新伯努利方程实验省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、试验二试验二 伯努利方程能量分布与转换测定伯努利方程能量分布与转换测定(一)(一)试验目标试验目标 1、观察动、静、位压头随管径、位置、流量改变情况,、观察动、静、位压头随管径、位置、流量改变情况,验证连续性方程和伯努利方程;验证连续性方程和伯努利方程;2、观察流速改变规律定量考查流经收缩、扩大管段时、观察流速改变规律定量考查流经收缩、扩大管段时流体流速与管径关系;流体流速与管径关系;3、定量考查流体流经直管段时流体流速与管径关系、定量考查流体流经直管段时流体流速与管径关系 4、定性观察流体流经节流件、弯头等压损情况。、定性观察流体流经节流件、弯头等压损情况。第第1页页 二、试验原理二、试验原
2、理 化工生产中,流体输送多在密闭管道中进行,所以研究化工生产中,流体输送多在密闭管道中进行,所以研究流体在管道中流动是化学工程中一个主要课题。任何流动流体在管道中流动是化学工程中一个主要课题。任何流动流体,依然遵照质量守恒定律和能量守恒定律,这是研究流体,依然遵照质量守恒定律和能量守恒定律,这是研究流体力学性质基本出发点。流体力学性质基本出发点。1、连续性方程、连续性方程 对于流体在管内稳定流动时质量形式表现为:对于流体在管内稳定流动时质量形式表现为:第第2页页 依据平均流速定义:依据平均流速定义:对于均质、不可压缩流体:对于均质、不可压缩流体:对于圆形管道:对于圆形管道:第第3页页 2、机械
3、能衡算方程、机械能衡算方程 运动流体除了遵照质量守恒定律以外,还应满足运动流体除了遵照质量守恒定律以外,还应满足能量守恒定律。能量守恒定律。对于均质、不可压缩流体,在管内稳定流动时,对于均质、不可压缩流体,在管内稳定流动时,其机械能衡算方程(以单位质量流体为基准)为:其机械能衡算方程(以单位质量流体为基准)为:上式中各项单位为上式中各项单位为m,所以都称之为压头,所以都称之为压头第第4页页 对于理想流体,因为没有内摩擦力产生,所以损失压对于理想流体,因为没有内摩擦力产生,所以损失压头一项能够忽略,若在流动过程中没有外加功加入,则上头一项能够忽略,若在流动过程中没有外加功加入,则上式变为式变为”
4、对于静止流体,流速为零,则上式变为:对于静止流体,流速为零,则上式变为:所以说流体静力学方程是流体动力学方程一个特例所以说流体静力学方程是流体动力学方程一个特例第第5页页 3、管内流动分析、管内流动分析 按照流体流动时流速以及其它与流动相关物理量是否随按照流体流动时流速以及其它与流动相关物理量是否随时间而改变,可将流体流动分为两类:稳定流动和不稳定时间而改变,可将流体流动分为两类:稳定流动和不稳定流动。连续生产过程中流体流动多视为稳定流动。在开工流动。连续生产过程中流体流动多视为稳定流动。在开工或停工阶段多以属于不稳定流动。或停工阶段多以属于不稳定流动。流体流动有两种不一样形态:层流和湍流流体
5、流动有两种不一样形态:层流和湍流 流体流动形态能够经过雷诺准数来判断,在圆形管道中,流体流动形态能够经过雷诺准数来判断,在圆形管道中,雷诺数能够用下式表示:雷诺数能够用下式表示:第第6页页三、装置流程三、装置流程第第7页页 该装置为有机玻璃材料制作管路系统,经过泵使流体循环该装置为有机玻璃材料制作管路系统,经过泵使流体循环流动。管路内径为流动。管路内径为30mm,节流件变截面处管内径为,节流件变截面处管内径为15mm。单管压力计单管压力计1和和2可用于验证变截面连续性方程,单管压力计可用于验证变截面连续性方程,单管压力计1和和3可用于比较流体经节流件后能头损失,单管压力计可用于比较流体经节流件
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