1.2流體輸送原理1.2.3流體動力學基本方程-伯努利方程

流體主要輸送方式有從高位槽送料、壓縮空氣送料、真空抽料和輸送機械送料等。那么，對于不同的送料方式，如何才能保證完成輸送任務(wù)呢？在化工生產(chǎn)中，解決流體輸送問題的基本依據(jù)是伯努利方程。所以要解決這個問題，需先學習流體輸送的能量衡算在流體動力學中的應用——伯努利方程。一、穩(wěn)定流動系統(tǒng)的能量穩(wěn)定流體流動時所涉及的能量只有機械能、功和損失能量。1.位能位能是流體處于重力場中而具有的能量，若質(zhì)量為m（kg）的流體與基準水平面的垂直距離為z（m），則位能為，即mgZ（J），單位質(zhì)量流體的位能則為gz（J/kg）。2.動能動能是流體具有一定的速度流動而具有的能量。m（kg）的流體，當其流速為u（m/s)時具有的動能為mu2/2（J），單位質(zhì)量流體的動能為u2/2（J/kg）。3.靜壓能靜壓能是由于流體具有一定的壓力而具有的能量。質(zhì)量為m（kg），壓力為p（Pa）的流體的靜壓能為pV（J)，單位質(zhì)量流體的靜壓能為P/ρ（J/kg）。靜壓能=

lAV

4.外加功當系統(tǒng)中安裝有流體輸送機械時，它將對系統(tǒng)做功，即將外部的能量轉(zhuǎn)化為流體的機械能。單位質(zhì)量流體從輸送機械中所獲得的能量稱為外加功，用We

表示，其單位為（J/kg）。外加功是選擇流體輸送設(shè)備的重要數(shù)據(jù)，可用來確定輸送設(shè)備的有效功率Pe（W），即

Pe=Weqm5.損失能量單位質(zhì)量流體流動時為克服阻力而損失的能量，用表示，其單位為（J/kg）

二、伯努利方程式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。1.理想流體流動過程的能量衡算理想流體是指在流動時無黏性、無壓縮性，流動時無流動阻力的流體，為假想流體，但對解決實際問題有重要意義。

11’A、劃定衡算范圍B、取衡算的基準1kg流體、0-0’截面的高度為0m00’z122’z2C、列等式

理想流體的伯努利方程式。

對于理想流體，當沒有外加功時單位質(zhì)量流體為衡算基準，J/kg單位重量流體為衡算基準，J/N=m單位體積流體為衡算基準，J/m3=Pa伯努利方程的物理意義各項單位為mz——位壓頭——動壓頭——靜壓頭總壓頭不可壓縮理想流體作定態(tài)流動時管道中各截面上總機械能，或者說總壓頭為常數(shù)

伯努利方程討論：

（1）若流體處于靜止，u=0，Σhf=0，W=0，則伯努利方程變?yōu)?/p>

上式說明靜止是流動的一種特殊形式。（2）理想流體在流動過程中任意截面上總機械能、總壓頭為常數(shù)，即但每一種形式的機械能不一定相等，各種形式的機械能可以相互轉(zhuǎn)換。（3）伯努利方程式適用于不可壓縮性流體。對于可壓縮性流體，當時，仍可用該方程計算，但式中的密度ρ應以兩截面的平均密度ρm代替。（4）方程中等式兩端的壓強能項中的壓強p可以同時使用絕壓或同時使用表壓，視計算要求而定。

2.實際流體的能量衡算從伯努利方程分析得知，實際流體在流動中由于有阻力，產(chǎn)生能量損失，則流體自然流動時只能從高能位向低能位進行。在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常需要將流體從低能位向高能位輸送，這就要求必須采取措施，保證上游截面處流體的能量大于下游截面處流體的能量?？梢圆捎迷O(shè)置高位槽、在上游加壓、在下游抽真空及使用流體輸送機械的方法來實現(xiàn)流體輸送。壓頭損失