化工原理第一章流體流動(dòng)課件-資料下載頁
2024-10-19 12:22本頁面
【正文】 如上式右邊第二項(xiàng)（動(dòng)能項(xiàng)）可以忽略，上式即不可壓縮流體 的水平管計(jì)算式。 當(dāng) 右邊第二項(xiàng)約占第一項(xiàng)的 1％，可忽略按不可壓縮流體計(jì)算。 對于 高壓氣體 輸送，壓強(qiáng)變化的百分比較小，可作不可壓縮流 體； 低壓或負(fù)壓流體 ，壓強(qiáng)變化的百分比較大，往往必須考慮 其可壓縮性。 2 21pppm??212221 ln2 ppGGdlppmmm???????????????????????1 0 0 0,%,1021221 ????dlppppp 若即 流速和流量的測定 本節(jié)介紹的是以基本物理定律為基礎(chǔ)的測量原理 皮托管 一般皮托管測定的管中心的最大速度。 安裝要求： 1）安置在速度穩(wěn)定段，前后要有 12d以上 的直管距離； 2）皮托管的管口垂直流動(dòng)方向； 3）皮托管直徑小于管徑的 1/50。 22A A BABp u pg z g z??? ? ? ? A B 2 ( )2 ( ) iBAARgPPu ???????? 孔板流量計(jì) 工作原理： 在 1－ 2截面立柏努利方程 由于阻力，縮脈，測量等因素引入系數(shù) C。 ???? ? ? ? ????221 1 2 21222 1221222 ( )p u p ugz gzPPuu1 2 ????22 12012 ( )PPu u C按質(zhì)量守恒 01 1 0 0 1 011212021000 ( )2 ( )1 12 ( ) 2 ( ) iiiiVAu A u A m u mu CARggRCumCCmgRuCgRq C A???????????? ? ?? ? ??????????令又令PP流量系數(shù) C0的數(shù)值只能由實(shí)驗(yàn)測得。 C0取決于雷諾數(shù) Red，面積比 m，測壓方式，空口形狀，加工光潔度， 孔板厚度等。對于標(biāo)準(zhǔn)的孔板和角接測量。 C0＝ f（ Red， m） 見圖 1－ 52， Red是以管徑計(jì)算的雷諾數(shù)。 孔板流量計(jì)應(yīng)安裝在水平直管中，前后分布要有15～ 40d和 5d的直管。 從圖 1－ 51可見，孔板流量計(jì)的阻力損失很大。 孔板的孔徑要合適， d0↓ ， hf↑ ， R↑ ； d0↑ ， hf↓ ， R↓ 。 所以要選擇合適的面積比 m。 文丘里流量計(jì) 孔板流量計(jì)的阻力損失主要是突然縮小和突然擴(kuò)大， 針對該狀況，改進(jìn)為漸縮漸擴(kuò)管，即文丘里流量計(jì)。阻力 一般為孔板流量計(jì)的 1/4。但文丘里流量計(jì)價(jià)格昂貴（相 對于孔板流量計(jì)），比較適合氣體的流量測量。 見圖 1－ 53。 轉(zhuǎn)子流量計(jì) 工作原理： 在有錐度的玻璃管內(nèi)，放置一個(gè)浮子， 管內(nèi)無流體通過，浮子沉于管底。當(dāng) 有流體通過，浮子在壓差的作用下浮 在管中，流量越大，浮起的位置越高。 1 2 轉(zhuǎn)子流量計(jì)的計(jì)算 122 20 11 2 2 1010102010( ) ( 1)1 ~ 2( ) ( )2212 ( ) 2 ( )11 ( / )2 ( )f f ff f f fRffffVRfp p A V gu up p z z gAuuAV g V guCAAAAVgq C AA???? ? ? ????????? ? ? ? ????? ? ????根 據(jù) 機(jī) 械 能 衡 算根 據(jù) 物 料 衡 算代 入 （ ） ,得CR是校正系數(shù)，包含轉(zhuǎn)子形狀，流動(dòng)阻力， Re 等因素。見圖 1－ 56。 轉(zhuǎn)子流量計(jì)的特點(diǎn) 孔板流量計(jì)的特點(diǎn) 恒流速，恒壓差，變截面； 變流速，變壓差，恒截面 轉(zhuǎn)子流量計(jì)的刻度換算 轉(zhuǎn)子流量計(jì)在出廠以 20度水或 20度、 定，如測量流體改變，在測量范圍 CR不變，則有 若改變轉(zhuǎn)子材料，刻度也要換算 , ( ) ( ) or ( ) ( )A f B B f BV B m BV A B f A m A A f Aqq? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?????1122fVVfqq??????? 非牛頓流體的流動(dòng) 基本特征 定態(tài)流動(dòng)的黏度 μ ＝ τ /(du/dy)=f(du/dy) 依時(shí)性 黏度隨時(shí)間變化，在一定的 τ 作用足夠長時(shí)間，黏度定態(tài)平衡 值。稱為觸變性，如原珠筆油、涂料等，涂寫方便，靜 止不流。 黏彈性 爬桿現(xiàn)象、擠出漲大、無管虹吸。 主要為高分子溶液或熔體 塑性流體 漲塑性流體 牛頓流體 假塑性流體 du/dy τ 非牛頓流體的層流流動(dòng) 本構(gòu)方程（冪律型式） 前者 n1 適用于假塑性流體， n1適用于漲塑性流體； 后者適用于賓漢流體（塑性流體的一種）， τ y稱屈服 應(yīng)力， K稱賓漢黏度。牛頓流體即 n＝ 1。 冪律流體管內(nèi)層流流動(dòng)時(shí)的阻力損失 將本構(gòu)方程代替牛頓黏性定律，可得 管內(nèi)平均流速與最大流速之比為 y =nd u d uKKd y d y? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?nnnv Kldnnq1132213 ?????? ??????????P?nnuu311m a x ???仿照牛頓流體，將管內(nèi)流動(dòng)阻力表示為： 其中 f稱為范寧摩擦系數(shù)，即 λ/4,它與雷諾數(shù)有關(guān)。層流時(shí) （ 1） 式中 ReMR稱為非牛頓流體的廣義雷諾數(shù)。 非牛頓流體的湍流流動(dòng)和減阻現(xiàn)象 冪律流體管內(nèi)湍流的流動(dòng)阻力 冪律流體在光滑管作湍流的范寧摩擦因子 （ 2） ReMR2100~2400用式（ 1）， ReMR2900到 36000用式（ 2） 242udlfPhf ????128431Re,Re16???????? ???nnnnMRMRnnKudf?22)l g ( R nfnfnMR ???減阻現(xiàn)象 在水或有機(jī)液中加入微量高分子物而成為稀溶液時(shí)，可明 顯降低湍流的阻力，此現(xiàn)象稱為減阻現(xiàn)象。 減阻效果 DR為 減阻效果與管徑、高分子種類、濃度有關(guān)。 ss ffPPDR ?????????????? 11
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