化工基础总复习资料.doc

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1、2-1基本概念U形管压差计选基准面列静力学方程1.理想流体12p1p2第二章流体的流动和输送2。流体密度、相对密度和比容123.流体的压力及其测量z2z1Ø压力的表示方法RØ流体静力学基本方程式“等压面"概念00Ø流体静力学基本方程式的应用4。流量和流速(1）流量体积流量：qm3/sV质量流量：qm=r×qVkg/s（2）流速平均速度：v=qV=qmm/sArA2-2流体定态流动时的衡算1。物料衡算—-连续性方程r1A1v1=r2A2v2对不可压缩流体，r为常量，则有：A1v1=A2v2vd2若在圆管中，d为管内径，有：12v2=d21说明:不可压缩流体在圆管内作稳态流动，速度与管径的

2、平方呈反比。2。能量衡算——柏努利方程式gH1+v2+p=const112r上式称为伯努利方程式，适用于不可压缩、非粘性流体（理想流体），又称为理想流体伯努利方程式。gH1+v12+p1=gH2+v22+p2rr22上式表明：Ø三种形式能量可相互转换;Ø总能量不会增减，三项之和为常数。1实际流体机械能衡算式u应用（1）外加压头，m◆H2-H1确定设备间相对位置单位质量流体外加能量,J/kg（2）◆P1(or。P2）确定管路中流体压强求解◆v1（or。v2)确定管道中流体流式中:∑hf＝g∑Hf，单位质量流体能量损失，J/kg。量W＝gH，单位质量流体外加能量，J/kg。◆He确定输送设

3、备压头注意事项：◆Hf确定流动阻力损失1)作图并确定衡算范围2）截面的截取3）基准水平面的选取4)单位必须一致4.流体流量的测量【结构、原理、流量测量方法】4。1孔板流量计12体积流量：qv=v0A0=C0A02Rg(ri-r)r4。2文氏流量计4.3转子流量计(最常用）体积流量qV=CRAR2(rf-r）VfgrAf文丘里流量计qV=CVA02Rg(r0-r)r流量标定及刻度换算2-3实际流体的流动1.粘度(1)牛顿粘性定律t=F=mdvAdd意义:剪应力(单位面积上受到的剪切力)的大小与速度梯度成正比。（2）流体的粘度粘度属于流体物性。粘度单位：Pa·S•物理单位制：P（泊)，c

4、P(厘泊）•换算关系：1cp=0.01P=10—3Pa·s22.流体流动的型态流型判据——雷诺准数=drvRe无因次数群mRe≤2000时，流动为层流，此区称为层流区；Re≥4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区；2000〈Re〈4000时，流动可能是层流，也可能是湍流，该区称为不稳定的过渡区。2—4流体在圆管内流动时的阻力计算1。直管阻力的计算通式hf=llv2J/kgd2——直管阻力通式（范宁Fanning公式）l——摩擦系数（摩擦因数）其它形式:压头损失Hf=llv2md2g流体在圆管内的速度分布层流时的速度分布即流体在圆形直管内层.Dp22流流动时，其速度呈抛v=4ml(R-

5、r)物线分布。【层流流动时的平均速度为管中心最大速度的1/2】2.层流时的摩擦系数哈根—泊谡叶方程Dp=32mlvhf=32mlvd2rd2层流时阻力与速度的一次方成正比。变形:hf32mlv64mlv264lv2rd2drvd2Red2l=64hf=llv2比较得Red2*哈根—泊谡叶方程DpR2速度分布方程vmax=4ml又1dv=2vmaxR=2Dp=32mlv—-哈根—泊谡叶d2（Hagen-Poiseuille)方程Hf=32mlvrd2层流时能量损失的计算32mlvHf=grd23.湍流时摩擦系数的影响因素（1)层流区(Re≤2000）λ与ed无关，与Re为直线关系，即l=

6、Re64hfµv，即hf与v的一次方成正比。(2）过渡区（2000〈Re<4000)将湍流时的曲线延伸查取λ值。（3）湍流区（Re≥4000以及虚线以下的区域）l=f（Re,ed）3（4）完全湍流区（虚线以上的区域）4。非圆形管的当量直径当量直径rH—水力半径6.管路计算λ与Re无关，只与ed有关。ed一定时，hfµv2该区又称为阻力平方区.光滑管湍流时经验公式：（1）柏拉修斯（Blasius）式：l=0.3164适用光滑管Re0。25Re＝5×103～105d=4r=4AA–流通截面积eHPP-浸润周边长度5。局部阻力损失1、阻力系数法h’f=zv2J/kg或H'f=zv2J/N

7、=m2v22gv22、当量长度法h’f=lle或H'f=lled2d2g•基本工具：Ø连续性方程Ø伯努利方程Ø摩擦阻力计算式Ø摩擦系数计算式ØRe＆vv1A1=v2A2H1+p1+v12+He=H2+p2+v22+åHfrg2grg2gåhf=llv2d2l=f(Re，e/d)Re=dvpv=4qvmpd2第四章传热过程4-1概述1.化工生产中的传热过程传热的三种基本方式：传导、对流和辐射2。传热中的一些基本物理量和单位传热速