论述化工原理 流体输送.ppt

三、文丘里（Venturi）流量计 属差压式流量计； 能量损失小，造价高。 * CV——流量系数（0.98～0.99） A0——喉管处截面积 * 1.5.4 转子流量计 1、结构与原理 从转子的悬浮高度直接读取流量数值。 * 2、流量方程 转子受力平衡 在1-1′和0-0′截面间列柏努利方程 0′ 1′ 1 0 * 流体的浮力 动能差 由连续性方程 CR——流量系数 * 体积流量 （1）特点： 恒压差、恒流速、变截面——截面式流量计。 讨论： （2）刻度换算 标定流体：20℃水（?＝1000kg/m3 ） 20℃、101.3kPa下空气（? ＝1.2kg/m3） * CR相同,同刻度时 式中：1——标定流体； 2——被测流体。 气体转子流量计 * 流量计特点 流量计 测速管 孔板流量计 文丘里流量计 转子流量计 目的量 点速度 平均速度 平均速度 平均速度 特征 ____ 变压头 变压头 变流通截面 公式 系数C 0.98~1 0.6~0.7 0.98~1 0.98 * 能量损失 层流时阻力与速度的一次方成正比 。 变形： 比较得 * （三）湍流时的速度分布 剪应力 ： e为湍流粘度，与流体的流动状况有关。 湍流速度分布的经验式： * n与Re有关，取值如下： 1/7次方定律 当 时，流体的平均速度 : * 光滑管：玻璃管、铜管、铅管及塑料管等； 粗糙管：钢管、铸铁管等。 绝对粗糙度 ：管道壁面凸出部分的平均高度。 相对粗糙度 ： 绝对粗糙度与管内径的比值。 层流流动时： 流速较慢，与管壁无碰撞，阻力与 无关，只与Re有关。 （四）湍流时的摩擦系数 * 湍流流动时： 水力光滑管 ?只与Re有关，与 无关。 完全湍流粗糙管 ?只与 有关，与Re无关。 * 五、莫狄（Moody）摩擦因数图： 完全湍流、粗糙管 * （1）层流区（Re≤ 2000） λ与 无关，与Re为直线关系，即 ,即 与u的一次方成正比。 （2）过渡区（2000Re4000) 将湍流时的曲线延伸查取λ值 。 （3）湍流区（Re≥4000以及虚线以下的区域） * （4）完全湍流区 （虚线以上的区域） λ与Re无关，只与 有关 。 该区又称为阻力平方区。 一定时， 经验公式 ： （1）柏拉修斯（Blasius）式： 适用光滑管 Re＝5×103～105 （2）考莱布鲁克（Colebrook）式 * 例1-7 分别计算下列情况下，流体流过φ76×3mm、长10m的水平钢管的能量损失、压头损失及压力损失。 （1）密度为910kg/m3、粘度为72cP的油品，流速为1.1m/s； （2）20℃的水，流速为2.2 m/s。 * （六） 非圆形管内的流动阻力 当量直径： 套管环隙，内管的外径为R，外管的内径为r 边长分别为a、b的矩形管 : * 二、 局部阻力 (一)阻力系数法 将局部阻力表示为动能的某一倍数。 或 ζ——局部阻力系数 J/kg J/N=m * 1. 突然扩大 * 2.突然缩小 * 3. 管进口及出口 进口：流体自容器进入管内。 ζ进口 = 0.5 进口阻力系数 出口：流体自管子进入容器或从管子排放到管外 空间。 ζ出口 = 1 出口阻力系数 4 . 管件与阀门 * (二)当量长度法 将流体流过管件或阀门的局部阻力，折合成直径相同、长度为Le的直管所产生的阻力 。 Le —— 管件或阀门的当量长度，m。 * 总阻力： 减少流动阻力的途径： 管路尽可能短，尽量走直线，少拐弯； 尽量不安装不必要的管件和阀门等； 管径适当大些。 * 常见阻力系数 * 例1-8 如图所示，料液由常压高位槽流入精馏塔中。进料处塔中的压力为0.2at（表压），送液管道为φ45×2.5mm、长8m的钢管。管路中装有180°回弯头一个，全开标准截止阀一个，90°标准弯头一个。塔的进料量要维持在5m3/h，试计算高位槽中的液面要高出塔的进料口多少米？ h pa * 1.5.1 简单管路 一、特点 （1）流体通过各管段的质量流量不变，对于不可压缩流体，则体积流量也不变。 (2) 整个管路的总能量损失等于各段能量损失之和 。 Vs1,d1 Vs3,d3 Vs2,d2 不可压缩流体 * 二、管路计算 基本方程： 连续性方程： 柏努利方程： 阻力计算 （摩擦系数）： 物