化工原理流体流动与输送机械PPT课件
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第三章流体输送与流体输送机械概述化学工业是流程工业,从原料输入到成品输出的每一道工序都在一定的流动状态下进行,整个工厂的生产设备是由流体输送管道构成体系。
装臵中的传热、传质和化学反应情况与流体流动状态密切相关,流动参数的任何改变将迅速波及整个系统,直接影响所有设备的操作状态。
因此,往往选择流体的流量、压强和温度等参数作为化工生产系统的主要控制参数。
流体流动与输送有其共同的规律。
各种流体输送机械也有共通的原理,所以有通用机械之称。
化工生产系统中流体输送的主要任务是满足对工艺流体的流量和压强的要求。
流体输送系统包括:流体输送管路、流体输送机械、流动参数测控装臵。
流体输送计算以描述流体流动基本规律的传递理论为基础。
根据流体流动的质量守恒、动量守恒与能量守恒原理,不可压缩流体在管路中稳定流动时应服从常数=uA ρh z g p u h z g p fe +++=+++22222111122ραραdV A V u 24π==∑+++=+++f e h gz p u h gz p u 2222112122ρρ连续性方程柏努利方程体积平均流速由于流体输送系统的流速一般不会很低(湍流),因此动能校正系数α往往接近于1.0。
对于流速较低的层流流动,α值与1.0 相差较大,但由于动能项在总能量中所占比例很小,也可不加校正。
输送单位质量流体所需加入的外功,是决定流体输送机械的重要数据。
单位为J/s (或W )对可压缩流体,若在所取系统两截面之间流体的绝对压强变化小于10%,仍可按不可压缩流体计算,而流体密度以两截面之间的流体的平均密度ρm 代替。
wh N e e ⋅=ηηwh N N e e⋅==∑fh包括所选截面间全部管路阻力损失h e若管路输送的流体的质量流量为w (kg/s ),则输送流体所需供给的功率(即流体输送机械的有效功率)为:如果流体输送机械的效率为η,则实际消耗的功率即流体输送机械的轴功率为:注意单位!给定流体输送任务(质量流量w 或体积流量V 、输送距离l 、输送目标点的静压强p 2和垂直高差z 2)和流体的初始状态(静压强p 1、垂直高差z 1)设计型:吸收塔11222z 1z 1p 2p 依据连续性方程和柏努利方程对流体输送系统进行设计或者优化操作计算,结合管路的实际条件,合理地确定流速u 和管径d 。