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1、5.3 可压缩气体的管路计算 特殊性：为p的函数 机械能衡算式： 简化：气体位能很小，可忽略 等温流动或温差不大 沿直管不变变，也不变变 得 m为为pm=(p1+p2)/2下的密度 工程计算(三) 用d=300mm, l=90km的管道输送5000kg/h的 煤气，该煤气在标准态下密度0=0.62kg/m3，管 道=0.016，管中煤气温度恒定在18, 起点压 强600kPa(绝)。 求：管道末端煤气压强为多少kPa(绝) ？ 解： 质量流速 迭代求得 p2=188kPa(绝) 6 流速和流量的测量 6.1 毕托管 沿流线从1至2排 柏努利方程 u2=0 根据h1, h2的指示可算出点速度 6
2、.2 孔板流量计 流量 C0=f(Red,m), m=A0/A1 文丘里流量计计 孔板流量计计的特点：结结构简单简单 ，阻力损损失较较大 文丘里流量计计特点：阻力损损失较较小，造价较较高 6.3 转转子流量计计 转转子力平衡：(p1-p2)Af=Vf f g 由1-2能量守恒式： 重力 = 浮力 + 动压差力 转子流量计的特点：恒流速、恒压差 刻度换算： 出厂标准： 液体 气体 工程计算(三)刻度换算 用转子流量计计量乙醇流量，已知： ， ，测量范围内CR为常 数，现读数为5 m3/h，实际流量为多少？ 解：出厂标定 流量计比较 毕托管：测得点速度，流量须计算 孔板流量计：测得锐孔平均速度，
3、A0恒定, u0变化, p变化, 不易阻塞 转子流量计：测得的流量读数需换算 p恒定, u0恒定, A0变化, 易阻塞 7 非牛顿顿流体的流动动 非牛顿顿流体的基本特性 粘度 1.1流体输送机械分类 液体输送机械 动力式：叶片式：离心泵、轴流泵、旋涡泵 射流式：喷射泵 容积式：往复式：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵 旋转式 ：齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵 气体输送机械 动力式：叶片式：离心式、轴流式、混流式 射流式：喷射式真空泵 容积式：往复式：活塞式、柱塞式、隔膜式 旋转式 ：螺杆式、罗茨式、液环式 第二部分 流体输送机械 目的：给流体加入机械能 11 管路特性 从1至2截面 高度湍流，K与流量无关 12
4、 管路特性的影响因素 阻力部分：管径d 管长l、le或 势能增加部分：位差z 压差p 密度 2 离心泵 21 离心泵的工作原理 1主要构件 叶轮：迫使液体高速旋转，形成离心力场 中心加入低势能、低动能液体 外缘输出高势能、高动能液体 蜗壳：流道逐渐扩大，将动能部分转化成势能 2理论压头 离心泵理论压头 影响因素 叶片弯角2 和流量qV 后弯叶片：机械效率高 叶轮转速n u2=nD2 如果qVn，那么HTn2 液体密度不出现 p gHT , 气缚现象 灌泵-吸入管装单向阀(底阀) 泵启动前:灌泵排气 22 离心泵的特性曲线 1泵的有效压头 容积损失:部分流体漏回入口处 水力损失:0,叶片数目有限
5、 机械损失:轴承、轴封的摩擦 扬程(压头)不等于升扬高度 2泵的有效功率 Pe=gqVHe Pa随流量qV单调上升 泵启动时关出口阀 3泵的效率 泵的特性曲线测定 d吸=38mm,d出=25mm, 测得水流量 qV=510-4m3/s, p压=0.2MPa, p真=27kPa。 求：He=? 解：由泵进、出口列方程 4特性曲线的影响因素 密度: 对HeqV,qV无影响;对PaqV有影响 粘度: 对HeqV,qV，PaqV都有影响 转速: 当n变化0 允许安装高度Hg为 实际安装高度HgHg=3m 两槽液面之间列管路方程 H=Z+Hf=20+1+6=27mHg=3m 两槽液面之间列管路方程 H=
6、Z+Hf=20+1+6=27m0.3MPa(表) 真空泵：生成负压，进口0.1MPa, 出口0.1MPa 5.2.1 真空泵 目的：获得和维持负压 主要性能参数： 1) 抽气速率 泵吸入口体积流量m3/s 2) 抽气量 泵吸入量 Pa m3/s 3) 极限真空 泵吸入口稳定最低压力 4) 最大反压力 保证正常工作的最高出口压力 5) 起动压力 保证正常起动工作的压力 类型：往复式、液环式、射流式 真空泵抽的是什么？ 漏入系统的空气 系统内产生的不凝性气体 部分物料(占有一定的分压) 选真空泵时注意： 1抽气速率要大于漏气速率 2被带走的物料量的多少 5.3 通风机 1常用类型：轴流式通风机 离
7、心式通风机 2离心式通风机 原理与离心泵相同，不同之处： 风压 pT 动能在总机械能中所占比重明显 3特性曲线 参数：风量qV, 风压pT,pS, 功率P, 效率 出厂标准：0.1MPa, 20空气, =1.2kg/m3 以入口状态为基准： qV, , pT, 使用中注意换算 例1 某离心风机铭牌给出全压1.8103Pa, 现用于输 送=1.5kg/m3的气体。 求：PT=? 解： 5.3.2 鼓风机与压缩机 1罗茨风机 注意：正位移特性 温度过高会使转子卡住 2.离心式压缩机 离心式压缩机的 操作范围 1.喘振(喘振工况点) -流量下限 2.阻塞(滞止工况点) -流量上限 能量衡算 hth 叶轮输给气体的功 J/kg 5.5.1 往复式压缩机 原理与往复泵相同 余隙容积：当压缩比p2/p1达到上限时，VB=VC, 吸不进新的气体，流量为零 主要参数： 示功图, 排气量qV，以吸入状态为基准 排气温度 理论功率
