理學流體流動第1頁/共172頁第2頁/共172頁第三章流體流動過程及流體輸送設備第3頁/共172頁①選擇輸送流體所需管徑尺寸。②確定輸送流體所需能量和設備。③流體性能參數(shù)的測量,控制。④研究流體的流動形態(tài)，為強化設備和操作提供理論依據(jù)。⑤了解輸送設備的工作原理和操作性能，正確地使用流體輸送設備。研究流體的流動和輸送主要是解決以下問題。第4頁/共172頁3.1流體的基本性質(zhì)3.2流體流動的基本規(guī)律3.3流體壓力和流量的測量

3.5流體輸送設備3.4管內(nèi)流體流動的阻力第5頁/共172頁3.1流體的基本性質(zhì)

1．密度

單位體積流體所具有的質(zhì)量稱為流體的密度，其表達式為：ρ—流體密度，kɡ·m-3;m—流體質(zhì)量，kg；V—流體體積，m3。ρ=m／V除極高壓力外，壓力對液體的密度影響很小，常將液體稱為不可壓縮流體。(3-1)第6頁/共172頁氣體具有可壓縮性及熱膨脹性，其密度隨壓力和溫度有較大的變化。氣體密度可近似地用理想氣體狀態(tài)方程進行計算：

ρ=pM/RT

p—氣體壓力kN·m-2或kPa；T—氣體溫度

K；M—氣體摩爾質(zhì)量

g·mol-1；R—氣體常數(shù)8.314Jmo1-1·K-1。(3-2)第7頁/共172頁化工生產(chǎn)中所遇到的流體，往往是含有多個組分的混合物。對于液體混合物，各組分的濃度常用質(zhì)量分數(shù)表示。若以1kg混合物為基準，設各組分在混合前后其體積不變，則1kg混合物的體積等于各組分單獨存在時的體積和：ρi—液體混合物中各純組分液體的密度，kg·m-3；wi—液體混合物中各組分液體的質(zhì)量分數(shù)。(3-3)第8頁/共172頁對于氣體混合物，各組分的濃度常用體積分數(shù)表示。若以1m3混合氣體為基準，設各組分在混合前后的質(zhì)量不變，則1m3混合氣體的質(zhì)量等于各組分的質(zhì)量之和:ρI—氣體混合物各純組分的密度，kg·m-3；

φI—氣體ρ混合物中各組分的體積分數(shù)。

(3-4)第9頁/共172頁2．比體積

單位質(zhì)量流體所具有的體積稱為流體的比體積，以υ表示，它與流體的密度互為倒數(shù):υ一流體的比體積，m3·kg-1；ρ—流體的密度，kg·m-3。

υ=1/ρ(3-5)第10頁/共172頁3．壓力

流體垂直作用于單位面積上的力稱為壓力：p—流體的壓力，Pa；F—流體垂直作用于面積A上的力，N；A—作用面積，m2。壓力的單位Pa（Pascal，帕），即N·m-2。latm＝760mmHg＝1.01325×105Pa＝10.33mH2O＝1.033kgf·㎝-2常用壓力單位與Pa之間的換算關系如下：p=F／A(3-6)第11頁/共172頁壓力有兩種表達方式:①絕對壓力;②大氣壓力.當被測容器的壓力高于大氣壓時，所測壓力稱為表壓，當被測容器的壓力低于大氣壓時，所測壓力稱為真空度。

大氣壓力隨溫度、濕度及所在地區(qū)的海拔高度而變化。第12頁/共172頁第13頁/共172頁第14頁/共172頁4．流量和流速單位時間內(nèi)流體流經(jīng)管道任一截面的流體量，稱為流體的流量。體積流量，以符號qv表示，單位為m3·s-1；質(zhì)量流量，以符號qm表示，其單位為kg·s-1。摩爾流量，以符號qn表示，其單位為mol·s-1。qm=ρqV

質(zhì)量流量與摩爾流量的關系為

qm＝Mqn

體積流量和質(zhì)量流量的關系為：(3-7)(3-8)第15頁/共172頁流體的流速：單位時間內(nèi)，流體在管道內(nèi)沿流動方向所流過的距離，以u表示，單位為m·s-1。u=qV/S

S—與流體流動方向相垂直的管道截面積，m2通常所說的流速是指流道整個截面上的平均流速，以流體的體積流量除以管路的截面積所得的值來表示：氣體的體積流速隨溫度、壓力而變化。管道中心的流速最大，離管中心距離越遠，流速越小，而在緊靠管壁處，流速為零。(3-9)第16頁/共172頁

質(zhì)量流速的定義是單位時間內(nèi)流體流經(jīng)管路單位截面積的質(zhì)量，以w表示，單位為kg·s-1·m-2，表達式為：

w=qm／S

體積流速和質(zhì)量流速兩者之間的關系：液體1.5~3.0m·s-1，高粘度液體0.5～1.0m·s-1；氣體10～20m·s-1，高壓氣體15～25m·s-1；飽和水蒸汽20~40m·s-1，過熱水蒸汽30~50m·s-1。

w=ρu工業(yè)上用的流速范圍大致為：(3-10)(3-11)第17頁/共172頁5．粘度

粘性是流體內(nèi)部摩擦力的表現(xiàn)，粘度是衡量流體粘性大小的物理量，是流體的重要參數(shù)之一。流體的粘度越大，其流動性就越小。流體在圓管內(nèi)的流動，可以看成分割成無數(shù)極薄的圓筒層，其中一層套著一層，各層以不同的速度向前流動，形成流速分布。第18頁/共172頁圖3一3所示，將下板固定，而對上板施加一個恒定的外力，上板就以某一恒定速度u沿著x方向運動。

對于一定的液體，內(nèi)摩擦力F與兩流體層間的速度差△u呈正比，與兩層間的接觸面積A呈正比，而與兩層間的垂直距離△y呈反比。

F∝(Δu/Δy)A

第19頁/共172頁引入比例系數(shù)μ

，則：

F＝μ（Δu/Δy）A

單位面積上的內(nèi)摩擦力稱為內(nèi)摩擦應力或剪應力，以τ表示，則有：

τ＝F／A＝μ（Δu/Δy）

當流體在管內(nèi)流動時，徑向速度的變化并不是直線關系，而是曲線關系，則有：

τ＝μ（du/dy）

du/dy——速度梯度，即在與流動方向相垂直的y方向上流體速度的變化率；

μ——比例系數(shù)，亦稱為粘性系數(shù)，簡稱粘度。

牛頓粘性定律(3-12)(3-13)(3-14)第20頁/共172頁凡符合牛頓粘性定律的流體稱為牛頓型流體，所有氣體和大多數(shù)液體都屬于牛頓型流體。非牛頓型流體：某些高分子溶液、膠體溶液及泥漿等。

液體的粘度隨著溫度的升高而減小，氣體的粘度隨著溫度的升高而增加。壓力變化時，液體的粘度基本上不變，氣體的粘度隨壓力的增加而增加得很少。[μ]=[τ/(du/dy)]=(N·m-2)/(m·s-1·m-1)＝N·s·m-2＝Pa·s第21頁/共172頁1P＝100cP（厘泊）=10-1Pa·s=10-1kg.m-1.s-1=10-1N.S.m-1流體的粘度值由實驗測定。手冊中查得的數(shù)據(jù)常以厘米克秒(CGS)制表示。在CGS制中，粘度的單位為g.cm-1.s-1，稱為“泊”bo,po，以P表示。運動粘度：流體的粘度μ與密度ρ的比值，以ν表示之：ν=μ/ρ單位為m2·s-1，在CGS制中單位為cm2.s-1，稱為“沲”tuo同沱

1st—100cst(厘沲)＝10-4m2·s-1(3-15)第22頁/共172頁

在工業(yè)上常常遇到各種流體的混合物。對于低壓氣體混合物的粘度，可采用下式進行計算。μm——常壓下混合氣體的粘度；

yi——氣體混合物中某一組分的摩爾分數(shù)；μm=（∑yiμiMi1/2)／（∑yiMi1/2)μi——與氣體混合物相同溫度下某一組分的粘度；

Mi——氣體混合物中某一組分的相對分子質(zhì)量。(3-16)第23頁/共172頁

μm——液體混合物的粘度；

xi——液體混合物中某一組分的摩爾分數(shù)；

μi——與液體混合物相同溫度下某一組分的粘度。

對于分子不發(fā)生締合的液體混合物的粘度，采用下式計算：(3-17)第24頁/共172頁3.2流體流動的基本規(guī)律1．定態(tài)流動和非定態(tài)流動流體在管道或設備中流動時，若在任一截面上流體的流速、壓力、密度等有關物理量僅隨位置而改變，但不隨時間而改變，稱為定態(tài)流動；反之，若流體在各截面上的有關物理量中，只要有一項隨時間而變化，則稱為非定態(tài)流動。

第25頁/共172頁2．定態(tài)流動過程物料衡算——連續(xù)性方程

當流體在流動系統(tǒng)中作定態(tài)流動時，根據(jù)質(zhì)量作用定律，在沒有物料累積和泄漏的情況下，單位時間內(nèi)通過流動系統(tǒng)任一截面的流體的質(zhì)量應相等。

對上圖所示截面1—1’和2—2’之間作物料衡算：

第26頁/共172頁因為qm=ρuS，所以：在任何一個截面上，則：

qm=ρ1u1S1＝ρ2u2S2＝…＝ρnunSn=常數(shù)

對于不可壓縮流體，ρ=常數(shù)，則：它反映在定態(tài)流動體系中，流量一定時，管路各截面上流體流速的變化規(guī)律。

qV=u1S1=u2S2=…=unSn=常數(shù)(3-18)(3-19)(3-20)第27頁/共172頁3．流體定態(tài)流動過程的能量衡算——柏努利方程流動體系的能量形式主要有：流體的動能、位能、靜壓能以及流體本身的內(nèi)能。

①動能流體以一定的流速流動時，便具有一定的動能。動能為mu2/2，單位為kJ。

②位能流體因受重力的作用，在不同高度處具有不同的位能，其值相當于把質(zhì)量為m的流體由基準水平面垂直舉至某一高度Z處所做的功，即mgZ，單位為kJ。

③靜壓能流體內(nèi)部任一處都存在一定的靜壓力。

第28頁/共172頁在流體體積不變的情況下，把流體引入壓力系統(tǒng)所做的功，稱為流動功。流體由于外界對它作流動功而具有的能量，稱為靜壓能。

設管道截面積為S，在截面A-A’處，流體的壓力為p，質(zhì)量為m，體積為V，密度為ρ。當流體通過截面時，外界對流體所作的功等于作用于流體的力(pS)與流體移動的距離(V/S)的乘積，則與此功相當?shù)撵o壓能為單位：kJ。第29頁/共172頁靜壓能靜止流體內(nèi)部任一處都有一定的靜壓強。流動著的流體內(nèi)部任何位置也都有一定的靜壓強。如果在內(nèi)部有液體流動的管壁上開孔，并與一根垂直的玻璃管相接，液體便會在玻璃管內(nèi)上升，上升的液體高度便是運動著流體在該截面處的靜壓強的表現(xiàn)。流動流體通過某截面時，由于該處流體具有一定的壓力，這就需要對流體作相應的功，以克服此壓力，才能把流體推進系統(tǒng)里去。故要通過某截面的流體只有帶著與所需功相當?shù)哪芰繒r才能進入系統(tǒng)。流體所具有的這種能量稱為靜壓能或流動功。第30頁/共172頁

④內(nèi)能內(nèi)能（又稱熱力學能）是流體內(nèi)部大量分子運動所具有的內(nèi)動能和分子間相互作用力而形成的內(nèi)位能的總和。以U表示單位質(zhì)量的流體所具有的內(nèi)能，則質(zhì)量為m（kg）的流體的內(nèi)能為mU，單位kJ。流體的流動過程實質(zhì)上是流動體系中各種形式能量之間的轉(zhuǎn)化過程。第31頁/共172頁（1）理想流體流動過程的能量衡算

理想流體是指在流動時沒有內(nèi)摩擦力存在的流體，即粘度為零。若過程中沒有熱量輸入，其溫度和內(nèi)能沒有變化，則理想流體流動時的能量恒算只考慮機械能之間的相互轉(zhuǎn)換。

如上圖，設在單位時間內(nèi)有質(zhì)量為m(kg)、密度為ρ的理想流體在導管中做定態(tài)流動，在與流體流動的垂直方向上選取截面1—l’和截面2—2’，在兩截面之間進行能量衡算。

第32頁/共172頁令流體在截面2－2’處的流速為u2，即根據(jù)能量守恒定律，若在兩截面之間沒有外界能量輸入，流體也沒有對外界作功，則流體在截面1—1”和截面2—2”之間應符合：

第33頁/共172頁對于單位質(zhì)量流體，則：對于單位重力（重力單位為牛頓）流體，有：工程上，將單位重力的流體所具有的能量單位J·N-1，即m，稱為“壓頭”，則Z、u2/(2g)和p/(ρg)分別是以壓頭形式表示的位能、動能和靜壓能，分別稱為位壓頭、動壓頭和靜壓頭。(3-21b)第34頁/共172頁以上各式都是理想流體在定態(tài)流動時的能量衡算方程式，又稱為柏努利方程（Bernoulliequation）由柏努利方程可知，理想流體在管道各個截面上的每種能量并不一定相等，它們在流動時可以相互轉(zhuǎn)化，但其在管道任一截面上各項能量之和相等，即總能量（或總壓頭）是一個常數(shù)。使用壓頭形式表示能量時，應注明是哪一種流體，如流體是水，應說它的壓頭是多少米水柱。第35頁/共172頁為克服流動阻力使流體流動，往往需要安裝流體輸送機械（如泵或風機）。設單位重力的流體從流體輸送機械所獲得的外加壓頭為He，單位J·N-1域m。

則實際流體在流動時的柏努利方程為：實際流體在流動時，由于流體粘性的存在，必然造成阻力損失。單位重力的流體的阻力損失：∑hf

(J.N-1或m).（2）實際流體流動過程的能量衡算

第36頁/共172頁對于靜止狀態(tài)的流體，u=0，沒有外加能量，He=0，而且也沒有因摩擦而造成的阻力損失∑hf=0，則柏努利方程簡化為：或?qū)嶋H流體在流動時的柏努利方程為：(3-23b)(3-23a)第37頁/共172頁連續(xù)性方程和柏努利方程可用來計算化工生產(chǎn)中流體的流速或流量、流體輸送所需的壓頭和功率等流體流動方面的實際問題。

①作圖根據(jù)題意作出流動系統(tǒng)的示意圖以助分析題意。④單位務必統(tǒng)一最好均采用國際單位制。

4．流體流動規(guī)律的應用舉例

在應用柏努利方程時，應該注意以下幾點：②截面的選取確定出上下游截面以明確對流動系統(tǒng)的衡算范圍。③基準水平面的選取為了簡化計算，通常將所選兩個截面中位置較低的一個作為基準水平面。第38頁/共172頁例3—l

今有一離心水泵，其吸入管規(guī)格為88.5mm×4mm，壓出管為75.5mm×3.75mm，吸入管中水的流速為1.4m·s-1，試求壓出管中水的流速為多少？

（1）管道流速的確定第39頁/共172頁第40頁/共172頁解：吸入管內(nèi)徑dl=88.5－2×4＝80.5mm

壓出管內(nèi)徑d2＝75.5－2×3.75=68mm根據(jù)連續(xù)性方程u1S1=u2S2

圓管的截面積S=πd2/4，上式寫成：u2/ul=(dl/d2)2壓出管中水的流速為：

u2=(dl/d2)2

ul=(80.5/68)2×1.4m·s-1＝1.96m·s-1表明：當流量一定時，圓管中流體的流速與管徑的平方呈反比。第41頁/共172頁（2）容器相對位置的確定

例3－2采用虹吸管從高位槽向反應釜中加料。高位槽和反應釜均與大氣相通。要求物料在管內(nèi)以1.05m·s-1的速度流動。若料液在管內(nèi)流動時的能量損失為2.25J·N-1，試求高位槽的液面應比虹吸管的出口高出多少米才能滿足加料要求？解：作示意圖，取高位槽的液面為截面1-1’，虹吸管的出口內(nèi)側(cè)為截面2—2’，并取截面2—2’為基準水平面。第42頁/共172頁虹吸現(xiàn)象

虹吸現(xiàn)象是液態(tài)分子間引力與位能差所造成的，即利用水柱壓力差，使水上升后再流到低處。由於管口水面承受不同的大氣壓力，水會由壓力大的一邊流向壓力小的一邊，直到兩邊的大氣壓力相等，容器內(nèi)的水面變成相同的高度，水就會停止流動。利用虹吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。

第43頁/共172頁式中Z1=h，u1=0p1=0(表壓)，He=0；

Z2＝0，u2=1.05m·s-1，p2=0（表壓），hf＝2.25J·N-1在兩截面間列出柏努利方程式：代入柏努利方程式，并簡化得：h＝1.052m2·s-2/2×9.81m·s-2＋2.25m＝2.31m即高位槽液面應比虹吸管的出口高2.31m，才能滿足加料的要求。第44頁/共172頁（3）送料用壓縮空氣的壓力的確定

例3—3

某生產(chǎn)車間用壓縮空氣壓送20℃，wH2SO4=98.3%的濃硫酸。若每批壓送量為0.36m3，要求在10min內(nèi)壓送完畢。管子為ф38×3mm鋼管，管子出口在硫酸罐液面上垂直距離為15m。設硫酸流經(jīng)全部管路的能量損失為1.22J.N-1(不包括出口的能量損失)，試求開始送壓時，壓縮空氣的表壓為多少？第45頁/共172頁解：繪示意圖。取硫酸罐內(nèi)液面為截面1-1’,硫酸出口管管口內(nèi)側(cè)為截面2-2’，并以截面1-1’為基準水平面。在兩截面間列出柏努利方程式：

第46頁/共172頁式中ZI=0，ul≈0，Z2＝15m，u2=qv/S,p2=0,

∑ｈf=1.22J.N-1因為qv＝0.36m3/(10×60s)＝6.0×10-4m3·s-1

S＝π

(0.038-2×0.003)2m2/4＝8.04×10-4m2故u2＝qv/S＝6.0×10-4m3·s-1/(8.04×10-4m2)=0.746m·s-1由手冊查得，20℃濃硫酸的密度ρ=1.831kg.m-3將上列數(shù)據(jù)代入柏努利方程式：解得：p1=2.92×105N.m-2(表壓）第47頁/共172頁

例3—4用離心泵將貯槽中的料液輸送到蒸發(fā)器內(nèi)，敞口貯槽內(nèi)液面維持恒定。已知料液的密度為1200kg·m-3，蒸發(fā)器上部的蒸發(fā)室內(nèi)操作壓力為200mmHg(真空度)，蒸發(fā)器進料口高于貯槽內(nèi)的液面15m，輸送管道的直徑為ф68mm×4mm，送液量為20m3·h-1。設溶液流經(jīng)全部管路的能量損失為12.23J·N-1(不包括出口的能量損失)，若泵的效率為60％，試求泵的功率。

（4）流體輸送設備所需功率的確定第48頁/共172頁解：取貯槽液面為截面1—1’，管路出口內(nèi)側(cè)為截面2—2’，并以截面1一l’為基準水平面。在截面1—1’和截面2—2’之間進行能量衡算，有：第49頁/共172頁式中ZI=0，ul≈0，p1＝0（表壓）；Z2＝15m，因為qv＝20/3600＝15.56×10-3m3·s-1

S＝(0.0682×0.004)2m2/4＝2.83×10-3m2故u2＝Qv/S＝5.56×10-3m3·s-1/2.83×10－3m2=1.97m·s-1又p2＝200×1.013×105/760=2.67×104Pa（真空度）=-2.67×104Pa（表壓）

第50頁/共172頁Ne＝qmgHe＝ρqvgHe=1200kg·m-3×5.56×10-3m3·s-1×9.81m/s2×25.16m＝1.65×103W＝1.65kw∑ｈf＝12.23J·N-1將上列各數(shù)值代入拍努利方程式得：He＝15m＋1.9722m2·s-2/(2×9.81m·s-1)-2.67×104kg·s-2·m-1/(1200×9.81kg·s-2·m-2)+12.23m＝25.16m液柱泵的理論功率：實際功率：Na=Ne/η=1.65kw/0.60=2.75kw第51頁/共172頁3.3流體壓力和流量的測量1.流體壓力的測量對處于靜止態(tài)的流體，柏努利方程簡化為：即靜止流體內(nèi)部某兩點壓力差p2-p1與該兩點距離差Z1-Z2呈正比。第52頁/共172頁（1）U形管壓力計

管中底部盛有與測量液體不互溶、密度為ρA的指示劑。U形管的兩側(cè)臂上部及連接管內(nèi)均充滿待測流體B，其密度為ρB。圖中a,a’兩點都在連通著的同一靜止流體內(nèi)，且在同一平面上，故這兩點的壓強相等：第53頁/共172頁第54頁/共172頁于是有：整理上式，得壓強差當被測管段水平放置時，Z=0，上式簡化為：(3-24)第55頁/共172頁若被測量的流體是氣體，上式可簡化為：（2）倒置U形管壓力計倒置U形管壓力計結(jié)構(gòu)如上圖所示。

(3-25)第56頁/共172頁取等壓面AB（水平、靜止、連續(xù)、同一流體），可以得到：PA=PB整理后得：（ρ>>ρg）

第57頁/共172頁（3）微差壓力計為測量微小壓力差，常采用微差壓力計。用于氣體系統(tǒng)的測量。結(jié)構(gòu)如下圖所示。主要用于氣體的測量。若兩種指示液的密度分別為ρl和ρ2，兩測壓點之間的壓力差為：上述各壓力計構(gòu)造簡單，測壓準確，在實驗室有廣泛的應用。ρl和ρ2差值越小，精度越高

第58頁/共172頁第59頁/共172頁

2．流體流量的測定利用流體機械能相互轉(zhuǎn)換原理設計的流體流量測量儀表有孔板流量計，文丘里流量計和轉(zhuǎn)子流量計等。

（1）孔板流量計設流體的密度不變，在孔板前導管上取一截面1－1’，孔板后取另一截面2—2’，列出兩截面之間能量衡算式：

第60頁/共172頁第61頁/共172頁

Z1=Z2 u1S1=u2S2

u1<u2

p1>p2

Z1處形成湍流 能量損失嚴重第62頁/共172頁式中：u1——流體通過孔板前的流速，即流體在管道中的流速，m·s-1；

u2——流體通過孔板時的流速，m·s-1；

p1——流體在管道中的靜壓力，Pa；

p2——流體通過孔板時的壓力Pa

因是水平管道，Z1=Z2，則有==(3-27)第63頁/共172頁對于不可壓縮流體或過程中密度變化不大的體系，根據(jù)連續(xù)性方程可得：式中：S2，S1分別為孔板的銳孔和管道的橫截面積，m2.將上式代入(3-27)得：第64頁/共172頁實際流體因阻力會引起壓頭損失，孔板處并有收縮造成的騷擾，再考慮到孔板與導管間的裝配可能有誤差，歸納為校正系數(shù)c0，并以u0代替u2得 的值為0.61～0.63。

若液柱壓力計的讀數(shù)為ΔR，指示液的密度為ρi，則流量計算公式為特點是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，應用廣泛，缺點是能量損耗較大。

(3-30)(3-29)(3-28)第65頁/共172頁第66頁/共172頁

(2)文丘里流量計

針對孔板流量計能量損耗較大的缺點，設計文丘里流量計如圖所示。式中：為文丘里流量計的流量系數(shù)，其值約為0.98，S0為喉管處的截面積。

(3-31)So第67頁/共172頁

(3)轉(zhuǎn)子流量計

如圖所示，轉(zhuǎn)子流量計的主要部件為帶刻度線的錐形玻璃管，管內(nèi)裝可上下浮動的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子的上升力等于轉(zhuǎn)子的凈重力時，轉(zhuǎn)子在流體中處于平衡狀態(tài)式中Δp—轉(zhuǎn)子上下間的壓差,VR—轉(zhuǎn)子體積，AR—轉(zhuǎn)子頂端面的橫截面積,ρR—轉(zhuǎn)子密度ρ—流體密度。第68頁/共172頁第69頁/共172頁轉(zhuǎn)子的上升力等于轉(zhuǎn)子的凈重力時，轉(zhuǎn)子在流體中處于平衡狀態(tài)式中Δp—轉(zhuǎn)子上下間的壓差,VR—轉(zhuǎn)子體積，AR—轉(zhuǎn)子頂端面的橫截面積,ρR—轉(zhuǎn)子密度ρ—流體密度。第70頁/共172頁Z1≈

Z2，則有==(3-27)壓力差歸因于流體通過環(huán)隙時流速的增大第71頁/共172頁若流體通過環(huán)隙的流速為uR，根據(jù)柏努利方程同樣可導出：式中

cR—校正因子，與流體的流形、轉(zhuǎn)子形狀等有關。qV=uRSR=cRSR式中SR—轉(zhuǎn)子與玻璃管環(huán)隙的面積，m2

qV—流體的體積流量，m3·s－1轉(zhuǎn)子采用不銹鋼、銅及塑料等各種抗腐蝕材料制成，適用于中小流量的測定，常用于2‘以下管道系統(tǒng)中，耐壓在300～400kPa范圍。

流量公式為(3-32)第72頁/共172頁第73頁/共172頁3.4管內(nèi)流體流動的阻力流體本身具有粘性，流體流動時因產(chǎn)生內(nèi)摩擦力而消耗能量，是流體阻力損失產(chǎn)生的根本原因。管道大小、內(nèi)壁形狀、粗糙度等影響著流體流動狀況，是流體產(chǎn)生阻力的外部條件。本節(jié)介紹管路與系統(tǒng)的管、管件、閥門，并討論流體的流動形態(tài)和管內(nèi)流體流動阻力的定量計算。第74頁/共172頁

常把玻璃管、銅管、鉛管及塑料管等稱為光滑管；舊鋼管和鑄鐵管稱為粗糙管.鋼管分有縫鋼管和無縫鋼管,管子按照管材的性質(zhì)，可分為光滑管和粗糙管。

1.管、管件及閥門簡介

鑄鐵管、鋼管、特殊鋼管、有色金屬管、塑料管及橡膠管等。

(1)管第75頁/共172頁管壁粗糙面凸出部分的平均高度，稱為絕對粗糙度，以ε表示。絕對粗糙度ε與管內(nèi)徑d的比值，稱為相對粗糙度。表3—1列出了部分管道的絕對粗糙度。第76頁/共172頁（2）管件用來改變管道方向、連接支管、改變管徑及堵塞管道等。

45°彎頭90°彎頭45°方彎頭三通活接頭第77頁/共172頁

（3）閥門閥門在管道中用以切斷流動或調(diào)節(jié)流量。常用的閥門有截止閥、閘閥和止逆閥等。

第78頁/共172頁第79頁/共172頁卡套式截止閥第80頁/共172頁明桿彈性座封閘閥第81頁/共172頁煙道止逆閥第82頁/共172頁

2.流動的形態(tài)為了解流體在管內(nèi)流動狀況及影響因素，雷諾設計的實驗可直接觀察到不同的流動形態(tài)。（1）兩種流動形態(tài)第83頁/共172頁第84頁/共172頁流速不大時墨水呈一條直線，平穩(wěn)流過管，質(zhì)點彼此平行的沿著管軸的方向作直線運動，質(zhì)點與質(zhì)點之間互不混合。這種流動形態(tài)稱為滯流或?qū)恿?。?5頁/共172頁表明水的質(zhì)點除了沿著管道向前流動以外，各質(zhì)點還作不規(guī)則的紊亂運動，且彼此相互碰撞，互相混合，水流質(zhì)點除了沿管軸方向流動外，還有徑向的復雜運動，這種流動形態(tài)稱為湍流或紊流。

第86頁/共172頁（2）流動形態(tài)的判據(jù)影響流體流動的因素除流速u外，還有流體流過的通道管徑d的大小，及流體的物理性質(zhì)如粘度μ和密度ρ。稱為雷諾數(shù)，以符號Re表示：流體在直管中流動時，當Re≤2000，流體流動形態(tài)為滯流；當Re≥4000時，流體流動形態(tài)為湍流；若將各物理量的量綱代入，則有：[Re]=L·LT-1·ML-3/ML-1·T-1=L0·M0·T0(3-33)第87頁/共172頁而當2000＜Re≤4000時，流體的流動則認為處于一種過渡狀態(tài)，可以是滯流，也可以是湍流,取決于流動的外部條件。流體流動阻力的大小與雷諾數(shù)有直接聯(lián)系，流體流動的雷諾數(shù)越大，流體的湍動程度越大，流動阻力也越大。第88頁/共172頁

（3）滯流和湍流的特征如圖所示，滯流時流速沿管徑呈拋物線分布，管中心處流速最大，管截面各點速度的平均值為管中心處最大速度的0.5倍；第89頁/共172頁

湍流時，流體質(zhì)點強烈湍動有利于交換能量，使得管截面靠中心部分速度分布比較均勻，流速分布曲線前沿平坦，湍流的流速分布曲線與雷諾數(shù)大小有關，湍流的平均速度約為最大速度的0.8倍。第90頁/共172頁湍流流動時在靠近管壁處總有一層作滯流流動的流體薄層，稱之為滯流底層。滯流內(nèi)層的存在對傳熱過程和傳質(zhì)過程有很大的影響。生產(chǎn)中的流體流動大多數(shù)是以湍流形態(tài)進行的。第91頁/共172頁

例3—5在φ168mm×5mm的無縫隙鋼管中輸送原料油，已知油的運動粘度為90cst，密度為910kg·m-3，試求燃料油在管中作滯流時的臨界速度。

解：運動粘度v=μ/ρ，層流時Re的臨界值為2000，其中d＝168-2×5=158mm=0.158mν＝90cst＝90×10-2×10-4m2·s-1＝9×10-5m2·s-1代入Re＝duρ/μ得：Re＝duρ/μ＝du/ν＝2000故臨界速度為u＝2000×9×10-5m2·s-1/0.158m＝1.14m·s-1第92頁/共172頁計算非圓形管的Re值時，要以當量直徑de代替d。當量直徑de定義為：

（4）流動邊界層de=4×流體流動截面積/流道潤濕周邊長度第93頁/共172頁在邊界層內(nèi)，由于速度梯度較明顯，即使流體的粘性很小，粘滯力的作用也不容忽視；在邊界層外，速度梯度可忽略，無需考慮流體的粘滯力。由于流體粘性作用，近壁面處的流體將相繼受阻而降速。隨著流體沿壁面向前運動，流速受影響的區(qū)域逐漸擴大。將流體受壁面影響而存在速度梯度的區(qū)域稱為流體流動的邊界層。一般把邊界層厚度定義為自壁面到流速達到流體主體流速99％處的區(qū)域。第94頁/共172頁當流體流入圓管時，只在進口附近一段距離內(nèi)有邊界層內(nèi)外之分。經(jīng)此段距離后，邊界層擴大到管中心，如圖3-21所示。在入口段L0內(nèi)，速度分布沿管長變化，至匯合處才發(fā)展成為定態(tài)流動時管流速分布。當管流雷諾數(shù)等于9×105時，入口管長度約為40倍管直徑。

L0的大小與管的形狀、粗糙度、流動形態(tài)等因素有關。第95頁/共172頁流體流過較大曲率的物體時，會發(fā)生邊界層分離現(xiàn)象。如圖3—22，流體流過圓柱體時，在圓柱表面ABC處逐步形成邊界層，并因流動截面受阻而在B處流速最大。B點以后，流道擴大，流速下降，靜壓力升高，流體受壓力與剪應力雙重阻礙，以至在C點處局部流體產(chǎn)生逆向流動，使邊界層發(fā)生分離。流體流經(jīng)管件、閥門、管束或異形壁面時，產(chǎn)生邊界層分離，導致流體流動阻力增大。

第96頁/共172頁流體在管路中流動阻力與流速有關。流速愈快，能量損失就愈大，即阻力損失與流體的動壓頭呈正比.式中ζ是一比例系數(shù)，稱為阻力系數(shù)。

在柏努利方程式中,∑hf是指流體在管路系統(tǒng)中的總阻力損失，管內(nèi)流動阻力可分為直管阻力和局部阻力。直管阻力(hf)是當流體在直管中流動時因內(nèi)摩擦力而產(chǎn)生的阻力；局部阻力(hl)是流體在流動中，由于管道的局部阻力障礙所引起的阻力。

3．管內(nèi)流動阻力計算(3-35)(3-34)第97頁/共172頁

(1)直管阻力的計算

如圖，流體在長為l，內(nèi)徑為d的管內(nèi)以流速u作定態(tài)流動，在截面1-1’和2-2’設其靜壓力分別為p1和p2，且p1＞p2，在兩個截面之間的柏努利方程式為：

第98頁/共172頁在等徑水平管內(nèi)，有Z1=Z2，u1=u2=u，上式變?yōu)椋?3-36)第99頁/共172頁垂直作用于流體柱兩端截面1—1’和2—2’上的力分別為：

d1=d2=d，故推動流體流動的推動力而平行作用于管內(nèi)表面上的摩擦力F為τ為管壁處的剪應力。第100頁/共172頁流體在管內(nèi)作定態(tài)等速流動，作用于流體上的推動力和摩擦阻力必然大小相等，方向相反，有：

代入式(3-36)得:代入式(3-35)得:(3-37)(3-38)令：(3-39)將(3-38)及(3-39)代入式(3-35)得：第101頁/共172頁上兩式稱為范寧(Fanning)公式，是直管阻力的計算通式。流體在直管內(nèi)流動的阻力及壓力損失與流體流速呈正比，比例系數(shù)λ稱為摩擦阻力系數(shù)，量綱為一，它主要與流體的流動形態(tài)有關。

(3-40)(3-40a)或第102頁/共172頁如圖所示，選管中心至管壁的任一r處的流體圓筒，管長為l，則截面積為πr2，滑動表面積為2πrl。取微分距離dr,滑動摩擦阻力為：

①滯流時的摩擦阻力系數(shù)滯流時，其阻力主要是流體層間的內(nèi)摩差力，遵從牛頓粘性定律。τ＝μdu/dy）

τ＝F／A第103頁/共172頁要克服F而使流體流動，流體必須接受與其大小相等、方向相反的推動力-(p1-p2)πr2，即有r：0→R，u：umax→0整理并積分，得：以d=2R，u=umax/2代入，并整理

第104頁/共172頁或(3-41)式（3-41）為流體在圓直管內(nèi)滯流流動阻力計算公式，與式（3-40）比較有：(3-42)第105頁/共172頁②湍流時的摩擦阻力系數(shù)湍流時，流體質(zhì)點是不規(guī)則的紊亂運動，質(zhì)點間互相碰撞激烈，瞬間改變方向和大小。Re越大，滯流底層越薄，管壁粗糙度對湍流阻力的影響越大。因而，湍流的流體阻力或摩擦阻力系數(shù)還與管壁粗糙度有關。

第106頁/共172頁a．析因?qū)嶒瀸λ芯康倪^程作理論分析和探索，尋找影響過程的主要因素。影響湍流流體阻力的諸因素為：①流體本身的物理性質(zhì)：密度ρ，粘度μ；②流體流動的外部條件：流速u，管徑d,管長l和管壁的粗糙度ε等。實驗研究的步驟和方法(3-43)待求關系式為：第107頁/共172頁b規(guī)劃實驗確定所研究的物理量與各影響因素的具體關系，需在其它變量不變下，多次改變一個變量。采用正交實驗法、量綱分析法等簡化實驗。量綱分析法是通過把變量組合成為一數(shù)群，減少了實驗變量個數(shù)，相應減少了實驗次數(shù)。該法在工程上應用廣泛。量綱分析法的基礎是量綱一致性原則，即任何方程等式兩邊不僅數(shù)值相等，且應具有相同的量綱?？杉僭O為下列冪函數(shù)形式：(3-44)第108頁/共172頁(3-44)式中的常數(shù)K和指數(shù)a,b,c,d,e,f待定。式中6個變量的量綱如下：[p]=ML-1T-2[ρ]=ML-3[d]=L[μ]=ML-1T-1[u]=LT-1[ε]=L式中，M、L、T分別表示質(zhì)量、長度、時間的量綱。代入式(3-44)，并整理得：第109頁/共172頁根據(jù)量綱一致性原則，得對于Md+e=1對于La+b+c-3d–e+f=-1對于T-c–e=-2設b,e,f為已知，求得a,c,d,

a=-b–e–f

c=2–e

d=1-e代入式(3-44)

得第110頁/共172頁duρ/μ為雷諾數(shù)Re；稱為歐拉數(shù)，以Eu表示；ε/d為相對粗糙度。

將指數(shù)相同的變量合并，得(3-45)將上式與(3-44)

比較可看出，經(jīng)變量組合和量綱為一后，自變量由6個減少到3個。實驗時，僅需考察l/d、Re、ε/d對Eu的影響。第111頁/共172頁c.實驗數(shù)據(jù)處理獲得量綱為一數(shù)群后，它們間的關系還需通過實驗，并將實驗數(shù)據(jù)進行處理，用適當方式表達出來。(3-47)對式(3-45)，根據(jù)實驗得知，△p與l呈正比，故b=1。則

或(3-46)與式(3-40)比較，對于湍流，摩擦阻力系數(shù)為第112頁/共172頁上式適用于湍流區(qū)的整個范圍。工程上，經(jīng)常用共線圖將λ與Re和ε/d的關系形象化，將經(jīng)驗關系式轉(zhuǎn)換成圖線,如圖3—25所示。對于粗糙管，常見的有加考萊布魯克公式(3-49)上式適用于流體在光滑管中,3000＜Re＜105范圍內(nèi)λ的計算。對于光滑管（ε=0），常用的關聯(lián)式有柏拉修斯（Blasius）公式(3-48)第113頁/共172頁第114頁/共172頁d.完全湍流區(qū)

Re足夠大時,λ與Re無關,僅與ε/d有關。hf∝u1.75

a．滯流區(qū)

Re≤2000，λ＝64/Re,與ε/d無關。b．過渡區(qū)2000＜Re＜4000，流形為非定態(tài)，λ易波動,常作湍流處理。c.湍流區(qū)

Re＞4000以及虛線以下區(qū)域,λ與Re和ε/d均有關,λ隨Re的增大而減小,隨ε/d增大而增大.hf∝u1.75第115頁/共172頁例3—620℃的水在直徑為460mm×3.5mm的鍍鋅鐵管中以1m·s-1的流速流動，試求水通過100m長度管子的壓力降及壓頭損失為多少。第116頁/共172頁壓力降及壓頭損失直管阻力共線圖λ

Reε/d第117頁/共172頁在圖3—25找到Re＝5.26×104，再在右邊找到ε/d＝0.004的線，通過兩者的交點在左邊讀出λ值0.031。

ΔPf=λ(l/d)(ρu2/2)＝0.031×(100m/0.053m)×(998.2kg·m－3×12m2·s-2/2)=2.92×104N·m-2

壓頭損失為：

hf=λ(l/d)[u2/(2g)]=0.031(100m/0.053m)×(12m2·s-2/2×9.807m·s-2)=2.98m水柱

解：查手冊得20℃水,ρ=998.2kg·m-3,μ=1.005×10－3Pa·s已知d＝60－3.5×2＝53mm,l=100m,u＝1m·s-1所以Re=duρ/μ=0.053×1×998.2/1.005×10-3=5.26×104取鍍鋅鐵管絕對粗糙度ε＝0.2mm,則ε/d＝0.2/53＝0.004將上述數(shù)據(jù)代入壓力降公式(3-40a)，得：第118頁/共172頁①阻力系數(shù)法將局部阻力所引起的能量損失，表示為動壓頭的一個倍數(shù)，即：（2）局部阻力的計算當流體在管路的進口、出口、彎頭、閥門、突然擴大及收縮等局部位置流動時，流速的大小和方向發(fā)生改變，且流體受到阻礙和沖擊，出現(xiàn)渦流，產(chǎn)生局部阻力。局部阻力的計算方法有阻力系數(shù)法和當量長度法兩種。ξ為局部阻力系數(shù)，用來表示局部阻礙的幾何形狀對局部阻力的影響，由實驗確定。(3-50)第119頁/共172頁

a．突然擴大與突然收縮流體流過的管道直徑突然擴大或突然收縮時，局部阻力系數(shù)可根據(jù)小管與大管的截面積之比S1/S2從下圖查到。b．進口和出口當流體從容器進入管內(nèi)時，可看作從很大截面S1突然流入很小截面S2即S2/S1≈0,從曲線可查得ξ為0.5

。幾種常見的局部阻力系數(shù)：u均取小管中的流速第120頁/共172頁②當量長度法

將局部阻力損失折算成相當長度的直管的阻力損失，此相當?shù)墓荛L度稱為當量長度le。在湍流條件下，某些常見管件與閥門的當量長度折算關系如圖3—27所示。采用當量長度法計算管路的局部阻力：(3-51)第121頁/共172頁第122頁/共172頁例3—7要求向精餾塔中以均勻的流速進料，現(xiàn)裝設一高位糟，使得料液自動流入精餾塔中，如附圖所示。若高位槽的液面保持1.5m的高度不變，塔內(nèi)操作壓力為0.4kgf·cm-2(表壓)，塔的進料量需維持在50m3·h-1，則高位槽的液面應該高出塔的進－料口多少米才能達到要求？若已知料液的粘度為1.5×10-3Pa·s，密度為900kg·m-3，連接管的尺寸為φ108mm×4mm的鋼管，其長度為h+1.5m，管道上的管件有180°的回彎頭、截止閥及90°的彎頭各一個。第123頁/共172頁解：取高位槽內(nèi)液面為截面1一1’，精餾塔的加料口內(nèi)側(cè)為截面2—2”，并取此加料口的中心線為基準水平面。在兩截面間列柏努利方程∑hf＝hf＋hl＝λ[(l+∑le)/d][u2/(2g)]

Re＝duρ/μ＝0.100×1.77×900/0.001＝1.06×105式中Z1=h，Z2=0,u1≈0,He=0u2＝(50/3600)/π(0.100/2)2＝1.77m·s-1(p2-p1)/(ρg)=0.4×9.807×104/(900×9.807)＝4.44m液柱取ε＝0.3mm，ε/d＝0.3/100=0.003，查圖(3-25)得

λ＝0.0275第124頁/共172頁

hf＝λ(∑l/d)[u2/(2g)]＝0.0275×(h＋1.5)/0.100×(1.772/2×9.807)=0.044(h+1.5)

物料由貯槽流入管子，取le1＝2.1；180°回彎頭le2＝10；截止閥(按1/2開度計),le3=28；90°彎頭le4＝4.5結(jié)果表明高位槽液面至少高出塔內(nèi)進料口6.93m，才能滿足精餾塔的進料要求。

＝0.0275[(2.l＋10＋28＋4.5)/0.100]×l.772/(2×9.807)=1.96m液柱hl＝λ(∑le/d)[u2/(2g)]＝λ[(le1+

le2+

le3+

le4)/d][u2/(2g)]將以上數(shù)據(jù)代入柏努利方程：h＝4.44＋1.772/(2×9.807)＋0.044(h＋1.5)＋1.96解得：h＝6.93m第125頁/共172頁第126頁/共172頁流體阻力內(nèi)因摩阻力外因管道形狀、粗糙度直管阻力滯流湍流粗糙管光滑管局部阻力阻力系數(shù)法

當量長度法l?+=lffhhh第127頁/共172頁引起阻力的內(nèi)因和外因——直管+管件總阻力方程范寧公式直管阻力滯流湍流第128頁/共172頁

3.5流體輸送設備流體流動需要一定的推動力來克服管路和設備的阻力，才能把流體從低處送到高處，或從低壓系統(tǒng)輸送到高壓系統(tǒng)。一般把輸送液體的機械通稱為泵，輸送氣體的機械稱為風機或壓縮機。①離心式利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪給流體提供動能。②正位移式利用活塞、齒輪、螺桿等直接擠壓流體③不屬于上述類型的其它形式的泵，如噴射泵。本節(jié)以離心泵和往復壓縮機為例，簡單介紹它們的基本構(gòu)造、原理及其相關特性。第129頁/共172頁離心泵是化工生產(chǎn)上廣泛應用的一種液體輸送設備。它的主要構(gòu)造如圖所示。泵的主要部件有：葉輪、泵軸、蝸狀泵殼、吸入管、壓出管及底閥等。(1)離心泵的構(gòu)造和工作原理

1.離心泵第130頁/共172頁第131頁/共172頁離心泵啟動時，由于空氣的密度較液體的密度小得多，產(chǎn)生的離心力也很小，此時在葉輪中心造成的真空度很低，不足以把液體吸到葉輪中心，這樣泵雖能啟動，但卻不能輸送液體的現(xiàn)象稱為“氣縛”。第132頁/共172頁為避免“氣縛”現(xiàn)象的發(fā)生，泵啟動前，需先使泵內(nèi)充滿被輸送的流體。啟動后，泵的葉輪高速旋轉(zhuǎn)，流體在離心力的作用下，從葉輪中心被摔向葉輪邊緣，從而獲得動能。被摔出的流體進入泵殼后，流道逐漸變寬，流體的流速下降，大部分的動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，具有較高靜壓能的液體從排出口排出。當液體從葉輪中心被拋出時，葉輪中心(進液口的周圍)就形成低壓，在吸入管外部壓力作用下，液體就不斷被吸入泵內(nèi)。第133頁/共172頁（2）離心泵的主要性能參數(shù)

離心泵的主要性能參數(shù)包括：揚程、流量、功率和效率。③功率在單位時間內(nèi)，液體自泵實際得到的功稱為泵的有效功率。用符號Ne表示，單位為W。

①揚程泵對單位重力的流體所做的功稱為揚程(或壓頭)，亦即液體進出泵前后的壓頭差，用符號He表示，單位為米液柱。②流量離心泵的流量又稱排液量或輸送能力，指在單位時間內(nèi)泵所排送的液體數(shù)量，用符號qv表示，單位為m3·s-1或m3·h-1。第134頁/共172頁④效率泵在輸送流體過程中，不可避免地有能量損失，即泵所做的功不能全部為液體所獲得，常用效率來表示能量的損失。離心泵的效率與泵的大小、類型、制造精度和輸送液體的性質(zhì)有關。泵的有效功率Ne、軸功率Na和效率η三者之間的關系如下：式中He—泵的揚程，m；

ρ一流體的密度，kg·m-3

qv—泵的流量，m3·s-1

g—重力加速度，m·s-2。(3-52)(3-53)第135頁/共172頁第136頁/共172頁（3）離心泵的特性曲線離心泵的主要性能參數(shù)之間的關系由實驗確定，測出的流量與揚程、功率,效率之間的關系曲線稱為離心泵的特性曲線或工作性能曲線。第137頁/共172頁

離心泵啟動時為什么要關閉出口閥門？

由于在系統(tǒng)啟動時，管路常常為空管，沒有管阻壓力，這樣會造成泵在一定轉(zhuǎn)速下啟動時的開始短時間內(nèi)由于沒有阻力，會偏大流量運轉(zhuǎn)，常常出現(xiàn)泵振動、噪聲，甚至電機超負荷運轉(zhuǎn)，將電機燒毀。關閉出口閥，等于人為設置管阻壓力，隨泵正常運轉(zhuǎn)后，緩慢啟動閥門，讓泵沿其性能曲線規(guī)律逐步正常工作。

第138頁/共172頁上圖是離心水泵的特性曲線。其遵循下面的規(guī)律：①qv－He曲線離心泵的揚程隨著流量的增大而下降。②qv－Ne曲線離心泵的功率隨著流量的增大而升高。③qv－η曲線

效率開始時隨流量的增大而增加，達到最大值后，如繼續(xù)增大流量，則泵效率反而下降。泵在與最高效率點對應的流量、揚程下工作最為經(jīng)濟。離心泵的特性曲線是在固定轉(zhuǎn)速下，由輸送清水實驗測定的，若輸送液體性質(zhì)與水差異較大時，泵的特性曲線必須進行校正。第139頁/共172頁離心泵的轉(zhuǎn)速與He,Ne及qV的關系式如下：（4）離心泵的安裝高度和氣蝕現(xiàn)象離心泵的安裝高度有一定的限度，超過這一限度，泵就不能吸入液體，這個限度取決于泵的吸上真空度。(3-54a)(3-54b)(3-54c)第140頁/共172頁設泵的入口處的壓力為p1，儲槽液面上的壓力為p0，液體的密度為ρ，液體在吸入管路的摩擦損失(包括局部阻力為)為∑hf，液體在入口處的流速為u1，而儲槽內(nèi)液體的流速近似為零。以儲槽液面0－0’為基準面，在0－0’與1－1’之間液體流動的能量衡算式為：第141頁/共172頁或(p0－p1)/ρg稱為離心泵吸上真空高度，記作Hs，p1越小，Hs越大，Hg便越大。(3-55a)(3-55b)第142頁/共172頁當P1等于或小于在當時溫度下的飽和蒸氣壓時，液體將生成大量氣泡，氣泡隨液體流到葉輪壓力較高的區(qū)域后，被壓縮、破裂又突然凝結(jié)，產(chǎn)生很大的沖擊力沖擊葉輪和泵殼內(nèi)表面，使葉輪和泵殼內(nèi)表面造成嚴重的剝蝕現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為“氣蝕”。第143頁/共172頁第144頁/共172頁泵的氣蝕現(xiàn)象剛發(fā)生時，所對應的吸上真空高度稱為最大吸上真空高度(Hs,max)。為了保證泵在運轉(zhuǎn)中不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象，規(guī)定留有0.3米的安全量，稱為允許吸上真空高度(Hs’)：(3-56)第145頁/共172頁如果輸送條件與泵樣本所給條件(清水在溫度20℃及10米水柱的條件下測定)不相符時，用下式加以校正：式中Hs’’—新條件下的允許吸上真空高度，m水柱；

Hs’—泵樣本上的允許吸上真空高度,m水柱；

Ha—泵工作地方的大氣壓，其值隨海拔高度不同而異，m水柱；

Hv—被輸送液體的飽和蒸氣壓,m水柱；10－293K測定時的大氣壓力，m水柱；0.24－在293K時水的飽和蒸氣壓，m水柱。

(3-57)第146頁/共172頁