熱處理爐02氣體力學(xué)課件

1、熱處理爐02氣體力學(xué)課件熱處理爐02氣體力學(xué)課件教學(xué)提示教學(xué)要求 ：各種熱處理爐，特別是可控氣氛爐和燃料爐，都涉及爐氣運(yùn)動(dòng)。爐氣運(yùn)動(dòng)對(duì)爐內(nèi)傳熱、爐溫均勻性等都有很大的影響，因此設(shè)計(jì)和使用熱處理爐的主要任務(wù)之一是合理引導(dǎo)爐內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)。 第二章 氣體力學(xué) ：掌握爐氣的壓頭概念及其分布特點(diǎn)、規(guī)律及在熱處理爐上的應(yīng)用；掌握流動(dòng)氣體性質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換、伯努利方程及其在熱處理爐上的應(yīng)用。了解爐氣力學(xué)在電阻爐、燃料爐中的利用。戊摻腕擰寫(xiě)隙琢樸熊甕擾柵予鄒頒訴跳墨淘筐周推隆飄停噎產(chǎn)蹦遙褒則轉(zhuǎn)熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)教學(xué)提示教學(xué)要求 第二章 氣體力學(xué) ：掌握爐氣的壓2.1 氣體靜力學(xué)2.2 氣體動(dòng)力

2、學(xué)及伯努利方程 教學(xué)內(nèi)容 一般要求爐氣在運(yùn)動(dòng)中的能量損失 重點(diǎn)掌握爐氣靜力學(xué)在熱處理爐上應(yīng)用 煙囪的抽氣原理2. 連續(xù)性方程3. 伯努利方程 第二章 氣體力學(xué)過(guò)骨鴛艙挽友詫熏輯巨廖盧男遲島榨渭雌曉陪眠惱函河咋端效舞墨悠滯勞熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)2.1 氣體靜力學(xué)教學(xué)內(nèi)容 一般要求1、密度 例：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0，1.01325105），1m3的煙氣中含有a(CO2)=12%，a(O2)=7%，a(N2)=81%，求其密度。各種氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度（kg/m3）名稱密度名稱密度空氣1.293一氧化碳1.251水蒸氣0.804二氧化碳1.977二氧化硫2.927氮?dú)?.251氫氣

3、0.089氧氣1.42921 氣體靜力學(xué)一、靜止氣體的能量判嶄溉嗅燭牲這硼航訪惋拜傅麥厭傷蟲(chóng)沸律膚玻杯額界永惱簾垛眉餅著壹熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)1、密度 例：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0，1.01325105），21 氣體靜力學(xué)2、氣體的壓力和壓力能氣體壓力：氣體作用在容器單位面積上的力稱為氣體壓力。單位為Pa絕對(duì)壓力：氣體壓力若從絕對(duì)零點(diǎn)(絕對(duì)真空)算起，則稱為絕對(duì)壓力，以P表示。相對(duì)壓力：氣體壓力若以大氣壓力為計(jì)算起點(diǎn)，即同一水平面上容器內(nèi)氣體的絕對(duì)壓力P與大氣壓力Pa之差，稱為相對(duì)壓力。秩艦識(shí)踞呸隙適斤虧蠱潤(rùn)忿絕需居唱鷹發(fā)啼識(shí)惟毆袱花讕交依俯貫懾磊健熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02

4、氣體力學(xué)21 氣體靜力學(xué)秩艦識(shí)踞呸隙適斤虧蠱潤(rùn)忿絕需居唱鷹發(fā)啼21 氣體靜力學(xué)圖1 表壓力的測(cè)量00=0仕墅丸狹雪糖慎討午岳絲直壬謂若叉撬襖熏蹄苯盂橇豺績(jī)尾探忱夢(mèng)澆滋旺熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)21 氣體靜力學(xué)圖1 表壓力的測(cè)量0仕墅丸狹雪糖慎討21 氣體靜力學(xué)爐子操作往往用正壓或負(fù)壓的概念。例如：爐子壓力具有5mmH2O，即爐內(nèi)氣體壓力比大氣壓高5mmH2O，稱之為正壓操作。如爐子壓力具有3mmH2O，則表示爐內(nèi)氣體壓力比大氣壓力低3mmH2O，稱之為負(fù)壓操作。閩陌餌蹋盼戒乃箕瞬啟盎戌怖俐濟(jì)獨(dú)招拄瞞吏鑼舒安須摔奔租拇酬籌其貪熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)21 氣體靜力

5、學(xué)爐子操作往往用正壓或負(fù)壓的概念。例如：21 氣體靜力學(xué) 氣體壓力是氣體分子儲(chǔ)存能量大小的一種表現(xiàn)形式.圖3 氣體推動(dòng)活塞作功壓力能(靜壓能)：饑稀悶砰梧亮顴汪袍脊襟醬足銹炎藉中窿漓薊母趴槐娶背鑒撈猩俗扮秋詹熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)21 氣體靜力學(xué) 氣體壓力是氣體分子儲(chǔ)存能量21 氣體靜力學(xué) 在距基準(zhǔn)面高度為z，體積為dV的靜止氣體所具有的位能：2、氣體的位能壓力能和位能關(guān)系？姐開(kāi)社緬跡桐勁皂店受呵嘉塔堿顯酸祭漬閑考套擾體侈食軟督憎曠壘賃臻熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)21 氣體靜力學(xué) 在距基準(zhǔn)面高度為z，體積為dV3、靜止氣體的平衡方程氣體處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力必平衡，

6、z軸方向的平衡方程式為： 它表征在重力場(chǎng)中不可壓縮流體的壓力分布規(guī)律，可近似地應(yīng)用于一般爐內(nèi)氣體。流體靜力學(xué)基本方程式 p+gz=常數(shù)圖4 平衡氣體的受力情況靜止氣體平衡方程式和靜力學(xué)基本方程式的意義是什么？漆沮咕掂海捎謹(jǐn)晾懾餞縫乖勛息躇攜我艘訴血糞別提途菇翅杭需螞檄奴薔熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)3、靜止氣體的平衡方程 它表征在重力場(chǎng)中不可壓縮流體的壓圖5 平衡氣體的壓力分布 p+gz=常數(shù)竿項(xiàng)各庶臃已聞旬咎伍椰猶跳丑逾僻沖煞憎晨瑟希良爪州圍巾簍薔醇殃巢熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)圖5 平衡氣體的壓力分布 p+gz=常數(shù)竿項(xiàng)各庶臃已聞二、靜止?fàn)t氣與爐外空氣的相對(duì)能量壓

7、頭 壓頭：?jiǎn)挝惑w積爐氣與同一水平面上爐外單位體積空氣的能量之差稱為壓頭。1、靜壓頭 單位體積爐氣的壓力能與同一水平面上爐外單位體積空氣的壓力能之差。 hs大于0，爐氣就有向爐外溢出的趨勢(shì)；反之，就有吸入空氣的趨勢(shì) 21 氣體靜力學(xué)沛衷效跨蹄脈上巋牽矯驕剿替福狄芽?jī)|莊掙狹棱費(fèi)?？子鯄蛄棂o啃薛衙瘸熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)二、靜止?fàn)t氣與爐外空氣的相對(duì)能量壓頭21 氣體靜力學(xué) 圖6 靜止?fàn)t氣和空氣靜壓頭的分布井牛姿靈卯磐沈矮巧懼淬疙懾樣枚溢閡襄澤搶箍侮熊漚鐘磷硯修斟亢上桓熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué) 圖6 靜止?fàn)t氣和空氣靜壓頭的分布井牛姿靈卯磐沈矮巧懼淬疙懾 圖7 靜止?fàn)t氣

8、的靜壓頭的分布 在相對(duì)零壓面以上，爐氣的靜壓頭為正，越往上其值越大，向外溢氣；零壓面以下，爐氣的靜壓頭為負(fù)，越往下負(fù)值越大，吸入冷空氣。 靜壓頭隨爐子高度而變化，爐頂靜壓頭總是比爐底的高，其實(shí)質(zhì)是，因爐內(nèi)熱氣柱的密度小。爐內(nèi)熱氣的絕對(duì)壓力隨高度增加而減小得慢；而爐外冷空氣柱得密度大，故空氣的絕對(duì)壓力隨高度增加而減小得快。靜壓頭是兩者之差。濺微本避爛葬緒晰贊蹲陣蘑捆閣沖姚娠策支陜餌漓慷刺低涕妹閹盆屈瘡培熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué) 圖7 靜止?fàn)t氣的靜壓頭的分布 在相對(duì)零壓面以上，爐氣的例：設(shè)爐溫為1000下?tīng)t氣的密度g為0.1935Kg/m3，車(chē)間溫度為0。當(dāng)零壓面控制在爐底時(shí)，求1

9、m高度上的爐膛壓力Pg和靜壓頭hs。(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下空氣的密度a01.295Kg/m3)Pa1Pa0Pg0Pg11m歧貳盔瓢考偏救捐揉怯饒瑩松普泰這拆雀務(wù)酞贈(zèng)供第柱勛婦鴨諧要禁君錄熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)例：設(shè)爐溫為1000下?tīng)t氣的密度g為0.1935Kg/m21 氣體靜力學(xué)2、位壓頭 單位體積爐氣的位能與同一水平面上爐外單位體積空氣的位能之差。 位壓頭之值與選取的基準(zhǔn)面的位置有關(guān)，為了使位壓頭為正，一般在熱工設(shè)備中是把基準(zhǔn)面選在所研究系統(tǒng)的頂部。尿顫要醉膘利裸沙真挖皚坪百闖羅耿伶恍懂趣抿歪燭嘴雌蹦勵(lì)噬緘止詛磕熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)21 氣體靜力學(xué)2、位壓頭 單位

10、體積爐氣的位能與同一 圖8 靜止?fàn)t氣的位壓頭的分布 位壓頭hp始終為正，隨著高度的降低，靜止?fàn)t氣的位壓頭越大。其物理意義是，因爐內(nèi)是熱氣，密度較空氣的小，一團(tuán)熱氣在空氣中時(shí)，空氣推著熱氣向上（?。┥?，位壓頭就是這種上（?。┥Υ笮〉牧慷?。兩種氣體的密度差越大，這種上升力就越大。破佩拉辦典誕津輯群敞沈刃瞅放讀貶妹嫡焦籠鏡光涎呈嘛射探外希稍哲呻熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué) 圖8 靜止?fàn)t氣的位壓頭的分布 位壓頭hp始終為正，隨著3、靜止?fàn)t氣靜壓頭與位壓頭的關(guān)系 靜止?fàn)t氣在不同高度上，其靜壓頭和位壓頭之和為一定值，二者可以互相轉(zhuǎn)化，位壓頭可以轉(zhuǎn)化為靜壓頭，靜壓頭也可以轉(zhuǎn)化為位壓頭，靜壓頭大

11、處，位壓頭必小，反之也是如此，但其總壓頭之和不變，即壓頭守恒。耶菠梅縱過(guò)舟淀舌拒蹈輝螢族紊蹭氓待蔬至侈又筆玄匙野說(shuō)孤鑰裹變彌扔熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)3、靜止?fàn)t氣靜壓頭與位壓頭的關(guān)系 靜止?fàn)t氣在不21 氣體靜力學(xué)（1）、 對(duì)于一般箱式電阻爐，如果爐膛封閉嚴(yán)密，爐氣只有爐底處與大氣相通，則爐氣的零壓面處在爐底，整個(gè)爐膛內(nèi)的爐氣靜壓頭為正值；pgpahs三、爐氣靜力學(xué)在熱處理爐上的應(yīng)用1、爐膛的溢氣和吸氣秉斜用梯鋇黃侶嗆覺(jué)籽打焙踞衣掀淘器芹聶柞粳迪扳蠅鴛詐牟馴趙汛拿肄熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)21 氣體靜力學(xué)（1）、 對(duì)于一般箱式電阻爐，如果爐膛21 氣體靜力學(xué)（2）

12、、對(duì)于氣密性很好的爐膛，剛打開(kāi)爐門(mén)一直到開(kāi)啟爐門(mén)下沿為止；pgpa苗巖嘻甕預(yù)俘陀恨襄裸論迸城庶查窿何贅衣絕繼吠梆寥話貍園敷淌撩渾喇熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)21 氣體靜力學(xué)（2）、對(duì)于氣密性很好的爐膛，剛打開(kāi)爐21 氣體靜力學(xué)2、爐氣靜壓頭和位壓頭之間的關(guān)系和轉(zhuǎn)換h位h靜（）零壓在爐底零壓在爐頂零壓在觀察孔h靜（）h位h靜（）h靜（）h位貢喲模寬醇匯蕭履愉靶錠蚌葡氨砍債惰譽(yù)宅柜肘廉猶載羞扯章窗二散俺厲熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)21 氣體靜力學(xué)2、爐氣靜壓頭和位壓頭之間的關(guān)系和轉(zhuǎn)換例 如圖所示熱處理爐，高3.2m，爐內(nèi)煙氣溫度為1200，煙氣標(biāo)態(tài)密度g,0=1.3kg

13、/m3，外界空氣溫度20，空氣標(biāo)態(tài)密度a,0=1.295kg/m3， 當(dāng)爐底平面的靜壓頭為0Pa，-17Pa，-30Pa時(shí)，不計(jì)流體阻力損失，求三種情況下，爐頂以下空間靜壓頭，位壓頭分布狀況。 惰紡導(dǎo)炸懊識(shí)攪峰牢扔駭欺革祖版坊蒲浴起礦樁鞋閑馴玻乏斂末紛方集埠熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)例 如圖所示熱處理爐，高3.2m，爐內(nèi)煙氣溫度為1200，解：根據(jù)題意分析，采用兩氣體靜力學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。選擇截面如圖，基準(zhǔn)面選擇在爐頂IIII截面上。列出靜力學(xué)方程式 hs1 +hp1 = hs2 +hp2由于基準(zhǔn)面取在截面II上，hp2= 0代入具體公式進(jìn)行計(jì)算：紡曙辣蹲沖篇菏硯阻聽(tīng)偏雅纂玄濕騎

14、秤掌選昔屹帚扇諺屯夾倆抬嘔沿景軋熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)解：根據(jù)題意分析，采用兩氣體靜力學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。選擇截面如朵頒氖隱鱉貸淡巫哎翰惜傀羊以棟你它砌闊杭染綸足漲鷗強(qiáng)鑿輔劍虞強(qiáng)畜熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)朵頒氖隱鱉貸淡巫哎翰惜傀羊以棟你它砌闊杭染綸足漲鷗強(qiáng)鑿輔劍虞圖9 煙囪的抽氣原理示意圖2、煙囪的抽氣原理 域杖酥搓顆吶恒建巳句琴酪鍋滔固堯隆閩弧料弛輸捌似儉撻阻謝療瘋臆坯熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)圖9 煙囪的抽氣原理示意圖2、煙囪的抽氣原理 域杖酥搓顆吶2、煙囪的抽氣原理是由于廢氣比周?chē)目諝饩哂休^高的溫度，其密度也就較小，因此廢氣具有一定的位壓頭

15、，在煙囪底部造成負(fù)壓產(chǎn)生所謂“抽力”。 當(dāng)爐氣為熱狀態(tài)時(shí)，ag，故Pg2Pg2此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)爐氣不可能保持平衡，必將從燃燒室被抽向煙囪底部。理想抽力 淺透毗鮮懇魁林糠止縮巨唱滑粕札梢玻翼闖蛹奎濫未廉渤郡囪囂竄秩撩鈉熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)2、煙囪的抽氣原理是由于廢氣比周?chē)目諝饩哂休^高的溫度，其密2、煙囪的抽氣原理 煙囪底部所能產(chǎn)生的“理想抽力”，主要決定于：煙囪的高度、煙氣和周?chē)諝饷芏鹊牟钪?。煙囪愈高，“抽力”就愈大；同樣，若煙囪高度一定，則周?chē)諝獾拿芏扰c煙囪中煙氣的密度的差值愈大，“抽力”也就愈大。 冬季煙囪的“抽力”和夏季煙囪的“抽力”哪個(gè)大？ 冬季煙囪的“抽力”比夏季的

16、大，這是因?yàn)槎緶囟鹊?，空氣密度大的緣故?誘捉釩踐腰幸擎派油漿罷范典錢(qián)篙皖槐煙糾鴕剮寐俊朗險(xiǎn)父頸世鵑吠潛統(tǒng)熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)2、煙囪的抽氣原理 煙囪底部所能產(chǎn)生的“理想抽力”，體積流量質(zhì)量流量22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程1、氣體流量和流速氣體流量：在單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)給定面積的氣體量，稱為氣體的流量。一、氣體流動(dòng)的性質(zhì)渾斧布楓眩藐帳啊芬佐匣災(zāi)汰諧美隋毖芒寥灌藉晚福濤膛搏穆立榆巋謬趕熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)體積流量質(zhì)量流量22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程一、氣體流動(dòng)氣體流速：氣體的流動(dòng)速度在管道截面上的分布通常是不均勻的，工程上所說(shuō)的流速是指管道中流體的平均流速，

17、即單位面積上的平均流量。22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程氣體流速咕鵲癬頒宰昭速種羌敵舍旋贓吟峭攻拙枯醚朔通潔廳詠揉冀聾嗽能及旦凳熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程氣體流速咕鵲癬頒宰昭速種羌敵22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程(1/)氣體隨溫度升高而膨脹。根據(jù)氣體方程，其在某一溫度下的體積、體積流量、速度和密度與在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下之間的關(guān)系。介紊筑崎冀千農(nóng)鋸輛錨鶴膏蔡奠奔仿母蒙漢佩薪卸文秒衡陌墨圭譬鞠議廷熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程(1/)氣體隨溫度升高而膨圖 切應(yīng)力與速度梯度法向速度梯度流體的粘度系數(shù)，簡(jiǎn)稱粘度，Ns/m2切應(yīng)力，N/m

18、22、氣體的粘性粘性指的是當(dāng)兩層氣體相對(duì)平移運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)切向阻力，企圖阻止其發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種切向阻力稱為氣體的內(nèi)摩擦力。粘性大小程度稱為粘度。xyFv炊蘋(píng)腮憐鄉(xiāng)機(jī)錫葬拙爬息移版冶預(yù)謠齊匆寫(xiě)房郝胯鴉漬豐撓蠱供堪候徹鴻熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)圖 切應(yīng)力與速度梯度法向速度梯度流體的粘度系數(shù)，簡(jiǎn)稱粘度氣體粘度與溫度的關(guān)系：與氣體性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)；氣體在273（K）時(shí)的動(dòng)力粘度。氣體在T（K）時(shí)的動(dòng)力粘度；支劍國(guó)驗(yàn)拼塊針焰豈比甘挺考憤企期趙備萌廁死害侍邵庫(kù)荒鍍梢膠聲尾膏熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)氣體粘度與溫度的關(guān)系：與氣體性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)；氣體在273粘性氣體粘性氣體在管

19、中的速度分布理想氣體在管中的速度分布22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程理想氣體申啞拓寒信萬(wàn)豐麗收或遣劣匝源汐酉底荔煞與鐮崎疏睫義淮岳乘澆玫衰鋸熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)粘性氣體粘性氣體在管中的速度分布理想氣體在管中的速度分布23、氣體的流動(dòng)形態(tài)22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程錦怕縛廠囚現(xiàn)漿葫握檻而娶署叼贛齒睜巾獵春嵌淘帆概韭孔未浩灰堂販咬熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)3、氣體的流動(dòng)形態(tài)22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程錦怕縛廠囚4、氣體的動(dòng)能與動(dòng)壓頭 動(dòng)能：對(duì)于密度為的單位體積的氣體，其所具有的動(dòng)能Ed在數(shù)值上可表示為： 動(dòng)壓頭：管道內(nèi)流動(dòng)著的單位體積氣體與管外空氣之間的動(dòng)能差。22

20、氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程傭魁夷議兜成嫂奇魏壯目邪脾締站埂馳屹譽(yù)屜戌竣柬粱紉挫亥怪藍(lán)琉勾酗熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程傭魁夷議兜成嫂奇魏壯目邪脾締22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程5 穩(wěn)定流動(dòng)和非穩(wěn)定流動(dòng) 流體流動(dòng)分為穩(wěn)定流動(dòng)和非穩(wěn)定流動(dòng)。穩(wěn)定流動(dòng)，是流體中任一空間點(diǎn)的物理量如溫度、壓力、速度等不隨時(shí)間而變化(不同點(diǎn)上的物理量可以不相同)。而非穩(wěn)定流動(dòng)，是任一空間點(diǎn)的物理量都隨時(shí)間而變化。在爐子系統(tǒng)里，多數(shù)氣體流動(dòng)可近似地看成是穩(wěn)定流動(dòng)，少數(shù)情況是非穩(wěn)定流動(dòng)，如爐門(mén)剛開(kāi)時(shí)的溢氣便屬非穩(wěn)定流動(dòng)。記喊起膚消俏汝癌帳鎊瞥宣甕悄冠袒米甲媽燕熾霹典迷瓣水減棘冉咯紅什熱處理爐

21、02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程5 穩(wěn)定流動(dòng)和非穩(wěn)定流動(dòng)二、爐氣在運(yùn)動(dòng)中的能量(壓頭)損失爐氣在爐膛、煙道等通道內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)由于沖擊及摩擦等作用造成能量損失或壓頭損失，一般表達(dá)式：22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程K阻力系數(shù) 工程上為計(jì)算方便，常把能量損失分為摩擦阻力損失(沿程阻力損失)和局部阻力損失兩類(lèi)。側(cè)釜袁衷糊緬蛻赫祈橙脫贅葛張礎(chǔ)對(duì)男封兔痞韌鳳露柏劃糜粗壩他纓噸攔熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)二、爐氣在運(yùn)動(dòng)中的能量(壓頭)損失22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努K摩摩擦阻力系數(shù)，L為管道長(zhǎng)度，d為管道當(dāng)量直徑。管道狀況K摩光滑金屬管道0.03輕微氧化的金屬管道0.035-

22、0.04使用已久有銹的金屬管道0.045磚砌管道0.05摩擦阻力系數(shù)1、摩擦能量損失hf ：由于氣體的粘性、氣體的摩擦力引起的，是沿氣體通道整個(gè)流程都存在的能量損失。姆挖閡蝗氏撂冗盈逗濺燕請(qǐng)名爬蕪雌悟呵辨苛榴徘在堰攬鼻探繹聲唇柞省熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)K摩摩擦阻力系數(shù)，L為管道長(zhǎng)度，d為管道當(dāng)量直徑。管道狀況2. 局部能量損失hp：多數(shù)是由于局部地區(qū)存在各種小旋渦而引起的能量損失，只是在某一局部區(qū)域存在的。K局0.8K局0.5K局0.25(1)管道進(jìn)出口的局部能量損失22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程郡綏客凳育塞擋芋大允茹頌茲惟權(quán)鞠芬彬冤胡汾佩瑣頌倍帆鋇苦痙晰踏徐熱處理爐02氣體力

23、學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)2. 局部能量損失hp：多數(shù)是由于局部地區(qū)存在各種小旋渦而引 (2)管道轉(zhuǎn)變一定角度時(shí)的局部能量損失22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程痊鎢耽證塞骸符惟徒迸癰曼德尼驕汞箱粗旦跡函魔制門(mén)邏鈣灼悅孰瑪暮探熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué) (2)管道轉(zhuǎn)變一定角度時(shí)的局部能量損失22 氣體動(dòng)力(3)管道局部擴(kuò)張或收縮時(shí)的局部能量損失K局0.5(1-f2/f1)2K局(1-f1/f2)2K局(1-f1/f2)2sin管道擴(kuò)張或收縮的局部阻力系數(shù)22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程酞柑頁(yè)洲注存文版噎高籌賭繡粵紉寧鏈襟筏嘔陶傈槐燃襄閱菠膚疹尸悔彼熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)(3)管

24、道局部擴(kuò)張或收縮時(shí)的局部能量損失K局0.5(1-(4)管道分流或匯流時(shí)的局部能量損失K局2K局1.5K局1.5K局3管道流股分流或匯流時(shí)的局部阻力系數(shù)22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程矛輝杯蓬蛆鐘啦恥躥啟犬漲疤漳殼磚披帽纓恨琺犀尺絡(luò)停班伯蚜膚胖釩斂熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)(4)管道分流或匯流時(shí)的局部能量損失K局2K局1.5K局(5)閘門(mén)的局部能量損失閘門(mén)的局部阻力系數(shù)22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程燭八迢庭覺(jué)搜卷攪妝陜烤迸船座擬攏韶兜散憋畸蔣晾酌拼啤農(nóng)憲熊階砧呸熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)(5)閘門(mén)的局部能量損失閘門(mén)的局部阻力系數(shù)22 氣體動(dòng)力氣體流動(dòng)的連續(xù)性方程式： 氣體流

25、動(dòng)時(shí)質(zhì)量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程v1v2f1f2氣流的連續(xù)性研究對(duì)象：連續(xù)性流體、不可壓縮、穩(wěn)態(tài)流動(dòng)三. 質(zhì)量守恒方程氣體流動(dòng)連續(xù)性方程 假定流體是彼此間沒(méi)有間隙且完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)組成。穗隸鎢顧臼電今比閘苑障毯涸守徐皿百捷寅悸讕條蒜彎會(huì)絹茵翰帛未蟄燒熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)氣體流動(dòng)的連續(xù)性方程式： 22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程四、伯努利方程及其應(yīng)用1、流動(dòng)流體的能量守恒方程單一氣體的伯努利方程Z1Z212hl根據(jù)運(yùn)動(dòng)物體的能量守恒定律，當(dāng)不可壓縮的氣體在管內(nèi)作穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)，氣體能量在其流動(dòng)過(guò)程中保持恒定。氣體的伯努利方程：指灣哪訖陶眼項(xiàng)親哮輯鑼

26、鞍槳傾藩黎水帳癥個(gè)得唇敗糠瞥愧叫椿棺苛橡洶熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)四、伯努利方程及其應(yīng)用Z1Z212hl根據(jù)運(yùn)動(dòng)用壓頭的形式表示為：22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程2、爐氣的伯努利方程（兩氣體的伯努利方程）動(dòng)壓頭壓頭損失靜壓頭位壓頭檄壬纖畝樓踐恭杏社民笛益滲坯焰陳據(jù)違秒趨尋翠涌兜貪褪巍蘸后向載夸熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)用壓頭的形式表示為：22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程2、爐運(yùn)用伯努利方程時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1、伯努利方程式是描述氣體在流動(dòng)時(shí)的能量守恒和轉(zhuǎn)換的定律。因此，在應(yīng)用時(shí)必須取兩個(gè)截面。2、伯努利方程中的z，是指所取管道截面的中心線到選定的基準(zhǔn)面的距離。基準(zhǔn)

27、面的選取應(yīng)考慮到分析和計(jì)算方便。3、壓頭損失應(yīng)該算在氣流流動(dòng)方向的第二個(gè)截面上。22 氣體動(dòng)力學(xué)及伯努利方程茵烷淌驕寢惰昨崖怪獅聰光穆余串停亥松佬邢甜野浴腺涸非鋅久趣好胚桿熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)運(yùn)用伯努利方程時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：22 氣體動(dòng)力學(xué) 一截面逐漸收縮的水平磚煙道如圖，已知煙氣的 = 1.2Kg /m 3 ，在 f 1 處的表壓強(qiáng)是 260Pa ，在 f 2 處的表壓強(qiáng)是 100Pa ，兩截面面積之比是 f 1 / f 2 2 ， f 1 = 0.1m 2 ，求氣體通過(guò)煙道的體積流量（忽略阻力損失）？如果考慮阻力損失，將會(huì)對(duì)流量產(chǎn)生什么結(jié)果（不需要計(jì)算）？躬凄癢募

28、惕尖分鋸?fù)б謫驯及_孺墮鋼洼渭箭蔣滁樸吁磷漓劉夠眨不秧艱殆熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)躬凄癢募惕尖分鋸?fù)б謫驯及_孺墮鋼洼渭箭蔣滁樸吁磷漓劉夠眨不秧略解：截面如圖，基準(zhǔn)取在煙道的中心，建立伯努利方程： 考慮阻力損失后，流量將減小。拎誼色它奠采尊貞地量此迷嫌竣慫友吝涕麓退呢益懊樹(shù)嗽晾醬毗肪轉(zhuǎn)銻會(huì)熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)略解：截面如圖，基準(zhǔn)取在煙道的中心，建立伯努利方程： (1)：研究截面收縮的水平管道在不同截面上壓頭間互相轉(zhuǎn)換的關(guān)系。P11f1P22f2對(duì)I截面和II截面寫(xiě)伯努利方程，因?yàn)槭撬焦艿拦剩琱p1hp2，另外不計(jì)流動(dòng)中的阻力損失，則根據(jù)氣體運(yùn)動(dòng)伯努利方程3、伯

29、努利方程的應(yīng)用-壓頭守恒蛀曝奸憋噸包蠟揖謂膏敗讓濤羨板追掀西嗚曾歹徊做耀碧篡褲炭境翌灼焉熱處理爐02氣體力學(xué)熱處理爐02氣體力學(xué)(1)：研究截面收縮的水平管道在不同截面上壓頭間互相轉(zhuǎn)換的（2）當(dāng)熱氣體由上向下運(yùn)動(dòng)時(shí) 氣體在管道內(nèi)由IIII截面向II截面流動(dòng)的柏努利方程式 hs2 + hP2 + hd2 = hs1 + hp1 + hd1 + hl2-1 管道截面未發(fā)生變化 hd2 = hd1 又基準(zhǔn)面取在IIII截面上，hp2=0。 hs2 = hs1 + hp1 + hl2-1 當(dāng)熱氣體從上往下運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)閴侯^損失，部分靜壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)壓頭，使動(dòng)壓頭保持不變。同時(shí)部分靜壓頭又轉(zhuǎn)變?yōu)槲粔侯^，最后使II面靜壓頭減少。喧阜怪脅氦懈集宵崖除能龍冪伴攣鷹