化工原理第四版资料.ppt

（4）常取0.6 —— 0.7； （5）选择孔径要考虑雷诺值在一定范围内不变。 孔板流量计α与Re、β2的关系 5.计算步骤： （1）由A0/A取孔流系数不变的值； （2）计算孔处流速→体积流量→管中流速； （3）由管中流速计算雷诺值，查此雷诺值对应的孔流系数是否与设定的孔流系数相同，如不同，重新设定。 （4）如测量气体，流量应乘以膨胀系数ε， ε为压力比、直径比和绝热指数的函数，查得。 qv = A0 u0= 例1-22：用孔板内径为130mm的孔板流量计测气体流量，气体温度400℃，管内径190mm，密度为6.82kg/m3, 粘度为23.75mPa.s,压差58.86kPa,求气体质量流量。（设ε＝1） 解（A0/A）=(d0/d)2=0.47 查（A0/A）=0.47线Re为不变处的流量系数 α= 0.68 根据孔板流量计流量方程得质量流量 qm = 8.1kg/s 验算：u= qm/(0.785D2ρ)=42m/s Re=2.3×106 查α= 0.68 故所设正确。 三、转子流量计 1.构造: ①锥形玻璃管， ②转子 2. 工作原理 △pAf = Vf (ρf- ρ) g △p = Vf (ρf - ρ) g / Af Af —转子最大直径处的截面积； Vf — 转子体积； ρf — 转子密度； ρ — 流体密度。 3. 流量方程 Z1≈ Z2 AR — 转子与玻璃管的环隙面积； CR — 流量系数，与雷 诺数、转子 形状有关，实验测定或查表； Vf — 转子体积； ρf — 转子密度。 能量的转换 连通变径管 h2 h1 h3 h4 * 摩擦系数与雷诺数、相对粗糙度间的关系 1. 层流:λ=64/Re λ与相对粗糙度无关。 2. 过渡区不稳定 3. 湍流区λ与Re、ε/d有关。 4. 完全湍流区—阻力平方区；λ与Re无关。 四、非圆形管的当量直径 当量直径 de = 4 A / ∏ A—流通截面积（m2）； ∏—润湿周边(m)。 圆形管道与套管的当量直径分别为： **非圆形管道内层流流动时,λ= C / Re，C为常数,无因次,由管道截面形状查表获得。 解：(1)正方形管道 边长： a = 0.481/2= 0.692 润湿周边： ∏= 4d = 4×0.692 = 2.77m 当量直径： de = 4A / ∏ = 4×0.48 / 2.77 = 0.693m 例题：有正方形管道、宽为高三倍的长方形管道和圆形管道，截面积皆为0.48m2，分别求它们的润湿周边和当量直径。 （2）长方形管道短边长a： 3 a . a = 0.48 m 边长: a = 0.4m 润湿周边： ∏= 2 (a + 3a) = 3.2m 当量直径： de = 4×0.48 /3.2= 0.6m (3) 圆形管道 直径: πd2= 0.48 d = 0.78m 润湿周边： ∏=πd =3.14×0.78 = 2.45 当量直径： de = d = 0.78m de长方形(0.6) de正方形(0.693) de 圆形(0.78) hf长方形 hf正方形 hf 园形 五、局部阻力损失 （一）局部阻力系数法 将克服阻力消耗的能量表示成流体动能的倍数。 h f =ξu2/2 1.扩大与缩小的阻力系数ξ 扩大： ξ =(1-A1/A2)2 A1 A2 ξ =0.5(1-A2/A1)2 2.进口与出口 容器→管道 A2/A1 ≈0 ξ= 0.5 管道→容器 A1 / A2≈0 ξ= 1 ☆☆ 流体由管道直接排放至管外大空间，管出口内侧截面上的压强可取为与管外空间相同。截面取在内侧，出口损失不计，动能不为零；截面选在外侧，截面上的动能为零，但计算出口损失。 两种结果相同。 A 1 2 B C D 3. 管件与阀门 — 由手册查取 （二）当量长度法 Le — 当量长度，表示由管件引起的局部阻力损失。相当于流过一段直径相同，长度为Le的直管所损失的能量，其值可查共线图和列线图。 管路阻力计算的应用: 乌氏粘度计测粘度的原理 六、流体在管内流动的总阻力损失计算 例1-16：常温水由贮罐用泵送入塔内，水流量为20m3/h，塔内压力为196 kpa（表压）