01第一章流体流动素材.ppt

进口段： d=89-2×4=81mm, l=15m 查图， 得?=0.029 进口段的局部阻力： 底阀：le=6.3m 弯头：le=2.73m 进口阻力系数：?=0.5 出口段： d=57-2×3.5=50mm, l=50m 查图， 得?=0.0313 出口段的局部阻力： 全开闸阀： le=0.33m 全开截止阀：le=17m 标准弯头(3)：le=1.6×3=4.8m 出口阻力系数： ?=1.0 总阻力： 有效功率： 轴功率： 苯的质量流量： 泵提供的有用功为： 1、测速管（毕托管） 2、孔板流量计 3、转子流量计 第六节 流量的测定 R u1,p1 U2=0 p2 u3 外测压孔 管口 1 测速管 内管所测的是静压能p1/ρ和动能u12/2之和，合称为冲压能，即 外管壁上的测压小孔与流体流动方向平行，故外管测的时是流体静压能p1/ρ。 则有 压差计读数反映冲压能与静压能之差，即 若该U型管压差计的读数为R，指示液的密度为，流体的密度为，则根据静力学基本方程，可得 当被测的流体为气体时，上式可化简为 注：测速管测得的是流体的点速度。 2 1 R A1 A0 A2 缩脉：流体截面 的最小处。 2 孔板流量计 流量方程式 对图示的水平管道，在1、2截面间列柏努利方程式，即 根据连续性方程，有 联立上两式，则有 则质量流量为 组成：锥形玻璃管和转子 原理：转子上下的压差与转子的净重力（重力与浮力之差）相等。 注：流体的流动方向。 3 转子流量计 式(1-36)为速度分布微分方程式。由此式可知，速度分布为抛物线形状。 （1-36） 当r =0 时，有 R dr r u R u r P1 F P2 l 1 1 2 2 2 流量 ——哈根方程 3 平均流速 湍流：除沿轴向的运动外，在径向上还有舜时脉动，从而产生漩涡。 ui ui’ ui θ θ1 θ2 三、流体在圆管中湍流时的速度分布 湍流的速度分布目前还没有理论推导，但有经验公式。 1 2 速度分布有两个区域： 中心(较平坦); 近管壁(速度梯度很大); u壁=0. 3 近管壁有层流底层δ； 4 中间为湍流区； 5 u越大，层流底层越薄； ； 6 起始段： 特点： 湍流 滞流 流体作湍流流动时的剪应力 与流向垂直的脉动速度使得流体产生涡流粘性。 湍流流体内部产生的剪应力τ等于分子粘性（层流粘性）产生的剪应力τ1和涡流产生的剪应力τe之和，即 本节是在上节讨论管内流体流动现象基础上，进一步讨论柏努利方程式中能量损失的计算方法。 第五节 流体流动的阻力 组成：由管、管件、阀门以及输送机械等组成的。 作用：将生产设备连接起来，担负输送任务。 管路系统 当流体流经管和管件、阀门时，为克服流动阻力而消耗能量。因此，在讨论流体在管内的流动阻力时，必需对管、管件以及阀门有所了解。 一、管路系统 分类： 按材料：铸铁管、钢管、特殊钢管、有色金属、塑料管及橡胶管等； 按加工方法：钢管又有有缝与无缝之分； 按颜色：有色金属管又可分为紫钢管、黄铜管、铅管及铝管等。 表示方法：φA×B，其中A指管外径，B指管壁厚度，如φ108×4即管外径为108mm，管壁厚为4mm。 1 管子 作用： 改变管道方向(弯头); 连接支管(三通); 改变管径(变形管); 堵塞管道(管堵)。 螺旋接头 卡箍接头 弯头 三通 变形管 管件：管与管的连接部件。 2 管件 截止阀 闸阀 止逆阀: 单向阀 装于管道中用以开关管路或调节流量。 3 阀门 截止阀 特点：构造较复杂。在阀体部分液体流动方向经数次改变，流动阻力较大。但这种阀门严密可靠，而且可较精确地调节流量。 应用：常用于蒸汽、压缩空气及液体输送管道。若流体中含有悬浮颗粒时应避免使用。 结构：依靠阀盘的上升或下降，改变阀盘与阀座的距离，以达到调节流量的目的。 闸阀 ：闸板阀 特点：构造简单，液体阻力小，且不易为悬浮物所堵塞，故常用于大直径管道。其缺点是闸阀阀体高；制造、检修比较困难。 应用：较大直径管道的开关。 结构：闸阀是利用闸板的上升或下降，以调节管路中流体的流量。 止逆阀: 单向阀 特点：只允许流体单方向流动。 应用：只能在单向开关的特殊情况下使用。 结构：如图所示。当流体自左向右流动时，阀自动开启；如遇到有反向流动时，阀自动关闭。 离心泵 离心风机 高压风机 4 输送机械(泵、风机) 能量损失：流体在管内从第一截面流到第二截面时，由于流体层之间或流体之间的湍流产生的内摩擦阻力，使一部分机械能转化为热能。我们把这部分机械能