过程原理与设备复习题

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1、流体流动–––基本概念与基本原理一、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=10.33mH2O=101.33kPa=1.033kgf/cm2=1.033at4、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

2、：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。7、1N流体[m]（压头）1m3流体,17四、柏努利式中的∑hfⅠ.流动类型：1、雷诺准数Re及流型Re=duρ/μ

3、=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

4、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

5、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。五、管路计算Ⅰ.并联管路：1、172、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。Ⅱ.分支管路：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增大其流量系数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。测流体流量时，随流量增加孔板流量计两侧压差值将增加

6、，若改用转子流量计，随流量增加转子两侧压差值将不变。17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

7、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，叶轮的直径及泵的串、并联操作。离心泵的流量调节阀安