项目一预分解窑系统主要部位的压强测量

水泥热工基础教师：武海燕第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系项目一窑生产过程中流动的流体及设备

预分解窑系统主要部位的压强测量如何计算预分解窑内各处压强水泥生产过程中促使烟气流动的设备第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量知识点：流体的性质流体静力学的知识能力目标：能够使用测压仪进行压强测量和进行压力换算项目一窑生产过程中流动的流体及设备

子项目二：如何计算预分解窑内各处压强子项目三：水泥生产过程中促使烟气流动的设备能力目标：能够根据窑况计算预分解窑内各处压强知识点：流体的阻力流体动力学的知识能力目标：能够正确选用、操作风机和烟囱气力提升泵知识点：烟囱风机颗粒流态化第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系项目一：窑生产过程中流动的流体及设备学习目标掌握流体的性质。掌握体静力学的知识。知识目标：操作训练能够使用测压仪进行压强测量能够进行压力换算。测压仪的正确读数和压力换算千斤顶能力目标：子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量学习情境2：流体静力学的应用学习情境1：流体的基本性质子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量

第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系流体—液体和气体的总称液体力学气体力学

从研究对象分流体静力学流体动力学

从研究内容分从研究方法分

理论流体力学实验流体力学

流体力学—研究流体平衡和运动规律的科学项目一：窑生产过程中流动的流体及设备学习情境1流体的基本性质子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系固体没有流动性

流体具有流动性

流体与固体区别项目一：窑生产过程中流动的流体及设备学习情境1流体的基本性质子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系液体不可压缩

气体可压缩液体与气体的主要区别学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系流体的密度（1）流体密度的定义及计算定义：单位体积流体的质量。符号“ρ”，单位：kg/m3或kg/Bm3。均质流体：标态流体：流体质量流体标态体积学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系混合气体混合液体混合流体：χi—混合气体中各种气体的体积百分比,%；αi—混合液体中各种液体的质量百分比，%ρi—气体或液体混合物中各组分的密度，㎏／m3；学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系1)液体：工程上液体的密度看作与温度、压力无关。2)气体：密度与温度和压力有关。理想气体：（2）流体的密度与温度、压力的关系工业窑炉(P≈P0):T0、P0、ρ0标态时的温度、压力、密度分析：t↑,

ρ

↓；t↓,ρ

↑

学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系(1)连续介质假设流体看成是由大量的连续质点组成的连续的介质，每个质点是一个含有大量分子的集团，质点之间没有空隙。(2)连续介质假设给分析问题带来的方便①不考虑复杂的微观分子运动，只考虑在外力作用下的宏观机械运动。②能运用数学分析的连续函数工具。流体的连续性学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系流体的压缩性和膨胀性1流体的压缩性压缩系数βp

：当温度不变时，压强每增加1帕时，流体体积的相对变化率。

定义：流体在外力作用下改变自身容积的特性。温度一定,P↑,V↓用压缩系数表示：式中负号表示压力增加时体积会缩小学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系某一压强△p范围内的平均压缩系数：液体—

气体—

理想气体：或压缩系数很小，不可压缩流体压缩系数很大，为可压缩流体特殊情况：压强变化很大，考虑压缩性特殊情况：压强变化较小时视为不可压缩温度一定，P↑——V↓

流体压缩性的区别:温度不变学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系理想气体的压缩系数：标态：2流体的膨胀性定义:

流体受热（或冷却）后改变自身容积的特性表示:气球受热膨胀(1/K)

膨胀系数βT—压强不变时，温度升高1K时,流体体积的相对变化率

学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系一定温度范围的平均膨胀系数(1/K)

液体—

气体—

膨胀系数很小，工程上一般不考虑

流体压缩性的区别:温度变化很大时须考虑体积变化膨胀系数很大，温度变化时体积变化很大学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系理想气体:理想气体膨胀系数:标态:压强一定，T↑——V↑学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系流体的粘滞性1牛顿内摩擦定律（粘性定律）流体粘滞性定义：当流体运动时在流体层间产生内摩擦力的特性粘滞性的产生：相邻流层间相对运动粘性流体内质点或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质粘性产生原因相邻流体层间分子的内聚力阻碍其相对滑动流体分子的热运动，使两层流体间有分子相互掺混产生动量交换学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系(N)

(Pa)数学表达式：负号表示内摩力的方向与流体运动方向相反动力粘度牛顿内摩擦定律:运动流体的内摩擦力的大小与相邻两层流体的接触面积成正比，与两层流体之间的速度梯度成正比。学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系2粘度及其换算

绝对粘度动力粘度

运动粘度

速度梯度为1时单位接触面积上的内摩擦力

粘度↑粘性↑流动性↓理想流体

实际流体

流体无粘性、完全不可压缩，运动时无抵抗剪切变形的能力。

流体具有粘性，运动时有抵抗剪切变形的能力

。流体学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系相对粘度：恩氏粘度，国际赛氏秒、商用雷氏秒等，我国常采用恩氏粘度。

（m2/s）恩氏粘度与运动粘度的关系：

恩氏粘度：200ml试液，在测定温度下，从恩氏粘度计流出所需要的时间t(s)与同体积的蒸馏水在20℃时．从恩氏粘度计流出所需要的时间t0(s)的比值。粘度较小粘度较大学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系3粘度与温度的关系流体的粘度受压强的影响很小，温度的变化对粘度影响很大。（1）液体

液体产生内摩擦力的主要原因：分子引力

分析：温度升高，液体体积膨胀，分子间距加大，引力减小，粘度减小。

水的粘度与温度的关系：学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系（2）气体

产生内摩擦力的主要原因：分子热运动引起的动量交换

分析：温度升高，分子热运动加剧，动量交换增多，粘度增大。气体的粘度与温度的关系：牛顿型流体—剪应力符牛顿内摩擦定律非牛顿型流体—剪应力不符合牛顿内摩擦定律实际流体T-温度；C-与气体性质有关的常数，空气C=122，烟气C=173；

μ-温度为T时的粘度；μ0--273K时粘度，空气μ0=1.720×10-5Pa·s

，烟气μ0=1.578×10-5Pa·s

。学习情境1流体的基本性质项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系任务一：混合气体的密度计算任务二：知识目标：掌握粘度的表示方法及测量方法。能力目标：能够使用恩氏粘度仪测量流体粘度。

学习情境1流体的基本性质子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量流体静压强及其特性

流体静压强静压力处于相对静止状态下的流体内部及流体与容器壁面之间垂直于接触面的作用力(P)静压强单体面积上流体的静压力,符号“p”,单位:N/m2(Pa)第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量ⅠⅡⅡ

静压强平均静压强某点静压强第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量静压强的特性(1)流体静压强处处垂直于固体壁面，固体壁面对流体的反作用力必然垂直指向流体表面，其方向与该作用面的内法线方向相同。(2)流体内部任一点的静压强大小与其作用面的方向无关，既同一点各个方向的静压强都相等。

第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量作用面界面液体与气体的接触面液体与液体的接触面

两部分流体之间分界面

流体与固体之间接触面自由液面第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量流体静压强的物理意义及量度(1)静压强的物理意义

静压强

静压能

单位体积流体的能量

静压头

(2)静压强的量度

国际单位工程单位N/m2或Paatm、at、mmHg、mmH2O1atm=760mmHg=101325Pa=10332mmH2O1at=735.6mmHg=9.80719×104Pa=10000mmH2O第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量绝对压强、表压强和大气压强以环境大气压为起点计算的压强表压强绝对压强以绝对真空为起点计算的压强数值大于或等于零表压强>0,“正压”表压强=0,“零压”表压强<0,“负压”绝对压强=大气压强+表压强绝对压强=大气压强-真空度负压的绝对值称为真空度第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量大气压强：由地球周围的大气层的重力形成的。

距地面H(米)处的大气压强pah可用下式表示：公式表明：H↑,Pah↓第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量流体静力学基本方程式单一流体静力学方程式（1）静力学方程的导出在一静止流体内，任取一段垂直柱体，按力平衡条件有：静止流体内任意二个截面上的静压能与位能之和相等

静力学方程第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量（2）静力学方程的讨论

1）流体静力学方程是能量守恒与转化定律在静止流体中的表现形式。②若p1代表作用在液体表面上的静压强，且p1>>ρɡ(z1-z2)，则液面之下任一点的静压强为：作用在液面上的静压强可以传递到液体内部任何点帕斯卡定律

位能↓静压能↑①若z1〉z2，则有p2>p1,即：第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量压强相等的点组成的面等压面判断等压面的条件：只有重力作用下的等压面应是静止、连通而且连通的介质为同一均质流体的同一水平面。

自由液面

互不相混的两液体的分界面

流体与固体的水平接触面

2）令z1=z2,则p1=p2，它说明静止的密度相同且连续的流体中，同一水平面上流体静压强相等。第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量3）自由液面下任意深度处的压强4）对可压缩流体5）静力学方程的其它形式平衡液体中压强的分布规律：h↑，p↑静力学方程第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量封闭水箱如图所示。自由液面上的绝对压强p0＝122.6kPa，水箱内水深h＝3m，当地大气压Pa＝88.26kPa。求（1）水箱内绝对压强和表压强的最大值。（2）如果p0＝78.46kPa，求自由液面上的真空度或负压。表压强：【解】（1）求压强的最大值

绝对压强：据静力学原理知：水箱底面的压强最大。【案例分析】第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产过程中流动的流体及设备子项目一：预分解窑系统主要部位的压强测量(2)当P0＝78.46kPa，其真空度为:真空度:负压的绝对值第

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水泥热工基础内蒙古化工职业学院材料系学习情境2流体的静力学知识的应用子项目一：燃料的化学分析项目一：窑生产