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流体力学与传热 Ⅱ 课堂笔记
真空回转过滤机生产能力的影响因素
• 生产能力 𝑄𝑉 正比于转速 𝑛
• 真空度提高 → 𝐾 增大 → 生产能力提高
• 悬浮液温度升高 → 粘度下降 → 𝐾 增大 → 生产能力提高
• 悬浮液静默度提高 → 生产能力提高
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流体力学与传热 Ⅱ 课堂笔记
球形系数
定义
球形系数 = 等体积球的表面积 / 实际颗粒的表面积
• 等体积下球的表面积最小，因此球形系数在 0∼1 之间
颗粒分布对空隙率的影响
• 颗粒分布越宽，小颗粒会填充大颗粒的空隙，空隙率越小
• 类比：瓶中先放乒乓球，再放玻璃球，再放沙子，可不断填充
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流体力学与传热 Ⅱ 课堂笔记
阻力系数与雷诺数的关系
• 随雷诺数增大，阻力系数 𝐶𝐷 减小
• 但雷诺数越大，湍动程度越大，实际阻力增大（与动能变化有关）
降尘室分离百分率与粒径的关系
• 分离百分率 = 沉降速度之比 = 颗粒直径平方之比
• 例：粒径从 50 变为 40，分离百分率 = (40/50)2 = 0.64，即 64%
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流体力学与传热 Ⅱ 课堂笔记
过滤常数的影响因素
• 过滤常数与滤液粘度、滤饼结构（空隙率、比表面积） 、悬浮液颗粒浓度有关
• 与过滤介质本身的特性无关
转筒真空过滤机的滤液体积
• 用恒压过滤方程计算出的 𝑉 是转一周得到的滤液体积
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流体力学与传热 Ⅱ 课堂笔记
恒压过滤与恒速过滤的时间变化
• 恒压过滤、 介质阻力不计时， 滤液体积增加一倍， 时间变为原来的4 倍（𝑉 2 ∝ 𝜏 ）
• 恒速过滤时，𝑉 ∝ 𝑡 ，滤液体积增加一倍，时间变为原来的 2 倍
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流体力学与传热 Ⅱ 课堂笔记
板框过滤机生产能力计算
• 生产能力 = 滤液量 / (过滤时间 + 洗涤时间 + 辅助操作时间)
• 已知滤液量、过滤时间，可直接求生产能力
操作压力对过滤面积的影响
• 压力变为原来的 1/2 → 𝐾 变为原来的 1/2
• 面积与 𝐾 的平方根成反比，面积需增加为原来的
√
2 倍
• 增加量 =
√
2 − 1
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流体力学与传热 Ⅱ 课堂笔记
转筒真空过滤机转速计算
• 一个操作周期得到的滤液量为 𝑉 ，生产能力为 𝑄
• 转速 𝑛 = 𝑄
𝑉 ×60 （转/小时）
非均相分离章节考试重点
• 计算题主要考降尘室或过滤机（板框式或转筒真空式）
• 多为概念题，难度不大
传热的基本概念
• 传热发生的条件：存在温度差异，热量从高温向低温传递
• 化工生产中传热的两大要求：强化传热（如加热、 冷却、 换热）和削弱传热（如
保温）
• 传热过程通常为定态 （稳态） 传热： 物理量不随时间变， 只随位置变， 系统不累
积能量
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流体力学与传热 Ⅱ 课堂笔记
传热的三种基本方式
• 热传导：靠分子、原子、自由电子等微观粒子运动传递热量，无宏观位移
• 对流传热： 物系内部有宏观位移， 分自然对流 （温度差异驱动） 和强制对流 （外
来干扰驱动）
• 辐射传热：辐射能从热源向物体传递，可在真空中进行
热传导的机理
• 金属：靠自由电子运动
• 不良导体：靠晶格振动
• 气体、液体：靠分子不规则运动和碰撞
• 热传导不能在真空中进行，必须有介质
对流传热
• 对流传热过程同时包含对流和热传导（如壁面、层流底层处主要为传导）
• 工业中流体流过管壁或容器壁，涉及与固体壁面的换热
• 强制对流比自然对流换热更快，可强化传热
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流体力学与传热 Ⅱ 课堂笔记
辐射传热
• 只要温度高于绝对零度（-273.15℃） ，物体就会向外辐射能量
• 太阳辐射能远大于人体辐射能，因此晒太阳感觉热（存在净能量传递）
• 辐射能可转换为热能，伴随能量形式转换
• 温度不太高时，辐射可忽略，主要考虑传导或对流
太阳辐射能量的分布
• 紫外线（280∼380 nm） ：能量约7%，作用于皮肤表层
• 可见光（380∼780 nm） ：能量与近红外相近，到达真皮层
• 近红外（780∼2000+ nm） ：可深入组织内部，用于光热理疗
光热效应材料
• 金属纳米颗粒：自由电子吸收光子后转换为热
• 半导体材料：能带跃迁后回到基态放出热量
• 共轭有机物：分子共振、振动转化为热
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流体力学与传热 Ⅱ 课堂笔记
冷热流体的热量传递方式
• 直接混合：冷热流体直接接触换热（如冷却塔、凉水塔）
• 蓄热式：通过热载体（固体材料）先吸热再放热（如焦化厂蓄热室）
• 间壁式换热：通过壁面换热，是本章重点（如套管式、列管式换热器）
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