第一节管道系统的衡算方程 【例题3.1.1】直径为800mm的流化床反应器,底部装有布水 板,板上开有直径为10mm的小孔640个。反应器内水的流速 为0.5m/s,求水通过分布板小孔的流速。 解:设反应器和小孔中的流速分别为u1、u2,截面积分别为 、A2,根据不可压缩流体的连续性方程,有 兀×0.82 0.5 5 m/s 兀×0.01×640
【例题3.1.1】直径为800mm的流化床反应器，底部装有布水 板，板上开有直径为10mm的小孔640个。反应器内水的流速 为0.5m/s，求水通过分布板小孔的流速。 解：设反应器和小孔中的流速分别为u1、u2，截面积分别为 A1、A2，根据不可压缩流体的连续性方程，有 u1 A1 ＝u2 A2 2 1 2 1 2 2 π 0.8 4 0.5 5 π 0.01 640 4 A u u A = = = m/s 第一节 管道系统的衡算方程
第一节管道系统的衡算方程 二、管道系统的能量衡算方程 换热器 流体携带能量 Qe 系统与外界交换能量 基准面 0 0 稳态流动 (输出系统的物质的总能量)一(输入系统的物质的总能量) (从外界吸收的热量)一(对外界所作的功)
（输出系统的物质的总能量）－（输入系统的物质的总能量） ＝（从外界吸收的热量）－（对外界所作的功） 稳态流动 系统与外界交换能量 流体携带能量 第一节 管道系统的衡算方程 二、管道系统的能量衡算方程
第一节管道系统的衡算方程 (一)总能量衡算方程 1.流体携带的能量E=E内能十E动能十E位能+E静压能 单位质量流体S|单位为kJ/kg ①内能:e,物质内部所具有的能量,是温度的函数 ②动能:流体流动时具有的能量 kJ/kg ③位能:流体质点受重力场的作用具有的能量,取决于它相 对基准水平面的高度gz,k/kg ④静压能:流动着的流体內部任何位置上也具有一定的静压 力。流体进入系统需要对抗压力做功,这部分功成为流体的 静压能输入系统
1．流体携带的能量 单位质量流体 SI单位为kJ/kg （一）总能量衡算方程 ①内能：e，物质内部所具有的能量，是温度的函数 ③位能：流体质点受重力场的作用具有的能量，取决于它相 对基准水平面的高度 1 2 , 2 u ④静压能：流动着的流体内部任何位置上也具有一定的静压 力。流体进入系统需要对抗压力做功，这部分功成为流体的 静压能输入系统。 ②动能：流体流动时具有的能量 gz， kJ/kg kJ/kg E E内能 E动能＋E位能 E静压能 = + + 第一节 管道系统的衡算方程
第一节管道系统的衡算方程 若质量为m、体积为W的流体进入某静压强为p、面积为A的 截面,则输入系统的功为 这种功是在流体流动时产生的,故称为流动功。 单位质量流体的静压能 pV U=——流体的比体积,或称流体的质量体积,单位为m3/kg 单位质量流体的总能量为 e=e+=u'+g=+ pu (3.1.6)
pV A V ( pA) = 若质量为m、体积为V的流体进入某静压强为p、面积为A的 截面，则输入系统的功为 这种功是在流体流动时产生的，故称为流动功。 第一节 管道系统的衡算方程 pV p m = V m = 单位质量流体的静压能 ——流体的比体积，或称流体的质量体积，单位为m 3/kg 单位质量流体的总能量为 1 2 2 E e u gz p = + + + (3.1.6)
第一节管道系统的衡算方程 2.与外界交换的能量 单位质量流体对输送机械的作功 es 为正值;若W为负 值,则表示输送机械对系统内流体作功 单位质量流体在通过系统的过程中交换热量为Q。,吸热时 为正值,放热时为负值 换热器 upp 泵 e 基准面
2．与外界交换的能量 单位质量流体对输送机械的作功，We，为正值；若We为负 值，则表示输送机械对系统内流体作功 单位质量流体在通过系统的过程中交换热量为Qe，吸热时 为正值，放热时为负值 第一节 管道系统的衡算方程