化工原理第一章02.ppt

* ① Δh1 Δh2 A. ；B. = ；C. ① Δh1 Δh2 A. ；B. = ；C. p+ρgh1=pa+ρigΔh1 p+ρgh2=pa+ρigΔh2 ② R= m A. 0 ；B. ；C. ③ R R’ A. ；B. = ；C. U形管指示的是什么？ PA - PB= pA - pB pC = pA+ρgR pC = pB+ρigR PA - PB=R(ρi -ρ)g 指示的是虚拟压差，只有等高时才是压差 3 流体流动中的守恒原理 3.1 质量守恒 质量流量 qm=qVρ 平均流速 定态，不可压缩流体 u1A1=u2A2 气体密度计算 标准状态下： 换算： 质量流速 不随温度压力变化 3.2 机械能守恒 3.2.1 牛顿第二定律： 合外力=质量×加速度 考察流体流动的机械能变化，其特征是存在 , J/kg 柏努利方程的物理意义：三项机械能之和为常数 或 ， J/N=m 几何意义：位头、压头、速度头总高为常数 柏努利方程的应用条件： 1）重力场，定态流动，不可压缩的 理想流体沿轨线 满流 2）无外加机械能或机械能输出 3.2.2 推广到工程上可用形式： 沿轨线--→沿流线 定态：流线与轨线重合 u、p等参数与时间无关 沿流线--→沿流管 截面处均匀流 （没有加速度） 截面处流速均匀分布 平均速度→速度分布引入α 理想流体→黏性损失引入hf 关于加速度： 点1有当地加速度、有迁移加速度 点2只有当地加速度 点3有迁移加速度 点4没有加速度 均匀流段 均匀分布 得机械能衡算式： 3.2.3 应用时注意： u1A1=u2A2+u3A3 应用时注意： 弯头处的压力分布 两维流动 应用时注意： 3.2.4 工程应用： (1)测风量 由1-1至2-2排方程 压差计： 可得： (2)虹吸 从1-1至2-2排方程 (3)马利奥特容器 求水面在a-a面以上 时的放水速度： 由a-a面至出口小孔截面2-2排方程 这时的流动条件是定态的 实际: 应用时应注意的问题： 1．看是否符合应用条件（连续流，满流） 2．画示意图 3．截面选取 均匀流，已知量最多，大截面u=0 例： 已知：h1，h2，d 求：A处压强(暂不计hf) 直接由液面处至A处截面排伯努利方程 pA,uA均未知 先从液面处至出口处截面排伯努利方程 只含一个未知数 u ① u1 u2 A. ；B. = ；C. ② ρ,ρi,D,d, qV均相等，则R R’ A. ；B. = ；C. ② 从1-1截面 至2-2截面 排柏努利方程 R与水平放、斜放、垂直放都无关 3.3 动量守恒 牛顿第二定律可写成：FΔt=Δ(mu) 取单位时间计： F=Δ(qmu)=Σ出qmu-Σ进qmu 单进单出： ΣFX=qm(u2x-u1x) ΣFy=qm(u2y-u1y) ΣFz=qm(u2z-u1z) 条件：定态流动， 管截面上速度均匀分布 工程应用： （1）流量分配 取一节作分析 忽略壁面摩擦阻力，按x方向动量守恒式 因支管流水， ，所以， 分配节 （2）提升高度 已知：喷射量 qVj=0.02m3/s, d=0.035m 提升量 qVs=0.03m3/s, D=0.18m 求：H=? * * *