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Chap 8

Unit Operation & Transfer Phenomena. Chap 8. Analysis of Laminar Flow. 直圓平滑管牛頓流體速度分佈圖 Profile. 全展流時層流與亂流速度分佈之比較. 流體流過直圓管 -- 管內剪應力. τ w. τ. r w. 流體流過直圓管 -- 剪應力 變化. 不同位置之剪應力. τ w. τ. r w. 牛頓流體層流之流速分佈. 不同位置之流速. dr. r. Hagen poiseuille eq. S= r w 2. V. V. 流體流過直圓管 -- 管 壁 剪應力.

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Presentation Transcript

  1. Unit Operation & TransferPhenomena Chap 8 Analysis of Laminar Flow

  2. 直圓平滑管牛頓流體速度分佈圖Profile • 全展流時層流與亂流速度分佈之比較

  3. 流體流過直圓管--管內剪應力

  4. τw τ rw 流體流過直圓管--剪應力變化 • 不同位置之剪應力

  5. τw τ rw 牛頓流體層流之流速分佈 • 不同位置之流速 dr r

  6. Hagen poiseuille eq.

  7. S= rw2 V V 流體流過直圓管--管壁剪應力 • 在管壁上剪應力即為摩擦力 τw rw P P+dP dL

  8. 摩擦損失head loss hL • 直管摩擦能 p.184

  9. S= rw2 V V 流體流過直圓管—摩擦壓降 τw rw Pa Pb ΔL

  10. 摩擦係數定義 • 管壁摩擦能與動能之比

  11. 摩擦損失 • 直圓管摩擦能

  12. 牛頓流體層流摩擦係數 • 層流摩擦係數

  13. 例題一 • 滑油黏度100cp，比重0.9，流下管柱， 出口管徑為1-in標準鋼管，流速0.4m/s，求10m摩擦損失

  14. 習題一 • 滑油黏度200cp，比重0.86，流下管柱， 出口管徑為2-in#40標準鋼管，流速0.7m/s， • 求10m摩擦損失 • 求10m摩擦壓降 • 求流量?kg/S • 求管中心流速? m/s

  15. 直圓管牛頓流體層流摩擦壓降(Hagen-polseuille equation)

  16. Prob-8-11

  17. Prob-8-2,8 1

  18. 非圓管之摩擦係數 • 水力半徑Hydraulic radius （截面積/浸濕周長）μρ • 等量直徑 • 非圓管雷諾數

  19. 例題 • 同心圓套管外管内徑Do，内管外徑Di，試證 rH = ( Do – Di ) / 4 De=4 rH= Do – Di

  20. 例題 • 同心圓套管外管#40,3”，内管#40,2”， a.求 rH = ? De= ？ b.水在套管流速2m/s ,求流量？求雷諾數？

  21. L b r τ u β δ Fg 薄膜流動層流之摩擦係數 • 薄膜內流體層流薄膜厚δ寬b傾斜β之分析

  22. 1 Laminar Flow Down An Inclined-Plane Surface P.105

  23. 例題 • 水由左圖反應器外圍流下，平均溫度40℃，流量0.15m3/min， 求厚度，求NRe 2.5m

  24. 習題 • η=70% • V=3ft/s μ=100cp ρ=900kg/m3 • L=4500ft • 每度(kw-hr) 電費 2$ NT…… m * Wp • ? $ NT hr b 4in標準鋼管 3000ft a

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