【正文】 材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)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(xué)工程學(xué)院 化學(xué)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(xué)工程學(xué)院 化學(xué)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(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 92/89 繞流 Vy 。 ~45176。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。 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。 ? 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。 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。 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(biāo)定： 測量液體： 20℃ 清水；測量氣體： 20 ℃ 、 100kPa的空氣。合理選用壓差計的指示液。 17 流量測量 ? 優(yōu)點：容易制造；當(dāng)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。 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(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 82/89 167。 ? 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(yán)格垂直于流動方向；皮托管的直徑 d0應(yīng)小于管徑 d的五十分之一，即 d0 d /50。 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。 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(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 79/89 167。 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(wù) 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(yīng)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。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(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 76/89 167。 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(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 75/89 167。 泵入口管路流速 ： 221 5 3 6 0 0 2 .1 2 m / s0 .7 8 5 0 .0 54Vud?? ? ??忽略入口管路直管阻力，則式 (1)中 2 .2 0 .6 0 1 0 0 0 3 1 6 .8 J k g1 5 1 0 0 0 3 6 0 0eNhw?? ? ?? ? ??材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 73/89 167。 16 管路計算 ? ?22O A 2 . 1 21 0 0 . 7 5 2 4 . 1 6 J k gf uh ?? ? ? ? ???AB ABfhEE ?? ? （ 3） 查表得管路局部阻力系數(shù)如下： 水泵吸水底閥（管內(nèi)徑 50mm） ζ=10； 截止閥（全開） ζ=； 90176。s） 解： （ 1） 首先判斷兩分支管路中水的流向。 2） 泵送流量不變，要使 AC管路流量大小與上， 問計算值相同但水流方向反向，所需的泵的軸功率。 0 0A2m1 2 mBCBVCVCp材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 71/89 167。水池液面距 A點和容器 C的液面垂直距離分別為2m和 12m。 標(biāo)準(zhǔn)彎頭和吸水底閥各一個；AB管段長 20m，管內(nèi)徑為 40mm，有截止閥一個； AC管段長 20m，管內(nèi)徑為 30mm，有 90176。 16 管路計算 例 如附圖所示的輸水管路系統(tǒng)，泵出口分別與 B， C兩容器相連。 16 管路計算 五、分支管路 ? 并聯(lián)各支管流量分配具有自協(xié)調(diào)性，任意兩支管 i、 j的流量分配比為： 55ji ii i j jjdV dllV ???A EVBCV 1V 2 V 3DFV 4? 主管質(zhì)量流量等于各支管質(zhì)量流量之和，可以表示為 : )()(443311221143121????? VVVVVWWWWWW??????????材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 69/89 167。 df ?? 、?是 材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 67/89 167。 16 管路計算 ? 試差法求管路系統(tǒng)流量的步驟： ??????39。2232339。 在 3 22間以 33截面管中心所在水平為基準(zhǔn)列柏努利方程： 材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 65/89 167。由重新計算得到的 Re、 ε/d查 λ=。重新設(shè) λ=，則： u=。 16 管路計算 smdlgZugZudlhf/)117.300()(22)(112??????????????????查 20℃ 水的物性參數(shù)： ρ=1000kg/m μ=1cP。 閘閥全開得局部阻力系數(shù) ζ =，出口突然擴大得局部阻力系數(shù) ζ =1。 材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 63/89 167。水溫為 20℃ 。+… ? 計算方程：連續(xù)性方程、柏努利方程、阻力計算式 三、試差法 例：如圖所示的輸水系統(tǒng)，液面 11和 33截面間全長（包括所有局部阻力的當(dāng)量長度）共 300m，截面 33至 22截面有一閘閥，其間直管阻力忽略不計。 ? 特點：穩(wěn)態(tài)流動時， Ws1=Ws2=Wsi，或： Vs1=Vs2=Vsi ； 總機械能損失： Σhf=hf1+hf2+…+h f1180。 材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 62/89 167。 2） 已知： d、 l、 le、 ∑hf允 。 管路系統(tǒng)已經(jīng)一定，要求核算出在操作條件改變時管路的輸送能力或某項技術(shù)指標(biāo)。 材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 61/89 167。 優(yōu)化管路：盡可能減少管件；盡可能排直管。 15流體在管內(nèi)的流動阻力 ? ??? 2)( 2udlh f ?? ? ???????? ) ( 2fhmZghfgugppZkgJhf2/242212???????????????022222212 ??????????????ughfgugppZ 中的，則（右側(cè)），即出口外側(cè)若取??材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 60/89 167。 標(biāo)準(zhǔn)彎頭 180 176。 15 流體在管內(nèi)的流動阻力 0 0 9 3 ,4 0 0 Re 43?????????? ?dmmdu????若取出口右側(cè)，流體恰好離開管道則 u2=0 由 Re、 ε/d查圖得 λ=。 材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 57/89 167。 回彎管 1個，球心閥（全開） 1個。進塔處塔中的壓強為 （表壓），輸送管道為 Φ38Χ3無縫鋼管，直管長度為 8m，管路中裝有 90176。2))((21 1 1221? ? ???? ? ?????? ???材料與化學(xué)工程學(xué)院 化學(xué)工程教研室 化工原理 第一章 流體流動 56/89 167。 153管路系統(tǒng)的總機械能損失 ? 簡單管路系統(tǒng)的總機械能損失等于所有管段的直管阻力和所有管件的局部阻力之和。 le由實驗測定或從有關(guān)手冊查取。2239。 15 流體在管內(nèi)的流動阻力 2 2 0 1 1 1