化工原理學(xué)--管內(nèi)流體流動的基本方程式-文庫吧資料
2025-01-02 19:52本頁面
【正文】 水平面?？諝饬魅胛那鹄锕艿哪芰繐p失可忽略不計，當(dāng) U管壓差計讀數(shù) R=25mm， h=，試求此時空氣的流量為多少 m3/h? 當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為 103Pa。兩截面的 壓強(qiáng) 除要求單位一致外，還要求 表示方法 一致。如衡算范圍為水平管道，則基準(zhǔn)水平面通過管道中心線， ΔZ=0。2） 截面 的截取 兩截面都應(yīng) 與流動方向垂直 ，并且兩截面的流體必須是連續(xù) 的，所求得未知量應(yīng)在兩截面或兩截面之間，截面的有關(guān)物理量 Z、 u、 p等除了所求的物理量之外 ，都必須是已知的或者可以通過其它關(guān)系式計算出來。式中流體密度應(yīng)以兩截面之間流體的平均密度 ρ m代替 。 2）對于實際流體，在管路內(nèi)流動時，應(yīng)滿足： 上游截面處的總機(jī)械能大于下游截面處的總機(jī)械能。 圖2023/3/5 星期五對于定態(tài)流動系統(tǒng)： ∑輸入能量 =∑輸出能量Σ輸入能量 Σ輸出能量 —— 穩(wěn)定流動過程的總能量衡算式 u122= U1 + gZ1 + + p1v1 + qe + Weu222= U2 + gZ2 + + p2v2?u22??U + g?Z + + ?(pv) = qe + We2023/3/5 星期五—— 穩(wěn)定流動過程的總能量衡算式—— 流動系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律 流動系統(tǒng)的機(jī)械能衡算式 —— 柏努利方程 1）流動系統(tǒng)的機(jī)械能衡算式∵ H = U + pv?u22??H + g?Z + = qe + We2023/3/5 星期五流體與環(huán)境所交換的熱 qe阻力損失 2023/3/5 星期五代入上式得： —— 流體穩(wěn)定流動過程中的機(jī)械能衡算式 2）柏努利方程（ Bernalli’s equation） 當(dāng)流體不可壓縮時， ∵2023/3/5 星期五代入：對于理想流體，當(dāng)沒有外功加入時 W e=0, Σhf=0 ?柏努利方程 得2023/3/5 星期五柏努利方程式的討論 1）柏努利方程式表明理想流體在管內(nèi)做穩(wěn)定流動，沒有外功加入時，任意截面上單位質(zhì)量流體的總機(jī)械能即動能、位能、靜壓能之和為一常數(shù)，用 E表示。 設(shè) 11’截面的流體流速為 u1， 壓強(qiáng)為 P1， 截面積為 A1， 比容為 v1； 截面 22’的流體流速為 u2， 壓強(qiáng)為 P2， 截面積為 A2， 比容為 v2。2023/3/5 星期五3）總能量衡算 衡算范圍：截面 11’和截面 22’間的管道和設(shè)備。 ① 熱：2）系統(tǒng)與外界交換的能量 單位質(zhì)量通過劃定體積的過程中接受的功為： W e(J/kg) 質(zhì)量為 m的流體所接受的功 = mWe(J)② 功： 流體接受外功時， W e為 正 ，向外界做功時 , W e為 負(fù) 。 ③ 動能：質(zhì)量為 m， 流速為 u的流體所具有的動能 單位質(zhì)量流體所具有的動能 ④ 靜壓能（流動功） = mgZ(J)= gZ(J/kg)= mu2(J)1212= u2(J/kg)2023/3/5 星期五流體在截面處所具有的壓力 流體通過截面所走的距離為 流體通過截面的靜壓能 單位質(zhì)量流體所具有的靜壓能 單位質(zhì)量流體本身所具有的總能量為 ：Vm= p = pv(J/kg)VA= Fl = pA? = pV(J)12U + gZ+ u2 + pv(J/kg)11’2023/3/5 星期五 單位質(zhì)量流體通過劃定體積的過程中所吸的熱為： qe(J/kg)； 質(zhì)量為 m的流體所吸的熱 =mqe[J]。① 內(nèi)能： 流體因處于重力場內(nèi)而具有的能量。 = ? 4 u1 d12 ? 4 u2 d22 = u1 u2
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