化工原理管路计算和流量计.doc

化工原理：管路计算和流量计 就读大学时，你应当掌握七项学习，包括 自修之道、基础知识,实践贯通、培养兴趣,积极主动,掌控时间、为人处世 。经过大学四年，你会从思考中确立自我，从学习中寻求真理，从独立中体验自主，从计划中把握时间，从表达中锻炼口才，从交友中品味成熟，从实践中赢得价值，从兴趣中获取快乐，从追求中获得力量。离开大学时，只要做到了这些，你最大的收获将是, 对什么都可以拥有的自信和渴望, 。你就能成为一个有潜力、有思想、有价值、有前途的中国未来的主人翁。李开复现任微软公司全球副总裁微软亚洲研究院首任院长大学时光 你认识问题 的深度你的时间你修正自己的能力教育家 B.F.Skinner说：“当我们将学过的东西忘得一干二净，最后剩下来的东西就是教育的本质了。”所谓“剩下来的东西”，其实就是自学的能力，也就是举一反三或无师自通的能 力。在大学期间，学习专业知识固然重要，但更重要的还是要学习思考的方法，培养举一反三的能力，只有这样，大学毕业生才能适应瞬息万变的未来世界。自学能力必须在大学期间开始培养。大学生不应该只会跟在老师的身后亦步亦趋，而应当主动走在老师的前面。最好的学习方法是在老师讲课之前就把课本中的相关问题琢磨清楚，然后在课堂上对照老师的讲解弥补自己在理解和认识上的不足之处。课堂练习填空,? 用管子从高位槽放水，当管径增大一倍，则水的流量为原流量 ( )倍，假定液面高度、管长、局部阻力及摩擦系数均不变，且管路出口处的流体动能项可忽略。? 某设备上，真空表的读数为 80mmHg，其绝压＝ ( )kgf/cm2＝ ( )Pa，该地区大气压强为 720mmHg。? 常温下水密度为 1000kg/m3，粘度 1cP，在 100mm管内 3m/s速度运动，流动类型为 ( )? 20℃ 的水通过 10m长，内径 100mm的钢管，流量 10m3/hr，摩擦系数 0.02，阻力降 ?P＝( )。? 无论层流湍流，在管道任意截面上流体质点的速度沿管径而变，管壁处速度为 ( )，到管中心速度 ( )。层流时，圆管截面的平均速度为最大速度度的 ( )? 在流动系统中．若截面上流体流速、压强、密度等仅随 ( ) 而变．称为稳定流动；若以上各量既随 ( )而变又随 ( )变化，称为不稳定流动。计算：液体在光滑圆形直管内作湍流流动，若管长和管径均不变，而流量增为原来的两倍，问因流动阻力而产生的能量损失为原来的多少倍? 摩擦因数可用 Blasius公式计算。管路计算? 管路布设情况– 简单管路：不同管径的管道与管件串联而成的管路系统– 复杂管路：讨论工程上常见的分支及并联管路的计算问题。更复杂的管路网络及流量分配管系等问题可参阅有关专著? 计算目的– 设计型计算：为完成一定流体输送任务，设计经济上合理的管道尺寸及确定输送功率 (或供液点的位能、供液点压强 )。– 操作型计算：对一定的流体输送管路，核算在给定条件下的输送能力。? 计算理论基础– 连续性方程、机械能衡算、阻力系数计算4简单管路计算(1) 通过各段管路的质量流量不变，即服从连续性方程简单管路即无分支的管路，既可以是等径、也可以由不同管径或截面形状的管道串联组成。简单管路的基本特点是,对于不可压缩流体，体积流量也不变1212w VV??? ? ? ?L 常数12V VV? ? ? ?L 常数 1212uuAA? ? ?L 常数(2) 全管路的流动阻力损失为各段直管阻力损失及所有局部阻力之和用柏努利方程进行简单管路的计算，要根据上述特点并视已知条件和要解决的问题而选择具体的计算方法。12f f f fh h h h? ? ? ? ?? ? ? ?L设计型计算? 给定条件 (输送任务 ),流量、管长,?,??,z1,z2,p2? 设计参数,管径 d或流速 u,p1或 输送功率? 待求参数,?,we? 设计计算次序,– 确定管径或流速 ? ? ? p1 ? we– 实例,page59例题 1-20? 确定管径或流速思路,对一定的输送任务,d ? u-0.5– u ? d ? ? 设备费用 ? ?we? ? p1 ? ?操作费用 ?– u ? d ? ? 设备费用 ? ?we ? ? p1 ? ?操作费用 ?– 对长距离大流量输送管路，应采用最优化方法进行管路设计，最佳的管径应使年操作费用与按使用年限的设备折旧费之和为最小。这项工作计算量很大，通常借助计算机进行。– 对车间内部的规模较小的管路设计问题，往往采取选择经验流速确定管路方法。– 计算得到的管径应按管道规定标准进行圆整。FanningBern