《化工原理實用》ppt課件-預覽頁
【正文】 驗數(shù)據整理得來的公式 物理量單位方程的換算 化工中常用的單位間的換算因數(shù)可從本書附錄中查得。 2） 提出“流體連續(xù)性假設”： 假設流體是 由大量質點組成的彼此間沒有空隙，完全充滿所占空間的 連續(xù)介質 。 本節(jié)內容： 流體在重力和壓力作用下的平衡規(guī)律。 可壓縮流體 ： 氣體是可壓縮流體。 定義： 單位： 比重 定義： 167。 流體靜力學基本方程式 Z1 Z2 1 2 靜止液體內的壓強分布 研究的目的 ： 了解流體在重力和壓力下的平衡規(guī)律， 討論靜止流體內部壓力的變化規(guī)律 Z y x dZZpp ???Pdx dy dz微元流體的靜力學平衡 （ 1） 重力； （ 2） 作用于上底面積的壓力： （ 3） 作用于下底面積的壓力： 由于液柱靜止，故： g d x d y d z??d xd ydzzpp )( ????pdxdyoF z ??Z y x dZZpp ???Pdx dy dz分析：在 Z軸上，作用于該立方體上的力 0)( ?????? gd x dyd zdxd ydzxpppd x dy ?0????? gzp ?Z軸方向力的平衡式： X軸方向力的平衡式： 0????xpy軸方向力的平衡式： 0????yp流體平衡微分方程 同理，僅考慮重力得： 將上式分別乘以 dz、 dx、 dy， 并相加各式 gdzdzzpdyypdxxp ???????????0?? g d zdp ?不可壓縮流體 .cons t??.c o n s tgzp ???分析見 P9， 12式的由來 流體靜力學的基本方程式 ，表示重力作用下靜止液體內部壓強的變化規(guī)律 。 (3)等壓面：靜止的，連續(xù)的同一流體內處于同一水平面上的各點壓強處處相等 。 三 、 液封高度的計算 : 化工生產中常遇到設備的液封問題 。 試求鍋爐上方水蒸汽的壓強 ? ? ? ?)()()()()4()3()2()1()4()()3()()2()()1()()4()()3()()2()()()1()(4523432139。39。21454323232139。s 平均流速 G=Ws/A=Vs 穩(wěn)態(tài)流動 非穩(wěn)態(tài)流動 1 1/ 2 2/ 穩(wěn)定流動 ：在流動系統(tǒng)中，若各截面上流體的流速、壓強、密度等有關物理量僅隨位置而變，不隨時間而變。取從截面 11到截面 22的范圍作流體的質量衡算。例題 14 P22 常數(shù)?????? 222211 dudu167。 放熱為負 6)、外功 (凈功 )： We— 1㎏ 流體通過輸送設備 (泵或風機 )所獲得或輸出的能量， J/㎏ ； We可為正可為負； U1+gZ1+p1v1+(1/2)u12+Qe+We= U2+gZ2+p2v2+(1/2)u22 亦即： 令 ΔU= U2 U1 ΔZ=Z2 Z1 Δu2/2=(1/2)u22 (1/2)u12 Δ(pv)= p2v2 p1v1 對于定態(tài)流動系統(tǒng) ， 則能量衡算式為： 輸出輸入 EE ???上式為 穩(wěn)流系統(tǒng)中流體總能量衡算式。 流動系統(tǒng)的總能量衡算 ΔU+gΔZ+Δ(pv)+(1/2)Δu2=Qe+We 機械能衡算 柏努利 (Bernonlli) 方程式 1） 、 柏努利方程式 對于穩(wěn)流 、 不可壓縮流體 、 理想流體(∑hf=0)和無外功輸入 (We=0) 則有： 流體定態(tài)流動時的機械能衡算式 —— 柏努利方程式 P11 121 1/ 2/ 1 1/ 2 2/ 而對于非理想流體 (實際流體 )，有外功輸入： ——廣義的柏努利方程式 fe hpugZWpugZ ??????????22221211 222）、柏努利方程的討論： a)、柏努利方程適用條件 ① 穩(wěn)態(tài)流動； ② 不可壓縮流體； ③ 理想流體； ④ 無外功輸入； b、物理意義： 在任一流動截面上單位質量流體的總機械能守恒；而每一截面上各種形式的機械能不一定相等，但可以相互轉換 。 f)、不穩(wěn)定流動的任一瞬間，柏努利方程仍成立。 【 例 2】 用虹吸管從高位槽向反應器加料，高位槽和反應器均與大氣連通，要求料液在管內以 1m/s 的速度流動。截面可以有許多，選取已知條件最多的截面，是選取截面的原則 。一般是選位能較底的那個截面為基準面。如有通大氣的截面，以表壓為單位時，該處截面表壓為零。
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