伯努利方程在流体输送中的应用.doc

内蒙古科技大学化学与化工学院大作业作业名称（中文）： 伯努利方程在流体输送中的应用 作业名称（英文）： The application of Bernoulli equation in fluid transportation 依托课程（中文）： 化工原理 依托课程（英文）： Chemical Engineering 姓 名： 范厚林 学 1466115324 班 级： 化工15-3班 作业时间 ： 2017.12.01 至 2012.12.15二一七年制目录一、题目要求1二、题目解答12.1 用auto-CAD作出流程图12.2计算过程2三、题目分析33.1题目分析结果33.3参考文献4四、综合因素考量5五、我的收获和我的疑问6一、题目要求用一台合适的泵将某种溶液(密度为1073kg/m3,黏度为6.3x10-4pa.s)从反应器输送到高位槽.反应器液面上方保持26.7x103pa的真空度.高位槽液面上方为大气压.管道为76mm x 4mm的钢管,总长为50m,管线上有两个全开的阐阀，一个孔板流量计（局部阻力系数为4），五个标准弯头，孔板孔径为36mm，水银压差计读数R=284mm，反应器内液面与管路出口的距离为15m。（1）试求溶液的流，以kg/h表示；（2）确定泵的有效压头；（3）若泵的效率为0.7，试求泵的轴功率；（4）试选择一台合适的离心泵。二、题目解答2.1 用auto-CAD作出流程图2.2计算过程三、题目分析3.1题目分析结果 实际流体恒定总流的能量方程式，也称之为恒定总流伯努利方程。伯努利方程的目的: 确立了恒定总流流动中势能和动能、流速和压强相互转化的普遍规律。适用条件：1.恒定流2.流体是不可压缩的3.列方程的两个断面必须是渐变流的过流断面(均匀流更没问题)4.整个流段质量力只有重力，不受惯性力的作用5.两断面间没有分流或合流，断面间无能量的输入和输出:在实际工程中，有能量的输入和输出的情况还是非常多的，比如: 管道中有风机或者水泵就会有能量的输入，如果管道中安装水轮机或汽轮机，就可以输出能量。对这种情况只要把守恒关系建立起来就行了以下是几个现实中的例子：（1）火车飞速而来时,你决不可站在离路轨很近的地方，因为疾驶而过的火车对站在它旁边的人有一股很大的吸引力.有人测定过，在火车以每小时50 公里的速度前进时，竟有8 公斤左右的力从身后把人推向火车.（2）为什么到水流湍急的江河里去游泳是很危险的事.有人计算了一下,当江心的水流以每秒1米的速度前进时，差不多有30 公斤的力在吸引着人的身体（3）我国唐朝著名诗人杜甫茅屋为秋风所破歌:“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅.同样道理，当刮风时，屋面上的空气流动得很快，等于风速，而屋而下的空气儿乎是不流动的.根据伯努利原理，这时屋而下空气的压力大于屋而上的气压.要是风越刮越大,则屋而E 下的压力差也越来越大.一旦风速超过一定程度，这个压力差就“哗”的一下掀起屋项的茅草，使其七零八落地随风飘扬.3.2参考文献1何运兵,兰善红.浅析伯努利方程的应用J.山东化工,2015,44(11):81-82.2秦正龙.化工原理中伯努利方程的教学探讨J.化工时刊,2017,31(01):54-56.3郭曹虹. 弯管阻力损失的理论及实验研究D.华东理工大学,2012.4Kern E. Kenyon. Bernoullis Equation with AccelerationJ. Natural Science,2015,07(10).5A. Shatalov,M. Hafez. Numerical solutions of incompressible NavierStokes equations using modified Bernoullis lawJ. International Journal for Numerical Methods in Fluids,2003,43(9).四、综合因素考量五、我的收获和我的疑问关于伯努利方程的一次理论计算让我学到了许多课堂上面所学不到的知识,对伯努利方程的应用有了更清晰的理解。绝大部分教师都十分重视方程的理论推导。但我们发现,由于学生的流体力学、高等数学等知识都比较欠缺,因此,往往是教师讲了一节课、写了一黑板,学生还没理出个头绪,反而影响了学生的学习兴趣和对方程的理解。所以当我把伯努利方程的重点放在介绍方程中各参数的含义,讲清方程的物理意义