流體力學
鬆弛的流
當重力驅動力超過整個管道的摩擦力損失時，就會出現一種稱為“鬆弛流”的特殊情況，比如液體在丘陵地帶上下泵送時。考慮圖7 - 5所示的情況下,泵的上遊提供了驅動力將液體流量的上山問:因為違背重力流在上坡側和艾滋病下坡一側流動,泵的工作是讓液體的頂端……
庫埃特粘度計
顧名思義，杯-彈杯粘度計由外杯和內彈杯兩個同心圓柱體組成，測試液在環形間隙中(見圖3-2)。一個圓柱體(最好是杯子)以固定的角速度(Q)旋轉，力傳遞給樣品，使其變形，然後通過流體傳遞給另一個圓柱體(即bob)。例如，這個力產生的扭矩(T)可以用扭轉彈簧來測量。因此,已知的……
195 195 198
非牛頓流體205閥門和配件的摩擦損失206 B.等效L D方法207 D. 2-K (Hooper)方法209 IV.非牛頓流體214v215a管件的管道流動問題。未知的驅動力216管道網絡225問題228符號237參考文獻238 a正向排量泵239泵的特點241 III。泵的要求和泵的選擇243 IV.空化和淨正吸A.氣阻和…
壓縮機
壓縮機可以看作是可壓縮流體的高壓泵。所謂“高壓”是指必須考慮流體(氣體)可壓縮特性的條件，這種情況通常發生在壓力變化高達30或更多的情況下。對於“低壓”(即壓力變化較小)，風機或鼓風機可能是合適的“泵”圖8-6吸入速度對由於再循環穩定運行窗口的影響。(曲線上的數字是數值…
Fluidsolid Twophase管道流動
通過管中的流體輸送固體可以涉及各種流動條件和相分布，這取決於流體的密度，粘度和速度和固體顆粒的密度，尺寸，形狀和濃度的密度，尺寸，形狀和濃度。流動狀態可以從基本上均勻的分布固體在偽環均勻的（對稱的）流動狀態下，用於足夠的小和或光顆粒以上最小濃度至幾乎完全隔離或分層......
泵的問題
離心泵對非高粘性牛頓液體產生的壓力取決於液體密度、葉輪直徑、轉速和體積流量。(a)確定一組適當的無量綱群，使所有這些變量都能適當地聯係起來。你想知道當SG為1.4，流量為300gpm的液體使用直徑為12英寸的葉輪時，泵的壓力會有多大。由馬達驅動……
量綱分析和ScaleUp
在牛頓流體通過長均勻圓管的穩定流動中，當NRe < 2000時，流動是層流的，流體元素沿平滑的平行線運動。在這些條件下，可以知道管道內流量與壓降的關係不取決於流體密度或管壁材料。(a)對該係統進行量綱分析，以確定適用的無量綱組。用表格表達你的結果。
用傾斜壓力計測量兩個抽頭之間的壓降
圖3中所示的三種流體壓力計包括：圖4-P11用於測量非常小的壓力差P2。每個儲存器的橫截麵積是A，壓力計腿的橫截麵積是a。三種流體具有密度Pa，Pb和Pc，儲存器中界麵的升高差異是x。導出與之相關的等式壓力計讀數h的壓差P1 P2。如果答案是12，這個關係將如何簡化?一個通風的水箱。
問題
你必須設計一條輸油管道，以每天100萬桶的速度輸送原油。如果石油的粘度是25 cP和SG是0.9,最經濟直徑管道如果管成本是每英寸3每英尺的長度和直徑,如果電力成本0.05千瓦時,管道的成本是要注銷在3年內石油進入和離開大氣壓力的管道。如果管道的經濟壽命是30年，答案會是什麼?
流量測量問題
一種有1英寸孔的孔板儀表。直徑插入一個12英寸。sch 40線輸送SAE 10潤滑油70華氏度(SG 0.93)。使用水作為壓力計液的壓力計用於測量孔口壓降，讀數為8英寸。油的流量是多少，每加侖2分。一個3英寸的孔。直徑孔安裝在一個4英寸。管徑送水。一個壓力計的讀數為0.25 in，壓力計的SG值為1.2。流速是多少?
材料和流體特性的分類
What is a fluid It isn't a solid, but what is a solid Perhaps it is easier to define these materials in terms of how they respond (i.e., deform or flow) when subjected to an applied force in a specific situation such as the simple shear situation illustrated in Fig. 3-1 (which is virtually identical to Fig. 1-1). We envision the material contained between two infinite parallel plates, the bottom one being fixed and the top one subject to an applied force parallel to the plate, which is free to...
賓漢塑性流體
的賓漢塑性模型通常能很好地表示濃縮的漿料、懸浮液、乳劑、泡沫等的粘度。這種材料通常表現出屈服應力，必須超過該屈服應力，材料才會以顯著的速度流動。其他的例子包括油漆、剃須膏和蛋黃醬。還有很多液體，如血液，可能有不那麼明顯的屈服應力。人們回憶說，“塑料”實際上是兩種材料。在低壓力……
牛頓粘度定律
動量也是一個守恒量，我們可以寫出動量傳遞的等價表達式。然而，這裏我們必須小心，因為速度和動量是矢量，而不是質量、能量和電荷，它們是標量。因此，盡管我們可以在這些量的一維傳輸之間進行一些類比，但這些類比在多維係統或複雜幾何中通常不成立。在這裏，我們認為頂板受…
阻力係數
當流體流過固體或物體通過流體時(如圖11-1所示)，流體施加在物體上的力(FD)與流體輸送動量的相對速率(pV2A)成正比。這一過程可以表達的阻力係數方程定義的(CD), p是流體的密度,V是流體和固體之間的相對速度,和身體的橫截麵積是正常速度向量V,例如,……
流體靜力學基本方程“，
考慮流體內的任意尺寸和形狀的圓柱形區域，如圖2所示。4-1。我們將動量平衡施加到具有Z區域'AZ和厚度AZ的流體的“切片”，並且位於一些水平參考平麵上方的垂直距離z。切片中的流體的密度是p，並且重力（g）的力在z方向上作用。在封閉係統上的動量平衡（例如，切片）相當於牛頓的第二次運動法，即，因為這是......
管件的管道流動問題
在管道係統中包含重大的裝配摩擦損失，與在第6章中沒有裝配損失時所使用的方法相比，需要一種稍微不同的方法來解決流動問題。我們將考慮與前麵相同的問題，即未知的驅動力，未知的流量，未知的牛頓直徑，冪律，和賓漢塑性流體．如前所述，控製方程是伯努利方程，其形式為DF - + J2 ef +1 A(V2)(7-42)…
12 pv12pv2nreq145
T Mi(12V d) + t0 1 + NBi 12 1式(11-45)可以代替傳統的雷諾數來關聯阻力係數。另一種方法是考慮球麵上的有效剪切速率為V d，就像冪律流體的式(11-25)所做的那樣。這與Ainsley和Smith(見Chhabra, 1992)利用土力學中的滑移線理論所得到的分析結果相似。
可壓縮流的問題
ID天然氣管道以20,000 scfm的速度輸送甲烷(16兆瓦)。氣體以500psia的壓力進入管道，每隔100英裏設置一個壓縮站，將壓力提升到500psia。管道在70華氏度時是等溫的，壓縮機是絕熱的，效率為65。每個壓縮機所需的馬力是多少假設是理想氣體。2.天然氣(CH4)通過6in。ID管道的速度為10,000 scfm。壓縮機站…
管流問題
在管道流動中有三個典型的問題，這取決於已知的和將要發現的問題。這些是“未知的驅動力，'' ''未知的流量”和“未知的直徑”問題，我們將在這裏概述牛頓和非牛頓(冪律和Bingham)的每一個問題的解決程序塑料）液體．第四個問題，也許對管道係統設計更有實際意義，是“最經濟的直徑”問題。
湍流減阻
第二次世界大戰期間，當湯姆斯泵入凝固汽油彈(一種汽油中聚合物的膠凝溶液)時，觀察到一個非常顯著的效果。他發現，聚合物溶液可以以紊流的方式通過管道，而摩擦損失比汽油在沒有聚合物的情況下在相同的管道中以相同的流速時要低得多。圖6-5聚丙烯酰胺溶液的減阻數據(NRe,s，…)
達比·梅爾森方程
注:商用鋼管的ANSI管道等級約對應於Sched 20、30、40、80和120。注:商用鋼管的ANSI管道等級約對應於Sched 20、30、40、80和120。圖7-4 1980年泵站成本泵站成本CCPS A B hp e，其中A 172,800和B 451 hp的站的500 hp或更多。圖7-4 1980年泵站成本泵站成本CCPS A B hp e，其中A 172,800和B 451 hp的站的500 hp或更多。J L D…
管網絡
管道係統通常包括串聯或平行排列的各種組合中相互連接的部分。分析這種係統所需要的原理與用於其他係統的原理相同，例如質量守恒(連續性)和能量守恒(伯努利)方程。對於網絡中的每個管道結點或節點，連續性告訴我們，流入該結點的所有流量之和必須等於流出該結點的所有流量之和。此外，總驅動力…
高速氣體問題的解決方案
我們將舉例說明高速氣體流動未知驅動力、未知流量和未知直徑的三種管道流動問題的求解過程。未知的驅動力可以是上遊壓力Pj，也可以是下遊壓力P2。然而，其中一個必須是已知的，而另一個可以如下所示。j.計算NRe DG pj，並使用它從穆迪圖或丘吉爾方程式．2.計算NMaj (G PJ)(RTj kM)j 2。用這個……
冪律流體
對於兩種最簡單（兩參數）模型的管道中的非牛頓流體的層流損失的相應表達式，對於兩種最簡單（兩參數）模型，可以以類似的方式評估電力法和賓厄姆塑料。由於其簡單性和多功能性，功率法模型非常受歡迎，用於代表各種非牛頓流體的粘度。但是，應在其申請中進行極度保健，因為任何涉及外推超出的應用程序......
重力沉降
固體顆粒可以刪除從稀釋懸掛通過通過一艘懸掛,足夠大的垂直分量流體速度低於粒子的終端速度,停留時間足夠長的允許粒子來解決。一個典型的重力沉降器如圖12-2所示。如果液體的向上速度(Q A)小於顆粒的最終速度(Vt)，顆粒就會沉降到…
維守恒
物理定律、理論、經驗關係等，通常用關係重要變量和參數的方程來表示。這些方程通常包含許多項。例如,垂直高度z之間的關係和水平距離x在任何時候彈槍發射的形式可以表達這個方程可以從物理定律,在這種情況下,parameteers a和b可以等因素相關的槍口……
結構粘度模型
許多非牛頓流體的典型粘性行為例如，聚合物流體，絮凝懸浮液，膠體，泡沫，泡沫，凝膠是圖1和2中的結構的曲線示出。3-5和3-6。這些流體以非常低且非常高的剪切速率表現出牛頓行為，在中間剪切速率下具有剪切變薄或假塑性行為。在一些材料中，這可以歸因於可逆結構或在靜止或均衡狀態中形成的網絡。當材料是......
氣液兩相管道流動
氣體和液體的兩相流動已經成為成千上萬的文獻出版物的主題，很明顯，我們隻能在這裏對這個主題做一個簡短的介紹。雖然液體和氣體的單相流動相對簡單，但兩相聯合流動的複雜程度要大幾個數量級。氣液兩相流也比流固相流更複雜，這是因為兩相流的流動狀態和可能性更大。
未知的速度
在這種情況下，CD Eq.(11-11)的方程和NRe的方程中都出現了未知的速度Vt。因此，一個不包含未知V的合適的無量綱群可以表述如下，其中NAr是阿基米德數(有時也稱為伽利略數)。因此，最適合用於解決這個問題的無量綱變量集是NAr和NRe。將式(11-5)與NRe相乘，可以得到NAr的表達式，其結果為…
離心泵
術語離心泵'''也非常描述，因為這些泵通過從旋轉葉輪傳遞到流體的能量（或角動量）來操作，該泵通常在殼體內部的流體。典型的離心泵的剖視圖如圖8-1所示。流體進入葉輪的軸或眼睛（可以打開或關閉並且通常包含徑向彎曲葉片）並且從葉輪周邊排出。流體的動能和動量是......
汽蝕和空化
如前所述，離心泵通過首先將角動量（或動能）賦予流體而增加流體壓力，這在漫射器或蝸殼部分中轉換為壓力。因此，葉輪內和周圍的流體速度遠高於進入或離開泵的高得多，並且壓力是速度最高的壓力最低。泵將正常運行的最小壓力必須高於流體的蒸氣壓......
擴張的因素
絕熱流動方程Eq. 9-25可以用一種更方便的形式表示，其中pj PjM RTj, AP pj P2, Y為膨脹因子。請注意，不含Y項的式9-37是密度為pj的不可壓縮流體的伯努利方程。因此，膨脹因子Y是絕熱質量通量Eq. 9-25與相應的不可壓縮質量通量的比值，是P2 Pj、k和Kf的唯一函數。為方便起見，Y的值如…
Rv rrP r pgr559
動量方程的三個組成部分,表達了在笛卡爾,圓柱形,球坐標,在附錄中詳細給出了e .注意情商。(5-59)隻是一個微觀(當地)動量守恒的表達,例如,Eq。(有些人),並在本地適用在任何和所有點任何流動的流。請注意，這些方程中有11個因變量或未知數(3個vi, 6個Tj, P和P)，所有這些都可能取決於空間和時間。(為…
能量守恒
能量可以有很多種形式，如內能(熱能)、機械能、功、動能、勢、表麵能、靜電能、電磁能和核能。此外，對於核反應或接近光速的速度，質量和能量的相互轉換可能是重要的。然而，我們將不關心涉及核反應或接近光速的速度的情況，一些其他可能的能量形式通常也將是微不足道的。我們的…
水平加速自由表麵
想象一下你的小貨車的床上有一灘水。如果你從靜止處加速，水就會朝後麵濺去，你想知道你能加速多快而不會把水濺出卡車的尾部(見圖4-4)。也就是說，你必須確定水麵的斜率(tan 6)作為加速度(ax)的函數。在液體內部的任意一點，由於重力(4-5)存在垂直壓力梯度和水平壓力梯度…
替代組織
前的無量綱組代表方便管道的行為如果是想確定所需的驅動力(美聯社)移動一個給定的流體通過一個給定的速度給定的管道,因為未知的數量(美聯社)隻出現在一個集團(陶瓷),這可以被認為是“依賴”。然而，同樣的變量適用於驅動力已知的情況，並希望確定流量(Q或V)，這將導致一個…
單位和尺寸A尺寸
的dimensions of a quantity identify the physical charcter of that quantity, e.g., force (F), mass (M), length (L), time (t), temperature (T), electric charge (e), etc. On the other hand, units identify the reference scale by which the magnitude of the respective physical quantity is measured. Many different reference scales (units) can be defined for a given dimension for example, the dimension of length can be measured in units of miles, centimeters, inches, meters, yards, angstroms,...