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化工原理第一章流体流动小结2024/3/28化工原理第一章流体流动小结流体流动规律1.连续性方程—质量守恒不可压缩流体反映稳态流动系统中,流量一定时管截面上流速的变化规律,该规律与管路的安排以及管路上是否有管件、阀门、输送设备无关。2.柏努利方程—能量守恒条件:稳态流动、不可压缩、理想流体、无外加功、重力场黏度为0的流体(或流动阻力为0的流体)。化工原理第一章流体流动小结意义:理想流体在管路内作稳定流动而又无外功加入时,流体的各种机械能(位能、静压能、动能)之间可相互转换,但其总和保持不变。化工原理第一章流体流动小结(1)作图,标明流体的流动方向,定出上、下游截面,明确流动系统的衡算范围;(2)截面的选取与流体的流动方向相垂直;两截面间流体应是稳态连续流动;截面宜选在已知量多、计算方便处;未知数应包含在两截面间或截面上。
柏努利方程式化工原理第一章流体流动小结(3)压强表示方法应一致,即同为绝压或同为表压。
(4)压强的单位换算。
(6)位能基准面的选取,Z—截面中心到基准水平面的距离,g—9.81。压强的表示:绝对压、表压、真空度压强表
表压、真空表
真空度
Pa=N/m2、mH2O、mmHg、atm、at=kgf/cm2
(5)密度:液体气体
查资料
化工原理第一章流体流动小结(7)u涉及到连续性方程、流量与流速关系管径选择:取决于流量与流速,流量一定,则主要为流速管径的表示方法如何计算管内径u
d
设备费
阻力操作费
38
3A—流通截面积(计算)化工原理第一章流体流动小结(8)We:设备参数化工原理第一章流体流动小结直管层流,
u
湍流完全湍流,
u2
局部若管件两端的直径不同,le指管径小的管子的直管长度,u为小管中流速。注意:ζ进口=0.5ζ出口=1数学推导量纲分析法(9)流动阻力(能量损失)起因:流体具有黏性(表现为内摩擦力)。化工原理第一章流体流动小结Re≤2000时,层流;Re≥4000时,湍流;2000<Re<4000时,过渡区。流型判断:当量直径套管环隙
黏度单位换算化工原理第一章流体流动小结层流(或滞流):流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动,质点无径向脉动,质点之间互不混合;两种流型基本特点(本质区别):湍流(或紊流):流体质点除了沿管轴方向向前流动外,还有径向脉动,各质点的速度在大小和方向上都随时变化,质点互相碰撞和混合。层流(或滞流):呈抛物线,u=0.5umax
;管截面上速度分布:湍流(或紊流):呈舌形分布。化工原理第一章流体流动小结流体静力学基本方程式
描述流体静止时规律(3)等压面的四个条件:静止、连续、同一液体、同一水平面(1)形式:
压力形式
能量形式(2)意义:静止流体内部静态机械能处处相等(4)应用:求压强、压差、液位、液封高度以及判断流向。化工原理第一章流体流动小结U形压差计
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