10020701課件_化工原理_1_流體流動(4).ppt

1、2.應用實例，第一，確定管道的流體流動(流量)。其次，確定容器之間的相對位置。第三，決定運輸設備的有效功率。第四，確定管道的流體壓力。1，確定管道中流體的流量(流量)，tair=20，D1=300 mm，P1=1200 Pa(表壓)，D2=200 mm，p2=800 Pa(表壓)M3/h，空氣，2，確定容器之間的相對位置，如圖所示，密度為850 kg/m3的液體從高槽供給塔，高槽內的液面保持不變。塔內表壓力為9.81103 Pa，供應量為5 m3/h。連接管道直徑為382.5 mm，連接管道內流動的填充液的能量損失為30 J/kg(出口的能量損失除外)。高位區(qū)內的面值應該比塔的供應區(qū)高多少？3

2、，確定輸送設備的有效功率，廣義伯努利方程： (實際流體流動的機械能守恒)，Ws輸送設備對單位質量流體的有效功率，Ns有效功率，即單位時間輸送設備的有效功率，單位：J/s或W(瓦特)。Ns=WWs=VWs，輸送設備執(zhí)行的所有操作不是有效的。輸送效率Na輸送軸消耗的功率，軸向功率，=Ns/Na，如圖所示，使用泵2將罐1密度為1200 kg/m3的溶液發(fā)送到蒸發(fā)器3，并保持罐內的液面。蒸發(fā)器上方蒸發(fā)室內部工作壓力為200 mmHg(真空度)。蒸發(fā)器進料口高于罐內液面15米，輸水管道直徑68 4毫米，供液通過所有管道的能量損失為120 J/kg，泵的效率為0.65，求出泵的軸向功率。4、確定管道的流體

3、壓力。水在虹吸管內正式流動，如圖所示。管道直徑保持不變。通過管道的水的能量損失可以忽略。計算管內剖面2-2、3-3、4-4、5-5的壓力。大氣壓為760 mmHg。圖中顯示的所有尺寸均以mm顯示。1.5.1概述，1 .流動阻力的原因：流體是粘性流動阻力的根本原因，固定管道壁或其他形狀固定壁為流動阻力提供了條件。2.影響流動阻力的因素：流體的物理特性、流動條件、墻造型、3。流體局部阻力(形體阻力)發(fā)生在彎頭、T形三通、閥等各種管件上，1.5圓直管內流體層流的速度分布和阻力計算，1.5.2試驗法分析直管阻力損失水平變徑管呢？2，3，1，4，1.5.3分析法分析流動阻力，從灌注中提取一段圓柱流體，設

4、定流體等速流動。p1、p2、G、正向流動的方向、圓柱流體的力分析：說明：管內剪應力分布、最大值、克服流動體內摩擦力并保持恒定流動狀態(tài)需要推力。這種推動力的來源是什么？為了克服流體的內摩擦，或者為了克服流動阻力，需要對一定的館長相應的流體修正壓降作為維持流動的推動力。如果管道是水平的，則此驅動力是壓力差，因此流動阻力通常表示為壓力降。1.5.4圓形直管內流體層流速度分布，“-”的原因？是的，是的。層流只有流體粘度，沒有旋渦粘度。管道軸、R和拋物線關系、層流和平均流量：1.5.5圓直管內流體層流時的阻力損失、等直徑圓管內層流：父項稱為海根浦直葉方程式。此應用與安裝方向無關。也就是說，可以使用水平、

5、傾斜和垂直管道。1.6圓直管內湍流的速度分布和阻力計算，1.6.1渦流粘度和圓直管內湍流的速度分布，1。旋渦粘度，漩渦粘度取決于流動狀態(tài)。流體粘度，流體基本物性與流動情況無關。，與層流不同：由于(R)定律不明確，因此上述兩個表達式無法從理論中導出湍流流速分布。普朗特純經驗公式：4 104 3.2 106 n=1/10，1/7階定律，1.6.2速度邊界層的概念，1。速度邊界層，主流區(qū)，特性：邊界層區(qū)：d/dy，主流：d/dy=0，=0，與理想流體相同。2 .板塊邊界層的發(fā)展，隨著流體向前移動，由于摩擦力的持續(xù)作用，更多的流體層減慢，邊界層的厚度隨著與板塊前緣的距離增加而逐漸變厚，可見邊界層發(fā)展了

6、。3 .管邊界層的形成和發(fā)展，流體流入管內，邊界層沿整個內壁設定。隨著流體流入管內距離的增加，邊界層變厚，逐漸向軸心移動。最后的邊界層閉合和軸心線。l0，l0，從完全發(fā)展的流開始：如果邊界層內部是層流，則管內流是層流。如果邊界層內部是湍流，則管內流動是湍流。入口段長度l0: l0/d0=50 100，入口段長度l0: l0: l0/d0=50，1.6.3圓形直管內流體湍流中的阻力損失，圓形直管內湍流中的阻力損失：圓形直管內流體層流中的阻力損失，渦流粘度的不確定性。如何解決？1 .湍流中阻力損失的影響因素是管壁的絕對粗糙度。流體的種類、溫度、質量屬性：流的幾何尺寸：d，l，流動條件：u .通過實驗，原則上可以建立經驗關聯(lián)性。但是湍流過程的影響因素很多，實驗工作量大，實驗數據難以整理，結論不能廣泛應用。2 .尺寸分析方法、尺寸分析方法包含三個原則。(1)從物理定律導出的方程式可以由使用無量綱做為變數的方程式取代。例如，無量綱數組，(2)清理：“無量綱數組”數=“物理量”數“基本尺寸數”，例如，“物理量”數=7；“基本尺寸”數=3 (L，M，)，“無量綱”數=4，(例如，由尺寸分析方法確定的無量綱數組)。力函數格式：每個物理量的尺寸：階處理：L2-2=(L)a(L)b(L)c(ml-3)e(m-1l-1 L 3333)，因此，它規(guī)定了采用