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华东理工,化工原理第一章05.ppt

发布:2018-05-13约4.51千字共54页下载文档
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工程计算(二)孔板流量计量程 已知:视差ΔR=±1mm, 取ΔR=2mm,Rmax=1m, 要求流量误差 ≤ 5% 求:Rmin, 解: 7.3 转子流量计 转子力平衡:(p1-p2)Af=Vf ρf g 由1-2能量守恒式: 重力 = 浮力 + 动压差力 转子流量计的特点:恒流速、恒压差 刻度换算: 出厂标准: 液体 气体 工程计算(三)刻度换算 用转子流量计计量乙醇流量,已知: , ,测量范围内CR为常数,现读数为5 m3/h,实际流量为多少? 解:出厂标定 环隙面积A0与高度Z的关系 当A0Af时,A0≈A0min+KZ 工程计算(四) 有一转子流量计,原量程范围为100~700 l/min,现将转子车削使Af变小(Vf/Af不变),qmin提高至200l/min。 求:qmax约为多少?(CR视作不变) 解: 不变 流量计比较 毕托管:测得点速度,流量须计算 孔板流量计:测得锐孔平均速度, A0恒定, u0变化, Δp变化, 不易阻塞 转子流量计:测得的流量读数需换算 Δp恒定, u0恒定, A0变化, 易阻塞 其它流量计介绍 弯管流量计 阻力流量计 狭缝流量计 旋涡流量计 8 非牛顿流体的流动 8.1 非牛顿流体的基本特性 粘度 剪切稀化现象(录像) — 增加,μ降低 幂律流体 塑性流体(录像) —具有屈服应力τy 黏弹性流体 现象:爬杆效应(录像) , 挤出胀大(录像) ,无管虹吸(录像) 依时性—时间增加, μ 变化 (录像) 石油的二次开采 一次开采的利用率40~50% 二次开采以其它流体驱替石油 CO2, 水,高聚物溶液 轻而稀→重而粘 不稳定界面现象 牛顿流体的驱替 非牛顿流体的驱替 电流变液体 加电场,液→固 去电场,固→液 可在毫秒级的时间内完成 如用于汽车离合器 用于液压技术 用于密封技术 聚合物加工 模具的形状 油漆:刷时不流淌,干了不留刷痕 圆珠笔:书写方便,静时不流 血液、奶油、巧克力、泥浆等等 8.2 非牛顿流体的层流流动 阻力损失 圆管中幂律流体流动 层流 范宁摩擦因子 8.3 非牛顿流体的湍流流动与减阻现象 湍流 湍流减阻现象 2.4 静力学方程的工程应用 2.4.1 测压: 已知:R=180mm, h=500mm 求:pA=? (绝压),(表压) * 问题:某塔底部接一Π形管,管长LAB=3m,LAC=4.5m (以上管长均包括局部阻力的当量长度),管径d=20mm,直管摩擦系数λ=0.02,Π形管出口与B点的高度差H=1.5m,塔内压强为大气压,塔上部流下的液体量qV=0.32L/s。试求: (1)当连通管上的阀门开启、 流动达到稳定时, 塔底液面高度h为多少? (2)当连通管上的阀门关闭、 流动达到稳定时, 塔底液面高度h为多少? 答: 1.阀开时,由液面至B截面列方程 2.阀关时,由液面至C截面列方程 h=-1.209m 练习: ①在直径相同的圆管中,分别流着黏油和清水, 若Re数相同,则:油速 水速; ②流体流过串联管路 dAdB, 则ReA ReB; ③在直径相同的两水平圆管内,分别流着常温 常压下的空气、水,流速相同,且均为湍流, 则Re气 Re水, 单位管长,hf气 hf水, 气 水 ①解: , , ∵v油v水,∴u油u水 ②解: , d大,Re小 ③解: ,∵v空气v水,∴Re空气Re水, ,∵λ空气≥λ水,∴hf空气≥hf水 ④直管中hf ∝ , 层流时, a= , b= ; 充分湍流时, a= , b=
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