化 工 原 理清华大学 戴猷元教授
2003 年 2 月目 录绪论第一章 流体流动第二章 流体输送机械第三章 流体流过颗粒和颗粒层的流动第四章 非均相物系的分离第五章 传热第六章 蒸发总结第一章 流体流动第一节 流体流动中的作用力第二节 流体静力学方程第三节 流体流动的基本方程第四节 流体流动现象第五节 流体在管内流动阻力第六节 管路计算第七节 流量的测定第六节 管路计算一、管路计算的依据和类型
1,依据：
柏努利方程连续性方程阻力损失关系式第一章 第六节
2、类 型
1)已知 Vs，几何尺寸，进出口条件，物性，求 Ne
Vs? u? Re hf? We? Ne
2)输送压头，几何尺寸，物性,求 Vs
u? Re’ ≠ Vs
3)输送压头，管长，物性，求一定 Vs下的 d
d? u? Re’ ≠ d
2 2 22
25
( 4 / ) 8
22
ssV d lVl u l
d d d
第一章 第六节二、几种典型管路的计算
1、串联管路
S 1 S 2
S 1 S 2 f f 1 f 2
w = w = = c o n s t
V = V = h = h + h +
,若,
,
第一章 第六节
2、并联管路
1 2 1 2 3.,S S S f f fc on st V V V h h h＝ ＋ ＋
忽略分流、合流处损失，各管路的流量分配按阻力相同原则。
2 2 5 5
1 1 2 2 1 2
1 2 1 2
1 2 1 1 2 2
,:,
22
SS
l u l u d d
VV
d d l l
第一章 第六节
3、分支管路 1 2 1 3 4
,,,,
,,
,,
1 ),
2)
3)
S S S S S S
f AG f AB f BD f D G
B C f BC D f BD
D F f D F G f D G
c onst V V V V V V
h h h h
E E h E h
E E h E h
＝ ＋ ＋
分支处总机械能为定值
＝＋
第一章 第六节
4、设计计算按照机械能关系由远及近计算
,m a x,
,,
m a x,
F f F D D D f B D B
G f G D D C f B C B
B f A B A
E h E E h E
E h E E h E
E h E
第一章 第六节
5,格努利方程未考虑分支,汇合,
但按单位流体可以处理
按分支流量的不同，由实验测定局部阻力系数
若管路长，可以忽略局部阻力
注意从上游到下游第一章 第六节三,几点讨论
1、简单管路
,
,1
,2
f A B
f A A
f B B
hu
hp
hp
阀门关小
任何局部阻力?，将使管路各处的 u?
下游阻力?，使上游 p? 连续介质
上游阻力?，使下游 p? 固定 E处第一章 第六节
2、分支管路
02
,1 0 0
03
f
uu
hp
pu
极端情况：
1) 总管阻力可以忽略,支管路阻力为主：
u0很小,p0为常数,关小 A只影响 A流量,不影响
B（ 供水 ）
2) 总管阻力为主,支管阻力可忽略,p0=p2=p3，
u0不变,总流量不因 A关闭而变小,,影响分配,
第一章 第六节
3、汇合管路关小阀门,u3?；
p0?,u1,u2?；
u2? 快? u2 = 0，
反向流动。
第一章 第六节从液面恒定的敞口高位槽向常压设备加料,d = 40 mm,l = 3 m,Z = 4 m。若要求 V’ = 1.5V，采用如下措施,1) d’ =
60 mm ； 2) d1 = 40 mm,d2 = 20 mm；
3) Z?至 6 m,l = 5 m。假设?为常数，
忽略入口损失及出口损失。
第一章 第六节第一章 第六节
2
25
1
25
2
1 1 2 2
8
8
V
Zg
d
Zg d
V
在 －，－ 截面间列伯努利方程则第一章 第六节
5
' 231 ( ) 2,7 6
2
V V V（）
5
21
2 1 1.18
2
V V V
（）
1
26 / 4
3 0.9 5
5 / 3
V V V
（）
2003 年 2 月目 录绪论第一章 流体流动第二章 流体输送机械第三章 流体流过颗粒和颗粒层的流动第四章 非均相物系的分离第五章 传热第六章 蒸发总结第一章 流体流动第一节 流体流动中的作用力第二节 流体静力学方程第三节 流体流动的基本方程第四节 流体流动现象第五节 流体在管内流动阻力第六节 管路计算第七节 流量的测定第六节 管路计算一、管路计算的依据和类型
1,依据：
柏努利方程连续性方程阻力损失关系式第一章 第六节
2、类 型
1)已知 Vs，几何尺寸，进出口条件，物性，求 Ne
Vs? u? Re hf? We? Ne
2)输送压头，几何尺寸，物性,求 Vs
u? Re’ ≠ Vs
3)输送压头，管长，物性，求一定 Vs下的 d
d? u? Re’ ≠ d
2 2 22
25
( 4 / ) 8
22
ssV d lVl u l
d d d
第一章 第六节二、几种典型管路的计算
1、串联管路
S 1 S 2
S 1 S 2 f f 1 f 2
w = w = = c o n s t
V = V = h = h + h +
,若,
,
第一章 第六节
2、并联管路
1 2 1 2 3.,S S S f f fc on st V V V h h h＝ ＋ ＋
忽略分流、合流处损失，各管路的流量分配按阻力相同原则。
2 2 5 5
1 1 2 2 1 2
1 2 1 2
1 2 1 1 2 2
,:,
22
SS
l u l u d d
VV
d d l l
第一章 第六节
3、分支管路 1 2 1 3 4
,,,,
,,
,,
1 ),
2)
3)
S S S S S S
f AG f AB f BD f D G
B C f BC D f BD
D F f D F G f D G
c onst V V V V V V
h h h h
E E h E h
E E h E h
＝ ＋ ＋
分支处总机械能为定值
＝＋
第一章 第六节
4、设计计算按照机械能关系由远及近计算
,m a x,
,,
m a x,
F f F D D D f B D B
G f G D D C f B C B
B f A B A
E h E E h E
E h E E h E
E h E
第一章 第六节
5,格努利方程未考虑分支,汇合,
但按单位流体可以处理
按分支流量的不同，由实验测定局部阻力系数
若管路长，可以忽略局部阻力
注意从上游到下游第一章 第六节三,几点讨论
1、简单管路
,
,1
,2
f A B
f A A
f B B
hu
hp
hp
阀门关小
任何局部阻力?，将使管路各处的 u?
下游阻力?，使上游 p? 连续介质
上游阻力?，使下游 p? 固定 E处第一章 第六节
2、分支管路
02
,1 0 0
03
f
uu
hp
pu
极端情况：
1) 总管阻力可以忽略,支管路阻力为主：
u0很小,p0为常数,关小 A只影响 A流量,不影响
B（ 供水 ）
2) 总管阻力为主,支管阻力可忽略,p0=p2=p3，
u0不变,总流量不因 A关闭而变小,,影响分配,
第一章 第六节
3、汇合管路关小阀门,u3?；
p0?,u1,u2?；
u2? 快? u2 = 0，
反向流动。
第一章 第六节从液面恒定的敞口高位槽向常压设备加料,d = 40 mm,l = 3 m,Z = 4 m。若要求 V’ = 1.5V，采用如下措施,1) d’ =
60 mm ； 2) d1 = 40 mm,d2 = 20 mm；
3) Z?至 6 m,l = 5 m。假设?为常数，
忽略入口损失及出口损失。
第一章 第六节第一章 第六节
2
25
1
25
2
1 1 2 2
8
8
V
Zg
d
Zg d
V
在 －，－ 截面间列伯努利方程则第一章 第六节
5
' 231 ( ) 2,7 6
2
V V V（）
5
21
2 1 1.18
2
V V V
（）
1
26 / 4
3 0.9 5
5 / 3
V V V
（）
