化工流体流动 13-14学时

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1、第一章流体流动1.4流体流动的基本方程式1.6.1简单管路1.5流体在管内的流动1.6管路计算1.6.2复杂管路一、复杂管路的类型存在分流与合流的管路—复杂管路。复杂管路并联管路分支管路并联管路分支管路1.并联管路根据质量守恒定律，在稳态下：结论1并联管路中各支管的阻力相等m3/s主管中的流量等于各支管的流量之和kg/s不可压缩流体二、复杂管路的特点在A、B两截面间列方程对于直管1二、复杂管路的特点对于直管2比较得结论2并联管路中单位质量流体流经各支管的阻力相等与各支管的设置无关二、复杂管路的特点根据质量守恒

2、定律，在稳态下：结论1并联管路中各支管的阻力相等m3/s主管中的流量等于各支管的流量之和kg/s不可压缩流体二、复杂管路的特点2.分支管路以分支点O为上游截面，分别对直管B和直管C列方程对于直管B对于直管C二、复杂管路的特点比较得结论2对于分支管路，单位质量流体在各支管流动终了时的总机械能与能量损失之和相等。二、复杂管路的特点第一章流体流动1.4流体流动的基本方程式1.5流体在管内的流动1.6管路计算1.7流量测量一、测速管1.测速管的结构测速管—皮托管（Pitottube）1-静压管2-冲压管动画：皮托管静

3、压口冲压口测速管示意图一、测速管2.测速管的工作原理点1与点2间列方程驻点一、测速管待测点速度设U管压差计指示液密度为，读数为R故一、测速管为保证测速管的测量精度引入一校正系数测速管测定的为点速度。校正系数C=0.98～1.0测定平均速度的方法：注意二、孔板流量计1.孔板流量计的结构动画：孔板流量计孔板流量计示意图缩脉处，流速最大，压力最低。孔板缩脉二、孔板流量计2.孔板流量计的工作原理在和截面间列方程校正系数（能量损失校正）二、孔板流量计孔板厚度测压孔孔直径测压方法—角接取压法角接取压法管径设角接取压方法压

4、差为校正系数（取压法校正）二、孔板流量计由连续性方程由此得二、孔板流量计孔流系数令二、孔板流量计设U管压差计指示液密度为，读数为R二、孔板流量计孔流系数临界雷诺数孔板流量计安装要求：上游直管长度下游直管长度管径三、文丘里流量计1.文丘里（Venturi）流量计的结构文丘里流量计示意图以一段渐缩渐扩的短管代替孔板—文丘里流量计喉颈文丘里流量计的能量损失小于孔板流量计。三、文丘里流量计2.文丘里流量计的工作原理文丘里流量计的工作原理类似于孔板流量计。故喉颈处截面积流量系数CV=0.98～0.99通常取四、转子流量

5、计1.转子流量计的结构转子流量计示意图1-锥形玻璃管2-转子3-刻度动画：转子流量计转子流量计测速管孔板流量计文丘里流量计变压力流量计变截面流量计四、转子流量计2.转子流量计的工作原理设体积密度最大截面积转子上游截面下游截面压力差转子处于平衡时压力差＝重力－浮力四、转子流量计类似于孔板流量计，可写出流量系数环形截面积四、转子流量计故～孔流系数用转子所处位置的高低反映流体流量大小四、转子流量计3.转子流量计的校正转子流量计的刻度与被测流体的密度有关标定流体液体：水气体：空气下标1－出厂标定流体下标2－实际测定流

6、体练习题目思考题作业题:26、27、291.并联管路和分支管路各有哪些特点？2.测速管的工作原理如何？3.孔板流量计的工作原理如何?4.文丘里流量计的工作原理如何？5.转子流量计的工作原理如何?本章小结本章重点掌握的内容流体的物理性质流体的密度流体的黏度流体的三种分类方法流体静力学基本方程式流体的压力流体静力学方程式的推导与应用本章小结流体流动的基本概念稳态与非稳态流动流量与流速流体的两种流动型态与雷诺数当量直径流体流动的基本方程连续性方程式的推导及应用柏努利方程式的讨论及应用本章小结流体在管内的流动圆管内稳

7、态层流的速度分布圆管内稳态湍流的速度分布（三层模型）计算圆形直管阻力的通式（范宁公式）摩擦系数的定义及计算公式（层流和湍流）摩擦系数与雷诺数及相对粗糙度的关系局部阻力的形成及计算方法（阻力系数法与当量长度法）管路系统的总能量损失简单管路的计算