【正文】 ??材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 73/89 167。 16 管路計算 260 O 0OO0 . 1 1 0 1 0 0 J k g2 1 0 0 0p u pgEz???? ? ? ? ? ?AO O A 10 0 31 6. 8 24 .1 6 39 2. 64 J kgfe hhEE ? ? ? ? ? ? ??所以 ? ? 6CCC0 . 1 0 . 2 1 0 1 4 9 . 8 1 4 3 7 . 3 4 J k g1000pE z g???? ? ? ? ? ?1000 6 ??????? gzpEBBB ?式 （ 3） 中 由以上計算可知， ECEAEB，所以水將由容器 C流出，與泵聯(lián)合向容器 B供水，且由式 （ 2） 有 2CCA CC AC 2CfulhEEd????? ? ? ???????材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 74/89 167。 16 管路計算 將已知數(shù)據(jù)代入上式，整理得 2C204 3 7 . 3 4 3 9 2 . 6 4 6 . 4 0 . 7 5 10 . 0 3 2Cu???? ? ? ? ?????? ? 333. 3 5 Cu???對管壁，取 ε = ε /dc=C C C 4C30 . 0 3 1 0 0 0 3 1 01 . 0 1 0d u uRe u?? ??? ? ? ?? 9 m /su? ??試差計算得： 故容器 C流入交匯點 A的流量為： 2 2 3CC C 0 . 7 8 5 0 . 0 3 1 . 6 2 4 . 1 2 m h4 dVu?? ? ? ? ?材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 75/89 167。 16 管路計算 2 2 3CC C 0 . 7 8 5 0 . 0 3 1 . 6 2 4 . 1 2 m h4 dVu?? ? ? ? ?因此 AB管路流量為： 3C 15 2 19. 12 m hV V? ? ? ?要達到由泵向容器 C輸水 ，管路系統(tǒng)要求泵提供的軸功率必須增加。由分支管路特點，在水池液面與容器 C的液面和管路 B出口處分別列柏努利方程有 OC C O A A Cffe hhEE h? ? ? ???OB B O A A Bffe hhEE h? ? ? ???（ 5） （ 6） A C C A 4 4 .7 J k gffhh ????式（ 5）中， 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 76/89 167。 16 管路計算 ? ?COC O A A C4 3 7 . 3 4 1 0 0 2 4 . 1 6 4 4 . 7 4 0 6 . 2 J k gffe hhEEh ? ? ? ?? ? ? ? ???? ?215 4. 12 36 00 2. 41 m s0. 78 5 0. 044BBBVud? ??? ? ??此條件下 AB管段流速： BB 432 . 4 1 0 . 0 4 1 0 0 0 9 . 6 4 1 01 . 0 1 0duRe ?? ???? ? ? ??所以 又 ε/da=22B BBA BB2 0 2 . 4 10 . 0 3 5 6 . 4 1 7 2 . 3 1 J k g2 0 . 0 4 2fulhd ???? ??? ? ? ? ? ? ? ???????????材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 77/89 167。 16 管路計算 BOB O A A B 1 1 9 .6 2 1 0 0 2 4 .1 6 7 2 .3 1 1 1 6 .0 9 J k gffe hhEEh ? ? ? ? ? ? ? ? ???可見，要完成此輸送任務 AC分支管路要求泵提供的能量 heC大于 AB分支管路的 heB，泵的軸功率應滿足 AC管路的要求，所以 C 4 0 6 . 2 1 5 1 0 0 0 2 8 1 9 W 2 . 8 9 k W3 6 0 0 0 . 6e whN?? ??? ? ? ??AB管路則通過減小該支管上截止閥的開啟度、增加管路阻力，滿足流量分配要求。 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 78/89 167。 17 流量測量 測量方法： 流量： ?? ?????? mWVVss? 直接測量法 來反映流量—測量— XXfVudAV sAs )(?? ?? 間接測量 處理方法： 理想流體 修正 實際流體 基本方程： 001122001211 2121uAuApuZpugZ????????材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 79/89 167。 17 流量測量 一、測速管 ? 駐點 22rsupp ???駐點壓強： ? 測試原理 ??puuppprrs??????222?pCur?? 2引入校正系數(shù) ? 測速管 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 80/89 167。 17 流量測量 ? 流量 AudAuVsAr ?? ?平均流速： u ? 優(yōu)點 : 阻力小，可測量大直徑管道中的氣體流速或流量。 ? 缺點 :不能直接測得平均流速或流量；讀數(shù)小，常需配微差壓差計；不適用于含顆粒的流體。 ? 安裝要求 :必須保證測量點處于均勻流段，即測量點上下游最好各有 50 d 以上長的直管距離；必須保證管口截面嚴格垂直于流動方向；皮托管的直徑 d0應小于管徑 d的五十分之一，即 d0 d /50。 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 81/89 167。 17 流量測量 0 . 9 0 . 8uum ax 0 . 7 0 . 6 0 . 5 102 1 03 1 04 1 05 1 06 1 07 R em ax= ? um axd/ ? R e = ? u d /?測 umax?平均速度 ?流量 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 82/89 167。 17 流量測量 二、 孔板 流量計 ? 流體通過 孔板的流動狀況 ? 測試原理 R1122d , u 1 1 d , u 0 0 d , u 3 3)]([2 0101212120 ZZgppCCuu ????? ?442002110011 duduAuAu ?? ???? ? ? ? ? ?120 1 2R g gpp zz??? ? ? ? ? ?41021)(1 ddCCC????? gRCuo)(2 0 ????? gRCAVs)(2 00??流量系數(shù) ： )(10 AAfC 流動阻力，取壓方式，?材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 83/89 167。 17 流量測量 ? 優(yōu)點：容易制造；當流量有較大變化時，為了調(diào)整測量條件，調(diào)換孔板也很方便；可實現(xiàn)遠程測量。 ? 特點：恒截面、變壓差、變流速 —— 差壓流量計 ? 安裝：上游應大于 50d1的直管段，下游直管段應大于10d1。合理選用壓差計的指示液。 文丘里流量計 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 84/89 167。 17 流量測量 三、 轉(zhuǎn)子 流量計 ? ?12 f f fp p gVA ???力平衡 ? 結(jié)構(gòu) ? 測試原理 2)(1()(202101221uAAgZZpp ?? ?????流量系數(shù) ： CR=F(轉(zhuǎn)子形狀、流體阻力） 002100)(2)(2)(11AuVAgVCAgVAAuSfffRfff????????????流體出口錐形硬玻璃管刻度轉(zhuǎn)子流體入口1 12 20u? 標定： 測量液體： 20℃ 清水；測量氣體： 20 ℃ 、 100kPa的空氣。 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 85/89 167。 17 流量測量 ? ?? ?ffVV ? ? ?? ? ???? ? ? ?? 流量換算： ? 特點：恒壓差、變截面 —— 截面流量計 ? 缺點： 就地顯示、不能用于高溫或高壓的場所。 ? 安裝要求： 1）必須安裝在垂直管路中； 2）且流體必須向上流動； 3）應安裝支路以便于檢修。 ? 優(yōu)點：讀數(shù)方便，流動阻力很小，測量范圍寬，測量精度較高。 123334材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 86/89 復 習 重要概念 連續(xù)介質(zhì)模型、流體的密度及影響因素；流體靜壓強的特征、單位、表示方式及等壓面；流量、流速的各種表達方式及計算；凈功、有效功率、軸功率；牛頓粘性定律、 粘度 ?及其影響因素；流體的流動類型、雷諾數(shù)、層流與湍流的本質(zhì)區(qū)別；邊界層厚度、邊界層的形成和發(fā)展、邊界層分離；局部阻力與直管阻力、當量直徑與當量長度、相對粗糙度、圓形直管內(nèi)的速度分布、摩擦系數(shù)、 ?定理與因次分析法、局部阻力系數(shù)。 設(shè)備及儀表 壓差計、流量計等結(jié)構(gòu)及測量原理和計算。 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 87/89 復 習 重要公式 ???????? fe hpugZWpugZ ?? 22221211 2121靜止 ??2211pgZpgZ ???2222112121duduVVWW ssCss??? ????? ??? ?圓形?）；（湍流：層流：出進 (,22)R e ,Re6422239。2???????????????????????udluhdudlheff柏努利方程、物料衡算式、阻力計算式用于管路系統(tǒng) —— 管路計算。 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 88/89 孔板流量計 DdhαHd/D： ~；最小孔徑： ≥； 直孔部分的厚度： h=~； 總厚度 H： ； 錐面的斜角： α=30176。 ~45176。 。 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 89/89 轉(zhuǎn)子流量計 CRRe 轉(zhuǎn)子流量計的流量系數(shù)曲線 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 90/89 繞流 靜壓 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 91/89 繞流 Vx 材料與化學工程學院 化學工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 92/89 繞流 Vy