1.1流体静力学详解.ppt

第一章 流体流动 第一节 流体静力学基本方程 第二节 流体流动的基本方程 第三节 流体流动现象 第四节 管内流动的阻力损失 第五节 管路计算 第六节 流量测量 第七节 非牛顿流体的流动 1.1 流体静力学基本方程 （2）双液体U形管压差计（微差压差计） 要求：① B 与C 不互容  ② C与A不互容 ③ 扩大室横截面＞＞管截面 （3）倒U形管压差计 * * 概 述 某新建的居民小区，居民用水拟采用建水塔方案为居民楼供水，如图1-1所示。 解决三个问题： 水塔多高？ 水泵的功率？ V1、V2、V3是否相等？ 1、连续性假定：质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸、但比分子自由程却大的多。假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。 2、运动的考察方法 物理学中考察单个质点的运动时，采用拉格朗日法；而描述流体的流动采用欧拉法则更为方便。 3、定(稳)态流动 运动空间各点的状态不随时间变化，称为定态流动。 拉格朗日法：选定一个流体质点，对其进行考察，描述其运动参数与时间的关系。 欧拉法：描述空间各点的状态及其与时间的关系。如对于速度，作如下描述： 一、密度ρ： 1、 定义 ： 单位体积流体的质量，ρ＝m/v。单位：kg/m3。 比重是指某流体的密度对水的密度之比，工程单位制中的单位体积流体的重量称为重度υ＝ ρg。 3、密度的计算： 对理想气体 对气体混合物 式中yi为i组分的摩尔分率 对液体混合物 式中wi为i组分的质量分率 称为不可压缩性流体 可压缩性流体 2、比容：单位质量流体的体积，ν＝ v / m。单位： m3 / kg 二、压力 1. 定义：垂直作用于单位面积上的力，p=F/A。 2. 单位：SI制中，p的单位为Pa即N/m2，工程单位为千克力/厘米2， 常见压力的单位及换算关系如下： 3. 表示： 表压＝绝压－大气压 真空度＝大气压－绝压 真空度＝－表压 大气压Pa P表 P真 P绝 P绝 三、流体静力学方程 1、 静压力的特点 A、任意界面上只受到大小相等方向相反的压力 B、流体内任意点所有方向的静压力在数值上大小相等 C、压力各向传递 D、在重力场中，同一水平面上各点的流体静压力相等，但随位置高低而变 取流体柱中厚度为dz的薄层作为受力分析对象： ①向上作用于薄层下底的总压力pA; ②向下作用于薄层上底的总压力（p+dp)A; ③向下作用的重力 说明：（1） 流体静力学基本方程表明，压力或压力差可以用 一定 高度的流体柱来表示； （2） 应用范围：同种流体、静止、连通、重力场； （3） 在化工设备高度范围内，气体液体密度可看作常数。 2.静力学方程的推导 P+dp p p1 z1 z2 dz z p2 gAdz A 四 、静力学方程的应用 已知图中R=180mm,h=500mm。 求：pA=?(绝压）、（表压） 1、压力或压力差的测量 2、液柱压差计 （1） U形压差计 当管水平放置时，h1=h2 思考题：当管径和流量相同时，管水平放置、垂直放置时，U型压差计读数R如何变化？流动方向改变， R又如何变化？ p1 p2 R R1 （4）斜管压差计 p1 p2 P1-P2=(?-?示)Rg R1=R/sin? B C A R p1 p2 3、液封 液封使设备中要保持一定压力。 0 0 P1 h0 水 气体 * *