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第一节 流体的流动规律
柏努利 (Bernoulli)方程
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修正的柏努利方程
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定义 压力降
fff gHhp ?? ? ???
以上均称为 流体动力学方程
流体动力学方程注意事项
1.根据题意画出流动系统示意图,明确流体的流动
方向
2.不可压缩流体,连续定态流动(无急变流等)
3.无分支管路
4.区分有无阻力或输送机械作功
5.截面的选取,垂直于流动方向
化工中更多的流体问题
例 1 用虹吸管从高位槽向反
应器加料,高位槽和反应
器均与大气连通,要求料
液在管内以 1m/s的速度流
动。设料液在管内流动时
的能量损失为 2J/kg,试
求高位槽的液面应比虹吸
管的出口高出多少?
化工中更多的流体问题
流体输送
第二节 流体输送过程
管内流体的流动型态
第二节 流体输送过程
管内流体的流动型态
流动型态 层流 湍流
速度分布
)( 2212 Rrwu ??
第二节 流体输送过程
管内流体的流动型态
流动型态的判据
定义,称 雷诺 (Reynolds)准数
?
?dw
?Re
当 Re≤2000时为稳定的层流
当 Re> 4000时为稳定的湍流
当 2000< Re< 4000时为过渡状态
第二节 流体输送过程
管内流体的沿程阻力
圆形直管阻力损失通式
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d
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h ff
?
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其中 称为 摩擦系数
层流时的摩擦系数
Re
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f
??? Hagen-Poiseuille公式
第二节 流体输送过程
管内流体的沿程阻力
湍流阻力损失与量纲分析
数学模型方法
量纲分析法 — 依据 雷莱 (Rylegh)指数法
)R e,
d
??? (?
其中,?称为 粗糙度
常用关联式
圆管,Re=3× 103?105时
250
31640
.Re
.
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乌氏粘度计原理
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4
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第二节 流体输送过程
局部阻力
阻力系数法:
当量长度法:
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l
h ef ??
管路计算
简单管路
vvv qqq ??? ?21,,
????? 21,,fff hhh
例 1 如图所示, 用压差计测
量管路中水的流量 。 已知
压差计中液柱高差 h’为
30mm,比重为 1.60,与管
路接口间距 l为 1.8m,管
道内径为 100mm, 水的密
度为 1000kg/m3,粘度为
10-3Pa?s,求管中流量 。
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流体动力学方程注意事项
1.根据题意画出流动系统示意图,明确流体的流动
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3.无分支管路
4.区分有无阻力或输送机械作功
5.截面的选取,垂直于流动方向
化工中更多的流体问题
例 1 用虹吸管从高位槽向反
应器加料,高位槽和反应
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动。设料液在管内流动时
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流体输送
第二节 流体输送过程
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当 Re> 4000时为稳定的湍流
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道内径为 100mm, 水的密
度为 1000kg/m3,粘度为
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