廈大化工筆記原理復(fù)習(xí)要點(diǎn)

第一 11．1純液體密度值可查附錄或手冊(cè)?；旌弦旱拿芏龋?kg為基準(zhǔn)，可按下式估算：112 PM

MmM1y1M2y2Mn11．2垂直作用于流體單位面積上的表面力稱為流體的靜壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱壓強(qiáng)，俗稱壓力，以h表示壓強(qiáng)，其關(guān)系式為1．22．1基本方程的表達(dá)式p1gZp2

p2p1g(Z1Z2

pp0總勢(shì)能守恒流體靜力學(xué)基本方程式表明，在同一靜止流體中不同高度的流體微等壓面的概念p0一定時(shí)，p的大小是液體密度ρh傳遞定律當(dāng)p0變化時(shí)，液體內(nèi)部各點(diǎn)的壓強(qiáng)ppp0 wsu1A11u2A22uA常數(shù)Vsu1A1u2A2uA常數(shù) uVs

d

2du2du u2 u2 gZ111WegZ22

hf 式中的We1kg1kg流體從輸送機(jī)械獲得的有效能J/kg。

gZ1

p1gZ u2 u2 gZ111gZ22 1kg流體所具有的位能、靜壓能與動(dòng)能 理想流體的機(jī)械能守恒和轉(zhuǎn)化1kg理想流體流動(dòng)時(shí)的總機(jī)械能是守恒的，但不u2 u2 gZ111WegZ22

表示的意

間沿程的能量消耗，它不能再轉(zhuǎn)化為其他機(jī)械能；We1kg流體在兩截面間獲得的能量，是輸送機(jī)械重要參數(shù)之一。由WeNeWews若已知輸送機(jī)械的效率η，NNeu u 1N流體（工程制方程式：

11

Z22 J/Nm。He為輸送機(jī)械的有效壓頭，Hf為壓頭損失，Z、u2/2g

2u1pu

2u2u

h 1883年設(shè)計(jì)了雷諾實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)三種因素影響流型，即流體的性質(zhì)（主要μu

粘性定律表示，即：du。遵。粘性定律得流體為型流體，所有的氣體和大多數(shù)液體屬于這一類型從粘。du

a物理性質(zhì)之一。單位換算：1cP0.01P1103Pa滯（層）u12壁面處uw，管中心u壁面處uw，管中心粘性定律edu（e為湍流，則管內(nèi)流動(dòng)為湍流。湍流時(shí)邊界內(nèi)存在滯流內(nèi)層、緩沖層及湍流主體。Re愈大，③測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)參數(shù)（流速、壓強(qiáng)等）hf

μ情況（ε或ε∕d）及流動(dòng)狀況（u或Re）有關(guān)。流動(dòng)阻力消耗了機(jī)械能，表現(xiàn)為靜壓能的降低，稱為壓強(qiáng)降，用pf注意區(qū)別壓強(qiáng)降pf與兩個(gè)截面的壓強(qiáng)差

：

l2d2e層流時(shí)的摩擦系數(shù)λ僅是Re的函數(shù)而與相對(duì)粗糙度ε∕d64Ree對(duì)于水力光滑管：0.3164R025(修斯e1考

1.742lg2

ReRe對(duì)于粗糙管，為使工程計(jì)算方便，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中，以ε∕d為參數(shù)，標(biāo)繪λ與Re的

l2d2

Redde來(lái)代替。de4rH

huh

2lhl其計(jì) 為：

d阻力系數(shù)ζ值和當(dāng)量長(zhǎng)度le值可查有關(guān)。在工程計(jì)算中，一般取的局部阻力系1.0。llh② hu或 h d

lle

u

d2 d2應(yīng)

2R(02R(0CC1在變壓差流量計(jì)中，測(cè)速管、噴嘴和文丘里流量計(jì)的流體阻力很??；孔板流量計(jì)的UR對(duì)流量變化反應(yīng)靈敏，但其缺點(diǎn)是流體流經(jīng)孔板前后能量損失較大，該轉(zhuǎn)子流量計(jì)流量方便，直觀性好，能量損失小，測(cè)量范圍寬，可用于腐蝕性流體的測(cè)量但能用于溫高壓場(chǎng)合安裝的直要求較高子流量的流量 為2Vf(2Vf(f)gAf★h2=0.6m、密度ρ2=1000kg/m3。 （1） B-B'不是等壓面。（2）計(jì)算玻璃管內(nèi)水的高度 由上面討論知于 解 ★連續(xù)性方程和方程的應(yīng)1-2】某車間的輸水系統(tǒng)如右圖中（1）所示，已知出口處管徑為φ44×2mm，圖中所3.2×u2/2g，其它尺寸見圖。（1）取槽水面為1-1’截面，水管出口為2-2’截面，以地面為基準(zhǔn)水平面。在兩截面間列1N流體為基準(zhǔn)的方程：u u z11Hz22 u，He=0

3.2

u280003 03.222

可得：u u=4.83m/s

h4(0.04)4.833600 m20%（(u

h)

H

(u8h3(13.2) 34.22

2★方程的綜合練25m。試計(jì)算：h=1.6m，R=0.7m；當(dāng)閘閥部分開啟時(shí)，h=1.5m，R=0.5m。管路摩擦系數(shù)0.023，則每小時(shí)從管中流出的水量及此時(shí)閘閥的當(dāng)量長(zhǎng)度為若干？d

15,0.022Bh、RH1－1B－B兩截面之間列方程式求流速，然后再用連續(xù)性方程求流量、用阻力方程求le。閘閥全關(guān)時(shí)，對(duì)U4－4(Hh)gR0HR0h0.7136001.6 當(dāng)閘閥部分開啟時(shí)，以管中心線為基準(zhǔn)面，在1－1與B－B兩截面之間列方 ugHB1 式中：H=7.92mlePB(R0h)g(0.5136001.51000)9.807VAu0.08222.4170.01276m3/s45.94m3/ 在B－B與2－2截面之間列方程 ll

25

B 即

0.023

解 leB－B與2－2截面之間列方程求PB。在1－1與2－2之間列方程得 9.8077.920.0220.08215

Pl

B在B－B與2－2之間 方程

即PB0.0220.08215 1000 工作原理依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，液體在貫性離心力作用下自葉輪中心被拋向外周并基本結(jié)構(gòu)u2u w2 c2c2 1 2 T

1、2表示葉片的入扣和出口。該式說明離心泵的理論壓頭由兩部分組成，其右邊前兩Hcu2u

w2

c2c2 1 2 ，H HT,HpHcu u 2 2T gD 2QTCr式中Cr,2為液體葉輪出口處絕對(duì)速度的徑向分量，m/su uH 2 2

T gD 2HT,m。H50%~70%90%。NeNNe/1000HQHN、效率ηQ20℃的清水于常Q=0時(shí)，軸功率最低，啟動(dòng)泵和停泵應(yīng)關(guān)出口閥。停泵關(guān)閉出口閥還防止設(shè)備內(nèi)④若被輸送液體粘度比清水的大得多時(shí)（運(yùn)動(dòng)粘度2105m2/s n

n1111

；11

H n2

N n2

D

D

2 H

2

2N ⑥離心泵銘牌上所標(biāo)的流量和壓頭，是泵在最高效率點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的性能參數(shù)（Qs、HsNsHeZ

u

lle

ReHKBQ2。此式即管路特性方程式，它表明管路中液體QeHeHe與 離心泵的工作點(diǎn)聯(lián)立求解管路特性方程式和離心泵的特性方程式所得的流量和一座標(biāo)上，兩交點(diǎn)M稱為泵在該管的工作點(diǎn)。(3)離心泵的流量調(diào)節(jié)離心泵的流量調(diào)節(jié)即改變泵的工作點(diǎn)，可通過改變管路特性或p0、流體的性質(zhì)及流量、操作溫度及泵的本身性能所離心泵的安裝高度的限制在附圖1所示的貯槽液面（0—0截面）與離心泵吸截面（為1—1截面）之間列方程式，得p u 11

離心泵的安裝高度受 附近最低允許壓強(qiáng)

f限制，其極限值為操作條件下液體的飽和蒸汽壓pv。泵的吸附近壓強(qiáng)等于或低于pv允許氣蝕余量；為防止氣蝕現(xiàn)象發(fā)生，在泵 處液體的靜壓頭p1g與動(dòng)壓u 某一最小值，此最小值即 離心泵的允許氣蝕余量，即h11v H

p0

p②離心泵的允許安裝高度：將式h11v與式H v代入p u

11

p

fu vh 或 H1

f

f離心泵的實(shí)際安裝高度比允許安裝高度還要低0.5~1.0m。若泵的允許安裝高度較小時(shí)，可Hf,011d=100mm，吸水管長(zhǎng)度L=20mQ=54m3/h，水泵允許吸上真空20℃；（1） z00z11 ) z0=0z1Hgu0=0u10.7850.1236001.91m/sp H 16m，

(0.03

60.3)

2

代入方程解得：Hg3.52m2.52mHez

p 因p2p0（通大氣u0z10mHfHe102.29NHeQg12.295410009.8070.736002：20℃的清水送到某設(shè)備中，泵的前后分別裝有真空表和壓強(qiáng)表。已知泵吸3.7m。試求：2060℃（19.42KPa）時(shí)，發(fā)現(xiàn)真空計(jì)與壓強(qiáng)表的讀98.1KPa。（1）

u 0Z11

fp u

1

f

u2/2g1u1

Hf01p0

1

f

(2.20.22.4)10009.81當(dāng)水溫由20℃升到60℃時(shí)由于水的飽和蒸汽壓增大泵吸壓強(qiáng)若低于操作溫度下水的20p (98.12.238) vh

f01

1000

3.72.2Hg

(98.119.92)1000

3.72.23直徑d的函數(shù)，諸如：體積V ；表面積sd2；比表面積a3

6d①球形度

以顆粒的表面積，即p

。對(duì)非球形顆粒，總有s<1，顆粒的形狀越接近球形，s1；對(duì)球形顆粒s=136Vp36Vp3Vdp； 32e；e

a s s

s且采用標(biāo)準(zhǔn)篩。目前各種篩制正向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO篩統(tǒng)一。xi（對(duì)應(yīng)的平均直徑為dpi）dp3

d床層體積顆粒體積 bs(1如果忽略床層中顆粒間相互的接觸面積，對(duì)于空隙率為ε的床層，床層的比表面積 a(m3m3與顆粒物料的比表面積a具有如下關(guān)系：aa(1 s用顆粒的堆積密度估算，即abs

6(1d 2u2 根據(jù)第二定律克寫出：6

(s)g4d

2

s

d=0）階段。等速運(yùn)動(dòng)階段顆粒相對(duì)于流體的運(yùn)動(dòng)速度稱為沉降速度或終端速度，用ut①沉降速度的通式當(dāng)

d=0時(shí)，uut，由力平衡式可得：ut4d(s②阻力系數(shù)ζζ值是沉降雷諾準(zhǔn)數(shù)Ret4d(sf(Ret,s對(duì)于球形顆粒，三個(gè)沉降區(qū)域的ζ與Rett滯流區(qū)或定律區(qū)（104<Ret

t過渡區(qū)或定律區(qū)（1<Re≤103t

Re0ttt湍流區(qū)或定律區(qū)（103<Re≤2105：td2()g

u d(d(s0td(sd(s隨s值減小，阻力系數(shù)ζ值加大，在相同條件下，沉降速度ut試差法：一般先假定在滯流沉降區(qū)，用求出ut后，再校核Ret(s)g用無(wú)因次數(shù)群KKd K69.1

。定律區(qū)K值上限摩擦數(shù)群法：已知顆粒沉降速度utd或?qū)τ诜乔蛐晤w粒的沉降計(jì)算，此法非①降塵室的設(shè)計(jì)或操作原則從理論上講，氣體在降塵室內(nèi)停留時(shí)間θ至少必須等于或略大于顆粒從降塵室的最高點(diǎn)降落至室底所需要的時(shí)間t，即：luHut在室內(nèi)的流動(dòng)雷諾準(zhǔn)數(shù)Re(Deu應(yīng)處于滯流區(qū)，以免干擾顆粒的沉降或使已經(jīng)沉降的②降塵室的生產(chǎn)能力uVs/(bH則Vs從理論上講，降塵室的生產(chǎn)能力Vs只與其底面積bl及顆粒的沉降速度utH 平隔板，則多層降塵室的生產(chǎn)能力為：Vs(n1)blut④分級(jí)器欲使懸浮液中不同粒度的顆粒進(jìn)行初步分離，或者使兩種不同密度的顆粒進(jìn) 4d()u

ur

d2()u

KC

u

gRKCTKC值一般在5~2500KCT5-200μm200μm①旋風(fēng)分離器的分離效率包括理論上能夠完全被除去的最小顆粒尺寸（稱為臨界粒徑，用dC表示）及塵粒從氣流中分離出來(lái)的質(zhì)量分率。NesuNesui顯然，dC（稱旋風(fēng)分離器組、0C1C20粒級(jí)效率：指規(guī)定粒徑diCp C1iC2iCpp與di（即pdi關(guān)系曲線（即did50關(guān)系曲線）圖中的d5050%(s(snn效率曲線按下式估算總效率，即：0