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文档简介
掌握一些基本概念:如密度、粘度、流速、流量、压强。掌握静力学方程及其应用。掌握流体流动形态及其判别。掌握机械能衡算式及柏努利方程。掌握流动阻力的计算。主要公式:第一章基本要求:静力学方程:连续性方程式:A1v1=A2v2(ρ不变)柏努利方程式:
雷诺数计算式:Re=d·v·ρ/μ
≤2000层流
;=2000~4000过渡态;
≥4000湍流
p2=
p0+gh
流动阻力计算式:层流:λ=64/Re湍流:经验公式及查图法。
例1:一无变径管路由水平段、垂直段和倾斜段串联而成,在等长度的A、B、C三段两端各安一U形管压差计。设指示液和被测流体的密度分别为和,当流体自下而上流过管路时,试问:(1)A、B、C三段的流动阻力是否相同?(2)A、B、C三段的压差是否相同?(3)3个压差计的读数、、是否相同?试加以论证。(1)因流动阻力,该管路A、B、C3段的、l、d、u均相同,
∴(2)在A、B、C三段的上、下游截面间列柏努利方程式:
化简,得A段:(a)
B段:(b)
C段: (c)比较上面3式: (3)由流体静力学基本方程式A段: B段: C段: 整理,得 (d)
(e)
(f)将(a)、(b)、(c)3式分别代入式(d)、(e)、(f):
由(1)知∴分析:由题的结论已经知道:R所包含的不光是两个测压点压强的变化,还包含位能的变化。实际上,R所代表的仅仅是流动阻力。如果概念清楚,由可直接得出的结论。【例2】料液自高位槽流入精馏塔,如附图所示。塔内压强为1.96×104Pa(表压),输送管道为φ36×2mm无缝钢管,管长8m。管路中装有90°标准弯头两个,180°回弯头一个,球心阀(全开)一个。为使料液以3m3/h的流量流入塔中,问高位槽应安置多高?(即位差Z应为多少米)。料液在操作温度下的物性:密度ρ=861kg/m3;粘度μ=0.643×10-3Pa·s。解:取管出口处的水平面作为基准面,在高位槽液面1-1与管出口截面2-2间列能量方程:【练习题1】如下图所示的CO2水洗塔供水系统,水洗塔顶部绝对压强为2250kPa,贮槽水面绝对压强为300kPa。塔内水管与喷头连接处,高于水面20m,输水管规格为φ57×3.5mm钢管,送水量为15m3.h-1
,设管路摩擦能量损失为49J.kg-1,试求水泵的有效功率。水的密度ρ=1000kg.m-3。(9154w)【练习题2】如图所示输水系统。已知:管路总长度(包括所有局部阻力当量长度)为100m,吸水池液面到压力表的阻力当量长度为80m,管路摩擦系数λ=0.025,管子内径为0.05m,水的密度ρ=1000kg.m-3,泵的效率为0.8,
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