化学流体运输原理.ppt

第二章 流体流动及输送;特调阂昆弛安窗俯掌见宽挨页嘎映凋页摧捕鹏沛烃咋涩袍乞焰条篇钵讥遏化学流体运输原理化学流体运输原理;卯谨弊便疑垒常错譬泄晒爆露产诽葡穷碾豌雏球啄绩显锥枚辊旱创马魔徘化学流体运输原理化学流体运输原理;1. 研究流体流动问题的重要性 流体: 在剪应力作用下能产生连续变形的物体称 为流体。流体是气体与液体的总称。 2 . 连续介质假定 假定流体是由无数内部紧密相连、彼此间没有间隙的流体质点（或微团）所组成的连续介质;3. 流体的特征;不可压缩流体：流体的体积如果不随压力及温度变化，这种流体称为不可压缩流体。;1、单位体积流体的质量，称为流体的密度。;3、混合物的密度; 混合液体 假设各组分在混合前后体积不变，则有 ;（二） 压力与静压强;2、压力的单位;1标准大气压(atm)=101300Pa =10330kgf/m2 =1.033kgf/cm2(bar, 巴) =10.33mH2O =760mmHg;3、 压力的表示方法 ;表 压 = 绝对压力 － 大气压力 真空度 = 大气压力 － 绝对压力;二、 流体静力学平衡方程 ;液柱处于静止时，上述三项力的合力为零:;讨论：;（3）在静止的、连续的同种流体内，处于同一水平面上各点的压力处处相等。压力相等的面称为等压面。 （4）压力具有传递性：液面上方压力变化时，液体内部各点的压力也将发生相应的变化。 ;（二）、静力学基本方程的应用 ;所以;讨论：;（2）指示液的选取： 指示液与被测流体不互溶，不发生化学反应； 其密度要大于被测流体密度。 应根据被测流体的种类及压差的大小选择指示液。 ;思考：若U形压差计安装在倾斜管路中，此时读数 R反映了什么？;（2）双液体U管压差计 ;（3） 倒U形压差计 ;例1-1 如附图所示，水在水平管道内流动。为测量流体在某截面处的压力，直接在该处连接一U形压差计，;第二节 流休在管内流动时的能量衡算;4. 质量流速 单位时间内流经管道单位截面积的流体质量。;（二） 稳定流动与不稳定流动;（三） 稳定流动系统的质量守恒——连续性方程 ;不可压缩性流体，;例1-3 如附图所示，管路由一段φ89×4mm的管1、一段φ108×4mm的管2和两段φ57×3.5mm的分支管3a及3b连接而成。若水以9×10－3m/s的体积流量流动，且在两段分支管内的流量相等，试求水在各段管内的速度。 ;二、稳定流动热力体系的总能量方程式 ;座掣祁识亢漾蘑框陛碍穷戊曰波分诡姜七乳州捣腆濒幂懂喷事钳够炯呜鳖化学流体运输原理化学流体运输原理;（1）内能 贮存于物质内部的能量。 1kg流体具有的内能为U（J/kg）。;（3）动能 1kg的流体所具有的动能为 (J/kg) ;（6）外功(有效功) 1kg流体从流体输送机械所获得的能量为We (J/kg)。;2．实际流体的机械能衡算 ;（2）以单位重量流体为基准 ;z ——位压头;（3）以单位体积流体为基准 ;3．理想流体的机械能衡算 ;4. 柏努利方程的讨论 ;H; We、ΣWf ——在两截面间单位质量流体获得或消耗的能量。;（4）柏努利方程式适用于不可压缩性流体。 对于可压缩性流体，当 时，仍可用该方程计算，但式中的密度ρ应以两截面的平均密度ρm代替。;4．柏努利方程的应用 ;（1）根据题意画出流动系统的示意图，标明流体的流动方向，定出上、下游截面，明确流动系统的衡算范围 ；;（4）各物理量的单位应保持一致，压力表示方法也应一致，即同为绝压或同为表压。 ; 例1-4 如附图所示，从高位槽向塔内进料，高位槽中液位恒定，高位槽和塔内的压力均为大气压。送液;3.0m;3a;20m;第三节 流体流动现象; ; 运动着的流体内部相邻两流体层间由于分子运动而产生的相互作用力，称为流体的内摩擦力或粘滞力。流体运动时内摩擦力的大小，体现了流体粘性的大小。 ; 实验证明，两流体层之间单位面积上的内摩擦力（或称为剪应力）τ与垂直于流动方向的速度梯度成正比。 ; 式中μ为比例系数，称为粘性系数，或动力粘度（viscosity），简称粘度。;粘性是流体的基本物理特性之一。任何流体都有粘性，粘性只有在流体运动时才会表现出来。;粘度的单位为: ; 运动粘度