① 流体在管道流动时阻力可分为什么
流量计校核实验过程一、文丘里流量计（一）实验目的 1、找出文丘里流量计的流量和压差之间的关系曲线。 2、测定文丘里流量计的流量系数。（二）基本原理 根据柏努利原理，流量与文氏流量计前后的压差有如下关系： （4-14）式中： —体积流量m3/s； —文氏管喉颈截面积，m2； Cv —文丘里流量计流量系数，无因次； R —U形压差计的读数，m； —压差计内指示液密度，kg/m3。—流体密度。kg/m3。但是，流量系数的数值，往往要受到文氏计的结构和加工精度，以及流体性质、温度、压力的影响。因此，在现场使用这类数量计之前往往需要对流量计进行校正，即测定不同流量下的压差计读数，直接绘成曲线，或求得CV与Re之间关系曲线（流量系数CV在喉径与管径之比一定时随Re数而变，其值由实验测得），以备使用时查校。（三）实验装置实验装置及流程如图4-12所示，文氏流量计装在φ34×3mm不锈钢管上，为了保证正常测量条件，流量计前、后必须有足够长的直管段，其长度应使流体流过管件产生的涡流全部消失（具体安装尺寸应查规定）。文氏计的压差用U形压差计测量，压差计上部装有放气夹和平衡夹，放气夹用以排出测压管中积存的空气，平衡夹用以平衡压差计两臂的压力，防止冲走水银，实验用水，由泵从水箱输入管路，由计量槽计量流量，然后放回水箱，循环使用，水温由温度计测量。图4-12 流量计实验装置流程图1、入口阀；2、文氏计；3、排水管；4、计量槽；5、液面计；6、排水阀；7、U形水银压差计；8、平衡夹；9、放气夹。（四）实验方法 1、熟悉实验装置及流程，观察压差计测压导管与文氏计测压接头的连接，打开平衡夹和放气夹。 2、打开管道进口阀，排除管道中的气体，逐渐关小出口阀，使管道处于正压，让水经测压导管由放气管流出，以排出测压系统中的空气，待空气排净后，先关闭U形压差计上部的放气夹，然后关闭平衡夹。 3、关闭出口阀门，检查压差计左右两臂读数是否相等，否则，表明测压系统中有空气积存，需要重新排气。 4、在进口阀全开的条件下，用出口阀调节流量进行实验，由小流量到大流量或反之，记取8~10组数据，水的体积流量可根据计量槽中水量的增长和相应时间确定。 5、做完实验后，将出口阀关闭，检查压差计读数是否为零，若不为零应分析原因，并考虑是否要重做。 6、最后，将进口阀门关闭。松开压差计上部平衡夹和放气夹。（五）数据处理 1、在双对数坐标纸上，用流量 对压差计数R作图，确定流量与压差之关系。 2、根据实验数据，计算流量系数Cv和对应点的Re数，在双对数坐标纸上标绘CV-Re数之间的关系。（六）讨论 1、试分析流量系数与哪些因素有关？ 2、在你所绘制的 ~R图中，所得直线斜率是多少？理论上斜率应是多少？ 二、孔板流量计（一）实验目的 1、找出孔板流量计的流量和压差计读数之间的关系曲线。 2、测定孔板测量计的孔流系数，并给出C0~Re的关系曲线。（二）基本原理 根据柏努利原理，流量与孔板流量计前后的压差有如下关系： （4-15）式中 —体积流量，m3/s； —孔板流量计的孔流系数，无因次； —孔口面积，m2； R —U形压关计的读数，m; —压差计内指标液密度，kg/m3； — 被测流体密度，kg/m3； 孔流系数的数值，往往要受到流量计本身的结构和加式精度，以及流体性质、温度、压力等因素的影响，因此在现场使用这类流量计往往需对流量计进行校核，即测定不同流量下的压差计读数，直接绘成曲线，或求得Co与Re之间的关系曲线，以备使用时查校。（三）实验装置实验装置及流程如图4-13所示，水从水箱经离心泵，经出口阀（调节流量用），再经过孔板流量计，最后由活动摆头控制，流入计量槽，流量计量结束后，放回水箱，孔板流量计的孔径为24.33mm，管道采用1 聚丙烯塑料管（内径36.26mm），水温由温度计测量。图4-13 流量计校核及流体阻力实验流程图1.离心泵 2.出口阀 3.孔板流量计 4.U形压差计5.倒U形压差计 6.计量槽 7.水箱 8.活动摆头
② 八年级上物理复习提纲
八年级上物理复习提纲
（1）声现象
1．物理学是研究声、光、热、电、力等的物理现象。
2．声音是由物体的振动产生的。声音的传播需要介质。真空不能传递声音。
3．声音的三大特性：
①音调：由物体振动的频率决定，频率越快，音调越高。
②响度：由物体振动的幅度决定，振幅越大，响度越大。
③音色：由物体的材料和结构决定，不同物体的音色不同。
4．人们听到声音的基本过程：
①鼓膜的振动 → 听小骨及其他组织 → 听觉神经→ 大脑
②颌骨、头骨 → 听觉神经 → 大脑
5．声音的作用：传递信息和传递能量（能举例说明）
6．凡是影响人们正常的学习和生活的声音都是噪声。为了保护听力，声音不能超过90dB；为了保证工作和学习，声音不能超过70dB；为了保证休息和睡眠，声音不能超过50 dB。
（2）光现象
1． 光在真空中的传播速度： c = 3 × 10 8 m/s
2．声音在空气中传播速度： v = 340 m/s
3．元电荷： e = 1.6 × 10 –19 C 二．要点知识
1．光在同种均匀介质中沿直线传播。（如：激光引导掘进隧道、日食、月食的形成、影子的形成、瞄准时用到的“三点一线”、小孔成像等都是运用光的直线传播原理得到的。）
2．光源：
○1自然光源：如水母、太阳、萤火虫等。
○2人造光源：如电灯、手电筒、蜡烛等。（注意：不月亮是光源）
3．光的三原色：红、绿、蓝。
4．光在任何物体的表面都会发生反射。
5．光的反射定律：
①入射光线、法线、反射光线在同一平面内（三线同面）
②入射光线、反射光线分居法线两侧。
③反射角i=入射角r
光的折射规律：
①光从空气进入其他介质时，折射光线向法线偏折。
②光从其他介质进入空气时，折射光线远离法线。平面镜成像特点：
①像与物体的大小相等（等大）
②像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离（等距）
③像与物体的连线与平面镜垂直。（垂直）
④平面镜成的像是虚像。（虚像）
6．在光的反射现象和折射现象中，光路都是可逆的。
7．反射有两种：镜面反射和漫反射（能举例说明）
8．红外线的作用 紫外线的作用。
① 红外线摇控
①杀菌作用
②红外线夜视仪
②使荧光物质发光来判断物质的真假
③探测病人的健康情况
③促进维生素D的合成，帮助钙的吸收
9．光谱太阳光分解成为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
（3）透镜及其应用
1．凸透镜：中间厚，边缘薄。
2．凹透镜：中间薄，边缘厚。
3．凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。
4．能找出主光轴、焦点、焦距。
5．物距（u）：物体到凸透镜的距离。 像距（v）：像到凸透镜的距离。
凸透镜成像规律：
1.二倍焦距以外，倒立缩小实像；
一倍焦距到二倍焦距，倒立放大实像；
一倍焦距以内，正立放大虚像；
成实像物和像在凸透镜异侧，成虚像在凸透镜同侧。
2.
凸透镜成像规律表格
物体到透镜的距离u 像的大小 像的正倒 像的虚实 像到透镜的距离v 应用实例
u>2f 缩小 倒立 实像 2f>v>f 照相机
u=2f, 等大 倒立 实像 v=2f
2f>u>f 放大 倒立 实像 v>2f 幻灯机
u=f 无 无 无 平行光源：探照灯
u<f 放大 正立 虚像 无 虚像在物体同侧 放大镜
为了研究各种猜想，人们经常用光具座进行试验。
蜡烛，凸透镜，光屏应尽量保持在同一条直线上。
结论：一倍焦距分虚实，二倍焦距大小。物近像远像变大，物远像近像变小。实像都是倒立的，虚像都是正立的。
6．照相机： u > f 成倒立、缩小的实像。
幻灯机：f < u < 2f 成倒立、放大的实像。
放大镜：u ＜ f 成正立、放大的虚像。
显微镜：目镜：起放大作用；物镜：f < u < 2f 成倒立、放大的实像。
望远镜：目镜: 起放大作用；物镜：u > 2f , 成倒立、放大的实像。
7．知道近视眼和远视眼形成的原因。 矫正：近视眼用凸透镜矫正（凸透镜为负）；远视眼用凹透镜矫正（凹透镜为正）。
8．透镜焦度：Φ=1 / f （ f：焦距）
（4）物态变化
1．温度：物体的冷热程度叫温度。单位：摄氏度（ ℃ ）规定：冰水混合物的温度为0℃ ； 沸水的温度为100℃
2．温度计的原理：利用液体的热胀冷缩性质制成的。常用的液体有水银、酒精、煤油等。 3．温度计的使用：一.看：使用前要先看清温度计的量程和分度值；二.放：玻璃泡全部浸没在液体中，不能碰到容器底和容器壁；
三.读：
○1待温度计示数稳定后再读数；
○2读数时玻璃泡不能离开液面；
○3读数时眼睛要与温度计液柱上表面相平。
4．体温计：量程：35℃～42℃；分度值：0.1℃ ； 使用前要将水银甩下去。
5．物态变化物质由固态变成液态的过程叫熔化；熔化要吸热。
物质由液态变成固态的过程叫凝固；凝固要放热。
物质由液态变成气态的过程叫汽化；汽化要吸热。
物质由气态变成液态的过程叫液化；液化要放热。
物质由固态变成气态的过程叫升华；升华要吸热。
物质由气态变成固态的过程叫凝华；凝华要放热。
6．常见的晶体有冰、海波、各种金属；
非晶体有蜡、沥青、松香、玻璃等。(要求能判别出晶体与非晶体的熔化和凝固图象。)
7．晶体在熔化过程中要吸热，但温度不变；在凝固过程中要放热，但温度不变；同种晶体的熔点和凝固点相同。
非晶体在熔化过程中要吸热,温度不断上升；在凝固过程中要放热，温度不断下降。
8．汽化有两种方式：沸腾和蒸发。
1）.沸腾：
a．定义：在一定温度下，在液体表面和内部同时发生的剧烈汽化现象。
b．沸腾条件：①达到沸点； ②继续加热。
c．沸腾时的特点：液体在沸腾时要吸热，但温度不变
2).蒸发：
a．定义：在任何温度下，只发生在液体表面的气化现象。
b．影响蒸发快慢的因素： 液体表面空气流动的快慢：空气流动越快，蒸发越快； 液体温度的高低：温度越高，蒸发越快； 液体表面积的大小：表面积越大，蒸发越快。
c．蒸发有致冷的作用。
9．液化有两种方式：降低温度和压缩体积
10．能解释日常生活中各种物态变化现象。
如：雾、露水、霜、冰雹、雪的形成、各种“白气”、窗边的冰花、卫生球变小、灯管变黑、灯丝变细、冰化成水、铁水涛成钢件等。
11．水的沸点与大气压有关：气压越高，沸点越高。（海拔越高，气压越高，沸点越高。）
一、电荷
1、电荷
带电（荷）：摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质，我们就说物体带了电（荷）。
摩擦过的物体吸引轻小物体的现象，就是摩擦起电现象。
两种电荷：自然界中只有两种电荷。被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷。被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。
电荷相互作用的规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
验电器：检验物体是否带电的装置。原理：电荷间的相互作用规律。构造：金属球、金属杆、金属箔。
电荷的多少叫电荷量，简称电荷。单位：库仑（C）
2、原子的结构 原电荷
原子结构：原子由带正电的原子核和带负电的电子组成，电子围绕原子核高速运动。通常情况下，原子核所带的正电荷与所有核外电子总共带的负电荷在数量上相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。
人们把最小电荷叫做原电荷。1e=1.6×10-19C，任何带电体带的电荷都是e的整数倍。
3、电荷在导体中定向移动
善于导电的物体叫做导体，常见导体：金属、石墨、人体、大地、酸、碱、盐溶液等。
不善于导电的物体叫做绝缘体，常见绝缘体：橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油。
能够自由移动的电子叫自由电子。金属导电，靠的就是自由电子。
4、摩擦起电的实质
摩擦起电的实质是电子的转移，电子从一个物体转移到另一个物体。不同的物体约束电子的能力不同，在摩擦起电过程中，约束电子能力弱的物体因为失去电子，有了多余的正电荷而带上了正电，约束电子能力强的物体因为得到电子，有了多余的电子而带负电，两个物体所带电荷是等量异种电荷，电荷总量没有发生改变。
二、电流和电路
1、电流
电荷的定向移动形成电流。
电路中有电流的时候，发生定向移动的电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正负电荷同时向相反的方向发生定向移动。把正电荷移动的方向规定为电流的方向。负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
按照这个规定，当电路闭合时，在电源外部，电流是从电源正极经过用电器流向负极。
2、电路的构成
用导线把电源、用电器、开关连接起来就组成了电路。只有电路闭合时，电路中才有电流。电源是提供电能的装置，用电器是消耗电能的装置。
3、电路图：用规定的符号表示电路连接情况的图，叫做电路图。
4、三种电路：①通路②开路③短路
三、串联和并联
1、串联和并联
串联：把元件首尾相连，然后接到电路中。
并联：把元件两端分别连在一起，然后接到电路中。
2、识别电路串、并联的常用方法：
①电流分析法：在识别电路时，电流：电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流，用电器串联；若电流在某一处分流，每条支路只有一个用电器，这些用电器并联；若每条支路不只一个用电器，这时电路有串有并，叫混联电路。
②断开法：去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响仍然工作，则这两个用电器为并联。
③节点法：在识别电路时，不论导线有多长，只要其间没有用电器或电源，则导线的两端点都可看成同一点，从而找出各用电器的共同点
④观察结构法：将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。
⑤经验法：对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。
四、电流的强弱
1、怎样表示电流的强弱
电流就是表示电流强弱的物理量，通常用I表示，单位：安培（A）、毫安(mA)、微安(μA)。
1A=1000mA、1mA=1000μA
2、电流表的连接
①电流表必须和被测的用电器串联；②电流从电流表的正（红）接线柱流入，负接线柱（黑）流出。③被测电流不要超过电流表的最大测量值。
3、电流表的读数
①实验室用电流表有两个量程，0—0.6A和0—3A，测量时，必须明确电流表的量程。②确定电流表的分度值，即表盘的一个小格代表多大的电流（选用0—3A量程时，每个小格代表0.1A）。③接通电路后，看看表针向右偏过了多少个小格，就能知道电流是多少。
五、探究串并联电路中电流的规律
串联电路中，各处的电流都相等：I＝I1=I2=I3=……
并联电路中，干路中的电流等于各个支路电流之和：I＝I1+I2+I3+……
③ 化南理工大学的考研化工原理科目代码从2000年到现在一直是851吗，是不是有变化的
2019年华南理工大学851化工原理考试大纲及参考书目公布，内容如下：
参考书目/教材：
《化工原理》（上册）钟理,伍钦,马四朋主编,化工出版社2008
《化工原理》（下册）钟理,伍钦,曾朝霞主编,化工出版社2008
伍钦, 钟理, 夏清, 熊丹柳改编, 化学工程单元操作(Unit Operations of Chemical Engineering), 英文改编版. 化工出版社, 2008
考试性质
全国硕士研究生入学考试自命题科目
考试方式和考试时间
闭卷考试，时间3小时
考试内容和考试要求
考试大纲
一、课程的性质
本课程是化工及相关专业的一门专业基础课。通过本课程的教学使学生掌握流体流动、传热和传质基础理论及主要单元操作的典型设备的构造、操作原理；工艺设计、设备计算、选型及实验研究方法；培养学生运用基础理论分析和解决化工单元操作中的各种工程实际问题的能力。并通过实验教学，使学生能巩固加深对课堂教学内容的理解，强调理论与实际结合，综合分析问题、解决问题的能力。
二、课程的基本要求和内容
绪论
本课程的性质、任务、研究对象和研究方法，本课程与其他有关课程的关系。
Δ物理量的因次、单位与单位换算：单位制与因次的概念。几种主要单位制
（SI．CGS制．MKS工程单位制）及我国的法定计量单位。单位换算的基本方式。
第一章流体流动
流体的性质：连续介质的假定、密度、重度、比重、比容、牛顿粘性定律与粘度。
牛顿型与非牛顿型流体。
流体静力学：静压强及其特性；压强的单位及其换算；压强的表达方式；重力场中静止流体内压强的变化规律及其应用；离心力场中压强的变化规律。
流体流动现象：流体的流速和流量；稳定流动与不稳定流动；流体的流动型态；雷诺准数；当量直径与水力半径；滞流时流体在圆管中的速度分布；湍流时的时均速度与脉动速度；湍流时圆管中时均速度的分布；边界层的形成、发展及分离。
流体流动的基本方程：Δ 物料衡算——连续性方程及其应用；Δ能量衡算方程；柏势利方程；Δ能量衡算方程和柏势利方程的应用。
流体阻力：Δ阻力损失的物理概念；边界层对流动阻力的影响；粘性阻力与惯性阻力；湍流粘度系数；Δ沿程阻力的计算；滞流时圆管直管中沿程阻力计算；滞流时的摩擦系数；湍流时的摩擦系数；因次分析法：用因次分析法找出表示摩擦阻力关系中的数群；粗糙度对摩擦系数的影响；Δ局部阻力的计算。
管路计算：管径的选择；Δ简单管路、并联管路及分支管路的计算；管路布置中应注意的主要事项。
流量与速度的测量：测速管、孔板、文丘里流量计及转子流量计的构造、原理及应用；流量计的选型、安装及使用。
第二章流体输送机械
概述:流体输送问题的重要性，流体输送机械的类别，泵的主要性能参数（扬程、流量、效率与功率）。
离心泵：Δ离心泵的基本构造与作用原理（包括轴向推力的平衡方法及气缚现象）；Δ离心泵的理论分析（离心泵基本方程，从基本方程分析离心泵的结构和性能）；离心泵内各种损失）；Δ离心泵的特性曲线及其应用；不同条件下离心泵特性曲线的换算；离心泵的气蚀现象与允许安装高度；Δ离心泵的工作点与理论调节；Δ离心泵的类型与选择。
其他类型泵：Δ往复泵的基本构造、作用原理及理论调节方法；Δ齿轮泵、螺杆泵及旋涡泵的作用原理及理论调节方法；各种泵的适用场合；Δ正位移泵与离心泵的比较。
离心式风机的特性曲线及选型。
第三章非均相物系的分离及固体流态化概念
概念：气态非均相物系与液态非均相物系；非均相物系分离在化工生产中的应用。
重力沉降：Δ颗粒沉降的基本规律（沉降过程的力学分析，自由沉降时沉降速度的计算）重力沉降器，悬浮液的沉聚过程；沉降过程的强化途径。
离心沉降：惯性离心力作用下的沉聚速度；Δ旋风分离器（基本构造．作用原理、分离效率．流体阻力、结构型式与选用）；旋液分离器；沉降式离心机。
其他除尘方法及设备：电除尘、湿法除尘器、惯性除尘器、袋滤器；除尘方法的选择与比较。
过滤操作的基本概念：过程的特点；推动力与阻力；过滤介质；助滤剂。
过滤设备：板框压滤机、加压液滤机、转筒真空过滤机、过滤式离心机等。
过滤计算：过滤基本方程；Δ恒压及恒速过滤方程；Δ间歇式及连续式过滤机的计算；过滤常数的测定。
第四章传热
概述：化工生产中常见的传热过程；实现传热过程的三类设备（直接混合式，间壁式及畜热式）；加热和冷却方法；载热体和冷却剂的选择；水蒸气的生产过程及其特性；饱和水蒸气表；传热的三种基本方式及其特点；化工中如常见的组合传热方式；稳定传热与不稳定传热。
热传导：热传导的基本概念；傅立叶定律；Δ导热系数；平壁(单层与多层)的稳定热传导；Δ圆筒壁(单层与多层)的稳定热传导；串联热阻的概念。
对流传热：对流传热的分析；传热边界层；对流传热速率方程；对流传热系数及其影响因素；因次分析在对流传热中的应用；有关准数的物理意义；Δ流体无相变时的对流传热系数（采用准数关联式综合实验数据的好处，使用公式时的注意事项）；Δ蒸汽冷凝时的对流传热（两种冷凝方式）；Δ影咱冷凝传热的因素，冷凝水除器及不凝性气体的排除；Δ蒸汽冷凝时对流传热系数的关联式；液体沸腾时的对流传热（液体沸腾传热的规律——自然对流、核状沸腾与液状沸腾，影响沸腾传热的因素，大容器沸腾及管内沸腾时对流传热系数的关联式）；Δ工业用换热器中对流传热系数的大致范围。
热辐射:基本概念：斯蒂芬一玻尔茨曼定律；克希科夫定律、两固体间的相互辐射传热；高温测定中的辐射误差、设备热损失。
Δ两流体间壁传热过程的计算：传热速率方程、传热速率或热负荷的计算、平均温度差的计算、传热系数计算式的推导、总热阻与分热阻．主要热阻与非主要热阻的概念、污垢热阻、工业用换热器中传热系数的大致范围、壁温的估算、利用传热效率和传热单元效法进行传热计算；传热的强化与削弱。
换热器：换热器的型式（夹套式、蛇管式、套管式、列管式、板式．板翘式、螺旋板式与翘片管式）；特点及选型；Δ列管式换热器（结构、热应力及其消除方法、设计方法）。
第五章 蒸馏
精馏过程的主要问题：Δ精馏原理；双组分溶液的气液相平衡（理想溶液与非理想溶液，拉乌尔定律；气液平衡图；t-x(y)图与x-y图；总压对x-y图的影响；恒沸点概念；挥发度与相对挥发度；平衡蒸馏、简单蒸馏及精馏的区别；利用t-x(y)图说明精馏原理。
Δ双组分连续精馏塔的计算：全塔物料衡算；理论塔板的概念；求取理论塔板数的途径；精馏段操作线方程；提馏段操作线方程；两操作线交点的轨迹——q线方程；逐板法及图解法求理论塔板数；不同进料状态的比较；回流比的确定（最小回流比，全回流与操作回流比）；进料装置的热量衡算；确定操作压强的原则；多侧线精馏塔的操作线；塔釜采用直接蒸汽加热时的操作线；理论塔板数的捷算法；等板高度；分凝器应用场所。
间歇精馏的基本概念：特殊精馏，萃取精馏与恒沸精馏的原理、流程、应用和场合；水蒸汽蒸馏的基本概念及适用场合。
多组分精馏的特点。
第六章 吸收
概述：吸收在化工中的应用；吸收剂、吸收质与惰性气体；填料塔的构造；吸收过程的主要问题。
Δ吸收的基本理论：吸收过程的相平衡关系（相组成的各种表示方法与相互换算；气体在液体中的溶解度与亨利定律； 影响吸收相平衡的因素）；吸收过程的调节。
Δ单相流体中的传质机理(分子扩散与费克定律；扩散系数及其影响因素，在气相及液相中的稳定分子扩散、涡流扩散、对流扩散)；两相流体间的传质机理；双膜理论；吸收速率方程（以不同浓度表示推动力的吸收速率方程，传质系数和推动力的严格对应关系及传质系数的换算，传质系数和传质分系数的关系）。
Δ吸收塔的计算：吸收剂的选择；物料衡算与操作线方程；液气比及吸收剂用量。塔填料的选择:填料层高度的计算（图解积分法、对数平均推动力法、传质单元高度法等），板式吸收塔理论板数的计算。
吸收分系数与传质单元高度的经验式。
解吸过程与吸收过程的对比。
第七章 塔的设备
概述：塔设备的一般要求；塔设备的分类；填料塔与板式塔的特点。板式塔的基本结构，有降液管式（塔板流动型式，降液管及溢流堰，板型——泡罩塔、筛板塔．浮阀塔．舌形和浮舌形塔、浮动喷射塔等）；穿流式（筛孔及栅缝式穿流板）。
有降液管板式塔的流体力学计算，堰上的液流高度:降液管内液面高度；负荷性能图．
浮阀塔的设计计算：塔径、塔板间距、液流程数、溢流装置、塔板布置；板上的浮阀数和开孔率、塔板压降和淹塔情况校核、雾沫夹带和漏液的校核．浮阀塔的负荷性能图。
填料塔:填料：填料塔内的流体力学特性；液泛速度与塔径计算；最小喷淋密度的校核；填料层的压强降；填料塔的其他构件。
板式塔与填料塔的比较及塔设备的选型。
第八章干燥
概述：干燥过程的应用；干燥方法（对流加热干燥、接触加热干燥、辐射加热干燥、介电加热干燥．冷冻干燥）；对流干燥的流程；干燥过程的实质。
Δ湿空气的状态参数与湿度图；湿空气的状态参数（湿含量、相对湿度、焓、比热、比热容、干球温度、湿球温度、绝热饱和温度、露点）；湿空气的湿度图的作法与应用。
Δ干燥过程的物料衡算与热量衡算；湿物料中水分含量的表示法；物料衡算；热量衡算；空气通过干燥器时的状态变化；利用湿度图求空气状态变化的方法；干燥器出口空气状态的选定原则；干燥器的热效率。
Δ固体物料的干燥机理：物料中所含水分的性质（平衡水分与自由水分；结合水分与非结合水分）；干燥曲线与干燥速率曲线，根据干燥速率曲线分析干燥过程的机理（等速干燥阶段、降速干燥阶段、临界湿含量及其影响因素）；影响干燥速率的因素；干燥过程可能对物料质量产生的影响:干燥条件的选择．
恒定干燥条件下干燥速率与干燥时间的计算。
干燥设备，厢式干燥器、气流干燥器、沸腾床干燥器、喷雾干燥器；干燥器的选型。
干燥器的设计举例，气流干燥器的计算。
☆空气湿度的调节方法。
第九章 实验课程内容 （* 注：初试不包括第九章实验课程的内容，但复试包括）
1、绪论
2．测量仪表及测量方法简介
3、流体流动型态的观察与测定、柏势利方程实验
4、管道阻力测定
5、离心泵性能的测定
6、过滤实验
7、传热实验
8、吸收实验
9、干燥实验
10．精馏实验
④ （流体流动阻力测得实验）在对装置做排气工作时,是否一定要关闭流程尾部的出口阀为什么
流量计校核实验过程一、文丘里流量计（一）实验目的 1、找出文丘里流量计的流量和压差之间的关系曲线。 2、测定文丘里流量计的流量系数。（二）基本原理 根据柏努利原理，流量与文氏流量计前后的压差有如下关系： （4-14）式中： —体积流量m3/s； —文氏管喉颈截面积，m2； Cv —文丘里流量计流量系数，无因次； R —U形压差计的读数，m； —压差计内指示液密度，kg/m3。—流体密度。kg/m3。但是，流量系数的数值，往往要受到文氏计的结构和加工精度，以及流体性质、温度、压力的影响。因此，在现场使用这类数量计之前往往需要对流量计进行校正，即测定不同流量下的压差计读数，直接绘成曲线，或求得CV与Re之间关系曲线（流量系数CV在喉径与管径之比一定时随Re数而变，其值由实验测得），以备使用时查校。（三）实验装置实验装置及流程如图4-12所示，文氏流量计装在φ34×3mm不锈钢管上，为了保证正常测量条件，流量计前、后必须有足够长的直管段，其长度应使流体流过管件产生的涡流全部消失（具体安装尺寸应查规定）。文氏计的压差用U形压差计测量，压差计上部装有放气夹和平衡夹，放气夹用以排出测压管中积存的空气，平衡夹用以平衡压差计两臂的压力，防止冲走水银，实验用水，由泵从水箱输入管路，由计量槽计量流量，然后放回水箱，循环使用，水温由温度计测量。图4-12 流量计实验装置流程图1、入口阀；2、文氏计；3、排水管；4、计量槽；5、液面计；6、排水阀；7、U形水银压差计；8、平衡夹；9、放气夹。（四）实验方法 1、熟悉实验装置及流程，观察压差计测压导管与文氏计测压接头的连接，打开平衡夹和放气夹。 2、打开管道进口阀，排除管道中的气体，逐渐关小出口阀，使管道处于正压，让水经测压导管由放气管流出，以排出测压系统中的空气，待空气排净后，先关闭U形压差计上部的放气夹，然后关闭平衡夹。 3、关闭出口阀门，检查压差计左右两臂读数是否相等，否则，表明测压系统中有空气积存，需要重新排气。 4、在进口阀全开的条件下，用出口阀调节流量进行实验，由小流量到大流量或反之，记取8~10组数据，水的体积流量可根据计量槽中水量的增长和相应时间确定。 5、做完实验后，将出口阀关闭，检查压差计读数是否为零，若不为零应分析原因，并考虑是否要重做。 6、最后，将进口阀门关闭。松开压差计上部平衡夹和放气夹。（五）数据处理 1、在双对数坐标纸上，用流量 对压差计数R作图，确定流量与压差之关系。 2、根据实验数据，计算流量系数Cv和对应点的Re数，在双对数坐标纸上标绘CV-Re数之间的关系。（六）讨论 1、试分析流量系数与哪些因素有关？ 2、在你所绘制的 ~R图中，所得直线斜率是多少？理论上斜率应是多少？ 二、孔板流量计（一）实验目的 1、找出孔板流量计的流量和压差计读数之间的关系曲线。 2、测定孔板测量计的孔流系数，并给出C0~Re的关系曲线。（二）基本原理 根据柏努利原理，流量与孔板流量计前后的压差有如下关系： （4-15）式中 —体积流量，m3/s； —孔板流量计的孔流系数，无因次； —孔口面积，m2； R —U形压关计的读数，m; —压差计内指标液密度，kg/m3； — 被测流体密度，kg/m3； 孔流系数的数值，往往要受到流量计本身的结构和加式精度，以及流体性质、温度、压力等因素的影响，因此在现场使用这类流量计往往需对流量计进行校核，即测定不同流量下的压差计读数，直接绘成曲线，或求得Co与Re之间的关系曲线，以备使用时查校。（三）实验装置实验装置及流程如图4-13所示，水从水箱经离心泵，经出口阀（调节流量用），再经过孔板流量计，最后由活动摆头控制，流入计量槽，流量计量结束后，放回水箱，孔板流量计的孔径为24.33mm，管道采用1 聚丙烯塑料管（内径36.26mm），水温由温度计测量。图4-13 流量计校核及流体阻力实验流程图1.离心泵 2.出口阀 3.孔板流量计 4.U形压差计5.倒U形压差计 6.计量槽 7.水箱 8.活动摆头
⑤ 管路计算与流量测量
一、管路计算
管路分简单管路和复杂管路两种。简单管路系指由一种管径所组成的单一管路；而复杂管路则是由不同管径的管子连接而成的串联管路，或由几个简单管路并联组成的并联管路和分支管路。复杂管路的计算是以简单管路的计算为基础。本节只讨论简单管路计算。
管路计算实际上是连续性方程式、柏努利方程式与能量损失计算式的具体运用，由于已知量与未知量情况不同，计算方法亦随之而改变。在实际工作中常遇到的管路计算问题，归纳起来有以下三种情况：
（1）已知管径、管长、管件和阀门的设置及流体的输送量，求流体通过管路系统的能量损失，以便进一步确定输送设备的输出功率、设备内的压强或设备间的相对位置等。这一类的计算比较容易，前面已讨论过。
（2）已知管径、管长、管件和阀门的设置及允许的能量损失，求流体的流速或流量。
（3）已知管长、管件和阀门的当量长度、流体的流量及允许的能量损失，求管径。
后两种情况都存在着共同性问题，即流速v或管径d为未知，因此不能计算雷诺数Re值，则无法判断流体的流型，所以也不能确定摩擦系数μ。在这种情况下，工程计算中常采用试差法或其他方法来求解。下面通过例题介绍试差法的应用。
例1-6如本题附图所示，水从水塔引至车间，管路为φ114×4mm的钢管，共长150m（包括管件及阀门的当量长度，但不包括进出口损失的当量长度）。水塔由水面维持恒定，并高于排水口12m，问水温为12℃时，此管路的输水量为若干m3/h。
例题1-6示图
解：以塔内水面为上游截面1-1′，排水管出口外侧为下游截面2-2′，并通过排水管出口中心作基准水平面。在两截面间列柏努利方程式，即
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式中z1＝12mz2＝0
v1＝0v2＝0
p1＝p2
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将以上各值代入柏努利方程式，整理得出管内水的流速为：
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而
上两式中虽只有两个未知数μ与v，但还不能对v进行求解。由于式（b）的具体函数关系与流体的流型有关，现v为未知，故不能计算Re值，也就无法判断流型，而且在一些生产中对于粘性不大的流体在管内流动时多为湍流。在湍流情况下，雷诺数Re范围不同，式（b）的具体关系也不同，即使可推测出雷诺数Re的大致范围，将相应的式（b）具体关系代入式（a），又往往得到难解的复杂方程式，故经常采用试差法求算v。即假设一个μ值，代入式（a）算出v值。利用此v值计算Re。根据算出的Re值及
设μ＝0.02代入式（a）得：
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从有关资料查得12℃时水的粘度为1.236×10-3Pa·s，于是
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取管壁的绝对粗糙度ε为0.2mm，ε/d＝0.2/106＝0.00189
根据Re及ε/d从图1-15查得μ＝0.024。查出的μ值与假设的μ值不相等，故应进行第二次试算。
重设μ＝0.024，代入式（a）解得v＝2.58m/s。由此v值算出Re＝2.2×105，在图1-15中查得μ＝0.0241。查出的μ值与所设μ值基本相符，故根据第二次试算的结果知v＝2.58m/s。
输入量
上面用试差法求算流速时，也可先假设v值而由式（a）算出μ值。再以所假设的v算出Re值。并根据Re及ε/d从图1-15查出μ值。此值与由式（a）解出的μ值相比较，从而判断所设之v值是否合适。
二、流量的测量
在生产过程中输送流体时，流体的流量往往是操作中必需测量、调节与控制的一个重要技术量。测量流量的方法很多，本节只介绍几种以柏努利方程式作为测量原理的孔板流量计、文氏流量计、转子流量计。
（一）孔板式流量计
在管道里插入一片带有圆孔的金属板的装置，孔板的中心位于管道的中心线上，图1-16所示，这样构成的装置叫做孔板流量计。
图1-16孔板流量计
当管内流体流过孔口时，因流道截面突然缩小，使流速较管内平均流速增大，动压头增大，与此同时，静压头下降，即孔口下游的压强比上游低。流体流经孔口后，流动截面并不立即扩大到与管截面相等，而是继续收缩，经一定距离后，才逐渐恢复到整个管截面。根据流体流经截面最小处的压强和孔板前压强的差值，可以算出管内流体的流量，这个压强差是通过外接压差计来测定的。
对孔口前截面1-1′与孔板孔口截面2-2′列出柏努利方程式，式中暂不计损失压头，得
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或
在孔板流量计上安装U型管液柱压差计，是为了求得式中的压强差（p1-p2）。但测压孔并不是开在如图例1-5中1-1′和2-2′截面处。而一般都在紧靠孔口的前后，所以实际的测得压强差并非（p1-p2）。以孔口前后的压强差代替式中的（p1-p2）时，上式必须校正。设U型管压差计中的读数为R，指示液密度为ρ示，管中流体的密度为ρ，则孔口前后的压强差为
R（ρ示-ρ）g
同时，由于流体收缩处的截面A2难以知道，而小孔的截面积A0是可以测定的，所以需用小孔处的流速v0来代替v2。此外，流体流经孔板时还有一定的损失压头。综合考虑上述三方面的影响，引入校正系数C，将v0、实测压差代入
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根据连续方程式，得
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代入上式，整理得
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并令
若孔口面积为A0，则流体在管道中的流量
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孔流系数C0的数值一般由实验测定。实验结果如图1-17所示。图中的横坐标Re值是按管道内径进行计算的。由图1-17可见，Re为定值时，A0/A值越大，则C0即为常数。孔板流量计的使用范围，应该是C0为定值的区域里，如
在实际应用中，安装在管径小于50mm管道上的孔板，应先用实验方法求得该孔板的qv,s-R关系，而后再使用。安装在管径大于50mm管道上的孔板，因所测流量较大，不易测定qv,s-R曲线，此时，应采用标准孔板，其系列规格可查阅有关手册。
孔板流量计安装位置的上下游都要有一段内径不变的直管，以保证流体通过孔板之前的速度分布稳定。通常要求上游直管长度为50d，下游直管长度为10d。若
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孔板式流量计构造简单，制造、安装方便，应用很广。但流体流经孔板时，因突然收缩和扩大，损失压力较大。此项损失压头随d0/d1的减少而增大，当d0/d1＝0.5或更大时，其值约为所测得的压强差的90%。所以孔板式流量多用于测定气体和牛顿流体（不含任何固相成分）的流量。
（二）文丘里流量计
孔板流量计的主要缺点在于流体流经孔板时流速突然改变，损失大量压头。为了减少能量的损失，用一段渐缩、渐扩管代替孔板，这样构成的流量计，称为文丘里（文氏）流量计，其结构如图1-18所示。
图1-18文丘里流量计
为了避免流量计长度过大，基于前述原因，收缩角可取得大些，通常为15°～25°，扩大角仍须取得小些，一般为5°～7°。
与孔板流量计相似，文氏管流量计亦可根据柏努利方程式得出流量计算式
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式中C文——文氏管流量计的流量系数，在湍流时，一般取0.98；
A2——文氏管的最小截面（m2）。
文氏管流量计的阻力较小，流体的损失压头约为所测得压强差的10%，但其结构不如孔板紧凑，加工也较麻烦。常用于测定压力管道内的工业流体流量。
（三）转子流量计
转子流量计构造如图1-19所示。在一个截面积自下向上逐渐扩大的垂直锥形玻璃管1内，装有一个能旋转自如的，由金属或其他材质制成的转子2（或称浮子）。管中无流体通过时，转子将沉于管底部。当被测流体以一定的流量通过流量计时，流体在转子与管壁间环隙中的速度要增大，则静压强下降，于是在转子的上下端形成一个压差，转子将浮起。随转子的上浮环隙面积逐渐增大，环隙中流速将减少，转子两端的压差随之降低。当转子上浮至某一高度，转子上下端压差造成的升力恰等于转子的重量时，转子不再上升，悬浮于该高度上。
当流量增大，转子两端的压差也随之增大，转子原来的力平衡被破坏，转子将上升至另一高度达到新的力平衡。当流量减少，转子将下降至另一高度，达到新的力平衡。在玻璃管外表面刻有读数，根据转子停留的位置，即可读出被测流体的流量。
转子流量计与孔板流量计不同的地方是转子流量计的环隙截面是可变的，而转子上下方的压强差都不随流量而变，所以有时称转子流量计为恒压降流量计。
图1-19转子流量计
1-锥形玻璃管；2-转子；3-刻度
转子流量计出厂时其刻度常针对某特定流体而刻制。如果把适用于某一流体的转子流量计用来测量其他流体的流量时，刻度就需校正，校正式如下：
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式中qv1——出厂流量计上针对“1”流体体积流量刻度值；
qv2——流量计用于流体“2”时，qv1刻度的实际体积流量；
ρ1——流体“1”的密度；
ρ2——流体“2”的密度；
ρ——转子材料的密度。
转子流量计能直接观察到流体的流动，损失压头较小，安装时在流量计的前后不需要维持一定长度的直管段，因此在实验室和工业生产上得到广泛应用，尤其是用在直径小于50mm的管道中测量流量，能适应于腐蚀性流体的测量，但它不能经受高温（一般不能过120℃）和高压（一般不能超过4～5kg/cm2），再者也不适于混浊液体的流量测量。当用它们来测量粘度较大的流体，或者在流体中混有固体颗粒时，容易使测压口堵塞或使转子卡死，结果造成测量误差或使测量工作无法进行，此时可采用其他流量计，如靶式流量计等，关于这些流量计在此不再一一叙述，如需要时，可查仪表手册。
⑥ 流体阻力计算
前面已提到，由于流体有粘性，因此在流动时层与层之间会产生内摩擦力，流体与管壁之间还存在外摩擦力。为了克服这种内外摩擦力就会消耗流体的能量，即称为流体的压头损失（E损或Σhf）。在应用柏努利方程解决有关流体流动的问题时，必须事先标出这项压头损失，即阻力。所以阻力计算就成了流体力学中的一项重要任务之一。
流体阻力的大小，除与流体的粘性大小有关外，还与流体流动型态（即流动较缓和的还是较剧烈的）、流体所通过管道或设备的壁面情况（粗糙的还是光滑的）、通过的路程及截面的大小等因素有关。
下面先研究流动型态与阻力的关系，然后再研究阻力的具体计算。
一、流体的流动型态
（一）雷诺实验和雷诺数
为了弄清什么叫流体的流动型态，首先用雷诺实验装置进行观察。如图1-10所示。
图1-10雷诺实验装置
1-墨水瓶；2-墨水开关；3-温度计；4-水箱；5-阀门；6-水槽
在实验过程中，水箱4上面由进水管不断进水，并用溢流装置保持水面稳定。大玻璃管内的水流速度的大小由阀门5来调节，在大玻璃管进口中心处插入一根与墨水瓶1相连的细小玻璃管，以便将墨水通过墨水开关2注入水流中，以观察大玻璃管内水的流动情况。水温可通过温度计3测量。
在实验开始前，首先将水箱注满水，并保持溢流。实验开始时，略微开启阀门5，使水在大玻璃管内以很慢的速度向下流动，然后开启墨水开关2，随后逐渐打开阀门5以增大管内流速。在实验过程中可以看到，当管内的水流速度不大时，墨水在管内沿着轴线方向成一条直线而流动，像似一条拉紧的弦线，如图1-11a所示。这表示，此时由于大玻璃管内水的质点之间互不混杂，水流沿着管轴线作平行而有规则的流动，这种流动型态称为层流。
当管内流速增大时，墨水线不再保持成直线流动，线条开始波动而成波浪式流动，如图1-11b所示。若此时继续增大管内流速而达到某一定值时，这条墨线很快便与水流主体混合在一起，整个管内水流均染上了颜色，如图1-11c所示。这表明，水的质点不仅沿着玻璃管轴线方向流动，而且在截面上作径向无规则的脉动，引起质点之间互相剧烈地交换位置，互相碰撞，这种流动型态称湍流（又称紊流）。
图1-11流体流动型态示意图
a-层流；b-过渡流；c-湍流
根据不同的流体和不同的管径所获得的实验结果表明，影响流体流动型态的因素，除了流体的流速外，还和管子的内径d、流体密度ρ和流体的粘度η有关。通过进一步分析研究，这些因素对流动情况的影响，雷诺得出结论：上述四个因素所组成的复合数群
若将组成Re数的四个物理量的因次代入数群，则Re数的因次为
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即：Re数是一个无因次数群。组成此数群的各物理量，必须用一致的单位表示。因此，只要所用的单位一致，对任何单位制都可得到同一个数值。根据大量的实验得知，Re≤2000时，流动型态为层流；当Re≥4000时，流动型态为湍流；而在2000＜Re＜4000范围内时，流动型态不稳定，可能是层流，也可能是湍流，或是两者交替出现，与外界干扰情况有关。例如周围振动及管道入口处等都易出现湍流。这一范围称为过渡流。
例1-4有一根内径为300mm的输水管道，水的流速为2m/s，已知水温为18℃，试判别管内水的流动型态。
解：计算Re值进行判断
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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将以上各值代入Re的算式得
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此时Re＞4000，故水在管内的流动型态为湍流。
（二）流体在圆管中的速度分布
流体速度的分布是表示流体通过管道截面时，在截面上各点流体速度大小的状况，它可以更具体地反映层流和湍流两种不同流动型态的本质。
层流时，流体的质点是沿着与管道中心线平行的方向流动的。在管道截面上，从中心至管壁，流动是作层与层的相对流动，在管道壁面上流体的速度等于零；愈向管道中心，流体层的速度愈大，直到管道中心线上速度达到最大。如果测得管道截面直径上各点的流体速度，并将其进行标绘，可得一条抛物线的包络曲线，如图1-12所示。此时管道截面上流体的平均速度v为管道中心线上流体最大速度vmax的一半，即
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湍流时，流体中充满着各种大小的旋涡，流体质点除了沿管道轴线方向流动外，在管道截面上，流体质点的运动方向和速度大小随时在变化，但是，管内流体是在稳定情况下流动，对整个管道截面来说，流体的平均速度是不变的。
图1-12层流时流体在圆管中的速度分布
图1-13湍流时流体在圆管中的速度分布
若将截面上各点速度进行绘制，可得湍流时的速度分布包络曲线，如图1-13所示。此曲线近似于梯形平面的轮廓线，与图1-12所示的层流时速度分布曲线比较，在管道中心线四周区域内，湍流时速度的分布比较均匀。这是因为流体质点在截面上作横向脉动之故。如果流体湍流程度愈剧烈，即雷诺数Re愈大，则速度分布曲线顶部的区域愈广阔而平坦。
湍流时，管道截面上的流体的平均速度v为管道中心线上流体最大速度vmax的0.8倍左右，即：
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由图1-13所示的湍流时的速度分布曲线中可以看出，在靠近管壁的区域，流体的速度骤然下降，直到管壁上的速度等于零为止。在这个区域内，流体的速度梯度最大，速度分布曲线的形状与层流时很相似。虽然对整个管道截面来讲，流体流动型态属于湍流，但是，因受到管壁上速度等于零的流体层阻碍的影响，使得在管壁附近的流体流动受到约束，不像管中心附近部分的流体质点那样活跃。如果用墨水注入紧靠管壁附近的流体层中时，可以发现有直线流动的墨水细流。由此证明，即使在湍流时，在靠近管壁区域的流体仍作层流流动。这一作层流流动的流体薄层，称为层流底层或层流内层。在湍流主体与层流内层之间的过渡区域，称为过渡层，如图1-14所示。
层流内层的厚度与雷诺数Re大小有关，Re数愈大，则层流内层的厚度愈薄，但不会等于零。
层流内层的厚度虽然极薄，但由于在层流内层中，流体质点是作直线流动，质点间互不混合。所以要在流体中进行热量和质量的传递时，通过层流内层的阻力，将比在流体的湍流主体部分要大得多。因此，要提高传热或传质的速率，必须设法减少层流内层的厚度。
上面介绍的流体速度分布曲线是在管道的平直部分测得的，而且流体的流动情况必须在稳定和等温（即整个管道横截面上流体的温度是相同的）的条件下，因为流体的流动方向、温度和截面的变化，都会影响速度分布曲线的形状和比例。
图1-14湍流时管道中流体层的分布情况
CB-层流内层；BA-过渡层；AO-湍流主体
二、流体阻力的计算
流体在管路中流动时的阻力可分成直管阻力与局部阻力两类。直管阻力是由于流体的粘性和流体质点之间的互相碰撞以及流体与管壁之间所产生的摩擦阻力所致。局部阻力是指流体通过管路中的管件（如三通、弯头、接头、变径接头等）、阀件、管子的出入口等局部障碍而引起流速的大小或方向突然改变而产生的阻力。
管路中的流体阻力就为上述两类阻力之和。即：
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式中∑hf——管路的总阻力，或者说流体克服管路阻力而损失的压头；
hp——管路中的直管阻力，或者说流体克服直管阻力而损失的压头；
he——管路中的局部阻力，或者说流体克服局部阻力而损失的压头。
（一）直管阻力的计算
根据实验，直管阻力可用下式计算
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式中l——直管的长度（m）；
d——直管的内径（m）；
v——流体在管内的流速（m/s）；
g——重力加速度（m/s2）（g＝9.81m/s2）；
μ—摩擦系数。
摩擦系数μ的单位为1，它是雷诺数Re和管壁粗糙度的函数，其值由μ-Re的曲线图查出（见图1-15所示）。
图1-15是根据一系列实验数据整理绘制而成的曲线。应该注意的是，此图的坐标不是采用等分刻度的普通坐标，而是采用双对数坐标（即纵坐标和横坐标都是对数坐标）。
由图1-15可见，在湍流区域内，管壁的粗糙度对摩擦系数有显著影响，管壁粗糙度愈大，其影响亦愈大。图中的每一条曲线（除层流外）都注出其管壁相对粗糙度
从图1-15可以看出：
（1）当Re＜2000时，属层流流动区域。此时不论光滑管或粗糙管，图中只有一条直线。这就说明摩擦系数μ与管壁粗糙度无关，仅与雷诺数Re有关。即：
图1-15摩擦系数与雷诺数及相对粗糙度的关系
表1-2工业管道的绝对粗糙度
μ＝f（Re）
经验方程为（对圆管而言）
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（2）当Re≥4000时，属湍流流动区域。当湍流程度不大时，即图中虚线以左下方的湍流区，μ不仅与Re有关，而且与管壁相对粗糙度
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这就是说，μ值要根据管子的粗糙度
当湍流程度达到极度湍流时，即图中虚线的右上方湍流区，各条曲线都与横坐座标平行，这说明μ仅与
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对于相对粗糙度
μ＝0.034
（3）当2000＜Re＜4000时，属过渡流区域。在此区域内，层流和湍流的μ-Re曲线都可以用，但做于阻力计算时，为安全起见，通常都是将湍流时的曲线延伸出去，用来查取这个区域的摩擦系数μ值。
从图1-15求出的摩擦系数μ，是等温下的数值。如果流动过程中液体温度有变化，实验结果指出，若液体在管中流动而被加热时，其摩擦系数减少；被冷却时，则增大。因此，当层流时，应按下法计算：
先用液体平均温度下的物理量η、ρ求出Re数，后把从图中查得的μ值除以1.1
当湍流时，温度对摩擦系数μ的影响不大，通常可忽略不计。对温度变化情况下流动的气体，在湍流时，其摩擦系数几乎不受变温的影响；在层流时，则受到一定程度的影响。
（二）局部阻力的计算
局部阻力的计算，通常采用两种方法：一种是当量长度法；另一种是阻力系数法。
1.当量长度法
流体通过某一管件或阀门等时，因局部阻力而造成的压头损失，相当于流体通过与其具有相同管径的若干米长度的直管的压头损失，这个直管长度称为当量长度，用符号l。表示。这样，可用直管阻力公式来计算局部阻力的压头损失，并且在管路阻力的计算时，可将管路中的直管段长度和管件及阀门等的当量长度合并在一起计算。即：
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式中，Σle为管路中各种局部阻力的当量长度之和。
其他符号的意义和单位同前。
各种管件、阀门及其他局部障碍的当量长度l。的数值由实验测定，通常以管径的倍数n（又称当量系数）来表示，如表1-3所示。例如闸阀在全开时的n值，查表1-3得7，若这闸阀是装在管径为100mm的管路中，则它的当量长度为：
表1-3局部阻力当量长度
le＝7d＝7×100mm＝700mm＝0.7m
2.阻力系数法
流体通过某一管件或阀门等的压头损失用流体在管路中的速度的倍数来表示，这种计算局部阻力的方法，称为阻力系数法。即：
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式中，ρ为比例系数，称为阻力系数，其值由实验测出（对一些常见的管件、阀门等的局部阻力系数可查表1-4得到）。
其他的符号意义和单位同前。
表1-4湍流时流体通过各种管件和阀门等的阻力系数
注：计算突然缩小或突然扩大时的损失压头时，其流体的速度取较小管内的流速来计算。
上面列出的当量长度和阻力系数的数值在各专业书中有时略有差异，这是由于这些管件、阀门加工情况和测量压力损失的装置等不同所致。
三、管路总阻力的计算
管路的总阻力为各段沿程阻力与各个局部阻力的总和，即流体流过该管路的损失压头，即h损＝∑h直＋Σh局，如整个管路的直径d不变，则用当量长度法时
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用阻力系数法时
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当量长度法考虑了μ值的变化，而阻力系数法取μ为常数，因此，前一种方法比较符合实际情况，且便于把沿程阻力与局部阻力合并计算，所以常用于实际设计中。下面举例说明。
例1-5密度为1.1g/cm3的水溶液由一个贮槽流入另一个贮槽，管路由长20mφ114mm×4mm直钢管和一个全开的闸阀，以及2个90°标准弯头所组成。溶液在管内的流速为1m/s，粘度为0.001N·s/m2。求总损失压头h损。
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曲线得μ＝0.021
1.用阻力系数法计算局部阻力先计算∑ζ
由贮槽流入管口ζ＝0.5
2个90。标准弯头2ζ＝2×0.75＝1.5
一个（全开）闸阀ζ＝0.17
由管口流入贮槽ζ＝1
∑ζ＝0.5+1.5+0.17+1＝3.17
所以损失压头
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2.用当量长度法计算局部阻力
计算∑le，由当量长度表查出le/d
贮槽流入管口le/d＝20le＝20d
2个90°标准弯头le/d＝402le＝80d
一个闸阀（全开）le/d＝7le＝7d
管口流入贮槽le/d＝40le＝40d
Σle＝20d+80d+7d+40d＝147d
所以损失压头
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由管路阻力计算式可知，管路对流体阻力的影响是很大的。因为
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上式表明，在qv,s和管路总长度已定时，若忽略μ随d增大而减少的影响，管路阻力近似地与管径d的五次方成反比。例如管径d增一倍，则损失压头可减为原损失压头的1/32。所以适当增大管径，是减少损失压头的有效措施。
⑦ 流体流动阻力的测定实验所测摩擦阻力系数随雷诺准数的增大而增大为什么
因为Re是反映流体动力学特征的无量纲量。Re的值决定了流体总体的性态，比如是层流还是湍流以及波动性。
⑧ 实验测定过滤速率常数时应测哪些数据如何整理所测数据得到过滤常数
一、实验目的 ⒈ 掌握恒压过滤常数 、 、 的测定方法,加深对 、 、 的概念和影响因素的理解. ⒉ 学习滤饼的压缩性指数s和物料常数 的测定方法. ⒊ 学习 一类关系的实验确定方法. ⒋ 学习用正交试验法来安排实验,达到最大限度地减小实验工作量的目的. ⒌ 学习对正交试验法的实验结果进行科学的分析,分析出每个因素重要性的大小,指出试验指标随各因素变化的趋势,了解适宜操作条件的确定方法. 二、实验内容 ⒈ 设定试验指标、因素和水平.因课时限制,必须合作共同完成一个正交表.故统一规定试验指标为恒压过滤常数 ,实验室提供的实验条件可以设定的因素及其水平如表3-1所示,其中除滤浆浓度可以选二水平或四水平外,其余因素的水平必须按表3-1选取.并假定各因素之间无交互作用. ⒉ 统一选择正交表,按所选正交表的表头设计,填入与各因素水平对应的数据,使它变成直观的“实验方案”表格. ⒊ 分小组进行实验,测定每个实验条件下的过滤常数 、 、 . ⒋ 对试验指标 进行极差分析和方差分析；指出各个因素重要性的大小；讨论 随其影响因素的变化趋势；以提高过滤速度为目标,确定适宜的操作条件. 三、实验原理 ⒈ 恒压过滤常数 、 、 的测定方法过滤是利用过滤介质进行液—固系统的分离过程,过滤介质通常采用带有许多毛细孔的物质如帆布、毛毯、多孔陶瓷等.含有固体颗粒的悬浮液在一定压力的作用下液体通过过滤介质,固体颗粒被截留在介质表面上,从而使液固两相分离. 在过滤过程中,由于固体颗粒不断地被截留在介质表面上,滤饼厚度增加,液体流过固体颗粒之间的孔道加长,而使流体流动阻力增加.故恒压过滤时,过滤速率逐渐下降.随着过滤进行,若得到相同的滤液量,则过滤时间增加. 恒压过滤方程（3-1）式中： —单位过滤面积获得的滤液体积,m3 / m2； —单位过滤面积上的虚拟滤液体积,m3 / m2； —实际过滤时间,s； —虚拟过滤时间,s； —过滤常数,m2/s. 将式（3-1）进行微分可得：（3-2）这是一个直线方程式,于普通坐标上标绘 的关系,可得直线.其斜率为 ,截距为 ,从而求出 、 .至于 可由下式求出：（3-3）当各数据点的时间间隔不大时, 可用增量之比 来代替. 在本实验装置中,若在计量瓶中收集的滤液量达到100ml时作为恒压过滤时间的零点. 那么,在此之前从真空吸滤器出口到计量瓶之间的管线中已有的滤液再加上计量瓶中100ml滤液,这两部分滤液可视为常量（用 表示）,这些滤液对应的滤饼视为过滤介质以外的另一层过滤介质.在整理数据时,应考虑进去,则方程式（3-2）变为： （各套 为200ml）过滤常数的定义式：（3-4） 两边取对数 (3-5) 因 ,故 与 的关系在对数坐标上标绘时应是一条直线,直线的斜率为 ,由此可得滤饼的压缩性指数 ,然后代入式（3-4）求物料特性常数 . ⒉ 正交试验法原理,参阅《化工基础实验》第3章. 四、实验装置 ⒈ 本实验共有八套装置,设备流程如图3-1所示,滤浆槽内放有已配制有一定浓度的硅藻土～水悬浮液.用电动搅拌器进行搅拌使滤浆浓度均匀（但不要使流体旋涡太大,使空气被混入液体的现象）,用真空泵使系统产生真空,作为过滤推动力.滤液在计量瓶内计量. ⒉ 滤浆升温靠电热,用调压变压器即时调节电热器的加热电压来控温.每个滤浆内有电热器两个. ⒊ 滤浆浓度的水平分别指存放在滤浆槽内浓度不同的滤浆. ⒋ 过滤介质的水平1、2分别指真空吸滤器（玻璃漏斗）G2、G3（G2、G3是玻璃漏斗的型号,出厂时标注在漏斗上）.真空吸滤器的过滤面积为0.00385m2. 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 2 3 1 图3-1 正交试验法在过滤研究实验中的应用的流程图 1—搅拌装置；2—温度显示仪；3—真空吸滤器；4—电热棒；5—调节阀；6—滤液计量瓶；7—放液阀； 8—放液阀；9—真空表；10—进气阀；11—缓冲罐；12—调节阀；13—真空泵；14—滤浆槽五、实验方法 ⒈ 每个小组完成正交表中两个试验号的试验,每个大组负责完成一个正交表的全部试验. ⒉ 同一滤浆槽内,先做低温,后做高温.两个滤浆槽内同一水平的温度应相等. ⒊ 每组先把低温下的实验数据输入计算机回归过滤常数.当回归相关系数大于0.95时,该组实验合格,否则重新实验.使用同一滤浆槽的两组实验均合格后,才能升温. ⒋ 每一大组用同一台计算机汇总并整理全部实验数据,每个小组打印一份结果. ⒌ 每个实验的操作步骤： ⑴ 开动电动搅拌器将滤浆槽内硅藻土料浆搅拌均匀.将真空吸滤器按图示安装好,放入滤浆槽中,注意滤浆要浸没吸滤器. ⑵ 打开进气阀,关闭调节阀5.然后接通真空泵电闸. ⑶ 调节进气阀10,使真空表读数恒定于指定值,然后打开调节阀5,进行抽滤,待计量瓶中收集的滤液量达到100ml时,按表计时,作为恒压过滤零点.记录滤液每增加100ml所用的时间.当计量瓶读数为800ml时停表并立即关闭调节阀5. ⑷ 打开进气阀10和8,待真空表读数降到零时,停真空泵.打开调节阀5,利用系统内大气压把吸附在吸滤器上滤饼卸到槽内.放出计量瓶内滤液,并倒回滤浆槽内.卸下吸滤器清洗待用. ⒍ 结束实验后,切断真空泵、电动搅拌器电源,清洗真空吸滤器并使设备复原. 六、注意事项 ⒈ 每次实验前都必须认真核对将做的实验是否符合正交表中因素和水平的规定. ⒉ 每个人实验的好坏,都会对整个大组的实验结果产生重大影响.因此,每个人都应认真实验,切不可粗心大意! ⒊ 放置真空吸滤器时,一定要把它浸没在滤浆中,并且要垂直放置,防止气体吸入,破坏物料连续进入系统和避免在器内形成滤饼厚度不均匀的现象. ⒋ 开关玻璃旋塞时,不要用力过猛,不许向外拔,以免损坏. ⒌ 每次实验后应该把吸滤器清洗干净. ⒍ 加热滤浆时加热电压不能超过220V.当滤浆温度快升到温度的水平2所规定温度时,加热电压应迅速降到40～50V.然后再酌情调节电压进行升温或保温. 七、报告内容 ⒈ 列出全部过滤操作的原始数据,表格由各组统一设计. ⒉ 用最小二乘法或作图法求解正交表中一个试验的 、 、 . ⒊ 把计算机输出的恒压过滤常数 、 、 填入实验结果表中. ⒋ 对试验指标K进行极差分析和方差分析,并写出表中某列值的计算举例. ⒌ 画出表示K随各因素水平变化趋势的线图,并做理论分析. ⒍ 由本次正交试验可得出的结论. ⒎ 回答下列思考题 ⑴ 为什么每次实验结束后,都得把滤饼和滤液倒回滤浆槽内? ⑵ 本实验装置真空表的读数是否真正反映实际过滤推动力?为什么? 表3-1 正交试验的因素和水平因素水平压强差△P（Mpa）过滤温度t℃ 滤浆浓度C 过滤介质M 1 0.03 室温： ℃ 5% G2 2 0.04 室温+10℃ 10% G3 3 0.05 15% 4 0.06 20%