《化工原理流体力学与输送课堂习题.ppt

流体流动与输送Key Points and Exercises 学习提纲和重点Outline and Emphases 第一章 流体传递现象 了解固体、液体和气体外在宏观性质的特点及连续介质假定的意义，理解流体所受各力的基本特征，掌握流动体系的共性与分类，能熟练应用雷诺准数判断流体流动类型，了解流动边界层的结构及在化工过程中的意义。认识扩散现象，理解现象方程的普遍性意义，掌握牛顿粘性定律、傅立叶定律、费克定律所表述的实质及应用的条件，了解 “三传”类比的研究方法。了解流场的基本概念，掌握流体的速度场、温度场、浓度场的一般性表达方式，熟悉随体导数与梯度的数学表达式。 第一章 流体传递现象 流体受力：表面力和体积力 流动体系的分类：单相流和多相流；稳态流和非稳态流 流型判断：层流和湍流；Re（2000，4000） 三大定律：牛顿黏性定律；傅立叶定律；费克定律 流场概念：场和流场；矢量场和标量场；梯度 第二章 传递基本方程 理解衡算体系控制体与控制面的概念，能运用质量守恒定律推导连续性方程，理解由动量守恒定律推导其流体运动微分方程的步骤及过程，掌握流体运动微分方程的典型应用，能熟练运用流体静力学基本方程、圆管内的流速分布以及柏努利方程解决流体流动体系的相关的实际应用问题，熟练掌握直管阻力损失的计算公式，了解流体动力学相似准则及运动方程无因次化的意义。 第二章 传递基本方程 流体静力学基本方程： 等压面的选择（静止、均匀、连通的同一水平面）。 不同单位的流体静力学方程（单位质量，单位体积，单位重量）。 U型管压差计计算： 第二章 传递基本方程 流体在管内流动的连续性方程与柏努利方程 宏观连续性方程： 微观连续性方程： 柏努利方程： 第二章 传递基本方程 圆管内的流速分布以及阻力损失的计算 第三章 流体输送与机械 掌握管路计算的一般原则，熟练运用流体流动的连续性方程与柏努利方程解决简单管路、并联管路及分支管路的计算问题，掌握直管阻力损失 局部阻力损失的计算要点及方法。了解可压缩流体的管路计算的特点及方法，了解非牛顿流体的主要类型及相关的阻力计算式。理解管路特性曲线所表达的管路的特征意义，并能对其进行推导。理解测速管、孔板流量计、文丘里流量计及转子流量计的测量原理及选用要点。掌握离心泵的工作原理及操作要点，熟悉离心泵的特性曲线与选用计算，了解汽蚀现象的危害，掌握泵的安装高度计算方法，理解离心泵工作点的定义，掌握离心泵的调节以及离心泵的组合计算的特点。了解往复泵的工作原理与往复泵流量调节的特点。了解其它化工用泵的用途及选用的一般原则。了解气体输送机械与液体输送机械的共性与差异，掌握通风机、鼓风机、压缩机及真空泵的工作原理，掌握通风机的选型计算。 第三章 流体输送与机械 简单管路、并联管路及分支管路的计算 质量流量和阻力损失 管路特性曲线 流量计的测量原理及应用 测速管： 孔板流量计： 转子流量计： 第三章 流体输送与机械 离心泵的工作原理及操作要点、离心泵的特性曲线与选型计算，离心泵的调节及安装高度计算 H—qv曲线，N—qv曲线，?—qv曲线； 离心泵的比例定律： 安装高度计算： 第三章 流体输送与机械 通风机的选型计算。 实际气体计算 思考题Questions 思考题 1：静力学基本方程的应用条件？ 2：体积力和表面力的区别？ 3：什么是唯象方程？ 4：三大扩散定律是什么？ 5：牛顿与非牛顿流体的区别？ 6：什么是分子传递相似性？ 7：黏性的物理意义是什么？什么是理想流体？ 8：雷诺数的物理意义是什么？层流和湍流的Re范围？ 9：不可压缩理想流体在水平变径管中作稳定连续流动时，管子直径缩小地方，静压力如何变化？ 10：水在内径一定圆管中稳定流动，若水的质量流量保持恒定，水温度升高时，Re值将如何变化？ 思考题 1：什么是连续性假定？ 2：质点的含义是什么？特点是什么？ 3：描述流体运动的拉格朗日法和欧拉法有什么不同点？ 4：什么是流线？什么是迹线？与拉格朗日法和欧拉法有什么关系？ 5：N-S方程的适用条件是什么？ 6：偏导数、全导数和随体导数的区别？ 思考题 1：柏努利方程的适用范围？ 2：不同计量单位下柏努利方程的形式？ 3：阻力的分类？各自的机理和计算方式。 4：层流、湍流情况下摩擦系数的计算方式？ 5：串联、并联和分支管路的特点？ 6：流体流动阻力的计算流程？ 思考题 1：测速管测定的原理？ 2：孔板流量计测定的原理？ 3：转子流量计测定的原理？ 4：测速管测定的是什么速度？孔板流量计测定的是什么速度？ 5：如何消除离心泵的气缚现象？ 6：如何消除离