化工基礎(chǔ)課件

第一章

流體流動FluidFlowLovelyHubeiNormalUniversity0-1．流體流動現(xiàn)象

一新建的居民小區(qū)，居民用水?dāng)M采用建水塔方案為居民樓供水，如何設(shè)計．*0-2．居民小區(qū)供水三個問題這里引出三個問題：1.為了保證一、二、三樓有水，就要維持樓底水管中有一定的水壓（表壓），為了維持這個表壓，水塔應(yīng)建多高？2.若水塔高度確定了，需要選用什么類型的泵？即泵的有效功率.3.保持樓底水壓為表壓，那么一、二、三樓出水是均等的嗎？此供水系統(tǒng)實際簡化了.學(xué)完流體流動這一章，就能系統(tǒng)解決上述三個問題。*

第一節(jié)概述一、流體的特性

1、流動性；

2、沒有固定形狀，形狀隨容器而變；

3、流體流動—外力作用的結(jié)果；

4、連續(xù)性（除高度真空情況）。二、流體的宏觀參數(shù)

能宏觀測定的平均參數(shù)—

研究流體質(zhì)點（微團）三、可壓縮性流體與不可壓縮性流體可壓縮性流體—氣體不可壓縮性流體—液體四、理想流體和實際流體（1）理想流體是指不具有粘度,因而流動時無摩擦阻力的流體（2）理想流體分為理想液體和理想氣體

流體流動的典型流程計算內(nèi)容：流速、流量、壓強、管徑、揚程、功率轉(zhuǎn)子流量計閥門貯槽離心泵貯槽

第二節(jié)流體靜力學(xué)基本方程式

1.基本概念

1-1密度1.定義：單位體積流體所具有的質(zhì)量。

ρ=m/V[kg·m-3]2、影響因素：溫度和壓力（1）液體—

為不可壓縮的流體，與壓力無關(guān)，溫度升高，密度降低。（2）氣體—為可壓縮性的流體，通常（壓力不太高，溫度不太低）時可按理想氣體處理，否則按真實氣體狀態(tài)方程處理。理想氣態(tài)方程式pV=nRT=(m/M)RT3、混合物密度（1）氣體

（2）液體混合物密度

a—質(zhì)量分率應(yīng)用條件：**

混合物的體積應(yīng)等于各組分單獨存在時的體積之和。二、比容單位質(zhì)量的流體所具有的體積。三、相對密度與比重1.相對密度d2.重度重度值=密度值(值相同但意義不同)

1—2壓力(也稱為壓力強度或壓強)

一、定義：流體垂直作用于單位面積上的力。二.壓力的單位

1.SI單位

[N/m2][Pa]2.工程單位

[kg/m2]—[at]—[mmHg]—[mmH20]—[mH20]3.換算

1atm=1.0133×105[N/m2]

=101.3[kPa]

=0.1MPa=10330[kgf/m2]=10.33[mH20]=760[mmHg]1at=1[kgf/cm2]

=10[mH20]=735.5[mmHg]=98.1[kPa]

三.壓力的基準(zhǔn)及表示形式

1.以絕對真空為基準(zhǔn)

2.以當(dāng)時當(dāng)?shù)貕毫榛鶞?zhǔn)

絕對壓表壓真空度絕壓（余壓）

表壓＝絕對壓-大氣壓真空度＝大氣壓-絕對壓絕對零壓大氣壓實測壓力實測壓力*例題：在蘭州操作的苯乙烯真空蒸餾塔塔頂真空表讀數(shù)為80kPa，在天津操作時，真空表讀數(shù)應(yīng)為多少？已知蘭州地區(qū)的平均大氣壓85.3kPa，天津地區(qū)為101.33kPa。解：維持操作的正常進行，應(yīng)保持相同的絕對壓，根據(jù)蘭州地區(qū)的壓強條件，可求得操作時的絕對壓。解:

絕壓=大氣壓-真空度

=85300–80000=5300[Pa]

真空度=大氣壓-絕壓

=101330-5300=96030[Pa]1-3流體靜力學(xué)基本方程

一.相對靜止?fàn)顟B(tài)流體受力情況

取一微元如左圖上表面作用力：

F1=

P1A下表面作用力：

F2=

P2A重力：G=gA(Z1-Z2)

F1+G=F2P1A+gA(Z1-Z2

)=P2AP2=P1+

g(Z1-Z2

)

或P2=P0+

g(Z1-Z2)=P0+

gh

或

F1＝P1AF2＝P2AG＝gA(Z1-Z2)

二.靜力學(xué)方程及巴斯葛定律三.討論1.流體某一深處的壓力與深度和密度有關(guān)。2.液面上方流體壓力改變，液體內(nèi)部壓力隨著改變且變化值相同（巴斯葛定律）。3.靜止的、連續(xù)的同一流體內(nèi)、同一水平面處各點壓力相等。(等壓面)4.壓力或壓差可用液柱高度表示。流體靜力學(xué)方程可改寫為：h=（P2-P0）/gh為此流體在Ｐ（P2-P0）作用下能上升的高度．P2=P0+gh例:P0>P1>P2P1=?P2=?

例題:1.判斷下面各式是否成立

PA=PA’PB=PB’PC=PC’

2.細管液面高度。

1=800kg/m3

2=1000kg/m3

H1=0.7m

H2=0.6m

3.當(dāng)細管水位下降多高時,槽內(nèi)水將放凈?解:利用等壓面原理求解1.PA=PA’PB=PB’

2.

2gh+p0=

1gH1+

2gH2+p03.

2gh’=

1gH11-4流體靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用一.壓力測定1.U型管壓差計

A-A’為等壓面PA=PA’PA=P1+g(H+R)PA’=P2+’gR+gHP1-P2=Rg(’-)如測量氣體0P1-P2=Rg’一臂通大氣?P1P22.微差壓差計—

放大讀數(shù)

P1

P2

a

R

b

特點：（1）內(nèi)裝兩種密度相近且不互溶的指示劑；（2）U型管兩臂各裝擴大室（水庫）。P1-P2=（

a-

b）Rg3.傾斜液柱壓差計R1=R/sin

R=R1sin

例題：用普通U型管壓差計測量氣體管路上兩點壓差，指示液為水，讀數(shù)R為1.2cm，為擴大讀數(shù)

改為微差計，一指示液密度為920kg/m3，另一指示液密度為850kg/m3，讀數(shù)可放大多少倍？

解：

（

水-

氣）gR=（

1-

2）gR’

新讀數(shù)為原讀數(shù)的171/12＝14.3倍例題：常溫水在管道中流動，用雙U型管測兩點壓差，指示液為汞，其高度差為100mmHg，計算兩處壓力差如圖：

P1=P1’P2=P2’Pa=P1’+

水gxP1’=

汞gR+P2Pb

=

水gx+

水gR+P2’Pa-Pb=Rg(

汞-

水)=0.19.81(13600-1000)=1.24103Pa二.液位的測量已知：抽真空裝置的真空表讀數(shù)為80kPa，求氣壓管中水上升的高度。P0=P+

gRP為裝置內(nèi)的絕對壓

P0

RP=P0-真空度*

三.液封

氣體R真空表氣氣水RRpp

液封高度的計算液封，也稱水封，是一種利用液體的靜壓來封閉氣體的裝置。各種液封的作用不同，但設(shè)計原理是相同的，都是根據(jù)液體靜力學(xué)原理來確定所需的液封高度。圖2-8是乙炔發(fā)生器外的安全水封裝置，當(dāng)器內(nèi)壓強超過規(guī)定值時，氣體便由管2通過水封排出，達到泄壓目的。

圖2-8乙炔發(fā)生器水封

1、乙炔發(fā)生器；2-水封管；3、水封糟

如已知乙炔發(fā)生器內(nèi)最大壓強為p根據(jù)式p=pa+ρgh

即水封高度為：h=(p-pa)/ρ水g

但為了安全起見，h應(yīng)略小于(p-pa)/ρ水g.*第三節(jié)：管內(nèi)流體流動的基本方程1-5流量與流速一.流量1.體積流量qv[m3/s]單位時間流過導(dǎo)管任一橫截面的流體體積2.質(zhì)量流量

qm=

qv

[kg/s]二.流速1.平均流速

v=qv/A[m/s]

2.質(zhì)量流速

W=qm/A=

v[kg/m2.s]

液體:0.5—3m/s

氣體：10—30m/s#管徑應(yīng)進行園整3.管徑一般說來,根據(jù)流體流速對管徑進行初選P29:表2-3中標(biāo)明了管材的規(guī)格,用公稱直徑Dg表示.v=qv/A*例:安裝一根輸水量為30m3/h的管道,試選擇合適的管道。

查書P29:表2-3(2)普通無縫鋼管①

外徑=88.5mm壁厚=4mm即φ88.5×4的管子內(nèi)徑為d=80.5mm≈0.081m實際流速為:解：選擇管內(nèi)水的經(jīng)驗流速v=1.8m/s1-6定態(tài)流動與非定態(tài)流動一.定態(tài)流動—流體流動過程中，在任意截面，流體的參數(shù)不隨時間改變。二.非定態(tài)流動—流體流動過程中，在任意截面,流體的任何一參數(shù)隨時間而改變。

1

2

1’

2’

根據(jù)質(zhì)量守恒定律,進行物料守算m1=m2此為流體流動的連續(xù)性方程

m=V=vAv1

A1

1=v2

A2

2=常數(shù)對于不可壓縮性流體,密度可視為不變

v1

A1=

v2

A2

v1

/v2

=(d2/d1)2據(jù)此可計算不同管徑的流體流速

1-7連續(xù)性方程

theequationofcontinuity

123D1=2.5cmD2=10cmD3=5cm(1)當(dāng)流量為4升/秒時,各段流速?(2)當(dāng)流量為8升/秒時,各段流速?例題:如下圖的變徑管路123D1=2.5cmD2=10cmD3=5cm(1)當(dāng)流量為4升/秒時,各段流速?(2)當(dāng)流量為8升/秒時,各段流速?

＝2.04m/s

V’=2Vv’=2v

v1=2vv1’=16.3m/s例題:如下圖的變徑管路例題:

1-8柏努利方程#穩(wěn)定流動，單位時間，質(zhì)量為M的流體截面1——截面2位能：流體因處于地球重力場中而具有能量，其值等于把質(zhì)量為M的流體由基準(zhǔn)水平面升舉到某高度Z所做的功。位能=力

距離=mgZ單位質(zhì)量流體的位能：

mgZ/m=gZ[J/kg]一.柏努利方程theenergybalanceequation2.動能：流體因運動而具有的能量。動能=mv2/2

3.

靜壓能：將流體壓入流體某截面對抗前方流體的壓力所做的功。靜壓能=力

距離

*一公斤流體的靜壓能為

pV/A/m=PA.qv/A/m=P/

[J/kg]

當(dāng)流體為理想流體時，兩界面上的上述三種能量之和相等。即：

各截面上的三種能量之和為常數(shù)

——柏努利方程Bernoulli方程的表達形式1,2點間沒有外界能量輸入,流體也沒有對外作功,根據(jù)能量守恒定律:E1=E2mgH1+mv12/2+mp1/ρ=mgH2+mv22/2+mp2/ρ方程式兩邊除以m,得gH1+v12/2+p1/ρ=gH2+v22/2+p2/ρgH、v2/2、p/ρ各項表示每kg流體所具有的各種形式的能量，單位均為J·kg-1*mgH1+mv12/2+mp1/ρ=mgH2+mv22/2+mp2/ρ方程式兩邊除以mg,得H1+v12/2g+p1/ρg=H2+v22/2g+p2/ρgH、v2/2g、p/ρg各項表示每牛頓流體所具有的各種形式的能量，單位均為m,應(yīng)理解為米液柱．工程上將每牛頓流體所具有的各種形式的能量統(tǒng)稱為壓頭，Ｈ稱為位壓頭，v2/2g稱為動壓頭，p/ρg稱為靜壓頭*Bernoulli方程的表達形式當(dāng)系統(tǒng)中有外界能量輸入時，如泵供能量，Bernoulli方程表達為：H1+v12/2g+p1/ρg+He=H2+v22/2g+p2/ρgHe為外界加于每牛頓流體的能量，單位為m．實際流體流動時存在摩擦阻力，Bernoulli方程表達為：H1+v12/2g+p1/ρg+He=H2+v22/2g+p2/ρg+HfHf為每牛頓流體流動時因阻力而損耗的能量，單位為m．*Problems1P71-72:ExercisesNo.1,No.5andNo.8*二.柏努利方程討論1.柏努利方程表示理想流體在管道內(nèi)作穩(wěn)定流動,在任一截面上單位質(zhì)量流體所具有的位能、動能、靜壓能（稱為機械能）之和為常數(shù)，稱為總機械能，各種形式的機械能可互相轉(zhuǎn)換。2.各項機械能的單位皆為J/kg或m。3.當(dāng)（P1-P2）/P2<20%,密度用平均值,不穩(wěn)定系統(tǒng)的瞬間亦可用。4.流體靜止,此方程即為靜力學(xué)方程;1-9實際流體的機械能衡算

He—

揚程；

Z2-

Z1—升楊高度；

*能量的轉(zhuǎn)換連通變徑管

h2h1h3h4二.柏努利方程的應(yīng)用解題要點1.作圖并確定能量衡算范圍;列出柏努利方程2.截面的選??；(1)截面應(yīng)與流體的流動方向垂直；(2)兩截面之間的流體是連續(xù)的；取已知量最多的截面3.方程兩邊物理單位要一致

例題：如圖，堿液(d=1.1)，塔內(nèi)壓力為0.3atm,管徑603.5,送液量25T/h,能量損失為29.43J/kg,求外界輸送的能量。Z1=1.5m,Z2=16mP1(表)=0P2=0.3atm=0.3101330pav1=0∑hf=29.43J/kg

16m1.5mqv=W/ρ

=25000/3600/1100=0.0063m3/sv2=qv/A=0.0063/(0.785×0.0532)=0.86m/sZ1+he=Z2+P2/ρ+v22/2+∑hfhe=203J/kgText1Text2Text3Text4Text5Text6例:管內(nèi)流體流速為0.5m/s,壓頭損失1.2m,求高位槽的液面應(yīng)比塔入口高出多少米?

1Z

2P1=P2

=0(表)v1=0v2=0.5m/sZ1=Z

Z2=0Z1=u22/2g+Hf=0.52/(2×9.81)+1.2=1.21m1.A閥不開,求A處的表壓強;2.閥開,求A處的流速,(阻力不計);3.A閥開,流量為零,壓力計讀數(shù)?解:1.PA=P+ρgH

P=ρHggR=13600×9.81×76/1000=10133Pa(真空度)

PA=-10133+1000×9.81×2=9487Pa(表壓)P1m76mmHg1mA2.根據(jù)柏努力方程

Z1=1+1=2mZ2=0

P1=-10133PaP0=0v1=0hf=0

2×9.81-10133/1000=u22/2v2=4.35m/s3.v2=0

2×9.81–Px/1000=0Px=19620Pa

19620/101330×760=

147mmHg

conceptConceptConceptConcept通風(fēng)管道,直徑自300mm縮至200mm,粗管、細管表壓分別為1200、800Pa，求空氣的體積流量。

已知空氣溫度為20℃，當(dāng)?shù)貧鈮簽?01.33千帕。解:400/1200=33%本題是粗略估算,可按不可壓縮流體計算。

hf=0W=0Z1=Z2P1=1200PaP2=800Pa

=1.22kg/m3例某車間用壓縮空氣來壓送98%的濃硫酸，從底層硫酸貯存罐壓至三樓計量罐內(nèi)，如圖所示,貯罐液面與出口管管口相距15米。每批壓送量為300升，要求10分鐘內(nèi)壓完，ρ硫酸=1830kg/m3。設(shè)阻力損失為7.85J/kg,管徑為φ38*3。試求壓縮空氣的最低壓強。*

解：取硫酸貯存罐液面為1-1截面，硫酸出口管為2-2截面，取1-1為基準(zhǔn)水平面，在兩截面間列柏氏方程：gZ1+(1/2)u12+P1/ρ=gZ2+(1/2)u22+P2/ρ+∑hf

據(jù)題意：Z2-Z1=15m

u1≈0(實際壓送過程中因液面下降很小，可忽略不計）

∑hf=7.85J/kg

因計量罐通大氣，以表壓為基準(zhǔn)時P2=0.

代入上式得：

P1/ρ=15×9.81+u22/2+7.85(1)

再求硫酸在管中的流速u2:

qv=Au2=0.785×d2u2

d=38-2×3=32mm=0.032m

qv=300升/10分鐘=0.3/（10×60）m3/s

*故而ρ硫酸=1830kg/m3

將u2、ρ硫酸之值代入（1）式：

P1/1830=15×9.81+0.6232/2+7.85

解得：P1=284005Pa(表壓）*

第四節(jié)流量的測定1—22孔板流量計1.結(jié)構(gòu)與原理結(jié)構(gòu)：帶圓孔的金屬板；壓差計。原理：當(dāng)流體流經(jīng)孔板小孔時，產(chǎn)生明顯壓差，流量越大，壓差越大。

**Orificeflowmeter**

12

DdR以孔徑代替縮脈處的直徑以孔板左側(cè)流徑代替管徑2.流量方程*3.安裝要求：必須有一內(nèi)徑不變的直管段，上游有十倍直徑以上的直管，下游有五倍直徑的直管段。4.影響c0的因素：（1）與雷諾值有關(guān)；（2）與（A0

/A）有關(guān)（即β2）（3）與取壓方法有關(guān)；（4）常取0.61——0.63；（5）選擇孔徑要考慮雷諾值在一定范圍內(nèi)不變。

C0為孔板流量系數(shù),由實驗或經(jīng)驗確定*5.計算步驟：

（1）由A0/A取孔流系數(shù)不變的值；（2）計算孔處流速→體積流量→管中流速；（3）由管中流速計算雷諾值，查此雷諾值對應(yīng)的孔流系數(shù)是否與設(shè)定的孔流系數(shù)相同，如不同，重新設(shè)定。（4）如測量氣體，流量應(yīng)乘以膨脹系數(shù)ε，ε為壓力比、直徑比和絕熱指數(shù)的函數(shù)，查得。*1—23轉(zhuǎn)子流量計Rotameter1.構(gòu)造:①錐形玻璃管，②轉(zhuǎn)子

**工作原理流體通過轉(zhuǎn)子與管壁的環(huán)隙時,由于通道截面積減小,流速增大,流體的靜壓力降低,使轉(zhuǎn)子上下產(chǎn)生壓力差.也就是說,轉(zhuǎn)子上下的壓力差是由于流體通過環(huán)隙時流速增大而形成的.對特定的轉(zhuǎn)子和特定的流體,轉(zhuǎn)子橫截面積不變,流體的流量越大,轉(zhuǎn)子在錐管中上升的位置越高,環(huán)隙面積越大.*AR—轉(zhuǎn)子與玻璃管的環(huán)隙面積；CR—流量系數(shù)，與雷諾數(shù)、轉(zhuǎn)子形狀有關(guān)，實驗測定或查表；VR—轉(zhuǎn)子體積；ρR—轉(zhuǎn)子密度。3.流量方程Z1≈Z2*安裝要求1.垂直安裝2.流體從下往上流3.轉(zhuǎn)子截面積最大處讀數(shù)4.對象,刻度值,ρ*Problems2P73:ExercisesNo.11andNo.12*

第五節(jié)管內(nèi)流體流動現(xiàn)象一.牛頓粘性定律1.粘性:流體在流動中產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì),粘性是能量損失的原因。實驗：

內(nèi)摩擦力F剪應(yīng)力：單位面積上的內(nèi)摩擦力（τ）。τ=F/Adv/dδ（dv/dr）

—速度梯度速度沿法線上的變化率。

1—10粘度牛頓粘性定律首先應(yīng)指出，這是個實驗性定律，是通過實驗得出的。站在長江大橋上，人們可以看到，江中心水急浪大，江岸兩邊，水流速度小，證明流速存在一個流動速度分布，如圖1-3所示。橫渡過長江的人體會更深刻。*在圓管中流動的流體，我們可以想象它們是由無數(shù)的速度不等的流體圓筒所組成，如圖1-4所示。*牛頓粘性定律

Newtonianviscouslaw實驗證明，對于一定流體，內(nèi)摩擦力F與接觸面積A成正比，與速度差dv成正比，與層間距離dδ成反比,此即牛頓粘度定律。用一句話表述牛頓粘度定律，就是流體內(nèi)部所受的剪應(yīng)力與速度梯度成正比。*牛頓流體Newtonianfluid順便介紹一下，服從牛頓粘度定律的流體，我們稱為牛頓型流體。不服從牛頓粘度定律的流體，我們稱為非牛頓型流體如油等高粘度的流體。非牛頓型流體有三種，其剪應(yīng)力與速度的關(guān)系如圖1-5所示。*①塑性流體②假塑性流體③漲塑性流體*

剪切力：單位面積上的內(nèi)摩擦力.

μ：粘度系數(shù)——動力粘度——粘度。

粘度的物理意義：

當(dāng)速度梯度為1時，單位面積上產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力的大小。

粘度的單位——牛頓粘性定律3.運動粘度

ν=μ/ρ單位:SI——m2/scgs——cm2/s——斯托克斯4.影響粘度的因素:溫度:液體—溫度

，粘度下降

；氣體—溫度

，粘度

。壓力：液體—受壓力影響很??；氣體—壓力

，粘度

；但只有在壓力極高或極低時有影響。流體流動類型當(dāng)我們擰水龍頭時，若水壓大，水流是大而急的，激起盆底水花飛濺，若水壓小，水流是小而慢的，水呈細流狀。若到廬山，三疊泉的水流有“飛流直下三千尺”的架勢，若到貴州安順,黃果樹瀑布則也是典型的“飛流直下”。若到四川九寨溝,小溪是涓涓細流，張家界的金鞭溪也是典型的涓涓細流，這都說明，水的流動是有差別的。*黃果樹瀑布*尼加拉瓜瀑布**1883年著名的雷諾實驗雷諾實驗裝置*層流與湍流LaminarandTurbulentFlow在水箱B內(nèi)裝有溢流裝置，以保持水位恒定。水箱下部裝有水平玻璃管，用閥門A調(diào)節(jié)流量。玻管入口處插入一根細管，細管上方與裝有有色液體的容器C相連。

實驗時，在有溢流的情況下，微微打開閥A，使玻管中的水低速流動，然后打開閥D，把有色液體引入玻管中。此時可以觀察到，有色液體成一直線平穩(wěn)地流過整根玻管，與管內(nèi)的水不相混合，如圖2-13（A）所示。這說明管內(nèi)流體質(zhì)點是有規(guī)則的平行流動，質(zhì)點之間互不干擾混雜，這種流動型態(tài)稱為滯流或?qū)恿鳌?在有色液體流動不變的情況下，調(diào)節(jié)閥A，增大水流速度，當(dāng)流速增大到一定數(shù)值時，有色液體的流線出現(xiàn)不規(guī)則的波浪形，如圖2-13（B)所示。若繼續(xù)增大流速至某一臨界值時，有色流線即會消失，此時整個下管內(nèi)的水呈現(xiàn)均勻的顏色，如圖2-13（C)所示。這說明流體質(zhì)點除了沿管道向前運動外，還存在不規(guī)則的徑向運動，質(zhì)點間相互碰撞相互騷擾渦動，這種流動型態(tài)稱為湍流或紊流。介于上述兩種情況之間的流動狀態(tài)稱為過渡流。*1-11流體流動類型與雷諾準(zhǔn)數(shù)影響因素:管徑、流速、粘度、密度一.實驗1.層流(滯流)過渡流2.湍流(紊流)*流動型態(tài)示意圖流動型態(tài)示意圖*雷諾準(zhǔn)數(shù)Reynoldsnumbers如何將這些定性的感性認識提高到定量的理論高度呢？流動類型與那些物理量有關(guān)呢？1883年，雷諾通過大量實驗觀察到，流體流動分為層流（滯流）、過渡流、湍流，且流動型態(tài)除了與流速有關(guān)外，還與管徑、流體的粘度、流體的密度有關(guān)。雷諾將它們組合成一個復(fù)合數(shù)群,其物理意義Re=慣性力/粘性力。此數(shù)群后人稱之為雷諾準(zhǔn)數(shù)，無數(shù)的觀察與研究證明，雷諾準(zhǔn)數(shù)的大小，可以用來判斷流動類型。雷諾準(zhǔn)數(shù)是個十分重要的數(shù)群。它不僅在流體流動過程中經(jīng)常用到，而且在整個傳熱、傳質(zhì)過程中也常用到。*二.雷諾值—Re

無因次數(shù)群—準(zhǔn)數(shù)三.流動類型的判斷

1.層流

Re≤20002.湍流

Re≥40003.過渡態(tài)2000～4000

四.流體流動的相似原理相似原理：當(dāng)管徑不同，雷諾數(shù)相同，流體邊界形狀相似，則流體流動狀態(tài)也相同。非圓形管道當(dāng)量直徑de=4A/∏A—流通截面積（m2）；∏—潤濕周邊(m)。圓形管道與套管的當(dāng)量直徑分別為：

=d=D-d

*例題：有正方形管道、寬為高三倍的長方形管道和圓形管道，截面積皆為0.48m2，分別求它們的潤濕周邊和當(dāng)量直徑。解：(1)正方形管道邊長：

a=0.481/2=0.692

潤濕周邊：

∏=4d=4×0.692=2.77m

當(dāng)量直徑：

de=4A/∏=4×0.48/2.77=0.693m*（2）長方形管道短邊長a：

3a.a=0.48m邊長:a=0.4m潤濕周邊：

∏=2(a+3a)=3.2m當(dāng)量直徑：

de=4×0.48/3.2=0.6m(3)圓形管道

直徑:πd2=0.48d=0.78m潤濕周邊：

∏=πd=3.14×0.78=2.45當(dāng)量直徑：

de=d=0.78mde長方形(0.6)<de正方形(0.693)<de圓形(0.78)hf長方形>hf正方形>hf園形*

為研究操作過程的能量損失,問:實驗設(shè)備中空氣流速應(yīng)為多少?解:Re1=Re2

例:操作條件:D1

，1atm，80℃，v1=2.5m/s,空氣，

實驗條件:D2=1/10D1

，1atm，20℃。20℃:μ2=0.018Pa.s80℃:μ1=0.025Pa.s例題:內(nèi)徑25mm的水管,水流速為1m/s,水溫20度,求:1.水的流動類型;

2.當(dāng)水的流動類型為層流時的最大流速?解：1.20℃μ=1cPρ=998.2kg/m31—12流體在園管內(nèi)的速度分布F1=πr2P1F2=πr2P2F=F1-F2=(P1-P2)

πr2=ΔPπr2τ=F/A——剪切力（剪應(yīng)力強度）

F=τA=一.層流時的速度分布1.速度分布曲線Rr2.最大、最小速度dqv=2πrdrv

積分得：

r3.流量4.平均流速層流速度分布曲線

二.

流體在園管中湍流流動時的速度分布1.管中心部分速度為最大速度vmax。

點速度ù:ù=vmax(1-r/R)1/72.層流底層——管壁處為層流。速度大，湍流程度大，層流底層?。徽扯却?，層流底層厚。3.平均速度約為最大速度的0.82倍湍流流動的速度分布曲線流動邊界層

BoundaryLayer先討論流體流過平板時的情況。在平板的前緣，流體以勻速vs流動，當(dāng)流到平板壁面時，壁面上將粘附一層靜止的流體層.與相鄰流體層之間會產(chǎn)生內(nèi)摩擦，使其流速減慢，這種減速作用會一層一層地向流體內(nèi)部傳遞過去，形成一種速度分布，如圖2-15所示。*流體流過平板的邊界層*從該圖示可以看出，離壁面越近，流體減速越大，離壁面一定距離（y=δ)后，流體的流速接近vs。這樣，在δ距離內(nèi)的流體層便產(chǎn)生了速度梯度。在壁面附近存在著較大速度梯度的流體層，稱為流動界層，簡稱邊界層。*應(yīng)用邊界層概念可將流體沿壁面的流動分成兩個區(qū)域，存在顯著速度梯度的邊界層區(qū)和幾乎沒有速度梯度的主流區(qū)。在邊界層區(qū)內(nèi)，由于存在顯著的速度梯度dv/dδ，即使粘度μ很小，也有較大的內(nèi)摩擦應(yīng)力τ，故流動時摩擦阻力很大。在主流區(qū)內(nèi)，dv/dδ≈0,故τ≈0，因此，主流區(qū)內(nèi)流體流動時摩擦阻力也趨近于零，可看成理想流體。**把流動流體分成兩個區(qū)域這樣一種流動模型，將粘性的影響限制在邊界層內(nèi)，可使實際流體的流動問題大為簡化，并且可以用理想的方法加以解決。邊界層內(nèi)流體的流動也可分為滯流和湍流，因而，相應(yīng)地將邊界層分為滯流邊界層和湍流邊界層。值得注意的是，在湍流邊界層里，靠近壁面處仍有一薄層流體呈滯流流動，這就是滯流內(nèi)層。*邊界層分離現(xiàn)象Boundarylayerseparation流體在直徑相同的直管內(nèi)流動時，流動邊界層是緊貼在壁面上。當(dāng)流體流過曲面（如球面、圓柱體表面等）時，還會出現(xiàn)邊界層脫離固體壁面流動現(xiàn)象，稱為邊界層分離。邊界層脫離壁面以后，壁面上就會出現(xiàn)流體空白區(qū)，下游的流體會倒流回來，形成兩股逆向流動的流體，產(chǎn)生漩渦。*Problems3P69Problemno.7P73:ExercisesNo.14*

第五節(jié)流體流動阻力1.對于同一直管，不管水平或垂直放置,所測能量損失相等。2.只有水平放置的直管,能量損失等于兩截面的壓能之差。1-14流體在直管中的流動阻力對于等徑直管柏努利方程為層流流動時的直管阻力層流是流體作一層滑過一層的流動，流動阻力主要是流體的內(nèi)部摩擦力。流動時的阻力服從牛頓粘性定律式（2-6）。

F=μAdv/dδ

*如圖2-18所示，流體在水平圓管中流動時，在管中心至管壁的任一r處，取微分距離dr，管長度為l,則兩層流體間滑動的接觸面積A為2πrl。為克服摩擦阻力而使流體流動管兩端必須有一定的壓強差△P、流體所受的力即為：

F=△P·A，A為受力面積，等于當(dāng)時管中流體層的橫截面積，其時即為A=πr2,摩擦阻力與所受的力大小相等而方向相反。

F=-△P·A=-△P·πr2

*將其代入式-△P·πr2=μAdv/dδ

=μ2πrldv/dδ

整理并積分，當(dāng)R=0（管中心）時，v=vmax,當(dāng)R=R（管壁時），v=0

*得到：△P·R2/2=2μlvmax

層流平均流速是最大流速的一半,vmax=2v而且*5.哈根—泊素葉(poiseuille)方程哈根—泊素葉方程：表示流體層流流動時用以克服摩擦阻力的壓力差，與速度的一次方成正比。*1—15層流的摩擦阻力由哈根泊素葉方程得λ—摩擦系數(shù)

*哈根公式（Hagen)，是計算直管層流時流體流動阻力的公式。在此公式中，l/d在化工上稱為幾何相似數(shù)而(v2/2g)為動壓頭，故哈根公式可寫為：

Hf=摩擦系數(shù)×幾何相似數(shù)×動壓頭

*湍流流動時的直管阻力

湍流時，流體質(zhì)點不規(guī)則地紊亂擾動并相互碰撞，既有粘性阻力，又有形體阻力，情況十分復(fù)雜，至今不能用理論推導(dǎo)的方法得到其計算阻力的公式，但根據(jù)多方面實驗并進行適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理后得到如下與哈根公式相似的結(jié)果如下：

*范寧公式結(jié)果如下：

稱為范寧公式（Fanning），公式中的λ也稱為摩擦系數(shù)，與Re準(zhǔn)數(shù)及管壁粗糙度有關(guān),其數(shù)值由實驗測定。目前還很難從理論上導(dǎo)出湍流摩擦系數(shù)λ的計算公式，只能根據(jù)有關(guān)函數(shù)關(guān)系通過實驗得到一些經(jīng)驗或半經(jīng)驗公式用于計算。*這里只介紹一個經(jīng)驗公式如下：對于光滑管（銅管、鉛管、塑料管、玻管，其內(nèi)表面很光滑，管壁粗糙度影響可忽略），當(dāng)Re=3×103～1×105時，λ的關(guān)系式為：

λ=0.3164/Re0.25

(2-33)

式（2-33）稱為柏拉修斯（Blasius)公式。

關(guān)于摩擦系數(shù)與Re及粗糙度的關(guān)系，可參見教材中有關(guān)內(nèi)容.參見p48:圖2-28

*1—16湍流的摩擦阻力一.管壁粗糙度的影響

1.絕對粗糙度e：管壁突出部分的平均高度。導(dǎo)管的粗糙度參見教材p49:表2-42.相對粗糙度：絕對粗糙度與管徑的比值ε=e/d

。*三.湍流時的摩擦系數(shù)p481.層流:λ=64/Reλ與相對粗糙度無關(guān)。2.過渡區(qū)不穩(wěn)定3.湍流區(qū)λ與Re、ε/d有關(guān)。4.完全湍流區(qū)—阻力平方區(qū)；λ與Re無關(guān)。**

例2-11

20℃的甘油在1″管中以0.2m/s流速流動，求流過每米管長時的摩擦阻力。

解：20℃時甘油的粘度為1499厘泊，比重為1.26，1"管的規(guī)格為

φ33.5×3.25。當(dāng)流速為0.2m/s時，求得：

Re=dvρ/μ=(0.027×0.2×1260)/(1499×10-3)=4.54

流動型態(tài)為層流，流過每米管長時的阻力損失為：*管路上的局部阻力流體在管路的進口，出口，彎頭，閥門，擴大，縮小等局部位置流過時，其流速的大小和方向都發(fā)生變化，且流體受到干擾和沖擊，使湍流現(xiàn)象加劇而消耗能量。

1、阻力系數(shù)法(不作要求,書中沒有)

將流體在管路的進、出口，突然擴大、縮小等局部地區(qū)的局部阻力損失hf`表示成動能v2/2的倍數(shù)關(guān)系，即

ξ—局部阻力系數(shù)，一般由實驗測定*管路的局部阻力流體流經(jīng)管件，閥門等時引起的局部阻力損失hf`等同于流過一般與其具有相同直徑，長度為le的直管的阻力.Le—當(dāng)量長度，表示由管件引起的局部阻力損失。相當(dāng)于流過一段直徑相同，長度為Le的直管所損失的能量，其值可查p51:圖2-29共線圖和列線圖。管路阻力計算的應(yīng)用:烏氏粘度計測粘度的原理當(dāng)量長度法當(dāng)量長度共線圖此圖使用說明：從左邊豎線找出管線或閥門的相應(yīng)點，從右側(cè)找到管徑值的相應(yīng)位置點，兩點連線交于中線，其交點即為相應(yīng)管件、閥門的當(dāng)量長度。****

例2-12用φ108*4的鋼管輸送原油，輸送量19T/h，d原=0.90,μ原=72Cp.原油從起點站油泵出口壓力為61kg/cm2（表），終到處壓力為1kg/cm2（表），若管子是水平安裝的，局部阻力以直管阻力的10%計，試求原油輸送的路程（輸油管長度）是多少？

例2-12附圖*

分析：由于輸油管是水平安裝的，因而整個輸送過程的壓強降即為總阻力：管子的規(guī)格知道即知管內(nèi)徑，又知原油質(zhì)量流量和密度（由比重而得），因此管內(nèi)流速可得。再計算雷諾數(shù)以判定流動型態(tài)后，摩擦系數(shù)λ即可求出。*解：原油在管中的流速

v=w/(Aρ)=(1900/3600)/(0.785×0.12×900)=0.747m/s

由于Re=dvρ/μ=(0.1×0.747×900)/(72×10-3)=933

所以管內(nèi)的流體流動型態(tài)為層流

因而摩擦系數(shù)λ＝64/Re=64/933=0.06854

據(jù)題意:∑le=l/10

代入式(2-38):△Pf=λ·(l+∑le)/d

·(v2ρ/2)(61-1)×9.81×104=0.06854×(l+0.1l)/0.1

×

(0.7472×900)/2

解得：l≈31×103m

即原油輸送的路程約為31公里。

*第六節(jié)管路計算1-20

簡單管路一、簡單管路計算1.已知L、d、qv，求∑hf

;2.已知∑hf、L、d，求v或qv

試差法：設(shè)λ無因次數(shù)群法：→u→Re→λ1→λ1=λ，u為所求，否則重設(shè)λ。已知L、∑hf

、v,求d?二、最適宜管徑管徑選擇原則：設(shè)備費＋動力費（操作費）最少。管徑費用設(shè)備費操作費最適宜管徑總費用1-21復(fù)雜管路一.并聯(lián)管路

1.qv=qvA+qVB

2.

hfA=hfB二.分支管路

Problems4P73-75:ExercisesNo.15,No.17andNo.30*二.量綱分析法

量綱分析法的基礎(chǔ)—量綱的一致性。即：每個物理方程式的兩邊不僅數(shù)值相等，且量綱也必需相等。量綱為1：量綱指數(shù)為零的量。

π定理：當(dāng)某現(xiàn)象的物理量數(shù)為n個，這些物理量的基本量綱數(shù)為m個，則該物理現(xiàn)象可用N＝（n-m）個獨立的量綱為1的量之間的關(guān)系式表示，即可用N＝（n-m）個準(zhǔn)數(shù)表示。*用量綱分析法確定湍流時摩擦阻力中的準(zhǔn)數(shù)物理量：壓力降△P、管徑d、管長l、流速v、密度ρ、粘度μ、粗糙度ε△P=f（d、l、u、ρ、μ、ε）量綱分別為：

[μ]=MT–1L–1基本量綱：M、T、L

（三個基本量綱）準(zhǔn)數(shù)個數(shù)：N=7–3=4[P]=MT-2

L-1[d]=L[l]=L[v]=LT-1[ε]=L[ρ]=ML-3*冪函數(shù)形式：

△P=Kda

lb

ucρd

μe

εfML-1T-2=La

Lb

（LT-1）c（

ML–3）d

（

MT–1L–1

）e

Lf﹒整理得：

ML-1T-2=Md+eLa+b-c-3d-e+fT–c-e

根據(jù)量綱一致性

M：d+e=1

L：a+b-c-3d–e+f=-1T：-c-e=-2﹒*冪函數(shù)形式：

△P=Kda

lb

vcρd

μe

εf

M：d+e=1

(1)L：a+b+c-3d–e+f=-1(2)T：-c-e=-2(3)﹒由(1)得d=1-e(4)

由(3)得c=2-e(5)

將(4)、(5)帶入(2)得

a=-b-e–f(6)將結(jié)果帶入原冪函數(shù)得:△P=Kd-b-e-f

lb

v2-eρ1-e

μe

εf*△P=Kd-b-e-f

lb

u2-eρ1-eμeεf變換為準(zhǔn)數(shù)式(將指數(shù)相同的物理量合并):*ThankYou!*147Fluid-movingMachinery

148149若將某池子熱水送至高的涼水塔，倘若外界不提供機械能，水能自動由低處向高處流嗎？

150我們在池面與涼水塔液面列柏努利方程代入數(shù)據(jù)v為虛數(shù).此計算說明，泵不開動，水就不可能流向涼水架，就需要外界提供機械能量。151第一章第2部分流體輸送機械

第一節(jié)概述流體輸送機械—為流體提供能量的機械。泵Pumps

—輸送液體機械；風(fēng)機或壓縮機—氣體輸送機械。

第二節(jié)離心泵CentrifugalPumps

2—1

離心泵的工作原理1.工作原理：在離心力的作用下，高速流體在渦形通道截面逐漸增大，動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，液體獲得較高的壓力，進入壓出管。2—2離心泵的主要部件一.葉輪(p55)1.敞式葉輪

2.敝式葉輪

3.半敝式葉輪二.泵殼：蝸形三.軸封裝置：密封涵機械密封153離心泵構(gòu)造示意圖154155離心泵構(gòu)造示意圖離心泵構(gòu)造示意圖156157離心泵的構(gòu)造及原理先將液體注滿泵殼，葉輪反時針高速旋轉(zhuǎn)，將液體甩向葉輪外緣，產(chǎn)生高的動壓頭，由于泵殼液體通道設(shè)計成截面逐漸擴大的形狀，高速流體逐漸減速，由動壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓頭，即流體出泵殼時，表現(xiàn)為具有高壓的液體。在液體被甩向葉輪外緣的同時，葉輪中心液體減少，出現(xiàn)負壓（或真空），則常壓液體不斷補充至葉輪中心處。于是，離心泵葉輪源源不斷輸送著流體。158離心泵的工作原理可以用如下示意圖表示此機械何以得名離心泵，是因為葉輪旋轉(zhuǎn)過程中，產(chǎn)生離心力，液體在離心力作用下產(chǎn)生高速度。離心泵的能量轉(zhuǎn)換:電能→機械能→動能→靜壓能1592—3離心泵的主要性能參數(shù)

一.流量：離心泵的送液能力；[m3/h];

二.揚程H：又稱泵的壓頭，[m]，單位重量液體流經(jīng)泵后所獲得的能量,是指泵對單位重量的液體提供的能量。影響泵壓頭大小的因素：

1.泵的結(jié)構(gòu)（葉輪大小、彎曲程度）；

2.轉(zhuǎn)速；泵的葉輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，即“r.p.m.”：ringsperminute

3.流量。

三.有效功率Pa有效功率Pa是指液體實際得到的功率,單位J/S或WPa=Hqvρg=Wqm

H—揚程[m]；W—外加能量

qv—流量[m3/s];qm—質(zhì)量流量[kg/s];qvρg—流體重量流量。

四.效率

η=Pa/P軸離心泵的軸功率P軸是電動機或其它原動機直接傳動時傳給泵軸的功率.

2—4

離心泵的特性曲線一、離心泵的特性曲線當(dāng)轉(zhuǎn)速一定時

H、P、ρ與qv的關(guān)系曲線

最高效率點為工作點二、離心泵的轉(zhuǎn)速對特性曲線的影響

比例定律：轉(zhuǎn)速<20％，η不變?nèi)?、離心泵的直徑對特性曲線的影響切割定律：四、液體粘度和密度的影響泵的生產(chǎn)廠家所提供的離心泵特性曲線一般都是在一定轉(zhuǎn)速和常壓下以20℃的清水作為工質(zhì)做實驗的。若被輸液的ρ，μ不同，或改變泵的n，葉輪直徑，則性能要發(fā)生變化。

1.粘度的影響μ

，qv

、H，P，η；原因：(1)μ

，hf,H；

(2)μ,v,V；

(3)μ,葉輪前后能量損失，P；2.密度影響

(1)qv不變。qv與泵出口截面有關(guān)。

(2)H不變。F離心力

ρ,p2-p1

ρ(p2-p1)/ρg與ρ無關(guān)

,H

(p2-p1)/ρg(3)ρ,P2-5離心泵的工作點與流量調(diào)節(jié)一、管路特性曲線

二、工作點qvH泵特性曲線管路特性曲線工作點167如果工作點的流量大于或小于所需的輸液量，則須進行流量調(diào)節(jié)。

流量調(diào)節(jié)實際上是改變泵的工作點。①

改變出口閥的開度:實際改變管路特性曲線②

改變泵的轉(zhuǎn)速或葉輪直徑:實際改變泵的H～Q曲線比較①，②兩種流量調(diào)節(jié)措施可知：?。┯瞄y門調(diào)節(jié)流量快速方便，且流量可以連續(xù)變化，化工生產(chǎn)中應(yīng)用最廣。其缺點是閥門關(guān)小時，流動阻力增加，要額外多消耗一部分功率，且使泵在低效率點工作，經(jīng)濟上不合理。ⅱ）②方法不額外增加流動阻力，變化前后泵效率幾乎不變，能量利用經(jīng)濟。但調(diào)節(jié)不方便，且變速裝置或變速電動機價格貴，一般只有在調(diào)節(jié)幅度大，時間又長的季節(jié)性調(diào)節(jié)中才使用。

三、流量調(diào)節(jié)1682.氣縛現(xiàn)象：若泵體內(nèi)存有空氣，由于ρ空氣<<ρ液，

所以產(chǎn)生的離心力很小，因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將貯槽內(nèi)的液體吸入泵內(nèi)，葉輪空轉(zhuǎn),這種現(xiàn)象稱為氣縛,達不到輸液目的。因此,泵啟動前要預(yù)先向泵殼和吸入管道灌液.169170離心泵的安裝高度和汽蝕現(xiàn)象(Cavitation)

為什么要提出安裝高度問題呢？倘若吸水池液面通大氣，即使泵殼內(nèi)的絕壓p1為零，即真空度為1個大氣壓，其安裝高度亦會小于或等于10m，如圖1-36所示。若大于10m米，則池中液體就不會源源不斷壓入泵殼內(nèi)。另外，若泵殼的絕壓p1

小于被輸送液的飽和蒸汽壓pv，則液體將發(fā)生劇烈汽化，氣泡劇烈沖向葉輪，使葉輪表面剝離、破損，發(fā)生“氣蝕”現(xiàn)象，即氣泡對葉輪的腐蝕現(xiàn)象。為了避免“氣蝕”。所以必須滿足p1≥pv

。所以安裝高度hg必須小于:1712—5

離心泵的安裝高度計算

1.允許吸上真空度法Hs=(P0-P1)/ρg若對泵吸入管列B’seq

（在0—0'與1—1'面間）

Hs的校正

Hs’=[Hs+(Ha–10)-(Hv–4)]×1000/ρ

Ha—實際大氣壓[m水柱]；

Hv—操作溫度下水的飽和蒸汽壓；

[m水柱]

ρ—操作溫度下流體密度[kg/m3]。174氣蝕余量氣蝕余量，是指泵入口處動壓頭與靜壓頭之和超過液體在操作溫度下水的飽和蒸汽壓具有的靜壓頭之差2.氣蝕余量法例題：某離心泵在樣本中查得允許吸上真空度為6m，現(xiàn)將泵安裝在海拔高度500m處，水溫40度，問（1）修正后的Hs?

（2）若吸入管路壓頭損失為1m，動壓頭為0.2m，該泵安裝在離水面5m高處是否合適？解：1、水40℃，Pv=55.32mmHg,500m處

Pa=9.74mH2O，

Hv=55.32/760×10.3=0.75mH2O

Ha=9.74mH2O

Hs’=Hs+(Ha-10)-(Hv-0.24)=6+(9.74-10)-(0.75-0.24)=5.23

Hg=Hs’－v21/2g－∑Hf

=5.23－0.2－1=4.03m

計算的允許安裝高度值(4.03m)低于實際安裝高度值(5m),因此泵安裝高度不合適。例題：

用油泵從貯罐向反應(yīng)器輸送異丁烷，密度530kg/m3，罐內(nèi)液面恒定，且上方絕對壓強為6.65kgf/cm2，吸入管壓頭損失為1.6m，飽和蒸汽壓為6.5kgf/cm2，泵的氣蝕余量為3.5m，確定泵的安裝高度。（ψ=0.9）

Po=6.65×98100PaPV=6.5×98100Pa∑Hf=1.6m△h’=0.9×3.5=3.15mHg=-1.92m

泵應(yīng)安裝于罐液面下1.92m之下解：180

往復(fù)泵1.

工作原理（與離心泵的不同）如P58圖:2-37所示，往復(fù)泵不需灌液，具有自吸能力。2.流量Q：Q=Q（活塞面積，沖程[活塞左右移動距離]，往復(fù)頻率）單動泵：理論流量QT=Asn/60

m3/s

（nl/min）實際流量會小于QT（吸入閥和排出閥啟閉不及時，液體漏損等）3.He與Q無關(guān)（這又與離心泵不同），He受管路的承壓能力限制。4.流量調(diào)節(jié)采用旁路調(diào)節(jié)，不能用出口閥來調(diào)節(jié).（這也與離心泵不同）5.汲上真空高度也隨大氣壓（pa），密度（ρ）和液溫變化而變化，所以往復(fù)泵的汲上真空高度也有一定限制。6.正位移性——泵的排液能力只與泵的幾何尺寸，而與管路情況無關(guān)，又壓頭與流量無關(guān)，受管路的承壓能力所限制，這種特性稱為正位移性。這種泵稱為正位移泵。往復(fù)泵是正位移泵之一。181第三節(jié)

離心式風(fēng)機離心式風(fēng)機，鼓風(fēng)機與壓縮機的工作原理和離心泵相似，依靠葉輪的旋轉(zhuǎn)運動，使氣體獲得能量，從而提高了氣體的壓強和速度。

通風(fēng)機都是單級，起輸送氣體之用，所產(chǎn)生的表壓強＜14.7×103Pa。

鼓風(fēng)機，壓縮機都是多級的，前者產(chǎn)生的表壓強＜294×103Pa，壓縮機的表壓強＞294×103Pa，兩者對氣體都有較顯著的壓縮作用。1822.離心通風(fēng)機的性能參數(shù)與特性曲線1）性能參數(shù)：風(fēng)量Q

m3/s，風(fēng)壓HT，軸功率Na和效率η。①

風(fēng)量Q：單位時間內(nèi)從風(fēng)機出口排出的氣體體積，以風(fēng)機進口狀態(tài)計.②

風(fēng)壓HT:單位體積的氣體流經(jīng)風(fēng)機時所獲得的能量，J/m3=Pa，習(xí)慣上以mmH2O表示。

HT=HT

（結(jié)構(gòu)，葉輪尺寸，n及進氣密度ρ），由實驗測定。一般通過測量風(fēng)機進出口處氣體的流速和壓強的數(shù)據(jù)，按B’seg計算

對于1m3氣體在進出口處列B’seg。

一般u2較大，故HK也較大。（這與離心泵不同）183184185186187188189190Problems5P74:

ExercisesNo.22andNo.23第三章氣體吸收GasAbsorption氣體吸收

概述1．1化工生產(chǎn)中的傳質(zhì)過程傳質(zhì)分離過程：利用物系中不同組分的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的差異來造成一個兩相物系，使其中某一組分或某些組分從一相轉(zhuǎn)移到另一相，達到分離的目的，這一過程稱為傳質(zhì)分離過程。以傳質(zhì)分離過程為特征的基本單元操作在化工生產(chǎn)中很多，如：氣體吸收選擇一定的溶劑（外界引入第二相）造成兩相，以分離氣體混合物。如用水作溶劑來吸收混合在空氣中的氨，它是利用氨和空氣在水中溶解度的差異，進行分離。氣體吸收過程利