《流体在管内流动》PPT课件.ppt

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1、关于作业3.必须表示代入数值的步骤！！4.抄作业现象很严重2.少数学生应提高书写和表达质量1.符号混乱，缺少说明或图示5.请用较为规范的作业纸！3.U管压差计测压公式：2.静力学方程式：1.压强及其表示方法内容回顾4．微差压差计【例】在本题附图所示的密闭容器A与B内，分别盛有水和密度为810kg/m3的某溶液，A、B间由一水银U管压差计相连。（1）当pA=29×103Pa（表压）时，U管压差计读数R=0.25m，h=0.8m。试求容器B内的压强pB。（2）当容器A液面上方的压强减小至pA=20×103Pa(表压)，

2、而PB不变时，U形管压差计的读数为若干？解：（1）由pa=pa于是：带入数据：（2）U管压差计读数R由于容器A液面上方压强下降，U管压差计读数减小，则U管左侧水银面上升（R-R）/2，右侧水银面下降（R-R’）/2。水平面b-b为新的等压面，即pb=pb，根据流体静力学基本方程式得：带入数据：【例】常温的水在本例附图所示的管道中流过，为了测量a-a与b-b两截面间的压强差，安装了两个串联的U管压差计，压差计中的指示液为汞。两U管的连接管内充满了水，指示液的各个液面与管道中心线的垂直距离为：h1=1.2m

3、、h2=0.3m、h3=1.3m、h4=0.35m。试根据以上数据计算a-a及b-b两截面间的压强差。解:h2h4h3h11'122'3'3aba'b'papbpb+(h3-h4)Ag+h4g=p2+(h3-h2)g(2)pa+h1g=p2+(h1-h2)Ag(1)=(h3-h4+h1-h2)(A-)g=(1.3-0.35+1.2-0.3)(13600-1000)g=228671.1Papa-pb=(h3-h4+h1-h2)Ag+(h4-h1+h2-h3)g二.液位的测量1．液柱压差计式由压差计

4、指示液的读数R可以计算出容器内液面的高度。当R＝0时，容器内的液面高度将达到允许的最大高度，容器内液面愈低，压差计读数R越大。2.远距离控制液位的方法：压缩氮气自管口经调节阀通入，调节气体的流量使气流速度极小，只要在鼓泡观察室内看出有气泡缓慢逸出即可。压差计读数R的大小，反映出贮罐内液面的高度。haR【例】现已知U管压差计的指示液为水银，其读数R=160mm，罐内对硝基氯苯的密度ρ＝1250kg/m3，储罐上方与大气相通。试求储罐中液面离吹气管出口的距离h为多少？解：由于吹气管内氮气的流速很低，且管内不能存有液体，故

5、可认为管出口a处与U管压差计b处的压力近似相等，即pa≈pb。haRa'pa=大气压+hgpb=大气压+RAghg=RAg三、液封高度的计算液封的作用：若设备内要求气体的压力不超过某种限度时，液封的作用就是：当气体压力超过这个限度时，气体冲破液封流出，又称为安全性液封。若设备内为负压操作，其作用是：防止气体倒流。解：设气压管内水面上方的绝对压强为p，根据流体静力学基本方程式知：p1=p1p1=p+hgp1=pap+hg=papa-86×103+h×1000×9.81=pah=8.77m【例】真空蒸发操

6、作中产生的水蒸气，往往送入本题附图所示的混合冷凝器中与冷水直接接触而冷凝。为了维持操作的真空度，冷凝器上方与真空泵相通，随时将器内的不凝气体（空气）抽走。同时为了防止外界空气由气压管4漏入，致使设备内真空度降低，因此，气压管必须插入液封槽5中，水即在管内上升一定的高度h，这种措施称为液封。若真空表的读数为86×103Pa，试求气压管中水上升的高度h。111、流量单位时间内流过管道任一截面的流体量，称为流量。若流量用体积来计量，称为体积流量VS；单位为：m3/s。若流量用质量来计量，称为质量流量WS；单位：kg/s。

7、体积流量和质量流量的关系是：2、流速单位时间内流体在流动方向上流过的距离，称为流速u。单位为：m/s。平均流速数学表达式为：第二节流体在管内的流动1.2.1概述流量与流速的关系为：质量流速：单位时间内流体流过管道单位面积的质量，用G表示，单位为kg/(m2.s)。数学表达式为：对于圆形管道，——管道直径的计算式生产实际中，管道直径应如何确定？流体及其流动类别流速范围/（m/s）流体及其流动类别流速范围/（m/s）自来水（3×105Pa）1～1.5高压空气15～25水及低粘度液体（1×105Pa～1×106Pa）1.5

8、～3.0一般气体（常压）10～20高粘度液体0.5～1.0鼓风机吸入管10～20工业供水（8×105Pa以下）1.5～3.0鼓风机排出管15～20锅炉供水（8×105Pa以下）﹥3.0离心泵吸入管（水类液体）1.5～2.0饱和蒸汽20～40离心泵排出管（水类液体）2.5～3.0过热蒸汽30～50往复泵吸入管（水类液体）0.75～1.0蛇管、螺旋