《过程机械原理》PPT课件

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1、第2章过程机械原理入门化工与能源学院www.zzu.edu.cn主要内容流体动力过程1热量传递过程2质量传递过程3ZHENGZHOUUNIVERSITY动量动力过程4热力过程5化学反应过程6www.zzu.edu.cn绪论一般机械原理研究机械中机构的结构和运动，以及机器的结构、受力、质量和运动。过程机械原理是研究机械及其系统中流程型物料的状态变化，以及这些物料和状态变化对机械及其系统影响的规律。ZHENGZHOUUNIVERSITY2.1流体动力过程流体动力学过程流体静力学过程流体动力过程www.zzu.edu.cnZHENGZHO

2、UUNIVERSITY流体动力过程（fluiddynamicalprocess）是指遵循流体力学规律的过程。它涉及泵、压缩机、风机、管道和阀门等过程设备与元件。www.zzu.edu.cn2.1.1流体静力学过程流动性压缩性膨胀性黏性流体的性质ZHENGZHOUUNIVERSITY切应力作用下流体会变形，且无恢复原状的能力。温度不变时，流体的体积随压力增大而缩小的性质。压力不变时，流体的体积随温度升高而增大的性质。运动的流体，在相邻的流层接触面上，形成阻碍流层相对运动的等值而反向的摩擦力。液体和气体的统称www.zzu.edu.cn

3、2.1.1流体静力学过程Text在重力作用下液体内部的压力随深度按直线变化。ZHENGZHOUUNIVERSITY深度相同的各点压力相同，形成一个等压水平面。压力能和位能可以相互转化，但其总和保持不变。浸没在液体中的物体，浮力等于其排开液体的体积。（阿基米德定律）密闭容器内的液体，外压力发生变化时，液体内任一点的压力均发生同样大小的变化。（帕斯卡原理、静压传递原理）流体静力学的性质流体静力学是研究流体在外力作用下达到平衡的规律，以及这些规律的实际应用。www.zzu.edu.cn2.1.1流体静力学过程应用U型管压力计压强传递设备倍

4、加器的原理是一个左右截面积不同的连通器。在小面积油缸上施加很小的压力时，可以在大面积油缸上产生很大的压力。U型管压力计是一个连通器，根据连通器左右液面的高度差来测量压力。ZHENGZHOUUNIVERSITY2.1.2流体动力学过程位能流体质量中心在重力作用下，高出某基准面而具有的能量位能=mgZ流体流动时具有的能量www.zzu.edu.cnZHENGZHOUUNIVERSITY动能流体流动时所具有的能量。www.zzu.edu.cn2.1.2流体动力学过程Re>40002100

5、GZHOUUNIVERSITY流体流动时，各质点间互相平行，不相干扰从层流过渡至湍流的中间状态，流体行为不稳定。流体除了向前流动外，还造成许多漩涡，与侧边的流体混合。流体流动的特征：雷诺数（Reynoldsnumber）2.1.3流体输送过程的基本设备流体输送过程采用泵来实现。离心泵：依靠高速旋转的叶轮，使液体在惯性离心力作用下获得能量提高压强，实现流体输送。往复泵：依靠泵缸内的活塞作往复运动来改变工作容积，实现流体输送。转子泵旋涡泵www.zzu.edu.cn2.1.4流体输送过程中使用的阀门截止阀：靠阀芯压紧在阀座上截断闸阀：靠

6、调节闸板控制阀门的开启球阀：阀芯为一个开有通孔的球，通过球的旋转实现对流体的控制。www.zzu.edu.cn2.2热量传递过程热量传递过程（heattransferpocess)指遵循传热学规律的过程。是物质系统内的热量转移过程。热量传递过程涉及热量交换过程，其设备主要为换热器或热交换器。www.zzu.edu.cnwww.zzu.edu.cn2.2热量传递过程热传导（conduction）对流传热（convectiveheattransfer）辐射传热（radiationheattransfer）热量传递形式ZHENGZHOUU

7、NIVERSITY物体各部分无相对位移，仅依靠物质分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而使热量从高温部分向低温部分传递的现象。依靠流体微团的宏观运动而进行的热量传递两个互不接触且温度不同的物体或介质之间通过电磁波进行的换热2.2热量传递过程热量传递过程（heattransferpocess)指遵循传热学规律的过程。是物质系统内的热量转移过程。热量传递过程涉及热量交换过程的设备主要为换热器或热交换器。www.zzu.edu.cn2.2热量传递过程www.zzu.edu.cn2.2热量传递过程热管（heattube）封闭的管壳中充以工作

8、介质并利用介质的相变吸热和放热进行热交换的高效换热元件。热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的