制藥工程化工原理學時

1、制藥工程化工原理學時第一頁，共三十頁。流動的流體： 第二頁，共三十頁。西氣東輸工程： 第三頁，共三十頁。流量流速穩(wěn)態(tài)流動第四頁，共三十頁。體積流量單位時間內流過任一流通截面的流體體積稱為體積流量。 是一種瞬時特性，不是一段時間的積累量。質量流量第五頁，共三十頁。管的截面積，與流動方向垂直平均流速 質量流速 氣體體積受壓力影響大時，使用質量流速更方便第六頁，共三十頁。管徑小，材料費低；但流速高，阻力增大，動力消耗大，操作費用高。采用低流速，操作費用低；但管徑大，管路材料費高。 適宜的流速需綜合考慮，根據(jù)經濟情況決定。圓管: 一定流量需求下：第七頁，共三十頁。I 非穩(wěn)態(tài)流動II 穩(wěn)態(tài)流動第八頁，共

2、三十頁。同一位置的流體的流速或其它物理量不隨時間變化同一位置的流體的流速或其它物理量隨時間的變化而發(fā)生變化穩(wěn)態(tài)流動非穩(wěn)態(tài)流動工業(yè)生產除了開車、停車流體是非穩(wěn)態(tài)，其它時間都是穩(wěn)態(tài)流動 第九頁，共三十頁。P19例1-6，用115mmx5mm的鋼管輸送壓力為202.6kPa，溫度120的空氣。已知空氣在標況下的流量是630m3/h，求空氣在管內的流速和質量流速。例1-7安裝一根輸水量為30m3/h的管路，試選擇合適的管徑。第十頁，共三十頁。質量守恒-連續(xù)性方程第十一頁，共三十頁。穩(wěn)態(tài)流動，質量守恒： 入=出不可壓縮流體：以1s為基準：第十二頁，共三十頁。推廣到任意截面：質量流量不變；體積流量不變。-

3、連續(xù)性方程穩(wěn)態(tài)流動穩(wěn)態(tài)流動，不可壓縮流體。第十三頁，共三十頁。動量定理推導出-伯努利方程第十四頁，共三十頁。在x方向上對微元段受力分析：（1）兩端面所受壓力分別為及（2）重力的分量故合力為第十五頁，共三十頁。流體動量變化率：動量原理：伯努利方程式 對于不可壓縮流體，上式積分，得：（1）物體所受合力的沖量等于物體的動量變化 等于所受合力：所以：第十六頁，共三十頁。單位質量流體所具有的位能，J/kg；單位質量流體所具有的靜壓能，J/kg ；單位質量流體所具有的動能，J/kg。各項意義：在管路中任一截面上的流體，總機械能守恒。理想流體，穩(wěn)態(tài)連續(xù)流動前提條件：第十七頁，共三十頁。第十八頁，共三十頁。第

4、十九頁，共三十頁。如果流體靜止，流體靜止是流體運動的特例。第二十頁，共三十頁。（1）式中各項同除以g :（2）式中各項單位為z 位壓頭動壓頭靜壓頭總壓頭第二十一頁，共三十頁。 式（1）：以單位質量流體為基準的機械能衡算式，式（2）：以單位重量流體為基準的機械能衡算式。 表明理想流體在流動過程中任意截面上總機械能（或者總壓頭）為常數(shù)，三種能量形式可以相互轉換。（1）（2）第二十二頁，共三十頁。實際流體，有能量損失：若有外力做功（外加能量）：-柏努利方程的擴展式則：對于可壓縮流體（氣體）：時， 變化不大，此方程仍適用，一般用兩截面間的平均密度表示。第二十三頁，共三十頁。令位壓頭動壓頭靜壓頭壓頭損失外加壓頭擴展式可表示為： 第二十四頁，共三十頁。第二十五頁，共三十頁。 伯努利方程的應用注意問題：1.衡算范圍的劃定2. 控制面的選取3. 基準面的確定4. 單位一致性 應用：1. 設備有效功率的計算2. 容器相對位置的計算3. 流量（流速）的計算4. 流體壓強的計算第二十六頁，共三十頁。 例題1-9有效功率 ：軸功率 ：泵前管內徑82mm，泵后管內徑70mm，泵前管內的流速1.5m/s?？偰芰繐p失40J/kg，蒸發(fā)器表壓20kPa，密度1100kg/m3。求泵提供的外加能量？若泵的效率為60%，求泵的軸功率？第二十七頁，共三十頁。例題1-10管內流速0.