 5 7 .71 .2 5 1 0 k J/aQ ? ? ? ? ??? 這是人類社會所消耗能量的將近 4000 倍。 當(dāng)冷凝液以飽和溫度離開系統(tǒng)時， ? ? r H H H H F P ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 式中： r —— 飽和蒸汽的冷凝潛熱， kJ/kg 。 則系統(tǒng)的能量變化率為 ? ? 1 2 H H H H F P ? ? ? ? ? ? 開放系統(tǒng)中能量變化率的計算： qHH FP ?? ??? ? 1 2 H H H H F P ? ? ? ? ? ? （ 1 ） 當(dāng)物料無相變時 ，若定壓比熱容不隨時間變化，或取物料平均溫 度下的定壓比熱容時， ? ? T c H H H H p F P ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 例如，用水對熱電廠進(jìn)行冷卻， ? 表示冷卻水的質(zhì)量流量， ΔT 表示冷 卻水在流經(jīng)熱電廠的 冷凝器后溫度的升高 。 解：全球水體的平均表層溫度接近 15 ? ，因此選用 15 ? 作為起始溫度。 解：假設(shè) 完全混合意味著湖泊中的污染物濃度等于流出水中的污染物濃度 1 1 1 2 2Q c Q c? ??輸入速率 輸出速率 2 1 2()mmQ c Q Q c? ? ? ? ? 降解速率 r kcV? ?? 10 5 － 10 3 c － 2 3 . 1 10 3 c ＝ 0 12 0kcV??? ? ?mcc ?ccm ?mQ1Q2Q1/d 【 例 】 在一個大小為 500m3的會議室里面有 50個吸煙者，每人每小時吸兩支香煙。污水流量為 5000m3/d，懸浮物含量為 200mg/L，沉淀池出水中懸浮物濃度為 20mg/L，沉淀污泥的含水率為 %，進(jìn)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。 一般地， 液體的流速取 ~,氣體則為 10~30m/s。 hgba ???? fc ?? 2 fe ?? 1 將上三式代入（ 2. ）中，得 hfffbhgbf uLKdp ?????????? 12 （ ） 將指數(shù)相同的物理量 合 并，得 hfbfddudLKup??????????????????????????? 2 （ . 9 ） 式（ ）即 成為具有四個準(zhǔn)數(shù)的關(guān)系式。K) 1cm/s＝ a? u?1 6 aa ?? uuu ???? 100將上兩式帶入原式中，得 )1 0 0(0 3 6 ua ?????整理上式，并略去上標(biāo)，得 ua ??令 為以 W/(m2 m J/s A sr lm/m2 1/s J/kg Jb/kg 二、物理量的單位換算 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) 解：按照題意，將 kgf/cm2中力的單位 kgf換算為 N， cm2換算為 m2。 因次與單位的區(qū)別： 因次是 可測量的性質(zhì) ； 單位是 測量的標(biāo)準(zhǔn) ，用這些標(biāo)準(zhǔn)和確定的數(shù)值可以定量地描述因次。 “黑箱”模型法 四、常用物理量 （一）濃度 1．質(zhì)量濃度與摩爾濃度 （ 1）質(zhì)量濃度 cA ， c （ 2）摩爾濃度 CA ， C AAmcV?AAnCV?AAAcCM? （ 1）質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積分?jǐn)?shù) 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 組分 A的摩爾質(zhì)量 ppm—— 液體中的組分濃度， μg/g， 106（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） ppb —— μg/kg， 109（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 在水處理中，污水中的污染物 濃度一般較低 ，1L污水的質(zhì)量可以近似認(rèn)為等于 1000g，所以實際應(yīng)用中，常常將質(zhì)量濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)加以換算，即 1mg/L＝ 1g/m3 ＝ 1 106（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） = 1ppm 1μg/L＝ 1mg/m3 ＝ 1 109（質(zhì)量分?jǐn)?shù) =1ppb 當(dāng)污染物的濃度過高，導(dǎo)致污水的比重發(fā)生變化時，上兩式應(yīng)加以修正，即 1mg/L＝ 1 106 污水的密度 1μg/L＝ 1 109 污水的密度 在大氣污染控制工程中，經(jīng)常用體積分?jǐn)?shù)來表示污染物質(zhì)的濃度。通量是 表示傳遞速率的重要物理量。污水的比重為 1000kg/m3。新鮮空氣進(jìn)入會議室的流量為 1000m3/h，同時室內(nèi)的原有空氣以相同的流量流出。在全球范圍內(nèi)，推動全球水循環(huán)的平均能量為： 242141 .2 5 1 07 8 W / m3 6 5 2 4 3 6 0 0 5 .1 0 1 0?? ? ? ?＝ 該數(shù)值約地球表面對太陽能的平均吸收率的 一半。 當(dāng)物料離開系統(tǒng)時的溫度低于飽和溫度時 ， ? ? T c r H H H H p F P ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 物料經(jīng)過系統(tǒng)放出潛熱時， r為負(fù)值！ 【 例 】 燃煤發(fā)電廠將煤的化學(xué)能的三分之一轉(zhuǎn)化為電能，輸出電能 1000MW。 3FpH Q c T???輸出系統(tǒng)的焓 PpH Q c T???系統(tǒng)內(nèi)積累的焓 ddqp