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化工原理章流体流动;化工原理principles of chemical engineering;第一章 流体流动;学习本章的意义;第一节 概述;第一节 概述; ; ; ;流体力学的用途;第二节 流体静力学（Fluid Statics）; 流体的物理性质; ;②混合液体密度计算; ;2.流体的比体积（比容）;3.黏度; ; ; ; ;1.2.1 流体的压力（Pressure）; ; ;二.压力的表示方式; ; ; ; ;1.2.3 流体静力学基本方程式及应用;重力：;——静力学基本方程式; ; ; ; ;（1）在静止的液体中，液体任一点的压力与液体密 度和其深度有关。液体密度越大，深度越大，则该点的压力越大。 ;（3）在静止的、连续的同种流体内，处于同一水平面上各点的压力处处相等。压力相等的面称为等压面。 （4）压力具有传递性：液面上方压力变化时，液体内部各点的压力也将发生相应的变化。P0 P2;二、流体静力学基本方程式的应用;∵;（2）若将U形管一端与被测点???接，另一端与大气相 通，此时测得的是流体的表压或真空度。; ;3、微差压差计;工业上常用的双指示液有：石蜡油与工业酒精；苯甲醇与氯化钙溶液等。 ;【例题1-5】 用U管压差计测量气体管路上两点的压力差，指示液为水，其密度为1000 kg/m3，读数R为12mm。为了放大读数，改用微差压差计，指示液A是含有40%酒精的水溶液，密度为920 kg/m3；指示液C是煤油，密度为850 kg/m3。问读数可以扩大多少？ ;（二）液位测量 ;b.液柱压差计;【例题1-6】 如图所示的容器内存有密度为800 m3/㎏的油，U管压差计中的指示液为水银，读数200mm。求容器内油面高度。 ;（三） 液封高度的计算 ;【例题1-7】如图所示，某厂为了控制乙炔发生炉内的压强不超过10.7×103Pa（表压），需在炉外装有安全液封，其作用是当炉内压强超过规定，气体就从液封管口排出，试求此炉的安全液封管应插入槽内水面下的深度h。;第三节 流体动力学;1.3.1 流量与流速 1.3.2 流体流动的质量衡算——连续性方程 1.3.3 流体流动的能量衡算——柏努利方程 ;1.3.1 流量和流速;单位时间内流体的质点在流动方向上流过的距离，m/s ; 流量和流速及横截面积之间的关系称为流量方程式;三、管径的估算 ;液体的流速取0.5-3m/s，气体则为10-30m/s;1.3.2 流体流动中的质量衡算——连续性方程 (Mass Balance in a Flowing Fliud--Equation of Continuity); ; ; 对于稳态流动系统，在管路中流体没有增加和漏失的情况下： ;不可压缩性流体，;【例题1-8】 一管路由内径为100mm和200mm的钢管连接而成。已知密度为1186kg/m3液体在大管中的流速为0.5m/s，试求：(1)小管中的流速m/s；（2）管路中液体的体积流量m3/h和质量流量kg/h。; 【例题1-9】如附图所示，管路由一段φ89×4mm的管1、一段φ108×4mm的管2和两段φ57×3.5mm的分支管3a及3b连接而成。若水以9m3/s的体积流量流动，且在两段分支管内的流量相等，试求水在各段管内的速度。 ;1.3.3 流体流动中的能量衡算——伯努利方程;——单位质量流体所具有的位能，J/kg；;在无其它形式的能量输入和输出的情况下，理想流体 进行稳定流动时，在管路任一截面的流体总机械能是 一个常数。即;三. 实际流体的机械能衡算式(柏努利方程);[J/kg];以单位重量（1kg）流体为衡算基准 ;（二）、应用柏努利方程的解题要点（Δ）;4. 两横截面相差很大，取大口截面 u=0。;5. 伯努利方程式适用于不可压缩性流体。 对于可压缩性流体，当 时，仍可用该方程计算，但式中的密度ρ应以两截面的平均密度ρ均代替。;从高位槽向塔内进料（水），高位槽中液位恒定，高位槽和塔内的压力均为大气压。送液管为φ45mm×2.5mm的钢管，要求送液量为3.6m3/h。设料液在管内的压头损失为1.2m （不包括出口能量损失），试问高位槽的液位要高出进料口多少米？; 一敞口高位槽（如图所示），其液面距出液口垂直距离6米，液面维持恒定。输液管内径为68mm，流动过程的损失压头为 5.6m液柱，液体的密度为1100kg/m3,试求输送液体量m3/h。 ; 某离心泵安装在水井水面上4.5m，泵流量为20 m3/h，吸水管为φ108mm×4 mm钢管，吸水管路中损失能量为24.5J/kg，泵提供的能量为30.9J/kg,求泵入口处的压力（绝压），当地的大气压力为100 kPa。 ;