概述及流体物性.ppt

第一章 流体流动与输送 目的和要求 （1）静力学基本方程的应用 （2）连续性方程、柏努力方程的物理意义、适用条件、应用柏努力方程解题的要点和注意事项。 （3）管路系统总能量损失方程（包括 数据的获得） 流体力学的应用 （二）气体密度 理想气体： 其中R—8.314kJ/kmol·K ； M—kg/kmol； P—kN/m2 （kPa）； T—K。 3.压强的单位及换算 压强的法定单位是Pa：1Pa=1N/m2。常用单位：如：物理大气压（atm）、工程大气压（at）、米水柱（mH2O）、毫米汞柱（mmHg）、巴（bar）等 换算关系如下： 1atm=1.013×105Pa=760mmHg =1.033at=10.33mH2O 1at=1kgf/cm2=9.81×104Pa=10mH2O =735.6mmHg 压强也可以用流体柱表示：教材有 压力表 真空表 若已知某地的大气压力为750 mmHg，而设备A内压力为1000 mmHg，则 PA表= mmHg = Pa。 若设备B的真空度为300 mmHg，则 PB（绝）= mmHg。 粘 度μ *影响粘度的因素*： 液体的粘度随温度的升高而下降 气体的粘度温度的升高而升高 混合物的粘度： 气体混合物： 液体混合物： 四、流量与流速 1.流量　流体在流动时，每单位时间内通过管道任一截面的流体量，称为流体的流量。如果流体量用流体的质量来度量，则称为质量流量，用qm表示，单位是kg/s；如果流体量用流体的体积来度量，则称为体积流量，用qv表示，单位是m3/s。两者的关系是： qm＝ρqv 式中 ρ－－是相同条件下流体的密度，单位是kg/m3。 2.流速 单位时间内，流体在流动方向上经过的距离叫流体的流速。在流体输送中所说的流速，通常指整个流通截面上流速的平均值，用u表示，单位是m/s。平均流速可以用下式计算： （1） 流量 由于流体具有粘性，流体在管内流动时，同一流通截面上各点的流速是不同的，越靠近管壁，流速越小，中心的流速最大。 体积流量： 质量流量： 平均速度： 质量流速： 小结 本章重点： 气、液体密度的计算方法 压强的定义、单位换算和表示方法 粘度单位及影响因素 流速与流量的计算和换算 化学工业出版社 1.熟练掌握流体静力学基本方程式，连续性方程式和柏努利方程式及其应用。 2.正确理解流体的流动类型和流动阻力的概念。 4.了解测速管，文丘里流量计，孔板流量计和转子流量计的工作原理和基本计算。 3.掌握流体流动阻力的计算，简单管路的设计型计算和输送能力的核算。 本章重点掌握的内容 （1）边界层的基本概念（边界层的形成和发展，边界层分离） （2）牛顿型流体和非牛顿型流体 本章应掌握的内容 （1）两种流型（层流和湍流）的本质区别，处理两种流型的工程方法（解析法和实验研究方法） （2）流量测量 （3）管路计算 本章一般了解的内容 （2）应用柏努力方程、静力学方程解题要绘图，正确选取衡算范围。解题步骤要规范。 本章学习应注意的问题 （1）流体力学是传热和传质的基础，它们之间又存在着密切的联系和相似性，从开始学习流体流动就要学扎实，打好基础。 ① 日常生活中 流动现象： 煤 气 洗 涤 塔 ② 工业生产过程中 煤气 煤气 水 孔板流量计 泵 水封 填料塔 水池 液态或气态下的物料称为流体 流体的特征： 易流动，抗剪和抗张的能力很小；无固定形状，随容器的形状而变化；在外力的作用下其内部发生相对运动。 宏观上足够小，以致于可以将其看成一个几何上没有维度的点； 同时微观上足够大，它里面包含着许许多多的分子，其行为已经表现出大量分子的统计学性质。 流体微团（或流体质点） 把流体视为由无数个流体微团（或流体质点）所组成，这些流体微团紧密接触，彼此没有间隙。这就是连续介质模型 气体与液体的区别： ①密度：气体变化；液体变化不明显。 ②压缩性：气体可压缩，20%可看成不可压缩。液体不可压缩。 流体流动规律是本门课程的重要基础，主要原因是： 2.流体的流动对传热、传质以及反应过程有着重要的影响。 过程进行的好坏，动力的消耗及设备的投资都与流体的流动状况密切相关。 1.各种流体输送问题，管路的设计，输送机械的选择以及所需功率的计算,需要研究流体的流动规律。 强化 削弱