制药工程化工原理学时

1、制药工程化工原理学时第一页，共三十页。流动的流体： 第二页，共三十页。西气东输工程： 第三页，共三十页。流量流速稳态流动第四页，共三十页。体积流量单位时间内流过任一流通截面的流体体积称为体积流量。 是一种瞬时特性，不是一段时间的积累量。质量流量第五页，共三十页。管的截面积，与流动方向垂直平均流速 质量流速 气体体积受压力影响大时，使用质量流速更方便第六页，共三十页。管径小，材料费低；但流速高，阻力增大，动力消耗大，操作费用高。采用低流速，操作费用低；但管径大，管路材料费高。 适宜的流速需综合考虑，根据经济情况决定。圆管: 一定流量需求下：第七页，共三十页。I 非稳态流动II 稳态流动第八页，共

2、三十页。同一位置的流体的流速或其它物理量不随时间变化同一位置的流体的流速或其它物理量随时间的变化而发生变化稳态流动非稳态流动工业生产除了开车、停车流体是非稳态，其它时间都是稳态流动 第九页，共三十页。P19例1-6，用115mmx5mm的钢管输送压力为202.6kPa，温度120的空气。已知空气在标况下的流量是630m3/h，求空气在管内的流速和质量流速。例1-7安装一根输水量为30m3/h的管路，试选择合适的管径。第十页，共三十页。质量守恒-连续性方程第十一页，共三十页。稳态流动，质量守恒： 入=出不可压缩流体：以1s为基准：第十二页，共三十页。推广到任意截面：质量流量不变；体积流量不变。-

3、连续性方程稳态流动稳态流动，不可压缩流体。第十三页，共三十页。动量定理推导出-伯努利方程第十四页，共三十页。在x方向上对微元段受力分析：（1）两端面所受压力分别为及（2）重力的分量故合力为第十五页，共三十页。流体动量变化率：动量原理：伯努利方程式 对于不可压缩流体，上式积分，得：（1）物体所受合力的冲量等于物体的动量变化 等于所受合力：所以：第十六页，共三十页。单位质量流体所具有的位能，J/kg；单位质量流体所具有的静压能，J/kg ；单位质量流体所具有的动能，J/kg。各项意义：在管路中任一截面上的流体，总机械能守恒。理想流体，稳态连续流动前提条件：第十七页，共三十页。第十八页，共三十页。第

4、十九页，共三十页。如果流体静止，流体静止是流体运动的特例。第二十页，共三十页。（1）式中各项同除以g :（2）式中各项单位为z 位压头动压头静压头总压头第二十一页，共三十页。 式（1）：以单位质量流体为基准的机械能衡算式，式（2）：以单位重量流体为基准的机械能衡算式。 表明理想流体在流动过程中任意截面上总机械能（或者总压头）为常数，三种能量形式可以相互转换。（1）（2）第二十二页，共三十页。实际流体，有能量损失：若有外力做功（外加能量）：-柏努利方程的扩展式则：对于可压缩流体（气体）：时， 变化不大，此方程仍适用，一般用两截面间的平均密度表示。第二十三页，共三十页。令位压头动压头静压头压头损失外加压头扩展式可表示为： 第二十四页，共三十页。第二十五页，共三十页。 伯努利方程的应用注意问题：1.衡算范围的划定2. 控制面的选取3. 基准面的确定4. 单位一致性 应用：1. 设备有效功率的计算2. 容器相对位置的计算3. 流量（流速）的计算4. 流体压强的计算第二十六页，共三十页。 例题1-9有效功率 ：轴功率 ：泵前管内径82mm，泵后管内径70mm，泵前管内的流速1.5m/s。总能量损失40J/kg，蒸发器表压20kPa，密度1100kg/m3。求泵提供的外加能量？若泵的效率为60%，求泵的轴功率？第二十七页，共三十页。例题1-10管内流速0.