① 流體在管道流動時阻力可分為什麼
流量計校核實驗過程一、文丘里流量計（一）實驗目的 1、找出文丘里流量計的流量和壓差之間的關系曲線。 2、測定文丘里流量計的流量系數。（二）基本原理 根據柏努利原理，流量與文氏流量計前後的壓差有如下關系： （4-14）式中： —體積流量m3/s； —文氏管喉頸截面積，m2； Cv —文丘里流量計流量系數，無因次； R —U形壓差計的讀數，m； —壓差計內指示液密度，kg/m3。—流體密度。kg/m3。但是，流量系數的數值，往往要受到文氏計的結構和加工精度，以及流體性質、溫度、壓力的影響。因此，在現場使用這類數量計之前往往需要對流量計進行校正，即測定不同流量下的壓差計讀數，直接繪成曲線，或求得CV與Re之間關系曲線（流量系數CV在喉徑與管徑之比一定時隨Re數而變，其值由實驗測得），以備使用時查校。（三）實驗裝置實驗裝置及流程如圖4-12所示，文氏流量計裝在φ34×3mm不銹鋼管上，為了保證正常測量條件，流量計前、後必須有足夠長的直管段，其長度應使流體流過管件產生的渦流全部消失（具體安裝尺寸應查規定）。文氏計的壓差用U形壓差計測量，壓差計上部裝有放氣夾和平衡夾，放氣夾用以排出測壓管中積存的空氣，平衡夾用以平衡壓差計兩臂的壓力，防止沖走水銀，實驗用水，由泵從水箱輸入管路，由計量槽計量流量，然後放回水箱，循環使用，水溫由溫度計測量。圖4-12 流量計實驗裝置流程圖1、入口閥；2、文氏計；3、排水管；4、計量槽；5、液面計；6、排水閥；7、U形水銀壓差計；8、平衡夾；9、放氣夾。（四）實驗方法 1、熟悉實驗裝置及流程，觀察壓差計測壓導管與文氏計測壓接頭的連接，打開平衡夾和放氣夾。 2、打開管道進口閥，排除管道中的氣體，逐漸關小出口閥，使管道處於正壓，讓水經測壓導管由放氣管流出，以排出測壓系統中的空氣，待空氣排凈後，先關閉U形壓差計上部的放氣夾，然後關閉平衡夾。 3、關閉出口閥門，檢查壓差計左右兩臂讀數是否相等，否則，表明測壓系統中有空氣積存，需要重新排氣。 4、在進口閥全開的條件下，用出口閥調節流量進行實驗，由小流量到大流量或反之，記取8~10組數據，水的體積流量可根據計量槽中水量的增長和相應時間確定。 5、做完實驗後，將出口閥關閉，檢查壓差計讀數是否為零，若不為零應分析原因，並考慮是否要重做。 6、最後，將進口閥門關閉。松開壓差計上部平衡夾和放氣夾。（五）數據處理 1、在雙對數坐標紙上，用流量 對壓差計數R作圖，確定流量與壓差之關系。 2、根據實驗數據，計算流量系數Cv和對應點的Re數，在雙對數坐標紙上標繪CV-Re數之間的關系。（六）討論 1、試分析流量系數與哪些因素有關？ 2、在你所繪制的 ~R圖中，所得直線斜率是多少？理論上斜率應是多少？ 二、孔板流量計（一）實驗目的 1、找出孔板流量計的流量和壓差計讀數之間的關系曲線。 2、測定孔板測量計的孔流系數，並給出C0~Re的關系曲線。（二）基本原理 根據柏努利原理，流量與孔板流量計前後的壓差有如下關系： （4-15）式中 —體積流量，m3/s； —孔板流量計的孔流系數，無因次； —孔口面積，m2； R —U形壓關計的讀數，m; —壓差計內指標液密度，kg/m3； — 被測流體密度，kg/m3； 孔流系數的數值，往往要受到流量計本身的結構和加式精度，以及流體性質、溫度、壓力等因素的影響，因此在現場使用這類流量計往往需對流量計進行校核，即測定不同流量下的壓差計讀數，直接繪成曲線，或求得Co與Re之間的關系曲線，以備使用時查校。（三）實驗裝置實驗裝置及流程如圖4-13所示，水從水箱經離心泵，經出口閥（調節流量用），再經過孔板流量計，最後由活動擺頭控制，流入計量槽，流量計量結束後，放回水箱，孔板流量計的孔徑為24.33mm，管道採用1 聚丙烯塑料管（內徑36.26mm），水溫由溫度計測量。圖4-13 流量計校核及流體阻力實驗流程圖1.離心泵 2.出口閥 3.孔板流量計 4.U形壓差計5.倒U形壓差計 6.計量槽 7.水箱 8.活動擺頭
② 八年級上物理復習提綱
八年級上物理復習提綱
（1）聲現象
1．物理學是研究聲、光、熱、電、力等的物理現象。
2．聲音是由物體的振動產生的。聲音的傳播需要介質。真空不能傳遞聲音。
3．聲音的三大特性：
①音調：由物體振動的頻率決定，頻率越快，音調越高。
②響度：由物體振動的幅度決定，振幅越大，響度越大。
③音色：由物體的材料和結構決定，不同物體的音色不同。
4．人們聽到聲音的基本過程：
①鼓膜的振動 → 聽小骨及其他組織 → 聽覺神經→ 大腦
②頜骨、頭骨 → 聽覺神經 → 大腦
5．聲音的作用：傳遞信息和傳遞能量（能舉例說明）
6．凡是影響人們正常的學習和生活的聲音都是雜訊。為了保護聽力，聲音不能超過90dB；為了保證工作和學習，聲音不能超過70dB；為了保證休息和睡眠，聲音不能超過50 dB。
（2）光現象
1． 光在真空中的傳播速度： c = 3 × 10 8 m/s
2．聲音在空氣中傳播速度： v = 340 m/s
3．元電荷： e = 1.6 × 10 –19 C 二．要點知識
1．光在同種均勻介質中沿直線傳播。（如：激光引導掘進隧道、日食、月食的形成、影子的形成、瞄準時用到的「三點一線」、小孔成像等都是運用光的直線傳播原理得到的。）
2．光源：
○1自然光源：如水母、太陽、螢火蟲等。
○2人造光源：如電燈、手電筒、蠟燭等。（注意：不月亮是光源）
3．光的三原色：紅、綠、藍。
4．光在任何物體的表面都會發生反射。
5．光的反射定律：
①入射光線、法線、反射光線在同一平面內（三線同面）
②入射光線、反射光線分居法線兩側。
③反射角i=入射角r
光的折射規律：
①光從空氣進入其他介質時，折射光線向法線偏折。
②光從其他介質進入空氣時，折射光線遠離法線。平面鏡成像特點：
①像與物體的大小相等（等大）
②像到平面鏡的距離等於物到平面鏡的距離（等距）
③像與物體的連線與平面鏡垂直。（垂直）
④平面鏡成的像是虛像。（虛像）
6．在光的反射現象和折射現象中，光路都是可逆的。
7．反射有兩種：鏡面反射和漫反射（能舉例說明）
8．紅外線的作用 紫外線的作用。
① 紅外線搖控
①殺菌作用
②紅外線夜視儀
②使熒光物質發光來判斷物質的真假
③探測病人的健康情況
③促進維生素D的合成，幫助鈣的吸收
9．光譜太陽光分解成為：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。
（3）透鏡及其應用
1．凸透鏡：中間厚，邊緣薄。
2．凹透鏡：中間薄，邊緣厚。
3．凸透鏡對光有會聚作用，凹透鏡對光有發散作用。
4．能找出主光軸、焦點、焦距。
5．物距（u）：物體到凸透鏡的距離。 像距（v）：像到凸透鏡的距離。
凸透鏡成像規律：
1.二倍焦距以外，倒立縮小實像；
一倍焦距到二倍焦距，倒立放大實像；
一倍焦距以內，正立放大虛像；
成實像物和像在凸透鏡異側，成虛像在凸透鏡同側。
2.
凸透鏡成像規律表格
物體到透鏡的距離u 像的大小 像的正倒 像的虛實 像到透鏡的距離v 應用實例
u>2f 縮小 倒立 實像 2f>v>f 照相機
u=2f, 等大 倒立 實像 v=2f
2f>u>f 放大 倒立 實像 v>2f 幻燈機
u=f 無 無 無 平行光源：探照燈
u<f 放大 正立 虛像 無 虛像在物體同側 放大鏡
為了研究各種猜想，人們經常用光具座進行試驗。
蠟燭，凸透鏡，光屏應盡量保持在同一條直線上。
結論：一倍焦距分虛實，二倍焦距大小。物近像遠像變大，物遠像近像變小。實像都是倒立的，虛像都是正立的。
6．照相機： u > f 成倒立、縮小的實像。
幻燈機：f < u < 2f 成倒立、放大的實像。
放大鏡：u ＜ f 成正立、放大的虛像。
顯微鏡：目鏡：起放大作用；物鏡：f < u < 2f 成倒立、放大的實像。
望遠鏡：目鏡: 起放大作用；物鏡：u > 2f , 成倒立、放大的實像。
7．知道近視眼和遠視眼形成的原因。 矯正：近視眼用凸透鏡矯正（凸透鏡為負）；遠視眼用凹透鏡矯正（凹透鏡為正）。
8．透鏡焦度：Φ=1 / f （ f：焦距）
（4）物態變化
1．溫度：物體的冷熱程度叫溫度。單位：攝氏度（ ℃ ）規定：冰水混合物的溫度為0℃ ； 沸水的溫度為100℃
2．溫度計的原理：利用液體的熱脹冷縮性質製成的。常用的液體有水銀、酒精、煤油等。 3．溫度計的使用：一.看：使用前要先看清溫度計的量程和分度值；二.放：玻璃泡全部浸沒在液體中，不能碰到容器底和容器壁；
三.讀：
○1待溫度計示數穩定後再讀數；
○2讀數時玻璃泡不能離開液面；
○3讀數時眼睛要與溫度計液柱上表面相平。
4．體溫計：量程：35℃～42℃；分度值：0.1℃ ； 使用前要將水銀甩下去。
5．物態變化物質由固態變成液態的過程叫熔化；熔化要吸熱。
物質由液態變成固態的過程叫凝固；凝固要放熱。
物質由液態變成氣態的過程叫汽化；汽化要吸熱。
物質由氣態變成液態的過程叫液化；液化要放熱。
物質由固態變成氣態的過程叫升華；升華要吸熱。
物質由氣態變成固態的過程叫凝華；凝華要放熱。
6．常見的晶體有冰、海波、各種金屬；
非晶體有蠟、瀝青、松香、玻璃等。(要求能判別出晶體與非晶體的熔化和凝固圖象。)
7．晶體在熔化過程中要吸熱，但溫度不變；在凝固過程中要放熱，但溫度不變；同種晶體的熔點和凝固點相同。
非晶體在熔化過程中要吸熱,溫度不斷上升；在凝固過程中要放熱，溫度不斷下降。
8．汽化有兩種方式：沸騰和蒸發。
1）.沸騰：
a．定義：在一定溫度下，在液體表面和內部同時發生的劇烈汽化現象。
b．沸騰條件：①達到沸點； ②繼續加熱。
c．沸騰時的特點：液體在沸騰時要吸熱，但溫度不變
2).蒸發：
a．定義：在任何溫度下，只發生在液體表面的氣化現象。
b．影響蒸發快慢的因素： 液體表面空氣流動的快慢：空氣流動越快，蒸發越快； 液體溫度的高低：溫度越高，蒸發越快； 液體表面積的大小：表面積越大，蒸發越快。
c．蒸發有致冷的作用。
9．液化有兩種方式：降低溫度和壓縮體積
10．能解釋日常生活中各種物態變化現象。
如：霧、露水、霜、冰雹、雪的形成、各種「白氣」、窗邊的冰花、衛生球變小、燈管變黑、燈絲變細、冰化成水、鐵水濤成鋼件等。
11．水的沸點與大氣壓有關：氣壓越高，沸點越高。（海拔越高，氣壓越高，沸點越高。）
一、電荷
1、電荷
帶電（荷）：摩擦過的物體有了吸引物體的輕小物體的性質，我們就說物體帶了電（荷）。
摩擦過的物體吸引輕小物體的現象，就是摩擦起電現象。
兩種電荷：自然界中只有兩種電荷。被絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷。被毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷叫做負電荷。
電荷相互作用的規律：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。
驗電器：檢驗物體是否帶電的裝置。原理：電荷間的相互作用規律。構造：金屬球、金屬桿、金屬箔。
電荷的多少叫電荷量，簡稱電荷。單位：庫侖（C）
2、原子的結構 原電荷
原子結構：原子由帶正電的原子核和帶負電的電子組成，電子圍繞原子核高速運動。通常情況下，原子核所帶的正電荷與所有核外電子總共帶的負電荷在數量上相等，整個原子呈中性，也就是原子對外不顯帶電的性質。
人們把最小電荷叫做原電荷。1e=1.6×10-19C，任何帶電體帶的電荷都是e的整數倍。
3、電荷在導體中定向移動
善於導電的物體叫做導體，常見導體：金屬、石墨、人體、大地、酸、鹼、鹽溶液等。
不善於導電的物體叫做絕緣體，常見絕緣體：橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油。
能夠自由移動的電子叫自由電子。金屬導電，靠的就是自由電子。
4、摩擦起電的實質
摩擦起電的實質是電子的轉移，電子從一個物體轉移到另一個物體。不同的物體約束電子的能力不同，在摩擦起電過程中，約束電子能力弱的物體因為失去電子，有了多餘的正電荷而帶上了正電，約束電子能力強的物體因為得到電子，有了多餘的電子而帶負電，兩個物體所帶電荷是等量異種電荷，電荷總量沒有發生改變。
二、電流和電路
1、電流
電荷的定向移動形成電流。
電路中有電流的時候，發生定向移動的電荷可能是正電荷，也可能是負電荷，還可能是正負電荷同時向相反的方向發生定向移動。把正電荷移動的方向規定為電流的方向。負電荷定向移動的方向與電流方向相反。
按照這個規定，當電路閉合時，在電源外部，電流是從電源正極經過用電器流向負極。
2、電路的構成
用導線把電源、用電器、開關連接起來就組成了電路。只有電路閉合時，電路中才有電流。電源是提供電能的裝置，用電器是消耗電能的裝置。
3、電路圖：用規定的符號表示電路連接情況的圖，叫做電路圖。
4、三種電路：①通路②開路③短路
三、串聯和並聯
1、串聯和並聯
串聯：把元件首尾相連，然後接到電路中。
並聯：把元件兩端分別連在一起，然後接到電路中。
2、識別電路串、並聯的常用方法：
①電流分析法：在識別電路時，電流：電源正極→各用電器→電源負極，若途中不分流，用電器串聯；若電流在某一處分流，每條支路只有一個用電器，這些用電器並聯；若每條支路不只一個用電器，這時電路有串有並，叫混聯電路。
②斷開法：去掉任意一個用電器，若另一個用電器也不工作，則這兩個用電器串聯；若另一個用電器不受影響仍然工作，則這兩個用電器為並聯。
③節點法：在識別電路時，不論導線有多長，只要其間沒有用電器或電源，則導線的兩端點都可看成同一點，從而找出各用電器的共同點
④觀察結構法：將用電器接線柱編號，電流流入端為「首」電流流出端為「尾」，觀察各用電器，若「首→尾→首→尾」連接為串聯；若「首、首」，「尾、尾」相連，為並聯。
⑤經驗法：對實際看不到連接的電路，如路燈、家庭電路，可根據他們的某些特徵判斷連接情況。
四、電流的強弱
1、怎樣表示電流的強弱
電流就是表示電流強弱的物理量，通常用I表示，單位：安培（A）、毫安(mA)、微安(μA)。
1A=1000mA、1mA=1000μA
2、電流表的連接
①電流表必須和被測的用電器串聯；②電流從電流表的正（紅）接線柱流入，負接線柱（黑）流出。③被測電流不要超過電流表的最大測量值。
3、電流表的讀數
①實驗室用電流表有兩個量程，0—0.6A和0—3A，測量時，必須明確電流表的量程。②確定電流表的分度值，即表盤的一個小格代表多大的電流（選用0—3A量程時，每個小格代表0.1A）。③接通電路後，看看錶針向右偏過了多少個小格，就能知道電流是多少。
五、探究串並聯電路中電流的規律
串聯電路中，各處的電流都相等：I＝I1=I2=I3=……
並聯電路中，幹路中的電流等於各個支路電流之和：I＝I1+I2+I3+……
③ 化南理工大學的考研化工原理科目代碼從2000年到現在一直是851嗎，是不是有變化的
2019年華南理工大學851化工原理考試大綱及參考書目公布，內容如下：
參考書目/教材：
《化工原理》（上冊）鍾理,伍欽,馬四朋主編,化工出版社2008
《化工原理》（下冊）鍾理,伍欽,曾朝霞主編,化工出版社2008
伍欽, 鍾理, 夏清, 熊丹柳改編, 化學工程單元操作(Unit Operations of Chemical Engineering), 英文改編版. 化工出版社, 2008
考試性質
全國碩士研究生入學考試自命題科目
考試方式和考試時間
閉卷考試，時間3小時
考試內容和考試要求
考試大綱
一、課程的性質
本課程是化工及相關專業的一門專業基礎課。通過本課程的教學使學生掌握流體流動、傳熱和傳質基礎理論及主要單元操作的典型設備的構造、操作原理；工藝設計、設備計算、選型及實驗研究方法；培養學生運用基礎理論分析和解決化工單元操作中的各種工程實際問題的能力。並通過實驗教學，使學生能鞏固加深對課堂教學內容的理解，強調理論與實際結合，綜合分析問題、解決問題的能力。
二、課程的基本要求和內容
緒論
本課程的性質、任務、研究對象和研究方法，本課程與其他有關課程的關系。
Δ物理量的因次、單位與單位換算：單位制與因次的概念。幾種主要單位制
（SI．CGS制．MKS工程單位制）及我國的法定計量單位。單位換算的基本方式。
第一章流體流動
流體的性質：連續介質的假定、密度、重度、比重、比容、牛頓粘性定律與粘度。
牛頓型與非牛頓型流體。
流體靜力學：靜壓強及其特性；壓強的單位及其換算；壓強的表達方式；重力場中靜止流體內壓強的變化規律及其應用；離心力場中壓強的變化規律。
流體流動現象：流體的流速和流量；穩定流動與不穩定流動；流體的流動型態；雷諾准數；當量直徑與水力半徑；滯流時流體在圓管中的速度分布；湍流時的時均速度與脈動速度；湍流時圓管中時均速度的分布；邊界層的形成、發展及分離。
流體流動的基本方程：Δ 物料衡算——連續性方程及其應用；Δ能量衡算方程；柏勢利方程；Δ能量衡算方程和柏勢利方程的應用。
流體阻力：Δ阻力損失的物理概念；邊界層對流動阻力的影響；粘性阻力與慣性阻力；湍流粘度系數；Δ沿程阻力的計算；滯流時圓管直管中沿程阻力計算；滯流時的摩擦系數；湍流時的摩擦系數；因次分析法：用因次分析法找出表示摩擦阻力關系中的數群；粗糙度對摩擦系數的影響；Δ局部阻力的計算。
管路計算：管徑的選擇；Δ簡單管路、並聯管路及分支管路的計算；管路布置中應注意的主要事項。
流量與速度的測量：測速管、孔板、文丘里流量計及轉子流量計的構造、原理及應用；流量計的選型、安裝及使用。
第二章流體輸送機械
概述:流體輸送問題的重要性，流體輸送機械的類別，泵的主要性能參數（揚程、流量、效率與功率）。
離心泵：Δ離心泵的基本構造與作用原理（包括軸向推力的平衡方法及氣縛現象）；Δ離心泵的理論分析（離心泵基本方程，從基本方程分析離心泵的結構和性能）；離心泵內各種損失）；Δ離心泵的特性曲線及其應用；不同條件下離心泵特性曲線的換算；離心泵的氣蝕現象與允許安裝高度；Δ離心泵的工作點與理論調節；Δ離心泵的類型與選擇。
其他類型泵：Δ往復泵的基本構造、作用原理及理論調節方法；Δ齒輪泵、螺桿泵及旋渦泵的作用原理及理論調節方法；各種泵的適用場合；Δ正位移泵與離心泵的比較。
離心式風機的特性曲線及選型。
第三章非均相物系的分離及固體流態化概念
概念：氣態非均相物系與液態非均相物系；非均相物系分離在化工生產中的應用。
重力沉降：Δ顆粒沉降的基本規律（沉降過程的力學分析，自由沉降時沉降速度的計算）重力沉降器，懸浮液的沉聚過程；沉降過程的強化途徑。
離心沉降：慣性離心力作用下的沉聚速度；Δ旋風分離器（基本構造．作用原理、分離效率．流體阻力、結構型式與選用）；旋液分離器；沉降式離心機。
其他除塵方法及設備：電除塵、濕法除塵器、慣性除塵器、袋濾器；除塵方法的選擇與比較。
過濾操作的基本概念：過程的特點；推動力與阻力；過濾介質；助濾劑。
過濾設備：板框壓濾機、加壓液濾機、轉筒真空過濾機、過濾式離心機等。
過濾計算：過濾基本方程；Δ恆壓及恆速過濾方程；Δ間歇式及連續式過濾機的計算；過濾常數的測定。
第四章傳熱
概述：化工生產中常見的傳熱過程；實現傳熱過程的三類設備（直接混合式，間壁式及畜熱式）；加熱和冷卻方法；載熱體和冷卻劑的選擇；水蒸氣的生產過程及其特性；飽和水蒸氣表；傳熱的三種基本方式及其特點；化工中如常見的組合傳熱方式；穩定傳熱與不穩定傳熱。
熱傳導：熱傳導的基本概念；傅立葉定律；Δ導熱系數；平壁(單層與多層)的穩定熱傳導；Δ圓筒壁(單層與多層)的穩定熱傳導；串聯熱阻的概念。
對流傳熱：對流傳熱的分析；傳熱邊界層；對流傳熱速率方程；對流傳熱系數及其影響因素；因次分析在對流傳熱中的應用；有關准數的物理意義；Δ流體無相變時的對流傳熱系數（採用准數關聯式綜合實驗數據的好處，使用公式時的注意事項）；Δ蒸汽冷凝時的對流傳熱（兩種冷凝方式）；Δ影咱冷凝傳熱的因素，冷凝水除器及不凝性氣體的排除；Δ蒸汽冷凝時對流傳熱系數的關聯式；液體沸騰時的對流傳熱（液體沸騰傳熱的規律——自然對流、核狀沸騰與液狀沸騰，影響沸騰傳熱的因素，大容器沸騰及管內沸騰時對流傳熱系數的關聯式）；Δ工業用換熱器中對流傳熱系數的大致范圍。
熱輻射:基本概念：斯蒂芬一玻爾茨曼定律；克希科夫定律、兩固體間的相互輻射傳熱；高溫測定中的輻射誤差、設備熱損失。
Δ兩流體間壁傳熱過程的計算：傳熱速率方程、傳熱速率或熱負荷的計算、平均溫度差的計算、傳熱系數計算式的推導、總熱阻與分熱阻．主要熱阻與非主要熱阻的概念、污垢熱阻、工業用換熱器中傳熱系數的大致范圍、壁溫的估算、利用傳熱效率和傳熱單元效法進行傳熱計算；傳熱的強化與削弱。
換熱器：換熱器的型式（夾套式、蛇管式、套管式、列管式、板式．板翹式、螺旋板式與翹片管式）；特點及選型；Δ列管式換熱器（結構、熱應力及其消除方法、設計方法）。
第五章 蒸餾
精餾過程的主要問題：Δ精餾原理；雙組分溶液的氣液相平衡（理想溶液與非理想溶液，拉烏爾定律；氣液平衡圖；t-x(y)圖與x-y圖；總壓對x-y圖的影響；恆沸點概念；揮發度與相對揮發度；平衡蒸餾、簡單蒸餾及精餾的區別；利用t-x(y)圖說明精餾原理。
Δ雙組分連續精餾塔的計算：全塔物料衡算；理論塔板的概念；求取理論塔板數的途徑；精餾段操作線方程；提餾段操作線方程；兩操作線交點的軌跡——q線方程；逐板法及圖解法求理論塔板數；不同進料狀態的比較；迴流比的確定（最小迴流比，全迴流與操作迴流比）；進料裝置的熱量衡算；確定操作壓強的原則；多側線精餾塔的操作線；塔釜採用直接蒸汽加熱時的操作線；理論塔板數的捷演算法；等板高度；分凝器應用場所。
間歇精餾的基本概念：特殊精餾，萃取精餾與恆沸精餾的原理、流程、應用和場合；水蒸汽蒸餾的基本概念及適用場合。
多組分精餾的特點。
第六章 吸收
概述：吸收在化工中的應用；吸收劑、吸收質與惰性氣體；填料塔的構造；吸收過程的主要問題。
Δ吸收的基本理論：吸收過程的相平衡關系（相組成的各種表示方法與相互換算；氣體在液體中的溶解度與亨利定律； 影響吸收相平衡的因素）；吸收過程的調節。
Δ單相流體中的傳質機理(分子擴散與費克定律；擴散系數及其影響因素，在氣相及液相中的穩定分子擴散、渦流擴散、對流擴散)；兩相流體間的傳質機理；雙膜理論；吸收速率方程（以不同濃度表示推動力的吸收速率方程，傳質系數和推動力的嚴格對應關系及傳質系數的換算，傳質系數和傳質分系數的關系）。
Δ吸收塔的計算：吸收劑的選擇；物料衡算與操作線方程；液氣比及吸收劑用量。塔填料的選擇:填料層高度的計算（圖解積分法、對數平均推動力法、傳質單元高度法等），板式吸收塔理論板數的計算。
吸收分系數與傳質單元高度的經驗式。
解吸過程與吸收過程的對比。
第七章 塔的設備
概述：塔設備的一般要求；塔設備的分類；填料塔與板式塔的特點。板式塔的基本結構，有降液管式（塔板流動型式，降液管及溢流堰，板型——泡罩塔、篩板塔．浮閥塔．舌形和浮舌形塔、浮動噴射塔等）；穿流式（篩孔及柵縫式穿流板）。
有降液管板式塔的流體力學計算，堰上的液流高度:降液管內液面高度；負荷性能圖．
浮閥塔的設計計算：塔徑、塔板間距、液流程數、溢流裝置、塔板布置；板上的浮閥數和開孔率、塔板壓降和淹塔情況校核、霧沫夾帶和漏液的校核．浮閥塔的負荷性能圖。
填料塔:填料：填料塔內的流體力學特性；液泛速度與塔徑計算；最小噴淋密度的校核；填料層的壓強降；填料塔的其他構件。
板式塔與填料塔的比較及塔設備的選型。
第八章乾燥
概述：乾燥過程的應用；乾燥方法（對流加熱乾燥、接觸加熱乾燥、輻射加熱乾燥、介電加熱乾燥．冷凍乾燥）；對流乾燥的流程；乾燥過程的實質。
Δ濕空氣的狀態參數與濕度圖；濕空氣的狀態參數（濕含量、相對濕度、焓、比熱、比熱容、干球溫度、濕球溫度、絕熱飽和溫度、露點）；濕空氣的濕度圖的作法與應用。
Δ乾燥過程的物料衡算與熱量衡算；濕物料中水分含量的表示法；物料衡算；熱量衡算；空氣通過乾燥器時的狀態變化；利用濕度圖求空氣狀態變化的方法；乾燥器出口空氣狀態的選定原則；乾燥器的熱效率。
Δ固體物料的乾燥機理：物料中所含水分的性質（平衡水分與自由水分；結合水分與非結合水分）；乾燥曲線與乾燥速率曲線，根據乾燥速率曲線分析乾燥過程的機理（等速乾燥階段、降速乾燥階段、臨界濕含量及其影響因素）；影響乾燥速率的因素；乾燥過程可能對物料質量產生的影響:乾燥條件的選擇．
恆定乾燥條件下乾燥速率與乾燥時間的計算。
乾燥設備，廂式乾燥器、氣流乾燥器、沸騰床乾燥器、噴霧乾燥器；乾燥器的選型。
乾燥器的設計舉例，氣流乾燥器的計算。
☆空氣濕度的調節方法。
第九章 實驗課程內容 （* 註：初試不包括第九章實驗課程的內容，但復試包括）
1、緒論
2．測量儀表及測量方法簡介
3、流體流動型態的觀察與測定、柏勢利方程實驗
4、管道阻力測定
5、離心泵性能的測定
6、過濾實驗
7、傳熱實驗
8、吸收實驗
9、乾燥實驗
10．精餾實驗
④ （流體流動阻力測得實驗）在對裝置做排氣工作時,是否一定要關閉流程尾部的出口閥為什麼
流量計校核實驗過程一、文丘里流量計（一）實驗目的 1、找出文丘里流量計的流量和壓差之間的關系曲線。 2、測定文丘里流量計的流量系數。（二）基本原理 根據柏努利原理，流量與文氏流量計前後的壓差有如下關系： （4-14）式中： —體積流量m3/s； —文氏管喉頸截面積，m2； Cv —文丘里流量計流量系數，無因次； R —U形壓差計的讀數，m； —壓差計內指示液密度，kg/m3。—流體密度。kg/m3。但是，流量系數的數值，往往要受到文氏計的結構和加工精度，以及流體性質、溫度、壓力的影響。因此，在現場使用這類數量計之前往往需要對流量計進行校正，即測定不同流量下的壓差計讀數，直接繪成曲線，或求得CV與Re之間關系曲線（流量系數CV在喉徑與管徑之比一定時隨Re數而變，其值由實驗測得），以備使用時查校。（三）實驗裝置實驗裝置及流程如圖4-12所示，文氏流量計裝在φ34×3mm不銹鋼管上，為了保證正常測量條件，流量計前、後必須有足夠長的直管段，其長度應使流體流過管件產生的渦流全部消失（具體安裝尺寸應查規定）。文氏計的壓差用U形壓差計測量，壓差計上部裝有放氣夾和平衡夾，放氣夾用以排出測壓管中積存的空氣，平衡夾用以平衡壓差計兩臂的壓力，防止沖走水銀，實驗用水，由泵從水箱輸入管路，由計量槽計量流量，然後放回水箱，循環使用，水溫由溫度計測量。圖4-12 流量計實驗裝置流程圖1、入口閥；2、文氏計；3、排水管；4、計量槽；5、液面計；6、排水閥；7、U形水銀壓差計；8、平衡夾；9、放氣夾。（四）實驗方法 1、熟悉實驗裝置及流程，觀察壓差計測壓導管與文氏計測壓接頭的連接，打開平衡夾和放氣夾。 2、打開管道進口閥，排除管道中的氣體，逐漸關小出口閥，使管道處於正壓，讓水經測壓導管由放氣管流出，以排出測壓系統中的空氣，待空氣排凈後，先關閉U形壓差計上部的放氣夾，然後關閉平衡夾。 3、關閉出口閥門，檢查壓差計左右兩臂讀數是否相等，否則，表明測壓系統中有空氣積存，需要重新排氣。 4、在進口閥全開的條件下，用出口閥調節流量進行實驗，由小流量到大流量或反之，記取8~10組數據，水的體積流量可根據計量槽中水量的增長和相應時間確定。 5、做完實驗後，將出口閥關閉，檢查壓差計讀數是否為零，若不為零應分析原因，並考慮是否要重做。 6、最後，將進口閥門關閉。松開壓差計上部平衡夾和放氣夾。（五）數據處理 1、在雙對數坐標紙上，用流量 對壓差計數R作圖，確定流量與壓差之關系。 2、根據實驗數據，計算流量系數Cv和對應點的Re數，在雙對數坐標紙上標繪CV-Re數之間的關系。（六）討論 1、試分析流量系數與哪些因素有關？ 2、在你所繪制的 ~R圖中，所得直線斜率是多少？理論上斜率應是多少？ 二、孔板流量計（一）實驗目的 1、找出孔板流量計的流量和壓差計讀數之間的關系曲線。 2、測定孔板測量計的孔流系數，並給出C0~Re的關系曲線。（二）基本原理 根據柏努利原理，流量與孔板流量計前後的壓差有如下關系： （4-15）式中 —體積流量，m3/s； —孔板流量計的孔流系數，無因次； —孔口面積，m2； R —U形壓關計的讀數，m; —壓差計內指標液密度，kg/m3； — 被測流體密度，kg/m3； 孔流系數的數值，往往要受到流量計本身的結構和加式精度，以及流體性質、溫度、壓力等因素的影響，因此在現場使用這類流量計往往需對流量計進行校核，即測定不同流量下的壓差計讀數，直接繪成曲線，或求得Co與Re之間的關系曲線，以備使用時查校。（三）實驗裝置實驗裝置及流程如圖4-13所示，水從水箱經離心泵，經出口閥（調節流量用），再經過孔板流量計，最後由活動擺頭控制，流入計量槽，流量計量結束後，放回水箱，孔板流量計的孔徑為24.33mm，管道採用1 聚丙烯塑料管（內徑36.26mm），水溫由溫度計測量。圖4-13 流量計校核及流體阻力實驗流程圖1.離心泵 2.出口閥 3.孔板流量計 4.U形壓差計5.倒U形壓差計 6.計量槽 7.水箱 8.活動擺頭
⑤ 管路計算與流量測量
一、管路計算
管路分簡單管路和復雜管路兩種。簡單管路系指由一種管徑所組成的單一管路；而復雜管路則是由不同管徑的管子連接而成的串聯管路，或由幾個簡單管路並聯組成的並聯管路和分支管路。復雜管路的計算是以簡單管路的計算為基礎。本節只討論簡單管路計算。
管路計算實際上是連續性方程式、柏努利方程式與能量損失計算式的具體運用，由於已知量與未知量情況不同，計算方法亦隨之而改變。在實際工作中常遇到的管路計算問題，歸納起來有以下三種情況：
（1）已知管徑、管長、管件和閥門的設置及流體的輸送量，求流體通過管路系統的能量損失，以便進一步確定輸送設備的輸出功率、設備內的壓強或設備間的相對位置等。這一類的計算比較容易，前面已討論過。
（2）已知管徑、管長、管件和閥門的設置及允許的能量損失，求流體的流速或流量。
（3）已知管長、管件和閥門的當量長度、流體的流量及允許的能量損失，求管徑。
後兩種情況都存在著共同性問題，即流速v或管徑d為未知，因此不能計算雷諾數Re值，則無法判斷流體的流型，所以也不能確定摩擦系數μ。在這種情況下，工程計算中常採用試差法或其他方法來求解。下面通過例題介紹試差法的應用。
例1-6如本題附圖所示，水從水塔引至車間，管路為φ114×4mm的鋼管，共長150m（包括管件及閥門的當量長度，但不包括進出口損失的當量長度）。水塔由水面維持恆定，並高於排水口12m，問水溫為12℃時，此管路的輸水量為若干m3/h。
例題1-6示圖
解：以塔內水面為上游截面1-1′，排水管出口外側為下游截面2-2′，並通過排水管出口中心作基準水平面。在兩截面間列柏努利方程式，即
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式中z1＝12mz2＝0
v1＝0v2＝0
p1＝p2
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將以上各值代入柏努利方程式，整理得出管內水的流速為：
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而
上兩式中雖只有兩個未知數μ與v，但還不能對v進行求解。由於式（b）的具體函數關系與流體的流型有關，現v為未知，故不能計算Re值，也就無法判斷流型，而且在一些生產中對於粘性不大的流體在管內流動時多為湍流。在湍流情況下，雷諾數Re范圍不同，式（b）的具體關系也不同，即使可推測出雷諾數Re的大致范圍，將相應的式（b）具體關系代入式（a），又往往得到難解的復雜方程式，故經常採用試差法求算v。即假設一個μ值，代入式（a）算出v值。利用此v值計算Re。根據算出的Re值及
設μ＝0.02代入式（a）得：
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從有關資料查得12℃時水的粘度為1.236×10-3Pa·s，於是
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取管壁的絕對粗糙度ε為0.2mm，ε/d＝0.2/106＝0.00189
根據Re及ε/d從圖1-15查得μ＝0.024。查出的μ值與假設的μ值不相等，故應進行第二次試算。
重設μ＝0.024，代入式（a）解得v＝2.58m/s。由此v值算出Re＝2.2×105，在圖1-15中查得μ＝0.0241。查出的μ值與所設μ值基本相符，故根據第二次試算的結果知v＝2.58m/s。
輸入量
上面用試差法求算流速時，也可先假設v值而由式（a）算出μ值。再以所假設的v算出Re值。並根據Re及ε/d從圖1-15查出μ值。此值與由式（a）解出的μ值相比較，從而判斷所設之v值是否合適。
二、流量的測量
在生產過程中輸送流體時，流體的流量往往是操作中必需測量、調節與控制的一個重要技術量。測量流量的方法很多，本節只介紹幾種以柏努利方程式作為測量原理的孔板流量計、文氏流量計、轉子流量計。
（一）孔板式流量計
在管道里插入一片帶有圓孔的金屬板的裝置，孔板的中心位於管道的中心線上，圖1-16所示，這樣構成的裝置叫做孔板流量計。
圖1-16孔板流量計
當管內流體流過孔口時，因流道截面突然縮小，使流速較管內平均流速增大，動壓頭增大，與此同時，靜壓頭下降，即孔口下游的壓強比上游低。流體流經孔口後，流動截面並不立即擴大到與管截面相等，而是繼續收縮，經一定距離後，才逐漸恢復到整個管截面。根據流體流經截面最小處的壓強和孔板前壓強的差值，可以算出管內流體的流量，這個壓強差是通過外接壓差計來測定的。
對孔口前截面1-1′與孔板孔口截面2-2′列出柏努利方程式，式中暫不計損失壓頭，得
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或
在孔板流量計上安裝U型管液柱壓差計，是為了求得式中的壓強差（p1-p2）。但測壓孔並不是開在如圖例1-5中1-1′和2-2′截面處。而一般都在緊靠孔口的前後，所以實際的測得壓強差並非（p1-p2）。以孔口前後的壓強差代替式中的（p1-p2）時，上式必須校正。設U型管壓差計中的讀數為R，指示液密度為ρ示，管中流體的密度為ρ，則孔口前後的壓強差為
R（ρ示-ρ）g
同時，由於流體收縮處的截面A2難以知道，而小孔的截面積A0是可以測定的，所以需用小孔處的流速v0來代替v2。此外，流體流經孔板時還有一定的損失壓頭。綜合考慮上述三方面的影響，引入校正系數C，將v0、實測壓差代入
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根據連續方程式，得
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代入上式，整理得
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並令
若孔口面積為A0，則流體在管道中的流量
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孔流系數C0的數值一般由實驗測定。實驗結果如圖1-17所示。圖中的橫坐標Re值是按管道內徑進行計算的。由圖1-17可見，Re為定值時，A0/A值越大，則C0即為常數。孔板流量計的使用范圍，應該是C0為定值的區域里，如
在實際應用中，安裝在管徑小於50mm管道上的孔板，應先用實驗方法求得該孔板的qv,s-R關系，而後再使用。安裝在管徑大於50mm管道上的孔板，因所測流量較大，不易測定qv,s-R曲線，此時，應採用標准孔板，其系列規格可查閱有關手冊。
孔板流量計安裝位置的上下游都要有一段內徑不變的直管，以保證流體通過孔板之前的速度分布穩定。通常要求上游直管長度為50d，下游直管長度為10d。若
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孔板式流量計構造簡單，製造、安裝方便，應用很廣。但流體流經孔板時，因突然收縮和擴大，損失壓力較大。此項損失壓頭隨d0/d1的減少而增大，當d0/d1＝0.5或更大時，其值約為所測得的壓強差的90%。所以孔板式流量多用於測定氣體和牛頓流體（不含任何固相成分）的流量。
（二）文丘里流量計
孔板流量計的主要缺點在於流體流經孔板時流速突然改變，損失大量壓頭。為了減少能量的損失，用一段漸縮、漸擴管代替孔板，這樣構成的流量計，稱為文丘里（文氏）流量計，其結構如圖1-18所示。
圖1-18文丘里流量計
為了避免流量計長度過大，基於前述原因，收縮角可取得大些，通常為15°～25°，擴大角仍須取得小些，一般為5°～7°。
與孔板流量計相似，文氏管流量計亦可根據柏努利方程式得出流量計算式
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式中C文——文氏管流量計的流量系數，在湍流時，一般取0.98；
A2——文氏管的最小截面（m2）。
文氏管流量計的阻力較小，流體的損失壓頭約為所測得壓強差的10%，但其結構不如孔板緊湊，加工也較麻煩。常用於測定壓力管道內的工業流體流量。
（三）轉子流量計
轉子流量計構造如圖1-19所示。在一個截面積自下向上逐漸擴大的垂直錐形玻璃管1內，裝有一個能旋轉自如的，由金屬或其他材質製成的轉子2（或稱浮子）。管中無流體通過時，轉子將沉於管底部。當被測流體以一定的流量通過流量計時，流體在轉子與管壁間環隙中的速度要增大，則靜壓強下降，於是在轉子的上下端形成一個壓差，轉子將浮起。隨轉子的上浮環隙面積逐漸增大，環隙中流速將減少，轉子兩端的壓差隨之降低。當轉子上浮至某一高度，轉子上下端壓差造成的升力恰等於轉子的重量時，轉子不再上升，懸浮於該高度上。
當流量增大，轉子兩端的壓差也隨之增大，轉子原來的力平衡被破壞，轉子將上升至另一高度達到新的力平衡。當流量減少，轉子將下降至另一高度，達到新的力平衡。在玻璃管外表面刻有讀數，根據轉子停留的位置，即可讀出被測流體的流量。
轉子流量計與孔板流量計不同的地方是轉子流量計的環隙截面是可變的，而轉子上下方的壓強差都不隨流量而變，所以有時稱轉子流量計為恆壓降流量計。
圖1-19轉子流量計
1-錐形玻璃管；2-轉子；3-刻度
轉子流量計出廠時其刻度常針對某特定流體而刻制。如果把適用於某一流體的轉子流量計用來測量其他流體的流量時，刻度就需校正，校正式如下：
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式中qv1——出廠流量計上針對「1」流體體積流量刻度值；
qv2——流量計用於流體「2」時，qv1刻度的實際體積流量；
ρ1——流體「1」的密度；
ρ2——流體「2」的密度；
ρ——轉子材料的密度。
轉子流量計能直接觀察到流體的流動，損失壓頭較小，安裝時在流量計的前後不需要維持一定長度的直管段，因此在實驗室和工業生產上得到廣泛應用，尤其是用在直徑小於50mm的管道中測量流量，能適應於腐蝕性流體的測量，但它不能經受高溫（一般不能過120℃）和高壓（一般不能超過4～5kg/cm2），再者也不適於混濁液體的流量測量。當用它們來測量粘度較大的流體，或者在流體中混有固體顆粒時，容易使測壓口堵塞或使轉子卡死，結果造成測量誤差或使測量工作無法進行，此時可採用其他流量計，如靶式流量計等，關於這些流量計在此不再一一敘述，如需要時，可查儀表手冊。
⑥ 流體阻力計算
前面已提到，由於流體有粘性，因此在流動時層與層之間會產生內摩擦力，流體與管壁之間還存在外摩擦力。為了克服這種內外摩擦力就會消耗流體的能量，即稱為流體的壓頭損失（E損或Σhf）。在應用柏努利方程解決有關流體流動的問題時，必須事先標出這項壓頭損失，即阻力。所以阻力計算就成了流體力學中的一項重要任務之一。
流體阻力的大小，除與流體的粘性大小有關外，還與流體流動型態（即流動較緩和的還是較劇烈的）、流體所通過管道或設備的壁面情況（粗糙的還是光滑的）、通過的路程及截面的大小等因素有關。
下面先研究流動型態與阻力的關系，然後再研究阻力的具體計算。
一、流體的流動型態
（一）雷諾實驗和雷諾數
為了弄清什麼叫流體的流動型態，首先用雷諾實驗裝置進行觀察。如圖1-10所示。
圖1-10雷諾實驗裝置
1-墨水瓶；2-墨水開關；3-溫度計；4-水箱；5-閥門；6-水槽
在實驗過程中，水箱4上面由進水管不斷進水，並用溢流裝置保持水面穩定。大玻璃管內的水流速度的大小由閥門5來調節，在大玻璃管進口中心處插入一根與墨水瓶1相連的細小玻璃管，以便將墨水通過墨水開關2注入水流中，以觀察大玻璃管內水的流動情況。水溫可通過溫度計3測量。
在實驗開始前，首先將水箱注滿水，並保持溢流。實驗開始時，略微開啟閥門5，使水在大玻璃管內以很慢的速度向下流動，然後開啟墨水開關2，隨後逐漸打開閥門5以增大管內流速。在實驗過程中可以看到，當管內的水流速度不大時，墨水在管內沿著軸線方向成一條直線而流動，像似一條拉緊的弦線，如圖1-11a所示。這表示，此時由於大玻璃管內水的質點之間互不混雜，水流沿著管軸線作平行而有規則的流動，這種流動型態稱為層流。
當管內流速增大時，墨水線不再保持成直線流動，線條開始波動而成波浪式流動，如圖1-11b所示。若此時繼續增大管內流速而達到某一定值時，這條墨線很快便與水流主體混合在一起，整個管內水流均染上了顏色，如圖1-11c所示。這表明，水的質點不僅沿著玻璃管軸線方向流動，而且在截面上作徑向無規則的脈動，引起質點之間互相劇烈地交換位置，互相碰撞，這種流動型態稱湍流（又稱紊流）。
圖1-11流體流動型態示意圖
a-層流；b-過渡流；c-湍流
根據不同的流體和不同的管徑所獲得的實驗結果表明，影響流體流動型態的因素，除了流體的流速外，還和管子的內徑d、流體密度ρ和流體的粘度η有關。通過進一步分析研究，這些因素對流動情況的影響，雷諾得出結論：上述四個因素所組成的復合數群
若將組成Re數的四個物理量的因次代入數群，則Re數的因次為
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即：Re數是一個無因次數群。組成此數群的各物理量，必須用一致的單位表示。因此，只要所用的單位一致，對任何單位制都可得到同一個數值。根據大量的實驗得知，Re≤2000時，流動型態為層流；當Re≥4000時，流動型態為湍流；而在2000＜Re＜4000范圍內時，流動型態不穩定，可能是層流，也可能是湍流，或是兩者交替出現，與外界干擾情況有關。例如周圍振動及管道入口處等都易出現湍流。這一范圍稱為過渡流。
例1-4有一根內徑為300mm的輸水管道，水的流速為2m/s，已知水溫為18℃，試判別管內水的流動型態。
解：計算Re值進行判斷
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已知：d＝300mm＝0.3m
v＝2m/s
水在18℃的密度ρ≈1000kg/m3，水的粘度η＝1.0559cP＝1.0559×10-3Pa·s將以上各值代入Re的算式得
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此時Re＞4000，故水在管內的流動型態為湍流。
（二）流體在圓管中的速度分布
流體速度的分布是表示流體通過管道截面時，在截面上各點流體速度大小的狀況，它可以更具體地反映層流和湍流兩種不同流動型態的本質。
層流時，流體的質點是沿著與管道中心線平行的方向流動的。在管道截面上，從中心至管壁，流動是作層與層的相對流動，在管道壁面上流體的速度等於零；愈向管道中心，流體層的速度愈大，直到管道中心線上速度達到最大。如果測得管道截面直徑上各點的流體速度，並將其進行標繪，可得一條拋物線的包絡曲線，如圖1-12所示。此時管道截面上流體的平均速度v為管道中心線上流體最大速度vmax的一半，即
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湍流時，流體中充滿著各種大小的旋渦，流體質點除了沿管道軸線方向流動外，在管道截面上，流體質點的運動方向和速度大小隨時在變化，但是，管內流體是在穩定情況下流動，對整個管道截面來說，流體的平均速度是不變的。
圖1-12層流時流體在圓管中的速度分布
圖1-13湍流時流體在圓管中的速度分布
若將截面上各點速度進行繪制，可得湍流時的速度分布包絡曲線，如圖1-13所示。此曲線近似於梯形平面的輪廓線，與圖1-12所示的層流時速度分布曲線比較，在管道中心線四周區域內，湍流時速度的分布比較均勻。這是因為流體質點在截面上作橫向脈動之故。如果流體湍流程度愈劇烈，即雷諾數Re愈大，則速度分布曲線頂部的區域愈廣闊而平坦。
湍流時，管道截面上的流體的平均速度v為管道中心線上流體最大速度vmax的0.8倍左右，即：
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由圖1-13所示的湍流時的速度分布曲線中可以看出，在靠近管壁的區域，流體的速度驟然下降，直到管壁上的速度等於零為止。在這個區域內，流體的速度梯度最大，速度分布曲線的形狀與層流時很相似。雖然對整個管道截面來講，流體流動型態屬於湍流，但是，因受到管壁上速度等於零的流體層阻礙的影響，使得在管壁附近的流體流動受到約束，不像管中心附近部分的流體質點那樣活躍。如果用墨水注入緊靠管壁附近的流體層中時，可以發現有直線流動的墨水細流。由此證明，即使在湍流時，在靠近管壁區域的流體仍作層流流動。這一作層流流動的流體薄層，稱為層流底層或層流內層。在湍流主體與層流內層之間的過渡區域，稱為過渡層，如圖1-14所示。
層流內層的厚度與雷諾數Re大小有關，Re數愈大，則層流內層的厚度愈薄，但不會等於零。
層流內層的厚度雖然極薄，但由於在層流內層中，流體質點是作直線流動，質點間互不混合。所以要在流體中進行熱量和質量的傳遞時，通過層流內層的阻力，將比在流體的湍流主體部分要大得多。因此，要提高傳熱或傳質的速率，必須設法減少層流內層的厚度。
上面介紹的流體速度分布曲線是在管道的平直部分測得的，而且流體的流動情況必須在穩定和等溫（即整個管道橫截面上流體的溫度是相同的）的條件下，因為流體的流動方向、溫度和截面的變化，都會影響速度分布曲線的形狀和比例。
圖1-14湍流時管道中流體層的分布情況
CB-層流內層；BA-過渡層；AO-湍流主體
二、流體阻力的計算
流體在管路中流動時的阻力可分成直管阻力與局部阻力兩類。直管阻力是由於流體的粘性和流體質點之間的互相碰撞以及流體與管壁之間所產生的摩擦阻力所致。局部阻力是指流體通過管路中的管件（如三通、彎頭、接頭、變徑接頭等）、閥件、管子的出入口等局部障礙而引起流速的大小或方向突然改變而產生的阻力。
管路中的流體阻力就為上述兩類阻力之和。即：
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式中∑hf——管路的總阻力，或者說流體克服管路阻力而損失的壓頭；
hp——管路中的直管阻力，或者說流體克服直管阻力而損失的壓頭；
he——管路中的局部阻力，或者說流體克服局部阻力而損失的壓頭。
（一）直管阻力的計算
根據實驗，直管阻力可用下式計算
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式中l——直管的長度（m）；
d——直管的內徑（m）；
v——流體在管內的流速（m/s）；
g——重力加速度（m/s2）（g＝9.81m/s2）；
μ—摩擦系數。
摩擦系數μ的單位為1，它是雷諾數Re和管壁粗糙度的函數，其值由μ-Re的曲線圖查出（見圖1-15所示）。
圖1-15是根據一系列實驗數據整理繪制而成的曲線。應該注意的是，此圖的坐標不是採用等分刻度的普通坐標，而是採用雙對數坐標（即縱坐標和橫坐標都是對數坐標）。
由圖1-15可見，在湍流區域內，管壁的粗糙度對摩擦系數有顯著影響，管壁粗糙度愈大，其影響亦愈大。圖中的每一條曲線（除層流外）都注出其管壁相對粗糙度
從圖1-15可以看出：
（1）當Re＜2000時，屬層流流動區域。此時不論光滑管或粗糙管，圖中只有一條直線。這就說明摩擦系數μ與管壁粗糙度無關，僅與雷諾數Re有關。即：
圖1-15摩擦系數與雷諾數及相對粗糙度的關系
表1-2工業管道的絕對粗糙度
μ＝f（Re）
經驗方程為（對圓管而言）
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（2）當Re≥4000時，屬湍流流動區域。當湍流程度不大時，即圖中虛線以左下方的湍流區，μ不僅與Re有關，而且與管壁相對粗糙度
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這就是說，μ值要根據管子的粗糙度
當湍流程度達到極度湍流時，即圖中虛線的右上方湍流區，各條曲線都與橫坐座標平行，這說明μ僅與
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對於相對粗糙度
μ＝0.034
（3）當2000＜Re＜4000時，屬過渡流區域。在此區域內，層流和湍流的μ-Re曲線都可以用，但做於阻力計算時，為安全起見，通常都是將湍流時的曲線延伸出去，用來查取這個區域的摩擦系數μ值。
從圖1-15求出的摩擦系數μ，是等溫下的數值。如果流動過程中液體溫度有變化，實驗結果指出，若液體在管中流動而被加熱時，其摩擦系數減少；被冷卻時，則增大。因此，當層流時，應按下法計算：
先用液體平均溫度下的物理量η、ρ求出Re數，後把從圖中查得的μ值除以1.1
當湍流時，溫度對摩擦系數μ的影響不大，通常可忽略不計。對溫度變化情況下流動的氣體，在湍流時，其摩擦系數幾乎不受變溫的影響；在層流時，則受到一定程度的影響。
（二）局部阻力的計算
局部阻力的計算，通常採用兩種方法：一種是當量長度法；另一種是阻力系數法。
1.當量長度法
流體通過某一管件或閥門等時，因局部阻力而造成的壓頭損失，相當於流體通過與其具有相同管徑的若干米長度的直管的壓頭損失，這個直管長度稱為當量長度，用符號l。表示。這樣，可用直管阻力公式來計算局部阻力的壓頭損失，並且在管路阻力的計算時，可將管路中的直管段長度和管件及閥門等的當量長度合並在一起計算。即：
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式中，Σle為管路中各種局部阻力的當量長度之和。
其他符號的意義和單位同前。
各種管件、閥門及其他局部障礙的當量長度l。的數值由實驗測定，通常以管徑的倍數n（又稱當量系數）來表示，如表1-3所示。例如閘閥在全開時的n值，查表1-3得7，若這閘閥是裝在管徑為100mm的管路中，則它的當量長度為：
表1-3局部阻力當量長度
le＝7d＝7×100mm＝700mm＝0.7m
2.阻力系數法
流體通過某一管件或閥門等的壓頭損失用流體在管路中的速度的倍數來表示，這種計算局部阻力的方法，稱為阻力系數法。即：
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式中，ρ為比例系數，稱為阻力系數，其值由實驗測出（對一些常見的管件、閥門等的局部阻力系數可查表1-4得到）。
其他的符號意義和單位同前。
表1-4湍流時流體通過各種管件和閥門等的阻力系數
註：計算突然縮小或突然擴大時的損失壓頭時，其流體的速度取較小管內的流速來計算。
上面列出的當量長度和阻力系數的數值在各專業書中有時略有差異，這是由於這些管件、閥門加工情況和測量壓力損失的裝置等不同所致。
三、管路總阻力的計算
管路的總阻力為各段沿程阻力與各個局部阻力的總和，即流體流過該管路的損失壓頭，即h損＝∑h直＋Σh局，如整個管路的直徑d不變，則用當量長度法時
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用阻力系數法時
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當量長度法考慮了μ值的變化，而阻力系數法取μ為常數，因此，前一種方法比較符合實際情況，且便於把沿程阻力與局部阻力合並計算，所以常用於實際設計中。下面舉例說明。
例1-5密度為1.1g/cm3的水溶液由一個貯槽流入另一個貯槽，管路由長20mφ114mm×4mm直鋼管和一個全開的閘閥，以及2個90°標准彎頭所組成。溶液在管內的流速為1m/s，粘度為0.001N·s/m2。求總損失壓頭h損。
解：已知ρ＝1.1×1000＝1100（kg/m3）
v＝1m/s
d＝114mm-2×4mm＝106mm＝0.106m
η＝0.001N·s/m2＝10-3N·s/m2
l＝20m
得
查μ-Re曲線得μ＝0.021
1.用阻力系數法計算局部阻力先計算∑ζ
由貯槽流入管口ζ＝0.5
2個90。標准彎頭2ζ＝2×0.75＝1.5
一個（全開）閘閥ζ＝0.17
由管口流入貯槽ζ＝1
∑ζ＝0.5+1.5+0.17+1＝3.17
所以損失壓頭
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2.用當量長度法計算局部阻力
計算∑le，由當量長度表查出le/d
貯槽流入管口le/d＝20le＝20d
2個90°標准彎頭le/d＝402le＝80d
一個閘閥（全開）le/d＝7le＝7d
管口流入貯槽le/d＝40le＝40d
Σle＝20d+80d+7d+40d＝147d
所以損失壓頭
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由管路阻力計算式可知，管路對流體阻力的影響是很大的。因為
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上式表明，在qv,s和管路總長度已定時，若忽略μ隨d增大而減少的影響，管路阻力近似地與管徑d的五次方成反比。例如管徑d增一倍，則損失壓頭可減為原損失壓頭的1/32。所以適當增大管徑，是減少損失壓頭的有效措施。
⑦ 流體流動阻力的測定實驗所測摩擦阻力系數隨雷諾准數的增大而增大為什麼
因為Re是反映流體動力學特徵的無量綱量。Re的值決定了流體總體的性態，比如是層流還是湍流以及波動性。
⑧ 實驗測定過濾速率常數時應測哪些數據如何整理所測數據得到過濾常數
一、實驗目的 ⒈ 掌握恆壓過濾常數 、 、 的測定方法,加深對 、 、 的概念和影響因素的理解. ⒉ 學習濾餅的壓縮性指數s和物料常數 的測定方法. ⒊ 學習 一類關系的實驗確定方法. ⒋ 學慣用正交試驗法來安排實驗,達到最大限度地減小實驗工作量的目的. ⒌ 學習對正交試驗法的實驗結果進行科學的分析,分析出每個因素重要性的大小,指出試驗指標隨各因素變化的趨勢,了解適宜操作條件的確定方法. 二、實驗內容 ⒈ 設定試驗指標、因素和水平.因課時限制,必須合作共同完成一個正交表.故統一規定試驗指標為恆壓過濾常數 ,實驗室提供的實驗條件可以設定的因素及其水平如表3-1所示,其中除濾漿濃度可以選二水平或四水平外,其餘因素的水平必須按表3-1選取.並假定各因素之間無交互作用. ⒉ 統一選擇正交表,按所選正交表的表頭設計,填入與各因素水平對應的數據,使它變成直觀的「實驗方案」表格. ⒊ 分小組進行實驗,測定每個實驗條件下的過濾常數 、 、 . ⒋ 對試驗指標 進行極差分析和方差分析；指出各個因素重要性的大小；討論 隨其影響因素的變化趨勢；以提高過濾速度為目標,確定適宜的操作條件. 三、實驗原理 ⒈ 恆壓過濾常數 、 、 的測定方法過濾是利用過濾介質進行液—固系統的分離過程,過濾介質通常採用帶有許多毛細孔的物質如帆布、毛毯、多孔陶瓷等.含有固體顆粒的懸浮液在一定壓力的作用下液體通過過濾介質,固體顆粒被截留在介質表面上,從而使液固兩相分離. 在過濾過程中,由於固體顆粒不斷地被截留在介質表面上,濾餅厚度增加,液體流過固體顆粒之間的孔道加長,而使流體流動阻力增加.故恆壓過濾時,過濾速率逐漸下降.隨著過濾進行,若得到相同的濾液量,則過濾時間增加. 恆壓過濾方程（3-1）式中： —單位過濾面積獲得的濾液體積,m3 / m2； —單位過濾面積上的虛擬濾液體積,m3 / m2； —實際過濾時間,s； —虛擬過濾時間,s； —過濾常數,m2/s. 將式（3-1）進行微分可得：（3-2）這是一個直線方程式,於普通坐標上標繪 的關系,可得直線.其斜率為 ,截距為 ,從而求出 、 .至於 可由下式求出：（3-3）當各數據點的時間間隔不大時, 可用增量之比 來代替. 在本實驗裝置中,若在計量瓶中收集的濾液量達到100ml時作為恆壓過濾時間的零點. 那麼,在此之前從真空吸濾器出口到計量瓶之間的管線中已有的濾液再加上計量瓶中100ml濾液,這兩部分濾液可視為常量（用 表示）,這些濾液對應的濾餅視為過濾介質以外的另一層過濾介質.在整理數據時,應考慮進去,則方程式（3-2）變為： （各套 為200ml）過濾常數的定義式：（3-4） 兩邊取對數 (3-5) 因 ,故 與 的關系在對數坐標上標繪時應是一條直線,直線的斜率為 ,由此可得濾餅的壓縮性指數 ,然後代入式（3-4）求物料特性常數 . ⒉ 正交試驗法原理,參閱《化工基礎實驗》第3章. 四、實驗裝置 ⒈ 本實驗共有八套裝置,設備流程如圖3-1所示,濾漿槽內放有已配製有一定濃度的硅藻土～水懸浮液.用電動攪拌器進行攪拌使濾漿濃度均勻（但不要使流體旋渦太大,使空氣被混入液體的現象）,用真空泵使系統產生真空,作為過濾推動力.濾液在計量瓶內計量. ⒉ 濾漿升溫靠電熱,用調壓變壓器即時調節電熱器的加熱電壓來控溫.每個濾漿內有電熱器兩個. ⒊ 濾漿濃度的水平分別指存放在濾漿槽內濃度不同的濾漿. ⒋ 過濾介質的水平1、2分別指真空吸濾器（玻璃漏斗）G2、G3（G2、G3是玻璃漏斗的型號,出廠時標注在漏鬥上）.真空吸濾器的過濾面積為0.00385m2. 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 2 3 1 圖3-1 正交試驗法在過濾研究實驗中的應用的流程圖 1—攪拌裝置；2—溫度顯示儀；3—真空吸濾器；4—電熱棒；5—調節閥；6—濾液計量瓶；7—放液閥； 8—放液閥；9—真空表；10—進氣閥；11—緩沖罐；12—調節閥；13—真空泵；14—濾漿槽五、實驗方法 ⒈ 每個小組完成正交表中兩個試驗號的試驗,每個大組負責完成一個正交表的全部試驗. ⒉ 同一濾漿槽內,先做低溫,後做高溫.兩個濾漿槽內同一水平的溫度應相等. ⒊ 每組先把低溫下的實驗數據輸入計算機回歸過濾常數.當回歸相關系數大於0.95時,該組實驗合格,否則重新實驗.使用同一濾漿槽的兩組實驗均合格後,才能升溫. ⒋ 每一大組用同一台計算機匯總並整理全部實驗數據,每個小組列印一份結果. ⒌ 每個實驗的操作步驟： ⑴ 開動電動攪拌器將濾漿槽內硅藻土料漿攪拌均勻.將真空吸濾器按圖示安裝好,放入濾漿槽中,注意濾漿要浸沒吸濾器. ⑵ 打開進氣閥,關閉調節閥5.然後接通真空泵電閘. ⑶ 調節進氣閥10,使真空表讀數恆定於指定值,然後打開調節閥5,進行抽濾,待計量瓶中收集的濾液量達到100ml時,按表計時,作為恆壓過濾零點.記錄濾液每增加100ml所用的時間.當計量瓶讀數為800ml時停表並立即關閉調節閥5. ⑷ 打開進氣閥10和8,待真空表讀數降到零時,停真空泵.打開調節閥5,利用系統內大氣壓把吸附在吸濾器上濾餅卸到槽內.放出計量瓶內濾液,並倒回濾漿槽內.卸下吸濾器清洗待用. ⒍ 結束實驗後,切斷真空泵、電動攪拌器電源,清洗真空吸濾器並使設備復原. 六、注意事項 ⒈ 每次實驗前都必須認真核對將做的實驗是否符合正交表中因素和水平的規定. ⒉ 每個人實驗的好壞,都會對整個大組的實驗結果產生重大影響.因此,每個人都應認真實驗,切不可粗心大意! ⒊ 放置真空吸濾器時,一定要把它浸沒在濾漿中,並且要垂直放置,防止氣體吸入,破壞物料連續進入系統和避免在器內形成濾餅厚度不均勻的現象. ⒋ 開關玻璃旋塞時,不要用力過猛,不許向外拔,以免損壞. ⒌ 每次實驗後應該把吸濾器清洗干凈. ⒍ 加熱濾漿時加熱電壓不能超過220V.當濾漿溫度快升到溫度的水平2所規定溫度時,加熱電壓應迅速降到40～50V.然後再酌情調節電壓進行升溫或保溫. 七、報告內容 ⒈ 列出全部過濾操作的原始數據,表格由各組統一設計. ⒉ 用最小二乘法或作圖法求解正交表中一個試驗的 、 、 . ⒊ 把計算機輸出的恆壓過濾常數 、 、 填入實驗結果表中. ⒋ 對試驗指標K進行極差分析和方差分析,並寫出表中某列值的計算舉例. ⒌ 畫出表示K隨各因素水平變化趨勢的線圖,並做理論分析. ⒍ 由本次正交試驗可得出的結論. ⒎ 回答下列思考題 ⑴ 為什麼每次實驗結束後,都得把濾餅和濾液倒回濾漿槽內? ⑵ 本實驗裝置真空表的讀數是否真正反映實際過濾推動力?為什麼? 表3-1 正交試驗的因素和水平因素水平壓強差△P（Mpa）過濾溫度t℃ 濾漿濃度C 過濾介質M 1 0.03 室溫： ℃ 5% G2 2 0.04 室溫+10℃ 10% G3 3 0.05 15% 4 0.06 20%