化工原理上册总复习.docVIP

传热 复习? 流体流动 一、三个基本方程 二、流体流动现象 三、流量测量 ?复习? 流体输送机械 习题1和2 习题3 习题4 kg/m3 理想气体的密度 实际气体的密度 查表 气体混合物密度 ——摩尔分率 液体混合物密度 ——质量分率 比容 ，比重：某物质的密度对水的密度之比。 重度：单位体积物体的重量。N/m3, kgf/m3 单位换算：国际单位制(SI制)，工程单位制，等等。 压力P Pa 绝对压力——压力的实际数值 表压＝绝压－大气压， 真空度＝大气压－绝压 三个基本方程： 1．流体的静力方程 应用： （1）单管压力计，U形管压力计 （2）U形管压差计（U形管内流体密度大于所测流体密度）， 双液体U形管压差计，倾斜式压差计 条件：U形管内的流体是均一、静止和连续的流体。 连续性方程（物料衡算方程） , 不可压缩流体，密度不变，即，则 机械能衡算方程（柏努利方程） 三个方程合在一起使用 流体流动现象： 1、牛顿粘性定律： ——粘度 Pa·s cp p 2、层流、湍流： 层流：流体的质点作平行运动，速度的大小和方向均不变。 湍流：流体的质点不断相互混杂，有大大小小漩涡；并且，在某一点上，速度的大小和方向均发生脉动。 层流：，湍流：， 速度分布: 平均速度：截面上每一点的速度对整个截面积分求得，也等于流量除以截面积。 层流：平均速度，湍流：平均速度 3、边界层：层流边界层, 湍流边界层(层流底层) 4、管内阻力损失： 直管阻力损失 ，的确定见Moody图(P46)。 局部阻力损失，当量长度，局部阻力系数 5、管路计算： 管路计算和离心泵联系在一起，见习题。  流量测量： 测速管（皮托管）： 原理：动压头转变成静压头。 所测的是管道截面上某一点的轴向速度。 孔板流量计： 原理：流体通过孔板产生压降。 孔板截面不变，压降发生变化。 3、文丘里管流量计： 优点：阻力小，永久压降小。缺点：加工较难，精度要求高 4、转子流量计： 原理：流体通过转子与管壁之间的环隙产生压降。 环隙截面发生变化，压降不变。 并联管路，58页  复习 离心泵 离心泵的操作原理 气缚 气蚀 离心泵的理论压头和实际压头， 离心泵的主要性能参数：流量，压头，输入功率，效率， （铭牌上所列的数字是指泵在最高效率下的操作点，又叫设计点） 离心泵的特性曲线， 管路特性曲线： 离心泵的工作点和流量调节 离心泵的安装高度： 气蚀余量 泵的允许安装高度 泵的允许安装高度 其他类型的泵（特点，根据输送任务，选择合适的泵类型） 习题： 水以3.77×10-3m3/s的流量流经一扩大管段。细管直径d＝40mm，粗管直径D＝80mm，倒U形压差计中水位差R=170mm。求水流经该扩大管段的阻力损失hf，以mH2O表示。 解： 又 ，， ， 则 水从贮水箱A经异径水平管段B及C流至大气中。已知水箱内液面与管子中心线间的垂直距离为5.5m，保持恒定，管段B的直径为管段C的两倍。水流经B、C段的摩擦阻力损失分别为hfB＝1.5m及hfC＝3m，求： 水在管路C中的流速；2）水在管路B中的流速； 3）管段B末端的压强。 解： 1） 1—1截面和2—2截面 ∴ ，故水在管路C中的流速为4.43m/s。 路B的直径是管路C的2倍, 则 ∴ 1—1截面和2—2截面  泵将水从贮槽送至敞口高位槽，两槽液面均恒定不变。输送管路尺寸为φ57×3.5mm，泵出口垂直管段A、B截面上有两只U形压差计相连，其上指示剂水银柱读数分别为R=40mm及R′=1200mm。A、B两截面间的管长（即垂直距离）为6m，右边压差计的左侧指示剂液面与截面B的垂直距离）为7m，管路摩擦因数λ为0.02。当地大气压强为1.013×105Pa。求：1）水在管路中的流速；2）截面A的压强 解：  1）A截面和B截面 ，， ∴ ， 即 所以 2）B截面的压强（绝对压强） 即 由于 A截面的压强（绝对压强）为 4. 用离心泵把20℃的水从开口槽送至表压为1.5×105Pa的密闭容器，贮槽和容器的水位恒定，各部分相对位置如本题附图所示。管道均为φ108×4mm的无缝钢管，吸入管长为20m，排出管长为100m（各段管长均包括所有局部阻力的当量长度）。当阀门为3/4开度时，真空表读数为42700Pa，两测压口的垂直距离为