【文章內(nèi)容簡介】 vgzWAAe ????mv dAvA????22（理想流體） 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 27/63 Q 2 流體出 換熱器 2 z 2 流體入 1 1 泵 z 1 1 W e ???? ???????? ?????????? ??21 21 AAv d Apgzv d Apgz ????eW 0222212???????????????????avavvmvm則 0222211221221 ?????????????????????????????????ppvvgzgzmWavave兩邊同除以 m，并令 We/m＝ we（單位 J/kg）得： 可以證明， 不可壓縮流體管內(nèi)穩(wěn)定流動時(shí)，管截面上的流體滿足靜力學(xué)方程。故（位能＋壓力能）可以用截面中心處的值代替，并作為常數(shù)提到積分號外面。 0222122????????? ??????????? ??? ???? v d Apvgzv d ApvgzWAAe ????浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 28/63 v ma x u ? ? ???????? ??????????????????????1122122212 22 ??ppvvzzgwavave?????????????AAav v d Av d Avv??22222u?25 2 222 uuvav??????????相同流量下層流與湍流的比較 20222Rur d rvvR????? ??每一項(xiàng)單位均為 J/kg （理想流體） ????????????????2m a x 1 Rrvvma x21 vu ?且對管內(nèi)層流， 速度分布方程為 ，于是 71ma x 1 ?????? ??Rrvv m a x8 1 vu ?且對管內(nèi)湍流， 速度分布方程為 ，于是 ?2222 uvav?????????（層流時(shí)， ?=；湍流時(shí)， ?=1） 統(tǒng)一寫成： 返回第 16頁 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 29/63 2222211211 22 ??pugzwpugze ?????? 工程上以湍流多見，且動能 u2/2項(xiàng)與其他機(jī)械能項(xiàng)相比數(shù)值較小，故可近似取 ?＝ 1，于是 若 ?＝常數(shù) （連續(xù)、均質(zhì)、不可壓縮） ??22221211 22pugzwpugze ?????? Q 2 流體出 換熱器 2 z 2 流體入 1 1 泵 z 1 1 W e （理想流體） （理想流體） 二、機(jī)械能衡算方程 ? ? ???????? ??????????????????????1122122212 22 ??ppvvzzgwavave浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 30/63 Q 2 流體出 換熱器 2 z 2 流體入 1 1 泵 z 1 1 W e 伯努利 （ Bernoulli） 方程 含義： 對沒有黏性的流體，流動系統(tǒng)上游的機(jī)械能 等于下游的機(jī)械能。 ??22221211 22pugzpugz ?????若 we＝ 0，則 （理想流體） 二、機(jī)械能衡算方程 總機(jī)械能 Et 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 31/63 Q 2 流體出 換熱器 2 z 2 流體入 1 1 泵 z 1 1 W e fw?機(jī)械能衡算方程 wf稱為阻力損失，永遠(yuǎn)為正，單位 J/kg 每一項(xiàng)單位均為 J/kg ??22221211 22pugzwpugze ??????（理想流體） 實(shí)際流體： ??22221211 22pugzwpugze ??????二、機(jī)械能衡算方程 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 32/63 二、機(jī)械能衡算方程 外加壓頭 靜壓頭 動壓頭 位頭 壓頭損失 fe hgpguzhgpguz ?????????22221211 22或?qū)懗?每一項(xiàng)單位均為 m 機(jī)械能衡算方程 fe ppugzppugz ?????????22221211 22???? 機(jī)械能衡算方程 每一項(xiàng)單位均為 J/m3 壓力損失 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 33/63 二、機(jī)械能衡算方程 fe wpugzwpugz ?????????22221211 22fwEtEt ?? 21（ 1）適用條件：不可壓縮、連續(xù)、均質(zhì)流體、等溫、非等溫流動、 單位量流體 、流股。 ??2211pgzpgz ??? 靜力學(xué)方程。 可見流體靜止?fàn)顟B(tài)是流體 流動的一種特殊形式。 Q 2 換熱器 2 z 2 1 泵 z 1 1 W e （ 2）對靜止的流體，可化簡得： （ 3）若流動系統(tǒng)無外加功，即 we=0，則 這說明流體能自動從高（機(jī)械能）能位流向低（機(jī)械能）能位。 機(jī)械能衡算方程討論： 由于 wf0，故 Et1 Et2 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 34/63 習(xí)題課 Q 2 換熱器 2 z 2 1 泵 z 1 1 W e 使用機(jī)械能衡算方程時(shí) ， 應(yīng)注意以下幾點(diǎn) （ 結(jié)合例 1說明 ） ： ?有流體進(jìn)出的那些控制面 （ 流通截面 ） 應(yīng)與流動方向相 垂直 ， 且已知條件最多； ?包含待求變量 。 ?控制體內(nèi)的流體必須連續(xù) 、 均質(zhì)； ? 控制體的選?。? ? 基準(zhǔn)水平面的選取 ? 壓力 用絕壓或表壓均可 ， 但兩邊必須統(tǒng)一 。 fe wpugzwpugz ?????????22221211 22一般將基準(zhǔn)面定在某一流通截面的中心上 （ 下轉(zhuǎn)第 18頁 ） 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 35/63 【 例 1】 軸功的計(jì)算 2 2 氣體 洗滌塔 5 m 泵 氣體 3 3 1 m 1 m 4 4 貯槽 廢水池 1 1 0 . 2 m 如圖所示，已知管道尺寸為 ?114?4 mm，流量為 85 m3/h，水在管路中（噴頭前，不包括噴頭）流動的總阻力損失為 10 J/kg ，噴頭前壓力較塔內(nèi)壓力高 100 kPa，水從塔中流入下水道的阻力損失為 12 J/kg。 求泵供給的外加功率。 解： 按照控制體 選取原則 ， mmd 10642114 ????由已知條件可知管內(nèi)徑 應(yīng)取面 11至面 22，而不能取面 11至面 33或面 11至面 44。 浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 36/63 【 例 1】 軸功的計(jì)算 2122221211 22 ???????? fe wpugzwpugz??在面 11和面 22間有 2 2 氣體 洗滌塔 5 m 泵 氣體 3 3 1 m 1 m 4 4 貯槽 廢水池 1 1 0 . 2 m 422 dVu?? 3600852 ??? ?z2=7 m p2=？ wf12=10 J?kg1 ??222 ppw e ???????浙江大學(xué) 《 化工原理 》 電子教案 /第一章 37/63 【 例 1】 軸功的計(jì)算 2 2 氣體 洗滌塔 5 m 泵 氣體 3 3 1 m 1 m