1

一、流体力学及其输送

1.

单元操作：物理化学变化的单个操作过程，如过滤、蒸馏、萃取。

2.

四个基本概念：物料衡算、能量衡算、平衡关系、过程速率。

3.

牛顿粘性定律：

F=±τA=±μAdu/dy

，

(F

：剪应力；

A

：面积；

μ

：粘度；

du/dy

：速度梯度

)

。

4.

两种流动形态：层流和湍流。流动形态的判据雷诺数

Re=duρ/μ

；层流

—

2000

—

过渡

—

4000

—

湍流。当流体层流时，

其平均速度是最大流速的

1/2

。

5.

连续性方程：

A1u1=A2u2

；伯努力方程：

gz+p/ρ+1/2u2=C

。

6.

流体阻力

=

沿程阻力

+

局部阻力；

范宁公式：

沿程压降：

Δpf=λlρu2/2d

，

沿程阻力：

Hf=Δpf/ρg=λl u2/2dg(λ

：

摩擦系数

)

；

层流时

λ=64/Re

，湍流时

λ=F(Re

，

ε/d)

，

(ε

：管壁粗糙度

)

；局部阻力

hf=ξu2/2g

，

(ξ

：局部阻力系数，情况不同计算方法

不同

)

7.

流量计：变压头流量计

(

测速管、孔板流量计、文丘里流量计

)

；变截面流量计。孔板流量计的特点；结构简单，制造

容易，安装方便，得到广泛的使用。其不足之处在于局部阻力较大，孔口边缘容易被流体腐蚀或磨损，因此要定期进

行校正，同时流量较小时难以测定。

转子流量计的特点

——

恒压差、变截面。

8.

离心泵主要参数：流量、压头、效率(容积效率



v

：考虑流量泄漏所造成的能量损失；水力效率



H

：考虑流动阻力

所造成的能量损失；

机械效率



m

：

考虑轴承、

密封填料和轮盘的摩擦损失。

)

、

轴功率；

工作点

(

提供与所需水头一致

)

；

安装高度

(

气蚀现象，气蚀余量

)

；泵的型号

(

泵口直径和扬程

)

；气体输送机械：通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。

9.

常温下水的密度

1000kg/m3,

标准状态下空气密度

1.29 kg/m3

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

(

1

)被测流体的压力

>

大气压表压

=

绝压－大气压

(

2

)被测流体的压力

<

大气压真空度

=

大气压－绝压

=

－表压

10.

管路总阻力损失的计算

11.

离心泵的构件

:

叶轮、泵壳(蜗壳形)和轴封装置

离心泵的叶轮闭式效率最高，适用于输送洁净的液体。半闭式和开式效率较低，常用于输送浆料或悬浮液。

气缚现象：贮槽内的液体没有吸入泵内。汽蚀现象：泵的安装位置太高，叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽

压。原因(①安装高度太高②被输送流体的温度太高，液体蒸汽压过高；③吸入管路阻力或压头损失太高)各种泵：

耐腐蚀泵

:

输送酸、碱及浓氨水等腐蚀性液体

12.

往复泵的流量调节



(

1

)正位移泵



流量只与泵的几何尺寸和转速有关，与管路特性无关，压头与流量无关，受管路的承压能力所限制，这种特性

称为正位移性，这种泵称为正位移泵。



往复泵是正位移泵之一。正位移泵不能采用出口阀门来调节流量，否则流量急剧上升，导致示损坏。



(

2

)往复泵的流量调节



第一，旁路调节，如图

2-28

所示，采用旁路阀调节主管流量，但泵的流量是不变的。

第二，改变曲柄转速和活塞行程。使用变速电机或变速装置改变曲柄转速，达到调节流量，使用蒸汽机则更为

方便。改变活塞行程则不方便。

13.

流体输送机械分类