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《化工流體流動(dòng) 07-08學(xué)時(shí)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、1.1流體的物理性質(zhì)第一章流體流動(dòng)1.2流體靜力學(xué)基本方程式1.3流體流動(dòng)的基本概念1.4流體流動(dòng)的基本方程式1.4.1連續(xù)性方程式一、連續(xù)性方程式的推導(dǎo)穩(wěn)態(tài)流動(dòng)連續(xù)性方程式的推導(dǎo)連續(xù)性方程式一、連續(xù)性方程式的推導(dǎo)對(duì)于不可壓縮流體連續(xù)性方程式適用條件穩(wěn)態(tài)流動(dòng)流體必須連續(xù)注意連續(xù)性方程式反映了穩(wěn)態(tài)流動(dòng)系統(tǒng)中,在流量一定時(shí)管路各截面上流速的變化規(guī)律,此規(guī)律與管路的安排及輸送設(shè)備等無關(guān)。二、連續(xù)性方程式的應(yīng)用示例變徑管道若求變徑管內(nèi)不可壓縮流體的穩(wěn)態(tài)流動(dòng)二、連續(xù)性方程式的應(yīng)用若則當(dāng)體積流量一定,流速與管徑的平方成反比。由1.1流體的物
2、理性質(zhì)第一章流體流動(dòng)1.2流體靜力學(xué)基本方程式1.3流體流動(dòng)的基本概念1.4流體流動(dòng)的基本方程式1.4.1連續(xù)性方程式1.4.2柏努利方程式一、柏努利方程式的推導(dǎo)流動(dòng)系統(tǒng)總能量衡算1.流動(dòng)系統(tǒng)總能量衡算1-換熱器2-泵內(nèi)壁面流速壓力比容高度基準(zhǔn)面衡算范圍與截面間衡算基準(zhǔn)一、柏努利方程式的推導(dǎo)物質(zhì)內(nèi)部能量的總和。1kg流體輸入的內(nèi)能1kg流體輸出的內(nèi)能(1)內(nèi)能1kg流體進(jìn)、出系統(tǒng)時(shí)輸入和輸出的能量有以下各項(xiàng):系統(tǒng)內(nèi)能變化量一、柏努利方程式的推導(dǎo)(2)位能流體受重力作用所產(chǎn)生的能量。1kg流體輸入的位能1kg流體輸出的位能系統(tǒng)位能
3、變化量一、柏努利方程式的推導(dǎo)(3)動(dòng)能流體以一定速度運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的能量。1kg流體輸入的動(dòng)能1kg流體輸出的動(dòng)能系統(tǒng)動(dòng)能變化量一、柏努利方程式的推導(dǎo)(4)靜壓能(流動(dòng)功)流體在流動(dòng)中克服靜壓力所需提供的能量。靜壓能引起設(shè)質(zhì)量為m、體積為V的流體通過某截面,將該流體推進(jìn)此截面所需的作用力為pA,而流體通過此截面所走的距離為V/A。則一、柏努利方程式的推導(dǎo)1kg流體輸入的靜壓能1kg流體輸出的靜壓能系統(tǒng)靜壓能變化量一、柏努利方程式的推導(dǎo)(5)熱換熱器向1kg流體提供的熱量換熱器提供熱量換熱器移出熱量加熱器冷卻器設(shè)一、柏努利方程式的推導(dǎo)
4、1kg流體通過泵(或其它輸送機(jī)械)所獲得的熱量(6)外功(凈功、有效功)根據(jù)能量守恒定律設(shè)流動(dòng)系統(tǒng)總能量衡算式一、柏努利方程式的推導(dǎo)2.流動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能衡算式(1)機(jī)械能的轉(zhuǎn)換與損失機(jī)械能動(dòng)能位能靜壓能外功總能量?jī)?nèi)能熱流體在輸送過程中各機(jī)械能可以相互轉(zhuǎn)換。由于流體黏性作用部分機(jī)械能損失,轉(zhuǎn)換為內(nèi)能。動(dòng)畫:機(jī)械能的轉(zhuǎn)換與損失一、柏努利方程式的推導(dǎo)機(jī)械能的轉(zhuǎn)換與損失動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能由于黏性摩擦,靜壓能損失轉(zhuǎn)換為內(nèi)能一、柏努利方程式的推導(dǎo)對(duì)于不可壓縮流體流體靜壓能降低等于內(nèi)能增加一、柏努利方程式的推導(dǎo)(2)流動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能衡算式由熱力
5、學(xué)第一定律流體與環(huán)境交換的熱量克服流動(dòng)阻力而損失的能量,該能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崾沽黧w溫度略微升高流體在流動(dòng)過程中獲得熱量流體在流動(dòng)過程中因被加熱而引起體積膨脹功一、柏努利方程式的推導(dǎo)流動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械能衡算式一、柏努利方程式的推導(dǎo)(3)柏努利方程式對(duì)于不可壓縮流體柏努利方程式適用于不可壓縮流體一、柏努利方程式的推導(dǎo)對(duì)于理想流體,又無外功加入柏努利方程式適用于理想流體二、柏努利方程式的討論1.柏努利方程式的注意事項(xiàng)穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的流體不可壓縮流體(1)適用條件理想流體二、柏努利方程式的討論單位質(zhì)量流體所具有的能量,J/kg(2)各項(xiàng)能量分析某截面上流
6、體本身具有能量流體在兩截面間獲得的能量二、柏努利方程式的討論流體靜力學(xué)方程式2.靜止流體對(duì)于靜止流體柏努利方程可描述靜止流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律二、柏努利方程式的討論3.可壓縮流體對(duì)于可壓縮流體若則兩截面間流體密度的平均值4.有效功率單位時(shí)間輸送設(shè)備對(duì)流體所做有效功—有效功率。二、柏努利方程式的討論5.以壓頭表示的柏努利方程由除以重力加速度g單位為m二、柏努利方程式的討論令以壓頭表示的柏努利方程式二、柏努利方程式的討論位壓頭動(dòng)壓頭靜壓頭輸送設(shè)備有效壓頭壓頭損失各項(xiàng)具有高度單位,相當(dāng)于各項(xiàng)能量可以將自身從基準(zhǔn)面升舉的高度壓頭練習(xí)題目思考題作
7、業(yè)題:8、91.連續(xù)性方程式如何推導(dǎo),其適用條件如何?2.柏努利方程式如何推導(dǎo),其適用條件如何?3.如何理解機(jī)械能的轉(zhuǎn)換與損失?4.使用柏努利方程式應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?5.應(yīng)用柏努利方程式解題有哪些要點(diǎn)?