化工原理實用ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 06:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 2 靜止液體內(nèi)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(nèi)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(nèi)部壓強的變化規(guī)律 。 (該方程亦適用于氣體 ） 推論：靜止流體中任意兩點間的壓強為： 2211 gzpgzp ?????如液面壓強為 P0,則靜止液體內(nèi)任一點壓強為 ： ghpp ??? 0 Ｐ 0即為表壓 說明： (1)上式僅適用于重力場中靜止的 不可壓縮流體 。但對于氣體若壓強變化不大，密度可近似取平均值而視為常數(shù)，則上式亦可使用 (2)靜止流體內(nèi)部靜壓強僅與垂直位置有關，而與水平位置無關 。水越深壓強越大，天空越高氣壓越低。 (3)等壓面：靜止的，連續(xù)的同一流體內(nèi)處于同一水平面上的各點壓強處處相等 。 ghpp ??? 0167。 流體靜力學基本方程式的應用 一、壓強與壓強差的測量 （一） U管壓差計 P11 a –a/為等壓面 ? /aa pp ?)(1 Rmgpp Ba ??? ?gRmZgpp ABa ?? ???? )(2/gRpp BA )(21 ?? ???說明：如 U管的一側與大氣 相通， 則所測的數(shù)值為該 截面處流體的表壓強 （二）微差壓差計（雙液柱壓差計） 特點： （ 1）壓差計內(nèi)裝有兩種密度相近且不互溶的指示液 A和 C，而 C與被測流體B亦不互溶。 （ 2） U管兩側頂端臂頂端各裝有擴大室 gRpp cA )(21 ?? ???二、液位的測量 : 測定液位的儀表叫液位計，大多數(shù)液位計的作用原理均遵循流體靜力學原理。 三 、 液封高度的計算 : 化工生產(chǎn)中常遇到設備的液封問題 。 液封高度的確定是根據(jù)流體靜力學來計算得出 。 21 pp ?流體靜力學方程應用舉例（ P10例題 1 12） 【 例 11】 U型管壓差計測量蒸汽鍋爐水面上方的蒸汽壓，如圖 115所示， U型管壓差計的指示液為水銀，兩U型管的連接管內(nèi)充滿水。已知水銀面與基準面的垂直距離分別為： mhmhmhmhmh 3,54321 ?????大氣壓強 m m H gPa 7 4 5?0P。 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。39。39。39。4539。4339。2339。21454323232139。hhhhghhhhgpphhgpphhgpphhgpphhgpphhgpphhgpphhgPhhgpphhgppHgaoAoHgBACBHgacoAHgBABgcHgac????????????????????????????????????????????????????水水水水水水得：式????????????????][)]()[( 0 0 0)]()[( 3 6 0 01 0 1 3 3 07 6 07 4 55 Pa?????????????? 第三節(jié) 流體在管內(nèi)的流動 (FliudFlow Phenomena) 流量 ： 單位時間內(nèi)流過管道內(nèi)任一截面 的流體體積； 體積流量 Vs ， m3/s 質(zhì)量流量 ws ， ㎏ /s ws=Vsρ 2
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