制药工程化工原理学时演示文稿

制药工程化工原理学时演示文稿现在是1页\一共有30页\编辑于星期一流动的流体：现在是2页\一共有30页\编辑于星期一西气东输工程：现在是3页\一共有30页\编辑于星期一流量流速稳态流动现在是4页\一共有30页\编辑于星期一体积流量单位时间内流过任一流通截面的流体体积称为体积流量。是一种瞬时特性，不是一段时间的积累量。质量流量现在是5页\一共有30页\编辑于星期一管的截面积，与流动方向垂直平均流速质量流速气体体积受压力影响大时，使用质量流速更方便现在是6页\一共有30页\编辑于星期一管径小，材料费低；但流速高，阻力增大，动力消耗大，操作费用高。采用低流速，操作费用低；但管径大，管路材料费高。

适宜的流速需综合考虑，根据经济情况决定。圆管:一定流量需求下：现在是7页\一共有30页\编辑于星期一I

非稳态流动II稳态流动现在是8页\一共有30页\编辑于星期一同一位置的流体的流速或其它物理量不随时间变化同一位置的流体的流速或其它物理量随时间的变化而发生变化稳态流动非稳态流动工业生产除了开车、停车流体是非稳态，其它时间都是稳态流动

现在是9页\一共有30页\编辑于星期一P19例1-6，用Ф115mmx5mm的钢管输送压力为202.6kPa，温度120℃的空气。已知空气在标况下的流量是630m3/h，求空气在管内的流速和质量流速。例1-7安装一根输水量为30m3/h的管路，试选择合适的管径。现在是10页\一共有30页\编辑于星期一质量守恒----连续性方程现在是11页\一共有30页\编辑于星期一稳态流动，质量守恒：入=出不可压缩流体：以1s为基准：现在是12页\一共有30页\编辑于星期一推广到任意截面：质量流量不变；体积流量不变。----连续性方程稳态流动稳态流动，不可压缩流体。现在是13页\一共有30页\编辑于星期一动量定理推导出----伯努利方程现在是14页\一共有30页\编辑于星期一在x方向上对微元段受力分析：（1）两端面所受压力分别为及（2）重力的分量故合力为现在是15页\一共有30页\编辑于星期一流体动量变化率：动量原理：——伯努利方程式

对于不可压缩流体，上式积分，得：（1）物体所受合力的冲量等于物体的动量变化等于所受合力：所以：现在是16页\一共有30页\编辑于星期一——单位质量流体所具有的位能，J/kg；——单位质量流体所具有的静压能，J/kg；——单位质量流体所具有的动能，J/kg。各项意义：在管路中任一截面上的流体，总机械能守恒。理想流体，稳态连续流动前提条件：现在是17页\一共有30页\编辑于星期一现在是18页\一共有30页\编辑于星期一现在是19页\一共有30页\编辑于星期一如果流体静止，流体静止是流体运动的特例。现在是20页\一共有30页\编辑于星期一（1）式中各项同除以g:（2）式中各项单位为z——位压头——动压头——静压头总压头现在是21页\一共有30页\编辑于星期一式（1）：以单位质量流体为基准的机械能衡算式，式（2）：以单位重量流体为基准的机械能衡算式。表明理想流体在流动过程中任意截面上总机械能（或者总压头）为常数，三种能量形式可以相互转换。（1）（2）现在是22页\一共有30页\编辑于星期一实际流体，有能量损失：若有外力做功（外加能量）：----柏努利方程的扩展式 则：对于可压缩流体（气体）：时，ρ变化不大，此方程仍适用，一般用两截面间的平均密度表示。现在是23页\一共有30页\编辑于星期一令位压头动压头静压头压头损失外加压头扩展式可表示为：现在是24页\一共有30页\编辑于星期一现在是25页\一共有30页\编辑于星期一伯努利方程的应用 注意问题：1.衡算范围的划定2.控制面的选取3.基准面的确定4.单位一致性应用：1.设备有效功率的计算2.容器相对位置的计算3.流量（流速）的计算4.流体压强的计算现在是26页\一共有30页\编辑于星期一

例题1-9有效功率：轴功率：泵前管内径82mm，泵后管内径70mm，泵前管内的流速1.5m/s。总能量损失40J/kg，蒸发器表压20kPa，密度1100kg/m3。求泵提供的外加能量？若泵的效率为60%，求泵的轴功率？现在是27页\一共有30页\编辑于星期一例题1-10管内流速0.5m/s，总压头损失