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1、课前回顾一、流体输送方式的选择二、流体输送系统的构成液体输送方式 液体液体 输送输送输送机械送料输送机械送料真空抽料真空抽料高位槽送料高位槽送料压缩空气送料压缩空气送料任务二 流体压力测量、液位 测量及其控制主讲教师 赵佩2.1 流体的密度定义单位体积流体所具有的质量称为流体的密度kg/m3影响因素液体密度压力的影响可以忽略，温度升高，密度下降。液体密度数据要注明温度液体为不可压缩流体气体密度气体为可压缩流体密度随压力和温度而变化，因此气体的密度必须标明其状态气体密度计算式相对密度比 容单位质量流体所具有的体积，单位为m3/kg混合物密度计算混合液密度混合物密度计算混合气密度观察：观察：1.1
2、.气体和液体的流动性气体和液体的流动性 哪个更好？同温度下水哪个更好？同温度下水 和油的流动性哪个好？和油的流动性哪个好？2.2.观察河水的流动，为观察河水的流动，为 什么河中心处水的流速什么河中心处水的流速 比河岸处水的流速大？比河岸处水的流速大？2.2 流体的粘度 粘度的物理意义：促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。 粘度是流体的物理性质之一，其值由实验测定，液体的粘度随温度升高而减小，压强变化时，其粘度基本不变。气体粘度随温度增加而增加。 粘度的单位: Pa s 1P=100cP=0.1Pa s 运动粘度单位： m2/s 1St=100cSt=10-4m2/s 压缩性：流体的体积随压强
3、变化的特性。 膨胀性：流体的体积随温度变化的特性。 体积膨胀系数：恒压下物体体积随温度的相对变化率 ，即理想气体:流体的压缩性和膨胀性2.3 流体的静压强定义静止流体中任意界面上只受到大小相等方向相反的压力，由于 该压力产生在静止流体中，因而称为静压力。单位面积上所受 的静压力，称为流体静压强，单位Pa流体静压强的单位 习惯上还常atm、 at或mH2O、 mmHg等，掌握 常见的换算关系常用压力单位的换算1atm=1.013105Pa=1.033at=760mmHg=10.33mH2O1at=9.807104Pa=1kgf/cm2=735.6mmHg=10mH2Oatm：标准大气压 N/m2
4、at:工程大气压 kgf/cm2大气 压力压力的基准压力的基准绝对 真空压力的表示方法绝对压力表压力 = 绝对压力 - 大气压力真空度 = 大气压力 - 绝对压力真空度为表压的负值表压或真空度压力表真空表注 意以当时、当地大气压为准 压力应注明绝对压力、表压或真空度 压力计算时基准要一致。显然，设备内流体的真空度愈高，它的绝对压力就愈低；表压力愈高，它的绝对压力就愈高。绝对压力、表压力、真空度以及大气压之间的关系用公式表示为：图示为：例1 某台离心泵进、出口压力表读数分别为 220mmHg(真空度)及1.7kgf/cm2(表压)。若当地 大气压力为760mmHg，试求它们的绝对压力各为 若干（
5、以法定计量单位Pa表示）？2.4 流体静力学基本方程式1静力学基本方程式p2 = p1 + g h p = p0 + gh（一）推导：重力：gA(Z1-Z2)上截面压力：P1A下截面压力：P2Ag A(Z1-Z2) + P1A = P2A流体静力学基本方程式: P2 = P1 + g (Z1-Z2)P2 = P1 + ghZ2Z12静力学基本方程式的讨论（ 1 ）静止流体p与深度h有关，h越大，p越大；（ 2 ）等压面：静止、连续的同一流体内部的水平面 （） p0变化某一数值，则 p改变同样大小数值压力的可传递性（） 压力或压力差可用一定高度的液体柱来表示，但必须注明是何种液体。（）气体:密度
6、太小，压强处处相等。（1）流体静压力的测量（2）液位的测量（3）液封及液封高度的计算2.5 流体静力学的应用（1） 压力测量例1-2 如附图图1-6所示，常温水在管道中流过过。为为 测测定a、b两点的压压力差，安装一U型压压差计计，试计试计 算a、b两点的压压力差为为若干？已知水与汞的密度分 别为别为 1000kg/m3及13600kg/m3。R=0.1m 解 ：取管道截面a、b处压处压 力分别为别为 pa与pb。 根据连续连续 、静止的同一液体内同一水平面上各点压压力 相等的原理，则则 p1p1 （a） 因 p1paxH2Og p1=RHgg+p2 =RHgg+p2 =RHgg+pb（Rx）
7、H2Og 根据式（a），则则 papbxH2OgRHgg（Rx）H2Og RHggRH2Og 0.1(13600-1000)9.81 =1.24*104Pa（2） 液位的测量液位计的分类 直读式液位计 差压式液位计浮力式液位计电磁式液位仪表 核辐射式液位仪表 激光式液位仪表 声波式液位仪表液位的测量液面越高，读数越小。当液面达到最大高度时，压差计的读数为零。若把 U型管压差计换上一个能够变换和传递压差读数的传感器，这种测量装置 便可以与自动控制系统连接起来。例1-3 为了确定容器中石油产品的液面，采用如附图1-3所 示的装置。压缩空气用调节阀1调节流量，使其流量控制得 很小，只要在鼓泡观察器2
8、内有气泡缓慢逸出即可。因此， 气体通过吹气管4的流动阻力可忽略不计。吹气管内压力用 U管压差计3来测量。压差计读数R的大小，反映贮罐5内液 面高度。指示液为汞。1.分别别由a管或由b管输输送空气时时，压压差计读计读 数分别为别为 R1或R2，试试推导导R1.R2分别别同Z1.Z2的关系。2.当（Z1Z2）1.5m，R10.15m，R20.06m时时， 试试求石油产产品的密度P及Z1。 例1-3 附图图（2）将式（a）减去式（b）并经整理得解 :（1）在本例附图图所示的流程中，由于空气通往石油 产产品时时，鼓泡速度很慢，可以当作静止流体处处理。因此 可以从压压差计读计读 数R1，求出液面高度Z1
9、，即（3）液封及液 封高度的计算 定义：液封是一种利用液体的静压来封闭气体的装置。 按照其作用不同分为三种： a. 在压力设备上防止超压起泄压作用安全水封 b. 在贮气柜或气体洗涤塔下面防止气体泄漏起密封作用溢流水封 c. 防止气体倒流起止逆作用切断水封（3）液封及液 封高度的计算注意：上式中p为绝对压力在化工生产产中，为为了控制设备设备 内气体压压力不超过规过规 定的数值值，常常装有如上图图所示的安全液封（或称为为水封）装置。其作用是当设备设备 内压压力超过规过规 定值时值时 ，气体就从液封管排出，以确保设备设备 操作的安全。若设备设备 要求压压力不超过过P1（表压压），按静力学基本方程式，则则水封管插入液面下的深度h为为为为了安全起见见，实际实际 安装时时管子插入液面下的深度应应比上 式计计算值值略低。 （1）仿真界面的认识（2）冷态开车操作（3）正常停车操作2.6 液位控制系统仿真操作
