化工原理第三版最新课件 第一章02

3.2机械能守恒3.2.1柏努利方程,J/kg柏努利方程的物理意义：三项机械能之和为常数或，J/N=m几何意义：位头、压头、速度头总高为常数2222222111upgzupgzgugpzgugpz2222222111柏努利方程的应用条件：1）重力场，定态流动，不可压缩的理想流体沿轨线满流2）无外加机械能或机械能输出3.2.2推广到工程上可用形式：沿轨线--→沿流线定态：流线与轨线重合u、p等参数与时间无关沿流线--→沿流管截面处均匀流（没有加速度）截面处流速均匀分布平均速度→速度分布引入α理想流体→黏性损失引入hf均匀流段均匀分布得机械能衡算式：3.2.3应用时注意：u1A1=u2A2+u3A3应用时注意：弯头处的压力分布两维流动应用时注意：3.2.4工程应用：(1)测风量由1-1至2-2排方程压差计：可得：2222uppagRppia2iagRppu2)(22222uAqV(2)虹吸从1-1至2-2排方程222upgHpaagHu22(3)马利奥特容器求水面在a-a面以上时的放水速度：由a-a面至出口小孔截面2-2排方程这时的流动条件是定态的实际:22upgzpaaaagzu2agzCu20(3)马里奥特容器医院打吊针(盐水瓶)饮水机(4)溢流堰流量计算：水流经一矩形切口的堰。已知流量为10kg/s，堰长lw=1m。试求堰上液位高度how?提示：先推导平直堰上体积流量qv与堰上液位高度how的关系，设堰上游的流速很小，且取流量系数Co=0.62。(4)解：先作图如下：在上游液面1至堰上某处2(离液面高差h)之间排柏努利方程，有p1=p2，所以或考虑流量系数后计算流量需积分，h从0至howgugphgp20022122ughghu2ghCu205.1225.10000owWhowWhowWVhgCldhhgCludhlq11代入数据可得得how=0.031m=31mm5.181.9262.011000105.1owh机械能衡算式导出步骤：1．简化先按理想状况分析，得理论解2．修正逐步解决与实际情况不合的困难，使结果便于工程应用应用时应注意的问题：1．看是否符合应用条件（连续流，满流）2．画示意图3．截面选取均匀流，已知量最多，大截面u=0例：已知：h1，h2，d求：A处压强(暂不计hf)直接由液面处至A处截面排伯努利方程pA,uA均未知先从液面处至出口处截面排伯努利方程只含一个未知数u221AAaupghp2)(221uphhgpaa①u1u2A.；B.=；C.②ρ,ρi,D,d,qV均相等，则RR’A.；B.=；C.②从1-1截面至2-2截面排柏努利方程R与水平放、斜放、垂直放都无关22222211uuPP2)(222112uuPPguugRii)(2)()(222112PP③已知R1=R2,则p1p2A.；B.=；C.④大气压与海拔高度的关系已知：,T=常数,求：)(ZdzYdyXdxdpahpp0dhdz)(hp④大气压与海拔高度的关系已知：,T=常数,求：解：重力场积分后整理得)(ZdzYdyXdxdpahpp0dhdz)(hpgZYX,0,0gdhRTpMgdhdphpPadhRTMgpdp0)exp(hRTMgppa⑤真空吸料现要将30℃的乙醇输送到高位槽，,管子,流量0.004m3/s。有人建议抽真空，使料液吸上。忽略hf。求：p=?3/800mkgmm5.357⑤解：从1-2排柏努利方程=5520Pa(绝)guzgpgpa2222smdquV/0.205.0785.0004.042222222gzuppa1281.98002280010013.125⑤解：从1-2排柏努利方程=5520Pa(绝)guzgpgpa2222smdquV/0.205.0785.0004.042222222gzuppa1281.98002280010013.125根据物化知识30℃pV=10700Pa本次讲课习题：第一章11，12，13，14，15