化工原理(上册)PPT教学课件

果流体没有粘性，就不会润湿壁面，也没有内磨擦力的存在， 亦无边界了。
2.两个系统的流体力学相似时，雷诺数必相等。所以雷诺数又 称作 。
• 答案：相似准数
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3. 用离心泵在两个敞口容器间输液。若维持 两容器的液面高度不变，当关小输送管道 的阀门后，管道的总阻力将____。
• 答案：不变
标志着流体流动的湍动程度。
4.应用柏努利方程式解题要点
１）作图与确定衡算范围 根据题意画出流动系统的示意图，并指明流体的流
动方向。定出上、下游截面，以明确流动系统的 衡算范围；
２）正确选取截面；保证未知量在截面或截面之间
３）选取基准水平面；确定两截面上的压强,并要求 压强的表示方法一致;
４）按照单位一致的原则,确定有关物理量的单位。
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• 二 、填空题
1.边界层的形成是液体具有
的结果。
• 答案：粘性
分析：由于流体具有粘性，使壁面粘附一层停滞不动的流体层； 同样还是因为流体具有粘性，使得静止层流体与其相邻的流
体层间产生内磨擦力，导致相邻流体层速度减慢。
这种减速作用由壁面附近的流体层依次向流体内部传递，而流 速受到壁面影响的这一区域就的我们通常所说的边界层。如
• 答案：1.14m/s
• 分析：令临界雷诺数等于2000，
R edvu 90. 1 015u 0 682000即可求得大速度。
•
解之
u 1 .1m 4 /s
5.如果管内流体流量增大1倍以后，仍处于滞流状态，则流动阻力
增大到原来的
倍。
答案：2
分析：由泊谡叶方程知，在滞时流动阻力与流速的一次幂成正比。 需注意的是变化前后的流动型态。本例中如果流量增大1倍后， 流体不再作滞流流动，则流动阻力不止增大到原来的2倍。
• 二者的交点M称为泵在该管路上的工作点。意味着它所对 应的流量和压头，既能满足管路系统的要求，又能为离
• 心泵所提供，即 QQe，HHe 。
• 换言之，M点反映了某离心泵与某一特定管路相连接时的
运转情况。离心泵只能在这一点工作。
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3.Re的物理意义 Re反映了流体流动中惯性力与粘性力的对比关系，
• 分析：在两个液面间列柏努力方程式，因 位能、静压能和动能均不变化，所以管道 总损失不变；阀门开度减小后，导致局部 阻力增大，水量减小，直管阻力减小，总 阻力不变化。
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4.经内径为158mm的钢管输送运动粘度为90mm2/s的燃料油。 若保持油品作滞流流动，最大流速不能超过 。
• 一、问答题 • 1、为什么不能用当量直径的方法来计算非圆形管子或设备
的截面积？
• 例如：滞流时应用当量直径计算阻力的误差就比较大，用于 矩形时，其截面积的长宽之比不能超过3∶1。而且最初只是 用它来计算非圆形截面管子或设备的直径，不能随意推广用 其计算非圆形截面管子或设备的截面积。
• 例如：一外管内径为d1、内管外径为d2的套管环隙，其当 量直径de=d1-d2。
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5.冷热流体通过间壁的传热过程
(1)热流体 Q 1(对 流 )管壁内侧 (2)管壁内 侧 Q 2( 热 传 )导 管壁外侧 (3)管壁外 侧 Q 3(对 流 )冷流体
6. 非均相分离的目的
① 收集分散物质； ② 净化分散介质； ③ 环境保护与安全生产。
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6.在滞流区，若总流量不变，规格相同的两 根管子串联时的压降为并联时的 倍。
• 答案：4 • 分析：由泊谡叶方程知：
•
= p f ,2
l2 u2 224
p f ,1
l1 u1
7.某精馏塔顶操作压强须维持在5.3kPa，若当地气 压计的读数为100.6kPa (775mmHg) ，塔顶真空 表读数应为_____kPa (mmHg)。
过渡流并非第3种流型，只是这时流体处于不稳定的过渡 状态，可能是滞流、也可能是湍流，或者二者交替出现， 要视流体进口段的情况、管壁粗糙度以及周围有无振动等 外界条件决定。
4.连续性方程所反应的管路各截面上流速的变化规律与管路 上是否装有管件、阀门或输送设备等无关。（ ）
答案：√
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2. 在定态流动中，各截面上流体的流速、压强、密度等有关物 理量不随时间和位置而变。（ ）
• 答案： ×
分析：这是对定态流动的误解。定态流动要求就某一位置讲，
与流动有关的物理量不随时间改变，但各物理量可因位置不
同而异
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3.流体流动的类型有：滞流、湍流和过渡流。（ ） • 答案： × 分析：从本质上讲，流体流动只有滞流、湍流两种类种。
• 答案：95.3(715)
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三、判断题
1.流体静力学基本方程式只适用于己于重力场，其他(如离心场) 不适用。( )
答案：对
分析：流体静力学基本方程式推导的前提是重力场，研究的是 流体在重力和压力作用下的平衡规律。由于流体处于相对静 止状态，所以流体所受的力只有重力（注意：无离心力等）。 在使用该方程式时当然离不开推导过程中重力场这一先决条 件。
答：将离心泵的基本性能参数之间的关系描绘成图线称为离 心泵的特性曲线。这里讨论的是其中的一条H－Q曲线。 它表明转速一定时，离心泵的流量和该流量下泵的能提供 的压头即做功本领之间的对应关系。该曲线由生产厂家测 定并提供，是泵本身固有的特性，它只与泵自身的结构 （如叶片弯曲情况、叶轮直径等）、转速有关，而与其所 在的管路及其他外界条件无关。所以离心泵的特性曲线图 只须注明型号、转速即可。
• 若用(d1-d2)做直径来计算该环隙截面积，则为
，
• 而实际上该环隙的截面积应为
4(d1
。 d2)2
• 二者显然不等。所以在范宁公式、泊4谡(d1叶2d方22)程以及Re数中
的流速都是指流体的真实流速，而不能用当量直径de来计

算，只是式中直径的可用当量直径de代之。
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2. 离心泵的特性曲线H－Q与管路的特性曲线He－Qe有何不 同？二者的交点意味着什么？
5.离心泵的轴功率一般随流量增大而增大，当流量为零时，轴 功率亦为零。（ ）
• 答案：×
• 分析：当流量为零时，从N—Q曲线上可以看到，此时功 率最小。所以离心泵在启动前要关闭出口阀门，以防止电动 机过载。但流量为零时功率却不为零。那么既然无流量，功 率消耗到哪里去了呢？结论是：主要消耗在叶片对液体的撹 动上。