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文檔簡介

化工原理流體力學基本理論(1)基本概念①流體的密度p=m/vkg/m)②流體的壓力p=F/A(Nm2)壓力對流體的密度影響很小,可忽略不計,故液體可視為不可壓縮流體;溫度對液體的密度有一定影響在查閱密度時要注明溫度條件。③流量:單位時間內流過管道任意界面的流體量。流量常以體積流量Q和質量流量G表示。④流速:單位時間內流過的距離。⑤平均流速:在管截面中心處最大,越靠近管壁流速越小,在管壁處的流速為零。(2)流體靜力學基本方程●靜止液體內任意兩點滿足靜力學方程:H1+Pi/pg=+P2/pgP2=Po+pgH(3)管徑的確定對于圓形管道,管徑可以由下式d=/4Q通常,由于流速的大小體現(xiàn)了操作費用的高低,而管徑d的大小則體現(xiàn)了設備投資費用的多少,所以對于較長的管道,兩者要權衡考慮,以總費用最低為目標。(4)管子壁厚的選擇管徑確定后,管壁厚度應根據以下因素確定

承受的壓力溫度

材質

操作溫度

輸送介質材質壓力

使用周期

工作壓力(5)穩(wěn)態(tài)流動和不穩(wěn)態(tài)流動任一截面處的流速、流量和壓力等物理參數是否隨時間變化,確定流動狀態(tài)。對于圓形管道v1/V=(dd)2(6)伯努利方程式emUi+mgI+mv22+P1Q1+wm+gm=MU2+mgH2+mv2/2+P2Q2(總能量守恒(機械能守恒)Hi+v2/2g+P1/pg+He=H2+v/2g+P2/pg+HtH1-位壓頭H。外加功H壓頭損失注意:總能量衡算中,動能、位能、壓力能、外加功屬于機械能;內能和熱是非機械能。機械能和非機械能的區(qū)別是前者在流動過程中可以相互轉化,既可以用于流體輸送,也可以轉變成熱和內能;而后者不能直接轉化為機械能用于流體的輸送。(7)圓管內流體壓力損失的計算雷諾數測量管內流體流量時往往必須了解其流動狀態(tài)流速分布等。雷諾數就是表征流體流動特性的個重要參數。流體流動時的慣性力Fg和粘性力(內摩擦力)Fm之比稱為雷諾數。用符號Re表示。Re是一個無因次量。1883年,英國物理學家O雷諾觀察了圓管內的流動狀態(tài),首先提出:由層流向流的過渡取決于比值dup/(d為管子內徑)。這個比值即雷諾數Re。pSvFe-Fn·式中的動力粘度n用運動粘度U來代替,因n=pU,則式中U——流體

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