化工原理chap1_5.ppt

*第一章 流体力学基础 * 1.4 管路计算 1.4.1 简单管路 习题课 1.4.2 复杂管路 习题课 1.4.3 管网简介 1.4.4 可压缩流体的管路计算 幻灯片5目录 1.4 管路计算 已有公式： 1.4.1 简单管路----没有分支和汇合 说明：订正教材P56第3、4行 首先假设流动处在完全湍流区，假设?的初始值为?=0.03，由式2得： m 属湍流。再取?=0.3mm，则 注：教材P57第7行订正 括号中的1去掉 解：1-1面和2-2面（出口截面外测）间有： 1.4.2 复杂管路----有分支和汇合 思考：并联管路的控制体如何选取？机械能衡算方程如何列？ 1.4.2 复杂管路----有分支和汇合 1.4.2 复杂管路----有分支和汇合 例1 复杂管路的设计型问题举例 如图所示，某厂计划建一水塔，将20℃水分别送至第一、第二车间的吸收塔中。第一车间的吸收塔为常压，第二车间的吸收塔内压力为20kPa（表压）。总管为?57?3.5mm的钢管，管长为（30+z0）m，通向两吸收塔的支管均为?25?2.5mm的钢管，管长分别为28m和15m（以上各管长均已包括所有局部阻力的当量长度在内）。喷嘴的阻力损失可以忽略。钢管的绝对粗糙度可取为?=0.2mm。现要求向第一车间的吸收塔供应1800kg/h的水，向第二车间的吸收塔供应2400kg/h的水，试确定水塔离地面至少多高才行？ 已知20?C水的黏度 Pa?s，?可用下式计算： ?57?3.5mm （30+z0） ?25?2.5mm 28m 15m 20kPa(表) 1800kg/h 2400kg/h 解：这是分支管路设计型问题，可沿两分支管路分别计算所 需的z0，从中选取较大者。 总管： 通向吸收塔一的支路： 通向吸收塔二的支路： 为计算满足吸收塔一的供水量水塔应处的高度，在0-0面和1-1面间列机械能衡算方程： 将有关数据代入得： 解之得： 再计算为满足吸收塔二的供水量，水塔应处的高度，为此在0-0面和2-2面间列机械能衡算方程： 将有关数据代入得： 解之得： 为了同时满足第一、二车间的供水要求，应取z0、z?0中较大者，即水塔离地面至少13.9m才行。实际操作时，第一车间供水量可通过关小阀门来调节。 证明一：请参阅教材。 证明二：（1）k1关小，则V1 减小。 假设V不变 V2、V3不变 V变小，故假设不成立 假设V变大 V2、V3变小 V变小，故假设不成立 现将支路1上的阀门k1关小，则下列流动参数将如何变化？ (1)总管流量V、支管1、2、3的流量V1、V2、V3； (2)压力表读数pA、pB。 例2 复杂管路的操作型问题分析 V2、V3变大 pA变大、pB变小 现将支路1上的阀门k1关小，则下列流动参数将如何变化？ (1)总管流量V、支管1、2、3的流量V1、V2、V3； (2)压力表读数pA、pB。 例2 复杂管路的操作型问题分析