《化工原理复习提纲》PPT课件

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1、第一章流体流动化工原理总复习一、流体的主要物理性质1．密度、相对密度和比体积（1）密度—单位体积的流体所具有的质量，则：单位：kg/m3(2)相对密度—流体密度与4℃时水的密度之比,习惯称为比重。符号：d420即：d420=/水水在4℃时的密度为1000㎏/m3，（3）比体积,习惯称为比容。符号：；单位：m3/kg。例1:某设备的表压强为50kPa，则它的绝对压强为kPa；另一设备的真空度为360mmHg柱，则它的绝对压强为mmHg柱。（当地大气压为101.33kPa）已知某溶液的密度为800kg/m3，该溶液的比体

2、积为m3/kg，相对密度为。2.压强的表示方法绝对压强（绝压）、表压强（表压）、真空度压强的单位及其换算1atm=101.3kPa=1.033kgf/cm2=760mmHg=10.33mH2O表压=绝对压强－（外界）大气压强真空度=（外界）大气压强－绝对压强例2.已知大气压为100kPa，若设备内的表压强为0.2MPa,设备内的绝对压强为kPa；如果设备内的真空度为80kPa，设备内的绝对压强为kPa。例3.已知当地大气压为750mmHg柱，如果设备内的表压为200mmHg柱,则设备内的绝对压力为mmHg柱。二、静力学基本

3、方程式及其应用p2=p1+gh①U管压差计p1-p2=(指-)Rg②微差压差计例4、水在如图所示的水平变径管路中作稳定流动，已知粗管内直径为200mm，细管内直径为150mm，水在粗管中的流速为1.5m/s。在粗细两管上连有一U形管压差计，指示液为水银，其密度为13600kg/m3。水的密度为1000kg/m3，若忽略阻力损失，求：U形管两侧指示液的液面之差R为多少mm。分析:先求水在细管中的流速和1-1与2-2两截面间的压强差；再根据p1-p2=(指-)Rg求得U形管两侧指示液的液面差R。三、流量方程式1．流量

4、（1）体积流量：符号：qv，单位：m3/s或m3/h。（2）质量流量：符号：qm，单位：kg/s或kg/h。2．流速或者即流速与管径的平方成反比分析:对于刚才的例4，水在细管中的流速可以根据如下公式求算：例：管路由直径为Φ57×3.5mm的细管，逐渐扩大到Φ108×4mm的粗管，若流体在细管内的流速为4m/s。则在粗管内的流速为。四、柏努利方程式1kg：1N：柏努利方程的讨论及分析：（1）若且W功=0时理想流体的柏努利方程即：理想流体进行稳定流动时，在管路任一截面处流体的总机械能是一个常数。（2）若W功=0；且流体自然流动

5、时即：流体自发流动时，只能从机械能较高处流向机械能较低处，（3）若u1=u2=0则W功=0即流体静止时：流体静力学基本方程式（4）输送设备的有效功率单位时间内液体从输送机械中获得的有效能量。柏努力方程的应用（1）确定流速及流量（2）确定液面高度（3）确定管路中流体的压强（4）确定输送机械的外加压头（5）判断机械能转换关系例4.如图将密度为1840kg/m3的溶液从贮槽用泵打到20m高处。已知泵的进口管路为ф108mm×4mm，溶液的流速为1m/s。泵的出口管路为ф68mm×4mm，损失压头为3m液柱。试求泵出口处溶液的流速

6、和所需的外加压头。例5、水在如图所示的水平变径管路中作稳定流动，已知粗管内直径为200mm，细管内直径为150mm，水在粗管中的流速为1.5m/s。在粗细两管上连有一U形管压差计，指示液为水银，其密度为13600kg/m3。水的密度为1000kg/m3，若忽略阻力损失，求：U形管两侧指示液的液面之差R为多少mm。分析:用求出水在细管中的流速后，在1-1与2-2两截面间列柏努利方程可求压强差，再根据p1-p2=(指-)Rg求得U形管两侧指示液的液面差R。应用柏努利方程时应注意以下各点：（1）根据题意画出流动系统的示意图，

7、标明流体的流动方向，定出上、下游截面，明确流动系统的衡算范围；（2）位能基准面的选取必须与地面平行；宜于选取两截面中位置较低的截面；若截面不是水平面，而是垂直于地面，则基准面应选过管中心线的水平面。（3）截面的选取与流体的流动方向相垂直；两截面间流体应是稳定连续流动；截面宜选在已知量多、计算方便处。（4）各物理量的单位应保持一致，压力表示方法也应一致，即同为绝压或同为表压柏努利方程式的解题步骤：（1）做图并正确选取截面；（2）列方程式并简化方程；（3）代入已知条件，求解未知量。例6某水塔塔内水的深度保持3m，塔底与一内径为

8、100mm的钢管连接，今欲使流量为90m3/h，塔底与管出口的垂直距离应为多少？设损失能量为196.2J/kg。解:取塔内水面为1-1’截面,钢管截面为2-2’面,以钢管水平面为基准面,则有:z1=(x+3)m,u1=0,p1=p2=0(表压),w=0,z2=0,u2=qv/A=90/(3600x0.1