第三章 流体输送机械
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第一章流体流动质点含有大量分子的流体微团,其尺寸远小于设备尺寸,但比起分子自由程却要大得多。
连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
拉格朗日法选定一个流体质点,对其跟踪观察,描述其运动参数(如位移、速度等)与时间的关系。
欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况,如空间各点的速度、压强、密度等,即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。
定态流动流场中各点流体的速度u 、压强p不随时间而变化。
轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线,是拉格朗日法考察的结果。
流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线,是欧拉法考察的结果。
系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。
控制体是采用欧拉法考察流体的。
理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零,而实际流体粘度不为零。
粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。
通常液体的粘度随温度增加而减小,因为液体分子间距离较小,以分子间的引力为主。
气体的粘度随温度上升而增大,因为气体分子间距离较大,以分子的热运动为主。
总势能流体的压强能与位能之和。
可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。
有关的称为可压缩流体,无关的称为不可压缩流体。
伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。
平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原那么的。
动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。
均匀分布同一横截面上流体速度相同。
均匀流段各流线都是平行的直线并与截面垂直,在定态流动条件下该截面上的流体没有加速度, 故沿该截面势能分布应服从静力学原理。
层流与湍流的本质区别是否存在流体速度u、压强p的脉动性,即是否存在流体质点的脉动性。
稳定性与定态性稳定性是指系统对外界扰动的反响。
定态性是指有关运动参数随时间的变化情况。
边界层流动流体受固体壁面阻滞而造成速度梯度的区域。
边界层别离现象在逆压强梯度下,因外层流体的动量来不及传给边界层,而形成边界层脱体的现象。
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案一、课程导入请问同学们都住在几楼,有没有同学家住比较高的楼层?大家有没有想过家里用的自来水是如何输送到你家的?展示图片二、课程内容(一)流体输送机械简介流体输送机械是向流体做功以提高流体机械能的装置,因此流体通过流体输送机械后即可获得能量,以用于克服流体输送过程中的机械能损失,提高位能以及提高液体压力(或减压等)。
(二)流体输送方式化工生产中所处理的物料,大多为流体,为了满足工艺条件的要,保证生产的连续性,需要把液体从一个设备输送至另一个设备。
流体输送方式主要有以下几种:高位槽送料、真空抽料、压缩空气送料、流体输送机械送料。
(1)高位槽送料当要求将高位设备中的液体输送至低位设备中去时,只要两设备间的位差高度能满足流量要求,即可将两设备用管道直接连接,从而达到送料的目的,这就是高位槽送料。
对要求流速特别稳定的场合,也常设置高位槽,先将液体送到高位槽内,再利用位差将液体送到目标设备,这样可以避免输送机械带来的波动。
高位水塔图片(2)真空抽料真空抽料是通过真空系统造成的负压来实现液体从一个设备到另一个设备的操作。
真空抽料时,目标设备内的真空度必须要满足输送任务的量、压力的要求。
真空抽料适用于对腐蚀性液体的输送,其结构简单没有动件,但流量调节不方便,主要用在间歇输送流体的场合,必须注意的是真空抽料不能用于易挥发液体的输送。
思考:什么原因使得真空抽料不能用于易挥发液体的输送?讨论:移液管的使用有哪些注意事项?(3)压缩空气送料压缩空气送料是通过通入压缩气体,在压力的作用下将液体输送至目标设备压缩空气达料时,气体压力必须满足输送任务的工艺要求。
气压式暖水壶(4)流体输送机械送料流体输送机械是给流体增加机械能以完成输送任务的机械。
流体输送机械送料是借助流体输送机械对流体做功,实现流体输送的操作,是化工生产中最常见的输送方式。
化工原理流体输送机械1. 引言化工过程中,涉及到大量的流体输送工作。
流体输送机械是一类用于输送、泵送、搅拌、混合等操作的设备。
本文将介绍化工原理中常用的流体输送机械,包括离心泵、齿轮泵、隔膜泵、搅拌器等。
2. 离心泵离心泵是一种常用的流体输送机械,它利用离心力将流体从低压区域输送到高压区域。
离心泵的工作原理是通过转子的旋转使得流体在离心力的作用下产生压力差,从而实现输送效果。
离心泵具有结构简单、造价低廉、输送流量大的优点,广泛应用于化工领域。
2.1 离心泵的结构离心泵主要由叶轮、泵壳、轴和轴承等部分组成。
叶轮是离心泵中最关键的部件,它负责将流体由低压区域吸入并输出到高压区域。
泵壳是离心泵的外壳,起到固定叶轮和导向流体的作用。
轴和轴承用于传输转子的动力,并保证转子的平稳运转。
2.2 离心泵的工作原理离心泵的工作原理是基于离心力的作用。
当叶轮旋转时,流体将沿着叶轮的轴向方向进入泵壳,然后受到叶轮的离心力的作用,沿着辐射方向产生压力差。
高压区域的流体将通过出口管道输出,形成流动。
离心泵的输出流量取决于叶轮的转速和叶片的数目,可以通过调节叶轮的转速和叶片的数目来控制流量大小。
3. 齿轮泵齿轮泵是一种常用的流体输送机械,它利用齿轮的旋转来实现流体的输送。
齿轮泵的工作原理是通过两个或多个齿轮的啮合来产生压力差,从而将流体从低压区域输送到高压区域。
齿轮泵具有结构紧凑、输送流量稳定的优点,适用于输送高粘度的流体。
3.1 齿轮泵的结构齿轮泵由齿轮、泵体和轴等部分组成。
齿轮是齿轮泵中最关键的部件,它负责将流体从低压区域吸入并输出到高压区域。
泵体是齿轮泵的外壳,起到固定齿轮和导向流体的作用。
轴用于传输齿轮的旋转动力。
3.2 齿轮泵的工作原理齿轮泵的工作原理是基于齿轮的旋转和啮合作用。
当齿轮旋转时,流体将被齿轮齿槽所包围,形成封闭的空间。
齿轮的旋转使得空间逐渐缩小,流体被压缩,并在齿轮齿槽的作用下产生压力差。
高压区域的流体将通过出口管道输出,形成流动。
《流体输送机械》练习题及答案解析一、填空题:1.(3分)某输水的水泵系统,经管路计算得,需泵提供的压头为He=19m水柱,输水量为0.0079m3/s,则泵的有效功率为________. ***答案*** 1472w2.(2分)离心泵的主要部件有如下三部分:______,_____,_______.***答案*** 泵壳; 叶轮; 泵轴3.(2分)离心泵的主要参数有:______,______,______,________.***答案*** 流量; 扬程; 功率; 效率4.(3分)离心泵的特性曲线有: _____________,_________________,___________________. ***答案*** 压头H~流量Q曲线;功率N~流量Q曲线;效率η~流量Q曲线5.(2分)离心泵的最大安装高度不会大于_______________. ***答案*** 10m6.(2分)离心泵的工作点是如下两条曲线的交点:______________,________________.***答案*** 泵特性曲线H--Q;管路特性曲线H--Q7.(3分)调节泵流量的方法有:_____________,__________________,____________________. ***答案*** 改变出口阀门的开度;改变泵的转速;车削叶轮外径8.(3分)液体输送设备有:___________,___________,__________,___________,_______. ***答案*** 离心泵; 往复泵; 齿轮泵; 螺杆泵; 旋涡泵9.(3分)气体输送设备有:________,_________,___________.***答案*** 通风机; 鼓风机; 压缩机10.(3分)泵起动时,先关闭泵的出口开关的原因是____________________**答案** 降低起动功率,保护电机,防止超负荷而受到损伤;同时也避免出口管线水力冲击。
流体输送机械的作用
流体输送机械是一类用于输送流体(如液体和气体)的设备,它们在各种工业、工程和科学应用中起着重要作用。
这些机械的主要作用包括:
1.泵送流体:泵是最常见的流体输送机械,它们被用来提供机械
能,以便将液体从一个地方输送到另一个地方。
泵可以用于提
供水供应、卫生设施、化工生产、石油开采等各种应用。
2.压缩气体:压缩机是用于增加气体的压力的机械设备。
它们常
用于将空气压缩成高压气体,以满足各种应用中的需求,如工
业自动化、制冷、气体储存等。
3.混合和搅拌:搅拌机和混合器用于混合不同成分的液体或气体,
以获得所需的混合物。
这在化工、食品加工、制药等领域中非
常重要。
4.分离:离心分离机和过滤器等设备用于将固体颗粒从液体中分
离出来,或者分离液体混合物中的不同组分。
这在废水处理、
矿业、食品加工等领域中有广泛应用。
5.控制流动:阀门和调节器等设备用于控制流体的流动,包括调
节流速、方向和压力,以满足特定的工艺要求。
6.能源转换:涡轮机、发电机和涡轮发动机等设备可将流体的能
量转化为机械能或电能,用于发电、动力传输和推进系统。
总之,流体输送机械在许多工业和科学领域中起着至关重要的作用,用于处理、输送和控制流体,以满足各种工艺和应用的需求。
这
些机械的性能和设计取决于具体的应用和流体特性。