1

一、流體力學及其輸送

1.

單元操作：物理化學變化的單個操作過程，如過濾、蒸餾、萃取。

2.

四個基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡關系、過程速率。

3.

牛頓粘性定律：

F=±τA=±μAdu/dy

，

(F

：剪應力；

A

：面積；

μ

：粘度；

du/dy

：速度梯度

)

。

4.

兩種流動形態：層流和湍流。流動形態的判據雷諾數

Re=duρ/μ

；層流

—

2000

—

過渡

—

4000

—

湍流。當流體層流時，

其平均速度是最大流速的

1/2

。

5.

連續性方程：

A1u1=A2u2

；伯努力方程：

gz+p/ρ+1/2u2=C

。

6.

流體阻力

=

沿程阻力

+

局部阻力；

范寧公式：

沿程壓降：

Δpf=λlρu2/2d

，

沿程阻力：

Hf=Δpf/ρg=λl?u2/2dg(λ

：

摩擦系數

)

；

層流時

λ=64/Re

，湍流時

λ=F(Re

，

ε/d)

，

(ε

：管壁粗糙度

)

；局部阻力

hf=ξu2/2g

，

(ξ

：局部阻力系數，情況不同計算方法

不同

)

7.

流量計：變壓頭流量計

(

測速管、孔板流量計、文丘里流量計

)

；變截面流量計。孔板流量計的特點；結構簡單，制造

容易，安裝方便，得到廣泛的使用。其不足之處在于局部阻力較大，孔口邊緣容易被流體腐蝕或磨損，因此要定期進

行校正，同時流量較小時難以測定。

轉子流量計的特點

——

恒壓差、變截面。

8.

離心泵主要參數：流量、壓頭、效率(容積效率

?

v

：考慮流量泄漏所造成的能量損失；水力效率

?

H

：考慮流動阻力

所造成的能量損失；

機械效率

?

m

：

考慮軸承、

密封填料和輪盤的摩擦損失。

)

、

軸功率；

工作點

(

提供與所需水頭一致

)

；

安裝高度

(

氣蝕現象，氣蝕余量

)

；泵的型號

(

泵口直徑和揚程

)

；氣體輸送機械：通風機、鼓風機、壓縮機、真空泵。

9.

常溫下水的密度

1000kg/m3,

標準狀態下空氣密度

1.29?kg/m3

1atm?=101325Pa=101.3kPa=0.1013MPa=10.33mH2O=760mmHg

(

1

)被測流體的壓力

>

大氣壓表壓

=

絕壓－大氣壓

(

2

)被測流體的壓力

<

大氣壓真空度

=

大氣壓－絕壓

=

－表壓

10.

管路總阻力損失的計算

11.

離心泵的構件

:

葉輪、泵殼(蝸殼形)和軸封裝置

離心泵的葉輪閉式效率最高，適用于輸送潔凈的液體。半閉式和開式效率較低，常用于輸送漿料或懸浮液。

氣縛現象：貯槽內的液體沒有吸入泵內。汽蝕現象：泵的安裝位置太高，葉輪中各處壓強高于被輸送液體的飽和蒸汽

壓。原因(①安裝高度太高②被輸送流體的溫度太高，液體蒸汽壓過高；③吸入管路阻力或壓頭損失太高)各種泵：

耐腐蝕泵

:

輸送酸、堿及濃氨水等腐蝕性液體

12.

往復泵的流量調節

?

(

1

)正位移泵

?

流量只與泵的幾何尺寸和轉速有關，與管路特性無關，壓頭與流量無關，受管路的承壓能力所限制，這種特性

稱為正位移性，這種泵稱為正位移泵。

?

往復泵是正位移泵之一。正位移泵不能采用出口閥門來調節流量，否則流量急劇上升，導致示損壞。

?

(

2

)往復泵的流量調節

?

第一，旁路調節，如圖

2-28

所示，采用旁路閥調節主管流量，但泵的流量是不變的。

第二，改變曲柄轉速和活塞行程。使用變速電機或變速裝置改變曲柄轉速，達到調節流量，使用蒸汽機則更為

方便。改變活塞行程則不方便。

13.

流體輸送機械分類