热工流体
第一章核燃料、包壳材料、冷却剂及其热物性1、固体核燃料按物理化学形态不同分为哪三种？压水堆常使用哪两种燃料？金属型、陶瓷型和弥散体型。
常使用金属型和陶瓷型。
2、压水堆常使用哪两种包壳材料？在稳态热工设计中，包壳外表面最高限制温度是多少？锆2、锆4。
外表面最高限制温度是350℃。
3、氧-铀原子比为2的二氧化铀的熔点是多少？二氧化铀的热导率随温度的变化规律怎样？2800℃。
变化规律：以1600℃为界限，先下降后上升。
4、随着辐照和燃耗的加深，二氧化铀的熔点下降和热导率减小。
第二章反应堆内的释热1、反应堆的热源主要来自核裂变过程和堆内材料与中子的辐射俘获（n，γ）反应中释放出来的能量，每次核裂变在反应堆内总计产生200兆电子伏的能量，其中大约90%是在燃料元件内转化成热能的。
在现代大型压水堆设计中，往往取燃料元件的释热量占堆总释热量的97.4%。
2、堆芯体积释热率q v，c的定义？与哪几个参量有关？定义：堆芯内单位时间和单位体积堆芯体积内由裂变反应释放的能量称为堆芯体积释热率。
与堆芯释热量占反应堆总释热量的份额、一次裂变释放的能量、可裂变核子的密度、有效微观裂变截面和中子注量率有关。
3、对于有限圆柱体的均匀裸堆，堆芯热中子注量率沿径向呈零阶贝塞尔函数分布，沿轴向呈余弦函数分布。
影响堆芯功率分布的主要因素：燃料装载、控制棒、水隙和空泡率和结构材料。
4、径向核热通道因子的定义是：热通道的平均热流密度/ 堆芯平均通道的平均热流密度轴向核热通道因子的定义：热通道的最大热流密度/ 热通道的平均热流密度热流密度核热通道因子的定义:以上两项乘积。
即为：热通道的最大热流密度/ 堆芯平均通道的平均热流密度5、慢化剂中热量的三个主要来源是裂变中子的动能、吸收裂变产物放出的β粒子的能量和吸收γ射线的能量。
压力容器或壁厚构件中γ射线能量的三个来源是裂变时瞬发γ射线、裂变产物衰变时放出的γ射线和中子俘获产物放出的γ射线。
6、停堆后释热包括剩余中子、裂变产物衰变和中子俘获产物衰变三个来源。
采用主冷却剂系统排出、安注系统排出、增加主循环泵的转动惯量和自然循环流动四个措施带出停堆后的释热。
第三章反应堆传热1、堆芯内燃料芯块核反应释热传输到反应堆外经过三个过程：a）燃料元件的导热：q，公式是傅立叶定律，单位W/m.Kb）包壳外表面与冷却剂之间的传热：q，牛顿冷却定律，单位W/m2c）冷却剂的输热：P th，t，热能守恒方程，单位W。
2、单相水在圆管内作强迫对流定型湍流传热时，其热边界层的厚度怎样影响其对流传热系数h？在紧贴管壁附近，有一层流体薄层作层流流动，大部分径向温差降落在此层内，即为热边界层。
水的流速越高，热边界层的厚度越小，对传热系数h越大。
公式：h约等于流体热导率/ 热边界层厚度3、沸腾分成哪两类？标出池式沸腾曲线上各区传热工况？影响池式泡核沸腾的主要因素有那些？流动沸腾和池式沸腾。
图为波浪上升状态。
依次各点的工况为：A点前，单相液体自然对流传热；AB区，泡核沸腾和自然对流混合传热；BC区，泡核沸腾传热；C点，临界热流工况；CD区，过度沸腾传热区；D点，稳定膜态沸腾起始点；DEF区，稳定膜态沸腾传热工况。
影响泡核沸腾的主要因素：系统压力，欠热度，加热表面粗糙度，壁面方位和尺寸。
4、热平衡含气率x E的定义？泡核沸腾传热的三种主要机理是什么？稳定膜态沸腾传热的主要机理是什么？通过液膜的强制对流蒸发传热的主要机理是什么？x E = (h-hf) /hfg （流体比焓—饱和液体比焓）/ 汽化潜热稳定膜态沸腾的主要机理是：导热、对流和热辐射。
强制对流蒸发传热的主要机理是：导热和对流传热。
5、以均匀低热流密度或均匀高热流密度加热一根垂直管段，请试标出从底部进口至管出口可能出现的流型和传热工况分别是什么？Page 46 图3-7 图3-86、从传热的观点来说，泡核沸腾起始点ONB的定义？泡核沸腾起始点就是流体从单相对流传热向沸腾的两相传热的转折点。
7、在DNB型和蒸干型两种临界热流密度工况中，哪一种使壁面温度升高的幅度大？为什么？DNB型。
因为其在壁面上形成蒸汽覆盖壁面，液体不能接触，传热恶化，q值高，壁温急剧升高；而蒸干时，蒸汽流速较高，传热能力并不太低，q值小，一般不会使壁面立刻烧毁。
第四章燃料元件和堆内部件的传热及温度分布1、画出板状或棒状燃料元件内从燃料中心线到水通道中心线之间的温度分布曲线？P73 图4-12、对于压水堆棒状燃料元件，间隙热导的气隙导热模型的表达式？间隙热导的经验值约是多少？无内热源、常导热率、稳态导热。
公式和推导过程在P77—P78 。
经验值是5678W/（m2.℃）3、简述积分热导率的概念？燃料芯块的热导率与温度有关。
因为常用的UO2燃料，热导率值小，而且随燃料的温度变化较大，呈非线性关系。
如果把热导率对温度的积分作为一个整体看待，即可达到计算的目的。
这就是积分热导率。
公式是对Ku在T0~Ts的温度范围内进行积分。
4、P88 图4-4。
最后一问是斜直线。
第5章稳态工况下反应堆流体力学分析1、怎样判断流体在管内受迫流动是层流还是湍流？根据雷诺数。
Re=UL/v，其中U为速度特征尺度，L为长度特征尺度，v为运动学粘性系数。
对于圆管内流动，雷诺数小于等于2300，管流一定为层流；雷诺数大于等于8000，一定为湍流。
其之间为过渡区。
2、流体的流动压降包括哪几个部分？哪两种压降是不可逆压力损失？提升压降、摩擦压降、加速度压降、形阻压降。
摩擦压降和形阻压降是不可逆压力损失。
3、伯努利方程的两种形式在P103（5-13A、5-13B），每项的物理意义可参考P102。
提升压降Δpg，Δpf的计算式在P104。
单相流体在通道中流动时，其加速度压降包括流体密度沿通道长度的变化而引起的加速度压降，通道横截面积沿通道长度的变化而引起的加速度压降两个部分。
4、当流体流经截面突然扩大或截面突然缩小的通道时，其压力变化特点？流体经过一个截面突然增大的通道时，产生一个负压降，流体的降压升高；流体经过一个截面突然缩小的通道时，产生一个正压降，流体的静压降低。
5、何谓单组分两相流和双组分两相流？盐和水一起流动是两相流吗？油和水呢？两项流动：同时存在着两个相并具有明确的相间分界面的流体流动。
单组分两相流：同一物质的两个相的流动；双组分两相流动：两种不同物质的两相流动。
如上，盐和水、油和水都不是。
6、在垂直加热通道中，向上流动的气液两相流主要有泡状流、弹状流、环状流、滴状流。
7、可能是推导题。
含气率：流过某一通流截面的气-液两相流总质量流量m中，气相质量流量所占的份额。
体积含气率：流过某一通流截面的气-液两相流总体积流量Q中，气体相体积流量所占的份额。
截面含气率：两相流通道中某一截面上，气相截面积占通道总截面的份额。
滑速比：气相流速与液相流速之比。
气相和液相折算速度：假定两相流中的某一相的介质单独流过该通道截面积时的速度。
两相混合物速度：指两相流总体积流量与通道截面积之比。
流动密度：流过某一通流截面的气-液两相流总质量流量m与总体积流量Q之比。
真实密度：根据密度定义得到的。
8、对于向上和向下的两相同向流动，滑速比的大小有何不同？α和β的大小关系如何？当向上时，UG大于UL，所以α小于β；向下时，UG小于UL，所以α大于β。
向上的S大于向下的。
9、何谓均匀流模型？何谓分离流模型？在相同质量流量下，流过相同的管段，为什么气-液两相流的摩擦压降要比单相液体流的摩擦压降大？均匀流模型：就是把气-液两相混合物看作一种均匀介质，其流动特性参量取两相介质相应参量的平均值。
分离流模型：把气-液两相流动处理成气相和液相各自分开的两股流动。
每相有其平均流速和自己的物性参量。
存在摩擦压降倍率，且随着X增大而增大，使得出现此情况。
10、判断单相临界流的三个准则是a)当临街界面的下游工况在一定范围内变化时，其上游流动不受影响；b)对于给定的上游工况，临界截面上的流量达到最大值；c)在临界截面上，流速等于等熵声速。
临界流量的大小取决于上游工况。
11、Fauske滑移平衡临界流模型中G C，F随出口压力增高而增大，随出口含气率的增加而减小。
在Moody模型中，随滞止压力的增高而增加，随滞止比焓或随滞止含气率的增加而降低。
12、压水堆一回路中发生水锤现象会造成什么危害？如何消除？起因：流体流速突然改变会引起巨大的压力变化，即可视为压力波，通畅其压力和速度是不连续的。
压力波对管道和设备造成冲击，就是水锤现象。
危害：大的压力波容易造成管道支撑部件的松脱，法兰面的破坏。
长期的压力波会造成管道和承压设备损伤。
防止：采取慢开慢关截止阀，对于不宜慢开慢关的阀门，可采用小流量旁通阀先打开，然后再关闭或打开主管道上截止阀。
13、参考161页。
14、自然循环是指在闭合回路内依靠冷段和热段中的流体密度差在重力作用下所产生的驱动压头来推动的流动循环。
必须条件是重力场、密度差和高度差。
自然循环流量mNC随自然循环功率Pnc的增加而增大，随（Zh—Zc）加大而加大，随堆芯和一回路的总阻力系数Cpr的增加而减小。
第六章堆芯稳态热工水力设计1、压水堆主要热工设计准则有哪些？给出CHFR或DNBR的定义？a）燃料芯块最高温度应低于对应燃耗下燃料的熔化温度。
b）燃料元件外表面不允许发生沸腾临界，即要求堆芯中任何燃料元件表面上任何点的实际热流密度小于该点的临界热流密度。
c）在稳态额定工况，要求在计算的最大热功率情况下，不允许堆芯发生流动不稳定性。
CHFR=qC/qR DNBR=qDNBR/qR2、P186 图6-1。
3、定义在180页。
公式6-4、6-5、6-7、6-8。
4、热通道和热点的定义：热通道是堆芯内具有最大焓升的冷却剂通道。
热点是燃料元件上限制元件上限制堆芯热功率输出的局部点。
热工基础 第1章 流体的基本概念和物理性质
§1.4 作用在流体上的力
本章重点：
1.流体的含义 2.流体质点、连续介质假设 3.流体的主要物理性质，重点是流体的易流动
性和粘滞性、牛顿内摩擦定律及其应用。
4.作用在流体上的力（表面力、质量力）
§1.1 流体力学发展史及应用 流体力学在中国
大禹治水
4000多年前的大禹治水，说明我国古代已有大规模的治河工程。
流体力学在工程中的应用
石油化工
流体力学在工程中的应用
机械冶金
流体力学塔
污水净化设备模型
流体力学在工程中的应用
气象科学
龙卷风
气象云图
流体力学在工程中的应用
生物仿生学
信天翁滑翔
应用广泛已派生出很多新的分支:
电磁流体力学、生物流体力学
化学流体力学、地球流体力学 高温气体动力学、非牛顿流体力学
第一篇 工程流体力学
☞你想知道高尔夫球飞得远应表面光滑还是粗糙吗？
☞你想知道汽车阻力来至前部还是尾部吗？
☞你想知道机翼升力来至下部还是上部吗？
☞你想知道………
———请学习
工程流体力学
第1章 流体的基本概念和物理性质
目 录
第2章 流体静力学 第3章 流体动力学
第1章 流体的基本概念和物理性质
§1.1 流体力学发展史及应用 §1.2 流体的基本特征及连续介质假设 §1.3 流体的主要物理性质
三、连续介质假设
例外情况
解析函数不适用 超声速气流中出现激波 在空气非常稀薄的高空中 运动的飞行器
分子的平均自由行程和飞
行器的特征尺寸相比拟
§1.3 流体的主要物理性质
一. 流体的惯性 流体的密度 均质流体 物体保持其原有运动状态的一种性质。质量越大，惯性越大。 表征流体的质量在空间的密集程度，单位为 kg/m3 。
热工流体在汽车发动机中的应用研究
热工流体在汽车发动机中的应用研究热工流体是现代汽车发动机中的重要组成部分，它在燃烧过程中起到了传递热能和保证发动机正常运行的关键作用。
本文将研究热工流体在汽车发动机中的应用，并对其进行相应的分析和探讨。
一、热工流体的概念和分类热工流体是指热力学和流体力学相结合的流体，它通过传递热能来完成一系列工作任务。
热工流体主要分为气体和液体两类。
气体包括空气和燃气，液体则包括水、发动机油等。
在汽车发动机中，空气和燃气被称为工作介质，而水和发动机油则是冷却介质和润滑介质。
二、热工流体的作用和功能1. 冷却液的作用汽车发动机在运行过程中会产生大量的热量，如果不及时散热，会使发动机过热而导致损坏。
因此，冷却液的主要作用是通过循环流动，将发动机散热器吸收的热量带走，并将其释放到空气中。
这样可以保证发动机在正常工作温度范围内运行。
2. 润滑油的作用发动机各个零部件之间的摩擦会产生热量，如果没有润滑油的润滑和冷却，很容易导致零部件的磨损和损坏。
润滑油的主要作用是形成一个润滑膜，减少零部件之间的摩擦，并通过循环流动将热量带走，防止零部件过热。
3. 空气的作用汽车的燃烧过程需要空气中的氧气，而燃烧产生的废气则需要通过排气系统排出。
因此，空气在发动机燃烧过程中起到了重要的作用。
同时，发动机在进气过程中还需要保持一定的空气流量和压力，以提供足够的燃料供给。
三、热工流体的应用研究与发展1. 热力学研究汽车发动机是一个复杂的热力学系统，通过研究热工流体在发动机运行过程中的能量转化和传递规律，可以优化发动机设计，提高能量利用效率。
例如，通过改变燃烧室形状和压缩比，优化空燃比等参数，可以实现汽车发动机的高效率燃烧。
2. 流体力学研究汽车内部气流的流动特性对发动机的燃烧质量、排放性能和噪音水平等有重要影响。
通过数值模拟和实验研究，可以揭示气缸内气体流动和燃烧过程的细节，优化气缸形状和进气道设计，改善发动机的整体性能。
3. 材料科学研究热工流体的流动会对发动机内部材料产生冲刷和磨损，因此研究发动机材料的耐磨、耐腐蚀性能等对提高发动机的使用寿命和可靠性具有重要意义。
热工流体课程设计
热工流体课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握热工流体的基本概念、性质和应用，能够运用流体力学的基本原理分析实际问题。
具体包括：1.知识目标：（1）了解热工流体的定义、分类和基本性质；（2）掌握流体力学的基本方程和常用边界条件；（3）熟悉流体的流动现象和流动阻力计算。
2.技能目标：（1）能够运用流体力学原理分析和解决实际问题；（2）具备利用实验数据处理和分析问题的能力；（3）学会使用相关软件进行流体力学计算和分析。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的科学精神和创新意识；（2）增强学生对热工流体学科的兴趣和自信心；（3）培养学生团结协作、积极进取的学习态度。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.热工流体的基本概念和分类；2.流体力学的基本方程和边界条件；3.流体的流动现象和流动阻力计算；4.流体力学在工程中的应用案例分析。
5.热工流体的基本概念和分类（1课时）6.流体力学的基本方程和边界条件（1课时）7.流体的流动现象和流动阻力计算（2课时）8.流体力学在工程中的应用案例分析（1课时）三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解基本概念、基本原理和公式；2.案例分析法：分析实际工程案例，引导学生运用流体力学知识解决问题；3.实验法：学生进行流体力学实验，培养学生的实践能力；4.讨论法：分组讨论问题，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：《热工流体力学》；2.参考书：相关流体力学资料；3.多媒体资料：流体力学实验视频、案例图片等；4.实验设备：流体力学实验器材。
五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过课堂发言、提问、讨论等方式评估学生的参与度和积极性；2.作业：布置相关的习题和案例分析，评估学生对知识的掌握和应用能力；3.考试：安排一次期中考试，全面测试学生对课程知识的掌握程度。
热工与流体力学实践内容
热工与流体力学实践内容我一直觉得热工与流体力学是很有趣又很实用的知识领域。
有一次和朋友聊天，朋友问我：“你整天捣鼓热工和流体力学，到底有啥用啊？”我就笑着跟他讲我的实践经历。
我记得在一个工厂实习的时候，我看到那些巨大的锅炉设备。
当时我心里就想，这热工原理就在这里面起着大作用呢。
我看到蒸汽在管道里流动，就像我学的流体力学知识里描述的那样。
我跟带我的师傅说：“师傅，这蒸汽的流动就和咱们学的流体力学相关吧。
”师傅笑着回答我：“那可不，这要是不懂流体力学，这管道设计不好，蒸汽就不能顺利地传输，整个生产都得受影响。
”我在观察过程中，内心充满了好奇和兴奋。
我在想，我学的那些理论知识真的能在实际中派上用场。
我就跟师傅讲我在学校里学的热交换的知识。
师傅听了后，指着那些热交换器说：“你看，这里就是利用热工原理，让热量在不同介质间有效传递，这样才能达到生产需要的温度等条件。
”我当时就感觉自己像是找到了知识和实践对接的密码。
我还跟朋友说起我做的一个小实验。
我在家里自己做了个简易的流体流动的小装置，就是为了验证我学的一些原理。
我看着水在我自制的管道里流动，我就在心里跟自己对话。
我想，这小小的水流，就像那些大工厂里的流体一样，遵循着同样的科学规律。
我仿佛看到了那些科学家们最初探索这些原理时的情景，那种对未知的探索精神在我心中油然而生。
热工和流体力学的实践让我明白，这些知识不仅仅是书本上的文字和公式，它们实实在在地影响着我们的生活和生产。
我跟朋友说：“你看，从家里的水暖设备，到那些大型的工业生产，都离不开热工和流体力学的知识呢。
”朋友听了后，也对这些知识有了新的认识。
我也在这些实践中不断成长，对这些知识有了更深的理解和热爱。
热工流体课程设计方案模板
一、课程概述1. 课程名称：热工流体2. 课程性质：专业基础课程3. 课程目标：使学生掌握热工流体力学的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决实际工程问题的能力。
二、课程内容1. 工程热力学（1）热力学基本概念和基本定律（2）常用工质的热物理性质及基本热力过程（3）气体和蒸汽的流动（4）典型蒸汽动力循环和制冷循环分析计算2. 流体力学（1）流体的基本物理性质（2）流体静力学（3）流体动力学基础（4）黏性流体的有压流动特点及能量损失计算3. 传热学（1）导热、对流传热、辐射传热的基本规律和计算方法（2）传热过程的分析计算方法及优化控制措施（3）换热器的类型和传热计算方法三、教学方法与手段1. 讲授法：教师讲解基本理论、基本知识和基本技能，引导学生理解、掌握课程内容。
2. 案例分析法：通过实际工程案例，引导学生分析、解决问题，提高学生实际应用能力。
3. 讨论法：组织学生分组讨论，激发学生思维，培养学生的团队协作能力。
4. 实验法：通过实验操作，使学生直观地了解理论知识的实际应用。
5. 多媒体教学：利用多媒体技术，丰富教学手段，提高教学效果。
四、教学过程1. 第一阶段：基础知识学习（1）教师讲解课程基本理论、基本知识和基本技能；（2）学生通过自学、课堂讨论，掌握课程内容。
2. 第二阶段：案例分析与实践（1）教师提供实际工程案例，引导学生分析、解决问题；（2）学生分组讨论，提出解决方案；（3）教师点评、总结，指导学生完善方案。
3. 第三阶段：实验操作与报告撰写（1）学生分组进行实验操作，验证理论知识；（2）学生撰写实验报告，总结实验结果。
4. 第四阶段：课程总结与复习（1）教师总结课程重点、难点；（2）学生进行课程复习，巩固所学知识。
五、考核方式1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
2. 期末考试：笔试，考察学生对课程知识的掌握程度。
3. 课程设计：学生分组完成课程设计，考察学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。
核反应堆的热工流体力学和热工流动
核反应堆的热工流体力学和热工流动核反应堆作为一种重要的能源装置，其热工流体力学和热工流动问题一直是热议的热点话题。
这篇文章将从热力学、流体力学和核反应堆的热力学参数等多个方面，详细介绍核反应堆的热工流体力学和热工流动问题。
1. 热力学基础核反应堆在工作过程中，其内部会产生大量的热量，因此核反应堆的热力学参数是非常重要的。
其中，核反应堆的热功率密度、冷却剂的流量和燃料温度是决定核反应堆热工流体力学和热工流动问题的三大因素。
其中热功率密度是指核反应堆在单位时间内释放的热量，通常用MW/m³或W/cm³来表示。
冷却剂的流量则表示在一定时间内流经核反应堆的流体质量，通常用kg/s或g/s来表示。
最后，燃料温度是指燃料颗粒内部的温度，通常用K或℃来表示。
2. 流体力学基础核反应堆内部的流体力学现象主要包括流速场、温度场和压力场等。
其中，流速场是指冷却剂在核反应堆内部的流动状态，通常用流速分布图来表示。
温度场则表示核反应堆内部不同区域的温度分布情况，是核反应堆的热工流体力学的重要参数。
最后，压力场则是指冷却剂在核反应堆内部的压力状态，通常用压力分布图来表示。
3. 核反应堆的热工流动在核反应堆内部，冷却剂会与燃料发生热量交换，其中温度最高的区域是燃料棒的燃料颗粒。
燃料颗粒的内部温度非常高，可以达到2000℃以上，因此需要通过冷却剂将其冷却。
在冷却过程中，冷却剂的温度会逐渐升高，从而形成一条热力学和流体力学上的“热流线”。
在冷却剂内部，会形成一种替代性流动方式，即临界流动。
临界流动是指在一定的热负荷和流量条件下，冷却剂的速度达到一定的阈值，从而形成永久的蒸汽泡，导致冷却剂的热传输性能降低，还可能会引发严重的安全事故。
此外，在核反应堆内部，还存在着不同流速区域之间的相互作用现象，比如高速区域和低速区域之间的相互作用。
这种相互作用会使得核反应堆内部的温度分布更加复杂，从而对核反应堆的热工流体力学和热工流动问题提出了更高的要求。
3热工流体动力学基础PPT课件
且管径不变
即 hs→hg （几何压头视为“能量损失”
同理热气由下向上流动时
hg→hs（几何压头视为“推动力”）
.
24
（2）动压头和静压头之间的转变
1-1和2-2的伯努力方程:
hs1 hk1 hs2 hk2
因为 hk1＞hk2
流体在一水平 即
的、逐渐扩张 的管道中流动
则
hk→hs
QV
u dA
A
体积流量与Q质m量流A量u之 间dA的关系为 M = ρQV
单位过流面积的流量分别计为 q 和 m
q=Q/A m=M/A
.
4
流速
单位时间内流体在流动方向上流经的距离称为流速，以符号u表 示，单位为m/s。
在流体流动中通常按流量相等的原则来确定平均流速。平均速度
以符号 表示
.
【例】 一硅酸盐工业窑炉的供风系统，已知：吸风管内径为300mm， 排风管内径为为400mm，吸风管处气体静压强为负10500Pa，排风管 气体静压强为150Pa，设1-1和2-2截面的压头损失为50Pa。使温度 10℃，风量为9200m3 /h的气体通过整个系统，试确定需要外界输入 多少机械能 。
支运算的空间，写连续性方程。
qV1 = 3qV = 3 × 0.8 = 2.4 (m3/s) qV2 = 2qV= 2 × 0.8 = 1.6 (m3/s) qV3 = qV = 1 × 0.8 = 0.8 (m3/s) 各断面的流速：
u1 = qV1 / A1 = 2.4/(0.5×0.5) = 9.6 (m/s) u2 = qV2 / A2 = 1.6/(0.5×0.5) = 6.4 (m/s) u3 = qV3 / A3 = 0.8/(0.5×0.5) = 3.2 (m/s)
热工流体综合实验-总流伯努利方程实验
热工流体综合实验－气动基础部分不可压粘性流体定常总流伯努利方程实验一、实验目的和要求1．在流体在管内作定常稳定流动过程中，观察和记录垂直测压管测压管水头（z +p/γ）、速度水头（v2/(2g)）沿流程的变化情况, 验证流体恒定总流的伯努利方程关系式(机械能形式的沿总流束的能量方程)，以加深对实际运动流体伯努利方程关系式的认知和理解。
2．通过对有关现象的实验分析和讨论，进一步掌握有压管流中三种机械能分量之间的能量转换特性，对比实际水流总水头线与理想流体总水头线，深化因粘性而引起流动沿程水头损失和局部水头损失的工程实际概念。
3．掌握流体过水断面流量、平均流速、静压和总压的实验测量的基本技能。
4. 要求原始记录数据及处理数据手填，曲线手绘，回答问题手写。
二、实验装置与测量仪器图1 所示为航空工程实验中心自循环水流伯努利方程验证实验装置。
图1 自循环水流伯努利方程实验装置示意l 自循环供水器（下水箱） 2. 实验台桌 3 可控硅无级调速器 4 溢流板 5 多孔稳水板6 恒压水箱（上水箱） 7液柱式测压仪 8 可滑动测量尺 9竖直测压管 10 实验管道11各个测压点（从左往右按小字编号） 12 总压毕托管测点示意 13手轮式流量调节阀本实验装置中，测压管测到的压强有两种类型：1．表1.1中上标标有*号的测点所连接的测压管为毕托管，用以测读毕托管所正对水流点处的总水头值H ’（= Z+gu p22+γ）。
H ’值与当地过流断面上的总水头值H （=Z＋g v p 22+γ）是不同的，因为u ≠ v ，所以毕托管测得的水头线只能定性表示总水头的变化趋势。
2．表1.1中未标*号的测点所连接的测压管为壁面点测压管，用以定量测定当地过流断面上对应的测压管静水头值（z + p/γ）。
3．实验管道水流流量用阀门13来控制调节，体积流量值采用体积（量筒）－时间（秒表）方法进行测定（Q=体积/时间）, 有的也可采用重量-时间法等来测定。
热工测量仪表——流体流量的测量方法共109页PPT
当β>2/3时，由于此时1.5d已大于管道直径D，必须将喷嘴上游端面 切去一部分△L，使上游进口部分最大值径与管道内径相等，以 便夹持，应切去的长度为:
L[0.2(0.7 50.22 50.5
1
2)22]d5
标准节流装置应根据我国《流量测量、制造、安装和使用。我
国的标准和国际标准（ISO/R541）
基本一致。
1993 年发布了国标GB/T2624——
图7-3 整套节流装置示意 1—上游侧第二个局部阻力件；
93流量测量节流装置：用孔板、喷 2—上游侧第一个局部阻力件；3—节
（3）孔板进口边缘应是严格直角，不能有 毛刺和可见的反光，即进口边缘应很 尖锐，边缘半径不大于0.0004d。所谓 薄壁是指孔板厚度E和圆筒形厚度e不 能过大。
图7-4 标准孔板 E=0.02～0.05D， e=0.005～0.02D
标准孔板制造安装的其他要求
1)在各处测得的E值之间的最大差值和各处测得的e值之间的最大差值均 不得超过0.001D
7.2 节流式流量计
在管道内装入节流件，流体流过节流件时流束 收缩，于是在节流件前后产生差压，对于一 定形状和尺寸的节流件，一定的测压位置和 前后直管段情况，一定参数的流体，和其他 条件下，节流件前后产生的差压值随流量而 变，两者之间并有确定的关系。因此可通过 测量差压来测量流量。
节流变压降流量计的显示仪表就是差压计，只 是差压的标尺是按求得的流量与差压间的关 系，以流量值刻度的。
第八章 热功和流体力学
第八章 干熄焦的热工和流体力学第一节 循环气体的组成在干熄焦装置中，采用以氮气为主的混合气体作为中间载热体。
中间载热体（循环气体）将焦炭冷却，并把热量传到锅炉的加热管表面，以生产蒸气。
循环气体的生成，主要发生于红热焦炭装料的一瞬间。
干熄焦装置闭路管道中的氧气经过红热焦炭层时，同部分焦炭燃烧， 形成燃烧废气。
同时发生某些主要反应，这些反应将 影响气体的组分。
在冷却段（图8—1）， 当红热焦炭同空气中的氧接触时，在开始 的一瞬间，将发生部分焦炭完全燃烧或者 不完全燃烧的反应。
焦炭中的碳能够完全 氧化，并转变为二氧化碳：C + O 2 = CO 2 + 34047KJ/mol （1—1） 或者是不完全氧化，而转变为一氧化碳： 2C + O 2 = 2CO +20522 KJ/mol （1—2） 在设备的正常操作中，也会短时间发 生其他反应，其中漏入系统的空气中的水分同碳的作用：H 2O + C = CO + H 2－6596 KJ/mol （1—3）如果水蒸汽与红热焦炭接触时的温度不高（低于900℃），则就能发生生成CO 2和H 2的反应：2 H 2O + C = CO 2 + 2H 2－4177 KJ/mol （1—4）即形成不燃烧气体CO 2。
在干熄焦装置中所进行的反应，不仅在装置投产时会发生，而且在生产运行中，由于某些原因使锅炉加热表面发生穿孔或者是水封串漏、水蒸汽进入循环气体管道时都会发生。
在与红焦炭接触的区域还发生其他反应，红焦炭析出的游离氢与焦炭中的碳接触生成甲烷（CH 4）的反应：C + 2H 2 CH4 + 7276 KJ/mol （1—5）这个反应主要发生在500℃之前。
氢气和甲烷以及装入冷却段中的红热焦炭的残余挥发物也能进入循环气体。
如果上述反应是瞬间的，或者是在一定条件下进行的，则在焦炭的高温区，以及在装置的操作期间缺乏氧时，都将发生二氧化碳还原为一氧化碳的反应。
CO 2 + C 2CO －3688 KJ/mol （1—6）这个反应是可逆反应，反应如何进行取决于冷却段的温度和焦炭与二氧化碳接触的时间。