当前位置：文档之家 › 第二章 流体的流动和输送

第二章 流体的流动和输送

  • 格式：ppt
  • 大小：1.15 MB
  • 文档页数：57

下载文档原格式

  / 57

合集下载

流体流动与输送 习题

流体流动与输送 习题

第二章流体流动与输送习题1．燃烧重油所得的燃烧气，经分析测知其中含%CO2，%O2，76%N2，8%H2O（体积%）。

试求温度为500℃、压强为×103Pa时，该混合气体的密度。

2．在大气压为×103Pa的地区，某真空蒸馏塔塔顶真空表读数为×104Pa。

若在大气压为×104Pa的地区使塔内绝对压强维持相同的数值，则真空表读数应为多少3．敞口容器底部有一层深0.52m的水，其上部为深3.46m的油。

求器底的压强，以Pa 表示。

此压强是绝对压强还是表压强水的密度为1000kg/m3，油的密度为916 kg/m3。

4．为测量腐蚀性液体贮槽内的存液量，采用图1-7所示的装置。

控制调节阀使压缩空气缓慢地鼓泡通过观察瓶进入贮槽。

今测得U型压差计读数R=130mmHg，通气管距贮槽底部h=20cm，贮槽直径为2m，液体密度为980 kg/m3。

试求贮槽内液体的储存量为多少吨5．一敞口贮槽内盛20℃的苯，苯的密度为880 kg/m3。

液面距槽底9m，槽底侧面有一直径为500mm的人孔，其中心距槽底600mm，人孔覆以孔盖，试求：（1）人孔盖共受多少静止力，以N表示；（2）槽底面所受的压强是多少6．为了放大所测气体压差的读数，采用如图所示的斜管式压差计，一臂垂直，一臂与水平成20°角。

若U形管内装密度为804 kg/m3的95%乙醇溶液，求读数R为29mm时的压强差。

7．用双液体U型压差计测定两点间空气的压差，测得R=320mm。

由于两侧的小室不够大，致使小室内两液面产生4mm的位差。

试求实际的压差为多少Pa。

若计算时忽略两小室内的液面的位差，会产生多少的误差两液体密度值见图。

8．为了排除煤气管中的少量积水，用如图所示的水封设备，水由煤气管路上的垂直支管排出，已知煤气压强为1×105Pa(绝对压强)。

问水封管插入液面下的深度h应为若干当地大气压强p a=×104Pa，水的密度ρ=1000 kg/m3。

化工原理 第二章 流体流动.

化工原理 第二章 流体流动.
内容提要
本章着重讨论流体流动过程的基本原理和流体 在管内的流动规律，并应用这些规律去分析和计 算流体的输送问题：
1. 流体静力学 3. 流体的流动现象 5. 管路计算
2. 流体在管内的流动 4. 流动阻力 6. 流量测量
要求 掌握连续性方程和能量方程 能进行管路的设计计算
概述 流体: 在剪应力作用下能产生连续变形的物体称
为流体。如气体和液体。
流体的特征：具有流动性。即
抗剪和抗张的能力很小； 无固定形状，随容器的形状而变化；
在外力作用下其内部发生相对运动。
流体的研究意义
流体的输送：根据生产要求，往往要将这些流体按照生产 程序从一个设备输送到另一个设备，从而完成流体输送的任
务：流速的选用、管径的确定、输送功率计算、输送设备选用
为理想气体)
解： 首先将摄氏度换算成开尔文：
100℃＝273+100=373K
求干空气的平均分子量： Mm ＝ M１y1 + M2y2 + … + Mnyn
Mm =32 × 0.21+28 ×0.78+39.9 × 0.01
=28.96
气体平均密度：


0
p p0
T0 T

0
T0 p0
p T

Mm R
解：应用混合液体密度公式，则有
1
m

a1
1

a2
2
0.6 0.4 1830 998
7.285 10 4
m 1370 kg / m3
例2 已知干空气的组成为：O221%、N278%和Ar1%(均为体积%)。 试求干空气在压力为9.81×104Pa、温度为100℃时的密度。(可作

南工大化工原理《第二章流体输送机械》习题解答

南工大化工原理《第二章流体输送机械》习题解答

《第二章流体输送机械》习题解答1）某盛有液体的圆筒容器，容器轴心线为铅垂向，液面水平，如附图中虚线所示。

当容器以等角速度ω绕容器轴线旋转，液面呈曲面状。

试证明：①液面为旋转抛物面。

②。

③液相内某一点（r，z）的压强。

式中ρ为液体密度。

解题给条件下回旋液相内满足的一般式为（常量）取圆柱坐标如图，当Z=0,r=0,P=P0,∵C=P故回旋液体种，一般式为①液面为P=P的等压面，为旋转抛物面②又即：h=∴H=2h③某一点（r,Z）的压强P:2）直径0.2m、高0.4m的空心圆桶内盛满水，圆筒定该中心处开有小孔通大气，液面和顶盖内侧面齐平，如附图所示，当圆筒以800rpm转速绕容器轴心线回旋，问：圆筒壁内侧最高点和最低点的液体压强各为多少？解取圆柱坐标如图，当Z=0,r=0,P=P0,∴C=P故回旋液体种，一般式为B点：Z=0,r=R=0.1m,C点:Z=-0.4m,r=0.1m,3）以碱液吸收混合器中的CO2的流程如附图所示。

已知：塔顶压强为0.45at （表压），碱液槽液面和塔内碱液出口处垂直高度差为10.5m，碱液流量为10m3/h，输液管规格是φ57×3.5mm，管长共45m（包括局部阻力的当量管长），碱液密度，粘度，管壁粗糙度。

试求：①输送每千克质量碱液所需轴功，J/kg。

②输送碱液所需有效功率，W。

解①,查得∴②4）在离心泵性能测定试验中，以2 泵汲入口处真空度为220mmHg，以孔板流量计及U形压差计测流量，孔板的孔径为35mm，采用汞为指示液，压差计读数，孔流系数，测得轴功率为1.92kW，已知泵的进、出口截面间的垂直高度差为0.2m。

求泵的效率η。

解5）IS65-40-200型离心泵在时的“扬程～流量”数据如下：V m3/h 7.5 12.5 15 m 13.2 12.5 11.8 He用该泵将低位槽的水输至高位槽。

输水管终端高于高位槽水面。

已知低位槽水面和输水管终端的垂直高度差为4.0m，管长80m（包括局部阻力的当量管长），输水管内径40mm，摩擦系数。

化工——第二章_2(流动基本概念)

化工——第二章_2(流动基本概念)



Re 9 10 5 2000 1 整理得： u 1.14( m s ) d 0.158
燃料油在管中作层流时的临界速度为1.14m· s-1。
2-7 流速分布
层流
如上图所示，流体在圆形直管内作定态层流流动。在圆管内， 以管轴为中心，取半径为r、长度为l的流体柱作为研究对象。
粘性是流体流动时产生的阻碍流体流动的内摩擦力。 粘度是衡量流体粘性大小的物理量。
u F A y
u F A y
剪应力：单位面积上的内摩擦力，以τ表示。
F u A y
适用于u与y成直线关系
du dy
式中：
——牛顿粘性定律
du 速度梯度 ： dy
比例系数，它的值随流体的不同而不同，流 ：
P (泊）
cm
SI单位制和物理单位制粘度单位的换算关系为：
1Pa s 1000 cP 10 P
5）运动粘度
v

单位： SI制：m2/s； 物理单位制：cm2/s，用St表示。
1 St 100 cSt 10 4 m 2 / s
思考：
（1）气体在一定直径的圆管中流动，如果qm不变，
第二章 流体流动与输送
闽南师范大学 化学与环境科学系 主讲：张婷
第二节
流体流动
一、流量与流速
二、定态流动与非定态流动 三、流动形态 四、牛顿黏性定律 五、边界层及边界层分离 六、流体在管内的速度分布
§2 流体流动
2-1 流体的流量和流速 • 流量
单位时间内通过导管任一截面的流体量称为流量(或流率)。
d u 流体的流动类型用雷诺数Re判断： Re
Re的量纲：
L M ( L) 3 du T L [Re] [ ] L0 M 0T 0 1 M ( L )(T )

02第二章流体流动与输送第3讲

02第二章流体流动与输送第3讲
流体流经管道任一截面上各点的流速是不相同的，管截 面中心处流速最大，紧附管壁处流速为零。工程上为方便起 见，流体流速通常指整个截面上的平均流速，简称流速。
流速与流量的关系
qV qm A -与流动方向垂直的管道截面积 A rA
对于圆形管路：A d 2 d -管道内径
4
∴
4qV
d2
qV 0.785d 2
无缝钢管尺寸：
F A×B×C
外径 壁厚 长度
d内=A-2B
例2-3 钢管截面积为0.012m2，空气以10m/s的流速在管内流动，
平均温度50℃，压强为250mmHg（表压），U形管压差计一
端通大气，大气压强101.3kPa。求空Fra bibliotek的体积流量和质量流
量。
解：（1）空气的体积流量qV
qV ＝A ＝0.12 m3/s
d12
0.99m
s
2
1
(
d1 d2
)2
11m
s
p1 = p0 + 0.02×106 Pa = 121325 Pa
以上数据代入方程，得：p2 = 61315 Pa
p2 + rgH = 90715 Pa < p0 ∴ 垂直管中的水向上流 动
4 求两容器的相对位置
例2-7： 如图所示，密度为850kg/m3的料液从高位槽送入塔中，高位槽中 的液面维持恒定，塔内表压强为9.81×103Pa，进料量为5m3/h，连接管直 径为 38×2.5mm，料液在连接管内流动时的能量损失为30J/kg(不包括出 口的能量损失)，试求高位槽内液面应为比塔内的进料口高出多少？
+ qm
v12 2
+
qm
p1 ρ

化工——第二章_3(衡算)

化工——第二章_3(衡算)

分析： 求流量qv 已知d 求u 直管
qv 3600u
判断能否应用？

4
d2
任取一截面
气体
柏努利方程
解：取测压处及喉颈分别为截面1-1’和截面2-2’
截面1-1’处压强 ：
P1 Hg gR 13600 9.81 0.025 3335 Pa(表压）
截面2-2’处压强为 ：
1.20kg / m
2
3
2
u1 3335 u 2 4905 2 1.20 2 1 .2
化简得：
u 2 u1 13733
由连续性方程有：
2
2
(a)
2
u1S1 u2 S 2
0.08 d1 u1 u 2 u1 d 0.02 2
求△Z
柏努利方程
并以截面2-2’的中心线为基准水平面，在两截面间列柏努利
方程式：
u p1 u2 p2 gZ1 H e gZ 2 hf 2 2
2 1
2
式中： Z2=0 ；Z1=?
P1=0(表压) ； P2=9.81×103Pa(表压）
qv qv 5 u2 1.62 m / s 2 S d 2 3600 0.033 4 4
④静压能（流动功）
1 2 单位质量流体所具有的动能 u ( J / kg ) 2
通过某截面的流体具有的用于
克服压力功的能量
流体在截面处所具有的压力
F pS
流体通过截面所走的距离为
V pV ( J ) 流体通过截面的静压能 Fl pS S V 单位质量流体所具有的静压能 p p / ( J / kg ) m

第二章 流体输送


学习指导：
• 学习目的： • （1）熟悉各种流体输送机械的工作原理和基本结构；
•
• •
（2）掌握离心泵性能参数、特性曲线、工作点的计算及 学会离心泵的选用、安装、维护等；
（3）了解各种流体输送机械的结构、特点及使用场合。 （1）离心泵的基本方程、性能参数的影响因素及相似泵 的相似比；
• 学习内容：
泵的流量，m3/s 叶轮直径，m 叶轮周边的宽度，m
Q cr 2 2r2b2
cr 2 w 2 sin 2
H
u2 r2
1 2 u2Q cot 2 (u2 ) g 2r2b2 1 Q (r2 ) 2 cot 2 g 2b2 g
离心泵的理论压头随叶轮的转速和直 径的增加而加大，与密度无关。
H h0
p M pV
g
离心泵的压头又称扬程。必须注意，扬程并不等于升举高
度△Z，升举高度只是扬程的一部分。
3.效率
离心泵输送液体时，通过电机的叶轮将电机的能量传给 液体。在这个过程中，不可避免的会有能量损失，也就是说 泵轴转动所做的功不能全部都为液体所获得，通常用效率η 来反映能量损失。这些能量损失包括：
思考：三种叶轮中哪一种效率高？ 闭式叶轮的内漏较弱些，敞式叶轮的最大。 但敞式叶轮和半闭式叶轮不易发生堵塞现象。
单吸式叶轮 液体只能从叶轮一侧被吸入，结 按吸液方式 构简单。
双吸式叶轮 相当于两个没有盖板的单吸式叶
轮背靠背并在了一起，可以从两
侧吸入液体，具有较大的吸液能 力，而且可以较好的消除轴向推 力。
一般都采用后弯叶片
离心泵实际压头、流量关系曲线的实验测定
离心泵的实际压头与理论压头有较大的差异，原因在于流 体在通过泵的过程中存在着压头损失，它主要包括： 1）叶片间的环流 2）流体的阻力损失 3）冲击损失

流体流动过程及流体输送设备

流体流动过程及流体输送设备第⼆章流体流动过程及流体输送设备⼀、填空题1.离⼼泵的主要部件有（）、（）和（）。

2. 离⼼泵的泵壳制成蜗壳形，其作⽤有⼆：（1），（2）。

3. 离⼼泵的主要性能参数有（1）、（2）、（3）、（4）等。

4. 离⼼泵特性曲线包括、、和三条曲线。

它们是在⼀定下，⽤常温为介质，通过实验测得的。

5. 离⼼泵的压头（⼜称扬程）是指，它的单位是。

6. 某设备的真空表读数为500mmHg，设备外环境⼤⽓压强为640mmHg，则它的绝对压强为_________Pa。

7. 流体在圆形直管内作滞流（层流）流动时，其速度分布呈_________形曲线，中⼼最⼤速度为平均速度的____________倍。

此时摩擦系数λ与__________⽆关，只随__________加⼤⽽_______________。

8. ⽜顿粘性定律表达式为___________________________，它只适⽤于_____________型流体。

9. 流体在圆形直管内流动时，在湍流区则摩擦系数λ与________及________有关。

在完全湍流区则λ与雷诺系数的关系线趋近于___________线。

10. 边长为a的正⽅形管道，其当量直径de为________________。

11. 在定态流动系统中，⽔连续地从粗圆管流⼊细圆管，粗管内径为细管的2倍。

则细管内⽔的流速为粗管内流速的___________倍。

12. 流体在圆管内流动时的摩擦阻⼒可分为__________________和_____________两种。

局部阻⼒的计算⽅法有___________法和_________法。

13. 在静⽌的同⼀种连续流体的内部，各截⾯上___________能与__________能之和为常数。

14. 法定单位制中，粘度的单位为_________________,在cgs制中粘度的单位为_______________________，他们之间的关系是________________。

化工基础 流体流动


化工基础
College of Chemistry & Materials
边界层的形成
流体流入管中时，边界层并不是一进管口就出现，而是进入管 口后逐渐形成的。
从管口到形成边界层所经历的管长称为稳定长度，此长度与管 的形状，管壁粗糙程度，雷诺数等因素有关。
化工基础
College of Chemistry & Materials
2013-3-4
第二章 流体的流动与输送
14
化工基础
College of Chemistry & Materials
当量直径
对于非圆管导管，计算Re数值时，应当用当量直径de代替特 征数中的直径d，当量直径定义为：
流体流过的横截面积 de 4 流体润湿的周边
环形流道的当量直径为：
(d d ) / 4 de 4 d d d d ) （
化工基础
College of Chemistry & Materials
第三节 实际流体的流动
实际流体由于有粘性，管截面上流体质点的速度分布 是不均匀的从而引起能量的损失
一、牛顿型流体的粘性
1、粘度 流体流动时产生内摩擦力的性质，称为粘性。 流体粘性越大，其流动性就越小。从桶底把一桶甘 油放完要比把一桶水放完慢得多，这是因为甘油流 动时内摩擦力比水大的缘故。
第二章 流体的流动与输送
20
化工基础
College of Chemistry & Materials
滞流内层的作用
滞流内层虽然很薄，但却是传热传质阻力的主要来源。 Re越小，滞流内层越厚，传递过程阻力越大。
化工基础
College of Chemistry & Materials

流体流动与输送技术—认识流体输送过程(化工原理课件)


三、管路的试压与吹扫 管路安装完毕后，应作强度与严密度试验，检验管路是否符合设计要求
，试验是否有漏气或漏液现象，称为试压。管路的操作压力不同，输送的物 料不同，试压的要求也不同。试压主要采用液压试验，少数也可采用气压试 验。当管路系统进行水压试验，试验压力（表压）为294KPa，在试验压力 下维持5分钟，未发生渗漏现象，则水压试验为合格。
10. 在焊接或螺纹连接的管路上应适当配置一些法兰或活接头，以利于安 装、拆卸和检修。
11. 阀门的仪表的安装高度主要考虑操作的安全和方便。 12. 某些不能耐高温的材料（如聚四氟乙烯管、橡胶管）制成的管路应避 开热管路，输送冷流体（如冷冻盐水）的管路应与热流体的管道相互避开。
因此在布置管路时，应参阅有关资料，依据上述原则制订方案，确保 管路的布置安全、科学、合理、经济。
7. 一般情况下，管路采用明线安装，但上下水管及废水管采用埋地铺设， 埋地安装深度应当在当地冰冻线以下。（为方便安装、检修和管理，管路尽 量架空敷设）
8．输送有毒或腐蚀性介质的管道，不得在人行道上空设置阀件、法兰等 ，以免泄露时发生事故；输送易燃易爆介质的管道，一般应设有防火、防爆 安全装置。
9. 管道不应挡门、挡窗；应避免通过电动机、配电盘、仪表盘的上空；在 有吊车的情况下，管道的布置不应妨碍吊车工作。管路的布置不应妨碍设备 、管件、阀门、仪表的检修。塔和容器的管路不应从人孔正前方通过，以免 影响打开人孔。
六、管路的防腐 在化工管路中使用的管材，一般大都采用金属材料。由于各种外界环境
因素和通过介质的作用，都会引起金属的腐蚀。金属腐蚀分为化学腐蚀和电 化学腐蚀两种。为了延长管路的使用寿命，确保化工生产安全运行，必须采 取有效的防腐措施。
管路的主要防腐措施，是在金属表面涂上不同的防腐材料，经过固化而 形成油漆，牢固地结合在金属表面上。由于油漆把金属表面同外界严密隔绝 ，阻止金属与外界介质进行化学反应或电化学反应，从而防止了金属的腐蚀 。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
P(绝)=h1ρig–hρg 又P(表)=h2ρig-hρg h1ρig-h2ρig=(h1-h2)ρig=1atm h1-h2=? 例5. 判断负压与真空度 (ρ≈0) 解: 如图：P1<1atm P1 = 1atm-h1ρig 负压 真空度 h1液柱反映P1与大气压的差值 如图：(?)P2 ≥1Pa P2 = h2ρig (表压)= 1atm+h2ρig (绝对压强)
流体动力学
3 流动阻力计算及流体输送设备功率的确定。能量衡算
4 管路中流体的流动状况分析。
二 一些基本概念：
1.理想流体：没有粘性，不可压缩，无流动磨擦阻力的流
体。（压强不变的气体）
实际流体：具有粘性，可压缩，有流动磨擦阻力的流体。
2.稳定流动：
流道载面上的流体的T、P、v、组成C等不随时间t变化的
2. 理想流体稳流时的能量衡算式：
流动。
非稳定流动：流道载面上的流体的T、P、v、C= f（t）
3. 流体的密度和相对密度 1)密度 ρ = m/V kg/m3（公斤s2/m4）
对于理想气体：PV=nRT PM=nMRT/V=mRT/V=ρRT
∴ρ= PM/RT
2)相对密度 Si=ρi/ρH2O(4℃) =(ρi kg/m3)/(103kg/m3)
b. 用同一流体表示不同压强时：P1=h1ρg
例1. 计算大气压的Pa值，1atm = ？ Pa
p2=h2ρg
∴ h1/h2=P1 /P2 即柱高与压强成正比 解：P = hρg = 0.76*13.6*9.81*103 = 101325Pa 例2. 大气压最多可使水上升多少m?
解：hH2O = Pa/ρH2Og = 101325/103*9.81=10.33m
例3. 1m H2O柱所产生的压强能使汞上升多少mm? 解: 问同一压强( 1m H2O柱) 能使汞上升多少mm？ ∵ P = h1ρ1g = h2ρ2g ∴ h2/h1 = ρ1/ρ2 ∴hHg= hH2O*ρH2O/ρHg = 1*103/13.6*103 = 0.0735m = 73.5mmHg
求油品的体积和质量。
解：由U形管知：
P左=Rρg+P孔=P右=H2ρHgg （表压） ∴P孔=(H2ρi-Rρ)g =R(ρi-ρ)g =1911g Pa （R=H2）
P孔
h油 =P孔/ρg=2.22m
H=h油+0.8=3.02m
0.15m P孔 0.8m
V=HA=3.02*3.14*22=9.48m3
=173 kPa (?绝压、表压、负压、真空度) 作业三---P71(2，3)
§3.流体稳定流动时的物料衡算与能量衡算
一、流速与管径的关系： 1.平均流速v =qv/A
体积流量 qv=vA=vπd2/4
2.管径的确定：
v与d2成反比
质量流量 qm = qvρ= vAρ=vπd2ρ/4 qv一定时， d↓,投资↓, 但v↑,阻力↑,能耗↑,生产费↑日积月累, 支出费用庞大,应以降低流速(生产费)为主导因素，一般，
341－2
P1= 6at+1atm=6 *9.81*104+101325=659925Pa P2=1atm–h2ρHgg =34664 Pa
或：P1–P2 = (6at+1atm)–(1atm–h2ρHgg)
= 6at + 0.5*13590.456*9.81= 655261Pa 答案1. 133.3 /1.02*10-5/ 7.5*10-3/ 1.36 / 15.7； 2. (略)；3. 655261 Pa
∴ Pa = hρg 或 h = Pa/ρg 可见：一定的压强可使密度为ρ的流体上升 一定的高度，故液柱高度可表示一定压强，
或：流体柱所产生的压强P只与流体柱高度h和密度ρ有 关，而于柱面积无关。 讨论：
a. 用不同流体表示同一压强时：P = h1ρ1g = h2ρ2g
∴h1/h2 = ρ2/ρ1 即柱高与密度成反比
=Rρi g-(H2- H1)ρg = Rρig-Rρg ∴ ΔP=Rg (ρi-ρ) ΔP∝R，而R可读得。 1--2
ΔP=P2-P1 =Rρi g+(H1- H2)ρg
讨论：(1) 若工作流体是气体，则ρi » ρ ∴ΔP=Rρig
(2) 若U形管一端通大气，则测得另一端处的表压或真空度
P2=(Rρi-H2ρ)g
(3) 若ΔP很小则R↓,读数误差大, 为增大R, 可减小(ρi –ρ)
∵R =ΔP/(ρi-ρ)g (ρi-ρ)↓，R↑。
即选用与工作流体密度稍大的流体作指示液，可使R增大。
(4) 若被测系统是气体且压差很小时，可用两种ρ不同且不
互的溶液体作指示液—微差压强计。 (图2-5 P27) ΔP=R(ρi-ρ`i)g 同理 (ρi –ρ`i )↓，R↑ 由于扩张管的截面积大，指使在读数 R有变化时轻液 体的上端液面不至有显著变化，可认为H2-H1≈R，从而
m =9.48*860=8153 kg
2.0m
液封高度的计算：化工生产中常遇到设备的液封问题，设
备内操作条件不同，采用液封的目的也就不相同。
例7：某厂为了控制乙炔发生炉内的压强不超过10.7×103
Pa(表)，需在炉外装有安全液封装置，其作用是当炉内压
强超过规定值时，气体就从液封管中排出，试求此炉的安 全液封管应插入槽内水面下的深度h。 解：以液封管口0－0’为基准水平面 当气体泄漏时：p = p0= hρg 所 以： h=p (表)/ρg=10.7×103/1000*9.81
0--0 P表压 Pa h
=1.09 m
例8 P70 17 (图2-53)求各点的压强大小顺序。
当 H1=0.05m H2=0.15m H3=0.25m时，求PA2, PA3= ?Pa
解：PD1=PD2=PD3 PC1>PC2=PC3 PB1>PB2>PB3 PA1>PA2>PA3
PD1 = (H4-H1)ρg+PA1 = PD2 = (H2-H1)ρig+(H4-H2)ρg+PA2
静压能 P1V1
P2V2 流体在H m处以v速度顶着P压强运动
运动流体的静压能等于：迫使受压流体运动为反抗外压而必需提供 给流体的功。如1载面处：m kg的V1m3流体通过截面1-1`，把流体推 进截面所需的作用力为p1A1，位移为V1/A1，则对流体做的功即带入 1截面的静压能 = F1l1=A1P1*V1/A1 = p1V1 J
pA1 B1 C1 D1 pA2 B2 C2 H2 H1 D2 D3 PA3 B3 C3 H3 H4
例9指导书 P13,如图,求PA
h=0.25m B 0.2m 水 A C D
解：由静止连通的同种流体中水平面是等压面知： PB=PC=PD PD=101325+hρHgg=134.7 kPa
∴ PA=0.2ρ水g+PB=0.2*103*9.81+134700
A
B
C
(图2-3)
P1
h1
(图2-4)
作业二：
1.填空：1mmHg= ？ Pa ；1Pa= ？ at= ？ mmHg； 100mmHg = ? mH2O ； 1mCCl4= ? kPa (sCCl4 = 1.6) 2.1点的压强P1=6 at(表压),2点的真空度500mmHg, 求△P=P1-P2= ？Pa
据表2-2,选定流速,再据A = qv/v确定 d=？ 例2-4
3. 管道的规格：表2-3,P29, 据外径和壁厚计算内径. Ф 80 * 2 直径 外径*壁厚 (单位mm)
二、流体稳流时的物料衡算式——连续性方程 v～d 如图： v1,A1 v2,A2 v3,A3
d1
1
d2
2
d3
3
在同一管路中取三个截面，据质量守衡原理： qm1=v1A1ρ1=qm1=v2A2ρ2 连续性方程
2.方程的意义：静止流体中任一点的位压头与静压头之 和为一常数。（H↑ ，P/ρg↓） 3.当H1 = H2时P1 = P2 即：
静止连通的同一种流体中，水平面是等压面。
二、静力学方程的应用 PA=Rρig+H1ρg+P1 PB=H2ρg+P2
1.U形管压差计 如图：据静力学方程有：
静止PA=PB ∴ Rρig+H1ρg+P1=H2ρg+P2
2-2, 4-2 P
表 压 1atm 真 空 度 负 压 大
压 气 强 绝 对
压
绝对零压P=0
(图2-2)
例4. 判断表压与绝对压强(ρ≈0) 解：如图ρi=13600kg/m3 h1-h2= ? ∵PB=P+hρg=PA=h1ρig +P1(绝压)
P1=0 h1
P P2=1atm

h2
PB=P+hρg=PC= h2ρig)(表压)
对于不可压缩性流体有：ρ1=ρ2=…
则：v1A1=v2A2 即：v2/v1=A1/A2=(d1/d2)2 连续性方程
给出了v=f(d)关系
三、流体稳流时的能量衡算式—伯努利方程 H～P～v
1.流动流体的机械能形式
衡算—衡算范围—以m kg的V m3流体从1 载面→2载面过
程中的能量变化为例：在1载面处带进去多少能量？在2
第二章 流体的流动(动量传递过程)
§1 概述： 图2-1 吸收流程 一. 化工生产中流体流动和输送以及涉及的问题 化工生产中处理的物料大多数是流体，化工管道纵横 交错，高塔林立，都需要通过流体输送设备将流体送到指 定设备中去。如图：要解决的问题有： 1 流体的压强，流量的测量。 流体静力学
2 流速管径的确定。
3) 压强的相对性表示法 a.绝对压强：以绝对真空为起点而表示的压强 b.表压：以当时当地的大气压为起点而表示的压强。