化學(xué)工程基礎(chǔ)

化學(xué)工程基礎(chǔ)CHP2FLUIDFLOW第一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW引言Introduction流體DefinitionandfeaturesAfluidisasubstancethatdoesnotpermanentlyresistdistortion.Liquidsaregenerallyconsideredtobeincompressibleandgasescompressible.研究流體運動規(guī)律的重要性

Thebehavioroffluidsconstitutesoneofthefoundationsforthestudyofbothunitoperationsandchemicalreactionengineering.chemengineering第二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWIntroduction流體質(zhì)點Massoffluid流體分子自由程<<流體質(zhì)點尺寸<<設(shè)備大小流體質(zhì)點是研究流體運動規(guī)律的考察對象連續(xù)性假定AssumptionofContinuity

假設(shè)流體是由大量質(zhì)點組成的彼此間沒有空隙，完全充滿所占空間的連續(xù)介質(zhì)“理想流體”IdealFluidchemengineering第三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW主要內(nèi)容流體靜力學(xué)FluidStatics流體流動現(xiàn)象FluidFlowPhenomenon流體流動系統(tǒng)的質(zhì)量衡算與能量衡算

MassBalanceandEnergyBalance管內(nèi)流動阻力Draginpipes流量測量與流體輸送設(shè)備

MeteringandTransportationofFluid第四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW1.流體靜力學(xué)Fluidstatics流體力學(xué)fluidmechanics：

Fluidstatics+fluiddynamics密度和相對密度

Density壓強Pressure流體靜力學(xué)平衡

Hydrostaticequilibrium流體靜力學(xué)方程應(yīng)用舉例Applications第五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW1.1密度DensityDensityofliquidsDensityofgases1)定義Definition:SIunit：kg·m-32)相對密度RelativedensityRelativetothedensityofpurewaterat4℃，dForexample,therelativedensityofsulfuricacidNote:比重Specificgravity第六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW1.2壓強Pressure1)定義Definition2)單位pressureunits：SIunit：N·m-2,Pa換算關(guān)系

Conversionofunits：

1atm(standardatmosphere)＝101325N·m-2

＝10332.5kg·m-2

＝10.33mH2O＝760mmHg

工程大氣壓

Engineeringatmosphere1at＝lkg·cm-2=9.807×104N·m-2

＝735.6mmHg＝10mH2O第七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW3)壓強測定的基準基準Base：絕對真空absolutevacuum(零壓)

大氣壓強airpressure絕對壓強：basedontheabsolutevacuum相對壓強：basedontheairpressure表壓gaugepressure或真空度vacuumpressure

表壓強=絕對壓強-大氣壓強

真空度=大氣壓強-絕對壓強=-表壓強1.2PressureNote：

Theairpressurewillchangeaccordingtotheairtemperatureandheightlevelatacertainplace.

第八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW第九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWProblem2.1在蘭州操作的真空蒸餾塔頂?shù)恼婵毡碜x數(shù)為80×103Pa。在天津操作時，若要求塔內(nèi)維持相同的絕對壓強，真空表的讀數(shù)應(yīng)為

。已知：蘭州地區(qū)的平均大氣壓強為95.3×103Pa，天津地區(qū)的平均大氣壓強為101.33×103Pa。第十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW第十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW1.3流體靜力學(xué)平衡

HydrostaticequilibriumInastationarymassofasinglestaticfluid,thepressureisconstantinanycrosssectionparalleltotheearth’ssurface,butvariesfromheighttoheight.ConsidertheverticalcolumnoffluidshowninFig.2-1第十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW方程的推導(dǎo)DevelopmentoftheequationTheresultantofallforcesonthesmallvolumeoffluidofheightdZandcross-sectionalareaAmustbezero.第十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW1.3Hydrostaticequilibrium適用范圍Applicationscope--Onlyapplicablefortheimmobileincompressiblefluid(liquid)inthefieldofgravity--對于氣體若壓強變化不大，則上式亦可使用。在?Z較小時,可以近似作第十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW1.4應(yīng)用舉例Applications

1)U形管壓強計ManometerspA=p’AIfthemeasuredfluidisagasρ<<ρ0第十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWProblem2.2如圖，由Ｕ型管液柱高度差直接可測得反應(yīng)器內(nèi)相對壓強為

毫米汞柱。若當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?atm，則反應(yīng)器內(nèi)絕對壓強為

毫米汞柱。第十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2.流體流動FluidFlow

Onlyone-dimensionalflow(一維流動)isconsideredhere.流量和流速

Flowrateandvelocity定常態(tài)流動與非定常態(tài)流動流動型態(tài)

Flowtypes流體的粘度與動量傳遞流動邊界層

Boundarylayers流速分布

Velocitydistribution第十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2.1流體的流量和流速

1)流量Flowrate:Massflowrateqm,uints:kg·s-1orkg·h-1

VolumeflowrateqV,units:m3·s-1orm3·h-1

2)流速Velocity:

平均流速u，單位為m·s-1

見:管道截面上流體的流速分布3)RelationbetweenflowrateandvelocityNote:氣體的體積流量應(yīng)注明溫度和壓力條件第十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2.1FlowrateandvelocityVelocitydistributioninpipe4)管道直徑與流速

Relationbetweendiameterandvelocity第十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2.2定常態(tài)流動與非定常態(tài)流動1)定常態(tài)流動Steadyflow2)非定常態(tài)流動Un-steadyflow2.3流動型態(tài)Flowtypes1)雷諾實驗Reynoidsexperiment2)三種流動型態(tài)Threetypes

層流Laminarflow:Atlowflowrates

湍流或紊流Turbulentflow:intheformofcross-currentsandeddies.

過渡流Transitionfromlaminartoturbulentflow.第二十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2.3Flowtypes3)雷諾數(shù)ReRenoidsnumber

dependsonfourquantities:averagelinearvelocityu,diameterofthetubed,viscosityμanddensityρoftheliquidRe的量綱為1,證明4)雷諾數(shù)Re與流動型態(tài)

Re＜2000,theflowremainslaminar;Re

＞4000,theflowinapipeisturbulent2000＜Re

＜4000，thetransitionregion第二十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWProblem2.3同樣流量，如果把管徑放大一倍（物性不變），則雷諾數(shù)變?yōu)樵瓉淼?/p>

倍。Aliquidisflowinginapipewithdiameterφ45mm×2.5mm,atsteadystatetheReis28000，sotheflowcanbedeterminedtobe

。

A、turbulentB、laminarC、straightD、transitional

第二十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW1)VelocitygradientandshearstressyCF-F2.4流體的粘度與動量傳遞第二十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2)Newtonianfluids&viscosityNewtonianfluids:gasesandmostliquids

Non-Newtonianfluids牛頓粘性定律與粘度Viscosity,SIunits:N·s·m-2(Pa·s)CGSunits:P(poise)1P=100cP=0.1N·s·m-2(Pa·s)Viscositiesofgasesandliquids氣體與液體的粘度.

第二十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWNon-Newtonianfluidsa)Binghamplastics

塑性流體

b)pseudoplasticfluid

假塑性流體

c)dilatantfluid

漲塑性流體第二十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2.6

動量傳遞Momentumtransfer1)流體作層流流動時的動量傳遞剪應(yīng)力可以看成動量傳遞速率或動量通量

momentumflux

引入運動粘度Kinematicviscosityυ=μ/ρ,單位m2·s-1流體作層流流動時,動量傳遞主要依靠分子擴散作用第二十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2.6

Momentumtransfer2)流體作湍流流動時的動量傳遞注意:方程中物理量μ’與層流流動時不同。湍流中的動量傳遞主要依靠流體質(zhì)點的漩渦運動，傳遞機理十分復(fù)雜第二十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2.5流動邊界層FlowinboundarylayersAboundarylayer平板上的流動邊界層1)層流時的邊界層發(fā)展2)湍流時的邊界層發(fā)展流體流動時的摩擦阻力主要集中在邊界層內(nèi)湍流邊界層內(nèi),仍有一層流內(nèi)層。湍流流動流體內(nèi)的摩擦阻力主要集中在層流內(nèi)層之中第二十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWFig.2.3Boundarylayeronaplate,OL,outerlimitofboundarylayer.(Theverticalscaleisgreatlyexaggerated.)

第二十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWFIGURE2.4Developmentofturbulentboundarylayeronafiatplate(Theverticalscaleisgreatlyexaggerated.)

第三十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2)直管內(nèi)的流動邊界層

Boundarylayerinstraighttubes穩(wěn)定段長度TransitionlengthL0

--Forlaminarflow--ForturbulentflowL0=50~100d第三十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW3)邊界層分離Boundarylayerseparation第三十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW3)Boundarylayerseparationmostfrequentlyencounteredwhenthereisanabruptchangeintheflowchannel,suchas:asuddenexpansionorcontraction,asharpbendordiverge,anobstructionaroundwhichthefluidmustflow.Becauseofthelargeenergylossesresultingfromtheformationofawake,itisoftendesirabletominimizeorpreventboundarylayerseparation

第三十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2.7流速分布Velocitydistribution1)管內(nèi)層流流速分布流速分布呈一拋物線形第三十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW管內(nèi)層流流速分布

Developmentoftheformula2)管內(nèi)湍流流速分布第三十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWProblem2.4通常，液體的粘度隨溫度的升高而

，氣體的粘度隨溫度的升高而

。

A減小，減小B增大，增大

C減小，增大D增大，減小Itisoftendesirabletominimizeorpreventboundarylayerseparationbecauseof

resultingfromit.A、turbulentflowB、airbindingC、noiseD、energylosses第三十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW3質(zhì)量衡算MassbalanceForafluidflowatsteadystate,ifthereisnotanyleakageoraccumulation,then:Rateofmassflowin=Rateofmassflowout第三十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW3MassbalanceEquationsofmassflowrate

qm1=qm2=qm=constNamelyA1u1ρ1=A2u2ρ2=Auρ=constalsonamedastheequationofcontinuity.

Foraincompressiblefluids:

A1u1=A2u2=Au=constalso

qv1=qv2=qv=constInacircularpipe第三十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW4能量衡算Energybalance衡算模型Consideravolumeelementofastreamtube第三十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW4Energybalance1)能量變化形式Energytypes三種機械能Mechanicalenergy--位能Potentialenergy：qmgz，J·s-1--動能Kineticenergy：1/2qmu12，J·s-1--壓力能：進入流動系統(tǒng)的流體,應(yīng)具有能克服流體內(nèi)部壓強作功,所需要的能量即壓力能

(pA)·(qv/A)=pqv，單位J·s-1內(nèi)能Internalenergy：

qmU，單位J·s-1第四十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW4Energybalance2)理想流體柏努利方程

BernoulliequationwithoutfrictionForanincompressibleidealfluidatsteadyflowDividingtheequationbyqm，gives第四十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW4Energybalance2)BernoulliequationwithoutfrictionDividingbyggives位壓頭、動壓頭和靜壓頭，合計為總壓頭，單位為m3)實際流體的的柏努利方程BernoulliequationConsideringtheenergylossduetofriction第四十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW4Energybalance3)實際流體Bernoulliequation考慮輸送機械對流體作功W，得同除以qm，得(∑hf單位為J·kg-1)(式2-30)由柏努利方程可以推出流體靜力學(xué)方程第四十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW4Energybalance3)實際流體的的柏努利方程若再同除以g，得

“實際流體的柏努利方程”適用于不可壓縮流體的定常態(tài)連續(xù)流動系統(tǒng)He’為流體輸送機械的有效壓頭，即揚程；∑Hf為壓頭損失，單位為m第四十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW4Energybalance能量衡算時應(yīng)注意的問題：

(1)衡算截面與基準面的選擇;(2)式中各物理量，必須采用一致的單位制第四十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW5管內(nèi)流動阻力Energylossinpipes

直管阻力(沿程阻力):來自于內(nèi)摩擦流動阻力

局部阻力:來自變徑或變向引起的邊界層分離單位為J·kg-1(參閱式2-30)總阻力損失為：第四十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW5Energylossinpipes1m3流體的阻力損失為ρ∑hf

與壓強單位一致,故有(2-34)沿程阻力損失計算局部阻力損失計算第四十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW

5.1沿程阻力損失Skinfrictionloss

1)范寧公式Fanningformula2)層流流動的阻力損失計算

Frictionlossforlaminarflow3)湍流摩擦阻力計算

Frictionforturbulentflow4)莫狄(Moody)摩擦系數(shù)圖第四十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW1)Fanningformula計算管內(nèi)摩擦阻力損失的公式由力平衡關(guān)系推導(dǎo)第四十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW1)Fanningformula引入摩擦系數(shù)λ以壓頭損失表示,有式(2-38)引入式2-34,得(2-37)則可以得到(2-36)λ與剪應(yīng)力有關(guān)，是流體物理性質(zhì)和流動狀況的函數(shù)第五十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW1)Fanningformula采用范寧因子f(Fanningfrictionfactor)表示范寧公式適用于不可壓縮流體的定常態(tài)流動，既可用于層流，也可以用于湍流，關(guān)鍵是確定不同流動型態(tài)下的摩擦系數(shù)λ。第五十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2)FrictionlossforlaminarflowHagen-PoiseuilleEquation

表征管內(nèi)流體作層流流動時u與△p的關(guān)系,目的是推導(dǎo)λ的計算公式（推導(dǎo)過程自學(xué)）由式2-36得第五十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW3)湍流摩擦阻力計算

Frictionforturbulentflow不能用解析方法導(dǎo)出λ的計算式，常采用量綱分析方法來建立經(jīng)驗關(guān)系式量綱分析方法分析得知，影響λ的因素有ρ、μ、u、d和ε簡化，暫不考慮ε的影響,則

λ=Adaubρcμe

上式中各物理量的量綱分別為:

λ=L0M0T0d=Lu=L·T-1ρ=M·L-3μ=M·L-1·T-1第五十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW3)Frictionforturbulentflow量綱分析方法

等式兩邊量綱一致,解得b=-e;c=-e;a=-e

代入λ的表達式,得光滑管λ的經(jīng)驗公式(1)適用的Re范圍為5000~100000第五十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW3)Frictionforturbulentflow光滑管摩擦系數(shù)的經(jīng)驗公式(2)粗糙管的經(jīng)驗公式適用范圍為Re=3000~3000000,限于鋼管或鐵管第五十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW4)莫狄(Moody)摩擦系數(shù)圖

(圖2-17)λ對Re與ε/d的關(guān)系曲線層流流動：左上角直線湍流光滑管：最下方曲線

Re=4000~10000，過渡區(qū)湍流區(qū)：管壁ε影響增加完全湍流區(qū)：圖中虛線以上區(qū)域第五十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWProblem2.4某液體在管道中做穩(wěn)定的層流流動，由于外界因素，液體溫度升高。假定液體密度和流速保持不變，這時摩擦阻力系數(shù)

。流體流動時，產(chǎn)生阻力根本原因是

，摩擦系數(shù)與

有關(guān)，在層流時則只與

有關(guān)。實驗測得某流體在管內(nèi)流動雷諾數(shù)Re為800，則此流動的摩擦阻力系數(shù)λ=

。

第五十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW5.2局部阻力損失計算當(dāng)量長度法當(dāng)量長度的值一般用le/d表示（p46圖2-18）阻力系數(shù)法管件與閥門的阻力系數(shù)與當(dāng)量長度數(shù)據(jù)(p45表2-3)第五十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWExample2-1用泵將溶劑由地面貯槽輸送至距槽內(nèi)液面10m高處的塔中(見例2-l附圖)。地面貯槽通大氣，塔中壓力為0.2atm(表壓),流量為6m3·h-1時，輸送管道為Φ38mm×3mm的無縫鋼管，管長20米，泵的吸入管路底部有一搖板式止逆底閥，管路中有10個標準90°彎頭，一個標準截止閥(全開)，一個閘閥(全開)。求輸送單位質(zhì)量流體需要提供的機械能。(輸送溫度下溶劑的物性為：ρ=861kg·m-3，μ＝6.43×10-4Pa·s)第五十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW第六十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWSolutionguidetoExample2-11.明確要求解的物理量2.取衡算截面、列出基本方程3.找出壓力項4.找出位能項5.找出動能項：注意d為內(nèi)徑6.求阻力損失：沿程、局部注意：流出口截面的選擇與u及管口突然擴大損失系數(shù)ζ第六十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW6流體流量的測量

Meteringoffluids介紹兩種有代表性的流量計孔板流量計Orificemeter轉(zhuǎn)子流量計Rotameter第六十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW6.1孔板流量計Orificemeter1)結(jié)構(gòu)Structure

2)測量原理Principlesofmeasurement縮脈(最小截面)的出現(xiàn)AsshowninFig.2-19

產(chǎn)生動能差根據(jù)質(zhì)量衡算u1A1=u2A2，A2＜

A1，u2＞u1產(chǎn)生壓強差根據(jù)能量衡算，p2＜p1第六十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW第六十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW6.1Orificemeter2)測量原理Principlesofmeasurement壓力能與動能轉(zhuǎn)換

z1=z2，故Accordingtotheequationofcontinuity第六十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW2)Principlesofmeasurement

經(jīng)一系列校正，取常數(shù)C0（孔流系數(shù)，通常在0.6~0.7）得3)安裝要求

--水平直管：上游和下游分別(15~40)d和5d--孔板與管道同軸缺點是阻力損失大第六十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW文丘里流量計Venturimeter改進孔板流量計阻力損失過大的缺點6.2轉(zhuǎn)子流量計Rotameter第六十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW7流體輸送設(shè)備

TransportationequipmentCLASSIFICATIONAccordingtomaterialtransporteda泵pumps:forliquidsb鼓風(fēng)機或壓縮機blowersandcompressors:gasesAccordingtoworkprinciplea正位移泵positive-displacementpumps:

往復(fù)式Reciprocatingpumps

旋轉(zhuǎn)式Rotarypumpsb離心泵Centrifugalpumps第六十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW7.1離心泵Centrifugalpumps1)構(gòu)造和工作原理Structureandprinciples氣縛現(xiàn)象Airbinding第六十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW第七十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW7.1Centrifugalpumps2)主要性能參數(shù)Performancecharacteristics

(1)揚程

Head(2)流量

Flowrate(3)功率和效率Powerandefficiency(4)特性曲線Characteristiccurves3)Example2.2第七十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW

(1)Head又稱為泵的壓頭，用H’e表示，單位為m

(Note:與He的區(qū)別)

實驗測定裝置如圖2-22所示根據(jù)能量衡算并忽略阻力損失項,得上式改寫為:第七十二頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW第七十三頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW(2)Flowrate又稱為送液能力，用qv表示，單位為m3·s-1或m3·h-1。

(3)Powerandefficiency軸功率P與有效功率Peη為泵效率,一般為50％~70％，有些大型泵可達80％電動機的選配及安全系數(shù)(p55表2.4)(4)特性曲線Characteristiccurves如圖2-23：高效區(qū)的概念第七十四頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW第七十五頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWExample2-2

用泵將地面貯槽中密度為1840kg·m-3的液體以1.5kg·s-1

流量送到貯罐中。如附圖所示，地面貯槽內(nèi)液面恒定，貯罐高出地面貯槽液面10m，地面貯槽和貯罐皆通大氣。輸送管道內(nèi)徑為25mm，流動過程的能量損失為52.0J·kg-1，若泵的效率為50％，計算泵所需的軸功率。

第七十六頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW第七十七頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWSolutiontoEXP2.2解：在附圖中取兩截面,列柏努利方程：據(jù)題意:z1=0z2=10mp1=p2

∑Hf=52.0J·kg-1u1=0體積流量第七十八頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWSolutiontoEXP2.2將以上數(shù)值代入拍努利方程,得泵的有效功率為:已知泵的效率,故泵的軸功率為第七十九頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW7.1Centrifugalpumps3)離心泵的安裝高度

如圖2—24所示,得

允許吸入壓差與氣蝕允許吸上真空高度Hs

第二項為吸入管路上的流體動壓頭第三項為吸入管路的阻力損失第八十頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOW第八十一頁，共八十八頁，編輯于2023年，星期日CHP2FLUIDFLOWExample2-4某車間要將密度為1200kg·m-3的溶液以100m3·h-1的流量從貯槽送到高10m(從貯槽的液面向上計算)的高位槽內(nèi)，如附圖所示。貯槽內(nèi)的壓強為0.1MPa(絕對壓強)，高位槽內(nèi)的壓強為0.05MPa(表壓)，導(dǎo)管的直徑為φ159mm×4.5mm，管路的長度為150