選擇流體輸送方式主講老師：胡文靜選擇流體輸送方式通過對(duì)流體本身所具有的能量認(rèn)識(shí)，在穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)下的不可壓縮流體根據(jù)能量守恒定律，推導(dǎo)出柏努利方程。掌握與運(yùn)用柏努利方程，解決流體在輸送過程中的各種問題。位差（或高度）靜壓能（或壓力）動(dòng)能（或流量、流速）外加能量（或機(jī)械功率）目錄Contents01

選擇位差輸送02選擇壓差輸送03選擇外加功輸送Part.1選擇位差輸送選擇位差輸送一、柏努利方程在流體流動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用（1）截面的選取截面與流體的流動(dòng)方向相垂直；0102兩截面間流體應(yīng)是定態(tài)連續(xù)流動(dòng)；03截面宜選在已知量多、計(jì)算容易的位置。選擇位差輸送（2）基準(zhǔn)水平面的選取基準(zhǔn)水平面必須與地面平行。為計(jì)算方便，宜于選取兩截面中位置較低的截面為基準(zhǔn)水平面。若截面不是水平面，而是垂直于地面，則基準(zhǔn)水平面應(yīng)選通過管中心線且與地面平行的平面。選擇位差輸送（3）物理量單位一致計(jì)算中要注意各物理量的單位保持一致，尤其在計(jì)算截面上的靜壓能時(shí)，p1、p2不僅單位要一致，同時(shí)表示方法也應(yīng)一致，即同為絕壓或同為表壓。一般采用表壓時(shí)，表壓為正值，真空度為負(fù)值。利用柏努利方程可以計(jì)算高位槽的位置、阻力、壓強(qiáng)以及外加機(jī)械所做的功或外加機(jī)械的功率、流量或流速等等。選擇位差輸送例題1：如圖所示，料液由敞口高位槽流入精餾塔中。塔內(nèi)進(jìn)料處的壓力為30kPa（表壓），輸送管路為φ45×2.5mm的無縫鋼管，直管長為10m。管路中裝有180?；貜濐^一個(gè)，90。標(biāo)準(zhǔn)彎頭一個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)截止閥（全開）一個(gè)，管路中總阻力損失為10.98J/kg。(操作條件下料液的物性：ρ=890kg/m3，μ=1.2×10-3Pa·s)

選擇位差輸送解：如圖取高位槽中液面為1-1′面，管出口內(nèi)測(cè)為2-2′截面，且以過2-2′截面中心線的水平面為基準(zhǔn)面。在1-1′與2-2′截面間列伯努力方程：

所求位差：Part.2選擇壓差輸送選擇壓差輸送如圖所示，流體在水平等徑直管中作定態(tài)流動(dòng)。在1-1′和2-2′截面間列柏努利方程：

若管道為傾斜管，則

選擇壓差輸送無論是水平安裝，還是傾斜安裝，流體的流動(dòng)阻力均表現(xiàn)為靜壓能的減少，僅當(dāng)水平安裝時(shí)，流動(dòng)阻力恰好等于兩截面的靜壓能之差。選擇壓差輸送例題2：某車間用壓縮空氣來壓送98%濃硫酸，如圖所示，每批壓送量為0.3m3，要求10min內(nèi)壓送完畢。硫酸的溫度為293K。管子為Ф38mm×3mm鋼管，管子出口距硫酸貯罐液面的垂直距離為15m，設(shè)損失能量為10J/kg。試求開始?jí)核蜁r(shí)壓縮空氣的表壓強(qiáng)。選擇壓差輸送解：作出壓送硫酸裝置示意圖，選儲(chǔ)罐液面為1-1′，管出口截面為2-2′，以截面1-1′為基準(zhǔn)平面。

選擇壓差輸送

即壓縮空氣得壓強(qiáng)（表壓）為288.099kPa

Part.3選擇外加功輸送選擇外加功輸送一、功率計(jì)算在柏努利方程式中，zg、u2/2、p/ρ分別表示單位質(zhì)量流體在某截面上所具有的位能、動(dòng)能和靜壓能，也就是說，它們是狀態(tài)參數(shù)；而We、Σhf是指單位質(zhì)量流體在兩截面間獲得或消耗的能量，可以理解為它們是過程的函數(shù)。We是輸送設(shè)備對(duì)1kg流體所做的功，單位時(shí)間輸送設(shè)備所作的有效功，稱為有效功率。

式中

Pe——有效功率，W；

qm——流體的質(zhì)量流量，kg/s。選擇外加功輸送實(shí)際上，輸送機(jī)械本身也有能量轉(zhuǎn)換效率，則流體輸送機(jī)械實(shí)際消耗的功率應(yīng)為：

式中PT——流體輸送機(jī)械的總軸功率，W；

η——流體輸送機(jī)械的效率。選擇外加功輸送

求：①水在管內(nèi)的流速。

②泵的有效功率（kw）選擇外加功輸送解：（1）求u: