10020701课件_化工原理_1_流体流动(4).ppt

1、2.应用实例，第一，确定管道的流体流动(流量)。其次，确定容器之间的相对位置。第三，决定运输设备的有效功率。第四，确定管道的流体压力。1，确定管道中流体的流量(流量)，tair=20，D1=300 mm，P1=1200 Pa(表压)，D2=200 mm，p2=800 Pa(表压)M3/h，空气，2，确定容器之间的相对位置，如图所示，密度为850 kg/m3的液体从高槽供给塔，高槽内的液面保持不变。塔内表压力为9.81103 Pa，供应量为5 m3/h。连接管道直径为382.5 mm，连接管道内流动的填充液的能量损失为30 J/kg(出口的能量损失除外)。高位区内的面值应该比塔的供应区高多少？3

2、，确定输送设备的有效功率，广义伯努利方程： (实际流体流动的机械能守恒)，Ws输送设备对单位质量流体的有效功率，Ns有效功率，即单位时间输送设备的有效功率，单位：J/s或W(瓦特)。Ns=WWs=VWs，输送设备执行的所有操作不是有效的。输送效率Na输送轴消耗的功率，轴向功率，=Ns/Na，如图所示，使用泵2将罐1密度为1200 kg/m3的溶液发送到蒸发器3，并保持罐内的液面。蒸发器上方蒸发室内部工作压力为200 mmHg(真空度)。蒸发器进料口高于罐内液面15米，输水管道直径68 4毫米，供液通过所有管道的能量损失为120 J/kg，泵的效率为0.65，求出泵的轴向功率。4、确定管道的流体

3、压力。水在虹吸管内正式流动，如图所示。管道直径保持不变。通过管道的水的能量损失可以忽略。计算管内剖面2-2、3-3、4-4、5-5的压力。大气压为760 mmHg。图中显示的所有尺寸均以mm显示。1.5.1概述，1 .流动阻力的原因：流体是粘性流动阻力的根本原因，固定管道壁或其他形状固定壁为流动阻力提供了条件。2.影响流动阻力的因素：流体的物理特性、流动条件、墙造型、3。流体局部阻力(形体阻力)发生在弯头、T形三通、阀等各种管件上，1.5圆直管内流体层流的速度分布和阻力计算，1.5.2试验法分析直管阻力损失水平变径管呢？2，3，1，4，1.5.3分析法分析流动阻力，从灌注中提取一段圆柱流体，设

4、定流体等速流动。p1、p2、G、正向流动的方向、圆柱流体的力分析：说明：管内剪应力分布、最大值、克服流动体内摩擦力并保持恒定流动状态需要推力。这种推动力的来源是什么？为了克服流体的内摩擦，或者为了克服流动阻力，需要对一定的馆长相应的流体修正压降作为维持流动的推动力。如果管道是水平的，则此驱动力是压力差，因此流动阻力通常表示为压力降。1.5.4圆形直管内流体层流速度分布，“-”的原因？是的，是的。层流只有流体粘度，没有旋涡粘度。管道轴、R和抛物线关系、层流和平均流量：1.5.5圆直管内流体层流时的阻力损失、等直径圆管内层流：父项称为海根浦直叶方程式。此应用与安装方向无关。也就是说，可以使用水平、

5、倾斜和垂直管道。1.6圆直管内湍流的速度分布和阻力计算，1.6.1涡流粘度和圆直管内湍流的速度分布，1。旋涡粘度，漩涡粘度取决于流动状态。流体粘度，流体基本物性与流动情况无关。，与层流不同：由于(R)定律不明确，因此上述两个表达式无法从理论中导出湍流流速分布。普朗特纯经验公式：4 104 3.2 106 n=1/10，1/7阶定律，1.6.2速度边界层的概念，1。速度边界层，主流区，特性：边界层区：d/dy，主流：d/dy=0，=0，与理想流体相同。2 .板块边界层的发展，随着流体向前移动，由于摩擦力的持续作用，更多的流体层减慢，边界层的厚度随着与板块前缘的距离增加而逐渐变厚，可见边界层发展了

6、。3 .管边界层的形成和发展，流体流入管内，边界层沿整个内壁设定。随着流体流入管内距离的增加，边界层变厚，逐渐向轴心移动。最后的边界层闭合和轴心线。l0，l0，从完全发展的流开始：如果边界层内部是层流，则管内流是层流。如果边界层内部是湍流，则管内流动是湍流。入口段长度l0: l0/d0=50 100，入口段长度l0: l0: l0/d0=50，1.6.3圆形直管内流体湍流中的阻力损失，圆形直管内湍流中的阻力损失：圆形直管内流体层流中的阻力损失，涡流粘度的不确定性。如何解决？1 .湍流中阻力损失的影响因素是管壁的绝对粗糙度。流体的种类、温度、质量属性：流的几何尺寸：d，l，流动条件：u .通过实验，原则上可以建立经验关联性。但是湍流过程的影响因素很多，实验工作量大，实验数据难以整理，结论不能广泛应用。2 .尺寸分析方法、尺寸分析方法包含三个原则。(1)从物理定律导出的方程式可以由使用无量纲做为变数的方程式取代。例如，无量纲数组，(2)清理：“无量纲数组”数=“物理量”数“基本尺寸数”，例如，“物理量”数=7；“基本尺寸”数=3 (L，M，)，“无量纲”数=4，(例如，由尺寸分析方法确定的无量纲数组)。力函数格式：每个物理量的尺寸：阶处理：L2-2=(L)a(L)b(L)c(ml-3)e(m-1l-1 L 3333)，因此，它规定了采用