化工原理课件流体流动操作单元概要.ppt

内蒙古化工职业学院 内蒙古化工职业学院 内蒙古化工职业学院 单元一 流体流动操作 一、流体的基本性质及计算 ◆流体：具有流动性的物体，包括气体和液体。 ◆流体质点（流体微团）：大量分子的集团。 （省略分子运动对流体宏观运动规律的影响。） ◆可压缩流体与不可压缩流体 （一）密度与相对密度 1、密度 ρ= 单位： kg/m3 2、气体的密度 ρ= = 单位： kg/m3 注：其中P的单位是KPa, R=8.314kJ/kmol·K 3、混合物的密度 （1）液体混合物 (i=1、2、3.. .n) （2）气体混合物 a、 (i=1、2、3.. .n) b 、 其中： 例题：略； 4、相对密度（比重） 基准值：1个大气压，4℃（277K）下水的密度。 5、比体积 单位：m3 / kg； （二）粘度 1、牛顿粘性定律和粘度 流体的粘性：流体在流动过程中由于流体内摩擦力而影响流体向前流动的性质。 ：速度梯度，1/s ； μ：比例系数，称粘度，N.s/m2 2、说明 1、物理意义： 当 =1时，τ=μ； 2、单位：1pa.s=10p(泊)=1000cp（厘泊） 3、混合物的粘度（略） 4、影响因素：流体种类、温度、压力。 5、牛顿型流体：符合牛顿粘性定律的流体， 大多数流体。 非牛顿型流体： 不符合牛顿粘性定律的流体，如： 高分子溶液，胶体溶液、泥浆等。 任务二 流体静力学及其应用 一、流体的压力 1、定义： 单位: Pa 2、绝对压力、表压力和真空度 （1）例： P PA（绝压）=1.5atm A设备 PA（表压）=0.5atm 大气压：1atm B设备 PB（绝压）=0.5atm 0 PB（表压）=-0.5atm PB（真空度）=0.5atm （2）结论 表压强=绝对压强—大气压 真空度=大气压—绝对压强 例：当某设备内绝对压强为1.9atm 时，问其表压为多少？当某设备内绝对压强为0.9atm 时，问其表压又为多少？如用真空度表示是多少?(单位均为大气压) 3、单位 1atm=1.013×105Pa=101.3kPa=760mmHg =1.033kgf/cm2=10.33mH2O 例题：某设备内压强为780mmHg,用Pa表示为多少？ 二、流体静力学基本方程及应用 1、公式推导：受力分析 P=P0+ρgh 2、说明： （1）液体内部压力与密度和高度有关； （2）静止的、连通的同一种液体,处在同一水 平面上两点的压强相等； 等压面：压强相等； （3）巴斯噶原理：液面上方压强具有传递性。 （4） 压强大小可以用高度来衡量。 3、静力学基本方程的应用 （1）测量压强及压强差； （2）测量液位； （3）测量液封高度； 任务三 流动流体的物料衡算 一、流量与流速 质量流量：Ws kg/h 1、流量 Ws= Vsρ 体积流量:Vs m3/h 2、流速： （1）平均流速 m/s Ws= Vsρ=uAρ （2）质量流速： kg/(m2.s) 3、圆形管道直径的选取 根据： 选择一常用流速，进行计算： 后进行圆整。 例题：