2021年《化工原理》考研考点归纳与考研真题解析

第1章流体流动1.1考点归纳一、流体的物理性质 (1)将流体视为由无数微团或质点组成的密集而无间隙的连续介质； (2)连续性假设并不是在任何情况下都适用，如高真空下的气体就不能视为连 (1)密度的定义与性质比体积是指密度的倒数，以符号υ表示，它是指单位质量流体所占有的体积，即很小，一般可忽略不计，因此ρ＝常数。气体 (2)流体混合物的密度分在混合前后体积不变(理想溶液)，则1kg混合物的体积等于各组分单独存和，即即 (1)膨胀性 (2)可压缩性 (1)牛顿黏性定律 a．流体分子之间的引力(内聚力)产生内摩擦力； (2)流体的黏度内摩擦力，它直接反映了流体内摩擦力的大小。在SI制中，μ的单位为N·s/m2或Pa·s。以前单位有泊(P)或厘泊(cP)，换算运动黏度是指流体黏度μ与密度ρ的比值，以ν表示在SI制中，ν的单位为m2/s，其非法定单位为cm2/s(St)，它们的关系为 (3)理想流体与黏性流体 (1)静压力的定义 (2)静压力的特性 (3)静压力的单位一些常用压力单位之间的换算关系如下： (4)压力的表示程 (1)流量体积流量(体积流率)是指单位时间内流过任一流通截面的流体体积。质量流量(质量流率)是指单位时间内流过截面的流体质量，以qm，s表示，单量流量和体积流量的关系为 (2)平均流速flux)，以G表示 (1)根据流动条件的不同，流体流动时出现两种截然不同的流动型态，即层流 (2)雷诺数；；当r＝R(在管壁处)时，也可写成 (1)流动系统的总能量衡算总能量衡算式，也是流动系统中热力学第一定律的表达 (2)伯努利方程式流体在管路中流动时的阻力可分为：直管阻力：流体流经一定管径的直管时，由于流体内摩擦而产生的阻力；伯努利方程式中的项是指所研究管路系统的总能量损失(或称阻力损失)，是指单位重量流体流动时所损失的机械能，单位为J/Nm； (1)计算圆形直管阻力的通式 ()或上式称为范宁公式，此式对于层流与湍流均适应。式中是量纲为1的系数，称 (2)管内层流的摩擦阻力程。该式表明，流体在圆管内作层流流动时，其摩擦阻层流时： (3)管内湍流的摩擦阻力m列出影响该物理过程的全部物理量及其量纲，并从中确定基本量纲数a．湍流光滑区(水力光滑管)第一，尼古拉则(Nikurades)式第二，布拉修斯(Blasius)式b．完全粗糙区(粗糙管)适用条件：适用条件：适用条件适用条件： (1)阻力系数法u一个倍数，即或流入管内，相当于突然缩小时当流体自管路流入容器或自管路直接排放至管外空间，相当于突然扩大时表1-1常见管件与阀门的阻力系数 (2)当量长度法可写成如下形式管路计算续性方程机械能衡算方程当管路中存在分流与合流时，称为复杂管路。如图1-1(a)所示，在主管路AB汇合的管路，称为并联管路；在图1-1 (b)中，主管路A在O点分成B、C二支路后不再汇合，称为分支管路。图1-1并联与分支管路示意图 (1)并联管路 (2)分支管路图1-1(b)所示的简单分支管路，以分支点O处为上游截面，分别对支管B和测速管测得的是流体在管截面某点处的速度，点速度与压力差的关系为：量流量文丘里流量计也属差压式流量计，其流量方程也与孔板流量计相似，即式中：CV——文丘里流量计的流量系数(约为0.98~0.99)。计。转子流量计的刻度，是用20℃的水(密度为1000kg/m3)或20℃和101.3kPa下的空气(密度为1.2kg/m3)进行标定。当被测流体与上述条件不符时，应进