預分解窯系統主要部位的壓強測量2

水泥熱工基礎教師：武海燕第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一窯生產過程中流動的流體及設備

預分解窯系統主要部位的壓強測量如何計算預分解窯內各處壓強水泥生產過程中促使煙氣流動的設備第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系子項目一：預分解窯系統主要部位的壓強測量知識點：流體的性質流體靜力學的知識能力目標：能夠使用測壓儀進行壓強測量和進行壓力換算項目一窯生產過程中流動的流體及設備

子項目二：如何計算預分解窯內各處壓強子項目三：水泥生產過程中促使煙氣流動的設備能力目標：能夠根據窯況計算預分解窯內各處壓強知識點：流體的阻力流體動力學的知識能力目標：能夠正確選用、操作風機和煙囪氣力提升泵知識點：煙囪風機顆粒流態(tài)化第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備學習目標掌握流體動力學的知識。掌握流體阻力計算。知識目標：能力訓練能夠根據窯況計算預分解窯內各處壓強。根據要求計算預分解窯內各處壓強參觀中控室模擬仿真實驗室能力目標：子項目二：如何計算預分解窯內各處壓強第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境1流體的動力學子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量流體動力學基礎流量與流速流量體積流量(Q)質量流量(M)單位時間內流過管道任一截面的流體體積單位為m3/s單位時間內流過管道任一截面的流體質量，單位為kg/s第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學質量流量M、體積流量Q、平均流速w間的關系:

流速單位時間內流體的質點在流動方向上流過的距離（m/s）F：截面積ρ：密度M=Qρ=wF

ρMwQ×F×ρ第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學流速、流量與溫度和壓強的關系:狀態(tài)1P1、Q1、T1、w1狀態(tài)2P2、Q2、T2、w2氣體

Q、w變化規(guī)律:液體：膨脹性、壓縮性很小，Q，W與P、T無關。氣體：膨脹性、壓縮性很大，Q，W與P、T有關。第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學穩(wěn)定流動與非穩(wěn)定流動流場：運動流體全部質點所占的空間。穩(wěn)定流動：流體在流場中流動時，任意一點流體的物理參數不隨時間而變化的流動過程。

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境1流體的動力學子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量溫度、壓力、密度、流速等均勻流動：流速大小和方向不變的流動。非均勻流動：流速大小和方向均隨流動過程而改變的流動。均勻流動的過流斷面上流體壓強分布符合靜力學規(guī)律非均勻流動不符合靜力學規(guī)律

均勻流動與非均勻流動非穩(wěn)定流動：流體在流場中流動時，任意一點流體的物理參數均隨時間而變化的流動過程。第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學流體流動狀態(tài)雷諾實驗層流過渡流紊流第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學三種流態(tài)（A）層流：流體作有規(guī)則的平行流動，質點之間互不干擾混雜（B）過渡流：質點沿軸向前進時，在垂直于軸向上也有分速度（C）紊流：質點間相互碰撞相互混雜，運動軌跡錯綜復雜第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學水利半徑流態(tài)判斷：圓形管道d為直徑,非圓形管道用當量直徑當量直徑de=水利半徑RH×4Re≤2300時，流態(tài)為層流；Re≥4000時，流態(tài)為湍流；2300<Re<4000時，流態(tài)為過渡流雷諾準數矩形截面管道：；正方形管道：de=a第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境1流體的動力學子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量層流底層厚度：流體在管道截面上的速度分布

層流流體在管道截面上的速度呈拋物線規(guī)律分布，在管道中心速度最大，越靠近管道速度越低，緊貼管道速度為0.紊流層流底層過渡區(qū)紊流區(qū)第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學流體的能量

能量除以流體體積即得相應壓頭機械能動能勢能壓力能幾何壓頭單位體積流體所具有的能量壓頭動壓頭靜壓頭第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學3、幾何壓頭定義：是由于流體對于基準面所處的相對位置而具有的能量。1、靜壓頭（hs）定義：是由于導管或容器中的流體的靜壓力所具有的能量。hs=p2、動壓頭（hk）定義：是由于流體流動有一定的速度而具有的能量。液體：ρ》ρa，則；熱氣體：ρ<ρa，則第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學流體動力學基本方程式

流體流動連續(xù)性方程:ΣMλ=ΣM出

F1w1ρ1=F2w2ρ2=Fwρ

在管路沒有泄漏和補充的情況下,在同一時間內，流進任一截面的流體的質量和從另一截面流出的流體質量相等內容表達式對不可壓縮流體,ρ為常數截面為圓形的管道第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境1流體的動力學子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量伯努利方程

1.伯努力方程（1）理想流體的伯努利方程（沒能量損失）理想流體在變截面和管道中等溫而穩(wěn)定地緩變流動

任意取兩個截面1-1和2-2，如圖:不可壓縮的理想液體在等溫流動過程中，在管道的任一截面上，流體的靜壓能、位能及動能之和是不變的。三者之間可以相互轉化伯努力方程據能量守恒定律可得：其他形式第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學(2)實際情況下的伯努力方程

（3）實際流體的伯努力方程的其他情況：

①窯爐中熱氣體的伯努力方程：

實際流體有粘性，流動過程中有能量損失，能量方程：②伯努力方程的簡寫式：

③有能量輸入或輸出時：第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學He—機械功；∑hL—能量損失（4）應用伯努利方程應該注意的問題：①截面的選取：沿著流體流動方向選取1，2截面，兩個截面必須與流動方向垂直。②水平基準面的選取：可以任意選取不影響計算結果，但需與地面平行，習慣上選較低的作為基準面。③單位選取：采用同一單位制中的單位且表示方法一致。（5）伯努利方程討論①伯努利方程：能量守恒且可以相互轉化②流體靜力學方程式伯努利方程的一個特例（流速為0）③He、∑hL表示從外界獲得的能量以及消耗的能量。第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學2.壓頭間的轉換

熱氣體在垂直管道由中由上向下流動，且管徑不變（1）幾何壓頭和靜壓頭之間的轉變1-1和2-2的伯努力方程:即

hs→hg（幾何壓頭視為“能量損失”）

因為hg2(在下)＞hg1(在上)則hs2＜hs1同理熱氣由下向上流動時hg→hs（幾何壓頭視為“推動力”）

第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境1流體的動力學子項目一：燃料的化學分析項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量流體在一水平的、逐漸擴張的管道中流動（2）動壓頭和靜壓頭之間的轉變同理流體在漸縮管道中流動時:

hs→hk1-1和2-2的伯努力方程:因為hk1＞hk2即hk→hs則hs2＜hs1第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學熱氣體由下向上在截面逐漸變小的垂直管道中流動（3）壓頭的綜合轉變1-1和2-2的伯努力方程:熱氣體由下向上流動時，逐漸將幾何壓頭轉變?yōu)殪o壓頭、動壓頭，并消耗部分能量用于克服壓頭損失。2-2截面為基準面,hg2=0,則:第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學流體流動過程中，各種壓頭之間可以相互轉變。hshghkhl轉變規(guī)律：第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系項目一：窯生產過程中流動的流體及設備子項目二：預分解窯系統主要部位的壓強測量學習情境1流體的動力學伯努力方程的應用(1)流體流量的測定—文丘里流量計

計算公式修正后管道中造成一個較小的截面,測定管道流體流速第

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水泥熱工基礎內蒙古化工職業(yè)學院材料系學習情境1流體的動力學子