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單 元 操 作. 第四章. 流動基本方程式. 單 元 操 作. 質量流率. Steady state. 不可壓縮流體 ( 液體 )ρ 為常數. 單 元 操 作. 例題一. 水比重 1 流量 30gal/min 黏度 1cp 流過下面管線, C 和 D 流率一樣求 BCD 平均流速和 NRe. A( Φ =2in) B( Φ =3in ) C( Φ =1in ). D( Φ =1in). 單 元 操 作. 習題一.
E N D
單元操作 第四章 流動基本方程式
單元操作 質量流率 • Steady state 不可壓縮流體(液體)ρ為常數
單元操作 例題一 • 水比重1流量30gal/min 黏度1cp 流過下面管線,C和D 流率一樣求 BCD 平均流速和NRe A(Φ=2in) B( Φ=3in) C(Φ=1in) D(Φ=1in)
單元操作 習題一 • 油比重0.887流量30gal/min 黏度2.5cp 流過下面管線,C和D 流率一樣求 BCD 平均流速和NRe NO.40=2in ID=2.067in NO.40=3in ID=3.068in NO.40=1.5in ID=1.610in B A(NO.40=2in) B(NO.40=3in) C(NO.40=1.5in) C
單元操作 動量傳遞 • 動量傳遞方向 du u+du dy u u=0 器壁
單元操作 動量流率M S • 單位時間流體所帶入之動量 • 單位時間流體所帶入之動能 dS u
單元操作 柏奴利方程式-I(Bernoulli Equation) P’=P b • 流動不受器壁影響能量平衡(Potential Flow)V=u Φ Δu+u a S+ΔS u P+ΔP S P ΔL Z+ΔZ Z 1單位質量所含之內能 位能 動能
單元操作 柏奴利方程式-II • 流動受器壁束縛之流體能量平衡 b P’=P Φ Δu+u a S+ΔS P+ΔP u S P ΔL Z+ΔZ Z
單元操作 Vb Va 例題二 • 水流速1m/s水平流過下管,入口壓力為100kN/m,(a)設摩擦損失可忽略求出口壓力 (b)β=1若求流體所受轉彎和縮管之力 Φ=20mm Φ=50mm Fw,y Fw Fw,x
單元操作 柏奴利方程式-III • 流動受pump引動之Bernoulli Equation • pump效率 • Pump 馬力 P 耗之電能 1 w = (kg/s)(N-m/kg) =1 J/s 1hp = 550lbf-ft/lb = 0.74624 kw
單元操作 例題三 • 以pump將水由儲槽打至50 ft高之水塔,pump入口流速為3ft/s,pump效率60 %,若管路輸出摩擦損失為29.9 J/kg ,(a) 求c壓力 (b)求pump Wp及馬力hp b 2in標準鋼管 3in標準鋼管 50ft a c d
單元操作 例題四 • 以pump將原油由儲槽打至10公里遠,若流速為3m/s,每100m管路摩擦損失為1.5J/kg,pump 效率60 %(a)求管路摩擦損失 (b)求pump馬力hp a b 3in標準鋼管
單元操作 例題五 • 水由25ft高之水塔留下,塔徑30 ft,出口管徑為 4-in,若管路摩擦損失可忽略,(a)求開始之流速(b)水流完之時間 a b
單元操作 例題六 • 以pump將比重1.84液體由儲槽打至50 ft高之水塔,pump入口流速為4ft/s,pump效率60 %,若管路摩擦損失為15ft-ibf/lb ,(a)求pump Wp及馬力hp(b)若電費1度(1Kw-hr)10元,一天電費為何 b 2in標準鋼管 3in標準鋼管 50ft a c d