第一章流1.2.3. 流体静力学基本方程:p2= p0•「gh双液位u型压差计的指示:p1 - p2 =Rg(「- J))12p2u21 2 p1伯努力方程:吧・产1 =^z2g4. 实际流体机械能衡算方程:z1 g 1 2-u12p1 ygP 2aP2W5.雷诺数:R^^^^646. 范宁公式:Wf「: u2_32Tu2 一廿• :Pf-p~7. 哈根-泊谡叶方程:厶P f 32血d28. 局部阻力计算:流道突然扩大:2A1——流产突然缩小:A2-=0.5 1A1一IA2 XvA XvB__ +___ +「9.混合液体密度的计算:Kg/m 3,x--液体混合物中各组分的质量分数。
10。
表压强=绝对压强-大气压强X wn +'冷P液体混合物中个组分得密度, 真空度=大气压强-绝对压强11.体积流量和质量流量的关系:整个管横截面上的平均流速:3W s=v s P m /s kg/s.1 =VsAA--与流动方向垂直管道的横截面积,流量与流速的关系:W s G - 质量流量:A2的单位为:kg/(m .s)12. 一般圆形管道内径: ' 4 v s13.管)2A2‘2 二....-A =常数表示在定态流动系统中,流体流经各截面的质量流量不变,而流速密度p而变化。
u随管道截面积A及流体的..一.du14.牛顿黏性定律表达式:.一 jy 卩为液体的黏度1Pa.s=1000cP15平板上边界层的厚度可用下式进行评估:19.r H 水力半径的定义是流体在管道里的流通截面形管子d=4r H20对于流体流经直径不变的管路时,如果把局部阻力都按照当量长度的概念来表示,则管路的_ 2~hf _ ■ l 丄 l eU总能量损失为:—hfd 2 h f 的单位J/kg,A1 -、'2A 2=...=.4 =常数体积流量一定时流速与管径的平方成反比: 鳥2对于滞留边界层4.640.5Rexd_湍流边界层 x式中Re x 为以距平板前缘距离 x 作为几何尺寸的雷诺数,即0.3760.2Re xDa _usxp16对于滞留流动,稳定段长度 x 。
与圆管直径d 及雷诺数 式中Re 二蛰,u 为管截面的平均流速。
Re 的关系:ZE17.流体在光滑管中做湍流流动,滞留内层厚度可用下式估算,即:二bd'61.5式中系数在不同的文献中会有所不同,主要是因公式推导过程中, 中心最大流速U m ax 的比值不同而引起的。
当7Re 8所假设截面平均流速u 与管= 0.81时,系数为61.5. max18.湍流时,在不同的Re 值 范围内,对不同的管材,入的表达式不相同:光滑管:A :柏拉修斯公式: '=0.3164适用范围 Re=3000~100000Re B:顾毓珍等公式:■ =0.0056 - °.500适用范围 Re=3000~1*10A6Re .粗糙管 A:柯尔不鲁克公式:dd1- -2lg d1.14—2lg(1 9.35 —)上式适用于’::°.°05 Re 「 Re 「 B :尼库拉则与卡门公式:—L =2lg d- 1.14 上式适用于 0.005£ Re J 扎A 与润湿边长n 之比,即;宀AI 丨对于圆对于不可压缩流体的连续性方程:对于标准的测速管, C=1 :通常取 C=0.98~1U 0=C 0 J2(pa—p b )22.孔 板 流 量 计23.文丘里流量计V s = C v A 0『(pap 网Cv--流量系数实验测定或从仪表手册中查的压头,mQ 、H 、N ----=叶轮直径为Q 、H 、N ----=叶轮直径为228. 离心泵的气蚀余量,m : NPSH p 1Pg Pg 2g29.临界气蚀余量,m : (NPSH )c = p ^ •山H fj -ki--k 截面电2g 2g ' p a _ p i30.离心泵的允许吸上真空度,m 液柱:H s =—忑一 p a ---大气压强,pa p i ---泵吸入口处允许的最低绝对压强,paW s 二 A o U 。
『=C 。
. 2「( p a - p b )式中的( Pa-Pb )可由孔板前后测压口所连接的压力差计测得。
A1、A2分别代表管道与孔板小孔的截面积C o 查图获得一般在 0.6〜0.7A o-----喉管的截面积, m A 224.转子流量计 V s 虫识群⑴丁2)= C R A R 『gV f (P f—卩)AfTA R --转子与玻璃管的环形 截面积C R 转子流量计的流量系数 25.离心泵的性能参数:流量、压头、效率、轴功率。
损失总效率: n = n v n m n h 轴功率:N =NenV f 、A f 、p 分别为转子的体积 大部分的截面积 材质密度 能量损失:容积 n v 、机械n m 、水力n h N e 二 HQ -gN--轴功率,wN e ---有效功率,w Q--流量, mA3/s H---能与静压能之差 J 2( D a — O b )若离心泵的轴功率用 kw 来计量:N =QH ?10226.离心泵转速的影响: Q 1= ni Q 2 n 2H i 2Q i 、H i 、N i -----转速为 Q 2、H 2、N 2-----转速为 H n i 时泵的性能p 时泵的性能(n ;)2 N iN 2(n ;)327.离心泵叶轮直径的影响:Q = D 2D 2=(D 2)3D 时泵的性能 D 时泵的性能P v --操作温度下液体的饱和蒸汽压 ,pa测定允许吸上真空度H '实验是在大气压为 98.1Kpa(10mH 20)下,用20C 清水为介质进行的s其他条件需进行换算,即H s ---操作条件下输送液体时的允许吸上真空度,m 液柱H '---实验条件下输送水时的允许吸上真空度,即在水泵性能表上查的数值, mH 20SH a ---泵安装地区的大气压强,mH 20,其值随海拔高度的不同而异P v ----操作温度下液体的饱和蒸汽压, Pa10---实验条件下大气压强,0.24--20 C 下水的饱和蒸汽压,1000--实验温度下水的密度, P --操作温度下液体的密度,H f ,0-1 --液体流经吸入管路的压头损失, m ;P 1---泵入口处允许的最低压强, pa若贮槽上方与大气相通,则 P o 即为大气压强P a ,上式可表示为:若已知离心泵的必须气蚀余量则: H g = Pi-(NPSH )r - H f ,o -1若已知离心泵的允许吸上真空度则:H g = H s2u 1- H f ,0 -12g离心泵的实际安装高度应比允许安装高度低 0.5〜1m33.离心泵的流量调节方法: A :改变阀门的开度;B :改变泵的转速在同一压头下,两台并联泵的流量等于单台泵的两倍;而两台泵串联操作的总压头必低于单台 泵压头的两倍第二章 非均相物系分离・1.恒压过滤一k对于一定的悬浮液,若卩、r '及v 皆可视为常数,则令n r 'v k--表征过滤物料特性的常数,4m /(N*s)恒压过滤方程-----(V V e )2 = KA 2(丁 殉V e 2 = KA 2nV 2 2VV e = KA 2^1 s2 3 2K = 2k p0--过滤时间,s ; K--过滤常熟,m /s q--介质常数,m /m当过滤介质阻力可以忽略时, V e =0,0e =0,则恒压过滤方程可简化为:V =KA T令 q 二V / A ,q e=V e/A 则此方程为:(qq e )2 二 Kp 九)q e 2 二 q22q e q 二 k-mH 2O mH 20 Kg/m A 3kg/m A 331. 离心泵的允许吸上真空度 32. 离心泵的允许安装(吸上)_ po - piH 与气蚀余量的关系为: S高度:2卸"-1心泵的允许安装高度,m ;q22.非球形颗粒当量直径的计算de=3®严d e---体积当量直径,m V p--非球形颗粒的实际体1---降尘室的长度, m; H--降尘室的高度,m;b--降尘室的宽度, m;3 u---气体在降尘室的水平通过速度, m/s ; V s --降尘室的生产能力, m /s3.形状系数又称球形度,他表征颗粒的形状与球形的差异情况。
S PS--颗粒的形状系数或球形度S--与该颗粒体积相等的圆球的表面积,S p --颗粒的表面积,m 24.对于非球形颗粒,通常选用体积当量直径和形状系数来表征颗粒的体积、表面积、比表面积:3V p= 6 deS p 二-d e 2 / sa p 二5.等速阶段中颗粒相对于流体的运动速度f 4gd (隹_ P ) u t 称为沉降速度。
u t3 ?—6.滞流区或斯托克斯定律区(■410 <Re t <1)I-阻力系数u t --颗粒的自由沉降速度, m/s d---颗粒直径,mp p ---分别为流体和颗粒的密度,Re t = du"其中AM--流体的黏度,pa.s3kg/m过渡区或艾伦定律区(1<Re t <l03) 湍流区或牛顿定律区(103vRe t <2*10-18.506Re t芦u t =7.重力沉降速度u t :滞流区5)d 2(d)g18J过渡区:u t =0.27d([J gRe t 0.6u t =1.74湍流区:d (亠」)g8.由于器壁效应对沉降速度的修正: u t --理论沉降速度, m/su t--颗粒的实际沉降速度, m/s D--容器直径, mu t9.降尘室最高点的颗粒沉降至室底需要的时间为-l气体通过降尘室的时间为 : 口为了满足除尘要求,气体在降尘室内的停留时间至少需要等于颗粒的沉降时间,即:V su 二气体在降尘室内的水平通过速度为:为了满足要求:V s^bb t:se若降尘室内设置n 层水平隔板,则多层降尘室的生产能力为:g (n1)blu t需要指岀,沉降速度 u t 应根据需要完全分离下来的最小颗粒尺寸计算。
u〕4d(P s —p ) U T 2U r =10. 离心沉降速度: '■3R在与转轴距离为 R 、切向速度为U T 的位置上11. 过滤,_床层体积-颗粒体积床层空隙率:”= 床层体积m 3/m 323a b (m /m )与颗粒物料的比表面积 a 具体如下关系:12. 为了滤液流动现象加以数字化描述,常将复杂的实际流动过程加以简化。
简化模型是将床层中不规则的通道假设成长度为 L ,当量直径为d e 的一组平行细管,并且规定:A :细管的全部流动空间等于颗粒床层的空隙体积; B:细管的内表面积等于颗粒床层的全部表面积。