化工单元操作技术期末复习答疑〔文本〕.docVIP

（2012.06.14）★化工单元操作技术期末复习答疑（文本） 申奕：快考试了，希望大家抓紧时间复习，有问题可在此提问 流体流动部分复习提纲 1、流体的性质：密度、重度、黏度等。 2、流体静力学： 压强：在垂直方向上作用于流体单位面积上的力，称为流体的静压强，简称压强，计算公式： ； 压强的单位及其换算；压强的表示方式：表压强＝绝对压强－当地外界大气压强，真空度＝当地外界大气压强－绝对压强； 流体静力学方程式及其应用： ，该式适用于在重力场中静止、连续的同种不可压缩流体。利用静力学基本原理可以测量流体的压强、容器中液位及计算液封高度等。 3、流体流动现象： 流体的流速和流量：流体在流动时，单位时间内通过管道任一截面的流体量称为流体的流量。表示方法：体积流量，以qv表示，单位为m3/s；质量流量，以qm表示，单位为kg/s；两者之间的关系为：qm =?qv；单位时间内，流体在流动方向上经过的距离称为流速。它等于流体的体积流量qv与管道截面积A之比，即 。 定态流动和非定态流动：在流动过程中，流体在各截面上的温度、压强、流速等参数仅随所在空间位置变化，而不随时间变化，这种流动称之为定态流动；在流动过程中，流体在各截面上的温度、压强、流速等参数不但随所在空间位置而变化而且随时间变化，则称为非定态流动。 流体的流动形态：层流和湍流。 雷诺数： ，流体在圆形直管内流动时，当Re≤2000时，流动为层流，此区称为层流区；当Re≥4000时，流动为湍流，此区称为湍流区；当2000Re4000时，流动可能是层流，也可能是湍流，与外界干扰有关，该区称为不稳定的过渡区。 4、流体流动的基本方程： 定态流动的物料衡算--连续性方程： ，对于不可压缩流体，?＝常数，连续性方程可写为 。对于圆形管道： 。 定态流动系统中的能量衡算--伯努利方程式及其应用：对于定态系统，系统内的能量积累为0，即：，该式适用于连续定态流动不可压缩性流体（液体）。伯努利方程的应用于管道中流量与流速的确定，设备相对位置的确定，流体输送设备所需功率的确定。 5、流动阻力： 直管阻力：流体流经一定直径的直管时由于内摩擦而产生的阻力，范宁公式： 或 。层流时：摩擦系数?是雷诺数Re的函数，?=64/Re。湍流时： 。 局部阻力：流体流经管件、阀门等局部地方由于流速大小及方向的改变而引起的阻力，局部阻力有两种计算方法：阻力系数法和当量长度法。 6、流量与流速的测量：测速管（毕托管）、孔板流量计、转子流量计的工作原理及其基本结构。 流体输送机械部分复习提纲 1、离心泵的结构及工作原理 离心泵的结构：叶轮，它的作用是将原动机的机械能直接传给液体，提高液体的动能和静压能。叶轮按其机械结构可分为闭式、半闭式和开式（即敞式）三种。泵壳，它的作用有汇集液体和转能装置。轴封装置，它的作用是防止高压液体从泵壳内沿间隙漏出，或外界空气漏入泵内。常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种。 离心泵的工作原理； 气缚现象：当启动离心泵时，若泵内未能灌满液体而存在大量气体，则由于空气的密度远小于液体的密度，叶轮旋转产生的惯性离心力很小，因而叶轮中心处不能形成吸入液体所需的真空度，这种虽启动离心泵，但不能输送液体的现象称为气缚现象。 2、离心泵的性能参数、特性曲线及其影响因素 离心泵的性能参数：流量：它是指泵能输送的液体量。用符号qv表示，单位为m3/h。扬程：它是指单位重量（1N）液体经泵后所获得的能量。用符号H表示，单位为m液柱。效率，在液体输送过程中，外界能量通过泵传递给液体，其中不可避免地有能量损失，故泵所作的功不可能全部为液体所获得。用符号?表示。轴功率，它是指泵轴所需的功率，也就是直接传动时原动机传给泵轴的功率，用符号P表示，单位是W（或J/s）。 离心泵的特定曲线：离心泵的主要性能参数之间的关系由实验确定，测出的流量与扬程、功率, 效率之间的关系曲线称为离心泵的特性曲线或工作性能曲线。H（扬程）～qv（流量）、P（轴功率）～qv（流量）、（效率）～qv（流量）。 流体物理性质对特定曲线的影响，泵的转速和叶轮直径对特许曲线的影响。 3、离心泵的工作点和流量调节 离心泵的工作点：管路特性曲线与泵的性能曲线的交汇点为泵的工作点。离心泵的稳定工作点具有唯一性。 流量调节：改变泵出口阀的开度--改变管路特性、改变叶轮转速--改变泵的特性和车削叶轮直径 4、离心泵的安装与选型 离心泵的允许安装高度： ，当离心泵的安装高度超过允许安装高度时，将可能发生气蚀现象。 离心泵的选型； 5、离心泵的串并联操作 串联泵：两台完全相同的泵串联，每台泵的流量与压头相同，则串联组合泵的压头为单台泵的2倍，流量与单台泵相同。 并联泵：台完全相同的泵并联，每台泵的流量和压头相同，则并联组合泵的流量为单台的2倍，压头与单台泵相同。 6