化工原理-流體流動(dòng)復(fù)習(xí)課市公開課特等獎(jiǎng)市賽課微課一等獎(jiǎng)?wù)n件

流體流動(dòng)總結(jié)第1頁(yè)有效功位能動(dòng)能靜壓能阻力損失第2頁(yè)he—有效功,J/kg1.不含輸送機(jī)械流動(dòng)系統(tǒng)he=02.Pe=qmhe=ρqVhe3.qm由連續(xù)性方程計(jì)算

qm=ρqV=ρAu=GA4.功率與效率

η=Pe/Pa第3頁(yè)位能只有相對(duì)值,所以在列伯努利方程時(shí)要定位能基準(zhǔn)注意:位能第4頁(yè)動(dòng)能1.u=qV/A2.兩截面積相差很大時(shí),大截面上u≈03.不可壓縮流體在圓管內(nèi)連續(xù)定態(tài)流動(dòng)第5頁(yè)第6頁(yè)第7頁(yè)第8頁(yè)第9頁(yè)第10頁(yè)第11頁(yè)計(jì)算類型設(shè)計(jì)型計(jì)算特點(diǎn):參數(shù)選擇與優(yōu)化操作型計(jì)算特點(diǎn):試差計(jì)算第12頁(yè)工程研究方法當(dāng)量法因次分析法解析法第13頁(yè)例1:如圖所表示，用泵將水由低位槽打到高位槽(兩水槽均敞口，且液面保持不變)。已知兩槽液面距離為20m，管路全部阻力損失為5m水柱，泵出口管路內(nèi)徑為50mm，其上裝有U型管壓力計(jì)，AB長(zhǎng)為6m，壓力計(jì)讀數(shù)R為40mmHg，R'為1200mmHg，H為1mH2O。設(shè)摩擦系數(shù)為0.02。求：⑴泵所需外加功(J/kg)；⑵管路中水流速(m/s)；⑶A截面表壓強(qiáng)(kPa)。第14頁(yè)第15頁(yè)解：⑴計(jì)算泵所需外加功以低位槽液面(1-1面)為位能基準(zhǔn)面，在1-1面與2-2面間列柏努利方程：第16頁(yè)⑵計(jì)算管路中水流速在A-A面與B-B面間列柏努利方程： 第17頁(yè)⑶計(jì)算A截面壓強(qiáng)由第一個(gè)U形壓差計(jì)對(duì)第二個(gè)U形壓差計(jì)

第18頁(yè)如圖所表示，常溫水由高位槽經(jīng)一

89mm×3.5mm鋼管流向低位槽，兩槽液位恒定。管路中裝有孔板流量計(jì)和一個(gè)截止閥。已知直管與局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度（不包含截止閥）總和為60m。截止閥在某一開度時(shí)其局部阻力系數(shù)為7.5，此時(shí)讀數(shù)R1=185mmHg柱。試求：(1)此時(shí)管路中流量及兩槽液面位差；（2）此時(shí)閥門前后壓強(qiáng)差及汞柱壓差計(jì)讀數(shù)R2;若將閥門關(guān)小，使流速減為原來0.9倍，則讀數(shù)R1為多少毫米汞柱？截止閥阻力系數(shù)變?yōu)槎嗌?？已知汞密度?3600kg/m3,流體在管內(nèi)呈湍流流動(dòng)，管路摩擦系數(shù)λ=0.026,孔板流量計(jì)流量與壓差關(guān)系式為ρ為流體密度，kg/m3；△p為孔板兩側(cè)壓差，Pa；qV為流量，m3/s。第19頁(yè)第20頁(yè)解：（1）在截面1-1與2-2間列伯努利方程，有孔板流量計(jì)兩側(cè)壓差為管內(nèi)流體流量為第21頁(yè)管內(nèi)流體流速為第22頁(yè)(2)在閥前后列機(jī)械能守恒式，得流體經(jīng)過閥門壓強(qiáng)差為

故汞柱壓差計(jì)讀數(shù)為第23頁(yè)(3)當(dāng)流速減為原來0.9倍時(shí)

第24頁(yè)如本題附圖所表示，槽內(nèi)水位維持不變。槽底部與內(nèi)徑為100mm鋼管相連，管路上裝有一個(gè)閘閥，閥前離管路入口端15m處安有一個(gè)指示液為汞U管壓差計(jì)，測(cè)壓點(diǎn)與管路出口端之間距離為20m。(1)當(dāng)閘閥關(guān)閉時(shí)測(cè)得R＝600mm，h＝1500mm；當(dāng)閘閥部分開啟時(shí)，測(cè)得R＝400mm，h＝1400mm，管路摩擦系數(shù)取0.02，入口處局部阻力系數(shù)取0.5，問每小時(shí)從管中流出水量為多少m3。(2)當(dāng)閥全開時(shí)（取閘閥全開ｌe/d＝15，λ＝0.018），測(cè)壓點(diǎn)B處?kù)o壓強(qiáng)為若干Pa（表壓）。第25頁(yè)第26頁(yè)解：（1）當(dāng)閘閥全關(guān)時(shí)，依據(jù)靜力學(xué)關(guān)系：第27頁(yè)在水槽液位A-