流体输送技术课件任务二.ppt

课前回顾,一、流体输送方式的选择二、流体输送系统的构成,液体输送方式,任务二流体压力测量、液位测量及其控制,主讲教师赵佩,2.1流体的密度,定义,单位体积流体所具有的质量称为流体的密度,kg/m3,影响因素,液体密度,压力的影响可以忽略，温度升高，密度下降。液体密度数据要注明温度,液体为不可压缩流体,气体密度,气体为可压缩流体,密度随压力和温度而变化，因此气体的密度必须标明其状态,气体密度计算式,相对密度,比容,单位质量流体所具有的体积，单位为m3/kg,混合物密度计算,混合液密度,混合物密度计算,混合气密度,2.2流体的粘度,粘度的物理意义：促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。粘度是流体的物理性质之一，其值由实验测定，液体的粘度随温度升高而减小，压强变化时，其粘度基本不变。气体粘度随温度增加而增加。,粘度的单位:Pas1P=100cP=0.1Pas运动粘度单位：m2/s1St=100cSt=10-4m2/s,压缩性：流体的体积随压强变化的特性。膨胀性：流体的体积随温度变化的特性。体积膨胀系数：恒压下物体体积随温度的相对变化率，即理想气体:,流体的压缩性和膨胀性,2.3流体的静压强,定义,静止流体中任意界面上只受到大小相等方向相反的压力，由于该压力产生在静止流体中，因而称为静压力。单位面积上所受的静压力，称为流体静压强，单位Pa,流体静压强的单位习惯上还常atm、at或mH2O、mmHg等，掌握常见的换算关系,常用压力单位的换算,1atm=1.013105Pa=1.033at=760mmHg=10.33mH2O1at=9.807104Pa=1kgf/cm2=735.6mmHg=10mH2Oatm：标准大气压N/m2at:工程大气压kgf/cm2,大气压力,压力的基准,绝对真空,压力的表示方法,绝对压力,表压力=绝对压力-大气压力,真空度=大气压力-绝对压力,真空度为表压的负值,表压或真空度,压力表,真空表,注意,以当时、当地大气压为准压力应注明绝对压力、表压或真空度压力计算时基准要一致。,显然，设备内流体的真空度愈高，它的绝对压力就愈低；表压力愈高，它的绝对压力就愈高。,绝对压力、表压力、真空度以及大气压之间的关系用公式表示为：,图示为：,例1某台离心泵进、出口压力表读数分别为220mmHg(真空度)及1.7kgf/cm2(表压)。若当地大气压力为760mmHg，试求它们的绝对压力各为若干（以法定计量单位Pa表示）？,2.4流体静力学基本方程式,1静力学基本方程式p2=p1+ghp=p0+gh,（一）推导：,重力：gA(Z1-Z2)上截面压力：P1A下截面压力：P2AgA(Z1-Z2)+P1A=P2A流体静力学基本方程式:P2=P1+g(Z1-Z2)P2=P1+gh,Z1,2静力学基本方程式的讨论（1）静止流体p与深度h有关，h越大，p越大；（2）等压面：静止、连续的同一流体内部的水平面（）p0变化某一数值，则p改变同样大小数值压力的可传递性（）压力或压力差可用一定高度的液体柱来表示，但必须注明是何种液体。（）气体:密度太小，压强处处相等。,（1）流体静压力的测量（2）液位的测量（3）液封及液封高度的计算,2.5流体静力学的应用,（1）压力测量,例1-2如附图1-6所示，常温水在管道中流过。为测定a、b两点的压力差，安装一U型压差计，试计算a、b两点的压力差为若干？已知水与汞的密度分别为1000kg/m3及13600kg/m3。R=0.1m,解：取管道截面a、b处压力分别为pa与pb。根据连续、静止的同一液体内同一水平面上各点压力相等的原理，则p1p1（a）因p1paxH2Ogp1=RHgg+p2=RHgg+p2=RHgg+pb（Rx）H2Og根据式（a），则papbxH2OgRHgg（Rx）H2OgRHggRH2Og0.1(13600-1000)9.81=1.24*104Pa,（2）液位的测量液位计的分类,液位的测量,液面越高，读数越小。当液面达到最大高度时，压差计的读数为零。若把U型管压差计换上一个能够变换和传递压差读数的传感器，这种测量装置便可以与自动控制系统连接起来。,例1-3为了确定容器中石油产品的液面，采用如附图1-3所示的装置。压缩空气用调节阀1调节流量，使其流量控制得很小，只要在鼓泡观察器2内有气泡缓慢逸出即可。因此，气体通过吹气管4的流动阻力可忽略不计。吹气管内压力用U管压差计3来测量。压差计读数R的大小，反映贮罐5内液面高度。指示液为汞。,1.分别由a管或由b管输送空气时，压差计读数分别为R1或R2，试推导R1.R2分别同Z1.Z2的关系。2.当（Z1Z2）1.5m，R10.15m，R20.06m时，试求石油产品的密度P及Z1。,例1-3附图,（2）将式（a）减去式（b）并经整理得,解:（1）在本例附图所示的流程中，由于空气通往石油产品时，鼓泡速度很慢，可以当作静止流体处理。因此可以从压差计读数R1，求出液面高度Z1，即,（3）液封及液封高度的计算,定义：液封是一种利用液体的静压来封闭气体的装置。按照其作用不同分为三种：a.在压力设备上防止超压起泄压作用安全水封b.在贮气柜或气体洗涤塔下面防止气体泄漏起密封作用溢流水封c.防止气体倒流起止逆作用切断水封,（3）液封及液封高度的计算,注意：上式中p为绝对压力,在化工生产中，为了控制设备内气体压力不超过规定的数值，常常装有如上图所示的安全液封（或称为水封）装置。其作用是当设备内压力超过规定值时，气体就从液封管排出，以确保设备操作的安