食工第一章流体流动与泵小结..docVIP

流体流动–––基本概念与基本原理 流体静力学基本方程式 或 注意：1、应用条件：静止的连通着的同一种连续的流体。 2、压强的表示方法：绝压—大气压=表压 表压常由压强表来测量； 大气压—绝压=真空度 真空度常由真空表来测量。 3、压强单位的换算： 1atm=760mmHg=10.33mH2O=101.33kPa=1.033kgf/cm2=1.033at 4、应用：水平管路上两点间压强差与U型管压差计读数R的关系： 处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体。 二、定态流动系统的连续性方程式––––物料衡算式 三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式 1kg流体： [J/kg] 讨论点：1、流体的流动满足连续性假设。 2、理想流体，无外功输入时，机械能守恒式： 3、可压缩流体,当Δp/p120%,仍可用上式，且ρ=ρm。 4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤，截面与基准面选取的原则。 5、流体密度ρ的计算： 理想气体ρ=pM/RT 混合气体 混合液体 上式中：––––体积分率；––––质量分率。 6、gz，u2/2，p/ρ三项表示流体本身具有的能量，即位能、动能和静压能。∑hf为流经系统的能量损失。We为流体在两截面间所获得的有效功，是决定流体输送设备重要参数。输送设备有效功率e=We·ws，轴功率=Ne/η（W） 7、1N流体 [m] （压头） 1m3流体 , 柏努利式中的∑hf 流动类型： 1、雷诺准数Re及流型 Re=duρ/μ，μ为动力黏度，单位为[Pa·]；层流：Re≤2000，湍流：Re≥4000；2000Re4000为不稳定过渡区。 2、牛顿黏性定律 τ=μ(du/dy) 气体的黏度随温度升高而增加，液体的黏度随温度升高而降低。 3、流型的比较：①质点的运动方式； ②速度分布，层流：抛物线型，平均速度为最大速度的0.5倍； 湍流：碰撞和混和使速度平均化。 ③阻力，层流：黏度内摩擦力， 湍流：黏度内摩擦力+湍流应力。 流体在管内流动时的阻力损失 [J/kg] 1、直管阻力损失hf 范宁公式(层流、湍流均适用). 层流： 哈根—泊稷叶公式。 湍流区（非阻力平方区）：；高度湍流区（阻力平方区）：，具体的定性关系参见摩擦因数图，并定量分析hf与u之间的关系。 推广到非圆型管 注：不能用de来计算截面积、流速等物理量。 2、局部阻力损失h′f ①阻力系数法， ②当量长度法， 注意：截面取管出口内外侧，对动能项及出口阻力损失项的计算有所不同。 当管径不变时， 流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能减小。流体在等径管中作稳定流动流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长不变。流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的静压能项。完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数数值只取决于相对粗糙度。 水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小时，水流量将减小，摩擦系数增大，管道总阻力不变。 管路计算 并联管路：1、 2、 各支路阻力损失相等。 即并联管路的特点是：（1）并联管段的压强降相等；（2）主管流量等于并联的各管段流量之和；（3）并联各管段中管子长、直径小的管段通过的流量小。 II．分支管路：1、 2、分支点处至各支管终了时的总机械能和能量损失之和相等。 六、柏式在流量测量中的运用 1、毕托管用来测量管道中流体的点速度。 2、孔板流量计为定截面变压差流量计，用来测量管道中流体的流量。随着Re增大其孔流系数C0先减小，后保持为定值。 3、转子流量计为定压差变截面流量计。注意：转子流量计的校正。 测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。 离心泵–––––基本概念与基本原理 一、工作原理 基本部件：叶轮（6~12片后弯叶片）；泵壳（蜗壳）（集液和能量转换装置）；轴封装置（填料函、机械端面密封）。 原理：借助高速旋转的叶轮不断吸入、排出液体。 注意：离心泵无自吸能力，因此在启动前必须先灌泵，且吸入管路必须有底阀，否则将发生“气缚”现象。 某离心泵运行一年后如发现有气缚现象，则应检查进口管路是否有泄漏现象。 二、性能参数及特性曲线 1、压头H，又称扬程 2、有效功率 3、离心泵的特性曲线通常包括曲线，这些曲线表示在一定转速下输送某种特定的液体时泵的性能。由线上可看出：时，，所以启动泵和停泵都应关闭泵的出口阀。 离心泵特