連續(xù)性方程式及其應(yīng)用

連續(xù)性方程式及其應(yīng)用1、流量與流速2、連續(xù)性方程式3、管子的選用1、流量與流速單位時間內(nèi)流過管道任一截面的流體量，稱為流量。用體積計量，稱為體積流量，以Vs表示，其單位為m3/s；用質(zhì)量來計量，稱為質(zhì)量流量，以Ws表示，其單位為kg/s。體積流量和質(zhì)量流量的關(guān)系為:單位時間內(nèi)流體在流動方向上所流過的距離，稱為流速，以u表示，單位為m/s。因流體流經(jīng)管道任一截面上各點的流速沿管徑而變化，故流體的流速通常是指整個管截面上的平均流速，其表達式為：上式中，A：與流動方向相垂直的管道截面積，m2。什么叫流量？什么叫流速？1、流量與流速由流量公式和流速公式可得出流量與流速的關(guān)系：對內(nèi)徑為d的圓管，可以得到如下的公式：所以，當已知流量，并選擇了適宜的流速后，可根據(jù)上式求管內(nèi)徑，并選擇合適的管子。但是，求得的內(nèi)徑需要圓整到標準管徑。2、連續(xù)性方程式1122如圖，流體從1-1截面流入，2-2截面流出，在兩個截面間作穩(wěn)定流動。由質(zhì)量守衡定律，1－1和2－2截面的質(zhì)量流量相等：2、連續(xù)性方程式1122如果流體是不可壓縮流體，則密度為常量，即：

，那么在穩(wěn)定流動系統(tǒng)中，各個截面的體積流量相等。如果流通截面為圓形管路，則

，所以：在穩(wěn)定流動中，流體流過大小不同的截面時，其流速與管徑的平方成反比。也就是流速越大，管徑越??；流速越小，管徑越大。3、連續(xù)性方程式的應(yīng)用：管子的選用（一）管子選用原則①根據(jù)被輸送介質(zhì)的性質(zhì)和操作條件，滿足生產(chǎn)要求。②根據(jù)既要安全，經(jīng)濟上又要合理的原則進行選擇。凡是能用低一級的，就不要用高一級的；能用一般材料的，就不選用特殊材料。比如：工業(yè)水管，能用水、煤氣輸送鋼管，就沒有必要用不銹鋼管。3、連續(xù)性方程式的應(yīng)用：管子的選用（二）管徑的估算由管道中流體的體積流量、流速和管徑的關(guān)系式，可得到：生產(chǎn)中，流量由生產(chǎn)能力確定，一般是不變的；所以，只要通過參考、選擇流速后，即可初算出管子的內(nèi)徑。工業(yè)上常用流速范圍可參考下表。流體的種類及狀況流速范圍/（m/s）流體的種類及狀況流速范圍/（m/s）水及一般液體黏度較大的液體低壓氣體易燃易爆的低壓氣體壓力較高的氣體1～30.5～18～15＜815～25飽和水蒸氣890.4kPa以下303.9kPa以下過熱水蒸氣真空操作下氣體流速

40～6020～4030～50＜103、連續(xù)性方程式的應(yīng)用：管子的選用（二）管徑的估算怎么選擇？①由以上公式初算出管內(nèi)徑后；②按算出的管內(nèi)徑套管子的公稱直徑（考慮工作壓力），查管子規(guī)格表；③

圓整后確定實際內(nèi)徑和實際流速。注意：在選擇管子直徑時，應(yīng)注意使操作費用和投資折舊費用最低。當流速選得越大，所需的管子直徑越小，管子的投資折舊費越小，但輸送流體的動力消耗和操作費用將增大。3、連續(xù)性方程式的應(yīng)用：管子的選用[例1]現(xiàn)在要安裝一條低壓的輸水管路，水的流量為7m3/h，試確定管子的規(guī)格，并計算其實際流速。

解：因為輸送的是低壓水，查表1－2，選水的流速1.5m/s，則

查附錄中管子規(guī)格