伞形高压喷头设计化工原理.doc

高压喷头设计高压喷头设计问题的提出：已知进口压力P1=1.0Mpa，出口压力为P2=0.8Mpa，伞形锥盖为直角，底边与下部圆筒齐平，求伞形锥盖边缘距下部圆筒边缘间距d=？参数设定：P1 进口压力；Q 流量；u1 进口流速；d1 外筒内径；P2 出口压力；u2出口速度； 进口到出口的阻力损失； 伞形锥盖边缘距下部圆筒边缘环形面积；问题的求解：（1） 物料衡算管路单位时间体积流量为： 流入流出： （2） 机械能守衡在进出口之间列柏努利方程: （静压能+位能+动能+阻力损失） 外筒长10cm位能忽略不计：（3）过程特征方程 整个管路系统中各个管线局部阻力损失之和为： 是管线长度，是管子内径，是管件的局部阻力系数，为阻力系数,相对粗糙度；f(Rei, ) 雷诺准数计算：Q,Kg/minm3/su,m/sRe1100.0001678.4942251.60.0221200.00033316.9984503.20.0186300.000525.48126754.80.0172400.00066733.97169006.30.0162500.00083342.46211257.90.0155由上述表格计算可以得出：Rei4000 属湍流 阻力系数计算按下式计算：对光滑管 求解得：取缩径处局部阻力系数 伞形盖出口局部阻力系数一、以流量为10Kg/min为例，进行计算：进口流速u1=8.49m/s，通过机械能公式2计算出出口速度u2解得：u2=19.65m/s由物料守恒公式1可得：A. 对内径5mm，壁厚3mm，伞形盖距管外边缘距离为d1 解得：d=0.2403mmB. 对内径5mm，壁厚4mm，伞形盖距管外边缘距离为d 解得：d=0.2045mm二、对流量为20Kg/min RE=84503 满足 下列条件：对光滑管 求解得：取缩径处局部阻力系数 伞形盖出口局部阻力系数以流量为20Kg/min为例，进行计算：进口流速u1=16.99m/s，通过机械能公式2计算出出口速度u2 u2=19.11m/s C. 对内径5mm，壁厚3mm，伞形盖距管外边缘距离为d1 解得：d=0.4838mmD. 对内径5mm，壁厚4mm，伞形盖距管外边缘距离为d 解得：d=0.4142mm三、对流量为30Kg/min RE=126745 满足 下列条件：对光滑管 求解得：取缩径处局部阻力系数 伞形盖出口局部阻力系数以流量为30Kg/min为例，进行计算：进口流速u1=25.48m/s，通过机械能公式2计算出出口速度u2 u2=18.4m/s E. 对内径5mm，壁厚3mm，伞形盖距管外边缘距离为d1 解得：d=0.7374mmF. 对内径5mm，壁厚4mm，伞形盖距管外边缘距离为d 解得：d=0.6248mm四、对流量为40Kg/min RE=169006 满足 下列条件：满足条件对光滑管对流量为40Kg/min，50Kg/min计算方法同第三：结论如下：Q,Kg/minu1，进口m/su2，出口m/s间距d，mm（厚3mm）间距d,mm（厚4mm）108.4919.650.24030.20452016.9919.110.48380.41423025.4818.400.7