化工原理實用ppt課件(參考版)
2025-05-15 06:51本頁面
【正文】 柏努利方程更確切的表達(dá)式為： 上游截面的三項能量 +從輸送機械獲得的能量 =下游截面的三項能量 +管道中的摩擦損失能量 6） 、 水平管截面確定基準(zhǔn)面時，一般是取通過管中心的水平面為基準(zhǔn)面。 4） 、 大口截面的流速為零。要么都用表壓，要么都用絕壓等 。此時這個截面的位能為零。主要是計算截面處的相對位能。從數(shù)學(xué)角度講，選取截面就是選邊界條件。 小結(jié) 流量、流速 穩(wěn)態(tài)流動 和非穩(wěn)態(tài)流動 連續(xù)性方程： 常數(shù)???333222111 ??? AuAuAu可壓縮流體 不可壓縮流體 常數(shù)???332211 AuAuAu了解其使用條件 定態(tài)系統(tǒng)總能量衡算式 ΔU+gΔZ+Δ(pv)+(1/2)Δu2=Qe+We （ 1） 定態(tài)系統(tǒng)機械能衡算式 柏努利方程 單位： m（流體柱） 單位： Pa fWPugzWePugz ?????????22221211 22單位： J/kg 用柏努利方程解題要點： 1） 選取截面，實際是確定衡算范圍。設(shè)料液在管內(nèi)流動時的能量損失為 （不包括出口的能量損失），試求高位槽的液面應(yīng)比虹吸管的出口高出多少？ 120 ?? kgJ解： 取高位槽液面為 11截面，虹吸管 出口內(nèi)側(cè)截面為 22截面，并以 22為基準(zhǔn)面。 如 一 、 確定管道中流體的流量 (流速 )； 二 、 確定輸送設(shè)備的有效功率； 三 、 確定容器間的相對位置； 四 、 確定管路中流體的壓強 。 167。ρm平均壓強下的密度 。 理想流體 c、廣義柏努利方程的三種表達(dá)形式 fe hpugZWpugZ ??????????22221211 22 （ J/kg ） kgJW e /體所作有效功，輸送設(shè)備對單位質(zhì)量流—WsJN e ,/( 的有效功，單位時間輸送設(shè)備所作—有效功率）see wWN ??1） 流體的質(zhì)量流量—sw單位： Pa Z— 位頭； u2/2g— 動壓頭 (速度頭 )； p/ρg— 靜壓頭； Hf=Σhf/g— 壓頭損失； He=We/g— 有效壓頭 （ 外加壓頭 ） ； （ m (流體柱 )) e)、對于可壓縮流體，若 d)、若流體為靜止不動，則 u1=u2=0, (4)式為 ——靜力學(xué)基本方程式 ，它是柏努利方程的特例 。 此規(guī)律與管路的安排以及管路上是否裝有管件、閥門或輸送設(shè)備等無關(guān)。(亦叫流動系熱力學(xué)第一定律 ) ΔU+gΔZ+Δ(pv)+(1/2)Δu2=Qe+We 小結(jié) 流體靜力學(xué)方程 等壓面的概念 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 。 圖 113 壓強能的表達(dá)形式 設(shè)質(zhì)量為 m體積為 V1的流體通過截面 1— 1`，把流體推進(jìn)到此截面所需的 作用力為 p1A1，又 位移為 V1/ A1， 則： 5)、 熱： Qe－ 1㎏ 流體接受或放出的能量 ， J/㎏ Qe可為正可為負(fù)；吸熱 Qe為正值 。 能量橫算 柏努利方程式 流動系統(tǒng)的總能量衡算 分析 1㎏ 流體進(jìn) 、 出系統(tǒng)時輸入與輸出的能量項： 1)、 內(nèi)能：物質(zhì)內(nèi)部能量的總和 (分子平動能 ， 轉(zhuǎn)動能 ， 振動能 ) 以 U1， U2表示： 內(nèi)能是一個狀態(tài)函數(shù) ， 取決于流體本身的狀態(tài) 。 此規(guī)律與管路的安排以及管路上是否裝有管件、閥門或輸送設(shè)備等無關(guān)。 由于液體是不可壓縮的，所以 21 ???? ?IIdududududududu??常數(shù)；同理可得：???????233222211233211222211222111221121 (???? AuAuVVww????? 定態(tài)流動）?式（ I）（ II）稱為 不可壓縮流體的穩(wěn)定流動的連續(xù)性方程 。 (the equation of continuity) 連續(xù)性方程建立的 基礎(chǔ)：物料的質(zhì)量衡算 321 , uuu321 , ddd如圖所示。參數(shù)表示為 非穩(wěn)定流動 ：若流體在各截面上的有關(guān)物理量既隨位置而變，又隨時間而變。 備注 : d和 u的關(guān)系如下 ： u大， d小 管材耗量少 (設(shè)備費用小 ) 操作費用增大 (流動阻力增大 ) u存在最佳值 氣體 液體： 蒸汽 u=～ 3 m/s u=10～ 30 m/s u=30～ 50 m/s 167。ρ/A=u u=Vs/A m/s； 質(zhì)量流速 G：單位時間內(nèi)流體流過管道截面積的質(zhì)量 ， ㎏ /㎡ hhhhghhhhgpphhgpp
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