幻灯片4幻灯片5流体静力学是研究流体在外力作用下达到平衡的规律。

p2＝p1＋ρg(Z1-Z2)液体静力学基本方程式.p2＝p0＋ρgh测定压力当时当地大气压绝对压力为零（a ）（b ）hgp p =-ρ0常数=+gp z ρ质量流速 ω＝qm/A=ρAu/A=ρu幻灯片6（一）压力测量1、 U 型管液柱压差计 （U -t u b e m a n o m e t e r ）测定流体的压力差和测量流体任一处的压力。

2微差压差计3 斜管压差计 二、液面测定三、确定液封高度 幻灯片7管道直径的估算224π0.785dvd v u ==连续性方程式ρ1A1u1＝ρ2A2u2幻灯片8柏努利方程式实际流体机械能衡算式幻灯片9柏努利方程式的应用1、确定流体的流量2、确定容器间的相对位置3、确定输送设备的有效功率4、管道内流体的内压强及压强计的指示1、应用柏努利方程的注意事项1）作图并确定衡算范围2）截面的截取3）基准水平面的选取4）单位必须一致5)外加能量幻灯片10牛顿粘性定律两流体层之间单位面积上的内摩擦力（或称为剪应力）τ与垂直于流动方向的速度梯度成正比。

流体流动形态判断Re≤2000，流动类型为层流；Re≥4000，流动类型为湍流；2000＜Re＜4000，流动类型不稳定Re=duρ/μ幻灯片11管路计算管路计算是连续性方程：V=Au柏努利方程:摩擦阻力计算式：∑∑∑+=局直f f fh h h幻灯片12 作 业 幻灯片13 课后作业： P46 2、3、4、7、9、12幻灯片141、如附图所示，用抽真空的方法使容器B 内保持一定真空度，使溶液从敞口容器A 经导管自动流入容器B 中。

导管内 径30mm ，容器A 的液面距导管出口的高度为1.5m ，管路阻 力损失可按Shf=5.5u2 计算（不包括导管出 口的局部阻力），溶 液密度为1100kg/m3。

试计算送液量为3m3/h 时，容器B 内应保持的 真空度。

幻灯片15解：取容器A的液面1-1截面为基准面，导液管出口为2-2截面，在该两截面间列柏努利方程，有：u12/2+gz1+p1/r= u22+gz2+p2/r+Shf 式中：p1=pa，z1=0，u1=0，p2=pa-p真，z2=1.5mu2=qv/A2=3/(3600×0.785×0.032=1.18m/sShf=5.5u2=5.5u22所以： p真=(z2g+u22/2+5.5u22)r=(1.5×9.81+6×1.182)×1100=2.54×104Pa幻灯片162、用高位槽向蒸馏塔供料。

r=850kg/m3，塔内压强 p2=0.981kPa(表)，qvh=5m3/h，f38 mm×2.5mm，Shf=30J/kg (不含出口)。

求：z1。

幻灯片17f2222121122h p uz g p u z g ∑+++=++ρρ解：z2=0， p1=0(表)，p2=9.81×102 Pa ，Shf=30 J/kg ，u1=0m/s 62.1=033.0×785.0×36005=22um31.3=81.9/)30+85010×81.9+262.1(=221z幻灯片183、用泵将密度r=1100kg/m3的液体输送到高位槽内。

升扬高度为5m ，p2=200kPa(表压)，流量qvh=20m3/h ，管 子直径为f68 mm ×4mm ，阻力损失为 Shf=120J/kg,， 泵效率h=0.65，求：功率P 。

幻灯片19f2222e 121122h p u gz W p ugz ∑+++=+++ρρ解：z1=0,，z2=5m ， p1=0，p2= 200kPa(表)， u1=0m/s 97.1=06.0×75.0×360020=22uJ/kg8.3521201100200000297.181.952e =+++⨯=W1W331665.011.68.352,kg/s 11.63600110020e =⨯===⨯=ηm m q W P q幻灯片20作业4 从高位槽向塔内加料。

高位槽和塔内的压力均为大气压。

要求料液在管内以0.5m/s 的速度流动。

设料液在管内压头损失为1.2m （不包括出口压头损失），试求高位槽的液面应该比塔入口处高出多少米？幻灯片21解 ：选取高位槽的液面作为1-1截面， 选在管出口处内侧为2-2截面，以0-0截面为基准面，在两截面间列柏努利方程，则有u2=1.5m/s式中 p1=p2=0（表压）u1=0（高位槽截面与管截面相差很大，故高位槽截面的流速与管内流速相比，其值很小可以忽略不计） Σhf=1.2m z1-z2=x81.92.10)0(25.02=⨯+++-x gx=1.2m计算结果表明，动能项数值很小，流体位能主要用于克服管路阻力。

幻灯片22作业5：用泵将贮槽(通大气)中的稀碱液送到蒸发器中进行浓缩，如附图 所示。

泵的进口管为φ89×3.5mm 的钢管，碱液在进口管的流速为1.5m/s ，泵的出口管为φ76 × 2.5mm 的钢管。

贮槽中碱液的液面距蒸发器入口处的垂直距离为7m ，碱液经管路系统的能量损失为40J/kg ，蒸发器内碱液蒸发压力保持在 0.2kgf/cm2（表压），碱液的密度为1100kg/m3。

试计算所需的外加能量。

幻灯片23∑+++=+++fu p u p h g z W g z 2221222211ρρ解： 解题要求规范化代入上式， 得W=128.41J/kg幻灯片24作业6幻灯片25幻灯片26式中，z1=0，z2 =7；p1=(表压)，p2=0.2kgf/cm2×9.8×104=19600Pa ，u10,u2=u1(d2/d1)2=1.5( (89-2×3.5) /(76-2×2.5))2=2.0m/s∑=kgJ hf/40幻灯片27幻灯片28 作业7幻灯片29幻灯片30幻灯片31幻灯片32第四章传热本章重点和难点1、掌握内容传热基本方式、工业换热方式及适用范围；传热基本方程式及其相关参数的计算方法；傅立叶定律及其应用；传热系数计算及测定方法，换热面积的确定方法；强化传热的方法与途径。

2、理解内容热负荷与传热速率间的关系，传热机理、传热膜概念，有相变传热过程的膜系数计算，列管换热器的选型方法。

3、了解内容工业换热器的类型、结构、操作原理。

幻灯片332、单层平壁的热传导3、单层圆筒壁稳定热传导4、对流传热速率Q= αA(T-Tw）5、如无其他热损失，则冷流体的焓增等于热流体的焓减。

TmCp H △△=幻灯片34总传热速率方程mt KS Q ∆=iok αλα111++=δ平壁对流传热 圆管对流传热12ii m d d d d K αλα000110++=δ011d d d d K i m i i iαλα++=δ逆流和并流时的传热温差1212ln t t t t t m ∆∆∆-∆=∆幻灯片35作 业P1952、4、5、14、15、16幻灯片36 作业在1米管长的冷却器中用12 ℃冷水将油品从147 ℃冷却到97 ℃ ，冷水被加热到37 ℃ ，两流体并流流动。

求：欲使油品出口温度降至77 ℃ ，管子需增加多少米？（上述各工况油、水的流量、入口温度及所有物性常数均不变，忽略热损失。

） 幻灯片37解：换热器中两流体无相变化，则有 Q=Whcph(T1-T2)=Wccpc(t2-t1)改变条件后，设冷水被加热到t`2联立式a 和b ，解得： t ΄2=47 ℃ 幻灯片38Q=Whcph(147-97)=Wccpc(37-12) （a ）Q=Whcph(147-77)=Wccpc( t`2 -12) （b ）T1=147℃T2=97℃t2=37℃t1=12℃ T1=147℃T`2=77℃t`2=47℃t1=12℃86.112L L代入数据得幻灯片39第四章 传质幻灯片40 ●● 气气相相中中的的稳稳定定分分子子扩扩散散：：等等分分子子反反向向扩扩散散、、菲菲克克定定律律● 对流传质：分子扩散、涡流扩散● 双膜理论幻灯片41Pe=E·X亨利定律吸收速率方程幻灯片42吸收操作线总位于平衡线上方；若在下方，则为脱吸。

吸收操作线方程式幻灯片43吸收剂的用量与最小液气比气液浓度都很低，平衡关系符合亨利定律0 X2 X X1Y1 Y Y2幻灯片44填料层高度的计算⎰-Ω=12*Y Y Y YY dY a K V Z⎰-Ω=12*X X X XX dX a K L Z 及Ω=a K V H Y OG⎰-=12*Y Y OG YY dY NOLOL N H Z =mY Y Y ∆-=21*22*11*22*11ln )()(Y Y Y Y Y Y Y Y -----=212121ln Y Y Y Y Y Y N OG∆∆∆-∆-=幻灯片45相应的对数平均推动力可用算术平均 时， 当22121<∆∆<Y Y推动力代替。

幻灯片46 幻灯片47作业课后 7题；在填料塔中用清水逆流吸收空气—氨混合气体中的氨。

混合气体质量流量为0.35kg/(m2•s)，进塔气体浓度Y1=0.04，回收率0.98，平衡关系为Y*=0.92X，气相总容积吸收系数KYav=43mol/(m3•s)，操作液气比为最小液气比的1.2倍。

求塔底液相浓度和填料层高度？幻灯片48解：已知：Y1=0.04，φ=0.98，E=0.92，KYav=43，X2=0，qm=0.35（1）塔底液相浓度X1Y2=Y1（1-φ）=0.04×（1-0.98）=0.0008（L/V）实=1.2 ×（L/V）min因为：（L/V）实=（Y1- Y2）/ X1（L/V）min=（Y1- Y2）/ (Y1/E)所以有：（Y1- Y2）/ X1=1.2 ×（Y1- Y2）/ (Y1/E)X1=0.0362幻灯片49（2）填料层高度进塔气相平衡浓度：Y1* =E X1=0.92×0.0362=0.0333出塔气相平衡浓度：Y2*= E X2=0△Y1= Y1 - Y1*=0.04-0.0333=0.0067△Y2= Y2 - Y2*=0.0008对数平均推动力：△Ym =(△Y1 - △Y2) / ln(△Y1/△Y2) =0.0028幻灯片50惰性气体体积：V=（1-y1）×qm×A=[1-Y1/(1+ Y1)] × qm × A传质单元数：NoG=(Y1 - Y2) / △Ym =14.1传质单元高度：HoG=V / (KYav A) = [1-Y1/(1+ Y1)] × qm × A / (KYav A) =0.27填料层高度：h= NoG×HoG=3.8m。