化工原理-第一章-流体流动-小结

流体基本概念1.严格定义：运动时各质点间可以相互改变相对位置的物体2.流体包括气体与液体。3.基本特性：具有流动性、黏性、可压缩性等第一章流体流动流体流动规律1.连续性方程—质量守恒s2211VuAAuAu常数不可压缩流体反映稳态流动系统中，流量一定时管截面上流速的变化规律，该规律与管路的安排以及管路上是否有管件、阀门、输送设备无关。2.柏努利方程—能量守恒2222121122pugZpugZ条件：稳态流动、不可压缩、理想流体、无外加功、重力场黏度为0的流体（或流动阻力为0的流体）。意义：理想流体在管路内作稳定流动而又无外功加入时，流体的各种机械能（位能、静压能、动能）之间可相互转换，但其总和保持不变。（1）作图，标明流体的流动方向，定出上、下游截面，明确流动系统的衡算范围；（2）截面的选取与流体的流动方向相垂直；两截面间流体应是稳态连续流动；截面宜选在已知量多、计算方便处；未知数应包含在两截面间或截面上。f2222e121122hpugZWpugZf2222e121122HgpguZHgpguZ柏努利方程式kgJNJ（3）压强表示方法应一致，即同为绝压或同为表压。（4）压强的单位换算。（6）位能基准面的选取，Z—截面中心到基准水平面的距离，g—9.81。压强的表示：绝对压、表压、真空度压强表表压、真空表真空度Pa=N/m2、mH2O、mmHg、atm、at=kgf/cm2（5）密度：液体tfRTpMtp，f气体查资料（7）u涉及到连续性方程、流量与流速关系s2211VuAAuAu常数AVusGAuAVwss管径选择：取决于流量与流速，流量一定，则主要为流速管径的表示方法如何计算管内径ud设备费阻力操作费383A—流通截面积（计算）（8）We：设备参数swWNeeeNN2221fudlh直管层流Re64，u湍流),(dRe完全湍流，u2局部22fuh22efudlh若管件两端的直径不同，le指管径小的管子的直管长度，u为小管中流速。注意：ζ进口=0.5ζ出口=1数学推导量纲分析法（9）流动阻力（能量损失）起因：流体具有黏性（表现为内摩擦力）。Re≤2000时，层流；Re≥4000时，湍流；2000Re4000时，过渡区。流型判断：duRe当量直径被流体润湿的周边长度流通截面积44eHrdoiedDd套管环隙黏度单位换算sPa10cP13udRee层流（或滞流）：流体质点仅沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点无径向脉动，质点之间互不混合；两种流型基本特点（本质区别）：湍流（或紊流）：流体质点除了沿管轴方向向前流动外，还有径向脉动，各质点的速度在大小和方向上都随时变化，质点互相碰撞和混合。层流（或滞流）：呈抛物线，u=0.5umax；管截面上速度分布：湍流（或紊流）：呈舌形分布。流体静力学基本方程式描述流体静止时规律(3)等压面的四个条件：静止、连续、同一液体、同一水平面ghpp上下2211gzpgzp(1)形式：压力形式能量形式(2)意义：静止流体内部静态机械能处处相等(4)应用：求压强、压差、液位、液封高度以及判断流向。U形压差计测量公式：gRgzpgzpi2211gRgzpgzpi2211iRzgpzgp2211（3）孔板流量计与文丘里流量计：流量计（2）测速管（皮托管）测的是点速度恒截面、变压差恒压差、变截面（1）测量原理：流动过程中静压能与动能之间的相互转换转子流量计：使用方法