10020701课件_化工原理_1_流体流动(7)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,例：,料液自高位槽流入精馏塔，如附,图所示。塔内压强为,1.9610,4,Pa(,表,压,),，输送管道为,362 mm,无缝钢,管，管长,8,m。,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,3,m,3,/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,=861,kg/m,3,；,粘度,=0.64310,3,Pas，,管壁绝对粗糙度,=0.3mm,。,类似问题：,P42，,例1-14。,流体流动,流体静力学,流体动力学,管内流体流动现象,流体流动阻力,流速与流量的测量,管路计算,1.7,管路计算,1.7.1,管路的分类,管路,简单管路,复杂管路,没有分叉的管路，包括等径,管路、串联管路；,包括并联管路、分支管路。,1.,简单管路的特点：,W,1,=W,2,=W,3,不可压缩流体,(,=const)：,V,1,=V,2,=V,3,整个管路的阻力等于各管段阻力与各局部,阻力之和。,1.7.2,简单管路计算,1.,工具,所用公式及图表,连续性方程：,伯努利方程：,范宁公式：,摩擦系数：,P39，,图1-33(,莫狄图,),局部阻力系数,：,的相关公式,P38，,表1-4,当量长度,l,e,：,P42，,图1-34,2.,管路计算类型,为完成一定量的流体输送任务,V，,需设计经济上,合理的管道尺寸,(,一般指管径,),及确定输送功率,N,s,(,或供液点的位能,Z,1,或供液点压强,p,1,)。,(1),设计型问题：,V,一定,u,d,设备费,操作费,u,d,设备费,操作费,(2),操作型计算：,对一定的流体输送管路，核算在给定条件下的,输送能力,V。,3),已知管长,l、,流量,V,和阻力损失,h,f,，,求,管径,d,。,管路计算问题可归纳为三种：,1),已知,管径,d,、,管长,l,和,流量,V,，,求,阻力损失,h,f,或有效功,W,s,；,2),已知,管径,d,、,管长,l,和阻力损失,h,f,，,求,流量,V,或平均流速,u,。,第一种,直接计算,，,P41，,框图；,第二、第三种由于,u,或,d,未知，无法确定,Re,与,值，,需,试差计算,，通常,从假设,值,入手,，,P42，,框图。,1.7.2,复杂管路,1.,并联管路,A,V,V,1,V,2,B,V,3,特点：,W=W,1,+W,2,+W,3,；,当,=const,时，,V=V,1,+V,2,+V,3,；,并联的管段内压强降相等即,阻力损失相等,，,即：,并联管段内的流量按下式分配：,管路长，管径细而阻力较大的管段通过的流,量小，反之流量大。,2.,分支管路,C,O,A,B,C,O,A,B,特点：,主管的流量等于各支管的流量之和；,A,B,D,C,E,F,=const,时，,V,B,=V,C,+V,D,，V,D,=V,E,+V,F,，,V,B,=V,C,+V,E,+V,F,分支点处的总机械能是一定值。,A,B,D,C,E,F,E,B,=E,C,+,h,fB,-C,=E,D,+,h,fB,-D,E,B,=,gZ,B,+,p,B,/,+u,B,2,/2,=E,C,+,h,fB,-C,=E,D,+,h,fB,-D,E,D,=,gZ,D,+,p,D,/,+u,D,2,/2,=E,E,+,h,f,D,-E,=E,F,+,h,f,D,-F,1.8,流速及流量测定,流体流动,流体静力学,流体动力学,管内流体流动现象,流体流动阻力,流速与流量的测量,管路计算,1.8.1,毕托管,测点流速的仪器,1.,测速原理,A,B,2.,流量的求取,(1),由速度分布曲线积分,(2),测管中心最大流速,max,，,算出,得到,u，,再得到,V。,查,关系图：,1.8.2,文丘里流量计,设原来管内径为,d,1,，,最小截面处管内径为,d,2,。,不计阻力，由,Bs,eq,可得：,如考虑阻力，引入修正系数,C，,1.8.3,孔板流量计,设管内径为,d,1,，,孔板中心圆孔的直径为,d,0,，,“,缩脉”处孔径为,d,2,。,考虑,(1),流体阻力；,(2),缩脉截面随流量改变而移,动；,(3),以过孔口的流速,u,0,替代,u,2,，,引入修正系,数,C，,且令,m=(d,0,/d,1,),2,，,可得：,令孔流系数 则流量：,1.8.4,转子流量计,2,1,1,2,1.,工作原理,(1),当流体流过时，转子处于玻璃管,的底部。,(2),流体自下而上通过流量,计时，由于环隙处流体流速较大，,静压强小，故在转子的上下截面之,间形成一个压强差，使转子上浮后，,环隙面积逐渐增大，使环隙中流体,的流速减小，,转子两端的压强差,随,之减低，,(3),当转子上升到一定的高,度时，,转子两端的压差造成的升力,等于转子所受到的重力和浮力之差时，转子就稳定在这个高度上，,十分明显，转子所处的平衡位置与流体流量大小有直接关系。,2.,流量测定,对转子作受力分析：,重力,=,V,f,f,g,浮力,=,V,f,g,设：,V,f,转子体积,f,转子密度,流体,密度,A,f,转子最大横截面积，,在此处读数,。,流体向上的推力,=,p,m,A,f,=,转子稳定时，三力平衡：,u,1,A,1,=u,2,A,2,考虑流体阻力，引入修正系数,C，,该值恒定不变,V=u,2,A,2,u,2,为定值，所以,V,只与,A,2,有关，,即与,转子所处高度,有关。,转子流量计生产厂家在其出厂前需加以标定，,液体以,20,清水为工质标定刻度；气体以,20,空气为工质标定刻度。,若用户与厂家标定所用工质不同时，则需对转,子流量计进行流量换算。两者关系为：,