化工基礎(chǔ)概論第一章流體流動(dòng)與輸送-全文預(yù)覽
【正文】 （流體由容器流入管路），?= 。 ①阻力系數(shù)法 ②當(dāng)量長(zhǎng)度法 ①阻力系數(shù)法 克服局部阻力所引起的能量損失，與管路中流體的動(dòng)能 . 22u. 成正比，即： 239。 當(dāng)流體在圓形直管內(nèi)作層流流動(dòng)時(shí)： 64Re? ? (1 10) 當(dāng)流體在圓形直管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)：( Re , )fd?? ?， (1 1 1) 因?yàn)橥牧髁鲃?dòng)時(shí)，不僅有流體質(zhì)點(diǎn)之間的內(nèi)摩擦，而且還有質(zhì)點(diǎn)之間的碰撞。 經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，流體流過(guò)直管的阻力與其流體的動(dòng)能 u2/2 、管長(zhǎng) l 成正比，與其管徑成反比，即： 22fluhd??? （ J/kg ） （ 1 7 ） 式中 fh—— 直管阻力， J/kg ； ? —— 摩擦系數(shù)； l —— 直管長(zhǎng)度， m ； d —— 管內(nèi)徑， m ； u —— 流體在管內(nèi)的平均流速， m/s ?，F(xiàn)象表明管中水的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡沒(méi)有規(guī)律，水質(zhì)點(diǎn)在管中不僅有軸向運(yùn)動(dòng)，而且還有徑向運(yùn)動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)之間彼此相互碰撞且相互混合，質(zhì)點(diǎn)速度的大小和方向隨時(shí)發(fā)生變化，這種流 動(dòng)型態(tài)稱為湍流或紊流。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先徐徐開(kāi)啟管路上的閥門 C ，讓水從玻璃管中流出。 層流和湍流 圖 1 1 是著名的雷諾實(shí)驗(yàn)裝置，在水箱的側(cè)壁上接一玻璃管 B ，玻璃管末端安裝閥 C ，用來(lái)控制管內(nèi)流體的流速。柏努利方程式中的fh?為單位質(zhì)量流體在所研究管路系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)的總能量損失，它為直管阻力fh與局部阻力39。對(duì)氣體，采用質(zhì)量流速計(jì)算較為方便。 （ 1 ）平均流速 流體的體積流量 VS除以管道的流通截面積 A ，用符號(hào) u 表示，單位為 m/s 。因此，流體流動(dòng)與輸送是化工生產(chǎn)中必不可少的單元操作。 ? 化工生產(chǎn)中所處理的物料，不論是原料、中間產(chǎn)品或者是產(chǎn)品，大部分是流體。第一章 流體流動(dòng)與輸送 、流量和流速 ? 流體是液體和氣體的總稱，其基本特征是具有流動(dòng)性。所以在討論共性的同時(shí)，也要討論它們各自的特性及處理方法。研究流體的流動(dòng)形態(tài)和條件，可作為強(qiáng)化化工設(shè)備的依據(jù)。 體積流量和質(zhì)量流量之間的關(guān)系為：SSGV ?? （ 1 1 ） ?— 流體的密度 由于氣體的體積隨壓強(qiáng)和溫度的變化而變化，當(dāng)氣體以體積流量表示時(shí)，應(yīng)注明其壓強(qiáng)和溫度。 質(zhì)量流速與質(zhì)量流量及平均流速之間的關(guān)系：SGwuA??? （ 1 4 ） 氣體的體積流量是隨壓強(qiáng)和溫度變化而變化，其流速將隨之變化；但流體的質(zhì)量流量是不變的，當(dāng)管道截面積不發(fā)生變化時(shí)，質(zhì)量流速不會(huì)變化。局部阻力是流體流過(guò)彎頭、閥門等管件時(shí)，因流體的流速和方向發(fā)生改變而損失的機(jī)械能。f f fh h h??? （ 1 5 ） 流體的流動(dòng)阻力大小與流體的流動(dòng)現(xiàn)象 ( 流動(dòng)類型 ) 等有著密切的
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