流体输送过程工艺参数的确定 伯努利方程及其应用

项目二流体输送过程工艺参数的确定

项目二流体输送过程工艺参数的确定

分项目一：认识流体的物性参数分项目二：流体静力学方程及其应用分项目三：确定管路规格分项目四：伯努利方程及其应用分项目五：确定管路阻力分项目六：管路分析预习任务1、分四组：第一组是以压差为推动力的液体流动系统，确定所需压差。第二组是用输送机械的液体流动系统，确定所需设备的功率。第三组是从高位槽向下的液体自流系统，确定所需的位差。第四组是以压差为推动力的气体流动系统，确定所需的压差。2、转子、孔板、文丘里流量计的使用；预习转子、孔板、文丘里流量计的结构及工作原理。分项目四、伯努利方程及其应用伯努利方程的推导示意图

（一）理想流体定态流动时的机械能衡算一、伯努利方程根据能量守恒定律，对定态流动系统应有E入=E出理想流体没有压缩性，其密度为常数，即就是著名的伯努利方程式

（二）实际流体定态流动时的机械能衡算

Wep2,u2,r2p1,u1,r12'21'10'0z2z1它柏努利方程式的引申，习惯上也称为柏努利方程式。（三）柏努利方程式的讨论

1．输送机械的有效功率确定

柏努利方程式中各项为单位质量流体所具有的能量，外加能量We是输送机械对单位质量流体作的有效功，是决定流体输送设备的重要数据。单位时间输送设备所作的有效功称为有效功率，以Ne表示，即：

Ne=qm，s

We

Ne的单位为J/s或W。2．不同的衡算基准的柏努利方程式（1）以单位重力流体为衡算基准。各项的单位为J/N，它表示为单位重力流体所具有的能量。其单位还可以简化为m，故称为压头。Z-位压头

，

（2）以单位体积流体为衡算基准

式中HT=We

，

pf=hf

，分别称为风压和压强降，各项单位为J/m3或Pa。3．柏努利方程式适用条件

适用不可压缩流体作定态连续流动的情况。对可压缩流体，当用。但公式中的流体密度要用两截面之间流体的平均密度

m代替。时，公式仍可使（四）柏努利方程应用的注意事项根据工程要求作图并确定衡算范围压强单位和基准必须一致根据给定的条件正确选取截面以较低的截面作为基准水平面

（一）定截面变压差流量计

1.皮托（Pitot）管测速计

皮托管测速计孔板流量计文丘里流量计修正C=0.98~1.0二、流量计测umax

平均速度

流量2.孔板流量计（1）测量原理：优点：构造简单，制造和安装都很方便，价格低。缺点：机械能损失大（称之为永久损失），且随A0/A1的减小而增大，圆孔边缘易腐蚀和磨损，所以孔板流量计要定期进行校正。安装时应在其上、下游各有一段直管段作为稳定段，通常要求上游直管长度为50d(管道直径)，下游直管长度为10d。（2）孔板流量计使用注意事项：3．文丘里（Venturi）流量计渐缩管锥角通常取15

25

，渐扩管锥角要取得小些，一般为5

7

组成：渐缩管、喉管和渐扩管文丘里流量计的特点：

缺点：加工比孔板复杂，加工精细，因而造价高，且安装时需占去一定管长位置。

优点：其机械能损失小，测量精度高，故尤其适用于低压气体的输送。转子流量计结构测量原理按理想流体推导，此时摩擦力为零当转子停留在一定的高度，视转子为圆柱体。二、定压差变截面流量计实际转子不是圆柱状、流体非理想，将上式加一校正系数，得：CR——转子流量计的流量系数，CR是环隙雷诺数Reo的函数，由实验测得。其值可从仪表手册查得。CR转子一定时，转子的面积、体积、密度一定转子停留的高度不同不变读数常需换算：