化学工程基础 林爱光 清华大学出版社 第一章 流体流动与输送1.3
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第一章-流体流动基础—动量理论3
一、用应力表示的运动方程
dFsx = [ (τ xx +
+[(τ zx +
∂τ xx ∂x ∂τ zx
∂z ∂τ yx
dx ) dydz − τ xx dydz ]
dz ) dxdy − τ zx dxdy ]
+[(τ yx +
dFsx = (
∂y
+
dy ) dxdz − τ yx dxdz ]
∂τ yx ∂y + ∂τ zx ∂z ) dxdydz
6- 溢流装置
雷诺实验
一、雷诺实验
层 流 或 滞 流 （ laminar flow , viscous flow）： 流体质点沿流向平行运动， 无脉动混合作用（图a)。 湍流或紊流(turbulent flow)：
(a)
²ãÁ÷ ÍÄÁ÷
(b)
两种流动型态
流体质点除沿流向平行运动外，各质点作不规 则的脉动，相互碰撞与混合(图b）。
dFBx = X ρ dxdydz
dFBy = Y ρ dxdydz
dx
dFBz = Z ρ dxdydz
一、用应力表示的运动方程
（2）表面力 dFs 习惯上，以单位表面上所受的力—表面应力表示：
dFs τ= （向量） N/m 2 dA
微元系统 dV 共 6 个表面，每个面上作用一个表 τ 面应力： dz
2 π (r2 − r12 ) de = 4 = 2(r2 − r1 ) 2(πr2 + πr1 )
a
矩形管道
r1 r2
圆形套管
第一章 流体流动基础
1.3 流体流动概述 1.4 流体流动的基本方程
第一章 流体流动基础
化学工程基础 1 流体流动
1 流体流动
学习目的 与要求
通过本章学习，掌握流体在管内流动过程的 基本原理和规律，并运用这些原理和规律分析和 计算流体流动过程中的有关问题。
流体流动
§1-1 流体静力学基本方程式 §1-2 管内流体流动的基本方程式 §1-3 流体的流动现象
§1-4 流体在管内的流动阻力
§1-5 管路计算
§1-6 流量测量
二、连续性方程式 (质量守恒) 三、柏努利方程(能量守恒)
(一) 流动系统的总能量衡算 (二) 流动系统的机械能衡算 (三) 柏努利方程式
四、柏努利方程式的应用举例
§1-2 管内流体流动的基本方程式
化工生产中的流体几乎都是在密闭的管道或设备中流动的， 那么在管道内流动的流体遵循什么样的流动规律呢？
三、 流体静力学基本方程式的应用
(二) 液位的测量
先找等压面，再由静力学方程得：
z AR h z R
h
( A )
R
h与R具有对应关系。 容器里的液面愈低(h愈大)，压差计 的读数R愈大；液面达到最大高度 (h方程式的应用
1. U型测压管
p0
找等压面
在等压面1-2，有 p1 = p2
根据流体静力学基本方程式，有： p1 p A gh1 p2 p0 R gR p A gh1 p0 R gR
R
p 得A点的绝对压强： A p0 R gR gh1
A点的表压强： A p0 R gR gh1 p 若容器内为气体，ρ<<ρR， 则有：
A A
(一) 流量和流速
4．管径的估算及选择
u qv
4
d
2
学习目的 与要求
通过本章学习，掌握流体在管内流动过程的 基本原理和规律，并运用这些原理和规律分析和 计算流体流动过程中的有关问题。
流体流动
§1-1 流体静力学基本方程式 §1-2 管内流体流动的基本方程式 §1-3 流体的流动现象
§1-4 流体在管内的流动阻力
§1-5 管路计算
§1-6 流量测量
二、连续性方程式 (质量守恒) 三、柏努利方程(能量守恒)
(一) 流动系统的总能量衡算 (二) 流动系统的机械能衡算 (三) 柏努利方程式
四、柏努利方程式的应用举例
§1-2 管内流体流动的基本方程式
化工生产中的流体几乎都是在密闭的管道或设备中流动的， 那么在管道内流动的流体遵循什么样的流动规律呢？
三、 流体静力学基本方程式的应用
(二) 液位的测量
先找等压面，再由静力学方程得：
z AR h z R
h
( A )
R
h与R具有对应关系。 容器里的液面愈低(h愈大)，压差计 的读数R愈大；液面达到最大高度 (h方程式的应用
1. U型测压管
p0
找等压面
在等压面1-2，有 p1 = p2
根据流体静力学基本方程式，有： p1 p A gh1 p2 p0 R gR p A gh1 p0 R gR
R
p 得A点的绝对压强： A p0 R gR gh1
A点的表压强： A p0 R gR gh1 p 若容器内为气体，ρ<<ρR， 则有：
A A
(一) 流量和流速
4．管径的估算及选择
u qv
4
d
2
流体流动与输送(课件)
人机交互界面
设计友好的人机交互界面，方便 操作人员对流体流动与输送设备
进行监控和操作。
THANK YOU
感谢观看
流体流动与输送(课 件)
目 录
• 流体流动基础 • 流体动力学 • 流体输送设备 • 流体输送工艺 • 流体流动与输送的优化设计
01
流体流动基础
流体的定义与分类
总结词
流体的定义与分类
详细描述
流体是指在受外力作用下，能够流动的物质。根据流体是否具有粘性，可以将流体分为牛顿流体和非牛顿流体。 牛顿流体是指在剪切力作用下，其剪切应力与剪切速率成正比的流体，如水和空气等；非牛顿流体是指在剪切力 作用下，其剪切应力与剪切速率不成正比的流体，如高分子溶液、悬浮液等。
。
流体流动的能量损失
流动损失的原因
介绍了流体在流动过程中由于摩擦和局部阻力所造成的能量损失 。
流动损失的计算
提供了计算流体流动损失的方法和公式。
减小流动损失的措施
介绍了一些减小流体流动损失的措施和技术，如减小流道粗糙度 、采用减阻剂等。
03
流体输送设备
泵
离心泵
利用离心力使流体获得 能量，从而克服管道阻 力，实现液体的输送。
重力输送
利用重力将粉体从一个地方输送到 另一个地方，常用于高度落差较大 的情况。
05
流体流动与输送的优化设 计
流体流动与输送的能效优化
01
02
03
节能设计
通过优化流体输送管道的 结构和材料，降低流体输 送过程中的阻力，减少能 量损失，提高能效。
高效泵送技术
采用高效、低能耗的泵送 设备，提高流体输送的效 率，降低运行成本。
管道输送
通过管道将液体从一个地方输 送到另一个地方，具有输送效
第一章3-5节 流体流动与输送(化工工艺基础)
流动体系的能量形式主要有：流体的动能、位能、 静压能以及流体本身具有的内能。
①位能 流体因受重力的作用，在不同高度处具有不同的 位能，相当在高度Z处所做的功，即mgZ，单位为J。 ②动能 流体以一定的流速流动时，便具有一定的动能。 动能为mu2/2，单位为J。 ③静压能 静止流体内部任一处都存在一定的静压力。
②gZ、u2/2、p/ρ 分别指某截面上每千克流体所具有的
位能、动能、静压能；We是指输送机械对每千克流体作的 有效功； ∑hf是指每千克流体因克服流动阻力而损失的 能量。
③输送设备的有效功率－－单位时间输送设备所作的有效 功，以Nｅ表示，单位J/s，计算式 ：Nｅ＝GｓＷｅ
（2）不同衡算基准下的柏努利方程式
A2 A1
π 4
π 4
d
2 2
d12
（
d d
2 1
）2
1 22
1 4
由此可见：当流通截面为圆形时，平均流速与 管内径平方成反比。
【练习题】 今有一离心水泵，其吸入管规格为 φ88.5mm×4 mm，压出管为φ75.5mm×3.75mm，吸 入管中水的流速为 1.4 m·s-1，试求压出管中水的流速 为多少？
p1 A1
V1 A1
(J)
对1kg流体，则：
输入的静压能
p1V1 m
p1υ 1
(J / kg)
同理，1kg流体在截面2—2’处的静压能为 p2υ2，其单位为J/kg。
由于流体的比容与密度之间的关系为υ
1。所以 ρ
1㎏流体在截面1—l’ 和截面2—2’处的静压能又分别
可写为p1 和p2 。 ρ1 ρ2
h
Z1
①位能 流体因受重力的作用，在不同高度处具有不同的 位能，相当在高度Z处所做的功，即mgZ，单位为J。 ②动能 流体以一定的流速流动时，便具有一定的动能。 动能为mu2/2，单位为J。 ③静压能 静止流体内部任一处都存在一定的静压力。
②gZ、u2/2、p/ρ 分别指某截面上每千克流体所具有的
位能、动能、静压能；We是指输送机械对每千克流体作的 有效功； ∑hf是指每千克流体因克服流动阻力而损失的 能量。
③输送设备的有效功率－－单位时间输送设备所作的有效 功，以Nｅ表示，单位J/s，计算式 ：Nｅ＝GｓＷｅ
（2）不同衡算基准下的柏努利方程式
A2 A1
π 4
π 4
d
2 2
d12
（
d d
2 1
）2
1 22
1 4
由此可见：当流通截面为圆形时，平均流速与 管内径平方成反比。
【练习题】 今有一离心水泵，其吸入管规格为 φ88.5mm×4 mm，压出管为φ75.5mm×3.75mm，吸 入管中水的流速为 1.4 m·s-1，试求压出管中水的流速 为多少？
p1 A1
V1 A1
(J)
对1kg流体，则：
输入的静压能
p1V1 m
p1υ 1
(J / kg)
同理，1kg流体在截面2—2’处的静压能为 p2υ2，其单位为J/kg。
由于流体的比容与密度之间的关系为υ
1。所以 ρ
1㎏流体在截面1—l’ 和截面2—2’处的静压能又分别
可写为p1 和p2 。 ρ1 ρ2
h
Z1
化工基础课程讲义(第1章)-2011_844508041.pdf08041
1.2 流体静力学方程
密度----单位体积流体所具有的质量：
M ＝ V (1 1)
ρ＝f (p,T) 压力对液体的密度影响很少，常可称为不 可压缩流体，温度对液体的密度有一定的影 响。
各种气体和液体的密度可从有关书刊中查 得，如本书附录3－6。
1.2 流体静力学方程
气体因具有可压缩性和膨胀性，其密度随 温度，压力有较大变化，通常在温度不太低 ，压力不太高的情况下，气体可用理想气态 方程式计算： ' pM ' T P ＝ (1 2) ' RT TP T 'P ' TP
液gz 液g) 液gz 气gz≈p
故 z= p表/（ρ
思考题
上述四个底面积相等的容器，将有液面高度相等的 同样液体，试考虑 内侧底部承受的压力是否相等？ 忽略容器本身体的重量，将各个装得有液体的容器放 在台称上，重量相同吗？ 试解释其原因
1.3 流体流动的基本方程
本节主要讨论流体流动过程中，流速、压 强等的变化规律，研究流体流动过程中的能 量损失以及为输送流体需对流体提供的能量 。 反映流体流动规律的主要方程式有连续性 方程式和柏努利方程式。
液态或气态下的物料称流体。 流 体 的 特 征： 易流动，无固定形状。 气体与液体的区别： ①密度： 气体变化；液体变化不明显 ②压缩性：气体 可压缩；<20％可看成 不可压缩。 液体 不可压缩。 流体的流动和过程进行的好坏、动力的 消耗及设备投资息息相关，是过程控制最 普遍采用的操作手段。
1．2．1流体的性质
1.3 流体流动的基本方程
考虑右图所示的稳定 流动体系，现以截面1-1′ 和截面2-2′ 之间的管路与 设备为衡算的系统。 假设在稳定流动条件下 ，单位时间有质量为m(kg) 的流体从截面1-1′进入系统 ，必然有质量为m(kg)的流 体流出截面2-2′。
化学工程基础ppt课件
41
例1-1 每小时有10 吨 5％ 的乙醇水溶液进入精馏塔， 塔顶馏出的产品中含乙醇 95％，塔底排出的废水中含 乙醇 0.1％。求每小时可得产品多少吨？若废水全部排 放，每年（按操作 7200小时计）损失的乙醇多少吨？
解：
乙醇产品 含乙醇95％
原料液
精 馏
含乙醇5％ 塔
10吨/时
废水
含乙醇0.1％
苯的生产： 原料油（甲苯、二甲苯）、H2→输送→加热→反应器→减压 蒸馏塔→精馏→苯（99.992~99.999%）
可见，一个化工过程往往包含几个或几十个加工过程。
2023/11/8
18
化学反应过程 化工生产的核心
化工生产过程
物理处理过程 （单元操作）
原料的预处理 产品的加工
2023/11/8
19
有目的的使原料经过一系列的化学或物理变化，以获得 产品的工业过程，也称为化工生产，或化工生产过程。
原料
（1）
预处理
（2）
反应
（3）
后处理
产品
基本化工生产过程
2023/11/8
17
例如:
甲醇的生产：
合成气（CO，H2，CO2）→输送→管式反应器→粗甲醇→ 冷却→精馏→精甲醇（99.85~99.95%）
单元操作：
化工生产中除化学反应单元以外的所有物理性操作。
• 固体和流体物料输送 • 物料的加热和冷却 • 非均相混合物料的分离 • 液体混合物料的蒸发、蒸馏和萃取 • 气体物料的吸收 • 物料的干燥和冷却
单元操作的结果只改变物料的物理性质
化工生产过程就是由若干单元操作和反应过程按一定顺 序组合而成
2023/11/8
15
1-4 化学工业的分类
例1-1 每小时有10 吨 5％ 的乙醇水溶液进入精馏塔， 塔顶馏出的产品中含乙醇 95％，塔底排出的废水中含 乙醇 0.1％。求每小时可得产品多少吨？若废水全部排 放，每年（按操作 7200小时计）损失的乙醇多少吨？
解：
乙醇产品 含乙醇95％
原料液
精 馏
含乙醇5％ 塔
10吨/时
废水
含乙醇0.1％
苯的生产： 原料油（甲苯、二甲苯）、H2→输送→加热→反应器→减压 蒸馏塔→精馏→苯（99.992~99.999%）
可见，一个化工过程往往包含几个或几十个加工过程。
2023/11/8
18
化学反应过程 化工生产的核心
化工生产过程
物理处理过程 （单元操作）
原料的预处理 产品的加工
2023/11/8
19
有目的的使原料经过一系列的化学或物理变化，以获得 产品的工业过程，也称为化工生产，或化工生产过程。
原料
（1）
预处理
（2）
反应
（3）
后处理
产品
基本化工生产过程
2023/11/8
17
例如:
甲醇的生产：
合成气（CO，H2，CO2）→输送→管式反应器→粗甲醇→ 冷却→精馏→精甲醇（99.85~99.95%）
单元操作：
化工生产中除化学反应单元以外的所有物理性操作。
• 固体和流体物料输送 • 物料的加热和冷却 • 非均相混合物料的分离 • 液体混合物料的蒸发、蒸馏和萃取 • 气体物料的吸收 • 物料的干燥和冷却
单元操作的结果只改变物料的物理性质
化工生产过程就是由若干单元操作和反应过程按一定顺 序组合而成
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15
1-4 化学工业的分类
化学工程基础 第一章 第三节
1 n
平均速度
1 um umax 2
du dy
u m 0.82u max (n 7)
剪应力
du dy
四、流动边界层
1、边界层 流动边界层：存在着较大速度梯度的流体层区域， 即流速降为主体流速的99％以内的区域。 边界层厚度：边界层外缘与壁面间的垂直距离。 边界层区（边界层内）：沿板面法向的速度梯度很 大，需考虑粘度的影响，剪应力不可忽略。
量，用 G 表示，单位为 kg／(m2· s)
Ws Vs G u A A
3、流速与管径的关系
圆形管路,若管道内径 d 表示，则
u
Vs d
2
d
4
4Vs u
一般: 密度大或粘度大的液体，u 应小;
含固体杂质流体 u 应大，避免固体沉积在管
内;
气体稍大10-30m/s，液体0.5-3m/s。
1St 100cSt 10 m / s
4 2
（6）影响粘度的因素 ①温度 液体—温度，粘度下降； 气体—温度，粘度。 ②压力： 液体—受压力影响很小； 气体—压力，粘度； 但只有在压力极高或极低时有影响。
三．流体流动的类型
• 稳定流动：任一点处流体的流速、压力、密度 等物理量仅随位置变，而不随时间改变的流动。
主流区（边界层外）：速度梯度很小，剪应力可以 忽略，可视为理想流体 。
2、边界层流型：层流边界层和湍流边界层
层流边界层：在平板的前段，边界层内的流型为层流。 湍流边界层：离平板前沿一段距离后，边界层内的流型转为
1 7
——1/7方律
um 0.82umax
通常遇到的情况下，湍流时的平均速度大约等于管中 心处最大速度的0.82倍。
第一章 流体流动基础 工大版(背景)
1.1.5 静力学方程式的应用
1.1.5.1 压力及压力差的测量 以流体静力学方程式为依据， 以流体静力学方程式为依据，用于 测量流体的压力和压力差的测压仪 器称为液柱压差计，典型的有两种： 器称为液柱压差计，典型的有两种： 1.U型管压差计 型管压差计 型管压差计 如图示， 型玻璃管内装入密度为ρ 要求A与被测流体不互溶 如图示，在U型玻璃管内装入密度为 A的指示液 要求 与被测流体不互溶， 型玻璃管内装入密度为 的指示液A(要求 与被测流体不互溶， 无化学反应， 水等)。测量时分别将U管两端与 无化学反应，且ρA＞ρ，常用 、CCl4、水等 。测量时分别将 管两端与 ，常用Hg、 被测口相连， 管两侧便出现指示液面高度差R， 被测口相连，若p1＞p2，则U管两侧便出现指示液面高度差 ，称为压差计 管两侧便出现指示液面高度差 读数，其值大小反映了两测压口间压力差的大小。 读数，其值大小反映了两测压口间压力差的大小。 16/134 所在平面为等压面， 选a-a′所在平面为等压面，并且分别在等压面上列静力学方程式： 所在平面为等压面 并且分别在等压面上列静力学方程式：
定义：单位体积流体所具有的质量称为密度，用ρ表示，单位 1.1.2 流体的密度 kg/m３。其表达式：
m ρ= V
密度为流体的物性参数，随温度、压力而变化。 1.1.2.1.纯液体的密度 4/134 液体的密度一般只随温度而变化，压力的影响可忽略不 计。纯液体的密度可从有关手册中查取。
气体的密度与温度和压力有关。一般当压力不太高、温度 不太低的情况下，可按理想气体处理。这样，纯气体的密度 计算公式为： 1.1.2.2.纯气体的密度 纯气体的密度 1.根据查得状态计算
概述： 概述： 第一章 流体流动基础 流体：气体和液体的统称。 流体：气体和液体的统称。 流体的特性：流动性；无固定形状，随容器的形状而变化； 流体的特性：流动性；无固定形状，随容器的形状而变化； 在外力作用下其内部发生相对运动。 在外力作用下其内部发生相对运动。
化学工程基础课后习题答案(武汉大学第二版)
1－20一转子流量计，转子材料为铝，出厂时用20℃，0.1MPa 压强下的空气标定，得转子高度为100mm 时， 流量为10m3/h。今将该流量计用于测量 T=50℃，P=0.15MPa 下的氯气，问在同一高度下流量为多少？若将该 转子材料换为黄铜，问在同一高度下氯气和空气的流量各为多少？
1－21从设备送出的废气中含有少量可溶物质， 在放空之前令其通过一个洗涤塔， 以回收这些物质进行综合 利用，并避免环境污染。气体流量为3600 m3/h(操作条件下)，其物理性质与50℃的空气基本相同，如右图 所示，气体进入鼓风机前的管路上安装有指示液为水的 U 形管压差计，其读数为30 mm。输气管与放空管 内径均为250 mm，管长、管件与阀门的当量长度之和为50 m（不包括进、出塔及管出口阻力）放空口与鼓 风机进口的垂直距离为20 m，已估计气体通过塔内填料层的压降为1961 Pa。管壁的绝对粗糙度ε可取为 0.15mm，大气压强为0.101 Mpa，求鼓风机的有效功率。
1－7用右图中串联的 U 型管压差计测量蒸汽锅炉上面上方的蒸汽压。 U 形管压差计的指示液为水银。 两U
-1-
形管间的连接管内充满水。 已知水银面与基准面的垂直距离分别为： h1=2.3m， h2＝1.2m， h3=2.5m， h4=1.4m， 锅中水面与基准面间的垂直距离 h5=3m，大气压强 Pa=745 mmHg。试求锅炉上方水蒸汽的压强 p0。
化学工程基础课后习题答案
第一章 流体力学习题..................................................................................................................2 第二章 流体流动与输送..............................................................................................................14 第三章 传热过程......................................................................................................................... 19 第三章习题和答案....................................................................................................................... 26 第五章 吸收.................................................................................................................................38 第六章 精馏.................................................................................................................................47 第六章 精馏习题和答案..............................................................................................................49 第八章 化学反应工程基本原理.................................................................................................. 56 第九章 均相反应器..................................................................................................................... 58
化工基础课后习题答案(高教版)学习课件
化工基础课后习题答案(高教版)学习课件流体流动和输送1、液体高度：,器底所受的力：压强：指示液为 CCl4,其读数：2、人孔面积：压力：槽壁面积：槽壁所受压力：3、4、6、（1）求空气的体积流量流通截面：体积流量：（2）求质量流量表压：绝压：空气的平均分子量：当时温度：空气密度：there4;质量流量：7**、对容器 A孔口流速：体积流量：流出的总体积：液体降至 0.5m 处所需时间：剩余部分为非稳定流动，所需时间：对于容B由于 B 下端有短管，管内流体在流动中有下拉液体的作用，故需时间短。
8、以水平管中心线为基准面，在 1－1，，2－2，间列柏式，在操作条件下，甲烷的密度：水柱压差计读数：9、10、对孔板流量计：流量与流速度关系：，即， (1)当读数为 80mmHg 时，，即误差＝1.2%(2)读数为 20mmHg 时，，即误差＝4.9% (3)指示液为四氯化碳时， there4;流量的相对误差与以上相同。
11、体积流量：质量流量：导管中苯的流速：12、忽略阻力，，，，将数据代入，得体积流量：13、，， , , there4; ＝，空气流量：质量流量：，∵，，，解得，，体积流量：14、当量直径：流速：湍流15、相对粗糙度：，查图得16、，，查图得H1=0，H2=10，v1=0，v2=2.2，P2=0，17、用试差法求流量，∵ lambda;＝f(Re),Re=f(v),难以直接求解。
由 Re～ lambda; 图可见，对 epsilon;＝0.001 的无缝钢管而言，Re 在 2x104～1x107 之间， lambda; 值在0.02～0.028 之间，设 lambda;＝0.025，H1=5，H2=0，P1=P2=0（表压），v1=0，查图得 lambda;＝0.0235，苯的体积流量：qv=1.47x0.785x0.0282=0.91L/S（若设 lambda;＝0.024，qv=0.92L/S）校核：基本相符。
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Vs测 Vs标
标 测
(气 体)
转子流量计的特点：
恒压差； 变截面；
恒阻力.
优点：读数方便，流动阻力小，测量范围宽； 缺点: 玻璃管不耐高温、高压，使用过程易 破碎，流体只能垂直向上流动。
安装注意事项：
必须垂直安装在管路上； 操作时，阀门要缓慢开启； 为便于检修或出现故障时切换， 须加设支路。 转子随流量增加而上浮,读数为最大截面积处;
2( A - )gR
2( A - )gR
pa - pb ( A - )gR
Vs A0 u0 C0 A0
实验测得C0值：
A0 C0 f (Re, ) A1
Re d1 u1
当C0为常数时
VS R
或
R VS
2
标准孔板的பைடு நூலகம்量系数
孔板流量计安装
暂不考虑能损 考虑能损
2 0
p1
u12 p0 u02 2( p1 p0 ) u02 u12 2 2
2 1
u u C1
2( p1 p0 )
角接取压法—标准孔板
u02 u12 C1C 2
2( pa pb )
u1 A1 u0 A0
2 2 1 2 0
上下游需各有一段等径直管为稳定段， 上游为10d，下游为5d。
优点：制造简单，随测量条件变化更换方便；
缺点：能量损失大,产生了永久压力降.
三．文丘里流量计
Vs CV A0
2( pa po )
式中CV — 流量系数无因次 ,
四．转子流量计
转子流量计 1—锥形硬玻璃管；2—刻度； 3—突缘填函盖板；4—转子
ur
2(
指
) gR
讨论： 1. 测得点流速 2. 测 umax Rmax
流速分布；
Remax
dumax 查图 u
umax
u;
3. 若接微差压差计
4. 若测气速
ur
2( 指1 指 2 ) gR
ur
2 指 gR
5. 须在稳定段内测速,且皮托管外径要小；
C1C 2 A0：孔板小孔面积 u A0 0 u u — 2 A A0 1 A1：管道内截面积 1 A 1
2( pa pb )
令：C 0
C 1C 2 A0 1 A 1
2
u0 C 0
当转子处于平衡位置时，转子 两端面压差造成的升力等于转 子的重力，即
( p1 p2 ) Af V f ( f ) g
Af ：转子最大截面积 V f ：转子体积
f 、：转子及流体密度
Vs C R AR 2( p1 p2 )
C R AR
2 gV f ( f ) AR : 环 形 截 面 积 Af
测速管的安装
1. 要求测量点之前直管长度大于 50 d作为稳定段； 2.测速管的外径不应超过管内径d的1/15； 3.测速管管口截面必须垂直于流动方向。
优点：阻力较小，准确性高； 缺点：不能直接测平均流速，压差读数小，需 放大。若流体中含固体杂质，易堵塞测压孔。
二．孔板流量计
测量原理：
第一章 流体流动与输送
郭宁
guoning@
山东轻工业学院
化学工程学院
2009.2
1.3 流速与流量的测量
一．测速管(皮托管)
测量原理：
外管: 静压能 ＝
p1
p1 ur2 内管: 冲压能 2
ur2 故： 冲压能-静压能 2
U管：p
(
指
) gR
C R : 流 量 系 数
对于一定的转子和被测流体，而流量仅与环 隙面积成正比，由于玻璃管为下小上大的锥 体，当转子停留在不同高度时，环隙面积不 同，因而流量不同。 流量校正
C 若 被测流体 标定流体, 可认为 R 被测流体 C R 标定流体, 则 :
Vs测 Vs标
标 ( f 测 ) 测 ( f 标 )