流體流動–––基本概念與基本原理
一、 流體靜力學基本方程式
或注意：1、應用條件：靜止的連通著的同一種連續的流體。
2、壓強的表示方法：絕壓—大氣壓=表壓表壓常由壓強表來測量；
大氣壓—絕壓=真空度真空度常由真空表來測量。
3、壓強單位的換算：
1atm=760mmhg=10.33mh2o=101.33kpa=1.033kgf/cm2=1.033at
4、應用：水平管路上兩點間壓強差與u型管壓差計讀數r的關係：
處於同一水平面的液體，維持等壓面的條件必須時靜止、連續和同一種液體。
二、定態流動系統的連續性方程式––––物料衡算式
三、定態流動的柏努利方程式––––能量衡算式
1kg流體： [j/kg]
討論點：1、流體的流動滿足連續性假設。
2、理想流體，無外功輸入時，機械能守恆式：
3、可壓縮流體,當δp/p1<20%,仍可用上式，且ρ=ρm。
4、注意運用柏努利方程式解題時的一般步驟，截面與基準面選取的原則。
5、流體密度ρ的計算：
理想氣體ρ=pm/rt 混合氣體
混合液體
上式中：––––體積分率；––––質量分率。
6、gz，u2/2，p/ρ三項表示流體本身具有的能量，即位能、動能和靜壓能。∑hf為流經系統的能量損失。we為流體在兩截面間所獲得的有效功，是決定流體輸送裝置重要引數。
輸送裝置有效功率ne=we·ws，軸功率n=ne/η（w）
7、1n流體m] （壓頭）
1m3流體 ,
四、 柏努利式中的∑hf
i． 流動型別：
1、雷諾準數re及流型 re=duρ/μ，μ為動力黏度，單位為[pa·s]；
層流：re≤2000，湍流：re≥4000；20002、牛頓黏性定律 τ=μ(du/dy)
氣體的黏度隨溫度公升高而增加，液體的黏度隨溫度公升高而降低。
3、流型的比較：①質點的運動方式；
②速度分布，層流：拋物線型，平均速度為最大速度的0.5倍；
湍流：碰撞和混和使速度平均化。
③阻力，層流：黏度內摩擦力，
湍流：黏度內摩擦力+湍流應力。
ii． 流體在管內流動時的阻力損失
[j/kg]
1、直管阻力損失hf 范寧公式(層流、湍流均適用).
層流： 哈根—泊稷葉公式。
湍流區（非阻力平方區）：；高度湍流區（阻力平方區）：，具體的定性關係參見摩擦因數圖，並定量分析hf與u之間的關係。
推廣到非圓型管
注：不能用de來計算截面積、流速等物理量。
2、區域性阻力損失h′f ①阻力係數法，
②當量長度法，
注意：截面取管出口內外側，對動能項及出口阻力損失項的計算有所不同。
當管徑不變時，
流體在變徑管中作穩定流動，在管徑縮小的地方其靜壓能減小。流體在等徑管中作穩定流動流體由於流動而有摩擦阻力損失，流體的流速沿管長不變。流體流動時的摩擦阻力損失hf所損失的是機械能中的靜壓能項。
完全湍流（阻力平方區）時，粗糙管的摩擦係數數值只取決於相對粗糙度。
水由敞口恆液位的高位槽通過一管道流向壓力恆定的反應器，當管道上的閥門開度減小時，水流量將減小，摩擦係數增大，管道總阻力不變。
五、 管路計算
i． 併聯管路：1、
2、 各支路阻力損失相等。
即併聯管路的特點是：（1）併聯管段的壓強降相等；
（2）主管流量等於併聯的各管段流量之和；
（3）併聯各管段中管子長、直徑小的管段通過的流量小。
ii．分支管路：1、
2、分支點處至各支管終了時的總機械能和能量損失之和相等。
六、柏式在流量測量中的運用
1、畢託管用來測量管道中流體的點速度。
2、孔板流量計為定截面變壓差流量計，用來測量管道中流體的流量。隨著re增大其孔流係數c0先減小，後保持為定值。
3、轉子流量計為定壓差變截面流量計。注意：轉子流量計的校正。
測流體流量時，隨流量增加孔板流量計兩側壓差值將增加，若改用轉子流量計，隨流量增加轉子兩側壓差值將不變。
離心幫浦–––––基本概念與基本原理
一、工作原理
基本部件：葉輪（6~12片後彎葉片）；幫浦殼（蝸殼）（集液和能量轉換裝置）；軸封裝置（填料函、機械端麵密封）。
原理：借助高速旋轉的葉輪不斷吸入、排出液體。
注意：離心幫浦無自吸能力，因此在啟動前必須先灌幫浦，且吸入管路必須有底閥，否則將發生「氣縛」現象。
某離心幫浦執行一年後如發現有氣縛現象，則應檢查進口管路是否有洩漏現象。
二、效能引數及特性曲線
1、壓頭h，又稱揚程
2、有效功率
3、離心幫浦的特性曲線通常包括曲線，這些曲線表示在一定轉速下輸送某種特定的液體時幫浦的效能。由線上可看出：時，，所以啟動幫浦和停幫浦都應關閉幫浦的出口閥。
離心幫浦特性曲線測定實驗，幫浦啟動後出水管不出水，而幫浦進口處真空表指示真空度很高，可能出現的故障原因是吸入管路堵塞。
若被輸送的流體黏度增高，則離心幫浦的壓頭減小，流量減小，效率減小，軸功率增大。
三、離心幫浦的工作點
1、幫浦在管路中的工作點為離心幫浦特性曲線（）與管路特性曲線（）的交點。管路特性曲線為：。
2、工作點的調節：既可改變來實現，又可通過改變來實現。具體措施有改變閥門的開度，改變幫浦的轉速，葉輪的直徑及幫浦的串、併聯操作。
離心幫浦的流量調節閥安裝在離心幫浦的出口管路上，開大該閥門後，真空表讀數增大，壓力表讀數減小，幫浦的揚程將減小，軸功率將增大。
兩台同樣的離心幫浦併聯壓頭不變而流量加倍，串聯則流量不變壓頭加倍。
四、離心幫浦的安裝高度
為避免氣蝕現象的發生，離心幫浦的安裝高度≤，注意氣蝕現象產生的原因。
1． 為操作條件下的允許吸上真空度，m
為吸入管路的壓頭損失，m。
2． 允許氣蝕餘量，m
液面上方壓強，pa； 操作溫度下的液體飽和蒸汽壓，pa。
離心幫浦的安裝高度超過允許安裝高度時會發生氣蝕現象。
經典流體流動概念
流體流動 一填空 1 流體在圓形管道中作層流流動，如果只將流速增加一倍，則阻力損失為原來的 2 倍 如果只將管徑增加一倍而流速不變，則阻力損失為原來的 1 4 倍。2 離心幫浦的特性曲線通常包括 h q 曲線 q 和 n q 曲線，這些曲線表示在一定轉速下，輸送某種特定的液體時幫浦的效能。3 處於同...
化工流體流動設計
課程設計 目錄1 設計內容簡介1 2 流程簡圖2 3 設計計算過程及結果3 4 操作規程及注意事項8 5 設計計算結果一覽表10 6 參考文獻11 7 符號說明11 8 對設計的評述11 設計內容簡介 設計題目 將20 清水從低位貯槽a分別輸送到高位b和c兩個敞口貯液槽中作為冷卻水待用，貯槽a分別與...
流體流動阻力實驗報告
北京化工大學 化工原理實驗報告 實驗名稱 流體流動阻力 班級 學號 姓名 同組人 實驗日期 2015 10 26 摘要 本實驗通過測定流體在不同管路中流動時的流量qv 測壓點之間的壓強差 p，結合已知的管路的內徑 長度等資料，應用機械能守恆式算出不同管路的 re變化關係及突然擴大管的 re關係。從實...