化工原理上册课件化工原理第一章-流体流动课件

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第一章流体流动1.2流体静力学2流体静力学流体静力学主要研究流体静止时流体内部各种物理量的变化规律，特别是在重力场作用下，静止流体内部的压力变化规律3

第一章流体流动1.2流体静力学1.2.1流体的受力4外界作用于流体上的力体积力表面力5一、体积力体积力(bodyforce)又称为场力，质量力，是一种非接触力。地球引力，带电流体所受的静电力，电流通过流体产生的电磁力等均为体积力。本书只涉及重力：

设流体密度为ρ，体积为V，则其所受的重力为体积力6表面力（又称接触力或机械力）与流体元相接触的环境流体（有时可能是固体壁面）施加于该流体元上的力。表面力又称为机械力，与力所作用的面积成正比。二、表面力7图1-2作用在流体上的力二、表面力8二、表面力切向应力法向应力单位面积上的表面力称为表面应力。表面应力9

第一章流体流动1.2流体静力学1.2.1流体的受力1.2.2静止流体的压力特性10静止流体的压力特性静止的流体内部没有剪应力，只有法线方向的应力，通常将该法向应力称为流体的静压力，以p表示。流体的静压力11静止流体的压力特性在SI单位制中，压力单位是N/m2或Pa。其他单位还有：1atm＝101300N/m2＝101.3kPa＝1.033kgf/cm2＝10.33mH2O＝760mmHg不同基准压力之间的换算压力的单位表压力=绝对压力－大气压力真空度=大气压力－绝对压力真空度=-表压力12

第一章流体流动1.2流体静力学1.2.1流体的受力1.2.2静止流体的压力特性1.2.3流体静力学方程13流体静力学方程图1-3流体静力学方程的推导微元立方流体边长:dx、dy、dz密度:ρ14流体静力学方程z方向上的力（向上为正）仅为重力和静压力（2）作用整个微元体的重力为

（1）作用于微元体上、下底面的表面力（压力）分别为15流体静力学方程则z方向上力的平衡式为化简得

静止流体的欧拉(Euler)方程16

同理，在x，y方向上：

y轴x轴流体静力学方程17或

当流体不可压缩（ρ=常数）时，积分可得流体静力学方程或

(1-11)(1-12)(1-14)总势能守恒等压面18静力学基本方程式可改写为因此，压差的大小可用一定的液柱高度来表示流体静力学方程(1-15)19不可压缩流体的静力学基本方程式反映重力场作业下，静止流体内部压力的变化规律流体静力学方程20应注意，液柱高度表示压差大小时必须指明是何种液体。图1-4静止液体内部的压力分布流体静力学方程21流体静力学方程静力学方程式仅适用于连通着的同一种连续的不可压缩静止流体。22

第一章流体流动1.2流体静力学1.2.1流体的受力1.2.2静止流体的压力特性1.2.3流体静力学方程1.2.4流体静力学方程的应用23一、压力与压力差的测量1.U管压差计（U-tubemanometer）

图1-5U管压差计动画0424根据流体静力学基本方程式可得于是一、压力与压力差的测量25上式化简，得若被测流体为气体，由于气体的密度比指示液的密度小得多，气体的密度可以忽略，于是若U管的一端与被测流体连接，另一端与大气相通，此时读数反映的是被测流体的表压力。一、压力与压力差的测量262.双液U管微压差计（two-liquidmanometer）图1-6双液U管微压计一、压力与压力差的测量27如果双液压差计小室内液面差不可忽略时，式中—为小室的液面差；

d

—U管内径；

D

—小室内径。一、压力与压力差的测量28如果双液压差计小室内液面差可忽略，则(1-17)一、压力与压力差的测量29二、液位的测量图1-7压差法测量液位动画2930例1-5附图二、液位的测量动画3031三、液封高度的计算设备的液封也是过程工业中经常遇到的问题，设备内操作条件不同，采用液封的目的也就不同。流体静力学原理可用于确定设备的液封高度。具体见[例1-6]32例1-6附图三、液封高度的计算33练习题目思考题作业题:3、41．静压力有什么特性？2.不同基准压力之间的换算关系是怎样的。3.流体静力学方程式的应用有哪些方面。卖油翁下课了，回顾学习一个小故事吧！学习目标1、复述故事，深入理解文章内容，初步把握人物形象。2、学会利用文中关键词句分析人物形象。3、体会文章所揭示的深刻道理。故事发生的时间、地点、人物、事件的起因、经过和结果要复述清楚。看图复述课文内容自学指导(一)1、作者运用哪几种方法去刻画人物的形象？从文中找出具体句子进行分析。并说说你是如何看待这两个人物的。2、从这个故事中你懂得了什么道理？自学指导(二)陈尧咨（善射）卖油翁（善酌）动作神态语言睨之无他，但手熟尔以我酌油知之我亦无他，惟手熟尔汝亦知射乎吾射不亦精乎尔安敢轻吾射释担而立但微颔之取置覆酌沥性格:自矜（骄傲）谦虚对比道理:熟能生巧,即使有什么长处也不必骄傲自满。忿然笑而遣之笑而遣之1、联系生活、学习，说说熟能生巧的事例。

2、你认为一个人应该如何看待自己的长处？又如何看待他人的长处？课外延伸人外有人，天外有天。取人之长，补己之短。自满人十事九空，虚心人万事可成。谦受益，满招损。三人行，必有我师焉。择其善者而从之，其不善者而改之。骄傲自满是我们的一座可怕的陷阱；而且，这个陷阱是我们自己亲手挖掘的。

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老舍

尺有所短；寸有所长。物有所不足；智有所不明。

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屈原

1、正视自己的长处，扬长避短，