《化工原理》第四讲课件

1、第四讲主要内容第一章 流体流动四、柏努利方程式1、柏努利方程式的推导3、柏努利方程式应用中需注意的问题重点难点1-3 流体流动基本方程4、柏努利方程式的应用2、柏努利方程式的理解4、柏努利方程式的理解5、柏努利方程式测点速度、测流量能量损失、7、柏努利方程式计算输送系统所需要的能量1、柏努利方程式的理解2、柏努利方程式分析管路压强变化6、柏努利方程式分析管路压强变化3、柏努利方程式计算输送系统所需要的能量一、流体在管内的流量与流速三、连续性方程式二、定态流动和非定态流动1、平均流速计算公式及不同流体在管内流动的经验值2、生产中管道配置问题3、质量流量连续性方程与体积流量连续性方程第1页，共21

2、页。1-3 流体流动基本方程1、流体流动规律的内容：（1）连续性方程式（2）柏努利方程式2、学习流体流动规律的目的：（1）流动着的流体内部压强的变化规律；（2）液体从低位到高位、从低压到高压时，需要输送设备对液体提供能量；（3）高位槽安装位置的确定第2页，共21页。1、流量(1）体积流量Vs,m3/s(2) 质量流量ws,kg/s或kg/h一、流体在管内的流量与流速1-3 流体流动基本方程第3页，共21页。一、流体在管内的流量与流速2、流速(1)平均流速 u，m/s注意管子面积的计算(2)质量流量 ws，kg/s注：平均流速与点速度是有区别和联系的！ 圆管内湍流流速分布圆管内层流流速分布第4页

3、，共21页。(3) 质量流速G , kg/(m2.s)一、流体在管内的流量与流速第5页，共21页。配管：操作费（动力消耗费）；管路基建费（1）长距离输送配管；（2）车间内部工艺管线配管一、流体在管内的流量与流速注：经济流速的概念第6页，共21页。1-3 流体流动基本方程二、定态流动和非定态流动d1,u1,d2,u2,D第7页，共21页。1-3 流体流动基本方程三、连续性方程式1122Ws1Ws2第8页，共21页。1122d1d2如图所示系统，其大管内径为d1=45mm，液体在大管内流速为0.5m/s，小管内径为d2=19mm，从1-1到2-2截面的阻力损失为15J/kg，则2-2截面处的流速为

4、 m/s,此值是根据 方程而得。第9页，共21页。三、连续性方程如图所示管路中水在吸入管路中的流速为2m/s,且吸入管路管径为89x5mm,排出管路管径为 69x5mm，求管路中水的体积流量及排出管路中水的流速1122Z1Z2OO第10页，共21页。1-3 流体流动基本方程四、柏努利方程式1122Z1Z2OO1、流动系统的总能量衡算第11页，共21页。1-3 流体流动的基本方程柏努利方程式管路系统需要的压头,m管路系统需要的风压，Pa第12页，共21页。3.利用伯努利方程解题1、常与连续性方程联合使用2、选择待求点和最简单点(已知量最多) 列方程 3、选择方便解题的零势能参考面4、不熟悉特殊形

5、式，可列出完整形式第13页，共21页。1-3 流体流动基本方程柏努利方程式应用中要注意的问题：1、截面的选取2、截面上参数的求解3、如何用表压强计算4、泵的有效功率的计算123第14页，共21页。【例题1】水从一个大容器里放出。确定出口处的流速由于12，故有12，可视1。又因为p1=p2=p0，有液体从小孔处流出的速度为第15页，共21页。 【例题2】已知h1和h2，问(1)截面均匀的下端D被塞住时，A、B、C处的压强各为多少？（2）D端开启时，A、B、C处的压强各为多少？这时水流出D处的速率为多少？h2h1BADC(1)D被塞住，为静态第16页，共21页。h2h1BADCA:B:C:D:选择A、D两点：第17页，共21页。h2h1BADC选择B、C、D粗细均匀管，压强只与高度有关可以去掉一个未知量v选择B、D两点：选择C、D两点：第18页，共21页。图为一输水管路，两槽液面维持恒定，求管路阻力损失为多少？10m教材习题12应用柏努利方程式的解题中上下游截面的选取第19页，共21页。柏努利方程式的理解能量转换与能量守恒1、如图所示管路系统中H保持不变，当阀门关小时，管路中的流量及能量损失如何变化？HH2、如图所示管路系统中H保持不变，若已知流体流动总阻力损失为56J/kg,求