化工原理：第一章 流体流动总结课

1、第一章 流体流动总结一、流体的基本性质 1.密度 单位体积流体所具有的质量。 =m/V kg/m3 =f(T,P) 气体的密度随T，P变化尤其显著，当压力不太高，温度不太低的情况，可视为理想状态。理想气体：根据理想气体定律 混合气体：以1m3气体为基准 混合液体：以1kg液体为基准 一、流体的基本性质 2. 压力 垂直作用于流体单位面积上的力。 即 P=F/A N/m2 1atm=101325Pa=760mmHg=10.33mH2O=1.033kgf/cm2=1.013bar 1at= 98070Pa= 735.6mmHg=10.00mH2O=1.00kgf/cm2=0.9807bar 流体的

2、压力除了用不同的单位计量外，还可以用不同的计量基准来表示。绝压：以完全真空为基准表压：以当时当地大气压为基准即 ： 表压=绝压-大气压 真空度=大气压-绝压绝压真空度绝压绝压表压P1P2P0流体压力的两个物性： (1) 流体压力处处与它作用面垂直，且总指向流体作用面； (2) 流体中任一点压力的大小与所选定的作用面在空间的方位无关 一、流体的基本性质 3.粘度： (1)牛顿粘性定律 物理意义：单位速度梯度上剪应力的大小。总与速度梯度有关，因此，流体粘性是针对运动的流体而言。单位：Pa.s 或 kg/m.s 或 P 1P=100cP=0.1Pa.s(2) 气体混合物粘度(3) 流体混合物粘度一、

3、流体的基本性质 4. 流速与流量 5. 直径与当量直径 二、流体流动的基本原理 1.物料衡算(通过对物料衡算得连续性方程) 输入质量速率输出质量速率质量积累速率二、流体流动的基本原理 2.能量衡算(通过对能量衡算得柏努力方程) 输入能量速率-输出能量速率=能量积累速率+能量损失二、流体流动的基本原理 2.能量衡算(通过对能量衡算得柏努力方程) 现对柏努力方程进行讨论有：二、流体流动的基本原理 2. 能量衡算(现对柏努力方程进行讨论有)二、流体流动的基本原理层流与湍流的区别： 1. 从水堰水塔引水至车间，水塔的水位可视为不变，送水管的内径为50mm，管路总长为l，且lle流量为Vh，水塔水面与送

4、水管出口间的垂直距离为h。今用水量增加50%，需对送水管进行改装。提出了如下方案： .将管路换成内径为75mm的管子（图a） .在管路上并联一根长度为l/2，内径为50mm的管子（图b） .在管路中并联一根长度为l，内径为25mm的管子（图c） 试比较上述三种方案，哪些方案能达到要求？(假设摩擦系数不变，且管内动能可以忽略)讨 论 题2图b图c图a2111. 解析 由已知有：2图a121h讨 论 题1. 解析 2图b121h讨 论 题1. 解析 2图b121h讨 论 题1. 解析 2图c121h讨 论 题 2. 在附图中，管径d1相同，d2等于 ，A、B两点距离一样。阀门阻力系数相等，管内流量相同。试问： 压差计读数R1、R2、R3的大小如何？ 若流动方向改变，R1、R2、R3的读数有何变化？R1d1R2d1R3d1d2图a图b图c讨 论 题R1d1解析（1） Ra=RbRc 图 a中，在A，B处列柏努利方程图aAB讨 论 题解析（1） Ra=R