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时间:2020-09-29
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1、2008-11-02液体管路和储罐模型第二章化工过程模型化方法应用---液体管路和储罐模型2.1液体管路的稳态特性2.2液体管路的动态数学模型2.3液体管路的流量调节2.4管路中的调节阀2.5开启式液体储罐模型2.6密闭式液体储罐模型2008-11-02液体管路和储罐模型2.1液体管路的稳态特性2008-11-02液体管路和储罐模型2.1液体管路的稳态特性2008-11-02液体管路和储罐模型2.1液体管路的稳态特性2008-11-02液体管路和储罐模型2.1液体管路的稳态特性流速:2008-11-02液体管路和储罐模型2.1液体管路的稳态特性2008-11-02液体管路和储罐模
2、型2.1液体管路的稳态特性2008-11-02液体管路和储罐模型2.1液体管路的稳态特性2008-11-02液体管路和储罐模型2.1液体管路的稳态特性图2.2所示,两曲线的交点,即为稳态操作点。从图中可以看出,如原稳态操作点为1,当调节阀开度加大,则新的稳态操作点即为2;如操作阀开度固定,但容器压强或液面有变动,则新的稳态操作点即为3。2008-11-02液体管路和储罐模型2.1液体管路的稳态特性如果泵的转速可调,则当泵的转速改变时,即使管路特性未变,操作点也会改变,这从图2.2可以看出来(泵的转速改变时,泵特性公式中的系数a,b和c也随之变化)。2008-11-02液体管路和储
3、罐模型2.2液体管路的动态数学模型2008-11-02液体管路和储罐模型2.2液体管路的动态数学模型由微观衡算式:2008-11-02液体管路和储罐模型2.2液体管路的动态数学模型Z1Z2A1A2u1u2P1P2L取整个管长为划定体积,如图(2.3)所示,将特征密度(),代入并积分:2008-11-02液体管路和储罐模型2.2液体管路的动态数学模型2008-11-02液体管路和储罐模型2.2液体管路的动态数学模型2008-11-02液体管路和储罐模型2.2液体管路的动态数学模型整理,得:2008-11-02液体管路和储罐模型2.2液体管路的动态数学模型2008-11-02液体管路
4、和储罐模型2.2液体管路的动态数学模型2008-11-02液体管路和储罐模型2.3液体管路的流量调节2008-11-02液体管路和储罐模型2.3液体管路的流量调节2008-11-02液体管路和储罐模型2.3液体管路的流量调节2008-11-02液体管路和储罐模型2.3液体管路的流量调节2008-11-02液体管路和储罐模型2.3液体管路的流量调节2008-11-02液体管路和储罐模型2.3液体管路的流量调节2008-11-02液体管路和储罐模型2.3液体管路的流量调节2008-11-02液体管路和储罐模型2.3液体管路的流量调节(2)时间常数意义从传质、传热角度来说,表示了容量的
5、大小;从动量传递或运动角度来说,则表示了质量或惯性的大小。2008-11-02液体管路和储罐模型2.4管路中的调节阀2008-11-02液体管路和储罐模型2.4管路中的调节阀2008-11-02液体管路和储罐模型2.4管路中的调节阀图2.4管路中的调节阀2008-11-02液体管路和储罐模型2.4管路中的调节阀2008-11-02液体管路和储罐模型2.4管路中的调节阀2008-11-02液体管路和储罐模型2.4管路中的调节阀2008-11-02液体管路和储罐模型2.4管路中的调节阀2008-11-02液体管路和储罐模型2.4管路中的调节阀2008-11-02液体管路和储罐模型2.
6、4管路中的调节阀2008-11-02液体管路和储罐模型2.5开启式液体储罐模型1h2h1P2P1PcQinQoutPL图2.5液体储罐图2.5为一开口式液体储罐,该储罐上方空间与大气相通,液体上方压力恒定。假设:无化学反应;无传热;无传质过程。故:按集中参数处理,只考虑物料衡算。把整个储罐液体作为划定体积,作物料衡算。2008-11-02液体管路和储罐模型2.5开启式液体储罐模型2008-11-02液体管路和储罐模型2.5开启式液体储罐模型2008-11-02液体管路和储罐模型2.5开启式液体储罐模型2008-11-02液体管路和储罐模型2.5开启式液体储罐模型2008-11-0
7、2液体管路和储罐模型2.6密闭式液体储罐模型1h2h1P2P1PcQinQoutPLH图2.6封闭式液体储罐图2.6为一封闭式液体储罐。假设:①罐内压力只受液面波动的影响;②无化学反应、无传热、无传质过程;③进料不受罐内压力影响、管路末端压力恒定;④忽略罐内、管内的液体加速度惯性项;⑤流动状态为湍流;⑥泵的压头不随流量变化。故:只考虑物料效衡算。2008-11-02液体管路和储罐模型2.6密闭式液体储罐模型2008-11-02液体管路和储罐模型2.6密闭式液体储罐模型2008-1
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