化工原理第一章流體流動-文庫吧資料
2024-09-04 12:53本頁面
【正文】 ，試定性分析：(1)Va、Vb、Vc、總管流量V及點(diǎn)E，F(xiàn)處壓力的變化情況；(2)比較Va、Vc的變化幅度；(3)支管a的流體阻力損失wfa的變化情況；(4)整個管路系統(tǒng)的流體阻力損失wf的變化情況。[例1—4] 如圖1—6所示，一高位槽A通過并聯(lián)管路向低位槽B輸送液體。 同例1—2一樣，需指出的是，支管AO不是閥門K2的下游，故例1—1的結(jié)論不能用于該支管。 討論：本題的分析結(jié)果表明，閥門K2開大后，V2增大、V3增大、pO增大，即閥K2上、下游管內(nèi)流量增加，閥K2下游壓力上升，這與將管線BOC看成簡單管路并應(yīng)用例1—1的結(jié)論進(jìn)行分析所得的結(jié)果一致。 再由式(1)分析得Vl減小，由式(3)分析得V2增大。再由匯合點(diǎn)處的質(zhì)量衡算，得 (3)由式(1)、式(2)解出VV2然后代入式(3)，得 (4) 當(dāng)閥門K2開大時，式(4)中EtEtEtBB3均不變(λλ3可視為近似不變)，而∑le2減小即B2減小。試分析，當(dāng)將閥門K2開大時，各支管、總管的流量及匯合點(diǎn)O處的壓力如何變化。 【例1—3】 如圖1—5所示，用匯合管路將高位槽A、B中的某液體引向低位槽C中。事實(shí)上，VB并不減小而是增大(pO增大導(dǎo)致VB增大)。由此可見，例1—1的結(jié)論也可用于分支管路。 討論：本題 屬于復(fù)雜管路問題，雖然僅支管A的局部阻力發(fā)生了變化，但是分析過程卻涉及到整個流動系統(tǒng)的流動參數(shù)及關(guān)系式。根據(jù)VO減小，再由式(4)可知VB增大，而由式(5)則知VA減小。若假設(shè)VO不變或VO增大，則式(6)等號兩邊不等，故只能VO減小。于是式(1)、式(2)變?yōu)槭街蠽O、VA、VB為總管及支管A、B的體積流量。試分析，當(dāng)將閥門KA關(guān)小時，總管和各支管的流量及分支點(diǎn)前O處的壓力如何變化。 【例1—2】 如圖1—4所示，一高位槽通過一總管及兩支管A、B分別向水槽C、D供水。如題中分析M處壓力變化時，若在M點(diǎn)所處截面與2—2′截面間列機(jī)械能衡算式 (4) 當(dāng)閥關(guān)小時，式(4)中u減小，而(M—：增大，因此難以由式(4)直接判斷出pM的變化趨勢，使分析過程變得復(fù)雜。 (2)在其他條件不變時，關(guān)小閥門必將導(dǎo)致閥前(或閥上游)靜壓力上升以及閥后(或閥下游)靜壓力下降，反之亦然。通過上述分析，可以得出如下結(jié)論。(3)N處壓力表讀數(shù)變化分析 同理，由N點(diǎn)所在的截面和截面2—2′間的機(jī)械能衡算式可知 (3) 當(dāng)閥關(guān)小時，式(3)中等號右邊除u減小外，其余量均不變，且恒大于零(因為中至少包含一個出口局部阻力系數(shù)(ζ0＝1)，故pN減小。但閥門關(guān)小時ζ閥增大即∑ζ增大，故由式(1)可知u減小，即管內(nèi)流量V減小。論證如下。現(xiàn)將閥門關(guān)小，試分析管內(nèi)流量及M、N處壓力表讀數(shù)如何變化。在管線上裝有閥門，閥門前、后M、N處分別安裝壓力表。在求解這類問題時，由于摩擦因數(shù)允值的變化范圍不大，試差時可選且作為迭代變量，并取流體流動已進(jìn)入阻力平方區(qū)的λ值作為初值。等)。若為復(fù)雜管路系統(tǒng)，應(yīng)將機(jī)械能衡算式應(yīng)用于各支管及總管段，再聯(lián)合分支點(diǎn)及匯合點(diǎn)處的質(zhì)量衡算式，分析總管線內(nèi)流速及各處靜壓力的變化趨勢，進(jìn)而分析各支管內(nèi)的流速、流量變化趨勢。其類型有： (1)已知輸送系統(tǒng)可提供的總壓頭，求給定管路的輸送量或各支管的流量分配； (2)已知管路布置和輸送量，求輸送所需的總壓頭及功率； (3)分析操作條件改變時，管內(nèi)流量等的變化情況。但需指出，對于可壓縮流體的管路計算，除前述關(guān)系式外還需要有表征過程性質(zhì)的狀態(tài)方程式(如理想氣體的等溫、絕熱等過程的狀態(tài)方程)。(3)在如圖1—2(c)所示的并聯(lián)管路中，有由上述方程式可知可見，復(fù)雜管路的特點(diǎn)為：①對不可壓縮流體，總管流量等于各支管流量之和； ②對任一支管，在分支前(或匯合后)單位質(zhì)量流體所具有的機(jī)械能相同； ⑧并
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