化工单元操作模块一流体流动及输送02课件.pptVIP

专业资源库《化工单元操作》化工仿真教室《化工单元操作》化工单元操作主讲人刘绚艳模块一流体流动及输送任务三流体流动知识压力或压差可用液柱高度表示。H=（P2-P0）/?g1.静力学方程的讨论1流体某一深处的压力与深度和密度有关；2液面上方流体压力改变，液体内部压力随着改变且变化值相同（巴斯葛定律）;3静止的、连续的同一流体内、同一水平面处各点压力相等；(等压面)4静力学基本方程液封的作用：安全性液封---设备内要求气体的压力不超过某种限度，当气体压力超过这个限度时，气体冲破液封流出；切断液封---有些常压可燃气体贮罐前后安装切断液封以代替笨重易漏的截止阀；溢流液封---在很多用水或其他液体洗涤气体的设备（如生产中的洗气塔）内，通常维持在一定压力下操作，水不断流入的同时必须不断排出，为了防止气体随水一起泄出设备。液封需有一定的液位，其高度的确定就是根据流体静力学基本方程式。液封装置流量和流速???????íì体积流速质量流速流速点速度?íìsmVssKgws3表示，体积流量，用表示，质量流量，用流量，单位：m/s关系：v，单位m/s2.连续性方程连续性方程连续稳定系统：11’22’衡算范围：截面1-1’与2-2’间。衡算基准：1sWS1=WS2WS=?VS=?uA?1u1A1=?2u2A2=常数对于不可压缩性流体,?可视为不变u1A1=u2A2------连续性方程圆形管道：u1/u2=(d2/d1)2u1d12=u2d22管子的选用满足生产安全经济1、管材选用2、管径初估3、圆整确定实际内径及实际流速VS：生产决定；u：取经验值圆整（实际内径）实际流速圆管连续性方程应用伯努利方程式流体本身具有的总能量位能gZ内能U能量单位：J/kg静压能动能FWe+Qhf1kg能量分析3.伯努利方程能量衡算伯努利方程式0Z112Z2衡算范围：截面1、2间管道和设备。衡算基准：1kg流体。衡算式：∑输入能量=∑输出能量+损失Σ输入能量Σ输出能量单位必须一致；1作图与确定衡算范围；2截面的选取;3基准水平面的选取；5两截面上的压强表示方法一致。4伯努利方程式确定管路中流体的流速或流量1确定设备之间的相对位置2确定流体流动所需的压力3确定流体流动所需的外加机械能4方程应用流体阻力成因流体阻力的表现当出口阀关闭时，1、2两处测压管中的水位高度相等，且等于槽内水面的高度，这与静力学基本方程式相符。当出口阀打开，管中的水有一定的流速，这时可观察到两测压管中的水位依次有所下降，这说明在等径的水平管路中流体阻力表现为静压强的降低。4.流体阻力流体阻力产生的根本原因就是流体黏性所产生的内摩擦力。在同一流速下，流体的黏性越大，流体流动过程中产生的阻力损失越大。流体的流动型态与流体的物性及流动条件有关，后面介绍。管路的粗糙程度，管路上的阀门、三通、弯头等管件对流体的流动也会产生阻力。流体阻力成因物性—黏度流动形态管路情况流体阻力形成原因流体阻力成因流动类型滞流湍流雷诺实验流体的流动类型属于滞流（层流）；流体的流动类型属于湍流（紊流）；过渡区。——Re是一个没有单位，没有因次的纯数。在计算Re时，一定要注意各个物理量的单位必须统一。雷诺准数可以判断流型-流体在圆形直管内流动时123流动类型雷诺数4.2直管阻力计算式4.1流体在管内的流动阻力直管阻力：流体流经一定管径的直管时由于流体的内摩擦而产生的阻力；局部阻力：流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大及缩小等局部地方所引起的阻力。总阻力：J/kgJ/N=mJ/m3=Pa注意：并不是两截面间的压强差，只是一个符号。——范宁公式直管阻力计算4.3摩擦因数λ化工管路光滑管：玻璃管、黄铜管、塑料管粗糙管：钢管、铸铁管管壁粗糙度绝对粗糙度：壁面凸出部分的平均高度以ε表示。相对粗糙度：绝对粗糙度与管道直径的比值即ε/d。层流湍流管壁粗糙度对阻力的影响直