流体-泵与风机

1、流体力学及泵与风机张 辉华北电力大学能源动力与机械工程学院 学习对象、目标及课程讲解泵与风机电力、石油、化工、水利、轻工等国民经济的各个领域中定性 定量流体性质基本规律运行特性定量计算 流体力学泵与风机 （专题讲解） （系统讲解）灰渣泵冲灰水泵排粉风机升压泵凝结水泵给水泵循环水泵射水泵疏水泵送风机引风机蒸汽空气水流体、流道、泵与风机、系统几个数据4.733% 厂用电率 80% 泵与风机厂用电比例 13790kW 给水泵功率1400 kW 送风机功率7100 kW 引风机功率流体力学专题流体的流动性和粘性（含管道流动损失）流体压缩/膨胀性（含气体状态方程）流体的速度与压强关系（能量守恒）一、流体

2、的流动性和粘性流体易流动及其控制流体粘性及分离主要由流体种类决定:油 水 气温度升高时气体的热运动加剧，故气体的粘性增大。温度：温度升高时分子距离增大,液体分子间的引力减小，故液体的粘性减小。液体:气体:通常压强下，压强对粘性影响较小。流体粘性大小如何计算润滑油摩擦损失？【牛顿/平方米】A: 牛顿流体B: 理想塑性体 (牙膏)C: 拟塑性体 (纸浆)D: 胀流型流体 (油墨)牛顿流体、拟塑性流体和胀流型流体三种物质受很小的切应力就产生较大的变形速率，且切应力-变形速率曲线通过原点。被称之为不能抵抗切应力的真实流体。流体粘性计算需要注意的问题如何计算管道流动损失？缓变流=沿程损失 变流=局部损失

3、09:27:2514缓变流-沿程损失系数查表粗糙度雷诺数09:27:2515急变流-局部损失系数查表二、流体的压缩性/膨胀性给水泵进出口 水的密度差多少？压缩性流体受压体积缩小，密度增大的性质。膨胀性流体受热体积膨胀，密度减小的性质。总的来说：流体在温度和压强变化下，体积的变化。流体的压缩性和膨胀性（1）液体的可压缩性系数（2） 液体的体积模量体积变化（3）体胀系数给水泵扬程H=1.8Mpa体积变化多少？状态方程 气体的体积变化p 变化小：V 和 T 变化大V 变化小：p 和 T 变化大T 变化小：p 和 V 变化大P ，V ，T均有较大变化 例子?总的来说，有传热和做功两种方式！绝热、做功情

4、况下气体参数变化09:27:2521绝热、做功能量方程气体状态方程等熵（绝热可逆）k=1.4（空气）压比p2/p1温比T2/T115度进口下，出口温度T2典型设备1.11.03295.95 K，22.95 度通风机152.17624.96 K，351.96 度燃机压气机503.06881.28 K，608.28 度高压比压缩机注1：T采用开氏温度，即摄氏度+273 注2：等熵非等熵简单地差一个效率！可以忽略的物理参数变化1、液体的密度 （大多数情况变化不大）2、气体的密度 （速度、压强、温度变化不大时）3、以温度为表征的内能（温度变化不大时，流体动能+压强势能+位势能） （温度变化较大时，流体

5、机械能+流体内能） 三、流体的速度与压强关系流体约束方程连续性方程动量方程伯努利方程质量守恒定律能量守恒定律牛顿第二运动定律 （1）连续方程 质量守恒定律对不可压缩流体质量流量qm：kg/s体积流量qv：m3/s只涉及管道某两个截面上的流动参数，而不必考虑控制体内部的流动状态如果控制体和管壁被大气压包围，不用考虑大气压力的作用 （2）动量方程 牛顿第二运动定律如图所示，相对密度为0.83的油水平射向直立的平板， 已知v020m/s，求支撑平板所需的力F。 0.83*1000*20*PI*0.0025/4*20=651.88 牛 例题（1）圆周方向速度变化，假设：5 m/s流量假设：1kg/s圆周方向速度（例如50 m/s）叶片与流体间功的交换大致为多少？叶片受力方向 例题（2）流体简单流动过程涉及的能量种类：内能、机械能（动能，位势能，压强势能）忽略内能忽略位势能（3）伯努利方程 能量守恒定律对B、A两点列出伯努利方程皮托管如何测流体流速？静压管皮托管的变型：总静压管、静压管 文丘里管对1、2截面列伯努利方程由连续方程文丘里管乒乓球运动员的弧旋球。足球运动员让皮球划出美妙的弧线。流水使石块沿河底移动。狂风把瓦从屋顶吹下来甚至把屋顶掀翻。1911年9月11日， “