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浙江大学《化工原理》电子教案/第一章 浙江大学《化工原理》电子教案/第一章 浙江大学《化工原理》电子教案/目录 浙江大学《化工原理》电子教案/目录 * 目录 § 1.4 管路计算 1.4.1简单管路 习题课 1.4.2复杂管路（简介） 1.4.4可压缩流体的管路计算 */20 § 1.4 管路计算 对不可压缩流体稳定流动，已有公式： （单位量流体、流股） 连续： 机械能： 了解 */20 § 1.4 管路计算 ----没有分支和汇合 特点： 1、稳定流动 2、整个管路的总摩擦损失为各管段及各局部摩擦损失之和，即 § 1.4.1 简单管路 各处的质量流量相同 ?＝const */20 §1.4.1 简单管路 ---指给定输送任务，如流量V，要求设计出经济、 合理的管路，主要指确定优化的管径d。 设备费 uopt 经济流速 总费用 操作费 步骤：选定经济流速?用上式计算出d ? 查国标管子规格? d′（圆整） */20 §1.4.1 简单管路 表1-3 某些流体的经济流速范围 流体类别 常用流速范围，m/s 流体类别 常用流速范围，m/s 水及黏度相近液体 P=0.1~0.3MPa P≤1~8MPa 油及黏度大的液体 50mPa?s 100mPa?s 乙醚、苯、二硫化碳 0.5?2 2~3 0.5?1.6 0.1?0.35 1 低压蒸汽（1MPa） 中压蒸汽（1~4MPa） 高压蒸汽（4~12MPa） 气体（0.3MPa） 气体（0.3~0.6MPa） 15?20 20?40 40?60 8?12 10?20 液体经济流速几米/s，气体经济流速几十米/s 黏度越小，允许的经济流速越大； 气体的经济流速大约为液体的10～20倍； */20 §1.4.1 简单管路 -----管路系统已定，要求核算出在操作条件改变 时管路系统的输送能力或某项技术指标。 操作问题举例： 设计型问题举例：详见教材。 作业：19 */20 简单管路习题课：操作问题举例 【解】 【例1】 现将阀门开度减小，试定性分析以下各流动参数：管内流量、阀门前后压力表读数pA、pB、摩擦损失wf（包括出口）如何变化？ 阀门开度减小，管内流量必减小；阀前压力增大，阀后压力减小。 思考：试想一下环卫工人浇花草时的软水管，若踩上一脚会是什么结果？ 下面予以证明。 */20 简单管路习题课：操作问题举例 【解】（1）管内流量 【例1】 现将阀门开度减小，试定性分析以下各流动参数：管内流量、阀门前后压力表读数pA、pB、摩擦损失wf（包括出口）如何变化？ 不变 不变 （动能＋位能＋静压能） ?一般变化很小，可近似认为是常数 1-1面和A-A面间有： 2-2面取出口外侧 位能＋静压能 不变 1-1面和2-2面（出口截面外侧）间有： （2）pA */20 简单管路习题课：操作问题举例 【例1】 现将阀门开度减小，试定性分析以下各流动参数：管内流量、阀门前后压力表读数pA、pB、阻力损失wf（包括出口）如何变化？ （3）pB B-B面和2-2面（取出口截面内侧）间有： 不变 不变 （4）阻力损失wf（包括出口） 1-1面和2-2面（出口截面外侧）间有： 不变 不变 */20 简单管路习题课：操作问题举例 结论： 简单管路中局部阻力系数?，如阀门关小 这个规律具有普遍性。 管内流量?， 阀门上游压力?， 下游压力?。 作业： */20 简单管路习题课：操作问题举例 补充作业： 如图a所示，水从高位槽经下水管排出。现将下水管截去一段（见图b），则其水流量将如何变化？为什么？ */20 简单管路习题课：操作问题举例 【例2】 在风机出口后的输气管壁上开一测压孔，用U 型管测得该处静压为186 mmH2O。测压孔以后的管路包括80 m直管及4个90°弯头。管出口通向表压为120 mmH2O的设备。输气管为铸铁管，内径500 mm。所输送的空气温度为25℃，试估计其体积流量。 【解】 80 m 4个90°弯头 A B pA＝186 mmH2O pB＝120 mmH2O 铸铁管，d＝0.5m 管内平均压力（绝） 可见，pA、pB相差不大，故可按不可压缩流体处理。 （绝压） （绝压） */20 简单管路习题课：操作问题举例 80 m 4个90°弯头 A B pA＝186 mmH2O pB＝120 mmH2O 铸铁管，d＝0.5m 在A与B间列机械能衡算式： kg?m-3 90