单元操作研究方法在单元操作的发展进程中，形成了两种基本研究方法，即实验研究方法和数学模型方法
实验研究方法一般用因次分析和相似论为指导，依靠实验来确定过程变量之间的关系，通常用无因次数（或称准数，即无量纲参数）群构成的关系式来表达，主要用于对其内在规律尚未进行深入研究的复杂化工问题
数学模型方法是在对实际问题的机理深入分析的基础上，在抓住过程本质的前提下作出某些合理简化，建立物理模型
从物理化学、传递过程和化工热力学的基本原理出发，得出描述此模型的数学模型
以数学方法求解后，由实验确定模型参数
因而这是一种半经验、半理论的方法
由于对传递过程和化工热力学的研究不断深入，积累了丰富的知识，特别是电子计算机的普及和发展，使数学模型方法的应用在单元操作的研究中日益广泛
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