化工原理管路计算.ppt

* * 1.5 管路计算 1.5.1 简单管路 1.5.2 复杂管路 1.5.1 简单管路 一、特点 （1）流体通过各管段的质量流量不变，对于不可压缩流体，则体积流量也不变。 (2) 整个管路的总能量损失等于各段能量损失之和 。 qv1,d1 qv3,d3 qv2,d2 不可压缩流体 二、基本方程 连续性方程： 柏努利方程： 阻力计算： 如流路上管径有变化，且存在多个局部阻力，则需要逐段逐个计算流速，再根据相应的摩擦系数或局部阻力系数计算阻力损失。 已知：流量qV 、管长l，管件和阀门 ，管径d， 粗糙度? 求：∑hf , 输送所需总压头或输送机械的功率。 （1）摩擦损失计算 W 例题1-18 已知：管子d 、?、l，管件和阀门 ，供液点z1. p1， 需液点的z2.p2，输送机械 W； 求：流体流速u及供液量qV。 （2）流量计算 试差步骤： （1）列柏努利方程,求得∑hf ； （2）试差： 符合？ 可初设阻力平方区之值 注意：若已知流动处于阻力平方区或层流，则无需 试差，可直接解析求解。 已知：流量qV，管子?、l，管件和阀门 ，供液点z1. p1，需液点的z2.p2，输送机械W 等； 求：管径d。 （3）管径计算 用试差法解决。 三、阻力对管内流动的影响 pA pB pa F 1 1? 2 2? A B 阀门F开度减小时： （1）阀关小，阀门局部阻力系数?↑ → hf,A-B ↑ →流速u↓ →即流量↓； （2）在1-A之间，由于流速u↓→ hf,1-A ↓ →pA ↑ ； （3）在B-2之间，由于流速u↓→ hf,B-2 ↓ →pB ↓ 。 例1-9 粘度30cP、密度900kg/m3的某油品自容器A流过内径40mm管路进入容器B 。两容器均敞口，液面视为不变。管路中有一阀门，阀前管长50m,阀后管长20m p1 p2 A B pa pa (均包括所有局部阻力的当量长度)。当阀门全关时，阀前后压力表读数分别为8.83和4.42kPa。现将阀门开至1/4开度，阀门阻力当量长度为30m。试求： （1）管路中油品流量； （2）定性分析阀前、阀后压力表的读数有何变化？ 例1-10 如附图所示的循环系统，液体由密闭容器A进入离心泵，又由泵送回容器A。循环量为1.8m3/h，输送管路为内径25mm的碳钢管，容器内液面至泵入口的压头损失为0.55m，离心泵出口至容器A液面的压头损失为1.6m，泵入口处静压 z A 头比容器液面静压头高出2m。试求： （1）管路系统需要离心泵提供的压头； （2）容器液面至泵入口的垂直距离z。 1.5.2 复杂管路 （一）并联管路 A qV qV1 qV2 qV3 B 1. 特点： （1）主管中的流量为并联的各支路流量之和； 不可压缩流体 （2）并联管路中各支路的能量损失均相等。 注意：计算并联管路阻力时，仅取其中一支路即 可，不能重复计算。 A qV qV1 qV2 qV3 B 2. 流量分配 而 支管越长、管径越小、阻力系数越大——流量越小； 反之 ——流量越大。 C O A B 分支管路 C O A B 汇合管路 （二）分支管路与汇合管路 特点： （1）主管中的流量为各支路流量之和； 不可压缩性流体 （2）流体在各支管流动终了时的总机械能与能量损失之和相等。 作业： 1-35；1-37；1-39 * *