埃索凯操作培训 流体的输送 020102连续性方程式及其应用.pptx

连续性方程式及其应用1、流量与流速2、连续性方程式3、管子的选用1、流量与流速什么叫流量？单位时间内流过管道任一截面的流体量，称为流量。用体积计量，称为体积流量，以Vs表示，其单位为m3/s；用质量来计量，称为质量流量，以Ws表示，其单位为kg/s。体积流量和质量流量的关系为:什么叫流速？单位时间内流体在流动方向上所流过的距离，称为流速，以u表示，单位为m/s。因流体流经管道任一截面上各点的流速沿管径而变化，故流体的流速通常是指整个管截面上的平均流速，其表达式为：上式中，A：与流动方向相垂直的管道截面积，m2。1、流量与流速由流量公式 和流速公式 可得出流量与流速的关系：对内径为d的圆管，可以得到如下的公式：所以，当已知流量，并选择了适宜的流速后，可根据上式求管内径，并选择合适的管子。但是，求得的内径需要圆整到标准管径。2、连续性方程式如图，流体从1-1截面流入，2-2截面流出，在两个截面间作稳定流动。由质量守衡定律，1－1和2－2截面的质量流量相等：12212、连续性方程式如果流体是不可压缩流体，则密度为常量，即： ，那么在稳定流动系统中，各个截面的体积流量相等。12如果流通截面为圆形管路，则 ，所以：在稳定流动中，流体流过大小不同的截面时，其流速与管径的平方成反比。也就是流速越大，管径越小；流速越小，管径越大。213、连续性方程式的应用：管子的选用（一）管子选用原则① 根据被输送介质的性质和操作条件，满足生产要求。② 根据既要安全，经济上又要合理的原则进行选择。凡是能用低一级的，就不要用高一级的；能用一般材料的，就不选用特殊材料。比如：工业水管，能用水、煤气输送钢管，就没有必要用不锈钢管。3、连续性方程式的应用：管子的选用（二）管径的估算由管道中流体的体积流量、流速和管径的关系式，可得到：生产中，流量由生产能力确定，一般是不变的；所以，只要通过参考、选择流速后，即可初算出管子的内径。工业上常用流速范围可参考下表。流体的种类及状况流速范围/（m/s）流体的种类及状况流速范围/（m/s）水及一般液体黏度较大的液体低压气体易燃易爆的低压气体压力较高的气体1～30.5～18～15＜815～25饱和水蒸气890.4kPa以下303.9kPa以下过热水蒸气真空操作下气体流速?40～6020～4030～50＜103、连续性方程式的应用：管子的选用（二）管径的估算怎么选择？① 由以上公式初算出管内径后；② 按算出的管内径套管子的公称直径（考虑工作压力），查管子规格表；③ 圆整后确定实际内径和实际流速。注意：在选择管子直径时，应注意使操作费用和投资折旧费用最低。当流速选得越大，所需的管子直径越小，管子的投资折旧费越小，但输送流体的动力消耗和操作费用将增大。3、连续性方程式的应用：管子的选用现在要安装一条低压的输水管路，水的流量为7m3/h，试确定管子的规格，并计算其实际流速。 [ 例1 ]解：因为输送的是低压水，查表1－2，选水的流速1.5m/s，则 查附录中管子规格表P291，Dg40的水煤气管（普通管）的外径为48mm，壁厚为3.5mm，实际内径为48－2×3.5=41mm=0.041m。实际流速为：