化工原理學(xué)--管內(nèi)流體流動(dòng)的基本方程式-wenkub
2023-01-17 19:52:34 本頁(yè)面
【正文】 應(yīng)用柏努利方程的注意事項(xiàng) 1）作圖并確定 衡算范圍 根據(jù)題意畫(huà)出流動(dòng)系統(tǒng)的示意圖，并指明流體的流動(dòng)方向，定出上下截面，以明確流動(dòng)系統(tǒng)的衡算范圍。 即： 1kg理想流體在各截面上的總機(jī)械能相等 ，但各種形式的機(jī)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(shí) qe為 正 ，流體放熱時(shí) 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(dòng)與非定態(tài)流動(dòng)流動(dòng)系統(tǒng)定態(tài)流動(dòng)(steady flow)流體在系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)，任一點(diǎn)上的流速、壓強(qiáng)、密度、溫度、粘度等物理參數(shù)僅隨位置而變，不隨時(shí)間而改變非定態(tài)流動(dòng) 任一點(diǎn)上的物理參數(shù)，部分或全部隨時(shí)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(shí)間內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)在通道內(nèi)沿流體流動(dòng)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(lái)源? 更多資料請(qǐng)?jiān)L問(wèn) .(....)2023/3/5 星期五第一章 流體流動(dòng)一、流量與流速二、定態(tài)流動(dòng)與非定態(tài)流動(dòng)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(dòng)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(shí)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(duì)于圓形管道，—— 管道直徑的計(jì)算式生產(chǎn)實(shí)際中，管道直徑應(yīng)如何確定？說(shuō)明：氣體的體積與 T、 P有關(guān)，當(dāng) T、 P發(fā)生變化時(shí)， 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(shuō) V↑， ρ↓， 二者之積不變。 例2023/3/5 星期五A?進(jìn)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(dòng)系統(tǒng)中，對(duì)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(chǎng)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(guò)劃定體積的過(guò)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(shí)， W e為 正 ，向外界做功時(shí) , W e為 負(fù) 。 設(shè) 11’截面的流體流速為 u1， 壓強(qiáng)為 P1， 截面積為 A1， 比容為 v1； 截面 22’的流體流速為 u2， 壓強(qiáng)為 P2， 截面積為 A2， 比容為 v2。 2）對(duì)于實(shí)際流體，在管路內(nèi)流動(dòng)時(shí)，應(yīng)滿足： 上游截面處的總機(jī)械能大于下游截面處的總機(jī)械能。2） 截面 的截取 兩截面都應(yīng) 與流動(dòng)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(guò)其它關(guān)系式計(jì)算出來(lái)。兩截面的 壓強(qiáng) 除要求單位一致外，還要求 表示方法 一致。 以過(guò)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(lái)后流入下水道，已知管道內(nèi)徑均為 ， 流量為
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