流体流动和输送讲xin

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1、求：1、水塔底部水管的压力、水塔高度H；2、选用泵的类型，即泵的有效功率；3、一、二、三楼的出水流量是否是相等的？比例为多少？第一章流体流动和输送1、流体2、密度：ρ=m/v,单位Kg/m3。3、比重：物料密度与纯水（4摄氏度）密度之比。4、比容（比体积）：密度的倒数。5、压强：P=F/A,单位N/m2或Pa1-1概述一、几个物理名词绝对压强：以绝对零压为起点计算的压强（流体的真实压强）表压强=绝对压强-大气压强真空度=大气压强-绝对压强6、体积流量(qv)质量流量(qm)7、平均流速(u)二、牛顿粘性定律二、牛顿粘性定律两流体层之间

2、单位面积上的内摩擦力τ与垂直于流动方向上的速度梯度成正比。1、式中符号：τ—剪切力或剪应力，N/m2—内摩擦力，剪切力，N——速度梯度，s-1μ—粘性系数或动力粘度，简称粘度，Pa.s2、粘度：P（泊），cP（厘泊）：1cP=0.01P=10-3Pa.s3、物理意义：4、运动粘度ν：5、牛顿型流体：服从牛顿粘性定律的流体。非牛顿型流体：6、理想流体三、流体流动类型雷诺数（雷诺准数）：7、实际流体特征：流体质点无反混速度分布呈抛物线型平均速度是最大流速的一半，1、层流（滞流）：2、湍流：特征：流体质点杂乱无章，仅在管壁处存在速度梯度平均

3、速度是最大流速的0.8倍，3、过渡流：2000＜Re＜4000例1苯（密度为880kg/m3,粘度为0.65cP）流经内径20mm的圆形直管时,其平均流速为0.06m/s,其雷诺准数为_____,流动形态为___。2、某石油化工厂用φ108×4mm的钢管每小时输送原油38吨,油的密度为900kg/m3,粘度为0.072Pa.s,此时Re为______,流型为____。四、乌氏粘度计的原理1-2流体静力学一、流体静力学基本方程式等压面：同一种静止、连通的流体内部，同一水平面（等高面）上压强相等。二、压强的静力学测量方法（P13-16）1

4、、简单测压管2、U型测压管3、U型压差计4、流体静力学方程应用举例（P15）1-3流体动力学有关概念1、稳定流动：2、不稳定流动3、可压缩流体4、不可压缩流体一、流体动力学服从的守恒原理质量守恒、能量守恒、动量守恒二、稳定流动连续性方程的推导(质量恒算）三、稳定流动的总能量方程式——柏努力方程的推导（能量恒算）1、势能2、动能3、压力能（压力能）4、热能5、外功6、摩擦能量损耗压力能的推导压头：以单位重量流体所含能量柏努利方程的应用应注意的要点：1）选取已知条件最多的截面2）一般选位能较低的截面为基准面。3）压强的单位要统一4）大口截

5、面的流速为零5）上游截面和下游截面的确定四、柏努力方程应用举例[例]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20J/kg（不包括出口的能量损失），试求高位槽的液面应比虹吸管的出口高多少？1-4阻力损失一、圆形直管阻力损失公式1、层流时阻力系数的计算λ=64/Re例题：1）流体在圆形直管中作层流流动，如果流量等不变，只是将管径增大一倍，则阻力损失为原来的_____倍。2）液体在园管内作稳定连续滞流流动时，其摩擦阻力损失与管内径的_____次方成反比。2、

6、湍流时阻力系数的计算（P40图）二、局部阻力的计算1、当量长度法：2、阻力系数法当量长度（）——能产生与局部阻力相同的沿程阻力所需的长度。四、流体阻力计算举例1、某输送管线，管长1000m（包括局部阻力的当量长度），管径为50mm。若分别输送水（密度为1000kg/m3，粘度为1cp）和甘油（密度为1261kg/m3，粘度为1499cp）。试计算管内流速为1m/s时，两种流体在光滑管道中的阻力损失。三、管路总能量损失五、管路计算1、由山上的湖泊中引水至某贮水池，湖面比贮水池面高出45m，管路总长4000m（包括直管长度和局部阻力当量长

7、度），要求管道流量达到0.085m3.s-1,试选择管直径为多少？假定所选管道的磨檫系数λ=0.02。经长期使用，输水管内壁锈蚀，其磨檫阻力系数增大至λ=0.03。问此时水的流量减至多少？1-5流速和流量的测定一、测速管1、毕托管测速原理：测量点的局部流速优点：对流体的阻力小缺点：不能直接测出平均流速；所配压差计读数较小；不宜测含有固体杂质的流体1、孔板流量计测量原理二、流量测量体积流量：质量流量2、优点：制造简便，造价低3、缺点：能量损耗大。2、转子流量计测量原理体积流量：2、优点：读取流量方便，能量损失小，测量范围宽，可用于腐蚀性

8、流体的测量。3、缺点：不耐高温和高压，易破损。3、文丘里流量计优点：能量损失小缺点：精度要求高，成本高。1-6流体输送机械概述：1、压头和流量是输送机械的主要的技术指标2、流体输送机械的分类1）按所输送的流体种类分：泵类