化工原理PPT讲稿.ppt

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1、化工原理PPT第一页，讲稿共七十三页哦本节难点：本节难点：本节重点：本节重点：连续性方程与柏努利方程。连续性方程与柏努利方程。柏努利方程应用；正确选取截面柏努利方程应用；正确选取截面及基准面，解决流体流动问题。及基准面，解决流体流动问题。第二页，讲稿共七十三页哦1.2 流体动力学流体动力学1.2.1 流体的流量与流速流体的流量与流速一、一、流量流量 1.体积流量：单位时间内流经管道任一截面的体积流量：单位时间内流经管道任一截面的 流体体积。流体体积。定义：定义：单位时间内流过管道任一截面的流体量。单位时间内流过管道任一截面的流体量。VSm3/s或或m3/h。第三页，讲稿共七十三页哦（1-19）

2、二者关系：二者关系：2.质量流量质量流量:单位时间内流经管道任一截面的单位时间内流经管道任一截面的 流体质量。流体质量。mSkg/s或或kg/h。第四页，讲稿共七十三页哦二、二、流流 速速1.流速：单位时间内流体质点在流动方向上所流流速：单位时间内流体质点在流动方向上所流 经的距离。经的距离。3.平平均流速：均流速：流体的体积流量与管道截面积之比。流体的体积流量与管道截面积之比。以以u表示，单位为表示，单位为m/s。(1-20)习惯上，平均流速简称为流速。习惯上，平均流速简称为流速。2.点速度：流通截面上某一点的速度。用点速度：流通截面上某一点的速度。用ur来表示。来表示。第五页，讲稿共七十三

3、页哦4.质量流速质量流速：单位时间内流经管道单位截面积单位时间内流经管道单位截面积 的流体质量。的流体质量。以以G表示，单位为表示，单位为 kg/（m2s）。）。流量与流速的关系：流量与流速的关系：（1-21）质质量流速与流速的关系量流速与流速的关系为为：(1-22)第六页，讲稿共七十三页哦三、三、管径的估算管径的估算(1-23)一般化工管道一般化工管道为圆为圆形，若以形，若以d表示管道的内径，表示管道的内径，则则：则则：式中，流量一般由生式中，流量一般由生产产任任务务决定，决定，选选定流速定流速u后可用后可用上式估算出管径，再上式估算出管径，再圆圆整到整到标标准准规规格。格。第七页，讲稿共七

4、十三页哦u d 设备费用设备费用流动阻力流动阻力 动力消耗动力消耗 操作费操作费均衡均衡考虑考虑uu适宜适宜费费用用总费用总费用设备费设备费操作费操作费流速选择：流速选择：图图1-12 管径与总费用关系图管径与总费用关系图第八页，讲稿共七十三页哦 适宜流速的适宜流速的选择应选择应根据根据经济经济核算确定，通常可核算确定，通常可选选用用经验经验数据。数据。一般，密度大或粘度大的流体，流速取小一些；一般，密度大或粘度大的流体，流速取小一些；通常水及低粘度液体的流速通常水及低粘度液体的流速为为13m/s，一般常，一般常压压气体流速气体流速为为10 m/s，饱饱和蒸汽流速和蒸汽流速为为2040 m/s

5、等。等。对对于含有固体于含有固体杂质杂质的流体，流速宜取得大一些，的流体，流速宜取得大一些，以避免固体以避免固体杂质杂质沉沉积积在管道中。在管道中。第九页，讲稿共七十三页哦例：例：某厂要求安装一根某厂要求安装一根输输水量水量为为30m3/h的管道，的管道，试试选择选择一合适的管子。一合适的管子。解：解：取水在管内的流速取水在管内的流速为为1.8m/s，查查附附录录低低压压流体流体输输送用送用焊焊接接钢钢管管规规格，格，选选用公称用公称直径直径Dg80（英制（英制3）的管子，或表示）的管子，或表示为为88.54mm，该该管子外径管子外径为为88.5mm，壁厚，壁厚为为4mm，则则内径内径为为：第

6、十页，讲稿共七十三页哦水在管中的实际流速为：水在管中的实际流速为：在适宜流速范围内，所以该管子合适。在适宜流速范围内，所以该管子合适。第十一页，讲稿共七十三页哦1.2.2 定态流动与非定态流动定态流动与非定态流动 定态流动：各截面上的温度、压力、流速等物理量定态流动：各截面上的温度、压力、流速等物理量 仅随位置变化，而不随时间变化；仅随位置变化，而不随时间变化；图图1-13 1-13 定态流动定态流动 该该装置液位恒定，装置液位恒定，因而流速不随因而流速不随时间变时间变化，化，为为定定态态流流动动。第十二页，讲稿共七十三页哦非定态流动：流体在各截面上的有关物理量既随位非定态流动：流体在各截面上

7、的有关物理量既随位 置变化，也随时间变化。置变化，也随时间变化。图图1-14 1-14 非定态流动非定态流动 该装置流动过程该装置流动过程中液位不断下降，流中液位不断下降，流速随时间而递减，为速随时间而递减，为非定态流动。非定态流动。第十三页，讲稿共七十三页哦 在化工厂中，连续生产的开、停车阶段，在化工厂中，连续生产的开、停车阶段，属于非定态流动，而正常连续生产时，均属于属于非定态流动，而正常连续生产时，均属于定态流动。定态流动。本章重点讨论定态流动问题。本章重点讨论定态流动问题。第十四页，讲稿共七十三页哦1.2.3 定态流动系统的质量守恒定态流动系统的质量守恒 连续性方程连续性方程 11 2

8、 2图图1-15 连续性方程的推导连续性方程的推导 如如图图所示的定所示的定态态流流动动系系统统，流体流体连续连续地从地从1-1截面截面进进入，入，2-2截面流出，且充截面流出，且充满满全部管道。在管路中流体没全部管道。在管路中流体没有增加和漏失的情况下，根有增加和漏失的情况下，根据物料衡算，据物料衡算，单单位位时间进时间进入入截面截面1-1的流体的流体质质量与量与单单位位时间时间流出截面流出截面2-2的流体的流体质质量必然相等，即：量必然相等，即：第十五页，讲稿共七十三页哦推广至任意截面推广至任意截面 或或(1-24)(1-24a)(1-24b)式（式（1-24）式）式(1-24b)均称均称

9、为连续为连续性方程，表明在定性方程，表明在定态态流流动动系系统统中，流体流中，流体流经经各截面各截面时时的的质质量流量恒定。量流量恒定。第十六页，讲稿共七十三页哦 对不可压缩流体，对不可压缩流体，=常数，连续性方程可常数，连续性方程可写为：写为：(1-24c)上式表明：上式表明：不可不可压缩压缩性流体流性流体流经经各截面各截面时时的体的体积积流流量也不量也不变变；流速流速u与管截面与管截面积积成反比，截面成反比，截面积积越小，越小，流速越大；反之，截面流速越大；反之，截面积积越大，流速越越大，流速越小。小。第十七页，讲稿共七十三页哦对于圆形管道对于圆形管道：（1-24d）即：不可即：不可压缩压

10、缩流体在流体在圆圆形管道中，任意截面形管道中，任意截面的流速与管内径的平方成反比的流速与管内径的平方成反比 第十八页，讲稿共七十三页哦例：如图所示，管路由一段例：如图所示，管路由一段894mm的管的管1、一段一段1084mm的管的管2和两段和两段573.5mm的分支管的分支管3a及及3b连连接而成。若水以接而成。若水以9103m/s的体积流量流动，且在两的体积流量流动，且在两段分支管内的流量相等，试求水在各段管内的速度。段分支管内的流量相等，试求水在各段管内的速度。3a123b第十九页，讲稿共七十三页哦解：解：管管1的内径的内径为为 则水在管则水在管1中的流速为中的流速为管管2的内径为的内径为

11、第二十页，讲稿共七十三页哦由式（由式（1-24d），），则则水在管水在管2中的流速中的流速为为管管3a及及3b的内径的内径为为又水在分支管路又水在分支管路3a、3b中的流量相等，中的流量相等，则则有有第二十一页，讲稿共七十三页哦即水在管即水在管3a和和3b中的流速中的流速为为第二十二页，讲稿共七十三页哦1.2.41.2.4 定态流动系统的机械能守恒定态流动系统的机械能守恒 柏努利方程反映了流体在流动过程中，各种形式柏努利方程反映了流体在流动过程中，各种形式机械能的相互转换关系。柏努利方程的推导方法有多机械能的相互转换关系。柏努利方程的推导方法有多种，以下介绍较简便的机械能衡算法。种，以下介绍较

12、简便的机械能衡算法。柏努利方程柏努利方程第二十三页，讲稿共七十三页哦一、总能量衡算一、总能量衡算 图图1-16 总能量衡算总能量衡算第二十四页，讲稿共七十三页哦 如如图图1-16所示的定所示的定态态流流动动系系统统中，流体从中，流体从1-1截面流入，截面流入，2-2截面流出。截面流出。衡算范围：衡算范围：1-1、2-2截面以及管内壁所围截面以及管内壁所围 成的空间成的空间衡算基准：衡算基准：1kg流体流体基准面：基准面：0-0水平面水平面第二十五页，讲稿共七十三页哦（1）内能：）内能：贮存于物质内部的能量。贮存于物质内部的能量。（2）位能：流体受重力作用在不同高度所具有）位能：流体受重力作用在

13、不同高度所具有 的能量。的能量。流体的机械能有以下几种形式：流体的机械能有以下几种形式：1kg流体具有的内能为流体具有的内能为U，其单位为其单位为J/kg。1kg的流体所具有的位能为的流体所具有的位能为zg，其单位为其单位为J/kg。将将质质量量为为m kg的流体自基准水平面的流体自基准水平面0-0升升举举到到z处处所做的功，即所做的功，即为为位能位能位能位能=mgz第二十六页，讲稿共七十三页哦流体以一定速度流流体以一定速度流动动，便具有，便具有动动能。能。1kg的流体所具有的动能为的流体所具有的动能为 ，其其单单位位为为J/kg。（3）动能：）动能：第二十七页，讲稿共七十三页哦（4）静压能：

14、）静压能：静压能静压能=lAV1kg的流体所具有的静压能为的流体所具有的静压能为其其单单位位为为J/kg。图图1-17 静压能示意图静压能示意图第二十八页，讲稿共七十三页哦 设换热设换热器向器向1kg流体提供的流体提供的热热量量为为qe，其，其单单位位为为J/kg。（5）热量热量 若管路中有加若管路中有加热热器、冷却器等，流体通器、冷却器等，流体通过时过时必与之必与之换热换热。第二十九页，讲稿共七十三页哦 1kg流流体体从从流流体体输输送送机机械械所所获获得得的的能能量量用用We表示，其单位为表示，其单位为J/kg。（6）外功）外功(有效功有效功)：在在图图1-16的流的流动动系系统统中，中，

15、还还有流体有流体输输送机械送机械（泵泵或或风风机）向流体作功。机）向流体作功。根据能量守恒原根据能量守恒原则则，对对于划定的流于划定的流动动范范围围，其，其输输入入的的总总能量必等于能量必等于输输出的出的总总能量。在能量。在图图1-16中，在中，在1-1截面与截面与2-2截面之截面之间间的衡算范的衡算范围围内，有：内，有：第三十页，讲稿共七十三页哦以上能量形式可分为两类：以上能量形式可分为两类：机械能：位能、动能、静压能及外功，可用于输机械能：位能、动能、静压能及外功，可用于输 送流体；送流体；内能与热：不能直接转变为输送流体的能量。内能与热：不能直接转变为输送流体的能量。（1-25）（1-2

16、5a）或或 第三十一页，讲稿共七十三页哦二、二、实际流体的机械能衡算实际流体的机械能衡算(1)以单位质量流体为基准以单位质量流体为基准 流体不可压缩，则流体不可压缩，则1 1=2 2流动系统无热交换，则流动系统无热交换，则qe=0假设假设流体温度不变，则流体温度不变，则 U1=U2并且实际流体流动时有能量损失。并且实际流体流动时有能量损失。第三十二页，讲稿共七十三页哦 设设1kg流体损失的能量用流体损失的能量用Wf表示，其表示，其单单位位为为J/kg。式（式（1-25）可）可简简化化为为（1-26）上式即上式即为为不可不可压缩实际压缩实际流体的机械能衡算式，流体的机械能衡算式，其中每其中每项项

17、的的单单位均位均为为J/kg。第三十三页，讲稿共七十三页哦（2）以单位重量流体为基准）以单位重量流体为基准 将式将式（1-261-26）各项同除重力加速度各项同除重力加速度g:令令 则则第三十四页，讲稿共七十三页哦式中各项单位为式中各项单位为（1-26a1-26a）表示表示单单位重量（位重量（1N）流体所具有的能量。）流体所具有的能量。虽虽然各然各项项的的单单位位为为m，与，与长长度的度的单单位相同，但在位相同，但在这这里里应应理解理解为为m液柱，其物理意液柱，其物理意义义是指是指单单位重量的流体所具有的位重量的流体所具有的机械能。机械能。第三十五页，讲稿共七十三页哦z 位压头位压头 总压头总

18、压头 He外加压头或有效压头。外加压头或有效压头。hf 压头损失压头损失动压头动压头 静压头静压头 第三十六页，讲稿共七十三页哦（3）以单位体积流体为基准）以单位体积流体为基准 将将(1-26)式各项同乘以式各项同乘以：式中各项单位为式中各项单位为Pf =Wf 压力损失压力损失（1-26b1-26b）第三十七页，讲稿共七十三页哦 这这种流体种流体实际实际上并不存在，是一种假想的流体，但上并不存在，是一种假想的流体，但这这种假想种假想对对解决工程解决工程实际问题实际问题具有重要意具有重要意义义。三、三、理想流体的机械能衡算理想流体的机械能衡算 理想流体：是指没有粘性（即流动中没有摩擦理想流体：是

19、指没有粘性（即流动中没有摩擦 阻力）的不可压缩流体。阻力）的不可压缩流体。对对于理想流体又无外功加入于理想流体又无外功加入时时，式，式（1-26）、）、（1-26a）、（）、（1-26b）可分）可分别简别简化化为为：（1-271-27）第三十八页，讲稿共七十三页哦（1-271-27a）通常，式（通常，式（1-27）、（）、（1-27a）、）、（1-271-27b）称称为为柏柏努利方程式。努利方程式。式（式（1-26）、（）、（1-26a）、）、（1-26b）是柏努利方程）是柏努利方程的引申，的引申，习惯习惯上也称上也称为为柏努利方程式。柏努利方程式。（1-271-27b）第三十九页，讲稿共七十

20、三页哦四、柏努利方程的讨论四、柏努利方程的讨论（1）如果系）如果系统统中的流体中的流体处处于静止状于静止状态态，则则u=0，没有流，没有流动动，自然没有能量，自然没有能量损损失，失，Wf=0，当然也不需要外加当然也不需要外加功，功，We=0，则则柏努利方程柏努利方程变为变为：上式即上式即为为流体静力学基本方程式。由此可流体静力学基本方程式。由此可见见，柏努，柏努利方程除表示流体的运利方程除表示流体的运动规动规律外，律外，还还表示流体静止状表示流体静止状态态的的规规律，而流体的静止状律，而流体的静止状态态只不只不过过是流体运是流体运动动状状态态的一种特殊形式。的一种特殊形式。第四十页，讲稿共七十

21、三页哦 （2）柏努利方程式）柏努利方程式（1-27）、（）、（1-27a）、）、（1-27b）表明理想流体在流）表明理想流体在流动过动过程中任意截面上程中任意截面上总总机械能、机械能、总压头为总压头为常数，即：常数，即：（1-28）（1-28a）（1-28b）第四十一页，讲稿共七十三页哦 图图1-18清楚地表明了理想流体在流清楚地表明了理想流体在流动过动过程中三程中三种能量形式的种能量形式的转换转换关系。从关系。从1-1截面到截面到2-2截面，截面，由于管道截面由于管道截面积积减小，根据减小，根据连续连续性方程，速度增加，性方程，速度增加，即即动压头动压头增大，同增大，同时时位位压头压头增加，

22、但因增加，但因总压头为总压头为常常数，因此数，因此2-2截面截面处处静静压头压头减小，也即减小，也即1-1截面的截面的静静压头转变为压头转变为2-2面的面的动压头动压头和位和位压头压头。但各截面上每种形式的能量并不一定相等，它但各截面上每种形式的能量并不一定相等，它们们之之间间可以相互可以相互转换转换。第四十二页，讲稿共七十三页哦（3）在柏努利方程式（）在柏努利方程式（1-26）中，）中，zg、We、Wf是指是指单单位位质质量流体在两截面量流体在两截面间获间获得或消耗的得或消耗的能量，可以理解能量，可以理解为为它它们们是是过过程的函数。程的函数。分分别别表示表示单单位位质质量流体在某截面上所具

23、有的位能、量流体在某截面上所具有的位能、动动能能和静和静压压能，也就是能，也就是说说，它，它们们是状是状态态参数；参数；We是是输输送送设备对设备对1kg流体所做的功，流体所做的功，单单位位时间输时间输送送设备设备所作的有效功，称所作的有效功，称为为有效功。有效功。第四十三页，讲稿共七十三页哦轴功率轴功率：（1-29）ms流体的流体的质质量流量，量流量，kg/s。式中：式中：Ne有效功率，有效功率，W；实际实际上，上，输输送机械本身也有能量送机械本身也有能量转换转换效率，效率，则则流流体体输输送机械送机械实际实际消耗的功率消耗的功率应为应为（1-30）流体流体输输送机械的效率。送机械的效率。式

24、中：式中：N流体流体输输送机械的送机械的轴轴功率，功率，W；第四十四页，讲稿共七十三页哦（4）式（）式（1-26）、（）、（1-26a）、（、（1-26b）适用于）适用于不可不可压缩压缩性流体。性流体。仍可用仍可用该该方程方程计计算，但式中的密度算，但式中的密度应应以两截面的以两截面的平均密度平均密度m代替。代替。对对于可于可压缩压缩性流体，当所取系性流体，当所取系统统中两截面中两截面间间的的绝对压绝对压力力变变化率小于化率小于20%，即：，即：第四十五页，讲稿共七十三页哦五、五、柏努利方程的应用柏努利方程的应用 利用柏努利方程与连续性方程，可以确定：利用柏努利方程与连续性方程，可以确定：容器

25、间的相对位置等。容器间的相对位置等。管内流体的流量；管内流体的流量；输送设备的功率；输送设备的功率；管路中流体的管路中流体的 压力；压力；在用柏努利方程解在用柏努利方程解题时题时，解题时需注意以下几解题时需注意以下几个问题：个问题：第四十六页，讲稿共七十三页哦（1）根据题意画出流动系统的示意图，标明流体的流根据题意画出流动系统的示意图，标明流体的流动方向，定出上、下游截面，明确流动系统的衡算范围动方向，定出上、下游截面，明确流动系统的衡算范围；若截面不是水平面，而是垂直于地面，则基若截面不是水平面，而是垂直于地面，则基准面应选过管中心线的水平面。准面应选过管中心线的水平面。（2）位能基准面的选

26、取位能基准面的选取:必须与地面平行；必须与地面平行；为计算方便，为计算方便，宜于选取两截面中位置较低的截面；宜于选取两截面中位置较低的截面；第四十七页，讲稿共七十三页哦（3）截面的选取）截面的选取:截面宜选在已知量多、计算方便处。截面宜选在已知量多、计算方便处。两截面间流体应是定态连续流动；两截面间流体应是定态连续流动；与流体的流动方向相垂直；与流体的流动方向相垂直；（4）计计算中要注意各物理量的算中要注意各物理量的单单位保持一致，尤其位保持一致，尤其在在计计算截面上的静算截面上的静压压能能时时，p1、p2不不仅单仅单位要一致，位要一致，同同时时表示方法也表示方法也应应一致，即同一致，即同为绝

27、压为绝压或同或同为为表表压压。第四十八页，讲稿共七十三页哦例例:如图所示，从高位槽向塔内进料，高位槽如图所示，从高位槽向塔内进料，高位槽中液位恒定，高位槽和塔内的压力均为大气压。中液位恒定，高位槽和塔内的压力均为大气压。送液管为送液管为452.5mm的钢管，要求的钢管，要求送液量为送液量为3.6m3/h。设。设料液在管内的压头损料液在管内的压头损失为失为1.2m（不包括出（不包括出口能量损失），试问：口能量损失），试问：高位槽的液位要高出进高位槽的液位要高出进料口多少米？料口多少米？第四十九页，讲稿共七十三页哦解解：如如图图所示，取高位槽液面所示，取高位槽液面为为1-1截面，截面，进进料管出口

28、料管出口内内侧为侧为2-2截面，以截面，以过过2-2截面中心截面中心线线的水平面的水平面0-0为为基准面。在基准面。在1-1和和2-2截面截面间间列柏努利方程（由列柏努利方程（由于于题题中已知中已知压头损压头损失，用失，用式（式（1-26a）以）以单单位重量流位重量流体体为为基准基准计计算比算比较较方便）方便）第五十页，讲稿共七十三页哦其中：其中：z1=h；因高位槽截面比管道截面大得多，因高位槽截面比管道截面大得多，故槽内流速比管内流速小得多，可故槽内流速比管内流速小得多，可 以忽略不以忽略不计计；即：即：u10；p1=0（表（表压压）；）；He=0 z2=0；p2=0（表（表压压）；）；hf

29、=1.2m第五十一页，讲稿共七十三页哦 将以上各值代入上式中，可确定高位槽液位的高度将以上各值代入上式中，可确定高位槽液位的高度 计算结果表明，动能项数值很小，流体位能主要计算结果表明，动能项数值很小，流体位能主要用于克服管路阻力用于克服管路阻力。解本解本题时题时注意，因注意，因题题中所中所给给的的压头损压头损失不包括出失不包括出口能量口能量损损失，因此失，因此2-2截面截面应应取管出口内取管出口内侧侧。若。若选选2-2截面截面为为管出口外管出口外侧侧，计计算算过过程有所不同。程有所不同。第五十二页，讲稿共七十三页哦例例:如如图图所示，某厂利用所示，某厂利用喷喷射射泵输泵输送氨。管中稀氨水的送

30、氨。管中稀氨水的质质量流量量流量为为1104kg/h，密度，密度为为1000kg/m3，入口，入口处处的的表表压为压为147kPa。管道的内径。管道的内径为为53mm，喷喷嘴出口嘴出口处处内径内径为为13mm，喷喷嘴能量嘴能量损损失可忽略不失可忽略不计计，试试求求喷喷嘴出口嘴出口处处的的压压力。力。第五十三页，讲稿共七十三页哦如如图图 54所示，取稀氨水入口所示，取稀氨水入口为为1-1截面，截面，喷喷嘴嘴出口出口为为2-2截面，管中心截面，管中心线为线为基准水平面。在基准水平面。在1-1和和2-2截面截面间间列柏努利方程列柏努利方程解解：z1=0；p1=147103 Pa（表（表压压）；）；其

31、中：其中：第五十四页，讲稿共七十三页哦 z2=0；喷喷嘴出口速度嘴出口速度u2可直接可直接计计算或由算或由 连续连续性方程性方程计计算算 We=0；Wf =0将以上各值代入上式：将以上各值代入上式：第五十五页，讲稿共七十三页哦解得：解得：p2=71.45 kPa（表（表压压）即即喷喷嘴出口嘴出口处处的真空度的真空度为为71.45kPa。喷射泵是利用流体流动时静压能与动能的转换原喷射泵是利用流体流动时静压能与动能的转换原理进行吸、送流体的设备。当一种流体经过喷嘴时，理进行吸、送流体的设备。当一种流体经过喷嘴时，由于喷嘴的截面积比管道的截面积小得多，流体流由于喷嘴的截面积比管道的截面积小得多，流体

32、流过喷嘴时速度迅速增大，使该处的静压力急速减小，过喷嘴时速度迅速增大，使该处的静压力急速减小，造成真空，从而可将支管中的另一种流体吸入，二造成真空，从而可将支管中的另一种流体吸入，二者混合后在扩大管中速度逐渐降低，压力随之升高，者混合后在扩大管中速度逐渐降低，压力随之升高，最后将混合流体送出。最后将混合流体送出。第五十六页，讲稿共七十三页哦例例:某化工厂用泵将敞口碱液池中的碱液（密度为某化工厂用泵将敞口碱液池中的碱液（密度为1100kg/m3）输送至吸收塔顶，经喷嘴喷出，如附图所示。泵的入口）输送至吸收塔顶，经喷嘴喷出，如附图所示。泵的入口管为管为1084mm的钢管，管中的流速为的钢管，管中的

33、流速为1.2m/s，出口管，出口管为为7633mm的钢管。贮液池中碱液的深度为的钢管。贮液池中碱液的深度为1.5m，池，池底至塔顶喷嘴入口处的垂直距离为底至塔顶喷嘴入口处的垂直距离为20m。碱液流经所有。碱液流经所有管路的能量损失为管路的能量损失为30.8J/kg（不包括喷嘴），在喷嘴入（不包括喷嘴），在喷嘴入口处的压力为口处的压力为29.4kPa（表压）。设泵的效率为（表压）。设泵的效率为60%，试，试求泵所需的功率。求泵所需的功率。第五十七页，讲稿共七十三页哦第五十八页，讲稿共七十三页哦如如图图 59所示，取碱液池中液面所示，取碱液池中液面为为1-1截面，截面，塔塔顶喷顶喷嘴入口嘴入口处为

34、处为2-2截面，并且以截面，并且以1-1截面截面为为基准水平面。基准水平面。解解：在在1-1和和2-2截面截面间间列柏努利方程列柏努利方程（a）或或 （b）第五十九页，讲稿共七十三页哦z1=0；p1=0（表（表压压）；）；u10 已知泵入口管的尺寸及碱液流速，可根据连已知泵入口管的尺寸及碱液流速，可根据连续性方程计算泵出口管中碱液的流速：续性方程计算泵出口管中碱液的流速：=1100 kg/m3，Wf=30.8 J/kgp2=29.4103 Pa（表（表压压）z2=20-1.5=18.5m；其中：其中：第六十页，讲稿共七十三页哦 将以上各将以上各值值代入（代入（b）式，可求得）式，可求得输输送碱

35、液所需送碱液所需的外加能量：的外加能量：碱液的质量流量：碱液的质量流量：第六十一页，讲稿共七十三页哦泵泵的效率的效率为为60%，则泵则泵的的轴轴功率：功率：泵的有效功率：泵的有效功率：End第六十二页，讲稿共七十三页哦图图1-16 总能量衡算总能量衡算第六十三页，讲稿共七十三页哦（1-26）第六十四页，讲稿共七十三页哦（1-26a1-26a）（1-261-26）（1-26b1-26b）第六十五页，讲稿共七十三页哦（1-26a1-26a）（1-261-26）（1-26b1-26b）（1-271-27）第六十六页，讲稿共七十三页哦（1-271-27）（1-27b1-27b）（1-27a1-27a）第六十七页，讲稿共七十三页哦18第六十八页，讲稿共七十三页哦图图1-16 总能量衡算总能量衡算第六十九页，讲稿共七十三页哦图图1-16 总能量衡算总能量衡算第七十页，讲稿共七十三页哦图图1-16 总能量衡算总能量衡算第七十一页，讲稿共七十三页哦图图1-16 总能量衡算总能量衡算第七十二页，讲稿共七十三页哦图图1-16 总能量衡算总能量衡算第七十三页，讲稿共七十三页哦