制药工程化工原理学时演示文稿.pptVIP

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制药工程化工原理学时演示文稿 本文档共30页;当前第1页;编辑于星期三\2点23分 流动的流体: 本文档共30页;当前第2页;编辑于星期三\2点23分 西气东输工程: 本文档共30页;当前第3页;编辑于星期三\2点23分 流量 流速 稳态流动 本文档共30页;当前第4页;编辑于星期三\2点23分 体积流量 单位时间内流过任一流通截面的流体体积称为体积流量。 是一种瞬时特性,不是一段时间的积累量。 质量流量 本文档共30页;当前第5页;编辑于星期三\2点23分 管的截面积,与流动方向垂直 平均流速 质量流速 气体体积受压力影响大时,使用质量流速更方便 本文档共30页;当前第6页;编辑于星期三\2点23分 管径小,材料费低;但流速高,阻力增大,动力消耗大,操作费用高。 采用低流速,操作费用低;但管径大,管路材料费高。 适宜的流速需综合考虑,根据经济情况决定。 圆管: 一定流量需求下: 本文档共30页;当前第7页;编辑于星期三\2点23分 I 非稳态流动 II 稳态流动 本文档共30页;当前第8页;编辑于星期三\2点23分 同一位置的流体的流速或其它物理量不随时间变化 同一位置的流体的流速或其它物理量随时间的变化而发生变化 稳态流动 非稳态流动 工业生产除了开车、停车流体是非稳态,其它时间都是稳态流动 本文档共30页;当前第9页;编辑于星期三\2点23分 P19例1-6, 用Ф115mmx5mm的钢管输送压力为202.6kPa,温度120℃的空气。已知空气在标况下的流量是630m3/h,求空气在管内的流速和质量流速。 例1-7 安装一根输水量为30m3/h的管路,试选择合适的管径。 本文档共30页;当前第10页;编辑于星期三\2点23分 质量守恒 ----连续性方程 本文档共30页;当前第11页;编辑于星期三\2点23分 稳态流动,质量守恒: 入=出 不可压缩流体: 以1s为基准: 本文档共30页;当前第12页;编辑于星期三\2点23分 推广到任意截面: 质量流量不变; 体积流量不变。 ----连续性方程 稳态流动 稳态流动,不可压缩流体。 本文档共30页;当前第13页;编辑于星期三\2点23分 动量定理推导出 ----伯努利方程 本文档共30页;当前第14页;编辑于星期三\2点23分 在x方向上对微元段受力分析: (1)两端面所受压力分别为 及 (2)重力的分量 故合力为 本文档共30页;当前第15页;编辑于星期三\2点23分 流体动量变化率: 动量原理: ——伯努利方程式 对于不可压缩流体,上式积分,得: (1) 物体所受合力的冲量等于物体的动量变化 等于所受合力: 所以: 本文档共30页;当前第16页;编辑于星期三\2点23分 ——单位质量流体所具有的位能,J/kg; ——单位质量流体所具有的静压能,J/kg ; ——单位质量流体所具有的动能,J/kg。 各项意义: 在管路中任一截面上的流体,总机械能守恒。 理想流体,稳态连续流动 前提条件: 本文档共30页;当前第17页;编辑于星期三\2点23分 本文档共30页;当前第18页;编辑于星期三\2点23分 本文档共30页;当前第19页;编辑于星期三\2点23分 如果流体静止, 流体静止是流体运动的特例。 本文档共30页;当前第20页;编辑于星期三\2点23分 (1)式中各项同除以g : (2) 式中各项单位为 z ——位压头 ——动压头 ——静压头 总压头 本文档共30页;当前第21页;编辑于星期三\2点23分 式(1):以单位质量流体为基准的机械能衡算式,式(2):以单位重量流体为基准的机械能衡算式。 表明理想流体在流动过程中任意截面上总机械能(或者总压头)为常数,三种能量形式可以相互转换。 (1) (2) 本文档共30页;当前第22页;编辑于星期三\2点23分 实际流体,有能量损失: 若有外力做功(外加能量): ----柏努利方程的扩展式 则: 对于可压缩流体(气体): 时, ρ变化不大,此方程仍适用, 一般用两截面间的平均密度表示。 本文档共30页;当前第23页;编辑于星期三\2点23分 令 位压头 动压头 静压头 压头损失 外加压头 扩展式可表示为: 本文档共30页;当前第24页;编辑于星期三\2点23分 本文档共30页;当前第25页;编辑于星期三\2点23分 伯努利方程的应用 注意问题: 1.衡算范围的划定 2. 控制面的选取 3. 基准面的确定 4. 单位一致性 应用: 1. 设备有效功率的计算 2. 容器相对位置的计算 3. 流量(流速)的计算 4. 流体压强的计算 本文档共30页;当前第26页;编辑于

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