1、VmimlVmV0TpTpmpMVRT0022.4T pMTpABnmABn1.wwwxxxmAABBnn.VVVxxx組分的質量分數組分的體積分數APimlpAPpA0dzzpppxyzdydxdz研究Z軸方向上的力：下底面的力上底面的力重力為pdxdydxdydzzpp)(gdxdydz0000)(ypyxpxgzpzgdxdydzdxdydzzpppdxdy軸有：對于軸有：對于軸有：對于ghppgzpgzpgzpgdzdpgdzdzzpdyypdxxp022110常數對不可壓縮流體：2z1zA，A等壓B，B不等壓U管壓差計動畫03a1B()ppg mRa2BAppg ZmgR 1B2BA

2、()pg mRpg ZmgR12ABB()ppgRgZ0Z 12AB()ppgR傾斜液柱壓差計傾斜液柱壓差計RhA)(AVusuAVwss1122常數常數如常數推而廣之：uAAuAuVsuAAuAuwAuAuwss.2211222111222111伯努利方程式的推導1-換熱器 2-泵基準面穩態流動系統流體從截面1-1流入從截面2-2流出泵換熱器eeeeWQpvuZgUvpugzUWQvpugzU)(2222222222112111pVAVpAFlfeppppvvfevvvvfefeevvehWvdpuZgvdppdvpvdpvhWpdvpvuZgpdvhQUhQQpdvQU2121212121

3、212)()()(22212又又2222121122221211212220222)(21pugzpugzhhpugzWpugzhWpuZgpppvvdpffefepp且無外功加入，則有對理想流體2222121122pugzpugzeeefewWNhpugzWpugz2222121122%20121ppp 2211pgzpgzfefefeHgpguzHgpguzghgpguzgWgpguzhpugzWpugz222212112222121122221211222222位壓頭動壓頭靜壓頭有效壓頭壓頭損失總壓頭fehpugzWpugz2222121122沖壓頭20oC的空氣在直徑80 mm的水平管

4、中流過，管路中接一文丘里管，文丘里管的上游接一水銀U管壓差計，在直徑為20mm的喉頸處接一細管，其下部插入水槽中。空氣流過文丘里管的能量損失不計。當U管壓差計的讀數R=25 mm，h = 0.5 m時，求此時空氣流量？（當地大氣壓101.33103 Pa）222121222212112222121112121222222%20079. 03335101330)4905101330()3335101330()(49055 . 081. 91000)(3335025. 081. 913600pupupugzpugzhpugzWpugzppppghppgRpfeaaHg表壓表壓s/m34. 72 .

5、 1490522 . 133352122112221uAuAuuu聯立方程解得h/m8 .13243600V3121hud空氣流量1122如圖輸水系統，水箱內水面維持恒定，輸水管直徑為603mm，輸水量為18.3 m3/h，水流經全部管道不包括排出口的能量損失可按 計算，求1、水箱中水面必須高出排出口的高度H2、若輸水量增加5%，管路的直徑及其布置不變，管路能量損失仍按上述公式計算，則水箱內的水面將上升多少米？215uhf0)(00221212122221211uppzHmzhpugzWpugzfe表壓s/22m. 24VAV2SS2du7.79mHkg/93J.73152帶入柏努利方程，解得

6、uhf8.58mHkg/43J.811533. 205. 12222帶入柏努利方程，解得uhuuf所以水面要升高8.58-7.79=0.79米用泵將貯液池中常溫下的水送至吸收塔頂部，貯液池水面維持恒定，輸水管直徑為763mm，排水管出口噴頭連接處的壓強為6.15104Pa，（表壓），送水量為34.5m3/h，水流經全部管道不包括噴頭的能量損失為160J/kg，求泵的有效功率/0)(1015. 6)(02624202214212122221211eseeefeNNwWNWuppzzhpugzWpugz解得表壓表壓s/101/s/100110001242mStStmcPPcPsPcPPsPdydu

7、yuSFSyuFSyuFaa沲斯托克斯單位：運動粘度：，單位：粘度內摩擦應力內摩擦應力/剪應力剪應力二、 牛頓流體和非牛頓流體與時間無關的粘性流體與時間有關的粘性流體牛頓型流體與非牛頓型流體的流變圖 Oa-牛頓型流體；b-假塑性流體；c-脹塑性流體；非牛頓型流體的流動特性d-賓漢塑性流體。 ddydxdyddxdydudydu/剪切速率剪切速率與時間無關的黏性流體ddnuKy 假塑性流體(pseudo plastic fluid) n為流動特性指數，n 1時稱為脹塑性流體O與時間無關的黏性流體切稠00dduy 某些液體，如潤滑脂、牙膏、紙漿、污泥、泥漿等屬于賓漢塑性流體賓 漢 塑 性 流 體

8、( b i n g h a m plastic fluid)O 其中0為屈服應力，Pa; 為剛性系數，Pas。0與時間無關的黏性流體與時間有關的黏性流體1.觸變性流體thixotropic fluid）2. 流凝性流體rheopectic fluid）雷諾實驗裝置1-小瓶 2-細管 3-水箱 4-水平玻璃管 5-閥門 6-溢流裝置0003MLLMLMLLdueRdueRaxmuu5 . 0axmuu5 . 0為摩擦系數22udlhf絕對粗糙度 壁面凸出部分的平均高度，以表示。相對粗糙度 絕對粗糙度與管徑的比值，即/d。eR64完全湍流區過渡區湍流區層流區流體在非圓形直管內的流動阻力 在湍流情況

9、下，實驗表明，對非圓形截面的通道，可以找到一個與圓形管直徑d相當的“直徑來代替。eH4drHAr 式中 流道的潤濕周邊長度，m； A流道的截面積，m2。當量直徑水力半徑HHrddddAr4424即圓形管：22uhf22udlhf22udlhef22udellhf22udlhf不能判斷流型不能判斷流型不能確定摩擦系數不能確定摩擦系數常用方法常用方法: :試差法試差法假設一個計算流速計算流速計算計算計算ueR比較復雜管路對于支管1，有對于支管2，有22f,222AABBABupupgzgzh 并聯管路： 在A、B 兩截面之間列伯努利方程。22f,122AABBABupupgzgzh,1,2A Bh

10、hhfff 所以，并聯管路中流動應滿足： ,1,2VVVsss 盡管各支管的長度、直徑相差懸殊，但單位質量的流體流經兩支管的能量損失必然相等，即 主管中的流率等于各支管流率之和，即 分支管路： 以分支點C處為上游截面，分別對支管A和支管B列伯努利方程，得22f,22CCBBCBBupupgzgzh22f,22CCAACAAupupgzgzh22,22AABBAABBupupgzhgzhff,ABVVVsss所以，分支管路中流動應滿足: 對于分支管路，單位質量流體在各支管流動終了時的總機械能與能量損失之和相等，即 主管中的流率等于各支管流率之和，即 并聯管路與分支管路的計算內容有:已知總流量和各

11、支管的尺寸，要求計算各支管的流量；已知各支管的流量、管長及管件、閥門的設置，要求選擇合適的管徑；在已知的輸送條件下，計算輸送設備應提供的功率。 測速管又稱畢托(Pitot)管。測速管測定的流速是管道截面上某一點的局部值，稱為點速度。 1-靜壓管2-沖壓管測靜壓能測動能和靜壓能之和phBpuhrA2222rBAuhhhhur2hCur2縮脈孔板pupugzgz0220122101)(2012120ppuu)(20112120ppCuu)(2212120bappCCuu)(200bappCu12212()1 ()oaboC CuppAA22211ooAuuA應用不可壓縮流體的連續性方程孔板小孔截面積管道截面積令12211 ()ooC CCAA則上式變為2()ooabuCpp體積流率為 s2()ooooabVA uC Ap