化工原理學(xué)--管內(nèi)流體流動的基本方程式-wenkub
2023-01-17 19:52:34 本頁面
【正文】 應(yīng)用柏努利方程的注意事項 1）作圖并確定 衡算范圍 根據(jù)題意畫出流動系統(tǒng)的示意圖，并指明流體的流動方向，定出上下截面，以明確流動系統(tǒng)的衡算范圍。 即： 1kg理想流體在各截面上的總機械能相等 ，但各種形式的機械能卻不一定相等，可以相互轉(zhuǎn)換。 衡算基準(zhǔn)： 1kg流體。 當(dāng)流體吸熱時 qe為 正 ，流體放熱時 qe為 負(fù) 。 單位質(zhì)量流體的內(nèi)能以 U 表示，單位 J/kg。? d = u4VS ? 4 A = d2 ? 4 u = d2VS 2023/3/5 星期五二、定態(tài)流動與非定態(tài)流動流動系統(tǒng)定態(tài)流動(steady flow)流體在系統(tǒng)中流動時，任一點上的流速、壓強、密度、溫度、粘度等物理參數(shù)僅隨位置而變，不隨時間而改變非定態(tài)流動 任一點上的物理參數(shù)，部分或全部隨時間而變。用 G表示，單位為 kg/()。 體積流量和質(zhì)量流量的關(guān)系是： 流速 單位時間內(nèi)流體質(zhì)點在通道內(nèi)沿流體流動方向上所流經(jīng) 的距離，稱為流速 u 。2023/3/5 星期五本資料來源? 更多資料請訪問 .(....)2023/3/5 星期五第一章 流體流動一、流量與流速二、定態(tài)流動與非定態(tài)流動三、連續(xù)性方程式四、柏努利方程式五、柏努利方程式的應(yīng)用第二節(jié) 管內(nèi)流體流動的基本方程式2023/3/5 星期五 一、流量與流速 流量 流體在單位時間內(nèi)流經(jīng)管道截面的量，稱為流量。 在管壁上 u = 0 。 數(shù)學(xué)表達(dá)式為：u = VSA u = VS A VS = uA WS = uA? G = WS A = VS? A = u? 2023/3/5 星期五 對于圓形管道，—— 管道直徑的計算式生產(chǎn)實際中，管道直徑應(yīng)如何確定？說明：氣體的體積與 T、 P有關(guān)，當(dāng) T、 P發(fā)生變化時， V及 u=V/A也發(fā)生變化，但 G= ρ?V不變，原因是質(zhì)量不隨 T、 P變化，或說 V↑， ρ↓， 二者之積不變。 例2023/3/5 星期五A?進口管 B?溢流管C?水箱 D?排水管ABCD2’21’12023/3/5 星期五2023/3/5 星期五2023/3/5 星期五三、連續(xù)性方程在穩(wěn)定流動系統(tǒng)中，對直徑不同的管段做物料衡算衡算范圍：取管內(nèi)壁截面 11’與截面 22’間的管段。① 內(nèi)能： 流體因處于重力場內(nèi)而具有的能量。 ① 熱：2）系統(tǒng)與外界交換的能量 單位質(zhì)量通過劃定體積的過程中接受的功為： W e(J/kg) 質(zhì)量為 m的流體所接受的功 = mWe(J)② 功： 流體接受外功時， W e為 正 ，向外界做功時 , W e為 負(fù) 。 設(shè) 11’截面的流體流速為 u1， 壓強為 P1， 截面積為 A1， 比容為 v1； 截面 22’的流體流速為 u2， 壓強為 P2， 截面積為 A2， 比容為 v2。 2）對于實際流體，在管路內(nèi)流動時，應(yīng)滿足： 上游截面處的總機械能大于下游截面處的總機械能。2） 截面 的截取 兩截面都應(yīng) 與流動方向垂直 ，并且兩截面的流體必須是連續(xù) 的，所求得未知量應(yīng)在兩截面或兩截面之間，截面的有關(guān)物理量 Z、 u、 p等除了所求的物理量之外 ，都必須是已知的或者可以通過其它關(guān)系式計算出來。兩截面的 壓強 除要求單位一致外，還要求 表示方法 一致。 以過管道中心線的平面作基準(zhǔn)水平面。將上列數(shù)值代入柏努利方程式，并整理得：= 2023/3/5 星期五 3）確定輸送設(shè)備的 有效功率 例：如圖所示，用泵將河水打入洗滌塔中，噴淋下來后流入下水道，已知管道內(nèi)徑均為 ， 流量為
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