《化工原理》上冊(cè)——《化工流體流淌及傳熱》緒論一、本門課程的產(chǎn)生及內(nèi)容化學(xué)工業(yè)是對(duì)原料進(jìn)展化學(xué)加工以獲得有用的產(chǎn)品。明顯，其核心是化學(xué)反響過程及其設(shè)備，為使化學(xué)反響經(jīng)濟(jì)有效的進(jìn)展，反響器內(nèi)必需保持某些最佳反響條件，如相宜的壓強(qiáng)、溫度和物料的純度。這些過程統(tǒng)稱為前處理。反響后，產(chǎn)物及反響物必需分開，產(chǎn)物必需精制，這些過程稱為后處理。前后處理中，絕大多數(shù)過程是純物理過程。從諸多化學(xué)工業(yè)消費(fèi)中如何找出規(guī)律性的東西。解剖麻雀：碳酸氫氨的制造首先制備原料循環(huán)冷氣經(jīng)合成塔內(nèi)外壁環(huán)隙從上而下，由熱交換器的管間進(jìn)入從中心管上升入觸媒層。壓強(qiáng)為溫度為。①動(dòng)量傳遞（冷氣入塔）（物理學(xué)中：動(dòng)量=質(zhì)量速度）②熱量傳遞③質(zhì)量傳遞（氨水汲取二氧化碳制造碳酸氫氨）④化學(xué)反響工程。（合成爐）除化學(xué)反響外，其余步驟皆可歸納為若干根本物理過程如輸送、壓縮、傳熱、沉降、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、枯燥、蒸餾、汲取、萃取、冷凍等。共同的過程：傳遞過程（三傳一反）共同的方法：任何一個(gè)學(xué)科（或?qū)W科分支）之所以能成為一門學(xué)科，必需有統(tǒng)一的探討對(duì)象、統(tǒng)一的探討方法。統(tǒng)一對(duì)象即傳遞過程，也是聯(lián)絡(luò)各單元操作的一條主線；各單元操作有著共同的探討方法，這樣以單元操作為內(nèi)容，以傳遞過程和探討方法為主線組成了“化工原理”這一門課。共同的過程共同的方法產(chǎn)生一門學(xué)科即：化工原理。二、《化工原理》課程的性質(zhì)及任務(wù)《化工原理》是在高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)及物理化學(xué)、化學(xué)等課程的根底上開設(shè)的一門根底技術(shù)課程，其主要任務(wù)是探討化工單元操作的根本原理，典型設(shè)備的構(gòu)造及工藝尺寸的計(jì)算或設(shè)備選型。通過本課程的學(xué)習(xí)，培育學(xué)生分析和解決有關(guān)單元操作問題的實(shí)力，如：設(shè)備選型實(shí)力、工程設(shè)計(jì)實(shí)力、調(diào)整消費(fèi)過程實(shí)力、消費(fèi)研發(fā)實(shí)力，以便在化工消費(fèi)、科研和設(shè)計(jì)工作中到達(dá)強(qiáng)化消費(fèi)過程，進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量、進(jìn)步設(shè)備實(shí)力及效率，降低設(shè)備投資及產(chǎn)品本錢、節(jié)約能耗、防止污染以及加速新技術(shù)開發(fā)等方面的目的。任務(wù)綜合為三個(gè)字，選、算、用。選：過程及設(shè)備的選擇；算：過程的計(jì)算和設(shè)備的設(shè)計(jì)；用：如何操作和調(diào)整以適應(yīng)消費(fèi)的要求?！痘ぴ怼肥蔷C合性技術(shù)學(xué)科——化學(xué)工程學(xué)的一個(gè)根底組成部分，起到為自然科學(xué)及應(yīng)用科學(xué)搭橋的作用。它包括三傳：流體流淌過程（動(dòng)量傳遞）探討流體流淌及流體和及之接觸的固體間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的根本規(guī)律，以及主要受這些根本規(guī)律支配的若干單位操作，如流體的輸送、沉降、過濾、攪拌及固體的流態(tài)化等。傳熱過程（熱量傳遞）探討傳熱的根本規(guī)律以及主要受這些根本規(guī)律支配的若干單元操作，如熱交換、蒸發(fā)等。傳質(zhì)過程（質(zhì)量傳遞）探討物質(zhì)通過相界面遷移過程的根本規(guī)律，以及主要受這些根本規(guī)律支配的若干單元操作，如液體的蒸餾、氣體的汲取、固體的枯燥及結(jié)晶等。在探討各種單元操作時(shí)，為了搞清過程始末和過程中各股物料的數(shù)量、組成之間的關(guān)系及搞清過程中汲取或釋放的能量，必需作物料衡算及能量衡算。此外，為了計(jì)算所需設(shè)備的工藝尺寸，必需根據(jù)平衡關(guān)系，理解過程進(jìn)展的方向及極限，依靠速率關(guān)系分析過程進(jìn)展的快慢。平衡關(guān)系和速率關(guān)系是探討各種單元操作原理的根本內(nèi)容。三、化工過程中的一些根本規(guī)律1、物料衡算根據(jù)質(zhì)量守恒定律，向設(shè)備輸入的物料質(zhì)量減去從設(shè)備輸出的物料質(zhì)量，必等于積累在設(shè)備里的物料質(zhì)量，即：（0—1）（此式既適用于間歇過程，也適用于連續(xù)過程）式中——輸入物料的總和；——輸出物料的總和；———積累的物料量。無積累進(jìn)展物料衡算的留意事項(xiàng)：（1）確定衡算范圍（或稱系統(tǒng)），它可以在一個(gè)單一的設(shè)備或其中一部分進(jìn)展，也可以包括幾個(gè)處理階段的全流程。（2）確定衡算對(duì)象。對(duì)有化學(xué)變更的過程，衡算對(duì)象可找未發(fā)生變更的物質(zhì)為惰性物質(zhì)等。（3）確定衡算基準(zhǔn)。對(duì)于間歇過程，常以一次（一批）操作為基準(zhǔn)，對(duì)于連續(xù)過程，則以單位時(shí)間為基準(zhǔn)。總結(jié)五字解題方法：分（分析題意）、圖（畫出圖形）、選（選定基準(zhǔn)）、算（計(jì)算結(jié)果）、分（分析結(jié)果是否合理）。分：仔細(xì)分析題意。圖：畫出正確的圖形，（用虛線方框圖圈住恒算范圍，或設(shè)備的簡(jiǎn)單外形），箭頭指向方框者是輸入項(xiàng)，箭尾指向方框者是輸出項(xiàng)，總輸入等于總輸出。選：選基準(zhǔn)，在間歇操作中一般以一次操作為基準(zhǔn)；在連續(xù)操作過程中則以單位時(shí)間為基準(zhǔn)如一小時(shí)。物料基準(zhǔn)常以質(zhì)量或數(shù)表示，不宜用體積表示。衡算對(duì)象只以不變更的物料或惰性組分為基準(zhǔn)，單位基準(zhǔn)、溫度基準(zhǔn)、壓強(qiáng)基準(zhǔn)等（統(tǒng)一單位、溫度、壓強(qiáng)）。算：計(jì)算，首先查明公式適用范圍、各符號(hào)意義及單位，列出方程計(jì)算。如從一般公式動(dòng)身解題，最終推導(dǎo)出合適題中特別狀況的計(jì)算式，然后再代入已知數(shù)字，從而可到達(dá)簡(jiǎn)化計(jì)算的目的。分：分析答案，是否符合實(shí)際。2、能量衡算根據(jù)能量守恒定律而進(jìn)展的能量平衡的計(jì)算。在消費(fèi)中能量可能是熱能、電能、機(jī)械能或其它能。假如是熱能，則稱為熱量衡算。進(jìn)展熱量衡算的根本方法及物料衡算的方法一樣，明確衡算范圍、衡算對(duì)象及衡算基準(zhǔn)。式中——伴隨各股輸入物料進(jìn)入系統(tǒng)的熱（焓）流量，；——伴隨各股輸出物料分開系統(tǒng)的熱（焓）流量，；——系統(tǒng)向環(huán)境散失的熱流量，或稱“熱損失”，；——焓，單位質(zhì)量的物質(zhì)所具有的熱量稱為焓，其單位。物料的焓值及其狀態(tài)有關(guān)，而且是相對(duì)值，所以在進(jìn)展熱量衡算時(shí)為確定物料的焓值，必需首先規(guī)定基準(zhǔn)溫度，當(dāng)有相變更時(shí)，還必需規(guī)定基準(zhǔn)狀態(tài)，通常以，液態(tài)為計(jì)算基準(zhǔn)。如從《附錄9》中查得飽和水蒸氣焓值為水水汽顯熱（肯定量物質(zhì)不發(fā)生相變更時(shí)，溫度上升或降低產(chǎn)生的熱量變更。）潛熱（單位質(zhì)量的物質(zhì)在肯定溫度下發(fā)生相變更時(shí)所汲取或放出的熱量）。3、平衡關(guān)系：平衡關(guān)系予告過程或反響可以到達(dá)的極限。如連通器液面最終到達(dá)同一程度面，換熱的極限是冷熱流體溫度一樣，氣體汲取的極限是當(dāng)時(shí)條件下的飽和溶解度，反響的極限是當(dāng)時(shí)條件下的平衡轉(zhuǎn)化率。4、過程速率：如在實(shí)際工作中，一個(gè)過程以多快的速率由不平衡向平衡挪動(dòng)是極為重要的問題。四、物理量的因次及單位制物理量：表示物質(zhì)物理性質(zhì)的參數(shù)，如長(zhǎng)度、面積、體積、密度、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)、溫度、壓強(qiáng)等。這些物理量可通過幾個(gè)彼此獨(dú)立的根本物理量來表示，其大小則用各種單位來量度稱為根本單位。常用的根本單位長(zhǎng)度、力或質(zhì)量，時(shí)間和溫度等，根本量以外的其它物理量，可通過物理量之間的規(guī)律（定義或定律），從根本量推導(dǎo)出來稱為導(dǎo)出物理量，他們的單位稱為導(dǎo)出單位。應(yīng)用這些根本量以表示物理量特性的式子稱為因次（或量綱）式。因次式中各物理量的指數(shù)稱為它的因次或量綱（有時(shí)也把物理量的量綱式簡(jiǎn)稱為物理量的量綱）。因次可正、可負(fù)、整數(shù)、分?jǐn)?shù)等隨意有理數(shù)。如流速（—導(dǎo)出量、—根本量中的——因次—因次式—導(dǎo)出單位）。表示各物理量大小除了數(shù)字部格外，還要看該物理量的單位。1、國際單位制SI制7個(gè)根本單位，2個(gè)協(xié)助單位，其余皆為導(dǎo)出單位。（1）常用的根本單位：物理量單位國際符號(hào)長(zhǎng)度米長(zhǎng)質(zhì)量千克（公斤）質(zhì)時(shí)間秒時(shí)溫度開爾文溫物質(zhì)的量摩爾量（2）常用的導(dǎo)出單位：物理量單位國際符號(hào)用SI制根本單位表示力牛頓（力=質(zhì)量加速度）力壓強(qiáng)帕斯卡壓能、功、熱量焦耳能功率瓦特率單位依次規(guī)律：一般是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間依次，如長(zhǎng)度為負(fù)值，則把長(zhǎng)度及質(zhì)量互換。如。2、工程單位制（重力單位制）常用的根本單位：物理量單位長(zhǎng)度米長(zhǎng)力公斤（重）力時(shí)間秒時(shí)溫度溫肯定單位制物理量單位符號(hào)長(zhǎng)度厘米長(zhǎng)質(zhì)量克質(zhì)時(shí)間秒時(shí)溫度溫物理量單位符號(hào)長(zhǎng)度米長(zhǎng)質(zhì)量千克（公斤質(zhì)）質(zhì)時(shí)間秒時(shí)溫度溫留意：?jiǎn)挝坏姆?hào)一般用小寫正體如，若單位名稱來源于專用名詞第一個(gè)字母符號(hào)肯定要大寫如等。4、單位換算（1）正規(guī)單位換算：在一個(gè)單位上乘上某一單位使其值不變，然后再設(shè)法消去不必要的單位，留下須要的單位。如換算成（2）利用公式如——比重（物理學(xué)中的單位）。（3）利用現(xiàn)成換算關(guān)系如第一章流體流淌根底流體流淌問題是化工廠里最常遇到的一個(gè)問題，也是化工單元操作中的一個(gè)最根本問題?；はM(fèi)中所處理的物料以流體占大多數(shù)，流體的輸送是在管路中進(jìn)展的，因此流體輸送管路在化工消費(fèi)中起著重要的作用，可看成及人體里的血管相當(dāng)。輸送管路是由管子、閥門、輸送機(jī)械（泵、通風(fēng)機(jī)等）流量計(jì)等部分機(jī)械組成，它四通八大于各處。對(duì)于這類大量的輸送管路和設(shè)備，如能做到正確設(shè)計(jì)、布置和選用，就會(huì)為國家節(jié)約很多消費(fèi)資料、避開奢侈。學(xué)習(xí)這一章主要目的有四個(gè)方面：1、探討粘性流體動(dòng)量傳遞的根本原理。2、駕馭流體一些根本規(guī)律。3、理解流體輸送設(shè)備的根本構(gòu)造。4、解決流體輸送中的問題流體輸送原委包括那些內(nèi)容，可通過以下實(shí)例理解概況。（脫去半水煤氣中的）銀川氨肥廠脫硫塔（脫硫變換工段）由上圖可知，主要任務(wù)有二：選：（適宜的流速、適宜的管徑、閥門、測(cè)量?jī)x表、泵、風(fēng)機(jī)）。研：（為了選適宜就得探討流體的性質(zhì)，流淌形態(tài)即條件，流體的有關(guān)規(guī)律。）第一節(jié)流體的物理性質(zhì)連續(xù)介質(zhì)的假定連續(xù)介質(zhì)假定：流體是有連續(xù)分布的流體質(zhì)點(diǎn)所組成。志向流體及實(shí)際流體流體：液體及氣體的統(tǒng)稱。粘度：流體內(nèi)部摩擦力的表現(xiàn)，是流體重要的物性參數(shù)之一用表示。注：固體有摩擦力，如粉筆盒（擦）在桌面上挪動(dòng)（摩擦產(chǎn)生于外外表）。液體也有摩擦力，如倒一瓶水及一瓶油相比擬，油到出來慢，為什么呢？油液內(nèi)部有摩擦力。（摩擦力產(chǎn)生于內(nèi)部）。志向流體：志向液體及志向氣體的統(tǒng)稱，即粘度為零的流體。志向液體：不行壓縮，受熱不膨脹，粘度為零因此流淌時(shí)不產(chǎn)生摩擦阻力的液體。志向氣體：粘度為零，流淌時(shí)沒有摩擦阻力的氣體，它完全符合志向氣體狀態(tài)方程式。（物化上“志向氣體”是指分子間無吸引力，分子體積為零，完全符合志向氣體狀態(tài)方程式的氣體）。實(shí)際流體：粘度不為零的流體。流體的密度、比容、壓強(qiáng)密度：?jiǎn)挝惑w積流體所具有的質(zhì)量。即當(dāng)趨近于零時(shí)（）表示流體內(nèi)部某點(diǎn)的密度。式中：——流體的密度，m——流體的質(zhì)量，V——流體的體積，任何流體，其密度隨壓強(qiáng)和溫度而變更。即壓強(qiáng)對(duì)流體的密度影響很小，可忽視不計(jì)，故常稱液體為不行壓縮流體。溫度對(duì)液體密度則有肯定的影響，故在有關(guān)書刊中介紹液體密度的實(shí)測(cè)值時(shí)，皆注有溫度條件。氣體是可壓縮流體，其密度隨壓強(qiáng)和溫度而變更，因此氣體的密度必需標(biāo)明其狀態(tài)，即壓強(qiáng)、溫度條件。一般當(dāng)壓強(qiáng)不太高、溫度不太低（高溫低壓）時(shí)，可按志向氣體來處理。志向氣體(常溫常壓，壓力在5個(gè)大氣壓以下，溫度不太嚴(yán)格，可取或以上。）多數(shù)氣體的密度可用志向氣體狀態(tài)方程式來計(jì)算。（1）（2）式中m——?dú)怏w的質(zhì)量V——?dú)怏w的體積p—?dú)怏w的肯定壓強(qiáng)M——?dú)怏w的摩爾質(zhì)量，其值等于分子量R——?dú)怏w常數(shù)，其值為T——?dú)怏w的肯定溫度當(dāng)n=1摩爾（mol）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(,1atm下任何氣體千摩爾體積為22.4)將代入（2）式得（3）混合志向氣體甲：式中——?dú)怏w混合物中各組分氣體體積分率。乙：丙：（左右式中省去總摩爾數(shù)=1摩爾即總質(zhì)量=各分質(zhì)量之和即：混和后的總質(zhì)量等于混合前的總質(zhì)量。式中：——?dú)怏w混合物的平均密度;——?dú)怏w混合物的平均摩爾質(zhì)量、、——?dú)怏w各組分的摩爾分率（也即等于體積分率、分壓分率）。液體混合物若各組分在混合前后其體積不變，則1混和液體的體積等于各組分單獨(dú)存在之和。即：（參閱志向液體特征：不行壓縮、受熱不膨脹）。右式各分子省去總質(zhì)量為1即式中：、……——液體混合物中各組分的密度、……——液體混合物中各組分的質(zhì)量分率。比容：?jiǎn)挝毁|(zhì)量流體的體積。即式中： ——流體的比容三、壓強(qiáng)（壓力）：流體垂直作用于單位面積上的壓力，稱為流體的靜壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱壓強(qiáng)，其表達(dá)式為（）流體中任一點(diǎn)的壓強(qiáng)。式中：——流體的靜壓強(qiáng)，；P——垂直作用于流體外表上的壓力，；A——作用面的面積，。壓強(qiáng)除外，還有其它單位如（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），某流體柱高度等。其換算關(guān)系為：工程上為了運(yùn)用和換算便利，常將近似的作為一個(gè)大氣壓，稱為1工程大氣壓。1[Pa]流體壓強(qiáng)的特性：其一：壓力的作用方向垂直于作用面。其二：流體中任一點(diǎn)壓強(qiáng)的大小在其各個(gè)方向上都是相等的，即壓強(qiáng)是深度的函數(shù)。（中學(xué)物理：p=h是比重；單位體積流體具有的重量。）壓強(qiáng)的表示方式：以肯定零壓（肯定真空）做起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng)，稱為肯定壓強(qiáng)，是流體的實(shí)際壓強(qiáng)。以當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)（外界大氣壓強(qiáng)），為起點(diǎn)的壓強(qiáng)稱為表壓強(qiáng)。（把壓強(qiáng)表上的指針調(diào)到零位置）。當(dāng)被測(cè)流體的肯定壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)時(shí)，所用測(cè)壓儀表稱為壓強(qiáng)表（壓力表），壓強(qiáng)表上的讀數(shù)是流體實(shí)際壓強(qiáng)高于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)的數(shù)值，稱為表壓強(qiáng)。即表壓強(qiáng)=肯定壓強(qiáng)—大氣壓強(qiáng)①當(dāng)被測(cè)流體的肯定壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)時(shí)，所用測(cè)壓儀表稱為真空表。真空表上的讀數(shù)表示被測(cè)流體的肯定壓強(qiáng)低于外界大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，稱為真空度。真空度=大氣壓－肯定壓強(qiáng)②將eq\o\ac(○,1)式兩邊同乘以-1-表壓強(qiáng)=大氣壓-肯定壓強(qiáng)所以真空度=負(fù)的表壓強(qiáng)。從圖示上看大氣壓線以上為正、以下為負(fù)。真空度也是負(fù)的表壓強(qiáng)。即對(duì)小于大氣壓的同一絕壓而言，真空度就等于負(fù)的表壓強(qiáng)。某一實(shí)際壓強(qiáng) 表壓 大氣壓 絕壓 真空度 大氣 某一真空 壓 絕壓肯定零壓（肯定真空）流體的粘性和志向流體幾個(gè)概念體積力（質(zhì)量力）：體積力作用于流體的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)上，并及流體質(zhì)量成正比，對(duì)于均值流體也及流體的體積成正比。重力、離心力都是典型的體積力，是一種場(chǎng)力。外表力——壓力和剪力：及流體外表積成正比的力稱外表力。外表力機(jī)械力。壓力：垂直于外表的力。單位面積上所受的壓力稱為壓強(qiáng)。帕斯卡剪力：平行于外表的力。單位面積上所受的剪力稱剪應(yīng)力。牛頓粘性定律設(shè)有間距甚小的二平行平板，其間充溢流體。下板固定，上板施加一個(gè)平行于平板的切向力F力使此板以速度u作勻速運(yùn)動(dòng)。緊貼于運(yùn)動(dòng)板下方的流體層以一樣的速度u流淌，而緊貼于固定板上方的流體層則靜止不動(dòng)。兩板間各層流體的速度不同其大小如上圖所示。剪力又稱為內(nèi)摩擦力（源于物理上的摩擦力）：在兩個(gè)相鄰的流體層之間的接觸面上作用著一對(duì)及接觸面平行的大小相等、方向相反的作用力F及-F剪力的特點(diǎn)：①作用力及作用面平行；②兩作用面間間隔微小，即極薄、極薄。+F及流速同向，作用在流速較慢的流體層上使流層加速。-F及流速反向，作用在流速較快的流層上使流層減速。第二層流體受兩種力的作用，第一層摩擦力使之加速，第三層的內(nèi)摩擦力使之減速，故第二層流體流速大于第三層而小于第一層。在固定板處的流速為零，因?yàn)楦街Υ笥趦?nèi)聚力。（固體分子對(duì)流體分子的引力大于流體分子之間的引力。）內(nèi)聚力：同種物質(zhì)內(nèi)部相鄰各部分之間的吸引力，是分子力的一種表現(xiàn)只有在各分子非常接近時(shí)（小于厘米）才顯示出來內(nèi)聚力，能使物質(zhì)聚集成液體或固體。附著力：兩種不同物質(zhì)接觸部分的互相吸引力。是分子力的一種表現(xiàn)，只有在兩種物質(zhì)的分子非常接近時(shí)（小于厘米）才顯示出來。1、牛頓粘性定律：試驗(yàn)證明，對(duì)肯定的流體，內(nèi)摩擦力（或剪切力）F及兩流體層的速度差成正比，及兩層之間的垂直間隔成反比，及兩層間的接觸面積成正比。即：，寫成等式為①單位面積上的內(nèi)摩擦力稱為內(nèi)摩擦應(yīng)力或剪應(yīng)力，以τ表示寫成eq\o\ac(○,2)。粘性及粘度：確定流體內(nèi)摩擦力大小的物理性質(zhì)稱為粘性；衡量流體粘性大小的物理量，稱為粘度，用μ表示。②式只合適于μ及y成直線關(guān)系的場(chǎng)合。當(dāng)流體在管內(nèi)流淌時(shí)，經(jīng)向速度變更并不是直線關(guān)系，而是如圖所示的曲線關(guān)系yx則寫成③——發(fā)向速度梯度（速度的變更及間隔垂直）,即在及流淌方向相垂直的方向上流體速度的變更率。μ——比例系數(shù)，其值隨流體的性質(zhì)不同而異。μ又稱動(dòng)力粘度。①②③又稱牛頓粘性定律，凡符合此公式的流體稱為牛頓型流體，如空氣、水等。粘度的物理意義：是促使流體流淌產(chǎn)生單位速度梯度的剪應(yīng)力?；虬储佼?dāng)時(shí)粘度是一種特定條件下的內(nèi)摩擦力，故粘度是衡量流體粘性大小的物理量，也是衡量流體內(nèi)摩擦力大小的一個(gè)指標(biāo)。影響粘度的因素：因?yàn)檎承员举|(zhì)是分子間引力，所以及分子間的間隔、碰撞次數(shù)有關(guān)，如萬有引力定律；；——引力恒量；——間隔；。A.溫度影響：液體T,升溫使分子運(yùn)動(dòng)速度加快、碰撞次數(shù)增加，內(nèi)摩擦力增加，升溫又使分子間間隔增加，內(nèi)摩擦力減小，液體分子間距比氣體分子間距小、分子間距變大是沖突的主要方面，所以升溫使粘性力減??；氣體，升溫使分子間間隔變大、碰撞次數(shù)削減、內(nèi)摩擦力減小，升溫使分子運(yùn)動(dòng)速度加快、碰撞次數(shù)增加，內(nèi)摩擦力變大，但氣體分子間間隔原來就比液體大、分子運(yùn)動(dòng)速度加快、碰撞次數(shù)增加是沖突的主要方面，所以升溫使粘性力增大。B.壓強(qiáng)的影響：液體不予考慮（不行壓縮），常壓氣體可不考慮如以上，粘度隨壓強(qiáng)上升而增加，因?yàn)榇藭r(shí)分子間間隔很近，碰撞次數(shù)多。C.流體性質(zhì)不同，粘度不同，性質(zhì)最重要是內(nèi)因。運(yùn)動(dòng)粘度：物理制單位沲，其百分之一為厘沲。牛頓型流體及非牛頓型流體第二節(jié)流體靜止的根本方程流體靜力學(xué)：流體在靜止時(shí)，它在重力和壓力的作用下的平衡規(guī)律。圖示為容器中盛有密度為ρ的靜止液體。現(xiàn)于液體內(nèi)部隨意劃出一地面積為A的垂直液柱，若以容器底為基準(zhǔn)的程度面，則液柱的上下底面及基準(zhǔn)程度面的垂直間隔分別為。A——液柱底面積；h——液柱的高度；W——液體的重力（1）由于流體靜壓力的方向總是和作用面互相垂直，并指向流體作用面，所以p1的方向必定垂直向下，p2是垂直向上，而重力的方向自然是垂直向下。取向上的作用力為正值。液柱處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，作用在該液柱上的合力為零，即前后、左右、上下的各力大小相等、方向相反。在垂直方向上的各力的代數(shù)和應(yīng)為零，即只探討上下的力。（2）將（1）式代入（2）整理可得把上式除以A（3）假如將液柱的上底面取在容器液面上，設(shè)液面上方壓強(qiáng)為p0，下底面取在距液面隨意間隔處，作用于其上的壓強(qiáng)為則p1=p0（絕壓）（4）(一般絕壓不作標(biāo)注)當(dāng)（表壓）（5）探討：假如將（3）兩邊同除以則（6）——基準(zhǔn)程度面及計(jì)算截面間的垂直間隔（高度）稱為位壓頭，[米流體柱]；——流體的靜壓頭，[米流體柱]。壓頭是單位重量（1牛頓）的流體具有的機(jī)械能，把它自身從基準(zhǔn)程度面升舉的高度，用米流體柱表示。探討：1、由（4）知，當(dāng)容器液面上方的壓強(qiáng)變更時(shí)，液體內(nèi)部各點(diǎn)的壓強(qiáng)也發(fā)生同樣大小的變更。此為帕斯卡定律：加在密閉液體上的壓強(qiáng)，可以根據(jù)原來的大小由液體向各個(gè)方向傳遞。千斤油壓頂、萬噸水壓機(jī)即按此原理設(shè)計(jì)勝利的。2、由（5）知在靜止液體內(nèi)隨意點(diǎn)處壓強(qiáng)大小及該點(diǎn)間隔液面的深度有關(guān)，越深壓強(qiáng)越大。3、由（6）知靜止液體中任一點(diǎn)位壓頭及靜壓頭之和為一常數(shù)。4、由（6）知當(dāng)時(shí)則即在靜止液體內(nèi)同一程度面上的各點(diǎn)、因深度一樣，其壓強(qiáng)相等。此壓強(qiáng)相等的程度面稱為等壓面。5、因?yàn)榛と萜饔邢?，所以氣體在化工容器中壓強(qiáng)、溫度、高度變更對(duì)密度影響一般可以忽視。式（4）、（5）（6）雖以液體為例推導(dǎo)出來，它也適用于氣體，故該三式統(tǒng)稱為流體靜力學(xué)根本方程式，其適用范圍是連續(xù)靜止的同種流體。6、U型管壓差計(jì)探討如圖所示1、2是等壓面整理得探討：當(dāng)被測(cè)流體是氣體時(shí)，因?yàn)樗匀纾?）通大氣（真空度）真空度=大氣壓-絕壓（2）通大氣=0(表壓)表壓強(qiáng)=肯定壓強(qiáng)-大氣壓強(qiáng)結(jié)論：表壓強(qiáng)及真空度都是從壓強(qiáng)表上測(cè)得的，只不過一個(gè)是正值一個(gè)是負(fù)值。流體流淌的根本概念一切物體都在運(yùn)動(dòng)，流體亦然。流體的靜止只是流淌的一種特別形式。即一般狀況而言流體有多種流淌形態(tài)。比方流體從低位流到高位，從低壓流到高壓，這不是一個(gè)自發(fā)的過程，必需給它供應(yīng)能量（如泵、風(fēng)機(jī)），則供應(yīng)多大能量？用什么型號(hào)的機(jī)械？管道？閥門？測(cè)量?jī)x表？要答復(fù)這些問題必需探討流體流淌時(shí)的規(guī)律，而這些規(guī)律是通過有關(guān)流體的物性參數(shù)和方程來描繪的，所以探討這些規(guī)律之前，必需學(xué)習(xí)有關(guān)流體的一些根本概念。流量及流速流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過管道任一截面的流體量。（單位時(shí)間可取1秒、1分、1小時(shí)，截面選取是隨意的須垂直于流體流淌的方向）。體積流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過管道任一截面的流體體積。——時(shí)間[s]質(zhì)量流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過管道任一截面的流體質(zhì)量。隨意氣體體積流量，須注明溫度和壓強(qiáng)條件。質(zhì)量流量及體積流量的關(guān)系：流速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流體在流淌方向上所流過的間隔。A——及流淌方向相垂直的管道截面積1—1’2-2’為兩流淌必需說明：流體流經(jīng)管道任一截面上各點(diǎn)的流速沿管截面變更，即在管截面的中心處最大，越靠近管壁流速越小，管壁處為零。此種現(xiàn)象說明：我們向渠中丟幾棵草，發(fā)覺中間的草漂的快，邊上慢。緣由何在呢？管道內(nèi)壁面的固體分子對(duì)流體分子的引力即附著力要大于流體分子之間的引力即內(nèi)聚力，所以靠近管壁那層流體流速為零，而黏附在壁面上靜止的流體層及其相鄰的流體層間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力而使相鄰流體層的速度減慢，離壁面越遠(yuǎn)，減速作用越小，所以中間的流速最大。在工程計(jì)算上為便利起見，流體的流速通常指整個(gè)管截面上的平均速度。流體必需充溢管道截面，不容許有半管流體,因?yàn)榘牍蹵是不確定的。流量及流速的關(guān)系：由于氣體的體積流量，故采納質(zhì)量流速。質(zhì)量流速：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流體流過管道單位面積的質(zhì)量。也稱為質(zhì)量通量。3、質(zhì)量流速及流速的關(guān)系：4、流速及管徑的關(guān)系：因?yàn)樗匀?、管徑的選擇當(dāng)肯定總費(fèi)用/每年=管路基建費(fèi)（根據(jù)運(yùn)用年限的折舊費(fèi)）/年+操作費(fèi)/每年確定后代入求出d然后從有關(guān)手冊(cè)上選擇標(biāo)準(zhǔn)管徑——相宜的管徑?！嘁说牧魉?。人們經(jīng)過大量的試驗(yàn)把這些相宜流速排列成表以供人們?nèi)ミx用。一般：根據(jù)流體性質(zhì)及詳細(xì)狀況，參照常用的流速范圍，確定流速在計(jì)算管徑。計(jì)算出管徑后，還須從有關(guān)手冊(cè)或教材附錄中選用標(biāo)準(zhǔn)管徑。四、管子的規(guī)格公稱直徑(或公稱通徑：為了設(shè)計(jì)、制造、安裝和修理的便利人為的規(guī)定的一種標(biāo)準(zhǔn)直徑。一般狀況下，公稱直徑的數(shù)值既不是內(nèi)徑也不是外徑，而是及之相近的整數(shù)。符號(hào)，其后附加公稱直徑的尺寸。如：公稱直徑為100[厘米]，用100表示。一般鋼管的規(guī)格：外徑壁厚如，代表圓管，外徑，壁厚。穩(wěn)定流淌及不穩(wěn)定流淌在流淌系統(tǒng)中，若各截面上流體的流速、壓強(qiáng)、密度等有關(guān)物理量?jī)H隨位置而變更，但不隨時(shí)間而變，這種流淌稱為穩(wěn)定流淌；若流體在各截面上的有關(guān)物理量既隨位置而變，又隨時(shí)間而變，則稱為不穩(wěn)定流淌。穩(wěn)定流淌：任取兩個(gè)截面，1—1`；2—2`不穩(wěn)定流淌：化工消費(fèi)開停工屬不穩(wěn)定流淌。流體流淌的總衡算方程連續(xù)性方程連續(xù)性：流體質(zhì)點(diǎn)間無空隙，連續(xù)流淌。衡算范圍：管內(nèi)壁，截面1—1’及2—2’根據(jù)：質(zhì)量守恒;條件：連續(xù)穩(wěn)定，流體無補(bǔ)充及泄失。用反證法；視察0—0截面假定1、說明單位時(shí)間從1—1’截面流進(jìn)來的多,從2—2’截面流出的少（流體有積累）,體系中0—0截面,這不是違背連續(xù)穩(wěn)定的前提嗎？同時(shí)，流體無補(bǔ)充而流進(jìn)多，流出少，這不干脆違背了質(zhì)量守恒嗎因此,假定錯(cuò)誤。2、說明單位時(shí)間內(nèi)從1—1’截面流進(jìn)來的少，從2-2’截面流出的多。體系中0—0截面,，這不是違背連續(xù)穩(wěn)定的前提嗎？同時(shí)，流體無泄失的狀況下，流體通常削減，這不干脆違背質(zhì)量守恒嗎？因此，假定錯(cuò)誤。綜合1、2，結(jié)論只能是即輸入物料=輸出物料，用文字表述：在連續(xù)穩(wěn)定的流體系統(tǒng)中，流體流經(jīng)管道任一截面的質(zhì)量流量為一恒量。若流體可視為不行壓縮的流體，即。則可寫成：（a）連續(xù)方程又可表述為:在管道隨意截面處的體積流量為一恒量。（b）流體在管道中的流速及管道的內(nèi)徑比的平方成反比。柏努利方程式從物理學(xué)中得知：物質(zhì)具有的能量是多種多樣的，如機(jī)械能、內(nèi)能、電磁能、原子能、但在流體流淌系統(tǒng)中，主要考慮機(jī)械能及內(nèi)能、內(nèi)能及溫度有關(guān)，但不行壓縮流體受熱不膨脹，其內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，對(duì)流體輸送不起作用。故內(nèi)能一項(xiàng)也不必列入能量衡算中，本質(zhì)上的只剩下一項(xiàng)機(jī)械能衡算了。根據(jù)：能量守恒;條件：在系統(tǒng)中能量無補(bǔ)充及泄失。從外界輸入到體系中的總能量從體系中輸出到外界的總能量衡算范圍：管內(nèi)壁面，管截面衡算基準(zhǔn)流體基準(zhǔn)程度面系統(tǒng)位能=力×間隔動(dòng)能=力間隔設(shè)流體體積分別為,流通截面積分別為。靜壓能=力間隔（外界對(duì)體系做功將能量帶入體系）（體系對(duì)外界做功將能量帶到外界）(把該流體推動(dòng)此截面所需的作用力為,而流體通過的截面所走的間隔為.)反證法：視察截面處的流速1、若輸入能量>輸出能量，能量有積累，違背了連續(xù)穩(wěn)定前提。同時(shí),在流體能量無補(bǔ)充的狀況下，能量增加豈不是違背能量守恒定律嗎？所以，假定錯(cuò)誤!2、若輸入能量<輸出能量體系能量削減，違背連續(xù)穩(wěn)定前提。同時(shí)，，體系能量無泄失，能量削減豈不是違背能量守恒定律嗎？所以，假定錯(cuò)誤！故：輸入能量只能等于輸出能量則：（1）則：流體所帶的總能量，以單位質(zhì)量流體為基準(zhǔn)：（2）以單位重量（1牛頓）為基準(zhǔn)：（3）（1）（2）（3）式為志向流體柏努利方程式適用范圍：連續(xù)穩(wěn)定的志向流體、——位壓頭[米流體柱]是單位重量流體所具有的位能、——靜壓頭[米流體柱]單位重量流體所具有的壓強(qiáng)能、——?jiǎng)訅侯^（速度頭）[米流體柱]單位重量流體所具有的動(dòng)能三個(gè)壓頭之和——總壓頭[米流體柱]壓頭的物理意義——單位重量的流體所具有的機(jī)械能，可以把它自身從基準(zhǔn)程度面升舉的高度,故可以用米來表示。柏式探討：（1）柏努利方程以連續(xù)性方程為根底推導(dǎo)出來的，即能量守恒建立在質(zhì)量守恒的根底上。（2）各種形式的機(jī)械能可以互相轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化過程中總機(jī)械能H保持不變。（3）柏努利方程的適用范圍：連續(xù)穩(wěn)定的志向流體。（4）對(duì)于可壓縮流體的流淌,如肯定壓強(qiáng)變更小于原來肯定壓強(qiáng)的20%（即<20%）即用上述式子，但此時(shí)的流體密度可用兩截面間流體的平均密度來代替。（5）對(duì)于非定態(tài)流淌任一瞬間柏式成立。（6）柏式也可表示流體靜止?fàn)顟B(tài)的規(guī)律。(u=0時(shí))。實(shí)際流體的柏努利方程式（）——輸送設(shè)備對(duì)每牛頓流體供應(yīng)的能量叫有效壓頭[米流體柱];——每牛頓流體在輸送過程中損失的能量叫壓頭損失[米流體柱]。適用范圍：連續(xù)穩(wěn)定的實(shí)際流體。志向流體的柏努利式：實(shí)際流體的柏努力方程式的幾種表達(dá)形式：實(shí)際流體的柏努利方程式：（1）以單位質(zhì)量流體為衡算基準(zhǔn)：（流體所具有的機(jī)械能）方程兩邊同除以得：——輸送設(shè)備對(duì)單位質(zhì)量流體所做的有效功;——單位質(zhì)量流體在流淌過程中的阻力損失。有效功率[W]（2）以單位重量流體為衡算基準(zhǔn)：（流體所具有的總機(jī)械能）方程兩邊同除以[米流體柱]有效功率：（3）以單位體積流體為衡算基準(zhǔn)：（流體所具有的機(jī)械能）[Pa]有效功率[W]柏努利方程的應(yīng)用動(dòng)量傳遞及流淌阻力導(dǎo)論動(dòng)量傳遞的概念流體阻力導(dǎo)論流體阻力的表現(xiàn)——壓強(qiáng)降對(duì)加以探討1.靜止流體：（如上面紅線所示）。2.志向流體流淌：無阻力3、實(shí)際流體流淌有阻力從流淌阻力的表現(xiàn)——壓強(qiáng)降。二.流體阻力的來源——內(nèi)摩擦準(zhǔn)確的講阻力分為兩種：流淌類型及雷諾準(zhǔn)數(shù)流體流淌的形態(tài)判別流淌形態(tài)的根據(jù)——準(zhǔn)數(shù)慣性力內(nèi)摩擦力L是特征長(zhǎng)度,對(duì)圓管這樣可大大削減試驗(yàn)次數(shù),參閱“相像論”。是無因次數(shù)群，組成此數(shù)群的物理量，必需用一樣的單位表示，故無論采納何種單位制，只要數(shù)群的各物理量的單位一樣，所得出的值必定相等。流淌類型——滯流及湍流≤2000滯流（層流）4000>>2000過度區(qū)一般按湍流考慮≥4000湍流（紊流）當(dāng)量直徑：圓管總是相像的，圓管及外圓管為何相像呢？發(fā)覺圓管滯流及湍流流體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方式層流的緣由：層流是由粘性力引起的，由于粘性力，拉住旁邊這層流體，使之變慢。然而流體受外界強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)，流量是肯定的，其余各層就會(huì)快一點(diǎn)，結(jié)果造成同一截面上各層流體速度不同，其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：其質(zhì)點(diǎn)沿管軸線做有規(guī)則的平行流淌，各質(zhì)點(diǎn)互不碰撞，互不混合層流是粘性力起主要作用的一種流淌。2、湍流：由于（流體的變形）其質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，互相碰撞，產(chǎn)生大大小小的旋渦，流體易變形。管道截面上某一固定點(diǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)在沿管軸方向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還有徑向運(yùn)動(dòng)（脈動(dòng)），而徑向運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向也是不斷變更的,從而引起軸向速度的大小和方向也隨時(shí)而變。即在湍流中流體質(zhì)點(diǎn)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成質(zhì)點(diǎn)在主運(yùn)動(dòng)之外還有附加的脈動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)的脈動(dòng)是湍流運(yùn)動(dòng)最根本的特點(diǎn)。這種徑向運(yùn)動(dòng)是地心吸引力及其它緣由導(dǎo)致而成。較小，這種徑向運(yùn)動(dòng)很小，粘性力就迫使流體分層運(yùn)動(dòng)（流淌）,但增大以后，這種徑向運(yùn)動(dòng)加劇。（管內(nèi)徑）愈大，阻礙這種徑向運(yùn)動(dòng)（脈動(dòng)）作用愈小；(密度)愈大，地心引力愈大，越易引起脈動(dòng)。(速度)越大，流體質(zhì)點(diǎn)間互相碰撞、混合趨勢(shì)增大也會(huì)引起脈動(dòng)，當(dāng)這種引起脈動(dòng)的因素超過粘性力作用時(shí)，亦即4000時(shí)流淌變成湍流。故湍流是流體脈動(dòng)力起主要作用的一種流淌，湍流中靠近管壁的流體仍作滯流流淌。<的半理論半閱歷公式——湍流圓管中滯流內(nèi)層厚度。 ——代表粘性力——代表脈動(dòng)力（慣性力）脈動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)的流速圍繞某一平均流速而上下波動(dòng)，這種不規(guī)則的波動(dòng)被稱為湍流中的脈動(dòng)。綜上所述：層流中包含湍流的因數(shù)，湍流中又有層流的成分，他們共處于一個(gè)統(tǒng)一體中，可以互相轉(zhuǎn)化，它們又是沖突的，互相斗爭(zhēng)的，沖突和斗爭(zhēng)貫穿于過程始終，沖突的主要方面變更時(shí)，就使之引起質(zhì)變（層流或湍流）。二、流體在直管內(nèi)的流淌阻力——渦流粘度邊界層概念一、邊界層：在壁面旁邊存在著較大速度梯度的流體層稱為流淌邊界層，簡(jiǎn)稱邊界層。其厚度等于由壁面至速度到達(dá)主流區(qū)速度的點(diǎn)之間的間隔。二、主流區(qū)：邊界層以外，粘性力不起作用，即速度梯度為零的區(qū)域。該區(qū)域的流體可視為志向流體。三、邊界層形成的緣由：流體粘性力。四、邊界層的開展：隨流體向前運(yùn)動(dòng)，由摩擦力（粘性力）對(duì)主流區(qū)流體持續(xù)作用，促使更多的流體層速度減慢，從而使邊界層的厚度值自平板前緣間隔的增長(zhǎng)而漸漸變厚。五、邊界層集合：在圓管內(nèi)，在間隔入口處的地方，管壁上已經(jīng)形成的邊界層在管中心線集合，此后邊界層占據(jù)整個(gè)圓管的截面，其厚度維持不變，等于管子半徑。稱為穩(wěn)定段長(zhǎng)度或進(jìn)口段長(zhǎng)度，穩(wěn)定段以后各截面速度分布曲線形態(tài)不隨而變。=0=0六、邊界層的分別：邊界層脫離壁面的現(xiàn)象稱為邊界層的分別。形體阻力：這部分由于固體外表形態(tài)而造成邊界層分別所引起的能量消耗稱為形體阻力。粘性流體繞過固體外表的阻力為摩擦阻力及形體阻力之和，兩者之和又稱為部分阻力。流體流經(jīng)管件、閥門、及流體在管子進(jìn)口等部分地方，都會(huì)產(chǎn)生這種阻力。流淌阻力=+——直管阻力，——部分阻力層流直管阻力源于內(nèi)摩擦力=流體的粘性而引起的內(nèi)摩擦力。流體內(nèi)部的旋渦而引起的渦流粘度。粘度湍流直管阻力源于內(nèi)摩擦力= ——渦流，流體的粘性而引起的內(nèi)摩擦力。流體內(nèi)部的旋渦而引起的渦流粘度。粘度e—渦流粘度(湍流粘度系數(shù)),其單位及粘度的單位一樣。渦流粘度不是流體的物理性質(zhì)而是及流體流淌的狀況有關(guān)的參數(shù)。即是內(nèi)因，是外因（外部條件）。是指1流體流淌時(shí)所消耗的機(jī)械能，單位是指1N流體流淌時(shí)所消耗的機(jī)械能，單位=是指1流體流淌時(shí)所消耗的機(jī)械能，以表示，即：=的單位為=及柏努利方程中兩截面間的壓強(qiáng)差是迥然不同的概念。 +=[J/kg]上式乘以，并整理得：1、兩截面間的壓強(qiáng)差是有多方面因素而引起的，如各種不同形式機(jī)械能的互相轉(zhuǎn)化都會(huì)使截面壓強(qiáng)差發(fā)生變更，中的表示增量。2、壓強(qiáng)降表示1流體在流淌系統(tǒng)中僅僅是由于流淌阻力所消耗的能量。是符號(hào)，并不代表數(shù)學(xué)中的增量。3、一般只是當(dāng)=0及在肯定值上相等。流體在直管中的流淌阻力一、肯定粗糙度：壁面凸出部分的平均高度，以表示。二、相對(duì)粗糙度：肯定粗糙度及管道內(nèi)徑的比值。三、滯流時(shí)摩擦阻力在管軸心處取一半徑為，長(zhǎng)度為的流體柱作為分析對(duì)象，目的要求：①求②求③求④求推導(dǎo)條件：1、層流、連續(xù)穩(wěn)定、、、、L均為定值。2、程度管、、=（平均流速），或3、當(dāng)長(zhǎng)為L(zhǎng)的小圓管在兩個(gè)力的作用下，凈壓力（）或（）及內(nèi)摩擦力，在管內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第肯定律要維持流體在管內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)，作用在流體柱上的推動(dòng)力及阻力大小相等，方向相反。故或(是從管軸線算起)。①在中心線上（是從中心線算起）②對(duì)于以薄層流量=從管中心軸線0——0，半徑R處平均流速④④及②比擬得：將代入④得流體在圓管內(nèi)作滯流運(yùn)動(dòng)是的直管阻力計(jì)算式稱為哈根—泊謖葉公式 （、、、）故設(shè)法把以上因數(shù)歸納到一個(gè)公式中。(令為摩擦系數(shù)，及有關(guān)。)此為計(jì)算圓直管阻力能量損失的通式，對(duì)滯流及湍流均適用。四、湍流時(shí)的阻力計(jì)算（米流柱）范寧公式（）范寧公式五、及及的關(guān)系:（）流體在非圓形直管內(nèi)的流淌阻力或用當(dāng)量直徑代替上式中及，準(zhǔn)數(shù)中的。探討結(jié)果證明，當(dāng)量直徑用于湍流狀況下的阻力計(jì)算比擬牢靠，滯流時(shí)用代替外，還必需對(duì)滯流時(shí)的摩擦系數(shù)的計(jì)算式，進(jìn)展修正,即:。另外,不能用當(dāng)量直徑來計(jì)算流體通過的截面積、流速和流量。隨的變更，即從量變到質(zhì)變，故:流淌形式從滯流到湍流發(fā)生質(zhì)變過程。六、的求算1、用用摩擦系數(shù)及雷諾準(zhǔn)數(shù)及相對(duì)粗糙度的關(guān)系圖查取。2、用閱歷公式計(jì)算(不太精確)。管路上的部分阻力一、部分阻力系數(shù)法：--部分系數(shù)，一般由試驗(yàn)測(cè)定。二、當(dāng)量長(zhǎng)度法：或當(dāng)量長(zhǎng)度：表示流體流過某一管件或閥門的部分阻力，相當(dāng)于流過這一段及其具有一樣直徑，長(zhǎng)度為的直管阻力。由試驗(yàn)測(cè)定，——壓強(qiáng)降，——部分阻力造成的壓強(qiáng)降。管內(nèi)流淌阻力計(jì)算上式適用于直徑一樣的管段或管路系統(tǒng)的計(jì)算，指管段或管路系統(tǒng)的流速，由于管徑一樣所以可按任一截面來計(jì)算，而方程式中指相應(yīng)的衡算截面處的流速。當(dāng)管路管段不同時(shí)，應(yīng)分段計(jì)算阻力。探討范寧公式：（米流柱）0.02—0.04，=1.5=0.11（米水柱）最活潑的因素是。第六節(jié)管路計(jì)算及流量測(cè)量簡(jiǎn)潔管路計(jì)算管路計(jì)算中較常用的方法——試差法。[米流柱]==，往往或有一個(gè)不知道,假設(shè)一個(gè)求出求出、查，假設(shè)及查得的相像或一樣;也可以假設(shè)解出解出、查，求出的及查得的相近即可。一般在0.02——0.04范圍選取。并聯(lián)管路及分支管路并聯(lián)管路及分支管路（屬于困難管路）1、串聯(lián)管路：由直徑不同的管路串聯(lián)而成。（連續(xù)性方程）(柏努利方程)物理學(xué)中串聯(lián)電路2、并聯(lián)管路：++（質(zhì)量方程）（柏努利方程）因在同一截面上只可能有一個(gè)靜壓強(qiáng)，而A、B兩截面為三根并聯(lián)支管，由總管分開和匯入總管的地方。由此可知，在并聯(lián)管路各支管中，流體的壓強(qiáng)降是一樣的，即各支管中的能量損失是一樣的。相當(dāng)于并聯(lián)電路：總電流等于各支路電流之和又假如不等，則也不等。所以，各支路中的流量是受到各支路中的流體的阻力而調(diào)整的，流體阻力較大的支路則流體通過的流量較小，假如在消費(fèi)操作中將并聯(lián)管路中的某一支管上的閥門開度調(diào)整（如有全開變?yōu)榘腴_）時(shí)，則影響到多根支管中的流體流量。3、分支管路：在分支叉口處，單位質(zhì)量（每千克）流體機(jī)械能對(duì)這二個(gè)分支管路都相等。流量測(cè)量一、測(cè)速管1、構(gòu)造如圖2、原理：測(cè)速管由內(nèi)管測(cè)得的沖壓能。測(cè)速管由外管測(cè)得的測(cè)量點(diǎn)處的沖壓能及靜壓強(qiáng)之差即---由液柱壓差計(jì)的讀數(shù)來確定,為了校正加一個(gè)系數(shù)c=0.9—1.0U壓差計(jì)3、留意點(diǎn)：測(cè)速管只能測(cè)出流體在截面上某一點(diǎn)的部分流速。欲得到管截面上的平均流速，可將測(cè)速管口置于管道的中心線上，以測(cè)量流體的最大流速根據(jù)查出計(jì)算出二孔板流量計(jì)1、構(gòu)造如圖2、原理：1—1’0—0(程度管略去阻力)①(注:2—2’截面為最窄處,稱為縮脈)。用來校正阻力②采納角接取壓法,即測(cè)壓管緊貼孔板兩側(cè),用來校正上、下游測(cè)壓口的位置,于是上式又可改寫為:③、表示孔板上、下游測(cè)壓口處的壓強(qiáng)表示角接取壓法，所測(cè)得的孔板前后的壓強(qiáng)差，并以其代替又則代入③整理得令則④又根據(jù)流體靜力學(xué)根本方程式故：⑤——流量系數(shù)或孔流系數(shù)=0.6—0.7留意點(diǎn)：當(dāng)固定，值超過某一限度時(shí)，為定值，因?yàn)槭橇髁肯禂?shù)，當(dāng)然是常數(shù)了（=0.6—0.7），所以要求算出的>，此時(shí)流量計(jì)的測(cè)量范圍才符合⑤⑥⑦式的要求。運(yùn)用⑤⑥⑦式計(jì)算流體流量時(shí)，及管道中流速未知，。無法計(jì)算，故采納試差法，先假設(shè)>由已知，由孔板流量計(jì)的關(guān)系曲線圖查出，然后根據(jù)⑤⑥算出或，再計(jì)算出，并根據(jù)算出，直到>,則表示原來假設(shè)是正確的。否則重新假定,直到。(2)在測(cè)量氣體或蒸汽的流量時(shí)，若孔板前后的壓差較大，當(dāng)20%（是肯定壓強(qiáng)），須考慮氣體密度的變更，需在④式根底上加一校正系數(shù),并應(yīng)以流體的平均密度代替式中，則式④可改寫為：——體積膨脹系數(shù)，無因次。在手冊(cè)中查得。當(dāng)其能量損踐約為測(cè)得壓強(qiáng)損失的95.6%，現(xiàn)測(cè)得的壓強(qiáng)損失。三、文丘里流量計(jì)1、構(gòu)造如圖——流量系數(shù)，無因次，可