化工原理复习小结.pdf

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1、流体流动–––基本概念与基本原理一、流体静力学基本方程式p=p+ρg(z−z)2112或p=p+ρgh0注意：1、应用条件：静止的连通着的同一种连续的流体。2、压强的表示方法：绝压—大气压=表压表压常由压强表来测量；大气压—绝压=真空度真空度常由真空表来测量。3、压强单位的换算：21atm=760mmHg=10.33mH2O=101.33kPa=1.033kgf/cm=1.033at4、应用：水平管路上两点间压强差与U型管压差计读数R的关系：p−p=(ρ−ρ)gR12A处于同一水平面的液体，维持等压面的

2、条件必须时静止、连续和同一种液体。二、定态流动系统的连续性方程式––––物料衡算式ρ≠常数,w=uAρ=uAρ=ΛΛ=uAρ=常数As111222ρ=常数,V=uA=uA=ΛΛ=uA=常数As112222ρ=常数,圆形管中流动u/u=A/A=d/dA122121三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式22pupu1kg流体：1122gZW+++=+++egZhΣ[J/kg]12fρρ22讨论点：1、流体的流动满足连续性假设。2、理想流体，无外功输入时，机械能守恒式：22pupu1122gZ++=++

3、gZ12ρρ223、可压缩流体,当∆p/p1<20%,仍可用上式，且ρ=ρm。4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤，截面与基准面选取的原则。5、流体密度ρ的计算：理想气体ρ=pM/RT混合气体ρ=ρx+ρx+Λ+ρxm1v12v2nvn混合液体1xw1xw2xwn=Λ+++ρρρρmm2n上式中：x––––体积分率；x––––质量分率。viwi26、gz，u/2，p/ρ三项表示流体本身具有的能量，即位能、动能和静压能。∑hf为流经系统的能量损失。We为流体在两截面间所获得的有效功，是决定流体输送设备

4、重要参数。1输送设备有效功率Ne=We·ws，轴功率N=Ne/η（W）2∆p∆u7、1N流体H=∆Z+++H[m]（压头）efρg2g2∆uρ31m流体Wzρρ=∆gp+∆++Σρh[]p而∆ph=Σρ,efaff2四、柏努利式中的∑hfI．流动类型：1、雷诺准数Re及流型Re=duρ/µ，µ为动力粘度，单位为[Pa·s]；层流：Re≤2000，湍流：Re≥4000；2000

5、型的比较：①质点的运动方式；②速度分布，层流：抛物线型，平均速度为最大速度的0.5倍；湍流：碰撞和混和使速度平均化。③阻力，层流：粘度内摩擦力，湍流：粘度内摩擦力+湍流应力。II．流体在管内流动时的阻力损失'Σh=h+h[J/kg]fffu2∆plf1、直管阻力损失hfhf=λ=范宁公式(层流、湍流均适用).d2ρ6432µlu层流：λλ===fRe()即或h哈根—泊稷叶公式。f2Redρεε湍流区（非阻力平方区）：λ=fRe(,)；高度湍流区（阻力平方区）：λ=f()，dd具体的定性关系参见摩擦因数图

6、，并定量分析hf与u之间的关系。4×流通截面积推广到非圆型管d=d=4r=eH润湿周边长注：不能用de来计算截面积、流速等物理量。2'u2、局部阻力损失h′f①阻力系数法，hf=ζζe=1.0ζc=0.522'leu②当量长度法，h=λfd2注意：截面取管出口内外侧，对动能项及出口阻力损失项的计算有所不同。2Σ+()llue当管径不变时，Σ=h()λζ+Σfd22流体在变径管中作稳定流动，在管径缩小的地方其静压能减小。流体在等径管中作稳定流动流体由于流动而有摩擦阻力损失，流体的流速沿管长不变。流体流动时

7、的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的静压能项。完全湍流（阻力平方区）时，粗糙管的摩擦系数数值只取决于相对粗糙度。水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上的阀门开度减小时，水流量将减小，摩擦系数增大，管道总阻力不变。五、管路计算I．并联管路：1、V=V+V+V1232、Σh=Σh=Σh=Σh各支路阻力损失相等。ff1f2f3即并联管路的特点是：（1）并联管段的压强降相等；（2）主管流量等于并联的各管段流量之和；（3）并联各管段中管子长、直径小的管段通过的流量小。II．分支管路：1、

8、V=V+V+V1232、分支点处至各支管终了时的总机械能和能量损失之和相等。六、柏式在流量测量中的运用1、毕托管用来测量管道中流体的点速度。2、孔板流量计为定截面变压差流量计，用来测量管道中流体的流量。随着Re增大其孔流系数C0先减小，后保持为定值。3、转子流量计为定压差变截面流量计。注意：转子流量计的校正。测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。3离心泵–––––基本概念与基本