矿大北京化工原理02流体流动-2分解.ppt

1-2-2 定态流动与非定态流动 ⑶动能 2. 泵、换热器对系统输入/出的能量 三、柏努力方程式的讨论 4. 当系统中流体处于静止。 (表) (表) 代入上页第一式： w 4 4’ 5 5’ 6 6’ 2 2’ 3 m 1m 0.5m 3 3’ 1 1’ 水 解：稳态，以2-2’为基准面 在1-1’?6-6’间列柏式求虹吸管内流速 p35例1-15水在等径虹吸管内流动，阻力略，求管内2, 3, 4, 5, 6 各截面处压强。 =0 =0(表) =0(表) 当地大气压为760mmHg。 四、确定管路中流体的压强 由连续性方程 或 根据本题情况，各截面总机械能E相等，且 非压差计算，用绝压 4 4’ 5 5’ 6 6’ 2 2’ 3 m 1m 0.5m 3 3’ 1 1’ 水 =0 2-2’： 与2 同截面处槽内的压强： 其值p2，说明有一部分静压能转为动能。 同理，其它各截面： 各截面间 p2 p3 p4 及 p4 p5 p6 。 4 4’ 5 5’ 6 6’ 2 2’ 3 m 1m 0.5m 3 3’ 1 1’ 水 p3=91560Pa p4=86660Pa p5=91560Pa h1=9m u 2 2’ 1’ 1 D=3m di=0.04m u h 求: 4 h 后槽内液面下降高度。 p36例1-16 五、非稳态流动系统的计算 瞬间流速 解：对系统作物衡。 =f(h) 由瞬间柏式导出，在1-1’~2-2’(管出口内侧) =0 =0(表) =0(表) =u =0 =h 六、应用柏努力方程式解题的要点 3.单位一致。 1.依题作图； 2.选取截面； (1)选取截面 连续流体、均质； 两截面均应与流动方向相垂直，包含已知条件多； 包含待求变量。 (2)确定基准面 基准面是用以衡量位能大小的基准。 强调：只要在连续稳定的范围内，任意两个截面均可选用。但是，为了计算方便，截面常取在输送系统的起点和终点的相应截面，因为起点和终点的已知条件多。 注意 (3)压力 柏努利方程式中的压力p1与p2只能同时使用表压或绝对压力，不能混合使用。 ☆判断支管内流体流向 水，Vh=7m3/h，d1=0.05m，p1=0.02MPa(表)，d2=0.015m，?hf 略，判断支管内水的流向 解：为简化问题，先设支管内的水静止。 1’ 1 2 2’ 3m 3’ 3 pa 在1-1’?2-2’间列柏式 ， ∴当?hf支(E3-E2)时，支管内的流体将向上流动。 总机械能： 1’ 1 2 2’ 3m 3’ 3 pa ?? 热力学第一定律?：也叫能量不灭原理，就是能量守恒定律，ΔU = Q+ W（这里的W是外界对系统做的功） ：能量既不会凭空产生，也不会凭空消灭，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变 浇花的水管，上面小孔的水柱表现着该点静压的大小，静压越大水滋（喷射）的越高 静止流体是u=0, 理想流体是?=0。 相当于将m kg流体从速度=0加速到u 时所做的功。摘自浙大上p21。 理想流体和实际流体是两种概念，前者总能量处处相等，后者总能量随流体位移而下降。 恢复1-1‘，2-2’截面方程式，得(1-23a)。 1、2截面处已知数据最多，要求的未知数最少。 255=162-1=256-1 电机输入功率——电机输出功率——泵的轴功率——泵的有效功率 电——机转换效率 传输效率 泵内流道消耗能量 * 中国矿业大学（北京） 第二节 流体在管内的流动 向流体施加外力的原因主要有:(1)流动流体与流道壁面间的摩擦阻力；(2)流体由低位流向高位所需提高的势能；(3)流体由低压升至高压等。 反映流体流动规律的方程式有：连续性方程(物料衡算)、柏努力方程(能量衡算) 。 流量——单位时间通过管道任一截面的流体量。 体积流量Vs(或Vh), m3/s(或m3/h); 质量流量ws , kg/s。 流速——单位时间内流体在流动方向上流过的距离，m/s。流体在圆管内流动时，管中心流速最大，壁表面处为0。一般指平均流速 质量流速 G，使用它避免了气体流速随 p、T变化带来的麻烦。 1-2-1 流量与流速 (1-17) u↑→流动阻力↑→动耗↑→操作费↑； u↓→d↑→投资费↑ 求 d 时， p26 表.1-1 给出了某些流体常用的 u