第一节管道系统的衡算方程 E1=e1+-l12+g-1+p11 换热器 o 泵 +g2+2U2 (w 基准面
2 1 1 1 1 1 1 1 2 E e u gz p = + + + 2 2 2 2 2 2 2 1 2 E e u gz p = + + + 第一节 管道系统的衡算方程
第一节管道系统的衡算方程 单位质量流体稳定流动过程的总能量衡算式 △(e+=2+g2+pU)=Qe-We (3.1.10) (e2+2+g=2+P22)-(2+10+821+p)=-Wc +54)+gx=+p+Q.=2+42)+g2+PU2+W m ≠ 2
单位质量流体稳定流动过程的总能量衡算式 2 e e 1 ( ) 2 + + + = − e u gz p Q W 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 e e 1 1 ( ) ( ) 2 2 e u gz p e u gz p Q W + + + − + + + = − 2 2 1 1 1 1 1 e 2 2 2 2 2 e 1 1 2 2 e u gz p Q e u gz p W + + + + = + + + + m u u = 2 2 m m 1 1 2 2 u u = 2 2 m m 1 1 2 2 u u ? 第一节 管道系统的衡算方程 (3.1.10)
第一节管道系统的衡算方程 IdA n 由于工程上常采用平均速度,为了应用方便,引入动能 校正系数a,使 au a的值与速度分布有关,可利用速度分布曲线计算得到。经证 明,圆管层流时,α=2,湍流时,α=1.05。工程上的流体流 动多数为湍流,因此α值通常近似取1。 引入动能校正系数a后, △(e+an+gz+p)=9 (3.1.10)
m 1 d A u u A A = 2 2 m 1 1 1 d 2 2 A u u A A = 2 2 m m 1 1 2 2 u u 由于工程上常采用平均速度，为了应用方便，引入动能 校正系数α，使 2 2 m m 1 1 2 2 u u = α的值与速度分布有关，可利用速度分布曲线计算得到。经证 明，圆管层流时，α＝2，湍流时，α＝1.05。工程上的流体流 动多数为湍流，因此α值通常近似取1。 引入动能校正系数α后， 2 m e e 1 ( ) 2 + + + = − e u gz p Q W 第一节 管道系统的衡算方程 (3.1.10)
第一节管道系统的衡算方程 【例题3.12】常温下的水稳态流过一绝热的水平直管道,实验 测得水通过管道时产生的压力降为(pp2)=40kPa,其中p1与p2 分别为进、出口处的压力。求由于压力降引起的水温升高值 解:依题意, W=0 =0△(an2)=0g4z=0 △e+△U=0 对于不可压缩流体 △e=C,△T≈c.△T pV= C.△T+ 0 40×1000 △T= 9P1-p 9.6×10-3C 1000×4183
【例题3.1.2】常温下的水稳态流过一绝热的水平直管道，实验 测得水通过管道时产生的压力降为（p1 - p2 )=40kPa，其中p1与p2 分别为进、出口处的压力。求由于压力降引起的水温升高值。 解：依题意， e W = 0 e Q = 0 2 m 1 ( ) 0 2 = u gz = 0 + = e p 0 对于不可压缩流体 V p = e c T c T p pv = = 0 + p c p T 1 2 40 1000 3 9.6 10 1000 4183 p p p p p T C c c − − = − = = = 第一节 管道系统的衡算方程
第一节管道系统的衡算方程 A(e+aum+gz+ pu)=ee-we (3110) 动能位能静压能 →>机械能 内 机械能 消耗 相互转换 用机械能表示方程 内能和热 热力学第一定律
机械能 2 m e e 1 ( ) 2 + + + = − e u gz p Q W 机械能 内能和热 ——相互转换 内能 热 动能 位能 静压能 ——热力学第一定律 消耗 用机械能表示方程 (3.1.10) 第一节 管道系统的衡算方程