文档介绍：流体流动–––基本概念与基本原理流体静力学基本方程式或注意:1、应用条件:静止的连通着的同一种连续的流体。2、压强的表示方法:绝压—大气压=表压表压常由压强表来测量;大气压—绝压=真空度真空度常由真空表来测量。3、压强单位的换算:1atm=760mmHg====、应用:水平管路上两点间压强差与U型管压差计读数R的关系:处于同一水平面的液体,维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体。二、定态流动系统的连续性方程式––––物料衡算式三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式1kg流体:[J/kg]讨论点:1、流体的流动满足连续性假设。2、理想流体,无外功输入时,机械能守恒式:3、可压缩流体,当Δp/p1<20%,仍可用上式,且ρ=ρm。4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤,截面与基准面选取的原则。5、流体密度ρ的计算:理想气体ρ=PM/RT混合气体混合液体上式中:––––体积分率;––––质量分率。6、gz,u2/2,p/ρ三项表示流体本身具有的能量,即位能、动能和静压能。∑hf为流经系统的能量损失。We为流体在两截面间所获得的有效功,是决定流体输送设备重要参数。输送设备有效功率Ne=We·ωs,轴功率N=Ne/η(W)7、1N流体[m](压头)1m3流体,柏努利式中的∑hf流动类型:1、雷诺准数Re及流型Re=duρ/μ=du/ν,μ为动力粘度,单位为[Pa·S];ν=μ/ρ为运动粘度,单位[m2/s]。层流:Re≤2000,湍流:Re≥4000;2000<Re<4000为不稳定过渡区。2、牛顿粘性定律τ=μ(du/dy)气体的粘度随温度升高而增加,液体的粘度随温度升高而降低。3、流型的比较:①质点的运动方式;②速度分布,层流:抛物线型,;湍流:碰撞和混和使速度平均化。③阻力,层流:粘度内摩擦力,湍流:粘度内摩擦力+湍流切应力。流体在管内流动时的阻力损失[J/kg]1、直管阻力损失hf范宁公式(层流、湍流均适用).层流:哈根—泊稷叶公式。湍流区(非阻力平方区):;高度湍流区(阻力平方区):,具体的定性关系参见摩擦因数图,并定量分析hf与u之间的关系。推广到非圆型管注:不能用de来计算截面积、流速等物理量。2、局部阻力损失hf`①阻力系数法,②当量长度法,注意:截面取管出口内外侧,对动能项及出口阻力损失项的计算有所不同。当管径不变时,流体在变径管中作稳定流动,在管径缩小的地方其静压能减小。流体在等径管中作稳定流动流体由于流动而有摩擦阻力损失,流体的流速沿管长不变。流体流动时的摩擦阻力损失hf所损失的是机械能中的静压能项。完全湍流(阻力平方区)时,粗糙管的摩擦系数数值只取决于相对粗糙度。水由敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器,当管道上的阀门开度减小时,水流量将减小,摩擦系数增大,管道总阻力不变。管路计算并联管路:1、2、各支路阻力损失相等。即并联管路的特点是:(1)并联管段的压强降相等;(2)主管流量等于并联的各管段流量之和;(3)并联各管段中管子长、直径小的管段通过的流量小。:1、2、分支点处至各支管终了时的总机械能和能量损失之和相等。六、柏式在流量测量中的运用1、毕托管用来测量管道中流体的点速度。2、孔板流量计为定截面变压差流量计,用来测量管道中流体的流量。随着Re增大其孔流系数C0先减小,后保持为定值。3、转子流量计为定压差变截面流量计。注意:转子流量计的校正。测流体流量时,随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加,若改用转子流量计,随流量增加转子两侧压差值将不变。离心泵–––––基本概念与基本原理一、工作原理基本部件:叶轮(6~12片后弯叶片);泵壳(蜗壳)(集液和能量转换装置);轴封装置(填料函、机械端面密封)。原理:借助高速旋转的叶轮不断吸入、排出液体。注意:离心泵无自吸能力,因此在启动前必须先灌泵,且吸入管路必须有底阀,否则将发生“气缚”现象。某离心泵运行一年后如发现有气缚现象,则应检查进口管路是否有泄漏现象。二、性能参数及特性曲线1、压头H,又称扬程2、有效功率3、离心泵的特性曲线通常包括曲线,这些曲线表示在一定转速下输送某种特定的液体时泵的性能。由线上可看出:时,,所以启动泵和停泵都应关闭泵的出口阀。离心泵特性曲线测定实验,泵启动后出水管不出水,而泵进口处真空表指示真空度很高,可能出现的故障原因是吸入管路堵塞。若被输送的流体粘度增高,则离心泵的压头减小,流量减小,效率减小,轴功率增大。三、离心泵的工作点1、泵在管路中的工作点为离心泵特性曲线()与管路特性曲线()的交点。管路特性曲线为:。2、工作点的调节:既可改变来实现,又可通过改变来实现。具体措施有改变阀门的开度,改变泵的转速,