項目一預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量

水泥熱工基礎(chǔ)教師：武海燕第

2

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備

預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量如何計算預(yù)分解窯內(nèi)各處壓強水泥生產(chǎn)過程中促使煙氣流動的設(shè)備第

3

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量知識點：流體的性質(zhì)流體靜力學的知識能力目標：能夠使用測壓儀進行壓強測量和進行壓力換算項目一窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備

子項目二：如何計算預(yù)分解窯內(nèi)各處壓強子項目三：水泥生產(chǎn)過程中促使煙氣流動的設(shè)備能力目標：能夠根據(jù)窯況計算預(yù)分解窯內(nèi)各處壓強知識點：流體的阻力流體動力學的知識能力目標：能夠正確選用、操作風機和煙囪氣力提升泵知識點：煙囪風機顆粒流態(tài)化第

4

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備學習目標掌握流體的性質(zhì)。掌握體靜力學的知識。知識目標：操作訓(xùn)練能夠使用測壓儀進行壓強測量能夠進行壓力換算。測壓儀的正確讀數(shù)和壓力換算千斤頂能力目標：子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量學習情境2：流體靜力學的應(yīng)用學習情境1：流體的基本性質(zhì)子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量

第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系流體—液體和氣體的總稱液體力學氣體力學

從研究對象分流體靜力學流體動力學

從研究內(nèi)容分從研究方法分

理論流體力學實驗流體力學

流體力學—研究流體平衡和運動規(guī)律的科學項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備學習情境1流體的基本性質(zhì)子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系固體沒有流動性

流體具有流動性

流體與固體區(qū)別項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備學習情境1流體的基本性質(zhì)子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

8

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系液體不可壓縮

氣體可壓縮液體與氣體的主要區(qū)別學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系流體的密度（1）流體密度的定義及計算定義：單位體積流體的質(zhì)量。符號“ρ”，單位：kg/m3或kg/Bm3。均質(zhì)流體：標態(tài)流體：流體質(zhì)量流體標態(tài)體積學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

10

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系混合氣體混合液體混合流體：χi—混合氣體中各種氣體的體積百分比,%；αi—混合液體中各種液體的質(zhì)量百分比，%ρi—氣體或液體混合物中各組分的密度，㎏／m3；學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系1)液體：工程上液體的密度看作與溫度、壓力無關(guān)。2)氣體：密度與溫度和壓力有關(guān)。理想氣體：（2）流體的密度與溫度、壓力的關(guān)系工業(yè)窯爐(P≈P0):T0、P0、ρ0標態(tài)時的溫度、壓力、密度分析：t↑,

ρ

↓；t↓,ρ

↑

學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系(1)連續(xù)介質(zhì)假設(shè)流體看成是由大量的連續(xù)質(zhì)點組成的連續(xù)的介質(zhì)，每個質(zhì)點是一個含有大量分子的集團，質(zhì)點之間沒有空隙。(2)連續(xù)介質(zhì)假設(shè)給分析問題帶來的方便①不考慮復(fù)雜的微觀分子運動，只考慮在外力作用下的宏觀機械運動。②能運用數(shù)學分析的連續(xù)函數(shù)工具。流體的連續(xù)性學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系流體的壓縮性和膨脹性1流體的壓縮性壓縮系數(shù)βp

：當溫度不變時，壓強每增加1帕時，流體體積的相對變化率。

定義：流體在外力作用下改變自身容積的特性。溫度一定,P↑,V↓用壓縮系數(shù)表示：式中負號表示壓力增加時體積會縮小學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系某一壓強△p范圍內(nèi)的平均壓縮系數(shù)：液體—

氣體—

理想氣體：或壓縮系數(shù)很小，不可壓縮流體壓縮系數(shù)很大，為可壓縮流體特殊情況：壓強變化很大，考慮壓縮性特殊情況：壓強變化較小時視為不可壓縮溫度一定，P↑——V↓

流體壓縮性的區(qū)別:溫度不變學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系理想氣體的壓縮系數(shù)：標態(tài)：2流體的膨脹性定義:

流體受熱（或冷卻）后改變自身容積的特性表示:氣球受熱膨脹(1/K)

膨脹系數(shù)βT—壓強不變時，溫度升高1K時,流體體積的相對變化率

學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系一定溫度范圍的平均膨脹系數(shù)(1/K)

液體—

氣體—

膨脹系數(shù)很小，工程上一般不考慮

流體壓縮性的區(qū)別:溫度變化很大時須考慮體積變化膨脹系數(shù)很大，溫度變化時體積變化很大學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系理想氣體:理想氣體膨脹系數(shù):標態(tài):壓強一定，T↑——V↑學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系流體的粘滯性1牛頓內(nèi)摩擦定律（粘性定律）流體粘滯性定義：當流體運動時在流體層間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的特性粘滯性的產(chǎn)生：相鄰流層間相對運動粘性流體內(nèi)質(zhì)點或流層間因相對運動而產(chǎn)生內(nèi)摩擦力以反抗相對運動的性質(zhì)粘性產(chǎn)生原因相鄰流體層間分子的內(nèi)聚力阻礙其相對滑動流體分子的熱運動，使兩層流體間有分子相互摻混產(chǎn)生動量交換學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系(N)

(Pa)數(shù)學表達式：負號表示內(nèi)摩力的方向與流體運動方向相反動力粘度牛頓內(nèi)摩擦定律:運動流體的內(nèi)摩擦力的大小與相鄰兩層流體的接觸面積成正比，與兩層流體之間的速度梯度成正比。學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系2粘度及其換算

絕對粘度動力粘度

運動粘度

速度梯度為1時單位接觸面積上的內(nèi)摩擦力

粘度↑粘性↑流動性↓理想流體

實際流體

流體無粘性、完全不可壓縮，運動時無抵抗剪切變形的能力。

流體具有粘性，運動時有抵抗剪切變形的能力

。流體學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系相對粘度：恩氏粘度，國際賽氏秒、商用雷氏秒等，我國常采用恩氏粘度。

（m2/s）恩氏粘度與運動粘度的關(guān)系：

恩氏粘度：200ml試液，在測定溫度下，從恩氏粘度計流出所需要的時間t(s)與同體積的蒸餾水在20℃時．從恩氏粘度計流出所需要的時間t0(s)的比值。粘度較小粘度較大學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系3粘度與溫度的關(guān)系流體的粘度受壓強的影響很小，溫度的變化對粘度影響很大。（1）液體

液體產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的主要原因：分子引力

分析：溫度升高，液體體積膨脹，分子間距加大，引力減小，粘度減小。

水的粘度與溫度的關(guān)系：學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系（2）氣體

產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的主要原因：分子熱運動引起的動量交換

分析：溫度升高，分子熱運動加劇，動量交換增多，粘度增大。氣體的粘度與溫度的關(guān)系：牛頓型流體—剪應(yīng)力符牛頓內(nèi)摩擦定律非牛頓型流體—剪應(yīng)力不符合牛頓內(nèi)摩擦定律實際流體T-溫度；C-與氣體性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)，空氣C=122，煙氣C=173；

μ-溫度為T時的粘度；μ0--273K時粘度，空氣μ0=1.720×10-5Pa·s

，煙氣μ0=1.578×10-5Pa·s

。學習情境1流體的基本性質(zhì)項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系任務(wù)一：混合氣體的密度計算任務(wù)二：知識目標：掌握粘度的表示方法及測量方法。能力目標：能夠使用恩氏粘度儀測量流體粘度。

學習情境1流體的基本性質(zhì)子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量流體靜壓強及其特性

流體靜壓強靜壓力處于相對靜止狀態(tài)下的流體內(nèi)部及流體與容器壁面之間垂直于接觸面的作用力(P)靜壓強單體面積上流體的靜壓力,符號“p”,單位:N/m2(Pa)第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量ⅠⅡⅡ

靜壓強平均靜壓強某點靜壓強第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量靜壓強的特性(1)流體靜壓強處處垂直于固體壁面，固體壁面對流體的反作用力必然垂直指向流體表面，其方向與該作用面的內(nèi)法線方向相同。(2)流體內(nèi)部任一點的靜壓強大小與其作用面的方向無關(guān)，既同一點各個方向的靜壓強都相等。

第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量作用面界面液體與氣體的接觸面液體與液體的接觸面

兩部分流體之間分界面

流體與固體之間接觸面自由液面第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量流體靜壓強的物理意義及量度(1)靜壓強的物理意義

靜壓強

靜壓能

單位體積流體的能量

靜壓頭

(2)靜壓強的量度

國際單位工程單位N/m2或Paatm、at、mmHg、mmH2O1atm=760mmHg=101325Pa=10332mmH2O1at=735.6mmHg=9.80719×104Pa=10000mmH2O第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量絕對壓強、表壓強和大氣壓強以環(huán)境大氣壓為起點計算的壓強表壓強絕對壓強以絕對真空為起點計算的壓強數(shù)值大于或等于零表壓強>0,“正壓”表壓強=0,“零壓”表壓強<0,“負壓”絕對壓強=大氣壓強+表壓強絕對壓強=大氣壓強-真空度負壓的絕對值稱為真空度第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量大氣壓強：由地球周圍的大氣層的重力形成的。

距地面H(米)處的大氣壓強pah可用下式表示：公式表明：H↑,Pah↓第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量流體靜力學基本方程式單一流體靜力學方程式（1）靜力學方程的導(dǎo)出在一靜止流體內(nèi)，任取一段垂直柱體，按力平衡條件有：靜止流體內(nèi)任意二個截面上的靜壓能與位能之和相等

靜力學方程第

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頁

水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量（2）靜力學方程的討論

1）流體靜力學方程是能量守恒與轉(zhuǎn)化定律在靜止流體中的表現(xiàn)形式。②若p1代表作用在液體表面上的靜壓強，且p1>>ρɡ(z1-z2)，則液面之下任一點的靜壓強為：作用在液面上的靜壓強可以傳遞到液體內(nèi)部任何點帕斯卡定律

位能↓靜壓能↑①若z1〉z2，則有p2>p1,即：第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量壓強相等的點組成的面等壓面判斷等壓面的條件：只有重力作用下的等壓面應(yīng)是靜止、連通而且連通的介質(zhì)為同一均質(zhì)流體的同一水平面。

自由液面

互不相混的兩液體的分界面

流體與固體的水平接觸面

2）令z1=z2,則p1=p2，它說明靜止的密度相同且連續(xù)的流體中，同一水平面上流體靜壓強相等。第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量3）自由液面下任意深度處的壓強4）對可壓縮流體5）靜力學方程的其它形式平衡液體中壓強的分布規(guī)律：h↑，p↑靜力學方程第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量封閉水箱如圖所示。自由液面上的絕對壓強p0＝122.6kPa，水箱內(nèi)水深h＝3m，當?shù)卮髿鈮篜a＝88.26kPa。求（1）水箱內(nèi)絕對壓強和表壓強的最大值。（2）如果p0＝78.46kPa，求自由液面上的真空度或負壓。表壓強：【解】（1）求壓強的最大值

絕對壓強：據(jù)靜力學原理知：水箱底面的壓強最大。【案例分析】第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)過程中流動的流體及設(shè)備子項目一：預(yù)分解窯系統(tǒng)主要部位的壓強測量(2)當P0＝78.46kPa，其真空度為:真空度:負壓的絕對值第

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水泥熱工基礎(chǔ)內(nèi)蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境2流體的靜力學知識的應(yīng)用子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產(chǎn)