流體流動與輸送-流體基本性質(zhì)（化工單元操作課件）

確定輸送方式本次課的內(nèi)容流體的基本知識流體輸送方法的原理、特點和應(yīng)用確定合適的輸送方式一、課前任務(wù)完成情況任務(wù)一：確定輸送方式將水以0.005m3/s，從敞口地面貯槽輸送至高（5+2X）m，水平距離（12+X）m（X為各組編號）的封閉反應(yīng)器內(nèi)，已知反應(yīng)器內(nèi)的表壓為80kPa。請各組設(shè)計可行的輸送方案。各組完成情況組別選擇方式選擇理由1泵可以連續(xù)送料、操作簡單、生活中大多數(shù)都是這種方式2泵可以自動化操作3壓力送料工業(yè)實現(xiàn)高壓比較容易，壓力足夠大就可以4高位槽送料跟以前樓房自來水一樣，樓頂有一個水池，沒電的時候也可以送料5泵設(shè)備最簡單6泵操作簡單、容易實現(xiàn)1.定義：具有流動性的物質(zhì)統(tǒng)稱為流體。

具體有氣體（含蒸汽）和液體2.特征:

具有流動性;無固定形狀,隨容器的形狀而改變;在外力作用下內(nèi)部發(fā)生相對運動。二、流體的基本概念3．分類：氣體（1）按狀態(tài)分液體超臨界流體不可壓縮流體液體（2）按可壓縮性分可壓縮流體氣體三、流體輸送方式1.生活中的輸送方式特點：小流量可以間歇送料多是近距離原理：壓力真空高度差機械動力2.工業(yè)常見輸送要求大流量連續(xù)送料從低處往高處送料從低壓往高壓送料遠(yuǎn)距離送料三、流體輸送方式高位槽送液真空吸入高壓壓出流體輸送設(shè)備送液原理：利用重力作用，通常都是高度差，適合重高到底送液。特點：局限性大，流量不穩(wěn)定，隨著液位的變化而變化，需將液體先送到高位槽，依靠重力作用，節(jié)能。原理：利用壓力差進(jìn)行送液；特點：對儲罐和管路的耐壓有要求，儲罐需密封，需要高壓氣體，流量控制穩(wěn)定原理：利用輸送機械將能量傳遞給流體，從而實現(xiàn)流體的輸送。特點：價格便宜，操作簡單，目前應(yīng)用最廣泛，要連續(xù)輸送液體要不停機。有動力式、容積式、流體作用式。應(yīng)用最廣原理：利用壓力差進(jìn)行送液；特點：管路出口連接的設(shè)備要密封，對設(shè)備、管路有耐壓要求，需有抽真空設(shè)備，流量控制穩(wěn)定?？紤]到壓力損失，適用于短距離送料適合各種情況送料；特別適合連續(xù)、遠(yuǎn)距離四、重新分析任務(wù)要求，確定合適的輸送方式任務(wù)一：確定輸送方式將水以0.005m3/s，從敞口地面貯槽輸送至高（5+2X）m，水平距離（12+X）m（X為各組編號）的封閉反應(yīng)器內(nèi)，已知反應(yīng)器內(nèi)的表壓為80kPa。請各組設(shè)計可行的輸送方案。1.距離較遠(yuǎn)2.從低往高送從低壓送到高壓五、小結(jié)1．流體相態(tài)：氣體、液體、超臨界流體；壓縮性：可壓縮、不可壓縮2．輸送方式高位槽送液真空吸入高壓壓出流體輸送設(shè)備送液六、布置作業(yè)燃料油（890kg/m3，粘度0.187Pa·s）以40m3/h流量送到落差20m的高位槽，油罐與高位槽的水平距離是10m。根據(jù)要求輸送要求，確定合適的輸送方式寫出任務(wù)分析過程，選擇依據(jù)，選擇結(jié)果壓力及測量本次課的內(nèi)容壓力的表示。壓力的測量。一、復(fù)習(xí)及引入液體的性質(zhì)密度：單位體積的質(zhì)量，單位kg/m3黏度：流體流動時在與流動方向垂直的方向上產(chǎn)生單位速度所需的剪應(yīng)力，單位Pa·s液體輸送監(jiān)控指標(biāo)流量：體積流量：單位時間流經(jīng)管內(nèi)任意截面的流體體積質(zhì)量流量：單位時間流經(jīng)管內(nèi)任意截面的流體質(zhì)量溫度：流體的溫度K、0C（非必需項）壓強二、壓力的表示壓力：壓強：垂直作用于單位流體表面面積上的力稱為流體的靜壓強,簡稱壓強。Pa流體的壓強具有點特性。工程上習(xí)慣上將壓強稱之為壓力。垂直作用于流體表面上的力。N單位：表達(dá)式：除了國際單位，帕(Pa)N/m2，還有其他單位工程大氣壓，kgf/cm2，98070Pa

約等于一個大氣壓（1.013x105Pa)，“自來水壓頭是5公斤”，用的就是這個單位。mmH2O，9.81Pa（1mm高度的水柱產(chǎn)生的壓力）mmHg

，133Pa（1mm高度的汞柱產(chǎn)生的壓力）壓力為50kPa、壓力表讀數(shù)50kPa、真空表讀數(shù)-50kPa大家判斷一下這幾個壓力的大小壓力表讀數(shù)50kPa>壓力為50kPa>真空表讀數(shù)-50kPa壓力表示方式有3種：絕對壓力表壓真空度絕對壓強以絕對零壓作起點計算的壓強，是流體的真實壓強。表壓壓強表上的讀數(shù)，表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高出的數(shù)值，即:

表壓強＝絕對壓強－大氣壓強

真空度真空表上的讀數(shù)，表示被測流體的絕對壓強低于大氣壓

強的數(shù)值，即:

真空度＝大氣壓強－絕對壓強海平面地面海拔高度相對高度從數(shù)學(xué)關(guān)系上有

真空度=-表壓從數(shù)學(xué)關(guān)系上有

真空度=-表壓有一個密封罐上面裝有一壓力表測量罐內(nèi)壓力，分別把該罐放在廣州、拉薩，請問壓力表讀數(shù)變化情況，并說明理由。注意:1)由于各地大氣壓不同，故會有總壓相同，但表壓卻不同

2)有時用mmHg表示真空度

3)如用表壓，真空度表示壓強，必須要說明；如不特別說明一般認(rèn)為是絕對壓強。拉薩讀數(shù)大，因為拉薩的大氣壓小，而壓力表測得的是表壓。如果是真空表，讀數(shù)又是怎么變化呢。拉薩讀數(shù)大，因為拉薩的大氣壓小，而真空表測得的是負(fù)的真空度。三、壓力的測量液柱式壓力計

U型管壓力計、單管壓力計、斜管式微壓計彈性式壓力計彈簧管式、膜片（盒）式、波紋管式電氣式壓力測量電容式壓力壓差變送器、霍爾壓力變送器、壓電式壓力傳感器、固體壓阻式壓力壓差傳感器1．U型管壓力計假設(shè)被測的介質(zhì)為氣體，可忽略被測介質(zhì)的高度形成的靜壓值。根據(jù)流體靜力學(xué)原理可得：P2P1U型管h1h202.彈性式壓力計原理：彈性壓力表是利用各種不同形狀彈性感壓元件在被測壓力的作用下，產(chǎn)生彈性變形制成的測壓儀表特點：結(jié)構(gòu)簡單、牢固可靠、測壓范圍廣、使用方便、造價低廉、有足夠的精度，可遠(yuǎn)傳常用彈性壓力表：膜片（盒）式波紋管式彈簧管式最常用的測壓方式彈簧管壓力計壓力表真空表壓力真空表0.26MPa-0.57MPa讀壓力表、真空表3.電氣