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1、车间工艺培训,主讲：杨,第一章 ACH车间动设备,车间动设备有哪些？类型又是什么？ 车间各种动设备的运行机理？ 现场人员启停操作应注意哪些？ 动设备运行期间应该做哪些保养及维护？,第一节 车间动设备及其类型,磁 力 泵 内 部 结 构 图,外磁缸,隔离套,内磁缸,垫片,SiC轴承,SiC轴套,SiC推力盘,叶轮,第二节 车间各动设备原理图,1、磁力泵结构及原理,第二节 车间各动设备原理图,1、磁力泵结构及原理 磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成 关键部件磁力传动器由外磁缸、内磁缸及不导磁的隔离套组成,第二节 车间各动设备原理图,2、屏蔽泵结构及原理,第二节 车间各动设备原理图,1、隔膜泵
2、结构及原理,第三节 动设备启停注意操作,一、离心泵的启停 1、磁力泵、屏蔽泵等离心泵的启动操作 全开入口阀，灌满物料，充分排气 灌满物料后，出口阀开1/4或者关闭 启泵，查看出口压力表，起压后，全开出口阀 查看出口压力表压力及泵的运行电流是否在额定范围 注意事项： 不允许有铁磁杂质进入泵内严禁空转致干摩严禁超过设计温度使失磁,第三节 动设备启停注意操作,一、离心泵的启停 2、磁力泵、屏蔽泵等离心泵的停止操作 关闭出口阀 给电机断电，再关闭入口阀 排空泵内液体，若准备长期停止使用要用清水冲洗 注意事项： 非紧急情况先关出口阀，防止液体倒流，使叶轮反转，损坏零件注意查明输送液体的物理化学性质，合理
3、处理泵内液体,第三节 动设备启停注意操作,二、真空泵的启、停操作 1、真空泵的启动 打开真空泵电源 进入设备预检阶段（预检氮气、压缩气体及其它参数是否到位） 开机，进入自检阶段（自检阀门及出、入口压力是否正常）若一切正常后进入预热阶段 将泵预热到30，进入待抽真空状态 启动真空泵,第三节 动设备启停注意操作,二、真空泵的启、停操作 1、真空泵的停止 按下vacuum off键，停止真空泵 按下cleaning on 键，再打开丙酮阀，用丙酮洗涤里面的物料 洗涤约30min后，可以看到洗涤液的颜色接近无色，为最佳 按下红色停机按钮，氮气自动吹扫5min 给真空泵断电,第三节 动设备启停注意操作,
4、三、隔膜泵的启、停操作 1、隔膜泵的启动 确认油位 打开入口阀，同时打开出口阀，排出泵内空气 将计量泵冲程调至0。 启动电机，同时查看电机转向 调节冲程及频率，使正常工作。 注意事项： 一定开出口阀禁止在高冲程下工作，防止卡住弹珠,第三节 动设备启停注意操作,三、隔膜泵的启、停操作 1、隔膜泵的停止 按下停止按钮 关闭出入口阀 切断电源,第四节 动设备保养及维护,真空泵的维护和保养 注意泵显示面板上参数的意义 运行泵的维护和保养 按照设备巡检记录填写，认真，不懈怠,第二章 流体的运动,理想流体的定常流动 理想流体的伯努利方程 黏性流体的运动,物态 物体根据存在的形态分为固态、液态和气态.,流体
5、(fluid) 气体与液体没有一定的形状,各部分之间极易发生相对运动,具有流动性,因而被统称为流体.,人类长期生活在空气和水环境中,逐渐地对流体运动现象有了认识,现举二例.,1. 高尔夫球表面光滑还是粗糙？,2. 汽车的阻力来自前部还是后部？,流体的运动广泛存在于我们的周围及生命体内.掌握流体的运动规律,有助于理解日常生活中发生在身边的流体运动现象,深入研究人体的血液循环、呼吸过程以及相关的医疗仪器设备.,流体动力学(hydrodynamics) 研究流体运动规律及其与边界相互作用的学科.,一. 基本概念,流体质元 宏观小、微观大的区域中流体分子的集合.,连续介质 将流体看作是大量的宏观小、微
6、观大的流体质元组成并研究其宏观行为,因此可忽略物体微观结构的量子性,这种物质模型就是连续介质.,2-1 理想流体的定常流动,流体运动的描述方法,统计公交车的客运量时,可采用两种方法:,(2)在每个站点设统计员,统计不同时刻经过该站点公交车上、下车的人数,称为当地法.,(1)在每辆公交车上设统计员,统计其在不同时刻(站点)上、下车的人数,称为随体法.,拉格朗日法(随体法) 直接采用牛顿质点力学方法,把流体分成许多流体质元,每个流体质元服从牛顿定律,跟踪并研究每一个流体质元的运动情况,把它们综合起来,掌握整个流体运动规律的研究方法.,拉格朗日(J. L. Lagrange, 1735-1813)
7、法国数学家、物理学家.,欧拉法(当地法) 研究各流体质元的速度、压强、密度等物理量对流经的空间及时间的分布规律,即用场的观点,从整体上来把握流体的运动.,欧拉 (L. Euler, 1707-1783) 瑞士数学家、力学家、天文学家、物理学家.,可压缩性 流体的体积(或密度)随压强大小而变化的性质,称为流体的可压缩性.,黏滞性 实际流体流动时,速度不同的层与层之间存在阻碍相对运动的内摩擦力,流体的这种性质称为流体的黏滞性.流速大的层给流速小的层以拉力,流速小的层给流速大的层以阻力.,流体的黏滞性,理想流体(ideal fluid) 不可压缩又无黏滞性的流体.,流场(flow field) 每一
8、点都有一个流速矢量与之相对应的空间称为流速场,简称流场.,流 场,交错排列管道群中的流场,协和式飞机着陆时的流场 (正视图),流线(streamline) 在流场中画出的一些曲线,曲线上的任意一点的切线方向,与流过该点流体质元的速度方向一致.,流体流过不同形状障碍物的流线,流线,流体运动时,若流线有头有尾不形成闭合曲线,这样的流动称为无旋流动,对应的流场为无旋场;若流线无头无尾形成闭合曲线,这样的流动称为有旋流动,如河流中的涡旋,对应的流场为有旋场.,缓慢的水流,龙卷风,流管(stream tube) 在流体内部,由流线围成的细管.,流管,非定常流动 流场中各点的流速随时间的变化而改变,流线的
9、形状亦随时间而变的流动.,定常流动 流场中各点的流速不随时间变化的流动.,特点 流线不随时间改变,不同时刻的流线不相交;流管形状也不随时间改变,流管内的流体不会流出到管外,流管外的流体不会流入到管内.,二. 连续性方程,流体作定常流动时,在任一细流管内取与流管垂直的两个截面S1 和S2 与流管构成封闭曲面,流体由S1流入,从 S2 流出,如图所示.,当选取的流管截面足够小时,流管上任一截面上各点的物理量都可视为均匀的.若设S1 和S2 处流体的速度分别为 v1 和 v2 ,流体的密度分别为 1 和 2.,连续性方程推导,由于流体是作定常流动,流管内各点流体的密度不随时间改变,因此封闭曲面内流体
10、的质量不会有变化,即在t 时间内,从S1 流入封闭曲面流体的质量 m1 应等于由 S2 流出流体的质量 m2,即,m1= m2,1(v1t)S1=2(v2t)S2,连续性方程推导,1 v1 S1=2 v2 S2,上式对流管中任意两个与流管垂直的截面都是正确的,一般可以写成,Qm= vS = 常量,其中 Qm称为质量流量.,此式称为定常流动的连续性方程,也称为质量流量守恒定律.,对于不可压缩流体, 为常量,则有,v1 S1= v2 S,及 QV = vS = 常量,式中 QV 称为体积流量.,该式称为不可压缩流体的连续性方程,也称为体积流量守恒定律.,连续性方程的物理实质体现了流体在流动中质量守
11、恒.这些方程均是对细流管而言,若不是细流管,则 v、 应理解为其在截面 S 上的平均值.,由连续性方程可知:,(1)不可压缩流体作定常流动时,流管的任一垂直截面积与该处的平均流速的乘积为一常量.,(2)同一流管,截面积较大处流速小;截面积较小处流速较大.,(3)流场中,流线密集处流速较大;流线稀疏处流速较小.,例题,哈维发现的人体血液循环理论是流体连续性原理的一个很好例证.,人体血液循环示意图,血液循环,血液流速与血管总截面积的关系,河道宽的地方水流比较缓慢,而河道窄处则水流较急.,穿堂风 城市风,交通拥挤,1738年伯努利(D. Bernoulli)提出了著名的伯努利方程.,一.理想流体的伯
12、努利方程,丹伯努利(Daniel Bernoull, 1700-1782) 瑞士科学家.,2-2 理想流体的伯努利方程,在定常流动的理想流体中,取任一细流管,设某时刻 t,流管中一段流体处在 a1a2 位置,经很短的时间t,这段流体到达 b1b2 位置,如图所示.,由于流体中各点的压强、流速、密度等物理量不随时间变化, b1a2 段流体的运动状态在流动过程中没有变化.,伯努利方程,根据能量守恒定律及功能原理,可推得,考虑到 S1、 S2 的任意性,上式还可以写成,此两式称为理想流体的伯努利方程.,显然 , gh 分别相当于单位体积流体所具,伯努利方程给出了理想流体作定常流动时,同一流管上任一截
13、面处流体的压强、流速和高度之间关系.,方程实质上是能量守恒定律在流体运动中的具体表现.由于 , gh 和 p 都是压强的量纲,因此常称 为动压强, ghp为静压强.,有的动能和重力势能,而p则可视为单位体积流体的压强能.,推导中,选择的是一段细流管内流体的运动,所涉及的压强 p 和流速 v 实际上是细流管横截面上的平均值.若令 S0,流管就演变为一条流线,伯努利方程中的各量则表示在同一流线上各点的取值. 可得以下结论: 重力场中的理想流体作定常流动时,同一流管内(或流线上)各点,二. 伯努利方程的应用,(一)压强与高度的关系 若流管中流体的流速不变或流速的改变可以忽略时,伯努利方程可以直接写成
14、,或,在流体力学中,伯努利方程十分重要,应用极其广泛.,表明流速不变或流速的改变可以忽略时,理想流体稳定流动过程中流体压强能与重力势能之间的转换关系,即高处的压强较小,低处的压强较大.,两点的压强差为,体位对血压的影响,(二) 流速与高度的关系,在自然界、工程技术和我们的日常生活中,存在着许多与容器排水相关的问题,如水库放水(泻洪与发电)、水塔经管道向城市供水及用吊瓶给患者输液等,其共同的特点是液体从大容器经小孔流出.,水库大坝,水电站,小孔流速,(三) 压强与流速的关系,平行流动(即重力势能不变)的流体,流速小的地方压强大,流速大的地方压强小(例).,在许多问题中,所研究的流体是在水平或接近
15、水平条件下流动.此时,有 h1=h2或 h1h2,伯努利方程可直接写成,流速计原理,动压全部转化为静压,Q =S1 v1= S2 v2,流量计,例 用一根跨过水坝的粗细均匀的虹吸管,从水库里取水,如图所示.已知虹吸管的最高点C比水库水面高2.50 m,管口出水处D比水库水面低4.50 m,设水在虹吸管内作定常流动.,(1) 若虹吸管的内径为3.0010-2m,求从虹吸管流出水的体积流量. (2) 求虹吸管内B、C两处的压强.,(1) 取虹吸管为细流管,解:水面为参考面,则有A、B点的高度为零,C点的高度为2.50m,D点的高度为- 4.50 m.,对于流线ABCD上的A、D两点,根据伯努利方程
16、有,结果表明,通过改变D点距水面的垂直距离和虹吸管内径,可以改变虹吸管流出水的体积流量.,(2)对于同一流线上A、B两点,应用伯努利方程有,根据连续性方程可知,均匀虹吸管内,水的速率处处相等,vB=vD.,结果表明,在重力势能不变的情况下,流速大处压强小,流速小处,压强大.B点压强小于大气压,水能够进入虹吸管.,对于同一流线上的C、D两点,应用伯努利方程有,均匀虹吸管内,水的速率处处相等,vC=vD ,整理得,虹吸管最高处C点的压强比入口处B点的压强低,正是因为这一原因,水库的水才能上升到最高处,从而被引出来.,2-3 黏性流体的运动,层流,一. 黏性流体的运动,甘油缓慢流动,管内甘油的流动是分层的,这种流动称为层流(laminar flow).,层流示意图,流体层流时,流动稳定,相邻各层以不同的速度作相对运动,彼此不相混合.,这对作用力为流体的内摩
